DE1923320A1

DE1923320A1 - Verdampfungskuehler

Info

Publication number: DE1923320A1
Application number: DE19691923320
Authority: DE
Inventors: Collier David Thomas
Original assignee: Hawker Siddeley Dynamics Ltd
Current assignee: Hawker Siddeley Dynamics Ltd
Priority date: 1968-05-09
Filing date: 1969-05-07
Publication date: 1970-01-22
Also published as: BE732835A; IL32176A0; NL6907112A; GB1213327A; US3566897A; FR2008157A1

Description

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PATENTANWALT

3 HANNOVER · SCHACKSTR ASSE 1 · TELEFON (0511) 814060 · KABEL PATENTION HANNOVER

Hawker Siddeley Dynamics limited 240/428

Verdampfungskühler

Die Erfindung "betrifft einen Verdampfungskühler, bei dem Einrichtungen in unmittelbarer Nähe des Kühlers durch die relativ schnelle Verdampfung einer !Flüssigkeit gekühlt werden. .Die verdampfte Kühlflüsssigkeit wird in der Regel über eine Leitung aus einem Vorratsbehälter nachgefüllt.

Die Aufgabe der Erfindung best.eht^darinV"- einen Ver- · dampfungskühler dieses Typs zu schaffen, bei dem die Kühlflüssigkeit nur in der Menge nachgeliefert wird,die zum Aufrechterhalten der gewünschten Temperatur in den zu küh-

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lenden Einrichtungen notwendig ist. Gleichzeitig soll, wenn eine Nachlieferung an Kühlflüssigkeit erforderlich iot, der Ifechfüllvorgang so kurz wie möglich sein, d.h. die Vorrichtung muß kurzzeitig eine relativ hohe Kachfülleistung aufbringen können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein mit einer leicht verdampfenden Flüssigkeit gefüllter unter Druck stehender Vorratsbehälter über eine Abgabeleitung mit einem Verdampfungsbehälter verbunden ist, in den das offene Ende einer von einem gasförmigen Medium durchströsten, bei Erreichen einer vorgegebenen Höhe desFlüssigkeitsspiegels durch die Flüssigkeit verschließbaren Steuerleitung angeordnet ist, wobei durch den nach dem Verschließen in der Steuerleitung ansteigenden Gasdruck über eine Schaltvorrichtung der Abgabedruck in dem Vorratsbehälter regelbar ist.

Soll der Schaltzyklus zum Nachliefern der kühlflüssigkeit bei dem erfindungsgemäßen Verdampfungskühler verlängert werden, dann ist es besonders zweckmäßig, daß das offene Ende der Steuerleitung zumindest teilweise mit einen absorbierenden Material verschlossen ist. Das absorbierende Material saugt sich mit Flüssigkeit voll und es bleibt dementsprechend bis zum Austrocknen des absorbierenden Materials der. Druckanstieg in der Steuerleitung auch dann noch bestehen, wenn das offene Ende der Steuerleitung nicht mehr von der Flüssigkeit verschlossen ist.

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Nachfolgend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher "beschrielDen. Es zeigen:

Fig. 1 einen Verdampfungskühler einfacher Aus führungsform,

Pig. 2 eine Modifikation des Kühlers gemäß Figur 1

Fig. 3 ein Ausführungs"beispiel unter

Verwendung eines logischen Fluid Systems .

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Fig. 1 zeigt einen ersten Behälter 2, in dem sich eine Flüssigkeit 1 "befindet, die infolge eines durch die Rohre 4 und 4^f zugeführten Gases 3 einem Druck unterworfen ist, wodurch die Flüssigkeit 1 durch eine Leitung 5 in einen zweiten Behälter 6 abgegeben wird. Ein Gas 7 wird durch eine Steuerlei-tung 8 zugeführt, deren offenes Ende 9 in einem Abstand relativ zu der Oberfläche der Flüssigkeit 10 in dem zweiten Behälter 6 einstellbar ist. Mit den Leitungen 4, 4' und der Steuerleitung 8 ist eine Schaltvorrichtung 11 verbunden. Steigt der Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeit 10 in dem Behälter 6 an und verschließt in dieser das offene Ende 9 der Leitung 8, dann wird infolge des daraus resultierenden Druckanstieges des Gases 7 in der Leitung 8 die Schaltvorrichtung 11 betätigt, die die weitere Gaszufuhr durch die Leitung 4' absperrt und den Druckablaß aus dem Behälter 2 durch die Leitungen 4 und 4" in die Atmosphere ermöglicht. In. einem besonders zweckmäßigen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß das durckerzeugende Gas 3 in dem Behälter 2 durch Verdampfung der Flüssigkeit 1 entsteht, so daß eine gesonderte Zufuhr an Gas durch die Leitung 4' unterbleiben kann.

In einigen Fällen mag es wünschenswert sein, die Zykluszeit der Vorrichtung, wie sie"in Fig. 1 näher dargestellt ist, zu verlängern. Um dieses zu erreichen, kann das offene Ende der Steuerleitung 8 zumindest teilweise mit einem absorbierenden Material verschlossen werden. Solch eine Anordnung zeigt Fig. 2. Das absorbierende Material 12 befindet sich hier in dem Ende der Steuerleitung 13. Ist, das absorbierende Material 12 durch die Flüssigkeit 14 in dem Behälter 15 angefeuchtet, dann verbleibt nach dem Absinken des Flüssig-

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keitsspiegels der flüssigkeit 14 das Gas 16 in dem anzeigenden -Rohr 13 unter einem erhöhten Druck, Ms das absorbierende Material wieder ausgetrocknet ist.

Die mit der Entlüftung der beschriebenen Einrichtung verbundene Schalteinheit enthält ein oder mehrere Vorrichtungen eines Typs, die als reine Fluid-Verstärker oder als logische Elemente bekannt sind. Pig. 3 zeigt als Beispiel .eine Vorrichtung mit einem reinen Fluid-Verstärker. Sine Flüssigkeit 17 in einem Behälter 18 ist vermittels des eigenen Dampfes 19 untBr Druck gesetzt, so daß sie durch eine Leitung 20 in einen zweiten Behälter 21 überströmt. Ein dritter Behälter 22 enthält einen Vorrat an gleicher oder ähnlicher Flüssigkeit 23, die mit Hilfe eines Wärmeaustauschers 24 verdampft wird, um ein Gas 25 zu erzeugen, das unter Druck steht und durch eine Leitung 26 dem einen Einlaß 30 eines reinen Fluid-Verstärkers 27 zugeführt wird. Ein Teil dieses Gases 25 wird auch durch einen regelbaren Durchflußbegrenzer 28 und durch eine Steuer-leitung 26' dem zweiten Behälter 21 zugeführt. ·

Das offene Ende der Leitung 26' kann in Bezug auf die Oberfläche der Flüssigkeit 29 in dem zweiten Behälter 21 einstellbar angeordnet sein. Wie bereits erwähnt, kann das offene Ende der Leitung 26' wenigstens teilweise mit einem absorbierenden Material verschlossen sein. Eine Abzweigleitung 26" der Leitung 26' ermöglicht es, daß der Druck des Gases in der Leitung 26" den Gasaustritt aus dem Auslaß 31 des Fluid- Verstärkers 27 steuert.

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Die der Verstärkung unterliegenden Schwankungen in den Gasdruck steuern ein Ventil 32, wodurch das Gas 19 in den Behälter 18 durch eine Leitung 33 in die freie Atmosphere abgeblasen wird. In einer bevorzugten Ausführungsform des Ventiles 32 bewirkt dieses eine zusätzliche Verstärkung, wie zun Beispiel ein Membranventil.

Ein Teil des Gases in der Leitung 20 wird durch eine Leitung 34 entsprechend der Öffnung eines regelbaren Durchflußbegrenzers 35 abgezweigt und bewirkt ein weiteres Eingabesignal in den Fluid-Verstärker 27, wodurch das Abströmen des Gases 19 durch die Leitung 33 vermittels des Membranventiles 32 gesteuert wird, um den Druck des Gases 19 in dem Behälter 18 zu begrenzen.

Lv/Gz - Ansprüche -

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Claims

Ansprüche:

1./Verdampfungskühler, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit e/ner leicht verdampfenden Flüssigkeit (1, 17) gefüllter unter Druck stehender Vorratsbehälter (2, 18) über eine Abgasleitung'(5, 20) mit einem Verdampfungsbehälter (6, 15, 21) verbunden ist, in dem das offene Ende einer von einem gasförmigen Medium (7, 16^ durchströmten, bei Erreichen einer vorgegebenen Höhe des Flüssigkeitsspiegels durch die Flüssigkeit (10, Hf 29) verschließbaren Steuerleitung (8, 13, 26') angeordnet ist, wobei durch den nach dem Verschließen in der Steuerleitung ansteigenden Gasdruck über eine Schaltvorrichtung (11, 27) der Abgabedruck in dem Vorratsbehälter regelbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß . das offene Side der Steuerleitung (8, 13, 26') zumindest teilweise mit einem absorbierenden Material (12) verschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auslösen des SchaltVorganges in Abhängigkeit vom Druckanstieg in der Stauerleitung (z.B. 26') ein logisches Fluid-System vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, .daß der Druck in der Steuerleitung (26·) als Eingabesignal an einem Fluid-Verstärker (27) angelegt ist, dessen Ausgangesignal durch Ablassen von Gas (19) den Abgabedruck in dem Vorratsbehälter (18) regelt.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasanschluß der Steuerleitung (26') und ein Eingang, des Fluid-Verstärkers (27) mit einem weiteren Behälter (22) verbunden sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß das in dem logischen Fluid-System verwendete Arbeitsmedium, das in der Steuerleitung (z.B. 26^!) verwendete Gas und das von dem Vorratsbehälter (z.B. 18) in den Verdampfungs™ behälter (z.B. 21) abgegebene und in dem letzteren durch Verdampfen in einen gasförmigen Zustand übergegangene Medium gleich sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5» dadurch (gekennzeichnet, daß als weiteres Eingabesignal an den Fluid-Verstärker (27) ein Anteil des Druckes in der Abgabeleitung (20) zwischen Vorratsbehälter (18) und Verdampfungsbehälter (21) angelegt ist.

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