DE1078540B - Vorrichtung zum Kondensieren gasfoermiger Stroemungsmittel - Google Patents
Vorrichtung zum Kondensieren gasfoermiger StroemungsmittelInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Kondensieren gasförmiger Strömungsmittel, die in
den festen Aggregatzustand übergehen.
Bestimmte Stoffe sind, wenn sie in den festen Zustand kondensiert werden, sehr schwierig zu handhaben.
Das Kondensationsverfahren erfordert eine kühle Fläche, auf der sich das feste Material ablagert.
In vielen Fällen bildet das auf diese abgelagerte feste Material sehr harte Überzüge auf den Kondensatorflächen,
wodurch der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung durch diese Flächen und damit der Wirkungsgrad
des Kondensators beeinträchtigt wird. Die entstandenen Überzüge lassen sich in vielen Fällen
nur sehr schwer entfernen. Es wurde bereits vorgeschlagen, solche Überzüge mit Hilfe mechanischer
Schaber und durch verschiedene Arten von Schlagvorrichtungen, beispielsweise durch lose Ketten, zu
entfernen, die den Überzug zerstoßen und pulverisieren, so daß dieser von der Kondensatorfläche losbricht.
a°
Bei den bisher bekannten Kondensatoren, bei welchen solche Schaber oder Schlagvorrichtungen verwendet
werden, besteht die Gefahr, daß sich das kondensierte Material auf der Fläche der Schab- oder
Schlagvorrichtung ablagert. In diesen Fällen ist der Wirkungsgrad des Schab- oder Stoßvorgangs beeinträchtigt,
so daß die Anlage periodisch für das Reinigen des Schabers oder des verwendeten Reinigungsmechanismus stillgesetzt werden muß. Die Ansammlung
von festen Stoffen an der Reinigungsvorrichtung, sei es durch Kondensation oder dadurch, daß diese
von der Kondensatorwandung auf die Reinigungsvorrichtung fallen, wie dies manchmal bei schraubenförmigen
Schabern der Fall ist, kann sogar so stark werden, daß die Bewegung der Vorrichtung völlig
zum Stillstand kommt.
Diesem schwerwiegenden Nachteil, der allen bisher bekannten Einrichtungen dieser Art anhaftet, wird
durch die Erfindung abgeholfen, und zwar dadurch, daß in bei Misch- oder Knetvorrichtungen bekannter
Weise in einem länglichen Gehäuse mit einem Querschnitt in Form von aneinanderstoßenden kreisförmigen
Segmenten gleichen Halbmessers über deren gesamte Länge sich erstreckende, linsenförmigen Querschnitt
besitzende Schaber angeordnet sind, die gleichzeitig und in gleicher Richtung jeweils um die Mittelachse
des dem Schaber zugeordneten Segments drehbar sind und hierbei stets senkrecht übereinanderstehende
Ouerschnittsachsen besitzen sowie mit ihren Längskanten sowohl die gesamte Innenwand ihres
zugeordneten Gehäusesegments als auch die Oberflächen des benachbarten Schabers abstreichen.
Um ein derartiges mit Schabern ausgestattetes Gehäuse zum Kondensieren gasförmiger Medien brauch-Vorriditung
zum Kondensieren,
gasförmiger Strömungsmittel
gasförmiger Strömungsmittel
Anmelder:
Aluminium Laboratories Limited,
Montreal (Kanada)
Montreal (Kanada)
Vertreter: Dr.-Ing. E. Hoffmann, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 34
München 22, Widenmayerstr. 34
Beanspruchte PWorität:
V. St. v. Amerika vom 13. Dezember 1955
V. St. v. Amerika vom 13. Dezember 1955
Bryan Rapson, Arvida, Quebec (Kanada),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
bar zu machen und dafür besonders zweckmäßig zu gestalten, ist das Gehäuse in senkrechter Richtung
sich erstreckend angeordnet, und es weist an seinem oberen Ende einen oder mehrere Einlasse für die Zufuhr
des Strömungsmittels und an seinem unteren Ende einen oder mehrere Auslässe für dessen Abfuhr
und eine verschließbare Öffnung für das Kondensat auf. Das Gehäuse ist an seiner Außenseite mit Heiz-
und Kühlmänteln ausgestattet. Die Heizmäntel liegen in der Nähe der Einlasse für das Strömungsmittel
und die Kühlmantel unterhalb der Einlasse und der Heizmäntel in der Nähe des Gehäusebodens, jedoch
über den Auslässen für das Strömungsmittel. Durch diese Anordnung der Heiz- und Kühlmantel wird
einerseits die Temperatur des in das Gehäuse eintretenden gasförmigen Strömungsmittel über dessen
Siedepunkt aufrechterhalten und damit Ablagerung von Kondensat in den Einlassen verhindert; andererseits
wird die Kondensation des Strömungsmittels an den Innenwänden des Gehäuses bewerkstelligt. Die
Schaber haben dabei eine selbstreinigende Wirkung, dienen aber im wesentlichen doch einem anderen
Zweck als die bei diesbezüglich ähnlich gebauten Misch- und Knetmaschinen verwendeten Scheiben.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in
Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt
Fig. 1 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, nach der Linie I-I der Fig. 2 und teilweise im Aufriß, wobei
909 768/376
bestimmte Teile weggebrochen sind, eines Kondensators
mit einem Schabermechanismus gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Draufsicht des in Fig. 1 gezeigten Kondensators, .
Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1,
Fig. 4 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1,
Fig. 5 eine Ansicht in schematischer Darstellung, welche die Profile der beiden Schaber zeigt und die
Geometrie dieser Profile darstellt,
Fig. 6 eine Ansicht, welche schematisch eine abgeänderte Form des Schaberprofils gemäß der Erfindung
zeigt,
Fig. 7 eine Ansicht im Aufriß mit weggebrochenen Teilen, welche einen vollständigen, erfindungsgemäß
ausgebildeten Schaber zeigt,
Fig. 8 eine Draufsicht des in Fig. 7 gezeigten Schabers,
Fig. 9 eine Ansicht im senkrechten Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig. 8, aus der sich konstruktive
Einzelheiten eines Abschnitts des in Fig. 8 gezeigten Schabers ergeben,
Fig. 10 eine der Fig. S ähnliche schematische Dar-Stellung, welche die bei der Bestimmung gewisser
Abmessungen einer ausgeführten Vorrichtung mit Spielen angewandte Geometrie zeigt, und
Fig. 11 eine der Fig. 10 ähnliche schematische Darstellung, welche die in Verbindung mit einem anderen
vorgeschriebenen Spiel angewandte Geometrie zeigt.
In Fig. 1 ist ein vollständiger Kondensator dargestellt, der ein Gehäuse 1 besitzt, dessen Querschnitt,
wie sich am besten aus Fig. 3 und 4 ergibt, die Form von zwei aneinanderstoßenden im wesentlichen kreisförmigen
Segmenten 1 α und 1 b hat. Das Gehäuse 1 erstreckt sich in senkrechter Richtung. Das obere
Ende des Gehäuses ist mit einem Flansch oder Ring 2 versehen, der an seinem Umfang festgeschweißt ist.
Am Flansch 2 ist eine Deckelplatte 3 durch geeignete Mittel, beispielsweise durch Bolzen 4, befestigt. Die
Deckelplatte 3 trägt durch eine nachstehend näher beschriebene Lagerkonstruktion zwei senkrechte Wellen
5 und 6, die sich nach unten durch die ganze Länge des Gehäuses 1 erstrecken.
Auf den Wellen 5 und 6 sind zwei Schaber 7 und 8 befestigt. Jeder Schaber hat einen etwa linsenförmigen
Querschnitt, wie sich aus Fig. 3 und 4 ergibt.
Die Geometrie der Querschnitte der Schaber 7 und 8 ist nachstehend in Verbindung mit Fig. 5 näher
beschrieben. Es sei zunächst erwähnt, daß jeder der Schaber 7 und 8 einen Querschnitt besitzt, der durch
zwei Kreisbogen bestimmt wird, deren Halbmesser gleich dem Abstand zwischen den Mittelpunkten der
Wellen 5 und 6 ist, wobei die Kreisbogen jedes Schabers Krümmungsmittelpunkte haben, die an diametral
gegenüberliegenden Stellen auf dem Umfang des Kreises liegen, der das jeweilige Segment 1 α und 1 b
bestimmt und zu dem die Drehachse des Schabers gleichachsig ist. Die Winkelstellung des Schabers 7
im Segment la des Gehäuses hat einen Abstand von 90° von der Winkelstellung des Schabers 8 im
Segment 1 b des Gehäuses.
Die Wellen 5 und 6 erstrecken sich nach oben durch eine Platte 3 und durch eine weitere Lagerungsplatte
9. Oberhalb der Platte 9 tragen die Wellen 5 und 6 Zahnräder 10 und 11, die beide mit einem Antriebszahnrad
12 auf einer Antriebswelle 13 im Eingriff stehen, welche von einer geeigneten Kraftquelle
aus angetrieben werden kann. Durch diese Antriebsanordnung wird erreicht, daß sich beide Wellen 5
und 6 in der gleichen Richtung drehen.
Wenn sich die Schaber 7 und 8 drehen, schaben ihre Kanten ununterbrochen an den Innenseiten der
Segmente la und Ib. Ferner schaben und reinigen die Kanten des Schabers 8 intermittierend die gekrümmten
Flächen des Schabers 7, und umgekehrt. Daher kann kein festes an der Innenseite des Gehäuses 1 oder
auf der Fläche der Schaber 7 und 8 abgelagertes Material auf diesen Flächen verbleiben, sondern wird
durch die Schabwirkung entfernt und fällt durch den Raum zwischen dem Gehäuse 1 und den Schabern
nach unten in einen geeigneten Behälter od. dgl., aus dem das Material wiedergewonnen und entfernt werden
kann. Zur Vereinfachung der Darstellung ist als Beispiel eines solchen Behälters in den Zeichnungen
ein allgemein mit 14 bezeichneter Kondensatabscheidezylinder gezeigt. Der Kondensator kann an dem Abscheider
14 oder auf dessen Oberseite durch geeignete, nicht gezeigte Mittel angeordnet sein.
Das zu kondensierende Gas bzw. die zu kondensierenden Dämpfe treten in die Vorrichtung durch
eine Einlaßleitung 15 ein, die am besten in Fig. 4 gezeigt ist und, wie sich aus Fig. 1 ergibt, auf der Rückseite
der Vorrichtung angeordnet ist. Die Einlaßleitung 15 mündet in der Mitte der Rückseite des Gehäuses
1 in das letztere. An der der Einlaßleitung 15 gegenüberliegenden Höhe sind die Schaber 7 und 8
mit Kanälen 7a, 7 b und 8 a, 8 & (Fig. 4 und 7) versehen. Diese Kanäle ermöglichen, daß das eintretende
Strömungsmittel durch die Schaber hindurchtreten kann, so daß es auf allen Seiten der sich drehenden
Schaber durch den Kondensator nach unten gelangen kann und kein Druckunterschied zwischen den Seiten
der Schaber entsteht.
Um den Umfang der beiden Segmente des Gehäuses 1 sind in der Höhe der Einlaß leitung 15 zwei
Mäntel 16 und 17 vorgesehen. Diese Mäntel dienen als Heizmäntel und werden durch ein Einlaßrohr 18,
ein Auslaßrohr 19 und ein U-förmiges Verbindungsrohr 20, welches die vorderen Enden der beiden Mäntel
verbindet, mit einem Heizmittel beliefert. Dem Einlaßrohr 18 wird ein Heizmittel zugeführt, das z. B.
überhitzter Dampf oder ein eutektisches Gemisch von Diphenyl und Diphenyloxyd sein kann, das unter der
Bezeichnung Dowtherm im Handel erhältlich ist. Dieses Heizmittel wird auf einer Temperatur über
dem Siedepunkt des in das Gehäuse 1 eintretenden gasförmigen Strömmittels gehalten. Der Zweck der
Beheizung des Gehäuses benachbart dem Einlaß 15 ist, eine Kondensation des gasförmigen Materials an
der Oberfläche des Einlasses 15 um die oberen Enden der Schaber herum oder in den Kanälen 7a, 7 b, 8a,
8 & zu verhindern. Wenn keine Beheizung vorgesehen ist, könnte es vorkommen, daß durch Kondensation
diese Kanäle verstopft werden.
Es erscheint zunächst, daß die Schaber 7 und 8 in der Höhe des Einlasses 15 nicht erforderlich sind, so
daß ihre oberen Enden unter dieser Höhe liegen können. In diesem Falle könnte jedoch eine Kondensation
auf den Wellen 5 und 6 stattfinden, da diese von der Wärmezufuhr ziemlich weitab liegen und ihre übrigen,
unterhalb liegenden Teile in der Tat gekühlt werden. Da keine Einrichtung zur Reinigung der oberen
Wellen vorgesehen ist, kann sich auf ihnen in diesem Falle kondensiertes Material so stark ansammeln, daß
es den Betrieb der Vorrichtung unmöglich macht.
Auf der Außenseite des Gehäuses 1 sind zwei Kühlmäntel 21 und 22 angeordnet, deren obere Enden ein
kurzes Stück unter den Mänteln 16 und 17 liegen und
die sich nach unten bis zu einem Punkt etwas oberhalb
der unteren Enden der Schaber 7 und 8 erstrecken. Die Mantel 21 und 22 sind an ihren unteren Enden
mit Kühlmitteleinlässen 23 und 24 und an ihren oberen Enden mit entsprechenden Auslassen 25 und 26
versehen. Ferner sind die Mantel 21 und 22 mit Abschnitten ausgebildet, die voneinander durch Versteifungsplatten
27 begrenzt sind. Durch die Versteifungsplatten erstrecken sich außerhalb der Ummantelung
kleine Umgehungsleitungen 28, so daß
ununterbrochener Weg durch die Mantel für
ununterbrochener Weg durch die Mantel für
39 und 46 im oberen Abschnitt Ic sind durch Stopfen
oberhalb und unterhalb der Kanäle la und 7 b abgeschlossen.
Die Geometrie des Profils der Schaber 7 und 8 ist in Fig. 5 dargestellt. Jeder Schaber hat zwei gekrümmte
Flächen. Der Krümmungshalbmesser R jeder gekrümmten Fläche ist gleich dem Abstand D
zwischen den Drehachsen der Schaber 7 und 8. Bei jedem Schaber liegen die Krümmungsmittelpunkte
ein ίο der beiden gekrümmten Flächen einander diametral das gegenüber und auf dem Umfang des Kreises, der
Kühlmittel vorhanden ist. Es kann jedes geeignete durch den Umlaufweg der Kanten der Schaber geKühlmittel,
z. B. Wasser, verwendet werden. bildet wird.
Es ist wichtig, daß sich die Schaber 7 und 8 bis Der Durchmesser oder die Hauptachse α jedes
zum Boden und vorzugsweise bis unterhalb des 15 Schaberprofils ist gleich R ]/2~. Die Dicke b oder die
Bodens der Kühlmäntel 21 und 22 erstrecken, um Nebenachse jedes Schabers ist gleich tyz —V) a oder
sicherzustellen, daß keine Kondensation an einer
Fläche auf der Innenseite des Gehäuses 1 stattfindet,
die nicht geschabt wird. Aus dem gleichen Grunde ist
es wünschenswert, daß sich die Schaber über die 20
oberen Enden der Kühlmäntel hinaus erstrecken.
Fläche auf der Innenseite des Gehäuses 1 stattfindet,
die nicht geschabt wird. Aus dem gleichen Grunde ist
es wünschenswert, daß sich die Schaber über die 20
oberen Enden der Kühlmäntel hinaus erstrecken.
Die Wellen 5 und 6, welche die Schaber tragen, erstrecken sich durch die Deckelplatte 3 und von
dieser durch zwei Hülsen 28' und 29 und sind in der
0,4142a. Der Abstand!) ist gleich der halben Summe der Hauptachse und der Nebenachse, nämlich V2 (a-\-b).
i erwähnt, die R gleich D und daher gleich -^-.
Der Innenhalbmesser jedes kreisförmigen Segments des Gehäuses errechnet" sich mit —.
Bei Anwendung dieser Verhältnisse schaben die Lagerplatte 9 durch Kugellager 30 gelagert. Oberhalb 25 Kanten der Schaber wirksam an den Innenflächen des
der Kugellager 30 tragen die Wellen 5 und 6 Zahn- Gehäuses 1 sowie gegenseitig an ihren Außenflächen,
räder 10 und 11, durch welche die Wellen von dem Fig. 6 zeigt einen Schaber 42 mit einem von den
auf der Antriebswelle 13 angeordneten Zahnrad 12 Schabern 7 und 8 geringfügig abweichenden Profil,
angetrieben werden. Der Schaber 42 weist eine Einkerbung oder ge-
Die Lager 30 sind kombinierte Führungs- und 30 krümmte Ausnehmung 42α an der Vorderfläche jeder
Axiallager und tragen das gesamte Gewicht der WeI- Schabkante auf. Hierdurch ergibt sich eine Schärfung
len 5 und 6 und derauf diesen angeordneten Schaber 7 der Schabkanten der Schaber, wodurch die Gefahr
und 8. Ferner sind die Wellen 5 und 6 durch Füh- vermieden wird, daß das kondensierte Material zerrungslager
31 in der Deckel- oder Endplatte 3 und drückt statt abgekratzt wird und der Leistungsbedarf
durch untere Führungslager 32 geführt, welche von 35 des Kondensators verringert wird. Es kann zwar eine
einer Querstange 33 getragen werden, die auf einer geringe Neigung bestehen, daß sich das Kondensat in
Stange 34 befestigt ist, welche sich durch den Zylin- den Einkerbungen 42α ansammelt, jedoch wird dieses
der 14 unter den Schabern 7 und 8 erstreckt. Oberhalb dann im allgemeinen wirksam durch feste Kondensatder
Führungslager 31 sind geeignete gasdichte Um- teilchen, die vor der sich weiterbewegenden Schaberlaufdichtungen,
von denen eine bei 31a dargestellt ist, 40 kante ausbrechen, verdrängt. Ein Schaber, der das in
angeordnet. Fig. 6 gezeigte Profil aufweist, kann nur in einer
Der Kondensatauffangzylinder 14 ist mit einem Drehrichtung, die in Fig. 6 durch den Pfeil angegeben
Auslaßrohr 35 zu einer Pumpe 36 versehen, durch die ist, verwendet werden. Das einfachere, in Fig. 5 gedie
nicht kondensierten Dämpfe bzw. das nicht kon- zeigte Schaberprofil kann nach beiden Richtungen gedensierte
Gas abgezogen wird. Der Zylinder 14 kann 45 dreht werden, solange sich beide Schaber in der gleimit
einer geeigneten Tür 37 zur Entnahme des Kon- chen Richtung drehen,
densats versehen sein. Wie ersichtlich, verändert sich bei der in Fig. 5
Es ist zweckmäßig, die Länge des Kondensators gezeigten grundlegenden Konstruktion der Berühziemlich
groß zu bemessen, besonders wenn das ver- rungswinkel zwischen der Spitze des einen Schabers
dampfte Material mit einer sehr hohen Temperatur 50 und der Kondensatschicht auf dem anderen Schaber
eintritt und vor dem Verlassen der Vorrichtung oder bei jeder vollen Umdrehung des Schabers zweimal
Anlage ziemlich abgekühlt werden muß, damit im zwischen 0 und 90°. Der Berührungswinkel zwischen
wesentlichen das ganze anwesende Material konden- der Schaberspitze und der gekühlten Kondensationssiert
wird. Bei einem Kondensator von solch großer fläche des Gehäuses istkonstant 45°. Es besteht jedoch
Länge ist es aus Herstellungsgründen zweckmäßig, 55 an keiner Stelle des Weges der Schaberspitzen die
die Schaber, wie in Fig. 7 und 9 gezeigt, aus Ab- Gefahr, daß das Kondensat zusammengedrückt wird,
schnitten zusammenzustellen. Bei dem dargestellten und es wird eine wirksame Wegnahme des Konden-Ausführungsbeispiel
besteht der Schaber 7 aus drei sats an allen Stellen durch eine kombinierte Seher-Abschnitten
7c, von denen einer in Fig. 9 im Längs- und Keilwirkung erreicht. Obwohl sich die in Fig. 1
schnitt gezeigt ist. Jeder Abschnitt 7c besteht aus 60 bis 5 gezeigte Schaberform als zufriedenstellend ereinem
Gußstück, das mit einem Mittelkanal 38 zur wiesen hat, ergibt die in Fig. 6 gezeigte und voran-Aufnahme
der Welle 5 und Seitenkanälen 39 und 46 gehend beschriebene Ausführungsform gewisse Vorausgebildet
ist. In den beiden unteren Abschnitten 7c teile, unter anderem eine gewisse Verringerung des
dienen die Kanäle 39 und 46 lediglich dazu, das Ge- Leistungsbedarfs für das Drehen der Schaber in den
wicht des Schabers zu verringern. Diese Kanäle sind 6g Bereichen, in denen der Berührungswinkel zwischen
an ihren Enden durch S topfen 41 abgeschlossen, so ihnen bei der in Fig. 5 gezeigten Konstruktion nahezu
daß das kondensierte Material nicht eintreten kann. bei 0° liegen würde.
Im oberen Abschnitt 7c sind die Kanäle 7a und 7 b Mit der in Verbindung mit Fig. 1 bis 5 beschriebe-
durch die Kanäle 39 und 46 gebohrt, so daß die letz- nen Vorrichtung wurden Versuche bei sich wechseiteren
Teile der Kanäle 7a und 7 b bilden. Die Kanäle 70 weise in entgegengesetzten Richtungen drehenden
Schabern vorgenommen, und zwar in der Weise, daß beide Schaber zuerst in der einen Richtung und dann
in der anderen Richtung gedreht wurden und die Umkehrung alle 2 Minuten erfolgte. Ferner wurden auch
erfolgreiche Versuche mit sich ständig in der einen Richtung drehenden Schabern durchgeführt.
Bei dem einen Versuch wurde die Drehrichtung der beiden Schaber alle 2 Minuten mit einer Stillstandsperiode von 5 Sekunden umgekehrt. Mit demKonden-
fügig abweichend von den genauen vorstehend gegebenen mathematischen Verhältnissen zu gestalten. Bei
der beschriebenen Ausführungsform betrug die Länge der Hauptachse α jedes Schabers 249,987 mm, während
die Nebenachse & eine Länge von 115,113 mm hatte. Wenn auch der Abstand der Wellen, der
184,15 mm betrug, gleich der halben Summe der Schaberquerachsen zuzüglich einem Spiel von
1,59 mm war, ist, wie ersichtlich, die Länge der
sator und den Schabern wurden eine wirksame Kon- io Nebenachse relativ zur Hauptachse geringfügig grödensation
und Umwandlung in Pulverform von Alu- ßer als sich aus der theoretischen Formel errechnet,
miniumchloriddampf (Aluminiumtrichlorid, Al Cl3) In gleicher Weise hat es sich als zweckmäßig erwiemit
einer Geschwindigkeit von 45,36 kg je Stunde
während 6,5 Stunden, von 90,72 kg je Stunde während
während 6,5 Stunden, von 90,72 kg je Stunde während
sen, die Schaberseiten mit einem Krümmungshalbmesser von 164,516 mm auszubilden, welches ein
5,8 Stunden und 136,08 kg je Stunde während 15 etwas kleinerer Wert ist, als er sich durch die Berech-4,3
Stunden, und zwar jeweils bei einem absoluten nung aus der Länge der Hauptachse α ergibt. Diese
Werte kommen jedoch den definierten Proportionen nahe und weichen nur geringfügig und aus baulichen
oder betriebsmäßigen Gründen in unbedeutendem
Anwendung gekommenen Werte für das Spiel der Wirkungsgrad und die angestrebte Arbeitsweise in
keiner Weise nachteilig beeinflußt.
Obwohl bei dem dargestellten Kondensator zwei im wesentlichen kreisförmige Segmente und daher zwei
Schaber vorgesehen sind, können ähnliche Kondensatoren mit einer größeren Anzahl von Segmenten
und Schabern gebaut werden, welche dabei in einer
Druck von 100 mm Quecksilbersäule, erzielt.
Bei einem zweiten Versuch wurden die Schaber
ununterbrochen in der einen Richtung angetrieben,
wobei 90,72 kg Aluminiumchlorid je Stunde für die 20 Maße ab. Wie sich aus den Versuchen ferner ergab, Dauer von 4,3 Stunden und 136,08 kg je Stunde für wurden durch die praktisch in der Vorrichtung zur die Dauer von 4,3 Stunden kondensiert wurden. Der
Leistungsbedarf für den Antrieb der beiden Schaber
beim Kondensieren von 136,08 kg Aluminiumchlorid
je Stunde bei einem absoluten Druck von 100 mm be- 25
trug zwischen 1,2 und 1,4 kW. Es wurde festgestellt,
daß nach diesen Versuchen nur ein leichter Belag Aluminiumchlorid auf den Schabern und an der Innenseite des Kondensatorgehäuses vorhanden war. Das
Produkt fiel vollständig als Pulver an. Die Schaber 30 Reihe oder in anderer Weise angeordnet sein können, ließen sich frei bewegen und konnten leicht von Hand Zum Beispiel können vier Segmente und Schaber so oder durch Motorantrieb in Bewegung gesetzt werden. angeordnet werden, daß ihre Mittelpunkte an den Die Arbeitsweise der Schaber war bei Umkehrung Ecken eines Quadrats liegen.
ununterbrochen in der einen Richtung angetrieben,
wobei 90,72 kg Aluminiumchlorid je Stunde für die 20 Maße ab. Wie sich aus den Versuchen ferner ergab, Dauer von 4,3 Stunden und 136,08 kg je Stunde für wurden durch die praktisch in der Vorrichtung zur die Dauer von 4,3 Stunden kondensiert wurden. Der
Leistungsbedarf für den Antrieb der beiden Schaber
beim Kondensieren von 136,08 kg Aluminiumchlorid
je Stunde bei einem absoluten Druck von 100 mm be- 25
trug zwischen 1,2 und 1,4 kW. Es wurde festgestellt,
daß nach diesen Versuchen nur ein leichter Belag Aluminiumchlorid auf den Schabern und an der Innenseite des Kondensatorgehäuses vorhanden war. Das
Produkt fiel vollständig als Pulver an. Die Schaber 30 Reihe oder in anderer Weise angeordnet sein können, ließen sich frei bewegen und konnten leicht von Hand Zum Beispiel können vier Segmente und Schaber so oder durch Motorantrieb in Bewegung gesetzt werden. angeordnet werden, daß ihre Mittelpunkte an den Die Arbeitsweise der Schaber war bei Umkehrung Ecken eines Quadrats liegen.
der Drehrichtung nach jeweils 2 Minuten weicher als Fig. 10 und 11 zeigen in schematischer Weise ein
bei einer ununterbrochenen Drehung in nur einer 35 Verfahren zur Bestimmung derjenigen Abmessungen
Richtung. der Schaber, welche die Spiele zwischen den Schabern
Die Abmessungen des Kondensators und der Schaber können sich natürlich je nach dem Verwendungszweck
wesentlich ändern. Es ist jedoch besonders zweckmäßig, daß der Kondensator verhältnismäßig
lang gebaut ist, z. B. derart, daß die senkrechte Länge jedes Schabers gleich mindestens dem Mehrfachen
(z. B. dem Sechs- bis Zwölffachen) seiner Hauptquerachse ist. Beispielsweise hatte der bei den
vorstehend beschriebenen Versuchen verwendete Kondensator, der im wesentlichen, wie in den Zeichnungen
dargestellt, ausgeführt war, ein Gehäuse, bei dem der Innendurchmesser jedes Segments 25,4 cm und die
Gesamtlänge jedes Schabers etwa 233,68 cm betrug, und zwischen jedem Schaber und der Kondensatorwandung
ergeben.
Durch eine mehr oder weniger willkürliche Wahl von drei Werten für das Spiel können alle anderen
Abmessungen der Schaber bestimmt werden. Diese drei Werte für das Spiel sind: C1 das Spiel zwischen
der Spitze jedes Schabers und der Zylinderwandung (Fig. 10), C2 das Spiel zwischen der Kante des einen
Schabers und der Mitte der einen Seite des anderen Schabers zu dem Zeitpunkt, in dem sich die Hauptachse
des einen Schabers in Ausfluchtung mit der Nebenachse des anderen befindet (Fig. 10), und C5
das Spiel zwischen den Kanten der Schaber, wenn
welch letztere je aus drei endweise aneinandergefüg- 50 beide Schaber mit einem Winkel von 45° zur Linie
ten Abschnitten von gleicher Länge hergestellt waren. Trotz der in Fig. 5 gezeigten theoretischen Maßverhältnisse
für die Schaber und des diese umgebenden Gehäuses und der vorstehend gegebenen mathematischen
Definitionen ist es vorzuziehen, ein geringes Spiel zwischen den Schabern und zwischen jedem
Schaber und dem Gehäuse vorzusehen. Beispielsweise waren bei der vorangehend beschriebenen besonderen
Vorrichtung die Achsen der Wellen, auf denen die zwischen den Schabermittelpunkten (Fig. 11) stehen.
Bei einem Kondensator mit einem Innendurchmesser von 254 mm wurden die folgenden Werte für das
Spiel gewählt:
C1 = 1,98374 mm
C„ = 1,5875 mm
C3 = 7,3152 mm
Wenn die Abmessungen a, b, D und R, welche in
V \_*JL XIUIlLUUC VlJ.*- 4 LUIlOCXi ULi VV UliV-11, CLU. X U.UJLH-.1JL U.J.U __ -. . ι . ι-λ
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Schaber angeordnet sind, durch einen Abstand von- So Verbindung mit Fig. 5 vorstehend als die theoretieinander
getrennt, der etwa 1,59 mm größer war als schen Abmessungen (ohne Spiel) betrachtet wurden,
die halbe
Summe der Hauptachse α und der Querachse b der Schaber, während der Innendurchmesser
jedes der zylindrischen Segmente des Gehäuses etwa 3,18 mm größer war als die Hauptachse a des Schabers.
Ferner ist zu erwähnen, daß zs bei einem angemessenen
Spiel, beispielsweise von der vorstehend angegebenen Größenordnung, zulässig und sogar wegen
des Spiels vorteilhaft ist, den Schaberumriß geringlassen sich jeweils die entsprechenden wirklichen Abmessungen
a'j U1 D' und R' aus diesen theoretischen
Abmessungen bestimmen, wobei das Spiel jeweils nach den folgenden Gleichungen gewählt werden kann:
a' = Innendurchmesser des Kondensators —2C1
V = b +2(C3-C2)
D' =D + C3
a' (C3-C2)
R' =R-
Diese Gleichungen lassen sich mathematisch aus den in Fig. 5, 10 und 11 dargestellten geometrischen
Verhältnissen ableiten.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Kondensieren gasförmiger Strömungsmittel, bestehend aus einem länglichen
Gehäuse mit einem Querschnitt in Form von aneinanderstoßenden, im wesentlichen kreisförmigen
Segmenten gleichen Halbmessers, über deren gesamte Länge sich erstreckende, linsenförmigen
Querschnitt besitzende Schaber angeordnet sind, die gleichzeitig und in gleicher Richtung jeweils
um die Mittelachse des dem Schaber zugeordneten Segments drehbar sind und hierbei stets senkrecht
übereinanderstehende Querschnittsachsen besitzen sowie mit ihren Längskanten sowohl die gesamte
Innenwand ihres zugeordneten Gehäusesegments als auch die Oberflächen des benachbarten Scha- ao
bers abstreichen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in senkrechter Richtung sich erstreckend
angeordnet ist, an seinem oberen Ende einen oder mehrere Einlasse (15) für die Zufuhr des Strömungsmittels
und an seinem unteren Ende einen oder mehrere Auslässe (35) für dessen Abfuhr und eine verschließbare Öffnung (36) für das Kon-
densat aufweist sowie an seiner Außenseite mit Heiz- und Kühlmänteln (16 und 17 bzw. 21 und
22) ausgestattet ist, wobei die Heizmäntel (16, 17) in der Nähe der Einlasse (15) für das Strömungsmittel
liegen und die Kühlmantel (21., 22) unterhalb der Einlasse (15) und der Heizmäntel (16,
17) in der Nähe des Gehäusebodens, jedoch über den Auslässen (35) für das Strömungsmittel angeordnet
sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schaber (7, 8) über die
Enden der Kühlmantel (21, 22) hinaus erstrecken.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaber (7, 8) sich über die
Eintrittsöffnungen der Einlasse (15) in dem Gehäuse (1) hinaus nach oben erstrecken und in Höhe
dieser Öffnungen ihren ganzen Querschnitt durchsetzende Kanäle (7a, 7 b, Sa, Sb) aufweisen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schaber
(7,8) aus einer Vielzahl von in Längsrichtung hintereinanderliegenden Abschnitten (7c) besteht,
die zueinander ausgerichtet auf einer gemeinsamen Welle (5 bzw. 6) befestigt sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 813 154, 940 109.
Deutsche Patentschriften Nr. 813 154, 940 109.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 909 768/376 3.
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Family Applications (1)
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