DE202019102230U1 - Heat exchanger arrangement with at least one multi-pass heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Wärmeübertrageranordnung mit wenigstens einem Mehrpass-Wärmeübertrager, welcher eine von einem Gasstrom anströmbare, außenliegende Anströmfläche (F) sowie einen ersten Verteiler (1), einen zweiten Verteiler (2) und wenigstens einen Umlenkverteiler (4), sowie eine Mehrzahl von Rohrleitungen (5) umfasst, welche von einem Fluid, insbesondere Wasser, durchströmbar sind, wobei der erste Verteiler (1) und der zweite Verteiler (2) an einem Ende (A) der Wärmeübertrageranordnung angeordnet sind und der Umlenkverteiler (4) am gegenüberliegenden Ende (B) angeordnet ist und die Rohrleitungen (5) sich von dem einen Ende (A) zum gegenüberliegenden Ende (B) erstrecken und zumindest ein Teil der Rohrleitungen (5) an einem Rohrleitungsende (5') mit dem Umlenkverteiler (4) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Rohrleitungen (5), die mit dem Umlenkverteiler (4) in Verbindung stehen, an ihrem dem Umlenkverteiler (4) zugewandten Rohrleitungsende (5') in einem Kröpfbereich (6) zum Umlenkverteiler (4) hin gekröpft ist. Heat exchanger arrangement with at least one multi-pass heat exchanger, which has an outer inflow area (F) which can be flowed by a gas flow, as well as a first distributor (1), a second distributor (2) and at least one diverter distributor (4), and a plurality of pipelines (5). comprises, which of a fluid, in particular water, can be flowed through, wherein the first distributor (1) and the second distributor (2) at one end (A) of the heat exchanger assembly are arranged and the Umlenkverteiler (4) at the opposite end (B) and the pipelines (5) extend from one end (A) to the opposite end (B) and at least part of the pipelines (5) communicate with the diverter manifold (4) at a pipe end (5 ') in that at least a part of the pipelines (5) which are in communication with the deflecting distributor (4) are arranged at their pipe end (5 ') facing the deflecting distributor (4) in one Kröpfbereich (6) to the deflection manifold (4) is cranked out.
Description
Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertrageranordnung mit wenigstens einem Mehrpass-Wärmeübertrager, welcher einen ersten und einen zweiten Verteiler mit jeweils einem Anschlussstutzen zum Anschluss an eine Fluidleitung sowie mindestens einen ersten Umlenkverteiler und eine Mehrzahl von Rohrleitungen umfasst, wobei die Rohrleitungen von einem Fluid, insbesondere Wasser, durchströmbar sind.The invention relates to a heat exchanger arrangement with at least one multi-pass heat exchanger, which comprises a first and a second distributor, each having a connection piece for connection to a fluid line, and at least one first deflection distributor and a plurality of tubes, the tubes being a fluid, in particular water, can be flowed through.
Derartige Wärmeübertrageranordnungen mit wenigstens einem Mehrpass-Wärmeübertrager können beispielsweise als Rückkühler in Kühlsystemen zur Kühlung eines in dem Kühlsystem als Wärmeträgermedium eingesetzten Fluids verwendet werden. Der Rückkühler wird dabei in der Regel außerhalb einer zu kühlenden Einrichtung, beispielsweise außerhalb eines Gebäudes, platziert. Wenn als Wärmeträgermedium Wasser eingesetzt wird, besteht deshalb die Gefahr, dass das Wärmeträgermedium bei Frost am Aufstellort des Rückkühlers einfriert.Such heat exchanger arrangements with at least one multi-pass heat exchanger can be used, for example, as a recooler in cooling systems for cooling a fluid used as heat transfer medium in the cooling system. The recooler is usually placed outside of a device to be cooled, for example, outside a building. If water is used as the heat transfer medium, there is therefore the risk that the heat transfer medium freezes at frost at the installation of the recooler.
Aus dem Stand der Technik sind daher Kühlsysteme mit Wärmeübertrageranordnungen bekannt, die in einem Frostschutzbetrieb eine Entleerung des Rückkühlers ermöglichen. So ist beispielsweise aus der
Wärmeübertrageranordnungen mit einem oder mehreren in Reihe geschalteten Einpass-Registern (Einpass-Wärmeübertrager) weisen jedoch im Vergleich zu Mehrpass-Systemen, in denen das Kühlmedium den oder die Wärmeübertrager mehrfach durchläuft, eine geringere Kühleffizienz auf. Zur Verbesserung der Kühleffizienz und zur Erhörung der Kühlleistung werden daher häufig Wärmeübertrageranordnungen mit Mehrpass-Registern eingesetzt. Dies ist insbesondere erforderlich, wenn Kühlleistungen zwischen 100 und 1500 kW erzielt werden sollen.However, heat exchanger assemblies having one or more series pass filters (one-pass heat exchangers) have lower cooling efficiency compared to multi-pass systems in which the cooling medium passes through the heat exchanger (s) multiple times. To improve the cooling efficiency and to hear the cooling performance heat exchanger assemblies are therefore often used with multi-pass registers. This is especially necessary if cooling capacities between 100 and 1500 kW are to be achieved.
Eine Kühlanordnung mit einem Zweipass-Register ist beispielsweise aus der
Bei der Verwendung von Mehrpass-Wärmeübertragern in frostgefährdeten Bereichen besteht die Gefahr, dass der Mehrpass-Wärmeübertrager nicht schnell genug und nicht vollständig entleert werden kann, um ein Einfrieren des Wärmeträgermediums (insbesondere Kühlwasser) zu verhindern. Insbesondere bei einem sehr schnellen Temperaturabfall des sich im Mehrpass-Wärmeübertrager befindlichen Wärmeträgermediums infolge einer schnellen Erniedrigung der Umgebungstemperatur oder eines starken Windeinflusses auf den Wärmeübertrager muss auch bei Verwendung von Mehrpass-Wärmeübertragern gewährleistet sein, dass der Wärmeübertrager innerhalb kürzester Zeit vollständig entleert werden kann, um ein Einfrieren des Wärmeträgermediums zu verhindern. Eine schnelle Entleerung eines Mehrpass-Wärmeübertragers ist jedoch aufgrund der langen Rohrleitungen, die vom Wärmeträgermedium mehrfach durchflossen werden und der dadurch bedingten langen Transportwege des Wärmeträgermediums durch die Rohrleitungen des Mehrpass-Wärmeübertragers schwierig. Die Länge der Rohrleitungen (einer Hin- bzw. Rückleitung) kann dabei zwischen 3 bis 15 m liegen. Aus demselben Grund ist auch eine schnelle Wiederbefüllung eines Mehrpass-Wärmeübertragers bei einer Wiederaufnahme des Rückkühlbetriebs nach Wegfall der Frostgefahr schwierig.When using multi-pass heat exchangers in frost-prone areas exists the risk that the multi-pass heat exchanger can not be emptied quickly enough and not completely, in order to prevent freezing of the heat transfer medium (in particular cooling water). Especially with a very rapid drop in temperature of located in the multi-pass heat exchanger heat transfer medium due to a rapid lowering of the ambient temperature or a strong wind influence on the heat exchanger must be ensured even when using multi-pass heat exchangers that the heat exchanger can be completely emptied within a very short time to prevent freezing of the heat transfer medium. However, a rapid emptying of a multi-pass heat exchanger is difficult due to the long pipes, which are repeatedly traversed by the heat transfer medium and the consequent long transport paths of the heat transfer medium through the pipes of the multi-pass heat exchanger. The length of the pipes (a return and return line) can be between 3 to 15 m. For the same reason, a quick refilling of a multi-pass heat exchanger at a resumption of the recooling operation after elimination of the risk of frost is difficult.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Wärmeübertrageranordnung mit wenigstens einem Mehrpass-Wärmeübertrager aufzuzeigen, welche eine hohe Kühlleistung bei einer möglichst hohen Effizienz aufweist und bei Frostgefahr möglichst schnell und vollständig entleert und für eine Wiederaufnahme eines Rückkühlbetriebs nach Beendigung der Frostgefahr auch wieder möglichst schnell mit einem Wärmeträgermedium befüllt werden kann.Proceeding from this, the present invention seeks to show a heat exchanger assembly with at least one multi-pass heat exchanger, which has a high cooling capacity at the highest possible efficiency and as quickly as possible and completely emptied at frost and for a resumption of a recooling after completion of the risk of frost again as possible can be filled quickly with a heat transfer medium.
Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung mit einer Wärmeübertrageranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zur Lösung der Aufgabe trägt ferner ein Kühlsystem gemäß Anspruch 33 bei, in dem eine erfindungsgemäße Wärmeübertrageranordnung als Rückkühler zur Kühlung eines als Wärmeträgermedium eingesetzten Fluids verwendet wird. These objects are achieved according to the invention with a heat exchanger assembly having the features of
Die erfindungsgemäße Wärmeübertrageranordnung umfasst wenigstens einen Mehrpass-Wärmeübertrager, welcher eine von einem Gasstrom anströmbare, außenliegende Anströmfläche sowie einen ersten Verteiler, einen zweiten Verteiler und wenigstens einen Umlenkverteiler, sowie eine Mehrzahl von Rohrleitungen umfasst, welche von einem Fluid, insbesondere Wasser, durchströmbar sind, wobei der erste Verteiler und der zweite Verteiler an einem Ende der Wärmeübertrageranordnung angeordnet sind und der Umlenkverteiler am gegenüberliegenden Ende angeordnet ist und die Rohrleitungen sich von dem einen Ende zum gegenüberliegenden Ende erstrecken und zumindest ein Teil der Rohrleitungen an einem Rohrleitungsende mit dem Umlenkverteiler in Verbindung steht und zumindest ein Teil der mit dem Umlenkverteiler in Verbindung stehenden Rohrleitungen an ihrem dem Umlenkverteiler zugewandten Rohrleitungsende in einem Kröpfbereich zum Umlenkverteiler hin gekröpft sind. Der Kröpfbereich ist dabei zweckmäßig von der außenliegenden Anströmfläche weg nach innen gekröpft.The heat exchanger arrangement according to the invention comprises at least one multi-pass heat exchanger, which comprises an outer inflow surface, which can be flowed by a gas flow, as well as a first distributor, a second distributor and at least one diverter distributor, and a plurality of conduits through which a fluid, in particular water, can flow. wherein the first manifold and the second manifold are disposed at one end of the heat exchanger assembly and the diverter manifold is disposed at the opposite end and the pipes extend from the one end to the opposite end and at least a portion of the piping communicates with the diverter manifold at a pipe end and at least a portion of the pipelines communicating with the diverter manifold are cranked at their manifold end facing the diverter manifold in a crimping area toward the diverter manifold. The Kröpfbereich is expediently bent away from the outer Anströmfläche inward.
Durch die Kröpfung der Rohrleitungen an ihrem dem Umlenkverteiler zugewandten Rohrleitungsende wird gewährleistet, dass bei einer Entleerung der Wärmeübertrageranordnung, die insbesondere bei einer Frostgefahr notwendig ist, um zu verhindern, dass das in den Rohrleitungen geführte Fluid einfriert, das Fluid vollständig aus dem Umlenkverteiler und in die Rohrleitungen abfließen kann, ohne dass Fluidreste in dem Umlenkverteiler verbleiben, die bei Außentemperaturen unterhalb des Gefrierpunkts des Fluids einfrieren könnten.By the bend of the pipes at their the diverter manifold facing the pipe end ensures that when emptying the heat exchanger assembly, which is necessary in particular at a risk of frost to prevent the guided in the pipes fluid freezes, the fluid completely from the Umlenkverteiler and in the piping can drain away without leaving any fluid residue in the diverter manifold which could freeze at outside temperatures below the freezing point of the fluid.
Bei einer Entleerung der Wärmeübertrageranordnung wird das Herausfließen des Fluids aus den Rohrleitungen zweckmäßig durch eine Neigung der Rohrleitungen zur horizontalen Ebene unterstützt. Der Neigungswinkel liegt dabei bspw. zwischen 0,5° und 5° und bevorzugt zwischen 2° und 4° und insbesondere bei 3°.When emptying the heat exchanger assembly, the outflow of the fluid from the pipes is advantageously supported by a slope of the pipes to the horizontal plane. The angle of inclination is, for example, between 0.5 ° and 5 ° and preferably between 2 ° and 4 ° and in particular at 3 °.
Zum Druckausgleich mit der Umgebung (also mit dem atmosphärischen Luftdruck) ist zumindest an einem der Umlenkverteiler, insbesondere am ersten Umlenkverteiler und - bei einem 4-pass-Wärmeübertager - bevorzugt auch am zweiten Umlenkverteiler, eine Lüftungsöffnung angeordnet. Die Lüftungsöffnung ist zweckmäßig an einem höchsten Punkt oder in der Nähe des höchsten Punkts des jeweiligen Umlenkverteilers angeordnet. Dadurch kann eine vollständige Belüftung der Umlenkverteiler während einer Entleerung der Wärmeübertrageranordnung gewährleistet werden, wodurch der Fluidfluß bei einer Entleerung der Wärmeübertrageranordnung aufrechterhalten wird. Entsprechend wird durch die Lüftungsöffnung(en) auch bei einer Befüllung der Wärmeübertrageranordnung eine Entlüftung des oder Umlenkverteiler bewirkt.For pressure equalization with the environment (ie with the atmospheric air pressure) is at least at one of the Umlenkverteiler, in particular at the first Umlenkverteiler and - in a 4-pass heat exchanger - preferably also on the second Umlenkverteiler, arranged a vent. The ventilation opening is expediently arranged at a highest point or near the highest point of the respective deflection distributor. Thereby, a complete ventilation of the Umlenkverteiler be guaranteed during emptying of the heat exchanger assembly, whereby the fluid flow is maintained at an emptying of the heat exchanger assembly. Accordingly, through the ventilation opening (s) causes a venting or deflecting distributor even with a filling of the heat exchanger assembly.
Der Kröpfbereich der gekröpften Rohrleitungen weist von der Längsachse der Rohrleitungen weg nach innen (also von der außenliegenden Anströmfläche weggerichtet) und weist einen Kröpfwinkel (α) auf, der bevorzugt im Bereich von 5° bis 90° und insbesondere im Bereich von 20° bis 70° liegt. Der Kröpfwinkel (α) kann dabei für die einzelnen gekröpften Rohrleitungen unterschiedlich sein. Insbesondere ist der Kröpfwinkel (α) bei (in Strömungsrichtung des Gasstroms gesehen) innenliegenden Rohrleitungen kleiner ist als bei (an der Anströmfläche) außenliegenden Rohrleitungen.The Kröpfbereich the cranked pipes has away from the longitudinal axis of the pipes inwardly (thus directed away from the outer Anströmfläche) and has a Kröpfwinkel (α), preferably in the range of 5 ° to 90 ° and in particular in the range of 20 ° to 70 ° is. The crimp angle (α) can be different for the individual cranked pipes. In particular, the crimp angle (α) at (seen in the direction of flow of the gas stream) internal pipelines is smaller than at (on the inflow surface) external pipelines.
Der Kröpfbereich ist dabei im Vergleich zur Länge der Rohrleitungen kurz ausgebildet und macht insbesondere höchstens 10%, bevorzugt weniger als 5% und besonders bevorzugt weniger als 1% der Länge der Rohrleitungen aus. The Kröpfbereich is short compared to the length of the pipes and makes in particular at most 10%, preferably less than 5% and more preferably less than 1% of the length of the pipes.
Der oder jeder Umlenkverteiler ist zweckmäßig rohrförmig ausgebildet und das dem Umlenkverteiler zugewandte Rohrleitungsende der gekröpften Rohrleitungen mündet zumindest annähernd radial in den rohrförmigen Umlenkverteiler ein. Dadurch kann bei einer Entleerung der Wärmeübertrageranordnung ein ungehinderter Abfluß des Fluids aus dem jeweiligen Umlenkverteiler gewährleistet werden.The or each Umlenkverteiler is suitably tubular and formed the Umlenkverteiler facing pipe end of the cranked pipes opens at least approximately radially into the tubular Umlenkverteiler. As a result, an unhindered outflow of the fluid from the respective deflecting distributor can be ensured when the heat exchanger arrangement is emptied.
An dem anderen, gegenüberliegenden Rohrleitungsende stehen die Rohrleitungen mit dem ersten oder dem zweiten Verteiler in Verbindung, wobei das andere Rohrleitungsende der Rohrleitungen bevorzugt jeweils gerade, und insbesondere radial oder tangential, in den ersten oder den zweiten Verteiler einmündet.At the other, opposite pipe end, the pipelines are in communication with the first or the second distributor, wherein the other pipe end of the pipes preferably opens straight into the first or the second distributor in each case straight, and in particular radially or tangentially.
Zur Zu- und Abführung des Fluids ist an einem tiefsten Punkt oder zumindest in der Nähe des tiefsten Punkts des ersten Verteilers ein erster Anschlussstutzen angeordnet und an einem tiefsten Punkt oder zumindest in der Nähe des tiefsten Punkts des zweiten Verteilers ist ein zweiter Anschlussstutzen angeordnet. An dem zweiten Verteiler ist weiterhin ein dritter Anschlussstutzen an einem höchsten Punkt oder zumindest in der Nähe des höchsten Punkts des zweiten Verteilers angeordnet. Wenn von einem höchsten Punkt eines Verteilers gesprochen wird, ist dabei der geodätisch höchste Punkt des jeweiligen Verteilers gemeint. Wenn von einem tiefsten Punkt gesprochen wird, ist jeweils der geodätisch tiefste Punkt der jeweiligen Einrichtung (Verteiler) gemeint, insbesondere der in Bezug auf die vertikale Richtung gesehen tiefste Punkt. Dabei ist jeweils auch ein Punkt mit umfasst, der zumindest in der Nähe des geodätisch höchsten bzw. des geodätisch tiefsten Punkts liegt.For supplying and discharging the fluid, a first connecting piece is arranged at a lowest point or at least near the lowest point of the first distributor, and a second connecting piece is arranged at a lowest point or at least in the vicinity of the lowest point of the second distributor. At the second manifold further, a third port is located at a highest point or at least near the highest point of the second manifold. When talking about a highest point of a distributor, it means the geodetically highest point of the respective distributor. When referring to a lowest point, it is meant the geodetically lowest point of each device (distributor), in particular the lowest point seen in relation to the vertical direction. In each case, a point is included, which is at least in the vicinity of the geodetically highest or the geodesic lowest point.
Durch diese bevorzugte Ausgestaltung der Wärmeübertrageranordnung kann sowohl eine schnelle Entleerung als auch eine schnelle Befüllung des oder der Mehrpass-Wärmeübertrager mit dem als Wärmeträgermedium eingesetzten Fluid erfolgen, indem bei Frostgefahr in einem Entleerungsbetrieb das Fluid schwerkraftbedingt aufgrund einer Neigung der Rohrleitungen zur Horizontalen gleichzeitig aus allen Rohrleitungen in den ersten und den zweiten Verteiler und von dort jeweils über einen an dem tiefsten Punkt des ersten und des zweiten Verteilers sowie (erster bzw. zweiter Anschlusstutzen) in eine mit den Anschlussstutzen in Verbindung stehende Fluidleitung abfließen kann. In entsprechender Weise kann das Fluid in einem Befüllungsbetrieb sehr schnell entgegen der Schwerkraft aus dem ersten und dem zweiten Verteiler gleichzeitig in alle Rohrleitungen des Mehrpass-Wärmeübertragers eingeleitet werden. Dadurch verkürzt sich die Entleerungs- bzw. die Befüllungszeit beim Entleeren bzw. Befüllen des Wärmeübertragers erheblich, weil das Fluid nicht gemäß der Strömungspfade beim Rückkühlbetrieb der Wärmeübertrageranordnung in den oder die Mehrpass-Wärmeübertrager eingeleitet wird, sondern über den ersten und den zweiten Verteiler gleichzeitig in bzw. aus allen Rohrleitungen des Mehrpass-Wärmeübertragers strömen kann.This preferred embodiment of the heat exchanger arrangement can be both rapid emptying and rapid filling of the multi-pass heat exchanger with the fluid used as heat transfer medium by the risk of gravity due to a tendency of the pipes to horizontal simultaneously from all pipes at risk of frost in a drain operation into the first and the second distributor and from there in each case via one at the lowest point of the first and the second distributor and (first or second connection nozzle) can flow into a communicating with the connecting piece fluid line. In a corresponding manner, in a filling operation, the fluid can be introduced very quickly against the force of gravity from the first and the second distributor into all the pipes of the multi-pass heat exchanger at the same time. This significantly shortens the emptying or the filling time when emptying or filling the heat exchanger, because the fluid is not introduced according to the flow paths in the recooling of the heat exchanger assembly in the multi-pass heat exchanger or, but on the first and the second distributor simultaneously in or from all the pipes of the multi-pass heat exchanger can flow.
Bei dem Mehrpass-Wärmeübertrager kann es sich bspw. um einen 2-pass-Wärmeübertrager handeln, in dem das Fluid zweifach durch die Rohrleitungen des Wärmeübertragers strömt und dabei im Wärmeaustausch mit Kühlluft steht, die zweckmäßig von einem oder mehreren Ventilatoren aus der Umgebung angesaugt und durch den Wärmeübertrager geleitet wird.In the multi-pass heat exchanger may be, for example, to a 2-pass heat exchanger in which the fluid flows twice through the pipes of the heat exchanger and thereby is in heat exchange with cooling air, suitably sucked by one or more fans from the environment and is passed through the heat exchanger.
Die Rohrleitungen jedes Mehrpass-Wärmeübertragers sind dabei in einer ersten und einer zweiten Gruppe von Rohrleitungen unterteilt, wobei die erste Gruppe von Rohrleitungen als Hinleitungen und die zweite Gruppe von Rohrleitungen als Rückleitungen dienen. Im Rückkühlbetrieb kann das Fluid beispielsweise über den als Eingangsverteiler ausgebildeten ersten Anschlussstutzen in den ersten Verteiler eingeleitet werden und das Fluid durchströmt die Hinleitungen (erste Gruppe von Rohrleitungen) des 2-pass-Wärmeübertragers in einem ersten Durchlauf zum ersten Umlenkverteiler und wird von dort in die Rückleitungen (zweite Gruppe von Rohrleitungen) umgelenkt, so dass das Fluid dann in einem zweiten Durchlauf in den Rückleitungen zum zweiten Verteiler (Ausgangsverteiler) zurückfließen kann. Das Fluid verlässt den Zweipass-Wärmeübertrager dabei über den am höchsten Punkt des zweiten Verteilers angeordneten dritten Anschlussstutzen. Dabei können die beiden Verteiler (erster Verteiler und zweiter Verteiler) auch miteinander vertauscht werden, d.h., es ist möglich, dass das Fluid zuerst in den als Eingangsverteiler ausgebildeten zweiten Verteiler einströmt und aus dem als Ausgangsverteiler ausgebildeten ersten Verteiler ausströmt.The pipelines of each multi-pass heat exchanger are subdivided into a first and a second group of pipelines, the first group of pipelines serving as outgoing lines and the second group of pipelines as return lines. In the recooling operation, the fluid can be introduced, for example via the formed as an input manifold first connection piece in the first manifold and the fluid flows through the Hinleitungen (first group of pipes) of the 2-pass heat exchanger in a first pass to the first Umlenkverteiler and is from there into the Return lines (second group of pipes) deflected so that the fluid can then flow back in a second pass in the return lines to the second manifold (output manifold). The fluid leaves the two-pass heat exchanger over the third connection port arranged at the highest point of the second distributor. In this case, the two distributors (first distributor and second distributor) can also be interchanged with each other, that is, it is possible that the fluid first flows into the second distributor formed as an input distributor and flows out of the first distributor formed as an output distributor.
Bei dem Mehrpass-Wärmeübertrager kann es sich auch um einen 4-pass-Wärmeübertrager handeln, in dem das Fluid vierfach durch die Rohrleitungen des Wärmeübertragers strömt und dabei im Wärmeaustausch mit der Kühlluft steht. Bei einem 4-pass-Wärmeübertrager ist neben dem ersten und dem zweiten Verteiler und dem ersten Umlenkverteiler noch ein zweiter und ein dritter Umlenkverteiler vorgesehen, wobei der erste und der zweite Verteiler sowie der dritte Umlenkverteiler an einem Ende der Wärmeübertrageranordnung und der erste und der zweite Umlenkverteiler am gegenüberliegenden Ende der Wärmeübertrageranordnung angeordnet sind und die Rohrleitungen sich von dem einen Ende zum gegenüberliegenden Ende erstrecken, um den ersten und den zweiten Verteiler mit einem der Umlenkverteiler zu verbinden. Dabei ist wiederum an einem tiefsten Punkt oder zumindest in der Nähe des tiefsten Punkts des ersten Verteilers und des zweiten Verteilers ein Anschlussstutzen angeordnet (erster und zweiter Anschlussstutzen) angeordnet und an dem zweiten Verteiler ist wiederum ein dritter Anschlussstutzen an einem höchsten Punkt oder zumindest in der Nähe des höchsten Punkts des zweiten Verteilers angeordnet. An dem dritten Umlenkverteiler ist dabei zweckmäßig an einem tiefsten Punkt oder zumindest in der Nähe des tiefsten Punkts des dritten Umlenkverteilers ein vierter Anschlussstutzen angeordnet.The multi-pass heat exchanger can also be a 4-pass heat exchanger, in which the fluid flows four times through the pipes of the heat exchanger and is in heat exchange with the cooling air. In a 4-pass heat exchanger, a second and a third deflection distributor is provided in addition to the first and the second distributor and the first Umlenkverteiler, wherein the first and the second distributor and the third Umlenkverteiler at one end of the heat exchanger assembly and the first and the second Deflection distributor are arranged at the opposite end of the heat exchanger assembly and the conduits extend from the one end to the opposite end for connecting the first and second distributors to one of the diverter manifolds. In this case, again at a lowest point or at least in the vicinity of the lowest point of the first distributor and the second distributor arranged a connecting piece (first and second connection piece) and on the second distributor is in turn a third connection piece at a highest point or at least in Located near the highest point of the second distributor. At the third deflecting distributor, a fourth connecting piece is expediently arranged at a lowest point or at least in the vicinity of the lowest point of the third deflecting distributor.
Im Rückkühlbetrieb des 4-pass-Wärmeübertragers kann das Fluid beispielsweise über den als Eingangsverteiler ausgebildeten ersten Anschlussstutzen in den ersten Verteiler eingeleitet werden und das Fluid durchströmt die Hinleitungen (erste Gruppe von Rohrleitungen) des 4-pass-Wärmeübertragers in einem ersten Durchlauf zum ersten Umlenkverteiler und wird von dort in die Rückleitungen (zweite Gruppe von Rohrleitungen) umgelenkt, so dass das Fluid dann in einem zweiten Durchlauf in den Rückleitungen zum dritten Umlenkverteiler am ersten Ende der Wärmeübertrageranordnung zurückfliest und dort von dem dritten Umlenkverteiler wieder in Rohrleitungen der ersten Gruppe (Hinleitungen) umgelenkt wird und in einem dritten Durchlauf zum zweiten Umlenkverteiler fließt und dort wiederum in Rohrleitungen der zweiten Gruppe (Rückleitungen) umgelenkt wird, um schließlich in einem vierten Durchlauf zum zweiten Verteiler (Ausgangsverteiler) zurückzufließen. Das Fluid verlässt den Mehrpass-Wärmeübertrager dabei über den am höchsten Punkt des zweiten Verteilers angeordneten dritten Anschlussstutzen. Dabei können die beiden Verteiler (erster Verteiler und zweiter Verteiler) auch miteinander vertauscht werden, d.h., es ist möglich, dass das Fluid zuerst in den als Eingangsverteiler ausgebildeten zweiten Verteiler einströmt und aus dem als Ausgangsverteiler ausgebildeten ersten Verteiler ausströmt.In the recooling operation of the 4-pass heat exchanger, the fluid can be introduced, for example, via the first connecting piece designed as an inlet manifold in the first manifold and the fluid flows through the Hinleitungen (first group of pipes) of the 4-pass heat exchanger in a first pass to the first Umlenkverteiler and is deflected from there into the return lines (second group of pipes), so that the fluid then flows back in a second pass in the return lines to the third diverter at the first end of the heat exchanger assembly and there from the third diverter again in pipelines of the first group (Hinleitungen ) is deflected and flows in a third pass to the second diverter manifold and there again in pipelines of the second group (return lines) is deflected to finally flow back in a fourth pass to the second manifold (output manifold). The fluid leaves the multi-pass heat exchanger over the third point at the highest point of the second manifold arranged. In this case, the two distributors (first distributor and second distributor) can also be interchanged with each other, that is, it is possible that the fluid first flows into the second distributor formed as an input distributor and flows out of the first distributor formed as an output distributor.
Um zu gewährleisten, dass der Mehrpass-Wärmeübertrager beim Befüllen und während des Rückkühlbetriebs jederzeit vollständig mit Fluid gefüllt ist (wodurch eine verbesserte Effizienz erzielt werden kann) ist es sowohl beim 2-pass- als auch beim 4-pass-Wärmeübertrager zu bevorzugen, dass das Fluid über den ersten Anschlussstutzen (am tiefsten Punkt des ersten Verteilers) in den Wärmeübertrager eintritt und den Wärmeübertrager an dem zweiten Anschlussstutzen (am höchsten Punkt des zweiten Verteilers) verlässt.In order to ensure that the multi-pass heat exchanger is completely filled with fluid at all times during filling and during the recooling operation (whereby improved efficiency can be achieved), it is preferable for both the 2-pass and 4-pass heat exchangers the fluid enters the heat exchanger via the first connecting piece (at the lowest point of the first distributor) and leaves the heat exchanger at the second connecting piece (at the highest point of the second distributor).
Die Verteiler, also der erste und der zweite Verteiler sowie jeder Umlenkverteiler, können jeweils als rohrförmige Mehrfachverteiler ausgebildet sein. Die Rohre der Verteiler können dabei mit ihrer Längsachse vertikal stehend oder auch schräg zur Vertikalen geneigt angeordnet sein. Eine Schrägstellung der Rohre des oder jedes Umlenkverteilers verbessert dabei in Verbindung mit der Kröpfung der in den Umlenkverteiler mündenden Rohrleitungsenden den Abfluss des Fluids aus dem Umlenkverteiler bei einer Entleerung der Wärmeübertrageranordnung und ist daher zu bevorzugen. Die Schrägstellung der Umlenkverteiler-Rohre in Bezug auf die vertikale Ebene liegt dabei zweckmäßig in einem Winkelbereich von 15° bis 70° und bevorzugt von 30° bis 45°.The distributor, that is, the first and the second distributor as well as each deflection distributor, can each be designed as tubular multiple distributors. The tubes of the distributor can be arranged with its longitudinal axis vertical standing or inclined to the vertical. An inclination of the tubes of the or each deflecting distributor improves, in conjunction with the offset of the pipe ends which open into the deflecting distributor, the outflow of the fluid from the deflecting distributor when the heat exchanger arrangement is emptied and is therefore to be preferred. The inclination of Umlenkverteiler tubes with respect to the vertical plane is expedient in an angular range of 15 ° to 70 ° and preferably from 30 ° to 45 °.
Eine hohe Wärmeaustauscheffizienz und eine kompakte Bauweise der Wärmeübertrageranordnung lässt sich erzielen, wenn die Wärmeübertrageranordnung zwei gegenüberliegend angeordnete Mehrpass-Wärmeübertrager enthält, wobei die beiden Mehrpass-Wärmeübertrager schräg zur Vertikalen geneigt und V-förmig zueinander stehend angeordnet sind. Entsprechend dieser schrägstehenden Anordnung der Wärmeübertrager verlaufen die rohrförmigen Verteiler (erster Verteiler und zweiter Verteiler sowie die Umlenkverteiler) ebenfalls schräg stehend zur Vertikalen.A high heat exchange efficiency and a compact design of the heat exchanger assembly can be achieved if the heat exchanger assembly includes two oppositely arranged multi-pass heat exchanger, wherein the two multi-pass heat exchanger inclined to the vertical and V-shaped to each other standing. In accordance with this inclined arrangement of the heat exchangers, the tubular distributors (first distributor and second distributor as well as the deflecting distributor) also run obliquely to the vertical.
Eine besonders kompakte Bauweise lässt sich erzielen, wenn der erste und der zweite Umlenkverteiler in einem gemeinsamen Sammelrohr mit einer darin angeordneten Trennwand enthalten sind, wobei die Trennwand das gemeinsame Sammelrohr in einen Zuströmbereich, der den ersten Verteiler bildet, und einen Abströmbereich, der den zweiten Verteiler bildet, unterteilt. In entsprechender Weise kann beim 4-pass-Wärmeübertrager auch der erste und der zweite Umlenkverteiler, die jeweils am anderen Ende der Wärmeübertrageranordnung benachbart zueinander angeordnet sind, in einem gemeinsamen Sammelrohr mit einer Trennwand angeordnet sein, wobei die Trennwand das Sammelrohr in wenigstens zwei Bereiche unterteilt, wobei ein erster Bereich den ersten Umlenkverteiler und ein zweiter Bereich den zweiten Umlenkverteiler bildet.A particularly compact design can be achieved if the first and the second diverter are contained in a common manifold with a partition wall disposed therein, wherein the dividing wall, the common manifold into an inflow region, which forms the first manifold, and an outflow region, the second Distributor forms, divided. Correspondingly, in the 4-pass heat exchanger, the first and the second diverter manifold, which are respectively arranged adjacent to each other at the other end of the heat exchanger assembly, may be arranged in a common manifold with a partition, wherein the partition divides the manifold into at least two areas wherein a first region forms the first deflection distributor and a second region forms the second deflection distributor.
In entsprechender Weise können beim 4-pass-Wärmeübertrager auch der erste Verteiler, der zweite Verteiler sowie der dritte Umlenkverteiler, die jeweils an einem Ende der Wärmeübertrageranordnung benachbart zueinander angeordnet sind, in einem gemeinsamen Sammelrohr angeordnet sein, wobei das Sammelrohr wiederum ein Trennelement enthält, welches das Sammelrohr zumindest in einen Zuströmbereich (der den ersten Verteiler ausbildet), einen Abströmbereich (der dem zweiten Verteiler ausbildet) und einen Umlenkbereich (der den dritten Umlenkverteiler ausbildet) unterteilt. Dabei sind in dem gemeinsamen Sammelrohr der erste, der zweite, der dritte und der vierte Anschlussstutzen angeordnet, wobei der erste Anschlussstutzen im Zuströmbereich an einem tiefsten Punkt des gemeinsamen Sammelrohrs, der zweite Anschlussstutzen im Abströmbereich an einem höchsten Punkt des gemeinsamen Sammelrohrs, der dritte Anschlussstutzen im Abströmbereich an einem tiefsten Punkt des gemeinsamen Sammelrohrs und der vierte Anschlussstutzen an einem tiefsten Punkt des Umlenkbereichs angeordnet ist.In a corresponding manner, in the 4-pass heat exchanger, the first distributor, the second distributor and the third deflection distributor, which are each arranged adjacent to one another at one end of the heat exchanger arrangement, can also be arranged in a common collecting tube, wherein the collecting tube in turn contains a separating element, which divides the manifold into at least an inflow region (forming the first manifold), an outflow region (forming the second manifold), and a deflection region (forming the third diverter manifold). In this case, the first, the second, the third and the fourth connecting piece are arranged in the common manifold, wherein the first connecting piece in the An inflow region at a lowest point of the common manifold, the second port in the outflow region at a highest point of the common manifold, the third port in the outflow region at a lowest point of the common manifold and the fourth port is located at a lowest point of the deflection.
Um den ersten und den zweiten Anschlussstutzen sowie ggf. den beim 4-pass-Wärmeübertrager vorhandenen vierten Anschlussstutzen, die jeweils an einem tiefsten Punkt des betreffenden Verteilers (erster Verteiler und zweiter Verteiler, ggf. dritter Umlenkverteiler) angeordnet sind, je nach Betriebsmodus der Wärmeübertrageranordnung öffnen oder schließen zu können, ist bevorzugt jedem dieser Anschlussstutzen ein steuerbares Ventil zugeordnet. Das steuerbare Ventil kann dabei insbesondere in dem jeweiligen Anschlussstutzen (erster, zweiter oder vierter Anschlussstutzen) angeordnet sein. Die Ansteuerung der steuerbaren Ventile kann beispielsweise hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch erfolgen.Depending on the operating mode of the heat exchanger arrangement, the first and the second connection stubs and, if appropriate, the fourth connection stub which is provided at the lowest point of the distributor in question (first distributor and second distributor, possibly the third diverter distributor) to be able to open or close, preferably a controllable valve is assigned to each of these connecting pieces. The controllable valve can be arranged in particular in the respective connecting piece (first, second or fourth connection piece). The control of the controllable valves can be done for example hydraulically, pneumatically or electrically.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Wärmeübertrageranordnung sind der erste und der zweite Verteiler sowie (beim 4-pass-Wärmeübertrager) der dritte Umlenkverteiler an einem vorderen stirnseitigen Ende der Wärmeübertrageranordnung angeordnet und der erste Umlenkverteiler und ggf. der (beim 4-pass-Wärmeübertrager vorgesehene) zweite Umlenkverteiler sind an der gegenüberliegenden, hinteren Stirnseite der Wärmeübertrageranordnung angeordnet. Beim 4-pass-Wärmeübertrager ist an der vorderen Stirnseite benachbart zum ersten und zweiten Verteiler der dritte Umlenkverteiler und an der hinteren Stirnseite benachbart zum ersten Umlenkverteiler der zweite Umlenkverteiler angeordnet. Dadurch kann eine kompakte Bauweise und eine den Erfordernissen in Bezug auf die Kühlleistung entsprechende Dimensionierung der Wärmeübertrageranordnung gewährleistet werden.In an expedient embodiment of the heat exchanger arrangement, the first and the second distributors and (in the case of the 4-pass heat exchanger) the third deflecting distributor are arranged at a front end of the heat exchanger arrangement and the first deflecting distributor and possibly the (provided for 4-pass heat exchanger) second Umlenkverteiler are arranged on the opposite, rear end face of the heat exchanger assembly. In the case of the 4-pass heat exchanger, the third deflecting distributor is arranged adjacent to the first and second distributors on the front end side and the second deflecting distributor is adjacent to the rear deflecting distributor on the rear end side. As a result, a compact construction and a dimensioning of the heat exchanger arrangement corresponding to the requirements with regard to the cooling capacity can be ensured.
Die erfindungsgemäße Wärmeübertrageranordnung kann sowohl in der 2-pass- als auch in der 4-pass-Version in verschiedenen Betriebsmodi, insbesondere in einem Rückkühlbetrieb, einem Entleerungsbetrieb bei Frostgefahr, einem Befüllungsbetrieb zur erstmaligen Befüllung der Wärmeübertrageranordnung oder für eine Wiederbefüllung nach Beendigung der Frostgefahr sowie in einem Stand-by-Betrieb nach einer erfolgten Entleerung der Wärmeübertrageranordnung bei Frostgefahr bzw. bei anhaltendem Frost betrieben werden. Zur Umschaltung der Wärmeübertrageranordnung von einem Betriebsmodus in einen anderen Betriebsmodus ist eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Wärmeübertrageranordnung vorgesehen. Die Steuerung der Wärmeübertrageranordnung und insbesondere die Einstellung eines geeigneten Betriebsmodus erfolgt in Abhängigkeit von Umgebungsparametern, wie z.B. der Außentemperatur und der Windgeschwindigkeit am Aufstellort der Wärmeübertrageranordnung. Zur Erfassung der Umgebungsparameter sind zweckmäßig Sensoren, insbesondere ein Thermometer zur Erfassung der Außentemperatur und ein Windmesser zur Erfassung der Windgeschwindigkeit, vorgesehen und mit der Steuereinrichtung gekoppelt. Die von den Sensoren erfassten Messwerte der Umgebungsparameter werden der Steuereinrichtung zugeführt. Neben den Umgebungsparametern wie Außentemperatur und Windgeschwindigkeit wird zweckmäßig über weitere Sensoren, insbesondere Thermometer, die Eingangstemperatur des Fluids beim Eintritt in die Wärmeübertrageranordnung erfasst. Weiterhin kann über Druck- oder Durchflusssensoren der Volumenstrom des in die Wärmeübertrageranordnung einströmenden bzw. des aus der Wärmeübertrageranordnung ausströmenden Fluidstroms gemessen und der Steuereinrichtung zugeleitet werden. Die Steuereinrichtung berechnet auf Basis der zugeleiteten Messwerte, insbesondere unter Berücksichtigung der Außentemperatur und der Eingangstemperatur des Fluids, eine prognostizierte Austrittstemperatur des Fluids beim Austritt aus der Wärmeübertrageranordnung. Wenn die berechnete Austrittstemperatur größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert ist, schaltet die Steuereinrichtung den Betrieb der Wärmeübertrageranordnung vom Rückkühlbetrieb in den Entleerungsbetrieb um. Aus der rechnerisch ermittelten Austrittstemperatur des Fluids beim Austritt aus der Wärmeübertrageranordnung kann bei niedrigen Außentemperaturen unterhalb des Gefrierpunkts des Fluids (bei dem es sich bevorzugt um Wasser handelt) eine Einfriergefahr des Fluids erfasst werden. Um in einer solchen Situation ein Einfrieren des Fluids in den Rohrleitungen bzw. den Verteilern der Wärmeübertrageranordnung zu verhindern, schaltet die Steuereinrichtung möglichst schnell in den Entleerungsbetrieb um, in dem das sich in den Rohrleitungen befindliche Fluid gleichzeitig aus allen Rohrleitungen in den ersten und den zweiten Verteiler sowie den ggf. (beim 4-pass-Wärmeübertrager) vorhandenen dritten Umlenkverteiler und von dort durch die jeweils am tiefsten Punkt dieser Verteiler angeordneten Anschlussstutzen (erster, zweiter und vierter Anschlussstutzen) in eine mit diesen Anschlussstutzen in Verbindung stehende Fluidleitung aus dem frostgefährdeten Bereich abfließen kann.The heat exchanger arrangement according to the invention can be used in both the 2-pass and the 4-pass version in different operating modes, in particular in a recooling operation, a discharge operation at frost hazard, a filling operation for initial filling of the heat exchanger arrangement or for refilling after completion of the risk of frost as well be operated in a stand-by mode after a successful emptying of the heat exchanger assembly in case of danger of frost or in case of prolonged frost. For switching the heat exchanger arrangement from one operating mode to another operating mode, a control device for controlling the heat exchanger arrangement is provided. The control of the heat exchanger assembly, and in particular the adjustment of a suitable operating mode, is dependent on environmental parameters, e.g. the outside temperature and the wind speed at the installation of the heat exchanger assembly. To capture the environmental parameters are appropriate sensors, in particular a thermometer for detecting the outside temperature and an anemometer for detecting the wind speed, provided and coupled to the control device. The measured values of the environmental parameters detected by the sensors are supplied to the control device. In addition to the environmental parameters such as outside temperature and wind speed, the inlet temperature of the fluid upon entry into the heat exchanger arrangement is expediently detected via further sensors, in particular a thermometer. Furthermore, the volume flow of the fluid stream flowing into the heat exchanger arrangement or of the fluid flowing out of the heat exchanger arrangement can be measured by means of pressure or flow sensors and fed to the control device. On the basis of the supplied measured values, in particular taking into account the outside temperature and the inlet temperature of the fluid, the control device calculates a predicted outlet temperature of the fluid at the exit from the heat exchanger arrangement. If the calculated outlet temperature is greater than or equal to a predetermined limit, the controller switches the operation of the heat exchanger assembly from the recooling to the emptying mode. From the mathematically determined outlet temperature of the fluid at the exit from the heat exchanger arrangement, a freezing risk of the fluid can be detected at low outside temperatures below the freezing point of the fluid (which is preferably water). In order to prevent freezing of the fluid in the pipes or the distributors of the heat exchanger assembly in such a situation, the control device switches as quickly as possible in the emptying operation, in which the fluid located in the pipes simultaneously from all pipelines in the first and the second Distributor as well as the possibly existing (in 4-pass heat exchanger) third Umlenkverteiler and from there through the respectively at the lowest point of this manifold arranged connecting pieces (first, second and fourth connection piece) in a standing with these connecting piece fluid line from the frost-prone area can drain away.
Diese und weitere Merkmale sowie Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die Zeichnungen zeigen:
-
1 : Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Wärmeübertrageranordnung mit zwei V-förmig zueinander angeordneten 2-pass-Wärmeübertragern in einer Ansicht auf eine vordere Stirnseite der Wärmeübertrageranordnung; -
2 : Seitenansicht der 2-pass-Wärmeübertrageranordnung von 1 ; -
3 : Ansicht auf die hintere Stirnseite der 2-pass-Wärmeübertrageranordnung von 1 ; -
4 : Schematische Übersichts-Darstellung des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Wärmeübertrageranordnung der1 bis 3 mit zwei V-förmig zueinander angeordneten 2-pass-Wärmeübertragern in einer Ansicht auf die vordere Stirnseite der Wärmeübertrageranordnung (4a) , auf die hintere Stirnseite der 2-pass-Wärmeübertrageranordnung (4b) und in einer Seitenansicht (4c) ; -
5 : Schematische Darstellung verschiedener Betriebsmodi der 2-pass-Wärmeübertrageranordnung von 4 , wobei in5a ein Rückkühlbetrieb, in5b ein Befüllungsbetrieb und in5c ein Entleerungsbetrieb des 2-pass-Wärmeübertragers dargestellt ist; -
6 : Darstellungen der verschiedenen Betriebsmodi der 2-pass-Wärmeübertrageranordnung aus 4 anhand von Schnittzeichnungen des 2-pass-Wärmeübertragers durch eine horizontale Ebene, wobei in6a der Rückkühlbetrieb, in6b der Befüllungsbetrieb und in6c der Entleerungsbetrieb des 2-pass-Wärmeübertragers dargestellt ist; -
7 : Schematische Darstellung eines Kühlsystems, welches eine erfindungsgemäße Wärmeübertrageranordnung mit zwei gegenüberliegenden 2-pass-Wärmeübertragern enthält, wobei in7a das gesamte Kühl system und die darin eingesetzte Wärmeübertrageranordnung sowohl in einer Ansicht auf die vordere Stirnseite und in einer Seitenansicht gezeigt ist und7b einen Detailausschnitt aus7a im Bereich der Wärmeübertrageranordnung zeigt; -
8 : Schematische Darstellung verschiedener Betriebsmodi der Wärmeübertrageranordnung des Kühlsystems von7 , wobei8a die Wärmeübertrageranordnung im Rückkühlbetrieb,8b die Wärmeübertrageranordnung im Entleerungsbetrieb und8c die Wärmeübertrageranordnung im Befüllungsbetrieb zeigt; -
9 : Schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Kühlsystems mit einer Kombination von zwei Wärmeübertrageranordnungen gemäß der Erfindung; -
10 : Schematische Darstellung möglicher Betriebsmodi der Kombination von Wärmeübertrageranordnungen aus9 .
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1 : Representation of an embodiment of a heat exchanger arrangement according to the invention with two V-shaped mutually arranged 2-pass heat exchangers in one View on a front end side of the heat exchanger assembly; -
2 : Side view of the 2-pass heat exchanger assembly of1 ; -
3 : View on the rear face of the 2-pass heat exchanger assembly of1 ; -
4 Schematic overview of the embodiment of a heat exchanger arrangement according to theinvention 1 to3 with two V-shaped mutually arranged 2-pass heat exchangers in a view of the front end side of the heat exchanger assembly (4a) , on the rear face of the 2-pass heat exchanger assembly (4b) and in a side view (4c) ; -
5 : Schematic representation of various operating modes of the 2-pass heat exchanger assembly of4 , where in5a a recooling operation, in5b a filling operation and in5c a discharge operation of the 2-pass heat exchanger is shown; -
6 : Representations of the different operating modes of the 2-passheat exchanger arrangement 4 on the basis of sectional drawings of the 2-pass heat exchanger through a horizontal plane, in6a the recooling operation, in6b the filling operation and in6c the discharge operation of the 2-pass heat exchanger is shown; -
7 : Schematic representation of a cooling system, which contains a heat exchanger arrangement according to the invention with two opposite 2-pass heat exchangers, wherein in7a the entire cooling system and the heat exchanger assembly used therein is shown both in a view of the front end side and in a side view, and7b a detail from7a in the area of the heat exchanger arrangement shows; -
8th : Schematic representation of various operating modes of the heat exchanger assembly of the cooling system of7 , in which8a the heat exchanger arrangement in the recooling operation,8b the heat exchanger assembly in the emptying operation and8c shows the heat exchanger assembly in the filling operation; -
9 : Schematic representation of another embodiment of a cooling system with a combination of two heat exchanger assemblies according to the invention; -
10 : Schematic representation of possible operating modes of the combination of heat exchanger assemblies9 ,
In den
Die in den
An dem ersten Verteiler
Der am gegenüberliegenden Ende
Zumindest in dem zweiten Anschlussstutzen
In
Aus den
In dem in den
In dem Rückkühlbetrieb gemäß den
In den
Entsprechend der Befüllung der Wärmeübertrageranordnung mit dem Fluid kann umgekehrt durch Öffnen des Ventils in bzw. am zweiten Anschlussstutzen
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Wärmeübertrager kann sowohl eine schnelle Befüllung mit dem Fluid als auch (bei Frostgefahr) eine schnelle Entleerung der Wärmeübertrageranordnung erfolgen, weil das Fluid sowohl bei der Befüllung als auch bei der Entleerung gleichzeitig und jeweils in derselben Strömungsrichtung durch alle Rohrleitung
Beim Entleeren der Wärmeübertrageranordnung kann dabei eine möglichst vollständige Entleerung der Wärmeübertrager und insbesondere des Umlenkverteilers
Durch die Kröpfung eines Teils der Rohrleitungen
Das dem Kröpfbereich
In
Der Rückkühler R des Kühlsystems steht dabei über Fluidleitungen
Aus
In
In dem in
In dem in
In
Im Parallelbetrieb, in dem beide Rückkühler
In dem in
In dem in
Zur Steuerung der erfindungsgemäßen Wärmeübertrageranordnung in den verschiedenen Betriebsmodi wird zweckmäßig eine Mehrzahl von Sensoren
Die in dem Schema des Kühlsystems von
Der vorgegebene Grenzwert (
So ist selbst bei einer schnellen Entleerung gewährleistet, dass das Fluid bei Frostgefahr nicht einfriert. Bevorzugt liegt der Wert Δ (und damit bei Verwendung von Wasser als Wärmeträgermedium der Grenzwert Tmin = 0°C + Δ) zwischen 1°C und 7°C.Thus, even with a fast emptying ensures that the fluid does not freeze at frost hazard. Preferably, the value .DELTA. (And thus at Use of water as heat transfer medium the limit T min = 0 ° C + Δ) between 1 ° C and 7 ° C.
Nach vollständiger Entleerung wird die Wärmeübertrageranordnung in einem stand-by-Betrieb belassen, in dem die Wärmeübertrager nicht mit Fluid gefüllt sind. In dem stand-by-Betrieb wird überwacht, ob die Frostgefahr beseitigt ist oder weiterhin vorliegt, indem anhand der erfassten Umgebungsparameter die progonistizierte Austrittstemperatur (
In dem Ausführungsbeispiel der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2018/184908 A1 [0003]WO 2018/184908 A1 [0003]
- WO 9015299 [0005]WO 9015299 [0005]
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---|---|---|---|---|
WO1990015299A1 (en) | 1989-05-30 | 1990-12-13 | Jäggi Ag Bern | Hybrid-type cooling plant |
WO2018184908A1 (en) | 2017-04-05 | 2018-10-11 | Cabero Wärmetauscher Gmbh & Co. Kg | Cooling system |
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2019
- 2019-04-18 DE DE202019102230.2U patent/DE202019102230U1/en active Active
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |