DE2248333A1

DE2248333A1 - Entlueftungsapparat bei waermetauschern

Info

Publication number: DE2248333A1
Application number: DE19722248333
Authority: DE
Inventors: Janos Dipl-Ing Bodas; Laszlo Dr Techn Forgo; Laszlo Prof Dr Sc Techn Heller
Original assignee: Transelektro Magyar Villamossagi Kulkereskedelmi
Current assignee: Transelektro Magyar Villamossagi Kulkereskedelmi
Priority date: 1971-10-05
Filing date: 1972-10-02
Publication date: 1973-04-12
Also published as: JPS4844844A; GB1390549A; IT968601B; AU463738B2; US3825062A; JPS5632558B2; CA966117A; CH549749A; ZA727016B; SE394743B; SU704476A3; DE2248333B2; AU4727872A; DE2248333C3; FR2155577A5; AT317943B

Description

Dipl.-lng. R. Lern eke

Poten'an-ναΙί 29. September 1972

Karlsruhe 1, Abdienst.28 /_{in Q(;1}\

Postfach 4026 . UO 951) 2248333

Magyar Villamossagi Kiilkereskedelmi
Vallalat, Budapest V,
Ferenc utca 13

ENTLÜFTUNGSANOEDNUNG BEI WÄRMETAUSCHERN

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungsanordnung bei flüsüigkeitsbetriebenen Wärmetauschern, die geeignet sind, während Aufladung und im Betrieb Luft oder Gase im Wärmetauscher in die Umgebung zu entladen bzw. bei Entleerung der Wärmetauscher den Eintritt der atmosphärischen Luft
in den Wärmetauscher zuzulassen und dadurch eine schnelle und vollkommene Entleerung zu gewährleisten. Dies soll
auch bei Frostgefahr, z.B. bei Temperaturen" unter dem Gefrierpunkt selbst bei mit Wasser betriebenen Wärmetauschern

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und bei veränderlichem Druck der Wärmeaustauschflüssigkeit erreicht werden. Im Betrieb soll gesichert sein, daß durch die im Wärmetauscher umlaufende flüssigkeit lediglich vernachlässigbar geringe Mengen an Luft aus der umgebenden Atmosphäre absorbiert werden.

Es sind bereits flüssigkeitsbetriebene Wärmetauscher bekannt, bei welchen bei Aufladung mit flüssigkeit für die Abführung von Luft und Gas im Wärmetauscher gesorgt werden muß. In ähnlicher Weise muß bei Entleerung für die Zuführung von Luft gesorgt werden. Enthalt die flüssigkeit im Wärmetauscher unlösliche Gase wie z.B. Luft, dann muß auch im Betrieb für die Abführung dieser in der flüssigkeit nicht löslichen Gase gesorgt werden.

Bei einer hohen Anzahl von Wärmetauschern bzw. bei häufiger Aufladung und Entleerung wird die Entlüftungsanordnung zweckmäßig derart ausgebildet, daß eine selbsttätige Wirkungsweise ohne Einwirkung von außen her erreicht wird. Bei Verwendung von Wasser als Wärmeaustauschflüssigkeit, sowie bei Frostgefahr muß auch dafür gesorgt werden, daß die Entlüftungsanordnung bei den gefährlichen niedrigen Temperaturen zuverlässig arbeitet, wobei ermöglicht werden soll, daß bei schneller Entleerung der Wärmetauscher wegen Frotgefahr Luft den Wärmetauschern zugeführt werden kann. Derartige Forderungen werden z.B. an die Wärmetauscher der bekannten Luftkondensationsküjlanlagen von Kraftwerken gestellt, bei welchen die Rückkühlung der Kühlflüssigkeit mittels Luft erfolgt.

Erfindungsgemäß werden diese Forderungen mittels Entlüftungsanordnungen für flüssigkeitsbetriebene Wärmetauscher dadurch erreicht, daß ein an eine Luftabführungsstelle eines Wärmetauschers anschließbares aufrechtes Sohr vorgesehen ist, das in die Umgebung mündet und bei dessen vertikaler Höhe das dem höchsten hydrostatischen Druck entsprechende Flüssigkeitsniveau unterhalb des in die Umgebung mündenden oberen Rohrendes verbleibt, wobei das Entlüftungsrohr von

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einem Mantel umgeben ist, der mit dem Entlüftungsrohr einen 'Raum umschließt, der mit einer frostbeständigen Flüssigkeit gefüllt werden kann und derart ausgebildet ist, daß die durch die Erwärmung der frostbeständigen Flüssigkeit' bedingte natürliche Strömung sich über die Gesamthöhe des Entlüftungsrohres erstreckt.

Es ist zweckmäßig, wenn jener Abschnitt des Entlüftungsrohres, der sich mit der frostbeständigen Flüssigkeit zwischen Mantel und Entlüftungsrohr einerseits, Und mit der Wärmeaustauschflüssigkeit im Entlüftungsrohr anderseits berührt, eine Wärmeübergabeflache bildet, die geeignet ist, eine zur Aufrechterhaltung einer oberhalb des Gefrierpunktes liegenden Temperatur des frostbeständigen Flüssigkeit erforderliche Wärmemenge aus der Wärmeaustauschflüssigkeit in die frostbeständige Flüssigkeit zu übertragen.

Es ist ferner zweckmäßig, wenn zur Heizung der frostbeständigen Flüssigkeit im Raum zwischen Entlüftungsrohr und Mantel eine Wärmequelle vorgesehen ist, die von außen her gespeist wird.

Die Entlüftungsstellen mehrerer Wärmetauscher können durch eine gemeinsame Sammelleitung miteinander verbunden und die Entlüftungsanordnung an einen mittleren Abschnitt dieser Sammelleitung angeschlossen werden, deren zwei Stellen an eine Zuführleitung und an eine Abführleitung der Wärmetauscher angeschlossen sind, wobei in der Sammelleitung eine durch den Druckunterschied zwischen der Zuführleitung und der Abführleitung der Wärmetauscher bedingte Strömung auftritt.

Zwischen dem unteren und oberen Teil des Entlüftungsrohres kann ein verjüngter Abschnitt vorgesehen sein, dessen Höhe über der Entlüftungsstelle der Wärmetauscher derart gewählt ist, daß im Betrieb der Wärmetauscher der Flüssigkeitsspiegel der Wärmeaustauschflüssigkeit' in den verjüngten ■^schnitt, des Entlüftungsrohres zu liegen kommt, wobei auf lern Flüssigkeitsspiegel eine Kugel schwebt, deren Wichte

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geringer ist als die Wichte der W&rmeaustauschflüssigkeit» wogegen der untere und obere Abschnitt des Entlüftungsrohres mit unverjüngtem Durchmesser mit Gittern versehen sind, deren Maschengröße geringer ist als der Durchmesser der Kugel.

Der verjüngte Abschnitt zwischen dem unteren und oberen Teil des Entlüftungsrohres oberhalb der Entlüftungsstelle der Wärmetauscher kann auch ein körniges Material enthalten, dessen Wichte geringer ist als die Wichte der Warmeaustauschflüssigkeit und dessen Korngröße größer ist als die Porengröße der Gefäßwände, wobei der obere und der untere Teil des Entlüftungsrohres über Gefäße mit poröser Wand mit dem verjüngten Abschnitt verbunden sind, deren Rauminhalt derart gewählt ist, daß ihre restlichen freien Querschnitte nach vollständiger Aufnahme des körnigen Materials etwa dem Querschnitt des verjüngten Abschnittes des Entlüftungsrohres entsprechen.

Weitere Einzelheiten werden anhand der Zeichnungen erläutert, die verschiedene beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung darstellen.

Fig. 1 ist eine prinzipielle Schaltung von Kraftwerken, welche mit Kühleinrichtungen arbeiten, in denen das Kühlwasser in an sich bekannter Weise durch atmosphärische Luft rückgekühlt wird.

Fig. 2 zeigt den Längsschnitt einer erfindungsgemäßen beispielsweisen Entlüftungsanordnung.

Fig. 3 stellt die prinzipielle Schaltung einer anderen beispielsweisen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entlüftungsanordnung dar.

Fig. 3/a zeigt eine Einzelheit.

Fig. 4- ist der Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels.

Fig. 5 ist der Längsschnitt einer Abänderung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4-.

Fig. 5/a zeigt den entleerten Zustand des Entlüftungs-

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rohres gemäß Pig. 5.

In der Zeichnung weisen gleiche Bezugszeichen imallgemeinen auf ähnliche Einzelheiten hin.

Bei der an sich bekannten Anordnung gemäß Fig. "1 handelt es sich um die Rückkühlung des Kühlwassers durch Eon-, densation mittels Luft ("Luftkondensation"). Aus einem Mischkondensator 1 wird das Kühlwasser des Kondensators durch eine "Umwälzpumpe 2 einem Wärmetauscher 3 zugeführt. Das Kühlwasser erreicht den Wärmetauscher 3 bei der einen Hälfte einer unterteilten Wasserkammer 4, aus welcher das Kühlwasser in die Kühlrohre des Wärmetauschers gelangt und in diesen aufwärts strömt, wie dies durch einen Pfeil 17 angedeutet ist. In einer oberen Wasserkammer'5 wird die Strömungsrichtung des Kühlwassers umgekehrt, so daß es in Richtung des Pfeiles 7 über weitere Kühlrohre des Wärmetauschers 3 in die andere Raumhälfte der unteren Wasserkammer 4 und von hier über eine Rückflußleitung 16 und über ein Drosselorgan 9 in den Mischkondensator 1 gelangt. Das Drosselorgan 9 dient zur Einstellung des im Kühlwasserkreis herrschenden Druckes.

Bei,Luftkondensationskühleinrichtungen ist die Anzahl der Wärmetauscher, die in Parallelschaltung angeordnet sind, ziemlich hoch. Bei den bekannten Einrichtungen sind zur Entlüftung der Wärmetauscher durch Schwimmer betätigte Entlüftungsventile 8 verwendet worden, wobei ein jeder Wärmetauscher 3 mit je einem Entlüftungsventil 8 versehen werden mußte. Die zur Kühlung der Wärmetauscher 3 erforderliche Luft wird durch einen Kühlturm 6 hindurchgesogen, der mit natürlichem Zug oder mit einem Lüfter betrieben wird. ,.-"■'

Außer Betrieb ist der Wärmetauscher 3 bei geschlosse^· nen Ventilen 10 und 11 voll mit Luft. Beim öffnen der Ventile 10 und 11 strömt Wasser in die untere Wasserkammer, wobei die Luft über das Entlüftungsventil 8 verdrängt wird« Nachdem der Wärmetauscher 3 mit Wasser aufgefüllt worden

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ist, setzt die Umwälzung ein. Mittels des Drosselorgans 9 wird dabei in der oberen Wasserkammer 5 der Druck derart eingestellt, daß er um einige Zehntel Atmosphären den Umgebungsdruck überragt. Auf diese Weise kann nirgends Luft in das Kühlwassersystem eindringen.

Ein wesentlich höherer Druck entsteht aber in der Wasserkammer 5» wenn die Auffüllung der Anlage in an sich bekannter Weise derart erfolgt, daß zunächst ,jene Hohre des Wärmetauschers 3 mit Wasser gefüllt werden, in welchen im Betrieb das Wasser abwärts strömt, und die Zweige bzw. Rohre mit im Betrieb aufwärts gerichteter Wasserströmung erst nachher aufgefüllt werden. Auf diese Weise kann in den Rohren mit betriebsmäßig aufwarte gerichteter Wasserströmung keine Luft zurückbleiben. Die Auffüllung erfolgt in der folgenden Weise:

Zunächst wird.das Ventil 1Q und nach dem Verstreichen von einigen Sekunden das Ventil 11 geöffnet. Somit werden zunächst die Rohre mit betriebsmäßig abwärts gerichteter Strömung (Pfeil 7) und nachher die Rohre mit betriebsmäßig aufwärts gerichteter Strömung (Pfeil 17) mit Wasser gefüllt. Dies bedeutet, daß die Rückflußhälfte des Wärmetauschers früher mit Wasser aufgefüllt wird als die Hälfte mit Vorwärt sströmung. Die verdrängte Luft entweicht durch das Entlüftungsorgan 8 hindurch. Dann setzt im Wärmetauscher 3 die Umwälzung des Kühlwassere ein·

War die eine weitere Gruppe von Wärmetauschern 15 vor Auffüllung des Wärmetauschers 3 bzw. seiner zugeordneten Wärmetauscher bereite im Betrieb, 80 muß sich in den oberen Wasserkamnaen der Gruppe von Wärmetauschern 15i während der Auffüllung dee Wärmetauschern 3 und seiner sugeordneten Wärmetauscher ein wesentlich höherer Druck einstellen. Der in der RückfluÖleitung 16 des Kühlwassers ist nämlich der statische Druck um den wasserseitigen Widerstand der Rückflußrohre der Wärmetauscher geringer, als der in der oberen Wasserkammer 5 des Wärmetauschers 3 herrschende Druck.

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Sollte der in der oberen -Wasserkammer--der'bereits- im Be- . ■ trieb befindlichen.Wärmetauscher-15 herrschende Druck den. atmosphärischen Wert nur um einen geringen Wert überragen, dinn würde das Wasser bei Auffüllung des. Wärmetauschers 3 beim Öffnen des Ventils 10 in den Rüekflußrohren nicht bis zur oberen Wasserkammer 5 steigen; Deshalb muß beim Auffüllen durch stärkeres'Drosseln des ,Drosselorgans 9 ein we-r santlich höherer Betriebsdruck eingestellt.werden, als der in der oberen Wasserkammer der. Wärmetausehey = herrschende Druck, wobei das Entlüftungsventil-8; auch^:in diesem.EaIl geeignet sein muß, die^rin die Wärmetauscher eingedrungene Luft oder unlösliche Gase restlos, entfernen zu können».

Die Ausschaltung von Wärmetauschern, die betriebsmäßig gefordert, oder wegen Frostgefahr bedingt werden kann, erfolgt in.: der Weise, daß die Ventile 10 und 11 geschlossen und Entleerungsventile 12 und 15 gleichzeitig, .geöffnet werderu · Dann gelangt das Kühlwasser aus den Wärmetauschern in ein Entleerungsgefäß 14. Eine derartige Entleerung ist aber, nur möglich, wenn die Umgebungsluft an die Stelle■des Wassers in den Wärmetauschern treten-kann. Dies soll durch das Entlüftungsventil ermöglicht sein und zwar insbesondere bei Frostgefahr.. .-- -'._·" ,.

Die erfindungsgemäße Entlüftungsahordnung ist bestimmt-, diese Aufgabe auf hydraulischem Wege zu lösen.

Wie aus· ,Fig. 2 hervorgeht, ist an die obere Wasserkammer 1 eines beliebigen Wärmetauschers ein,Entlüftungsrohr angeschlossen.. Über dieses Entlüftungsrohr-2 gelangt der Innenraum des. Wärmetauschers mit der, Umgebung in Verbindung, so daß bei Auffüllung des Wärmetauschers die Luft oder andere Gase aus seinem Inneren durch das Entlüftungsrohr .2 hindurch in die Umgebung entweichen können, während bei ,Entleerung des Wärmetauschers Luft über das Entlüftungsrohr. 2 in den Wärmetauscher gelangen kann, .Im Betrieb,.des Wärmetauschers sammeln sich die bei der Umwälzung in die Kühlflüssigkeit gelangenen Gase in der Wasserkammer 1 an

und entweichen ebenfalls durch da;j Entlüftungsrohr 2 hindurch in die Umgebung.

Im Betriebszustand der Wärmetauseber, wo in der oberen Wasserkammer 1 ein Druck aufrechterhalten werden soll, der lediglich etwas höher ist als der atmosphärische Druck, kann das Flüssigkeit sniveau im Eritlüftungsrohr 2 z.B. in der mit Bezuf.;;;■·.·/ei chen 3 angedeuteten Höhe liegen. Im all- * gemeinen bedeutet dies, daß das Wasserniveau 3 um etwa 0,5 m höher liegt, als die oberste St'-1Ie der oberen Wasserkammer 1.

Bei Auffüllvuig von weiteren Wärmetauschern muß der in der Wasserkammer 1 herrschende Druck den Betriebsdruck wesentlich überragen und z.B. S bis 6 m Wassersäule !betragen. Dann liegt die Wa- :.<r£läche in der mit Bezugsriummer 9 bezeichneten Hohe. \

Die Bauläxige dos Entlüftungsrohres 8 muß demnach so groß gewählt werden, daß auch das Wasserniveau 9 noch unterhalb der Ausmündung des Entlüftungsrohres2 zu liegen kommt· Auf diese Weise wird das Entlüftungsrohr 2 selbst bei verschiedenen Drücken geeignet sein, die Luft zu entführen,· ohne daß dabei Wasser aus dein Wärmetauscher entweichen würde.

Um ein Zufrieren des ira Entlüftungsrohr 2 verweilenden Wassers und der entstehenden Dämpfe zu vermeiden, wird das. Entlüftungsrohr 2 von einem Mantel 4 umgeben, wobei der geschlossene Raum zwischen Entlüftung rohr 2 und Mantel 4-mit einer frostbeständigen Flüssigkeit, z.B. mit Transformatoröl aufgefüllt ist« Doa Transformatoröl führt durch die Wand des Entlüfrungsrohres 2 hindruich Wärme aus der durch den Wärmetauscher hindurch strömenden warmen ,Kühlflüssigkeit ab und befördert die abgeführte Wärmemenge durch eigene natürliche Umwälzung zum oberen Ende des Entlüftungsrohres 2. Auf diese Weise ' ,mn vermieden werden, daß an Stellen des Entlüftungsrohret; 2, die der oberen Wasserkammer 1 entfernt liegen, Dämpfe oder ruhende Kühlflüssigkeit zufriert und das Entlüftungsrohr 2 verschließt.

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Steht zur Wärmeübergabe zwischen öl. und im Wärmetauscher strömender Flüssigkeit lediglich eine geringe Fläche zur Verfügung, kann der das Öl aufnehmende Kaum 5 mittels einer Heizung, z.B. durch eine elektrische Heizung 8 erwärmt werden. Durch äußere Heizung kann, genügend Wärme dem ölraum 5 zugeführt werden, um einen frostfreien Betrieb der Entlüftungsanordnung bei beliebigen klimatischen Verhältnissen zu sichern. Die Erhöhung der Heizleistung ermöglicht, die im Entlüftungsrohr 2 befindliche Flüssigkeit selbst bis zum Siedepunkt zu erwärmen. In diesem Zustand kann die Flüssigkeit keine Gase absorbieren, obzwar sie dabei mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Wärmeverluste werden durch eine Wärmeisolation des Mantels 4- verringert. An den Ölraum 5 schließt sich ein Überlaufrohr 7 an, das gewährleistet, daß nachteilige Drücke selbst bei überhitztem öl den hantel 4 nicht gefährden können.

Fig. 5 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung, bei welcher eine Gruppe von parallel geschalteten mehreren Wärmetauschern gemeinsam entlüftet werden. Zu diesem Zweck wird ein gemeinsames Entlüftungsrohr 1 verwendet, das dem Entlüftungsrohr 2 gemäß Fig. 2 ähnlich ist. Das Entlüftungsrohr 1 schließt sich beim dargestellten Ausführungsbeispiel an ein Sammelrohr zum Verbinden der Glieder der Wärmetauschergrüppe an. Das Sammelrohr 5 ist mit den oberen Wasserkammern der einzelnen Wärmetauscher 2 verbunden und führt die von dort entweichenden Gase zum Entlüftungsrohr 1> Das Sammelrohr 5 ist an beiden Enden an die Umwälzdruckleitung 4 der Wärmetauscher 2 angeschlossen, so daß die Kühlflüssigkeit in Richtung der Pfeile 10 über die Rohrleitung 3 strömt und in den unteren Teil des Entlüftungsrohres 1 gelangt, von wo sie durch ein Rohr 6 hindurch in die Rückflußleitung 3 der Umwälzleitung gelangt.

Eine beispielsweise Ausführungsform des unteren Teiles des Entlüftungsrohres 1 ist in Fig. 3/a dargestellt.

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Wie ersichtlich, Schließt sich hier ein Entlüfrungsrohr an das Sämmelrohr 5 an, das mit den oberen Wasserkanistern der einzelnen Wärmetauscher und zugleich mit der hier nicht dargestellten Umwälzleitung 4 verbunden ist. Die durch dieses Rohr hindurch fließende Flüssigkeit gelangt über das Rohr 6 in die Umwälzleitung 3 zurück. Das Entlüftungsrohr 9 ist von einem Mantel 8 umgeben. Im Raum zwischen den beiden Teilen (Rohr 9 und Mantel 8) befindet eich eine frostbeständige Flüssigkeit, z.B. öl, das zum Teil durch das Kühlwasser im Rohr 9 und zum Teil durch eine äußere z.B. elektrische Heizquelle 7 bei einer Temperatur gehalten wird, bei welcher ein Einfrieren der Entlüftungsanordnung vermieden werden kann. Das Einfrieren sowohl der Sammelleitung 5> wie auch des Entlüftungsrohres 9 und der Flüssigkeit im Raum zwischen den Teilen 5 und 9 kann dadurch vermieden werden, daß die Wasserströmung in der Sammelleitung 5 gesichert ist. Bei besonderer Frostgefahr können diese Leitungen mit Wärmeisolation versehen werden, wie dies in Fig. 3/a angedeutet ist.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von den bisherigen dadurch, daß das an die obere Wasserkammer 1 eines Wärmetauschers angeschlossene Entlüfrungsrohr 2 einen Abschnitt 3 ciit verringertem Durchmesser aufweist. Die Stelle des „verjüngten Abschnittes ist derart gewählt ι daß seine Höhe etwa jener Höhe des Flüssigkeitsniveaus entspricht, die sich im normalen Betrieb der Wärmetauscher einstellt.

Im Entlüftungsrohr befindet sich eine Kugel 4, deren Wichte (spezifisches Gewicht) geringer ist als die Wichte der Kühlflüssigkeit, und deren Durchmesser etwas geringer ist als der Durchmesser des verjüngten Abschnittes des Entlüftungsrohres 2. Auf diese Weise wird die Kugel 4 auf der Flüssigkeitsfläche schweben. Im normalen Betrieb der Kühlanordnung bzw. der Wärmetauscher schwebt die Kugel 4 auf der im verjüngten Abschnitt 3 des Entlüftunge-

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rohres befindlichen Flüssigkeitssäule, wobei deren Überfläche größten Teils verschlossen ist. Auf diese Weise wird verhindert,. daß die Flüssigkeit größere Mengen an Luft aus der Umgebung absorbiert. Diese Ausfuhrungsform kann anstellen zur Anwendung gelangen, wo die Kühlflüssigkeit keine löslichen Gase enthalten darf, wie z.B. bei den Kondensationssystemen von Kraftwerken.

Beim Aufladen der Wärmetauscher, wo eine große Luftmenge plötzlich entfernt werden muß, wird die Kugel 4 durch den Druck der Luft aus dem verjüngten Abschnitt 3 gehoben und in den erweiterten Teil des Entlüftungsrohres 2 verlegt, so daß ein freier Strömungsquerschnitt für die Luft entsteht. Bei schneller Entleerung, des Wärmetauschers sinkt die Kugol V -zusammen mit dem Wasserspiegel in den ebenfalls erweiterten unteren Teil des Entlüftungsrohres 2, wodurch ermöglicht wird, das plötzlich große Luftmengen den Wärmetauschern zuströmen können. Die unterste Lage der Kugel 4- ist durch ein eingebautes Gitter 8, ihre oberste Lage durch ein Gitter 9 im oberen erweiterten Abschnitt des Entlüftungsrohres 2 bestimmt. Das "Gitter 9 verhindert, daß die Kugel 4 durch den Luftstrom aus dem Entlüftungsrohr 2 entfernt wird.

Fig. 5 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, bei welcher an die obere Wasserkammer 1 eines Wärmetauschers ein Entlüftungsrohr 2 angeschlossen ist, das einen verjüngten mittleren Abschnitt 3 aufweist. Das Entlüftungsrohr 2 ist von einem Mantel 5 umgeben, wobei der Raum zwischen Rohr 2 und Mantel 5 mit einer frostbeständigen Flüssigkeit gefüllt ist. Das normale Niveau der Kühlflüssigkeit fällt in den verjüngten mittleren Abschnitte des Entlüftungsrohres 2. Auf dem Spiegel der Flüssigkeitssäule schwebt eine Schicht, die aus gleichförmigen Körnern,z.B. Kunst st off kugeln von einem Durchmesser von z.B. M- bis 5 mm besteht, deren Wichte geringer ist als die der Kühlflüssigkeit· Auf diese Weise wird vermindert, daß Luft von ober-

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halb des Flüssigkeitsspiegels in die Kühlflüssigkeit eindringen kann.

Der obere Teil des Entlüftungsrohres 2 ist durch ein Gefäß 6 mit porösen Wänden abgeschlossen. Ein ähnliches Gefäß 7 mit porösen Wänden schließt den unteren Teil des Entlüftungsrohres 2 ab. Steigt oder sinkt das Flüssigkeitsniveau im Verhältnis zur Normallage, dann gelangen die auf dem Flüssigkeitsspiegel schwebenden Körner in die Gefäße 6 bzw. 7» deren Poren geringer sind als die Korngröße. Der Rauminhalt der Gefäße 6 und 7 ißt derart gewählt, daß selbst dann ein freier Querschnitt von geeigneter Größe zur Durchströmung der Flüssigkeit bzw. von Gasen über das Entlüftungsrohr 2 verbleibt, wenn die Gesamtmenge des Kornmaterials in die Gefäße 6 oder 7 gelangt.

In Fig. 5/a ist beispielsweise ein Entleerungszustand des Wärmetauschers dargestellt, wo die Flüssigkeit aus dem Entlüftungsrohr 2 bereits entwichen ist und das körnige Material auf dem Flüssigkeitsspiegel sich am Boden bzw. im unteren Teil des Gefäßes 7 angesammelt hat. Luft wird in dichtung der Pfeile 8 durch die oberen freigelassenen Poren der Gefäßwand hindurch zuströmen.

Beim Auffüllen der Wärmetauscher sammelt sich das körnige Material 4- auf Einwirkung der Strömung der aus dem Wärmetauscher entweichenden Luft im oberen Teil des Gefäßes 6 an, wobei am unteren Teil des Gefäßen 6 ein geeigneter Querschnitt zum Durchlassen von entweichender Luft zur Verfügung steht.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

("I.J Entlüffcungsanordnung für flüssigkeitsbetriebene Wärmetauscher, dadurch gekennze ichnet , daß ein an eine Luftabführungsstelle (1) des Wärmetauschers (3) anschließbares aufrechtes Entlüftungsrohr (2) vorgesehen ist, das oben in die Umgebung mündet und bei dessen ver-' tikaler Hohe das dem höchsten hydrostatischen Druck entsprechende Flüssigkeitsniveau (3, 9) unterhalb des in die Umgebung mündenden oberen Bohrendes verbleibt, wobei das Entlüftiingsrohr von einem Mantel (Fig. 2 : 4) umgeben ist, der mit dem Entlüftiingsrohr einen Raum (5) umschließ^, der mit einer frostbeständigen Flüssigkeit aufgefüllt und derart ausgebildet ist, daß die durch die Erwärmung der frostbeständigen Flüssigkeit bedingte natürliche Strömung sich über die Gesamthöhe des Entlüftungsrohres erstreckt*
2. Entlüftungsanordnung nach Anspruch ,1, dadurch gekennze ichnet , daß jener Abschnitt des Entlüftungsrohres, der sich gleichzeitig mit der frostbeständigen Flüssigkeit zwischen Entlüf .tungsrohr (Fig· 2 : 2) und Mantel (Fig. 2 : 4), sowie mit einer Wärmeaustauschflüssigkeit im Entlüftungsrohr berührt, eine Wärmeübergabefläche bildet, die geeignet ist, eine zur Beibehaltung einer Temperatur der frostbeständigen Flüssigkeit oberhalb des Gefrierpunktes erforderlichen Wärmemenge aus der Wärmeaustauschflüssigkeit in die frostbeständige Flüssigkeit zu übertragen.
3. Entlüftungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennze ic hnet , daß zur Heizung der frostbeständigen Flüssigkeit im Kaum (5) zwischen Entlüftungsrohr (2) und Mantel (Fig. 2 : 4) eine Wärmequelle (8) dient, die von außen gespeist wird·
4. Entlüftungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß zum Verbinden der Entlüf.tangsst eilen mehrerer Wärmetauscher eine Sammelleitung (Fig. 3 : 5) vorgesehen ist, die einen

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mittleren Abschnitt zum Anschließen an ein gemeinsames Entlüftungsrohr (2) und zwei Stellen zum Anschließen an Zuführleitungen (Fig. 3 : 4) und Abführleitungen (Pig. 3 : 3) der Wärmetauscher (Pig. 3 : 2) aufweist, wobei in der Sam- " melleitung eine durch den Druckunterschied zwischen den Zuführ- und Abführleitungen der Wärmetauscher bedingte Strömung auftritt.
5. Entlüftungsanordnung nach eines der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzei chnet, daß zwischen einem unteren und einem oberen Abschnitt des Entlüftungsrohres ein verjüngter Abschnitt (Pig. 4 : 3) vorgesehen ist, dessen Höhe über der Entlüftungsstelle (1) der Wärmetauscher derart gewählt ist, daß sich im Betrieb der Wärmetauscher ein Flüssigkeitsspiegel Anstellt, auf dem eine Kugel (4) frei beweglich schwebt, deren Wichte geringer ist, als die der V^rmeaustauschflüssigkeit, wobei der untere und obere Abschnitt des Entlüftungsrohres sit je einem Gitter (8, 9) versehen ist, deren Maachengröße geringer ist als der Durchmesser der Kugel.
6. Entlüftungsanordnung nach eines der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekenn ze i c h η e t , daß zwischen einem unteren Abschnitt und einem oberen Abschnitt des Entlüftungsrohres (Fig. 5 : 2) ein verjüngter Abschnitt (3) oberhalb der Entlüftungsstelle (1) des Wärmetauschers in einer Höhe vorgesehen ist, wo im Betrieb der Wärmetauscher der Flüssigkeitsspiegel liegt, auf. dem ein körniges Material (4) schwebend angeordnet ist, desen Wichte geringer ist als die Wichte der Flüssigkeit, wobei die erweiterten unteren und oberen Abschnitte des Entlüftungsrohres Gefäße (£,7) mit poröser Wand aufnehmen, de«) Porengröße geringer ist als die Korngröße des Materials, und die einen Rauminhalt aufweisen, bei welchem der nach Aufnahme des körnigen Materials bestehende freie Querschnitt etwa dem Querschnitt des verjüngten Abschnittes des Ent luft tingsrohres entspricht.

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