DE1139136B - Plattenverdampfer fuer mit Kaeltemittel hoeheren Betriebsdruckes, insbesondere Ammoniak, arbeitende Grosskaelteanlagen zur Suesswasserkuehlung und Eisspeicherung - Google Patents

Description

• Plattenverdampfer für mit Kältemittel höheren Betriebsdruckes, insbesondere Ammoniak, arbeitende Großkälteanlagen zur Süßwasserkühlung und Eisspeicherung Das Hauptpatent betrifft einen Plattenverdampfer für mit Kältemittel höheren Betriebsdruckes, insbesondere Ammoniak, arbeitende Großkälteanlagen zur Süßwasserkühlung und Eisspeicherung, der aus zwei mit zusammen die Kältemittelkanäle bildenden Rillen versehenen und miteinander verbundenen Blechen besteht. Er ist gekennzeichnet durch die Kombination aller folgenden Merkmale, nämlich die Verwendung von Stahlblechen, die Verbindung der Bleche an den die Rillen umgebenden Stellen durch Naht-, insbesondere Rallennahtschweißung, die Ausbildung der durch die Rillen gebildeten Kanäle mit einem von den Verbindungsstellen in spitzem Winkel sich erweiternden Querschnitt, dessen größte Länge mindestens das Doppelte seiner größten Breite beträgt, und die Anordnung der Kanäle als dicht nebeneinanderliegende, parallele Verdampfungskanäle mit diese an beiden Enden miteinander verbindenden und quer zu ihnen verlaufenden Sammelkanälen und mit an die Sammelkanäle anschließenden Zu- bzw. Abflußkanälen.
• In vielen Fällen der Praxis ist es erwünscht, den Plattenverdampfer in einer senkrechten Ebene in der Form eines liegenden Rechteckes mit senkrechten Sammelkanälen für quer zu diesen verlaufende Verdampfungskanäle anzuordnen. Dabei ist es vorteilhaft, die Verdampfungskanäle von der Eintritts- zur Austrittsseite des Kältemittels etwas ansteigen zu lassen.
• Es ist bei einem Röhrenverdampfer für Kleinkälteanlagen zur Raumkühlung mit reinem Konvektionswärmeübergang ohne zwangsweisen Umlauf schon vorgeschlagen worden, einen Teil der Kältemittelrohre in Strömungsrichtung des Kältemittels leicht ansteigend schräg zur Horizontalen anzuordnen, um das Festsetzen von Dampfblasen zu verhindern. Dieser bekannte schräge Verlauf der Verdampfungskanäle kann auch bei einem Plattenverdampfer nach dem Hauptpatent in der obenerwähnten Anordnung angewendet werden. Dabei kommt es aber darauf an, den Plattenverdampfer für die Unterbringung der schrägen Verdampfungskanäle weitgegend auszunutzen. Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei einem Plattenverdampfer der vorerwähnten Art bei geringer Steigung der Verdampfungskanäle von der Eintritts- zur Austrittsseite waagerechte Sammelkanäle für längs der waagerechten Plattenkanten beginnende bzw. endende Verdampfungskanäle und längs des senkrechten Austrittssammelkanals ein in den waagerechten Eintrittssarnmelkanal mündender Zuflußkanal vorgesehen sind, wobei der waagerechte Eintrittssammelkanal auf dem dem Anschluß des Zuflußkanals abgekehrten Ende und der waagerechte Austrittssammelkanal auf beiden Enden je mit dem zugekehrten Ende des betreffenden senkrechten Sammelkanals in Verbindung stehen.
• Bei Anordnung mehrerer Plattenverdampfer der vorbezeichneten Art in einem Kühlbehälter in der Weise, daß jeder folgende Plattenverdampfer an der entgegengesetzten senkrechten Kante von dem zu kühlenden Mittel umspült wird, sind zweckmäßig alle Plattenverdampfer mit ihrem auf derselben Seite liegenden Anschlußstutzen an den unteren Bereich eines Sammelbehälters angeschlossen.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform einer Kühlanlage mit einer Verdampferplattenanordnung in einem Kühlbehälter in Seitenansicht, zum Teil im Schnitt nach der Linie 1-1 der Fig. 2, Fig. 2 die gleiche Anordnung in Draufsicht mit schematischer Andeutung der Verdampferplatten, Fig. 3 die gleiche Anordnung im vertikalen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 eine Ausführungsform eines Sammelbehälters mit einem Dampfdom in Stirnansicht, Fig.5 den gleichen Sammelbehälter in Seitenansicht, Fig. 6 eine Ausführungsform eines Plattenverdampfers im vertikalen Längsschnitt, Fig. 7 einen Teil der Verdampferplatte im horizontalen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6, Fig.8 einen Teil der gleichen Verdampferplatte im vertikalen Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 6, Fig. 9 einen Teil der gleichen Verdampferplatte im horizontalen Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig. 6. In Fig. 1 bis 3 ist 1 der Kühlbehälter, in welchem beispielsweise zwei durch eine Verdampferplatte 13 voneinander getrennte Kühlsysteme mit je einer Gruppe von Verdampferplatten 2, 2' in versetzter Anordnung mit je einer durch eine Querwand 3 abgetrennten Kammer 4, 5 und einem darin untergebrachten Rührwerk oder einer Umlaufpumpe 6 od. dgl. für das zu kühlende Mittel vorgesehen sind, während am anderen Ende Anschlußstutzen 7, 8 von den Verdampferplatten 2, 2', 13 nach einem Sammelbehälter 9 mit einem Dom 10, einem Druckstutzen 11 und einem Saugstutzen 12 für das Kältemittel führen.
• Das zu kühlende Medium fließt in jedem Kühlsystem in Richtung der in Fig.2 eingezeichneten Pfeile von dem Rührwerk oder der Umlaufpumpe 6 in einen Hinflußkanal14, durch zwischen den Verdampferplatten 2, 2' gebildete Kanäle 15, durch einen Rückflußkanal 16 in die Kammer 4, 5 und von hier aus wieder in das Rührwerk oder die Umlaufpumpe 6.
• Das Kältemittel gelangt durch den Druckstutzen 11 am Sammelbehälter 9 (Fig. 1, 4, 5) von der Drosselvorrichtung der Kühlmaschine in den Sammelbehälter 9, fließt durch einen Zuflußteil 18 der Anschlußstutzen 7, 8 und eine Zuflußrohrleitung 17 in einen senkrechten Zuflußkanal 19 (Fig. 6, 9) längs der einen senkrechten Kante der einzelnen Verdampferplatten 2, 2', 13, in einen an deren unterem Rande gelegenen waagerechten Eintrittssammelkanal 20, durch Aufbrechungen 21, 22, 23 in Verdampfungskanäle 24, und zwar die drei untersten und durch einen senkrechten Eintrittssammelkanal 25 längs der anderen senkrechten Plattenkante in alle anderen, höher gelegenen Verdampfungskanäle 24. An der Auslaßseite der Verdampfungskanäle 24 sind diese in jeder Verdampferplatte bei dem Ausführungsbeispiel zu vier Gruppen zusammengefaßt, von denen jeder Gruppe ein Teilkanal 26, 27, 28, 29 eines senkrechten Austrittssammelkanals zugeordnet ist. Diese Teilkanäle münden am oberen Plattenrande in einen waagerechten Austrittssammelkanal 30, aus dem zwei Abflußrohrleitungen 31, 32 in einen Abflußteil 33 der Anschlußstutzen 7, 8 führen. Dieser Abflußteil 33 ist zusammen mit dem zugehörigen Zuflußteil 18 jeweils in den an den unteren Bereich des Sammelbehälters 9 angeschlossenen Anschlußstutzen 7, 8 untergebracht, aber innerhalb des- Sammelbehälters 9 höher hochgeführt als der Zuflußteil 18. Der Abflußteil 33 endet oben in einem mittels Streben an der Kanalwandung befestigten doppelkegelförmigen Drahtsieb 35, damit beim Durchgang des dampfförmigen, zurückgeführten Kältemittels die flüssigen Bestandteile ausgeschieden werden und im Sammelbehälter 9 verbleiben. Ebenso ist der an dem von dem Sammelbehälter 9 hochgeführten Dom 10 angeschlossene Saugstutzen 12 an seinem in den Dom hineinragenden Ende 36 nach oben umgebogen und weist an der Unterseite eine Ablaufbohrung 37 für flüssiges Kältemittel auf, damit nur verdampftes Kältemittel nach dem Kompressor der Kältemaschine zurückgelangt, von dem es in flüssiger Form wieder dem Druckstutzen 11 des Sammelbehälters 9 zugeführt wird, um durch den niedriger endenden Zuflußtei118 in die Verdampferplatten 2, 2', 13 zu gelangen.
• Durch den senkrechten Eintrittssammelkana125 (Fig.6) der einzelnen Verdampferplatten ist eine Entölungsleitung 38 von oben her bis zum waagerechten Eintrittssammelkanal geführt.
• Die obersten drei Verdampfungskanäle 24 sind wieder durch Aufbrechungen 39, 40, 41 mit dem am oberen Plattenrande liegenden waagerechten Austrittssammelkanal 30 verbunden.
• Das Kältemittel strömt in allen Verdampfungskanälen 24 der einzelnen Verdampferplatten in Pfeilrichtung von links nach rechts.
• Jede Verdampferplatte 2, 2', 13 besteht aus zwei Blechen, die durch Pressung od. dgl. zu Profilen mit Rillen für die Kältemittelkanäle geformt und an den die Rillen umgebenden Stellen durch Naht-, insbesondere Rollennahtschweißung miteinander verbunden sind. Die durch die Rillen gebildeten Kanäle sind mit einem von den Verbindungsstellen in spitzem Winkel sich erweiternden Querschnitt ausgebildet, dessen größte Länge mindestens das Doppelte seiner größten Breite beträgt.
• Die einzelnen Verdampferplatten sind mittels Abstandsstücken, Verschraubungen, Bolzen od. dgl. in versetzter Anordnung und in einem entsprechenden Abstand voneinander in dem Kühlbehälter 1 angeordnet.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Plattenverdampfer für mit Kältemittel höheren Betriebsdruckes, insbesondere Ammoniak, arbeitende Großkälteanlagen zur Süßwasserkühlung und Eisspeicherung, der aus zwei mit zusammen die Kältemittelkanäle bildenden Rillen versehenen und miteinander verbundenen Blechen besteht und dabei die Kombination aller folgenden Merkmale aufweist, nämlich die Verwendung von Stahlblechen, die Verbindung der Bleche an den die Rillen umgebenden Stellen durch Naht-, insbesondere Rollennahtschweißung, die Ausbildung der durch die Rillen gebildeten Kanäle mit einem von den Verbindungsstellen in spitzem Winkel sich erweiternden Querschnitt, dessen größte Länge mindestens das Doppelte seiner größten Breite beträgt, und die Anordnung der Kanäle als dicht nebeneinanderliegende, parallele Verdampfungskanäle mit diese an beiden Enden miteinander verbindenden und quer zu ihnen verlaufenden Sammelkanälen und mit an die Sammelkanäle anschließenden Zu- bzw. Abflußkanälen, nach Patent 1063 616, für die Anordnung in einer senkrechten Ebene in der Form eines liegenden Rechtecks mit senkrechten Sammelkanälen für quer zu diesen verlaufende Verdampfungskanäle, dadurch gekennzeichnet, daß bei geringer Steigung der Verdampfungskanäle (24) von der Eintritts- zur Austrittsseite waagerechte Sammelkanäle (20 bzw. 30) für längs der waagerechten Plattenkanten beginnende bzw. endende Verdampfungskanäle (24) und längs des senkrechten Austrittssammelkanals (26) ein in den waagerechten Eintrittssammelkanal (20) mündender Zuflußkanal (19) vorgesehen sind, wobei der waagerechte Eintrittssammelkanal (20) auf dem dem Anschluß des Zuflußkanals (19) abgekehrten Ende und der waagerechte Austrittssammelkanal (30) auf beiden Enden je mit dem zugekehrten Ende des betreffenden senkrechten Sammelkanals in Verbindung stehen.
2. 2. Plattenverdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrechte Austrittssammelkanal aus mehreren parallelen, je für eine andere Gruppe von Verdampfungskanälen vorgesehenen Teilkanälen (26, 27, 28, 29) besteht.
3. 3. Plattenverdampfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er oben am Zuflußkanal (19) und am senkrechten Austrittssammelkanal (26 bzw. 26, 27, 28, 29) über eine Zuflußrohrleitung (17) und eine Abflußrohrleitung (32) oder mehrere Abflußrohrleitungen (31, 32) mit einem durch eine Wand in einem Zufluß- und Abflußteil (18 bzw. 33) unterteilten Anschlußstutzen (7, 8) verbunden ist.
4. 4. Plattenverdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine von oben her durch den senkrechten Eintrittssammelkanal (25) bis zum waagerechten Eintrittssammelkanal (20) geführte Entölungsleitung (38).
5. 5. Kühlanlage, bei der mehrere Plattenverdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einem Kühlbehälter so angeordnet sind, daß jeder folgende Plattenverdampfer an der entgegengesetzten senkrechten Kante von dem zu kühlenden Mittel umspült wird, dadurch gekennzeichnet, daß alle Plattenverdampfer (2, 2', 13) mit ihrem auf derselben Seite liegenden Anschlußstutzen (7, 8) an den unteren Bereich eines Sammelbehälters (9) angeschlossen sind.
6. 6. Kühlanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstutzen (7, 8) mit dem Abflußteil (33) höher als mit dem Zuflußteil (18) in den Sammelbehälter (9) hineinragen und an der Mündung des Abflußteils (33) in dem Sammelbehälter (9) mit einem Abscheider für flüssiges Kältemittel aus dem Kältemitteldampf in der Form eines doppelkegelförmigen Drahtsiebes (35) versehen sind.
7. 7. Kühlanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oben am Dampfdom (10) des Sammelbehälters (9) angeschlossene Saugstutzen (12) an dem in den Dom (10) hineinragenden Ende (36) nach oben gebogen ist. B. Kühlanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlbehälter (1) in zwei oder mehr Kühlsysteme unterteilt ist, zu deren jedem eine in einer an dem einen Behälterende vorgesehenen, mit dem die Plattenverdampfer (2, 2', 13) enthaltenden Kühlraum des betreffenden Kühlsystems durch Hin- (1.4) und Rückflußkanäle (16) verbundenen Kammer (4 bzw. 5) angeordnete Umlaufpumpe (6) oder ein Rührwerk für das zu kühlende Mittel gehört. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 455 181.