DE2132265A1

DE2132265A1 - Verdunstungswaermetauscher mit Injektor

Info

Publication number: DE2132265A1
Application number: DE19712132265
Authority: DE
Inventors: John Engalitcheff Jun
Original assignee: Baltimore Aircoil Co Inc
Current assignee: Baltimore Aircoil Co Inc
Priority date: 1970-06-29
Filing date: 1971-06-29
Publication date: 1972-01-05
Also published as: DE2132265C3; JPS52121840A; GB1354607A; FR2096556B1; BE769178A; FR2096556A1; DE2132265B2; CA964187A

Description

DR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETER F. MORF DR. HANS-A. BRAUNS

Patentanwälte

München, 29. Juni 1971 Postanschrift / Postal Address 8 München 86, Postfach 860109

Pienzenauersfraße 28 2132265 Telefon 483225 und 486415 Telegramme: Chemindus München Telex: (0)523992

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BALTIMORE AIRCOIL COMPAtJY, Inc. Montevideo Road, Jessup, Maryland, V. St. A,

Verdunstungswärmetauscher nit Injector

Die Erfindung bezieht sich auf einen indirekten Wärmetauscher, insbesondere einen Verdunstungs-Kondensator oder einen Wärmetauscher mit einem geschlossenen Kreislauf mit Verdunstungskühlung.

Verdunstungswäraetauscher dieser indirekten Art sind heute bereits weitgehend bekannt, wobei eine Kühlung oder eine

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Kondensierung einer Flüssigkeit, z.B. ein Kühlmittel, erforderlich ist, das kontaktlos mit dem Wärmetauschmedium, an das die Wärme übertragen, wird, also in indirektem Wärmer austausch gehalten werden muss;-Im allgemeinen besteht das Prinzip des indirekten Verdunstungs-Wärmetausch-Kühlers darin, dass die Flüssigkeit, der die Wärme entzogen wird, durch Rohre geleitet wird, deren Aussenflache mit Wasser feucht gehalten wird. Hierbei wird luft über die feuchten Bohre geleitet, um die Verdunstung des Wasser zu fördern, und-die zur Verdunstung erforderliche Wärme zum Zwecke der Unterstützung der Verdunstung des Wassers wird durch die Flüssigkeit in den Rohren zugeführt, wodurch der gewünschte Wärmeentzug und/oder die Kondensation erreicht wird. Der Anteil des Kühlwassers, das nicht verdunstet wird, wird dabei wieder in Umlauf gesetzt, und hierbei entstehen natürlich Verluste durch die Verdunstung.

Bei den herkömmlichen Verdunstungs-Kondensatoren wird das Wasser versprüht/so dass esinfolge der Schwerkraft über die Wärmetausehrohre fitesst, in denen das Kühlmittel umläuft, und die Xuft wird i» SegenstrÖmprinaip na,oli oben durch die Rohre zum Wasser geblasen* um die Verdunstung zu fördern. litt derartiges System erfordert nun aber eine Wasserpumpej um das Wasser zu den Sprühköpfen zu fördern und darüberhinaus.ein Gebläse, um die -'"luft um-

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zuwälzen, Durch beide Massnahmen entstehen natürlich Baukosten und in beiden Fällen wird beim Betrieb und auch zur Unterhaltung Energie verbraucht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verdun stun gswärmetauschsys tem zu schaffen, welches zur Kühlung oder Kondensation auf der indirekten Wärmetauschbasis geeignet ist, wobei das die Aussenflächen der Rohre anfeuchtende Wasser des Systems so gefördert wird, dass ein Luftstrom entsteht, welcher nötig ist, die Wasserverdunstung wirksam zu fördern. Auf diese V/eise wird die Zahl und die Kompliziertheit der Teile verringert, indem nämlich das Erfordernis entfällt, bewegbare Teile im Luftfördersystem zu haben, wodurch eine Einsparung der Baukosten und der Betriebskosten entsteht.

Ein weiteres der Erfindung zugrundeliegendes Ziel besteht darin, den Wärmetauscher der erwähnten Art so zu verbessern, dass eine im Querschnitt kompakte Konstruktion mit einem geräuscharmen Betrieb verbunden ist.

Weitere Ziele, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung einer be-

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vorzugten Ausführungsfcrm unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigen: ? ·

Fig. 1 eine Ansicht auf einen Verdunstungs-Kondensator in senkrechtem Schnitt gemäss der Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht V)n oben auf den Verdunstungs- · Kondensator nach Figur 1;

Fig. 3 eine Ansicht, teilweise im Schnitt nach der Linie 3-3 der Figur 1;

Fig. 4 einen Schnitt'nach der Linie 4-4 der Figur 1;

Fig. 5 eine~Teilansicht der Einrichtung zum Wasserzuführen einschliesslich einer Wasserpumpe mit einem Antrieb mit änderbarer Geschwindigkeit, so dass das System unterhalb der Terfügbaren Kapazität arbeiten kann;

Fig. 6 eine teilweise geschnittenen Seitenansicht auf einen Verdunstungs-Kondensator mit horizontaler Achse nach der Erfindung;

Fig» 7 eine Seitenansicht auf das Einlassende der Vorrichtung nach Figur 6 und

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Fig. 8 eine Ansicht ähnlich Figur 6, aber mit der Darstellung zweier Verdunstungs-Kondensatoren, die übereinander angeordnet sind und einen gemeinsamen Sumpf verwenden.

Im einzelnen zeigt die Figur 1 einen Verdunstungs-Kondensator mit einem Injektorteil 10 und einem Luftabzug Der Injektorteil zeigt hierbei eine Aussenwand 12 und eine Innenwand 13, die gleichzeitig die Innenwand des Abzuges 11 bildet. Dieser Abzug 11 hat eine Aussenwand 14, und zur Verbindung der Aussenwandungen 12 und 14 auf gegenüberliegenden Enden der Vorrichtung sind gemeinsame Endwandungen 15 und 16 angeordnet. Das durch die Wandungen 12 bis 16 einschliesslich gebildete Bauteil zeigt einen gemeinsamen Boden 17, der sich über die Breite der Vorrichtung von der Wand 12 bis zu der Wand 14 hinaus erstreckt und eine Länge von der Wand 12 bis zu der Wand aufweist.

Dabei zeigen die Wandungen 12 und 13 solche Umrisse, siehe Figur 1 und 2, dass sie eine Art Venturi-Rohr mit einem langen rechteckigen .Mundstück 18, einem rechteckigen Einlass ^; 19, der kleiner ist als das Mundstück und einem rechteckigen unteren Bereich 20 bilden, der breiter ist

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als der Einlass 19. Über dem Mundstück 18 liegt in Längsrichtung der Vorrichtung eine. Wasserleitung 21. An dieser leitung hängen zwei Reihen Leitungen 22 und 23, von denen jede in einer Düse-22 η oder 23 η endet. Diese Düsen 22 η und 23 η sind so gebaut, dass sie ein Wasser-Muster mit allgemein ovalem Querschnitt bilden, wobei die langen Achsen der benachbarten Sprühmuster allgemein miteinander und parallel zu den Endwandungen 15 und 16 der Vorrichtung angeordnet sind, siehe Figur Das Wasser aus den Reihen der Düsen 22 h und 23 η trdfft. auf die Innenseiten der Wandungen 12 und 13 im Bereich des Einlasses 19. Diese Sprühstrahlen induzieren Luft in das System bei dem Mundstück 18. Die Theorie und Wirkungsweise der Luft-Injektion nach der Erfindung ist in grösseren Einzelheiten in der USA-Patentanmeldung mit der Seriennummer 826 638 beschrieben, die am 21.Mai 1969 eingereicht wurde und in der USA-Patentanmeldung mit der Nummer 869 798, die am 27.Oktober 1969 eingereicht wurde, so dass sich eine Wiederholung diesbezüglich erübrigt.

In dem Weg des Wassers und der Luft, die in dem Injektor tO nach unten strömen, sind Rohre 24 angeordnet, durch die der Strom in Umlauf versetzt wird, der kondensiert oder gekühlt werden soll. Diese Rohre liegen nun zwischen einem

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Kopfstück 25 und einem Kopfstück 26. Das Flussmittel, das kondensiert oder gekühlt werden soll, wird dem Kopfstück 25 über eine Leitung 27 zugeführt, die die Wand 15 durchdringt, siehe die Figuren 1, 3 und 4. Dabei durchströmt das Flussmittel die Rohre 24, die zwischen dem Kopfstück 25 und dem Kopfstück 26 liegen, tritt in das Kopfstück 26 ein und wird an dem Kopfstück 26 durch eine Leitung 28 abgeleitet, die gleichfalls die Wand 15 durchdringt.

Die Rohre 24 sind diagonal paarweise im Abstand zueinander angeordnet, wie die Rohre 24a und 24b nach Figur 4. Dabei laufen die Rohre von dem Kopfstück 25 zu der hinteren Wandung 16 und anschliessend nach vorn in eine Lage in der Nähe der Wand 15. Anschliessend kehren sie zu der hinteren Wandung 16 zurück und verlaufen schliesslich wieder nach vorn zu dem Kopfstück 26. Es sind genügend Paare der Rohre vorgesehen, um den Raum zwischen dem unteren Ende der Wand 13 und der Seitenwand 12 in Querrichtung zu durchströmen. Dabei ist diese Anordnung von oben so gehalten, dass die volle Länge eines jeden zu der Wassersprühvorrichtung führenden Rohres frei liegt, und der luftstrom ist so angeordnet, dass die volle Länge eines jeden Rohres jeder Zeit nass gehalten wird, wodurch die Kühlung oder die Kondensation des Flussmittels in dem Rohr gefördert wird.

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Es soll bemerkt werden, dass die Rohre 24 als eine Gruppe einen durchlässigen rechteckigen Körper von im -wesentlichen gleichmässiger Wandstärke bilden. Dieser Körper zeigt im wesentlichen die gleiche*.Länge, die dem Abstand von der Wand 12 zu der Wand 16 entspricht, siehe Figur 2. Andererseits ist die Breite grosser gehalten, als die Breite des Bereiches 20 des Injektors an der horizontalen Ebene des unteres Endes der Wandung 13. Auf diese Weise bilden die Rohre 24 eine Gruppe eines durchlässigen Körpers von gleichmässiger Wandstärke, der so in der Vorrichtung, angeordnet ist, dass die Ebenen der Fläche dieses Körpers in einem schiefen Winkel zu der Längsachse des Injektors 12 liegt. /

Wie am besten den Figuren 3 und 4 entnommen werden kann, sind die Rohre 24 durch Rohre 33 abgestützt', die mittels Teilen 34 und 35 mit einem L-förmigen Querschnitt abgestützt werden, welche an den Wandungen 15 und 16 angebracht sind. Die Teile 34 und 35 mit dem L-förmigen Querschnitt sind mit Löchern über ihre Länge versehen, und die abstützenden Rohre 33 verlaufen durch diese Wandungen und durch die Biegungen in dem Rohr, und wenn sie in ihrer Lage sind, können sie verschweisst werden, wie bei 36 dargestellt ist. Wenn die Rohre lang genug sind, ist es darüberhiBus üblich, eine herkömmliche Stützkonstruktion in der Mitte der Rohr-Bank zwischen den Endwandungen vorzusehen.

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Dass die Düsen 22 η und 23 η verlassende Wasser, das nicht an der Oberfläche der Rohre 24 verdampft, wird in einem Sumpf unten in der Vorrichtung gesammelt. Dieser.Sumpf ist mit einem Wasserauslass bei 37 und Sieben bd. 38 und 39 versehen. Das Wasser wird von dem Sumpf durch die Auslassleitung 37 in die Leitung 21 mittels einer nicht dargestellten Pumpe gefördert. Es soll bemerkt werden, dass der Wasserspiegel unter der unteren Begrenzung der Bänke der Wärmetauschrohre 24 gehalten wird. Der Wasseruralauf aus dem Sumpf von dem Auslass 37 bis zu der Leitung 21 kann mittels einer herkömmlichen Einrichtung gemessen werden, beispielsweise mittels eines Drosselventils oder einer Eümpe mit änderbarer Pumpleistung, siehe Figur 5. Wenn die der Leitung 21 zugeführte Wassermenge reduziert wird, wird die ge-pumpte Luftmenge reduziert, und auf diese Weise ist ein bekanntes Verfahren für die Leistungssteuerung vorgesehen. Mit anderen Worten, wenn die Aussentemperaturen niedrig liegen oder wenn die Wärmebelastung klein ist, wird der Wasserstrom gedrosselt, um die Vorrichtung an die kleinere Wärmebelastung anzupassen.

In Figur 5 ist.ein Sumpf 40 zur Förderung des Wassers von dem Auslass _#37 des Sumpfes 17 in die Leitung 21 dargestellt, welche da'zu dient, die Sprühdüsen zu versorgen, Dabei kann der Sumpf 49 mit änderbaren Geschwindigkeiten betrieben werden. Hierzu wird er mittels eines Motors 41

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mit änderbarer Geschwindigkeit gesteuert, welcher durch einen Temperaturfühler betrieben werden.kann, der die Flussmitteltemperatur in der Spule oder eine Funktion hiervon misst.

Die Wärmetauschrohre 24 werden so angeordnet, dass sie nicht nur für einen wirksamen Betrieb als Kühler oder Kondensatoren feucht gehalten werden, sondern sie entfernen auch in gleicher Weise in erheblichem Umfang durchlaufende Körnchen aus dem Wasser. Demgemäss wird die Luft, die gleichfalls durchströmt, wie durch die Pfeile in Figur 1 angedeutet ist, zur Aussenluft durch den Auslass 11 entlüftet, der im wesentlichen von Tröpfchen frei ist. Wenn ein weiteres Entfernen der Tröpfchen erforderlich ist, kann eine Reihe von Dunstabscheidevorrichtungen 42 vorgesehen sein, die von der vorderen Wandung 15 bis zu der hinteren Wandung 16 der Vorrichtung in einer Winkellage zwischen der oberen rechten Ecke des Rohrsystems und der Wandung 14 in der Nähe des Wasserspiegels des Wassersumpfes angeordnet sein kann. Diese Dunstausscheidevorrichtungen entsprechen in ihrer Bauart und Funktion denen nach der USA-Patentschrift unter der Anmeldenummer 869 798, die am 27. Oktober 1969 eingereicht worden ist.

Es soll noch bemerkt werden, dass die Wandung 13, die eine gemeinsame Wand des Injektors 10 und des Kamins 11 ist, eine solche Kontur aufweist, dass diese bei der Ausbildung des Mund-

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Stückes 18, des Einlasses 19 und des Diffusionsteiles 20 des Injektors behilflich ist, während gleichzeitig ein Luftausstoss^amin gebildet wird, der nach innen so abgeschrägt ist, dass an seinem oberen Ausstossende 34.die Luft mit hoher Geschwindigkeit ausströmt, wodurch ein Beitrag geleistet wird, die ausströmende Luft am erneuten Umlauf zu dem Lufteinlass des Systems zu hindern. Dieser erneute Wiederumlauf verbietet sich darüberhinaus durch den Umstand, dass das Mundstück 18 des Injektors in einer Ebene unter der Ebene des oberen Endes des Kamins 11 liegt.

Es wird als Vorteil in Erscheinung treten, dass die Wärembelastung des Wassers, dessen Verdunstung das Flussmittel in den Wärmetauschrohren kühlt, an die abströmende Luft übertragen wird. Diese Luft enthält daher die Wärmeladung in Form von latenter und manchmal sensibler Wärme, und 'ist nahezu mit Wasser gesättigt. Unter dieser Bedingung kann nicht mehr die Funktion eintreten, dass mehr Wärme und mehr Wasser aufgenommen wird, und es ist gerade aus diesem Grunde, dass der Wiederumlauf verhindert werden muss; denn wenn er nicht verhindert würde, würde eine drastische Reduzierung des Wirkungsgrades die Folge sein.

Während in Figur 1 ein einzelner laiiggeoirocMer Injektor mit einem einzigen Kamin dargestellt jFt, Ui os auch durchaus mög-

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lieh, wenn zusätzliche Kapazität benötigt wird, eine spie geiförmige Doppelanordnung der' Vorrichtung gemäss Figur 1 auf der gegenüberliegenden Seite der Ebene der Wandung 14 vorzusehen, in welchem Falle die. Wandung 14 selbst natürlich weggelassen ist.

Die Figuren 6 und 7 zeigen eine erfindungsgemässe Ausführungsfcrm, bei der der Injektor allgemein horizontal'

als
wirkt. Er is νein Gehäuse mit einem Lufteinlass-Mundstück 50 an dem einen Ende und einem Luftauslass 51 an dem anderen Ende dargestellt. Das Gehäuse wird durch zwei senkrechte Seitenwandungen 52 und 53 und geneigte obere und untere Wandungen 54 und 55 gebildet. Der Lufteinlass 50 ist rechteckig ausgebildet und kann der Figur 6 entnommen werden, wobei die Längsachse des Einlasses horizontal und die kurze Achse senkrecht liegt. Das obere Randteil 56 des Lufteinlasses 5D ist kurvenförmig ausgebildet, um ein glockenförmiges Mundstück zu begrenzen, und dies gilt auch bezüglich des unteren Randteiles 57. Hierbei führen diese glockenförmigen Mundteile 56 und 57 durch einen Konvergenz-Bereich, der durch die oberen und unteren Wandungen58 und 59 begrenzt ist, zu einem Einlassbereich 60.

Wasser wird nun in den Einlassbereich 60 durch mehrere Düsen 61 eingesprüht. Wie dargestellt sind diese Düsen in vier horizontalen Reihen angeordnet, von denen jede mit einer Wasser-

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leitung 62 versehen ist. Alle Rohre 62 werden von einem gemeinsamen Kopfstück 63 versorgt.

Das die Düsen verlassende Wasser bildet einen Sprühstrahl, der im Querschnitt allgemein oval ist, siehe Figur 7. Die Leitungen 62 werden im Abstand senkrecht so voneinander angeordnet, dass die oberen und unteren Kanten eines jeden Sprühstrahls sich gerade im Bereich der Ebene des Einlasses 60 schneiden. Darüberhinaus sind die Düsen 61 so im Abstand zueinander in Längsrichtung der Rohre 62 angeordnet, dass die Kanten des Sprühstrahls sich gerade etwa in der Ebene des Einlasses miteinander berühren, siehe wieder Figur 7.

Die Theorie und die Wirkungsweise dieser Sprühstrahlen beim Pumpen von Luft "In ein horizontales System ist in der erwähnten vorangegangenen USA-Patentanmeldung offenbart worden und braucht hier daher nicht wiederholt zu werden.

Die Wassersprühstrahlen durchströmen nun die Länge des Gehäuses und benetzen wieder eine Rohrbank 64, wobei die Funktion ähnlich-der Rohrbank 27 nach Figuren 1, 3 und 4 ist. Um dem Flussmittel Wärme zu entziehen, tritt es in diese Rohrbank 64 durch die Leitung 65 in ähnlicher Weise ein, wie das bereits bezüglich der Leitung 27 nach Figur 1 beschrieben wurde. Die Flüssigkeit verlässt die Rohrbank durch die Leitung 66.

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Es soll noch bemerkt werden, dass die Rohrbank oder die Spirale 64 in einem kleinen Winkel geneigt ist, der sich dem Neigungswinkel der unteren Wand $5 nähert, siehe Figur 6. Durch diese Neigung wird sichergestellt, dass die Rohrspirale vollständig quer und in der Tiefe angefeuchtet wird. Im Hinblick auf die Tatsache, dass die Spirale 64 selbst ein wenig als Dunstausscheidevorrichtung wirkt, ist üblicherweise nur eine einzige Bank der Dunstausscheidevorrichtungen erforderlich, und diese sind bei 67 dargestellt. Im Querschnitt entsprechen sie dem Aussehen nach Figur 4 der USA-Patentanmeldung unter der Anmeldenummer 86f9 798, die am 27. Oktober 1969 eingereicht worden ist. Die Luft verlässt das Auslassteil 51, nachdem sie die Ausscheidevorrichtung 67 durchlaufen hat und wird durch sich drehende Flügel 68 geleitet, die die mit Wärme und Flüssigkeit beladene luft nach oben und von dem Einlassmund stück 50 weg leitet, um das Beäreben zum erneuten Umlauf zu verhindern.

Es soll noch bemerkt werden, dass bei einem herkömmlichen Verdunstungskondensator Gebläse die Luft umwälzen und nur soviel Wasser gepumpt wird, als zur Benetzung der Kühlschlangen erforderlich ist. Bei der Verwendung minimaler Wassermengen werden auf diese Weise manchmal Zonen nur leicht abgedeckt, wodurch die Tendenz zur Kesselsteinbildung auf den Rohren besteht. Natürlich dient bei einem Verdunstungswärmetauscher mit Injektor das V/asser einem

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doppelten Zweck, nämlich dem Pumpen der Luft und dem Anfeuchten der Kühlschlang. Der gesamte Energieeingang für einen solchen Injektor ist annähernd gleich der Summe der Leistung für die Pumpe und das Gebläse einer herkömmlichen Einheit. Bei einem Injektor wird der Energieeingang durch den Düsendruck und die Wasserdurchflussmenge gemessen. Daher würde für eine gleiche Energiemenge die gepumpte " Wassermenge viel grosser sein als bei einem herkömmlichen Verdunstungskondensator. Diese Wasserfluss würde nämlich annähernd zwei- bis dreimal pro Fläche des Kühlschlangenquerschnitts so gross sein, wenn man von den Sprühstrahlen ausgeht. Dieses zusätzliche Wasser zeigt den Vorteil, dass irgendwelche "trockenen" Flecken vermieden werden, bei denen die Tendenz zur Kesselsteinbildung besteht, und darüberhinaus würde ein besserer Wärmeübergang von den Rohren auf das Wasser und anschliessend auf die Luft erreicht werden.

Die Vorrichtung nach den Figuren 6 und 7 zeigt einen Zapfhahn 69 zum Zuführen von Wasser zu dem Sumpf 70 unter Steuerung eines Schwimmers 71. Das Wasser verlässt den Sumpf 70 durch eine Leitung 72 und wird durch nicht dargestellte Leitungen zu dem Kopfstück 63 zurückgeleitet. Eine Niederblas-Einrichtung ist dargestellt, bei der Wasser, das aus dem untersten Rohr 62 gesaugt wird, durch

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eine Leitung 73 zu dem einen Ende einer Rinne fliesst, welche einen Teil des glockenförmigen Mundstückes 57 bildet. Das Wasser verlässt nun das atidere Ende dieser Rinne durch eine Leitung 74, die durch eine ge'eignete Verbindung 75 zum Auslass führt. Diese Niederblas-Einrichtungen, die Wasserzuführ-Einrichtungen und die Düsen sind alle vollständig in der erwähnten vorangegangenen USA-Patentanmeldung beschrieben und brauchen daher hier nicht weiter erläutert zu werden. ·

Wenn eine vergrösserte Kondensationskapazität erforderlich ist, und es ist nicht angebracht, diese durch eine Vergrösserung der Einheiten zu erreichen, wie dies in den Figuren 6 und 7 dargestellt ist, ist es nun auch möglich, eine Vielzahl dieser Einheiten vorzusehen, die übereinander angeordnet sind. BeBpielsweise ist in Figur 1 eine Anordnung dargestellt, die Ähnlichkeit mit "der Einheit nach Figur 6 aufweist, wobei eine weitere ähnliche Einheit darüber angeordnet ist. In Figur 8 ist die Wasserversorgung, das Pumpen der Luft, die Anordnung der Rohre, die Konstruktion und die Anordnung der DunstabscheidevorrichtuDgen sowie der Drehflügel die gleiche wie in Figur 6. Daher sind diesen Teilen die gleichen Bezugszeichen wie in Figur 6 gegeben worden. Die obere Einheit 80 gemäss Figur 8 hat aber doch einen eigenen Sumpf, der in seiner Bauart von dem Sumpf 70 abweicht. Dieser Sumpf 81 leitet das Wasser durch die Rohre 64 der unteren Verdunstungs-Kondensations-Einheit 82 zu dem Sumpf 70.

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Mit Ausnahme dieses Unterschiedes und der Tatsache, dass die leitung 83 unterhalb der Düsen 61 der oberen Einheit 80 durch eine leitung 84 mit dem Behälter 81 verbunden ist, von wo aus die Ableitung gleichfalls durch die Rohre 64 der unteren Einheit 82 in den Sumpf 70 erfolgt, sind diese beiden Einheiten einander identisch.

Während die Vorrichtung nach der Erfindung mit Bezug auf einen Verdunstungskondensator beschrieben worden ist, wird klargestellt werden, dass irgendeine Art einer kühlenden oder kondensierenden Vorrichtung, welche ein Flussmittel benötigt, dem Wärme entzogen wird, um es ausser Berührung mit dem Medium zu halten, in der beabsichtigten Verwendung der Vorrichtung liegt. Die Bezeichnung "indirekter Wärmetauscher", die im Vorstehenden Verwendung gefunden hat, soll die Situation zum Ausdruck bringen, bei der eine Flüssigkeit, der Wärme entzogen werden soll, physikalisch von einer Berührung mit dem Medium, z.B. Wasser, beispielsweise durch Rohre, physikalisch von dem Medium isoliert wird, zu dem die Wärme transferiert wird. Diese Bezeichnung findet hier Verwendung, um die Vorrichtung von einem direkten Wärmetauscher zu unterscheiden, z.B. einem Kühlturm, bei dem das Wasser, dem die Wärme entzogen wird, in direktem Kontakt mit dem verdampfenden Wasser steht, auf das die Wärme übertragen wird.

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Während gemäss der dargestellten Vorrichtung vier Kühlschlangen zwischen dem Einlass und dem Ausgang von Kopfstücken angeordnet sind, soll-klargestellt werden, dass die Zahl dieser Schlangen bei Bedarf geändert werden kann, um sich der erforderlichen Kapazität des Systems anzupassen.

Die Erfindung kann auch durch weitere besondere Ausführungsformen ausgeführt werden, ohne von dem Erfindungsgedanken oder den wesentlichen Merkmalen hiervon abzuweichen. Daher, soll die Ausführungsform und die beschriebene Abweichung nur als eine Darstellung und nicht als Begrenzung aufgefasst werden, die allein durch den Erfindungsgedanken gemäss der vorstehenden Beschreibung gegeben ist und alle Abweichungen, die im Äquivalenzbereich liegen, fallen unter den Erfindungsgedanken.

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Claims

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Baltimore Aircoil
Company, Inc.

Pa t en tan sprü ehe

« IJVerdunstungswärmetauscher der indirekten Art mit einer Einrichtung zur Bildung einer Leitung mit einem Lufteinlass an einem Ende und einem Luftauslass an dem anderen Ende, wobei eine Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser in diese Leitung in Form eines Sprühmusters vorgesehen ist, das genügend Divergenz aufweist, um die Innenfläche der Leitung zu benetzen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Aufnahme des versprühten V/assers und eine Pumpe zum Fördern des Wassers von dieser Einrichtung zu der Sprühvorrichtung vorhanden ist, dass Rohre in den Weg des V/assers zwisehen dem Kontaktbereich mit der Innenfläche der Leitung und der das versprühte Wasser aufnehmenden Einrichtung vorhanden sind, und dass auch eine Vomchtung vorhanden ist, um eine Flüssigkeit in Umlauf zu bringen, der die Wärme durch diese Wärme entzogen wird.
2. Verdunstungswärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Leitung allgemein horizontal liegt.

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3. Verdunstungswärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das .Lufteinlassende der freien Umgebungsluft ausgesetzt ist, dass eine Einrichtung zur Aufnahme des Wassers vorgesehen ist, das. das andere Ende der Leitung verlässt, wozu auch eine Pumpeinrichtung zum Fördern des Wassers von dieser Aufnahmevorrichtung zu der Injektionseinrichtung angeordnet ist, dass weiter eine Einrichtung zur Schaffung eines Luftdurchgangs von dieser eingeschlossenen' Einrichtung zu einem Auslassbereich vorgesehen und eine Vorrichtung zwischen dem Bereich des Luftauslasses und dem Lufteinlass der Leitung vorgesehen sind, um einen Wiederumlauf der Luft zu verhindern.
4. Verdunstungswärmetauscher nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung eine Vorrichtung zur .Änderung der Wasserdurchflussmenge für die Injektionsvorrichtung enthält.
5. Verdunstungswärmetauscher nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohre in Gruppen zur Bildung eines durchlässigen Körpers von im wesentlichen gleicher Stärke angeordnet sind, und dass die Ebene der Oberfläche dieses Körpers in einem spitzen Winkel zu der Achse der Leitung angeordnet ist.

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6. Verdunstungswärmetauscher nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dunstausscheidevorrichtungen in dem Luftweg zwischen deft Bohren und dem Luftauslassbereich angeordnet sind. ·
7. Verdunstungswärmetauscher nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung einen rechteckigen Querschnitt aufweist, dass ein halsförmiger Teil einen kleineren Querschnitt aufweist als der Einlassbereich und darüberhinaus ein Bereich mit grösserem Querschnitt angeordnet ist, wobei

der Lufteinlass und der zugehörige Bereich einen allgemein horizontal liegenden Durchgang bilden, während die Injektionseinrichtung das Wasser in den Einlass in Form einer Eeihe von Sprühmustern mit ovalem Querschnitt einbringt, während die Längsachsen dieser Sprühmuster senkrecht auf den Längsachsen des Querschnitts der LEitung stehen, dass weiter eine Einrichtung zur Aufnahme des diesen Bereich verlassenden Wassers angeordnet ist, wobei auch eine Pumpeinrichtung zum Fördern des Wassers von dieser Aufnahmeeinrichtung zu der Injektionsvor- . richtung vorhanden ist.
8. Verdunstungswärmetauscher nach Anspruch 7 oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Bildung eines Luftdurchganges

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von der eingeschlossenen Vorrichtung zu einem Auslass-"bereich über den Lufteinlass angeordnet ist, welcher Durchgang in Richtung.des-Auslasses abgeschrägt ist.
9. Verdunstungswärmetauscher nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich niederstromseitig des halsförmigen Teiles des Einlassbereiches vorgesehen ist, wobei das Wasser in diesen halsförmigen Teil gesprüht wird, während ein 'Wasserbehälter zur Aufnahme des diesen Bereich verlassenden Wassers vorgesehen ist, und dass eine Vorrichtung angeordnet ist, die einen Teil der Sprühvorrichtung bildet, um die Förderleistung zu ändern, mit der das Wasser in den halsförmigen Teil gesprüht wird.
10. Verdunstungswärmetauscher nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Änderung der Pumpleistung für die Wassersprühvorrichtung eine Pumpeinrichtung mit änderbarer Kapazität ist.
11. Verdunstungswärmetauscher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Kapazitätsänderung der Sprühvorrichtung ein Drosselventil ist.

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