DE202017005283U1 - Quench cooler - Google Patents
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Abstract
Quench Kühler, bei welchem ein Wärmetauschmittel Wasser und das andere Wärmetauschmittel ein Gas ist, wobei (n) Wandteiler (4) in einem Gehäuse (2) in Flussrichtung des Wärmetauschmittels Wasser und (n + 1) Böden (3) zur Verteilung der gasförmigen Wärmtauschmittel angeordnet sind.Quench cooler, in which a heat exchange medium is water and the other heat exchange means is a gas, wherein (n) wall divider (4) in a housing (2) in the flow direction of the heat exchange medium water and (n + 1) trays (3) for the distribution of the gaseous heat exchange medium are arranged.
Description
Es ist bekannt, für die industrielle Kühlung von Wasser auf 1°C zur Beschneiung und von Wasser oberhalb von 50°C in der Kunststoffverarbeitung Kühltürme und Rieselwäscher einzusetzen. (Cooltech) Bei derartigen Wärmetauschern sind allerdings weitere Maßnahmen notwendig, um Schäden durch Temperaturen oberhalb von 50°C und Schäden durch Einfrieren an Einbauten (Packungen) zu vermeiden und um die Vermischung der Wärmetauschmittel Luft und Wasser innerhalb der quer angeströmten Einbauten zu verbessern und bei der Nutzung eine gleichmäßige Kühlung zu ermöglichen.It is known to use for the industrial cooling of water at 1 ° C for snowmaking and water above 50 ° C in plastics processing cooling towers and Rieselwäscher. (Cooltech) In such heat exchangers, however, further measures are necessary to avoid damage from temperatures above 50 ° C and damage caused by freezing on internals (packages) and to improve the mixing of the heat transfer medium air and water within the cross-flowed internals and at the use of a uniform cooling to allow.
Es ist weiter bekannt, bei der Wärmeableitung in der industriellen Produktion und der Wärme- und Kälteerzeugung in Kreisprozessen überschüssige Energie aus Kälteanlagen und Stoffströme im Dampfprozess und bei der Trocknung mit Dampf über einen atmosphärischen Wärmetauscher mit den Wärmetauschmitteln Luft und Wasser abzuführen. Dabei ist es allerdings notwendig, aus der Vielzahl von Wärmetauschern die Technik auszuwählen, um einen Entspannungsdampf aus einem Dampfnetz und um den erzeugten Dampf bei der Trocknung von Klärschlamm ohne Schäden für Klima und Umwelt zu kondensieren. (
Weiter ist von einem hoch effizienten Kaltwassersatz bekannt, kaltes Wasser umweltfreundlich mit Wasser sowie einer von dem COP Wert abhängigen Energieeffizienz zu erzeugen. (iKU 2017, Newsroom, Erfolgsgeschichten, eChiller) Um insbesondere die Wärme bei der Kunststoffverarbeitung zur Wasserkühlung von 50°C auf 22°C in dem eChiller am Einsatzort abzuführen, und eine Begrenzung der Umweltbelastung und des Strombedarfes zu ermöglichen, ist ferner bekannt, weitere wärmetechnische Maßnahmen und die Effizienz, bemessen an der Umweltbelastung, als Umwelt-Effizienz einzuplanen.Furthermore, it is known from a highly efficient chiller, cold water environmentally friendly with water and to generate a dependent on the COP value energy efficiency. (iKU 2017, Newsroom, Success Stories, eChiller) In order to dissipate in particular the heat in the plastics processing for water cooling from 50 ° C to 22 ° C in the eChiller on site, and to allow a limitation of the environmental impact and the power requirements, further known thermal engineering measures and efficiency, measured by environmental impact, as environmental efficiency.
Weiter ist über effiziente Wege von Kaltwassererzeugung bekannt, einen Kältemittelverdampfer an 4 Pumpen, Wärmetauscher, Wasserkreisläufe über 4 Wasserbecken, in 4-facher Ausführung und einen Kühlturm, anzubinden. Um insbesondere die Wärme von dem Kühlmedium in dem Verdampfer ohne betriebliche Störungen, wie Ausfrieren ableiten zu können, je nachdem bei welchen Temperaturen und in welchem Umfang die Kälteleistung benötigt wird, ist ferner bekannt, die einzelnen Typen von Verdampfern unterschiedlich, als Direktverdampfer, überfluteter Verdampfer mit dem Kältemittel in den Rohren oder Außerhalb der Rohre oder Direkt-Einspritzung sowie mit unterschiedlichen Kältemitteln und Drücken in vielen Varianten einzuplanen. (Engie, Systemlösungen, Wege der effizienten Kälteerzeugung, Seite 6)It is also known, through efficient ways of producing chilled water, to connect a refrigerant evaporator to 4 pumps, heat exchangers, water circuits over 4 basins, 4-way and a cooling tower. In particular, to be able to derive the heat from the cooling medium in the evaporator without operational disturbances such as freezing, depending on the temperatures and to what extent the cooling capacity is required, it is also known, the individual types of evaporators different, as a direct evaporator, flooded evaporator with the refrigerant in the tubes or outside the tubes or direct injection, as well as with different refrigerants and pressures in many variants. (Engie, System Solutions, Efficient Refrigeration Pathways, page 6)
Es ist weiter bekannt, die Wärmeinhalte von feuchten Abgasen mit den DBT und den WBT (Dry Bulb und Wet Bulb Temperaturen) messtechnisch durch adiabate Kühlung der Abgase anzuzeigen. Dabei ist es allerdings notwendig, statt einer Feuchtkugel mit instationärem Wasseranteil/Temperaturverlauf für Temperatur Daten einen Wärmetauscher mit ruhendem Wasser einzusetzen.It is also known to indicate the heat content of wet exhaust gases with the DBT and the WBT (Dry Bulb and Wet Bulb Temperatures) by measurement by adiabatic cooling of the exhaust gases. However, it is necessary to use a heat exchanger with dormant water instead of a wet bulb with unsteady water content / temperature profile for temperature data.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Vielzahl der Wärmetauscharten sowie doppelte Installationen wegen Einfrierens, hohe Umweltbelastungen und Energieverbrauch zu vermindern, den Wärme- und Stoffaustausch in Wärmetauschern zu vereinheitlichen, Ähnlichkeit der Strömungen vorzusehen, thermische Berechnungen und die Messtechnik zu vereinheitlichen und die Fertigungsvielfalt zu reduzieren.The protection specified in
Dieses Problem wird durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale mit einem Quench Kühler gelöst, bei welchem ein Wärmetauschmittel Wasser und das andere Wärmetauschmittel ein Gas ist, und (n) Wandteiler in einem Gehäuse in Flussrichtung des Wärmetauschmittels Wasser und (n + 1) Böden zur Verteilung der gasförmigen Wärmtauschmittel angeordnet sind und insbesondere Rohrböden zur Verteilung des gas-förmigen Wärmetauschmittels angeordnet sind.This problem is solved by the features recited in
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungen der Erfindung sind durch die, in den Unteransprüchen 2 bis 7 genannten Maßnahmen, möglich.Advantageous developments and embodiments of the invention are possible by the, in the
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen bei der Umweltbelastung insbesondere dann, statt einer Wärmeableitung in Kaltwassersätzen (eChiller) durch Wasser und der Erwärmung um 6°C, entsprechend 6 kcal/kg, die Kühlleistung im Quench Kühler nach F28C 3/06 durch Verdampfung mit einer spezifischen Leistung von 580 kcal/kg H2O, bezogen auf 30°C, vorzusehen und die Umwelt-Effizienz bei Wasser und Abwasser um den Faktor 100 und 10.000% zu verbessern; weiterer Vorteil: Die Minderung der Abwärmemenge proportional dem COP, z. B. 30%.The advantages achieved by the invention are in the environmental impact in particular, instead of heat dissipation in chillers (eChiller) by water and the heating at 6 ° C, corresponding to 6 kcal / kg, the cooling capacity in Quench cooler to
Weitere mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass statt einer Vielzahl von Austauschersystemen für die Kühlung mit Kälte und 4-facher Ausführung von Wasserkreisläufen, für den Wärmeaustausch nach F28C 3/06 – gas/flüssig – ein Quench Kühler werksseitig hergestellt wird, der aus (n + 1) Rohrböden und (n) Wandteiler einheitlich aufgebaut ist; mit n = 0; bis n = n. Die jeweils günstige Rohrboden Größe zum Aufbau des Quench Kühler kann jeweils aus einigen wenigen Bodenmodulen mit einem Breiten und Flächenverhältnis einer Trennstufe ausgewählt werden. Die Funktionen der Quench Kühler können dann gleich im Werk ausprobiert und erforderlichen falls passend zu der Dichte und Zusammensatzung des gasförmigen Wärmetauschmittels korrigiert werden; Weiterer Vorteil: Die höchsten Austauschraten über dem 1. Rohrboden, in Fließrichtung abnehmend. Further advantages achieved by the invention are in particular that instead of a variety of exchange systems for cooling with cold and 4-fold execution of water circuits, for the heat exchange according to
Weitere mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in den Skigebieten darin, dass statt der flächenmäßigen Verbauung mit Beton für die Installation der Rieselkühler (Cooltech), bei welchen eine schlechte Luftverteilung von der queren Anströmung in den turmähnlichen Einbauten und Leistungsmängel in Bezug auf die Kühlung bestehen, das Erreichen der Solltemperatur von 1°C in den Quench Kühlern ermöglicht ist und eine Leistungsabnahme im Werk – ohne den Umweltschaden durch Betonflächen – möglich ist.Further advantages achieved by the invention are in particular in the ski areas in that instead of the areal constriction with concrete for the installation of the trickle cooler (Cooltech), in which there is a poor air distribution from the transverse flow in the tower-like installations and performance deficiencies in terms of cooling , the attainment of the target temperature of 1 ° C in the quench coolers is possible and a performance reduction in the factory - without the environmental damage caused by concrete surfaces - is possible.
Ein weiterer mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, dass statt der Funktionsprüfungen On-Site am Montageende bereits im Werk die Verteilung der gasförmigen Wärmetauschmittel über den Böden bei einem Probelauf aufgezeigt ist; Weiterer Vorteil: die Verteilung der Luft in ruhendem Wasser und das Mengenverhältnis 1 kg-Luft/2000 kg-H2O.Another advantage achieved by the invention is that instead of the on-site functional tests at the end of the assembly, the distribution of the gaseous heat transfer medium over the trays during a test run is already shown at the factory. Another advantage: the distribution of air in still water and the ratio of 1 kg-air / 2000 kg-H 2 O.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben. Die Weiterbildung nach Anspruch 2 ermöglicht es, zur Verteilung der gasförmigen Wärmetauschmittel Böden in Form von Rohrböden anzuordnen, und die Rohrböden durch Hilfskräfte zu montieren und die Verteilfunktion zu überprüfen.An advantageous embodiment of the invention is specified in
Es ist nämlich so, dass falls die über dem Boden befindliche Schichthöhe um einen Faktor 1,5 oder 50% bei der Verteilung gasförmiger Mittel erhöht wird, in dem Quench 1 kg gasförmiger Wärmetauschmittel in 2.000 kg Wasser verteilt ist. Wesentlicher Vorteil: die Funktionssicherheit der Vermischung gas/flüssig.In fact, if the layer height above the ground is increased by a factor of 1.5 or 50% in the distribution of gaseous agents, in the quench is distributed 1 kg of gaseous heat exchange medium in 2,000 kg of water. The main advantage: the functional safety of mixing gas / liquid.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 3 angegeben. Die Weiterbildung nach Anspruch 3 ermöglicht es, einen Wasserfluss in dem Gehäuse über Wandteiler mit Unterlauf und Überlauf von einem Eintrittstutzen zu einem Ablaufstutzen vorzusehen.An advantageous embodiment of the invention is specified in
Der erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, dass statt der Verschmutzung an Heizflächen und Einbauten von Kühltürmen ein Wasserdurchfluss nach Bernoulli V = (F m2·w m/sec) eingerichtet ist; weiterer Vorteil: Die Vereinfachung sowie die Funktion(-sicherheit) in stehendem und fließendem Wasser.The achieved advantage is in particular that instead of the contamination on heating surfaces and installations of cooling towers, a water flow according to Bernoulli V = (F m 2 .wm / sec) is established; Another advantage: The simplification and the function (safety) in stagnant and flowing water.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 4 angegeben. Die Weiterbildung nach Anspruch 4 ermöglicht es, in dem Gehäuse n + 1 Trennstufen durch n Wandteiler anzuordnen. Vorteil: Hohe Austauschraten in einzelnen Stufen.An advantageous embodiment of the invention is specified in
Die erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass statt der Ausbildung von 1 Trennstufe bei direkten und indirekten Wärmetauschern in sich wiederholenden Trennstufen, in Serienschaltung, hohe Austauschraten durch Stoffaustausch in Form von Dampf vorgesehen sind. Vorteil: Sicherheit und Effizienz.The advantages achieved are, in particular, that instead of the formation of 1 separation stage in direct and indirect heat exchangers in repetitive separation stages, in series, high exchange rates are provided by mass transfer in the form of steam. Advantage: safety and efficiency.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 5 angegeben. Die Weiterbildung nach Anspruch 5 ermöglicht es, dass Außenluft als Wärmetauschmittel vorgesehen ist.An advantageous embodiment of the invention is specified in
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass statt einer kältetechnischen Planung, der Quench Kühler der Bauart F28C 3/06 mit Werksabnahme zur Kühlung von (Speise-)Wasser mit Außenluft bis 1°C vorgesehen ist; weiterer Vorteil: die Schulung und Einweisung des Personals.The advantages achieved by the invention are in particular that, instead of a refrigeration engineering design, the quench cooler of type F28C 3/06 with factory acceptance for cooling of (food) water with outside air to 1 ° C is provided; Another advantage: the training and instruction of the staff.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 6 angegeben. Die Weiterbildung nach Anspruch 6 ermöglicht es, dass Dampf-Luftgemische als Wärmetauschmittel bei dem Betreiber vorgesehen sind.An advantageous embodiment of the invention is specified in
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere dann, dass mit der Anzeige der DBT (Dry Bulb) und WBT (Wet Bulb oder Feuchtkugeltemperaten) eine weitere (3) Verwendung der Quench Kühler als Mess- und Regelgerät bei ruhendem Wasser und adiabater Kühlung gegeben ist.The advantages achieved by the invention are in particular that with the display of the DBT (Dry Bulb) and WBT (Wet Bulb or Feuchtkugeltemperaten) a further (3) use of Quench cooler as a measuring and control device is given at dormant water and adiabatic cooling ,
Ein weiterer mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, dass in Dampf-Luftgemischen von Wäschetrockner statt eines indirekten Wärmeaustauscher mit Wasser und staubhaltiger Abluft nur mehrere Bauteile und Wandteiler zu einem Quench Kühler mit mehreren Trennstufen in einem Gehäuse montiert werden; weiterer Vorteil: Energierückgewinnung an ein zugeführtes Wasser. Another advantage achieved by the invention is that in steam-air mixtures of dryers instead of an indirect heat exchanger with water and dust-containing exhaust air only several components and wall divider are mounted to a quench cooler with multiple stages in a housing; Another advantage: Energy recovery to a supplied water.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 7 angegeben. Die Weiterbildung nach Anspruch 7 ermöglicht es, dass ein Ventilator für den Transport des gasförmigen Wärmetauschmittels vorhanden ist.An advantageous embodiment of the invention is specified in
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, dass statt der Montage der Kälteanlage On-Site, für die Abnahme im Werk ein Ventilator in der Größe einer Trennstufe notwendig ist; Vorteil: Erhöhung der Schicht um 40% bis 50%, messbar in cm mit Maßband.The advantage achieved by the invention is in particular that instead of mounting the refrigeration system on-site, a fan in the size of a separation stage is necessary for the acceptance in the factory; Advantage: Increase of the layer by 40% to 50%, measurable in cm with tape measure.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below.
Es zeigen,Show it,
In
Ein weiterer Betreibervorteil ist dadurch gegeben, dass satt der Betonverbauungen durch ein Passstück
Neben der Darstellung in
Weiterer Vorteil,
- – verbesserter Wärmeaustausch pro kg H2O, statt 6 kcal/kg–580 kcal/kg;
- – WBT T als Basis des thermischen Rechenprogramm;
- – Umwelt-effizienz als Leitgröße.
- - improved heat exchange per kg H 2 O, instead of 6 kcal / kg-580 kcal / kg;
- - WBT T as the basis of the thermal calculation program;
- - Environmental efficiency as a benchmark.
Weiterer Vorteil, statt des Einfrierens, eine Klappenregelung
Weiterer Vorteil: Schwachstellen Diagnose von Wäschetrockner auf der Grundlage von DBT und WBT. (
Weiterer Vorteil: vereinfachte Werksabnahme, mit einem Ventilator in der Rohrleitung
Another advantage: weak points diagnosis of dryers based on DBT and WBT. (
Another advantage: simplified factory acceptance, with a fan in the
Ein mit dem Quench Kühler (
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gerät, Quench KühlerDevice, quench cooler
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- Boden, RohrbodenBottom, tubesheet
- 44
- Wandteilerwall divider
- 55
- Aufgabestutzenfeeding connection
- 66
- Auslauf-/ÜberlaufstutzenDischarge / overflow connection
- 77
- Rohrleitungpipeline
- 88th
- Ventilatorfan
- 99
- Rohrleitungpipeline
- 1010
- Verstellklappeadjustment flap
- 1111
- Liefergrenzendelivery limits
- 1212
- Passstück für EnergiezählerFitting for energy meter
- TT
- WBT, Wet Bulb-, Feuchtkugel-TemperaturWBT, wet bulb, wet bulb temperature
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 2943528 C2 [0002] DE 2943528 C2 [0002]
- DE 202016003197 U1 [0033] DE 202016003197 U1 [0033]
Claims (7)
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Applications Claiming Priority (2)
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ID=61564187
Family Applications (2)
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Citations (2)
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DE2943528C2 (en) | 1979-05-28 | 1985-06-27 | Sulzer-Escher Wyss GmbH, 7980 Ravensburg | Process for drying a flowable, water-containing, moist sewage sludge |
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-
2017
- 2017-08-30 DE DE202017005283.0U patent/DE202017005283U1/en not_active Expired - Lifetime
- 2017-08-30 DE DE102017008199.9A patent/DE102017008199A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2943528C2 (en) | 1979-05-28 | 1985-06-27 | Sulzer-Escher Wyss GmbH, 7980 Ravensburg | Process for drying a flowable, water-containing, moist sewage sludge |
DE202016003197U1 (en) | 2016-04-23 | 2016-07-26 | Fritz Curtius | clothes dryer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE102017008199A1 (en) | 2019-02-28 |
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