DE1451234A1 - Luftkuehlanlage - Google Patents

Description

Patentanmeldung der Firma
Ingenieurbüro Heinrich Wilms
Düsseldorf-Kaiserwerth
Kalkumer "chloßailee 41

luftkühlanlage

T.uftküb lan lagen, wie sie zur Rückkühlung von Öl, z.B. Schmieröl, Fydfauliköl, Wasser und dergleichen eingesetzt werden, .sind in verschiedenen Ausführungen bekannt und bestehen in ihren grundsätzlichen Aufbau zumeist ans einem Kühlerblock mit Fühlelementen so-wie vorgeschaltetem Gebläse mit Gebl?3pmotor, Im allgemeinen ist der Kühlerblock ein wesentlichen kubischer oder auch kreisscheibenförmiger Block mit ~itterförmig angeordneten Kühlelementen, die von der zu Wählenden Flüssigkeit durchflossen und deren Gitter^-wischenrHume zum Durchtritt von.Kühlluft eingerichtet sind. Die Kühlluft strömt dabei im allgemeinen in horizontaler dichtung. Das Gebläse ist mit horizontaler Coblnsn- und "otorachse dem Kühlerblock lediglich vorgesetzt, riber 7'j.net^t nicht funktionell vereinigt.

Die bekannte Ausführungsform von Lnftkühlanlagen läßt sich oft nur schi'ßr imtor-hringen, da der beschriebene Aufbau räumlich nuf^Trondig ist. Auch in funktioneller Hinsicht ent-

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Neue Unterlagen (Art. ; § ι Abs. 2 Nr, l Satz 3 des Änderungsge3. v. 4.9

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stehen insofern Nachteile, als eine gleichmäßige Beaufschlagung des Wärmeaustauschers sch on atia Symmetriegründen kaum erreicht werden kann, während darüber hinaus auch das Gebläse nicht optimal arbeitet. Xm allgemeinen ist die Beaufschlagung der oberen Teile dee Kühlerblocks stärker als die Beaufschlagung der unteren Teile und folglich der Firkungsgrad beeinträchtigt.

Im einzelnen ist bereits ©ine Luftkühlanlage zur Rückkühlung von öl, z.B. Schmieröl, Hydfaulikäl, ^uasser und dergl, bekannt { vgl. Zeitschrift "Chemieingenieur Technik» 27/5, 19551 S. 262-268), die aus Kühlerblock mit Kühleelementen und darunter angeordnetem Gebläse aus Laufrad, Diffusokern und Difftisormanfeel sowie Gebläsemotor besteht» Bei dieser bekannten Ausführungsform sind Jedoch die Kühlelemente in .Form von Rippenrohr«» elementen hoziaontal hinter dem Gebläse angeordnet und werden einerseits unmittelbar von dem Diffusormantel, andererseits iron einem besonderen Gerüst getragen.

Bekannt ist ferner ein Kondensator für Kühlmaschinen (vgl. deutsche Patentschrift 13» 418) bei welcher das zirkulierende Kondensationswasser §n einem zylindrisehen Raum von ringförmigem Querschnitt über die Kondensationsschlangen herabrieselt, wobei die innere Eegrenzungswand des Ringraumes als Kamin ausgebildet ist, welche die durch die Fallgeschwindigkeit des Vassers mitgerissene Luft wegführt. Als Kamin ist lediglich das innere Rohr aus·· gebildet, in dem. oberhalb der Kühlelemente ein Laufrad angeordnet ist.

^B*kannt ist auch (s. britische Patentschrift 811 665) ein Wärmeaustauscher mit DoppelmantelZwischenraum, in dem

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KUhlelemente schraubenlinienförmig angeordnet sind und der von öl mit hoher Viskosität durchströmt wird. Auch ist eine elektrische Beheizung τ·η Lamellen» schlangen bekannt (s. schweißer, Patentschrift 377 394

Schließlich ist eine Luftkühlanlage in Doppelmantelbauart bekannt ( s. USA-Patentschrift 2 754 66o) mit axial durch einen anriechen Diffusormantel und »Kern gebildeten Ringkanal fördernden Lüfterflügel (Gebläsen) und einem dem Ringkanal nachgeschalteten, als Doppel·· ■antel ausgebildeten Kamin eines Kühlerblocke, in dessen DoppelmantelBwisehenraura die zweckmäßig Schraubenlinien«· föraig gewundenen Kühlelement· angeordnet sindι an denen im Drall die Luft vorbeigeftthrt wird. Bei dieser bekannten Kühlanlage ist »war bereits eine relativ günstige Raunausnuteung dadurch getroffen, daß der GeblKsemotor in der Rotationsachse des Kühlaggregateβ angeordnet ist, jeddoh let das Kühlaggregat lediglich für horizontale Aufstellung vorgesehen, und zwar für Kühlanlagen mit.einem relativ geringen Kühlluftdurchsatz, wie KUhlraume von Schlnchthfiusern. Demgemäß ist der Gesamtwirkungsgrad der Anlage nicht ausreichend, d.h. die von dem Kühlmedium durchflossenen Kühlschlangen, die von der zu kühlenden Luft axial im Drall durchströmt werden, sind so geschaltet, daß das Kühlmedium radial von innen nach außen fließt· Das hat einen für den Wirkungsgrad des Wärmeaustauschers relativ ungünstigen Kreuzstrom der aufeinander wirkenden Kühlmedien zur Folge.

Der Erfindung J legt die Aufgabe zttgrunde, eine Luftkühlanlage in Doppelmantelbauart zu schaffen, bei der

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die Nachteile der bekannten Anlagen vermieden werden und die insbesondere unter Vermeidung der horizontalen Anordnung für wesentlich grössere Kühlluftdurchsätze geeignet ist und einen verbesserten Wirkungsgrad aufweist.

Die Erfindung betrifft eine Iuftkühlanlage in Doppelmantelbauart, mit axial durch einen zwischen Diffusormantel und «Kern gebildeten Ringkanal fördernden Lüfterflügeln (Gebläsen) und einem dem Ringkanal nachgeschalteten als Doppelmantel ausgebildeten ^Jvarain eines Kühlerblockes, in dessen Doppelmantelzwiwchenraum die zweckmäßig schraubenlinienförmig gewundenen Kühlelemente angeordnet sind, an denen im Drall die Luft vorbefführt wird. Die Erfindung besteht darin, daß bei Verwendung der Anlage zur Rückkühlung von Öl, z.B. Schmieröl, Hydrauliköl, Vasser und dergl. und vertikaler Bauweise das dem einen Ende der Kühlschlangenspirale zugeführt und dem anderen Ende entnommene zu kühlende Medium im Gegenjrtrom zu dem den Doppelmantelzwischenraum durchströmenden Luftstromzyklon geführt ist, wobei der Ansaugringkanal in an sich bekannter '/eise eine die Luft radial-axial umlenkende Form aufweist. Der Erfindung liegt'nie ' Erkenntnis zugrunde, daß ein exakter Gegenstrom dann erzielbar ist, wenn nicht nur die äußere Luft ira Drr»ll geführt wird, sondern hierzu im G-egenstrom auch das zu kühlende Medium in den Rohrschlangen, wodurch sich fine erhebliche Verbesserung der Wirkungsgrades ergibt. Dieses ist insbesondere bei Rückkühlanlagen für Öl, z.B, "nhmicröl, H3>-drnuliköl, Wasser, d.h, bei Anlagen mit in größeren Mengen anfallenden Flüssigkeiten, von erhöhter Fpdeut'-'ng.

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Xm einzelnen läßt sich die erfindungi3gemäße Luftkühlanlage auf verschiedene Weise gestalten. So ist «ine aus aerodynamischen Gründen günstige Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad und der Gebläsemotor vor. einom Zwischenboden getragen sind, der unterhalb des Gebläses mit dessen "Diffus ormantel einen im Vertikal schnitt trompetenfö'rmig verlaufenden Pingkanal bildet, der praktisch in einer Vertikaleb*»ne liegende (radial ansaugende) Eintrittsöffnung aufweist. Der Kühlluftaustritt aus dem TJoppelmante !Zwischenraum erfolgt zweckmäßigerweise so, daß der Zwischenraum des Kamins an eine gemeinsamer ^uaniniiffnung angeschlossen ist. Die ICühlelementf» sind beispielsweise I-arnol 1 enkühlschlangen, d.h.

auf denen sich Wärmeaustauschlamellen und die schraubenlinienförmig angeordnet ¹Ts kann zweckmäßig sein, eine zusätzliche nnj für die Lamellenkühlschlangen, beispielsweise eine induktive Beheizung, vorzusehen, damit fooi Inbetriebnahme von Aggregaten die in der Kühlanlage T>f»fTTjdliche Flüssigkeit auf Funktionstemperatur gebracht wrHen kann. Dazu sind bisher besondere Heizgeräte oder Filfspumpen erforderlich.

TVf.ο Φι-rch die Erfindung erreichten ""Orteile sind vor a1l?m darin zn sehen, daß bei Verwendung der °rfindimgsgcmHßen Tuftkühl anlage zur Rückkühlung von in größeren Mengen anfallenden Flüssigkeiten wie Öl, wasser oder dergl. der ^rirkun sgrad durch eine konsequente Verwirklichung des Genstromprinzips erheblich

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verbessert ist, wodurch bei gegebener Kühlleistung das Volumen der Kühlschlangenpakete reduzierbar ist bzw. bei gegebener Wärmetauschfläche der Kühlschlangen die Kühlleistung vergrößert ist« Darüberhinaus zeichnet sich die erfindungsgemäße Luftkühlanlage durch kompakte Bauweise aus, da die Kühlelemente in vorteilhafter ¥eise untergebracht sind, so daß die Luftkühlanlage im Ergebnis unter' optimalen Bedingungen arbeiten kann. Diese besonders günstigen Bedingungen werden einerseits in ^aezug auf den Wärmeaustausches, andererseits in Bezug auf die Gebläsearbeit erreicht. Hinsichtlich des Wärmeaustauscheres stellt sich gleichsam von selbst eine gleichmäßige Beaufschlagung der Kühlelemente ein· Dabei erfährt die Kühlluft eine Erwärmung und folglich natürlich Auftrieb, der die Gebläsewirkung unter stützt, wobei die aufgewärmte Kühlluft ins Freie abgeführt wird.

Im folgenden Tirird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.

Die Figur zeigt einen Axialschnitt durch eine■ erfindungsgemäße Luftkühlanlage.

Die in der Figur dargestellte Luftkühlanlage dient zur Rückkühlung von Öl, z.B. Schmierll, Hydrauliköl, "fässer und dergleichen. Sie besteht KK in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Kühlerblock mit Kühlelementen 1 und GeblÄse 2 mit Gebläsemotor 3«

Erfindungsgemäß ist ein kaminartiges Doppel-■antelg*häuse k vorgesehen, welches alle EIe-■•nte aufnimmt. Das Doppelmantelgehäuse 4 besitzt einen unteren Kühllufteintritt 5 in den Doppelmantelewischenraum 6 und einen oberen Ktihlluftaustritt 7 aus dem Dojipelmantelzwischenrauin 6. Ein- und Austritt der Kühlluft ist durch die Pfeile 8 angedeutet worden· Im Unterteil befindet eich das Gebläse 2, dessen Flügel im Doppelmantelzwischenraum bei 9 wirken· Darüber im Doppelmantelzwischenraum 6 liegen die Kühlelemente 1. Das-Doppelmantelgehäuse k besitzt einen im TTertikalschnitt trompetenförmigen Kühllufteintritt 5, wobei die eigentliche Eintritteöffnung praktisch in einer vertikalen Ebene liegt· Außerdem sind im Doppelmantelgehäuse h Zwischenboden 1o,11 vorgesehen» Diese nehmen einerseits das Gebläserad zwrLchen sich auf, außerdem ist der Gebläsemotor 3 an dem unteren Zwischenboden 1o aufgehängt. In einem gemeinsamen Kamin 12 läuft der Doppelmantelzwischenraum aus.

Die Ktihlelemente 1 sind bei der erfindun_osgemäßen Luft kühl anlage zweclcmäßigerweise Kühlsclilaneen 13 in Form von schraubenlinienförmig angeordneten Kühlrohren mit darauf aufgesetzten Lamelleni4, Die Lamellenkühlschlangen können, beispielsweise induktiv, zusntzclich beheizbar sein. Die zu kühlende Flüssigkeit wird in die Kühlelemente über eine nicht gezeichnete Hilfsleitung in Richtung des Pfeiles 15 eingeführt und tritt in Richtung des Pfeiles 16 aus. Der Wärmeaustausch; erfolgt so fast exakt im ^egenstrom, zumal die Kühlluft bei der dargestellten Form des Gebläses im wesentlichen als Drr> 11 strömung

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Ansprüche

Claims (4)

1. Patentansprüche

   i\ Luftkühlanlage in Doppelmantelbauart, mit axial durch einen zwischen Diffusormantel und -Kern gebildeten Ringkanal fördernden Lüfterflügel (gebläsen) und einem dem Ringkanal nachgefc±±schalteten als Doppelmantel ausgebildeten Kamin eines Ktihlerblockes, in dessen Doppelmantelzwischenraum die zweckmäßig schraubenlinienförmig gewundenen Ktihlelemente angeordnet sind» an denen im Drall die Luft vorbeigeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung der Anlage zur Rückkühlung von Öl, z.B. Schmieröl, Hydrauliköl, Fasser und dergl· und vertikaler ^Bauweise das dem einen Ende der Ktihlschlangenspirale zugeftihrte und dem anderen Ende entnommene zu kühlende Medium (Zu- und Ableitung 15,16) im ^egenstrom zu dem den Doppelmantelzwischenraum durchströmenden Luftzyklon geführt ist, wobei der Ansaugringkanal in an sich bekannter Weise eine die Luft radial-axial umlenkende Form aufweist.
2. 2. Luf tkühlanlage nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß das Ltifterrad und der Gebläsemotor (3) von einem Zwischenboden (io) getragen sind, der unterhalb des Gebläses (2) mit dessen Diffusormantel einen im Vertikalschnitt trompetenförmig verlaufenden Ringkanal (5) bildet, der praktisch in einer Vertikalebene liegende (radial ansaugende) Eintrittsöffnungen aufweist.
3. 3. Luftktihlanlage nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelmantelzwischenraum (6) des Famins (4) an eine gemeinsame Kaminöffnung (12) angeschlossen ist.

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   UiUfci tagen (Art. 7 § I Abs. «j Nr. 1 Sau 3 des Änderunflsaes. _v. 4.9.

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4. 4. Luftkühlanlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlelemente (i) in an sich bekannter Weise als Lamellenkühleohlangen 03» 14) aus ge« bildet und ggfl. beheizbar sind·

   Patentanwalt Dr. Andrejewski

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