DE1059941B - Gegenstromkuehler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gegenstromkühler für Flüssigkeiten, bei dem in einem oben offenen Gehäuse ein Gasstrom aufsteigt, der durch einen seitlich im unteren Teil des Gehäuses angeordneten Verteiler erzeugt wird, während die zu kühlende Flüssigkeit in verteilter Form von oben nach unten durch das Gehäuse geführt wird. Bei derartigen Kühlern kommt es darauf an, die Flüssigkeit möglichst fein zu verteilen, damit sie dem Kühlmittel eine große Fläche darbietet.

Bei einem bekannten Gegenstromkühler dieser Art sind im Bereich der oberen Gehäuseöffnung zueinander parallel verlaufende abgewinkelte Lamellen zur Verteilung der zu kühlenden Flüssigkeit vorgesehen. Von diesen Lamellen strömt die Flüssigkeit im freien Fall nach unten und wird durch im unteren Bereich des Gehäuses angeordnete Rinnen aufgefangen. Die Rinnen sind entweder gestaffelt übereinander angeordnet oder mit einem seitlichen Zwischenraum nebeneinander, wobei der Zwischenraum durch Leitbleche überbrückt wird, damit die Flüssigkeit auch tatsächlich von den Rinnen aufgefangen wird. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß im Bereich der Auffangrinnen der Querschnitt des Gehäuses verengt wird, wodurch eine Stauung des aufsteigenden Gases eintritt und sich Wirbel bilden können, so daß die Wirkungsweise der Einrichtung beeinträchtigt wird. Weiterhin müssen die im Bereich der oberen Öffnung angeordneten Verteilerelemente mehrfach abgewinkelt werden, damit sie den Abstand zwischen zwei Elementen überbrücken und die richtige Verteilung der zugeführten Flüssigkeit gewährleisten. Die Herstellung der aus diesem Grunde recht stabil zu haltenden Verteilerlemente erfordert einen beträchtlichen Material- und Arbeitsaufwand.

Weiterhin ist es bei Kühlanlagen bekannt, den Kühlluftstrom durch Zellen länglicher Querschnittsform streichen zu lassen, wobei das Wasser an den Wänden dieser Zellen herunterläuft. Hierbei sind mehrere Zellenbündel übereinander angeordnet, wobei jedes nachfolgende Zellenbündel rechtwinklig zum vorhergehenden verläuft. Auch sind bei derartigen Kühleinrichtungen schon gestaffelt angeordnete, die Flüssigkeit auffangende und ableitende Elemente vorgesehen worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gegenstromkühler der genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei kleinerem Raumbedarf eine größere Austauschfläche entsteht als bisher und daß die Strömungsverluste des Kühlmittels ■ auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die aus Lamellen bestehenden V ^rCrteilerelemente für die zu kühlende Flüssigkeit Leitkörper aufweisen, welche die Zwischen-Gegenstromkühler

Anmelder:
Joseph Jacir,
Neuilly-Plaisance,
Seine-et-Oise (Frankreich)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Leithäuser, Patentanwalt,
Essen, Bertoldstr. 9

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 17. Dezember 1955

Joseph Jacir, Neuilly-Plaisance, Seine-et-Oise
(Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

räume zwischen je zwei Lamellen überbrücken und die aus den Zuführungsorganen ausströmende Flüssigkeit auf jeweils eine benachbarte Lamelle leiten, und daß die Zerstreuungsstufen für die Flüssigkeit aus je einem Satz paralleler, gegenüber der Vertikalen geneigter Lamellen bestehen, die nach oben in einen senkrechten Teil und nach unten in eine in einen senkrechten Teil auslaufende Stufe mit einer gezähnt, gezackt oder dergleichen ausgebildeten Unterkante übergehen, wobei die Lamellen zweier aufeinanderfolgenden Stufen in an sich bekannter Weise rechtwinklig zueinander verlaufen und die Neigung und der Abstand der Lamellen der Zerstreuungsstufen in einem solchen Verhältnis zueinander stehen, daß die in die Horizontale projizierten Flächen der Lamelle unmittelbar aneinandergrenzen. Vorteilhaft sind die Auffangelemente für die Flüssigkeit entsprechend den Strömungslinien des seitlich einströmenden Gases gekrümmt, indem sie von einer im wesentlichen vertikalen oberen Randfläche in eine im wesentlichen horizontale untere Randfläche übergehen, wobei die den Gasstrom entgegengerichtete Unterkante unter Bildung einer Rinne für die Flüssigkeit in strömungsgerechter Weise nach oben und hinten umgebogen ist.

Durch die erfindungsgemäßen ■ Maßnahmen wird eine gegenüber den bekannten Kühlvorrichtungen bedeutend verbesserte Vorrichtung geschaffen, welche mit außerordentlich geringem Aufwand und erheblich vermindertem Raumbedarf eine besonders innige Berührung der zu kühlenden Flüssigkeit mit dem Kühl-

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Claims (1)

mittel gewährleistet. Die Leitelemente können verhältnismäßig leicht ausgeführt werden und behindern in keiner Weise den Gasdurchtritt, so daß die Gasströmung auf ihrem Wege von den Auffangelementen bis zum Austritt aus der oberen Gehäuseöffnung praktisch überall den gleichen Strömungsquerschnitt vorfinden. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Lamellen der Zerstreuungsstufen mittels einer abbindenden bzw. erhärtenden Masse in aus U-Eisen bestehende Rahmen eingebettet, um den der Gasströmung entgegengesetzten Widerstand auf ein Minimum zu reduzieren. Das Gehäuse weist schließlich noch erfindungsgemäß seitliche öffnungen zum Einschieben der auf an der Gehäuseinnenseite angeordneten Trägern ruhenden Verteiler und Zerstreuungselemente auf. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles. Es zeigt Fig. 1 eine Stirnansicht im senkrechten Schnitt, Fig. 2 eine entsprechende Seitenansicht, Fig. 3 und 4 die Stirn- Und Seitenansicht der Verteiler, Fig. 5 eine sehr schetaatisch gehaltene Ansicht zweier übereinanderliegender Zerstreuungsstufen, Fig. 6 die schaubildliche Ansicht einer Auffangschaufel oder Mulde, Fig. 7 eine schematische Ansicht, die den Einbau der Verteiler und Zerstreuer zeigt, Fig. 8 a und 8 b eine Einzelheit, die den Einbau der Verteiler- und Zerstreuungsstufen durch Einbettung bzw. Verkittung zeigt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Gegenstromkühler aus einem Blech- oder Betonkasten 10, der an der Oberseite einen Behälter 11 für den Flüssigkeitszulauf trägt. Vom Behälter 11 gehen waagerechte Rohrstutzen t-2 aus, die die Flüssigkeit auf die Schalen 13 verteilen. Aus diesen Schalen fällt die Flüssigkeit durch Überlauf oder in jeder anderen Weise auf die Verteiler 14, die aus gefalzten und auseinanderliegenden Blechstreifen bestehen. Jeder Verteiler 14 ist aus einem Streifen Blech oder jedem anderen steifen oder plastischen Werkstoff hergestellt und weist eine Abstufung auf, die nach oben und nach unten je in einem senkrechten Teil ausläuft. Der nach unten gerichtete Teil ist an seinem unteren Rande mit abwärts gerichteten Zähnen oder Zacken versehen. Die Verteiler sind unter den aus den Schalen 13 rieselnden Wasserstrahlen mit Leitgliedern 15 versehen. Diese bestehen aus schräggestellten Blechstreifen od. dgl., die die Aufgabe haben, die aus der Schale überlaufende Flüssigkeit zum nächsten Verteiler abzulenken (Fig. 3 und 4). Das Wasser fällt alsdann auf die Zerstreuungsstufen. Diese bestehen aus gefalzten Blechstreifen 16 od. dgl., die einen schrägen Teil 17 aufweisen und dann wieder ausgerichtet sind (Fig. 5). Dieser schräge Teil 17 hat den Zweck, den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zerstreuungselementen auszufüllen, damit das ganze Wasser aufgefangen und in seiner Fallbewegung aufgehalten wird. Die Abschrägung verläuft ferner in einem solchen Winkel, daß eine Wirbelbildung im aufsteigenden Gasstrom vermieden wird. Der Auftriebsverlust des letzteren beim Passieren der Zerstreuungsstufe ist alsdann auf das Minimum herabgesetzt. Die aufeinanderfolgenden Zerstreuungsstufen sind kreuzweise angeordnet, derart, daß die Elemente der unteren Stufe im rechten Winkel zur nächsthöheren Stufe verlaufen. Auf diese Weise streicht der aufsteigende Gasstrom nach Passieren einer Zerstreuungsstufe zwischen den Ebenen weiter, die von den von der nächsthöheren Stufe herabfallenden Tröpfchen oder Flüssigkeitsstrahlen gebildet werden. Nach Passieren der einzelnen Zerstreuungsstufen gelangt das Wasser auf die Leitschaufeln 18, die den Luftstrom aufrichten. Diese Leitschaufeln 18 haben eine um eine waagerechte Achse gekrümmte Fläche und laufen an dem einen Längsrand in einem senkrecht ausgerichteten Teil 19, an dem anderen Längsraud in einem waagerechten Teil 20 aus. Der Rand des Teiles 20 ist bei 21 aufgebördelt und bildet eine Mulde mit in gewissen Abständen ausgeschnittenen Auslauf kerben 22 (Fig. 6). Auf diese Weise wird die auf die Luftleitschaufeln 18 fallende Flüssigkeit in den Mulden gesammelt und fließt durch die Auslaufkerben ab. Der aufgebogene Rand 21 ist ferner derart umgelegt, daß er eine Eintrittskante für den Gebläsewind bildet. Der Gehäusekasten 10 ist an den Innenseiten mit waagerechten Auflagern 25 versehen, die das Einschieben der Verteilungs- oder Zerstreuungsblöcke gestatten. Jede Verteiler- oder Zerstreuungsstufe ist zuerst von einem Rahmen zusammengehalten, der auf die Auflager aufgeschoben wird. Der Zusammenbau eines Rahmens geschieht in folgender Weise: Jedes Verteiler- oder Zerstreuungselement hat an seinen beiden Enden je einen U-förmigen Ausschnitt 26. Durch die Ausschnitte, die auf ein und derselben Seite der eine Stufe bildenden Elemente liegen, werden U-Eisen 27 eingeschoben, wobei die einzelnen Elemente in einem geeigneten Abstand voneinander gehalten werden. Das ganze Gefüge wird alsdann mit der einen Seite und dann mit der anderen hochkant gestellt; in den Kanal 28 des U-Eisens, dessen Schenkel aufwärts gerichtet sind (Fig. 8 a und 8 b), wird nun eine geeignete abbindende oder härtbare Masse (z. B. Zement, Kitt oder Kunststoff) gegossen. Nach erfolgtem Abbinden oder Erhärten hält diese Masse die Elemente starr auf den U-Eisen fest, deren Enden mit Querschienen 29 versehen werden. Beim Einbau gleiten die Enden der Querschienen auf den Auflagern 25 und gestatten das leichte Einschieben der Rahmen durch die zu diesem Zweck vorgesehenen öffnungen. Durch diese Bauweise wird der dem Luftdurchtritt gebotene Widerstand auf ein Minimum herabgesetzt, denn das Gefüge weist keine Vorsprünge in bezug auf die U-Eisen 27 auf, deren Füllung übrigens den Umlauf der Luft begünstigt. Im Betrieb wird der Gasstrom durch ein Kraftgebläse 23 waagerecht in einen Rohrstutzen 24 gefördert, von den Leitschaufeln 18 aufgerichtet, strömt dann im Gegenstrom durch die Verteiler- und Zerstreuungselemente und verläßt den Gegenstromkühler an dessen oberem Ende. Patentansprüche:

1. Gegenstromkühler für Flüssigkeiten, bei dem in einem oben offenen Gehäuse ein Gasstrom aufsteigt, der durch einen seitlich im unteren Teil des Gehäuses angeordneten Ventilator erzeugt wird und der im Bereich der oberen Gehäuseöffnung einen Satz von zueinander parallel verlaufenden, abgewinkelten Lamellen zur Verteilung der zu kühlenden Flüssigkeiten auf mehrere unterein-