DE3131770A1 - Waermeaustauscher, insbesondere fuer kuehlaggregate fuer industielle zwecke - Google Patents

Description

• Wärmeaustauscher, insbesondere für Kühlaggregate für
• industrielle Zwecke Wärmeaustauscher. insbesondere für Kühlaggregate für industrielle Zwecke Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Wärmeaustauscher, insbesondere für Kühlaggregate für industrielle Zwecke.
• Es ist bekannt, daß bei industriellen Kühlaggregaten für Flüssigkeiten die gewöhnlich Verdampfer genannten Wärmeaustauscher große Bedeutung haben, weil ihnen die Aufgabe erteilt wird, die von dem sich ausdehnenden Nedium-erzeugte Kalte der zu kühlenden Flüssigkeit zu übertragen. Man ist bestrebt, eine Erhöhung der Wirksamkeit dieser Wärmeaustauscher verbunden mit einer Senkung der Herstellkosten zu erreichen.
• Ein weiteres Problem, das sich die Industrie in diesen Gebiet stellt, liegt in der Herabsetzung der äußeren räumlichen Abmessungen9 um die die Wärme isolierung anbelangenden Probleme entsprechend zu verringern.
• Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist nun gerade die Lösung des oben angeführten Problems durch die Schaffung eines Wärmeaustauschers für Kühlaggregate für industrielle Zwecke, der es ermöglicht, den thermischen Wirkungsgrad des Wärmeaustauschers beträchtlich zu steigern, indem die Wärmeaustauschfläche erhöht wird, ohne jedoch da durch zu einer entsprechenden Erhöhung des Platzbedarfes der Einrichtung zu führen.
• Im Rahmen der oben angeführten Aufgabe liegt ein besonderes, an die Erfindung gestelltes Ziel in der Schaffung eines bei Kühlaggregaten zu verwendenden Wärmeaustauschers, der es ermöglicht, mit einfachen und verhältnismäßig billigen Maßnahmen eine bedeutende Erhöhung der Zuverlässigkeit desselben Wärmeaustauschers - zu erzielen.
• Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung liegt in der Herstellung eines Wärmeaustauschers für Kühlaggregate, bei dem es möglich ist, die Wärmeaustauschfahågkeit bedeutend zu erhöhen, ohne dadurch eine entsprechende Erhöhung des- Platzbedarfes und hauptsächlich der Herstellungskosten in Kauf nehmen zu müssen.
• Die oben angeführte Aufgabe sowie die angedeuteten Ziele und weitere, in der Folge deutlicher aufscheinenden Ziele-werden mit einem Wärmeaustauscher, insbesondere für Kühlaggregate für industrielle Zwecke gelöst bzw. erreicht, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß er einen zylindrischen Körper aufweist, in welchem eine ringförmige Kammer gebildet ist, in der die zu kUhlende Flüssigkeit geführt wird, wobei die Innen- und Außenwand dieser ringförmigen Kammer zwei zylindrische Wärmeaustauschflächen bilden, die beide vom Kühlmedium bestrichen werden.
• Die'Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 den Wärmeaustauscher schematisch im Langsschnitt und Fig. 2 den Wärmeaustauscher im Querschnitt.
• Danach besteht der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher zunächst aus einem zylindrischen Körper 1, der innen einen Kern 2 aufweist, der innerhalb des Körpers 1 eine ringförmige zylindrische Kammer 3 bildet. Der Kern 2 und der zylindrische Körper 1 weisen innen bzw. außen eine Wärmeisolierung geeigneter Beschaffenheit auf.
• Das besondere Merkmal der Erfindung liegt darin, daß sowohl die Innenwand 4 der Kammer 3 als auch die Außenwand 5 Wärmeaustauschflächen bilden.
• Die ringförmige Kammer 3 ist mit einer Einmündung 6 versehen, durch welche die zu kühlende Flüssigkeit einströmt, die dann aus einer Ausmündung 7 ausströmt, die in der dem Einlaß gegenüberliegenden Basis angeordnet ist. Die Wände 4 und 5 sind beide vom Kühlmedium bestrichen. Im einzelnen ist eine Einlaßleitung 8 vorgesehen, die sich derart verzweigt, daB sie die Innenfläche der Innenwand 4 und die Außenfläche der Außenwand 5 berührt, die zwei konzentrisch angeordnete Wärmeaustausch'-flächen bilden. Ferner ist eine gleichartige Auslaßleitung 9 für das Kühlmedium vorgesehen.
• Das Kühlmedium bzw. die Kühlflüssigkeit wird im Espansionszustand innerhalb des Wärmeaustauschers derart geführt, daß es bzw. sie beim Übergehen in den gasförmigen Zustand die zu dieser physischen Umwandlung notwendige Wärme von den Wänden bzw.
• Flächen 4 und 5 des Austauschzylinders aufnimmt.
• Auf diese Weise wird das Künlmedium ständig erneuert und trägt die der zu kühlenden, in der zylindrischen Kammer 3 zirkulierenden Flüssigkeit entnommenen Kalorien mit sich weg.-Die im Wärmeaustauscher erzielte Wirksamkeit hängt von verschiedenen Faktoren ab, unter denen der wichtigste in der stkndsgen Erneuerung der Flüssigkeit liegt, die mit den Wärmeaustauschwänden in unmittelbare Berührung gelangt.
• Bisher haben die Austauscher stets eine-einzige zylindrische Austauschfläche gehabt, und sie waren gewöhnlich mit einer zentralen -drehbaren Welle ausgestattet, auf der verschiedene Bürsten elastisch getragen waren, deren Aufgabe es war, die sich in unmittelbarer Berührung mit den Austauschflächen befindende Flüssigkeit ständig zu erneuern und die sich eventuell bildenden festen Kristalle aus Eis oder anderen Stoffen zu entfernen.
• Bei der Ausführungsform gemäß der Erfindung, bei der die Kammer ringförmig ausgebildet ist, ist ein Bürstentragzylinder 10 vorgesehen, der konzentrisch und mittig in bezug auf die-Flächen 4 und.5 liegt. Der Bürstentragzylinder 10 weist auf seinen beiden Seiten, d.h. auf der inneren und auf der äußeren Seite, eine Doppelreihe von Abschabbürsten auf, die mit 11 und 12 bezeichnet sind und zweckmäßig derart verteilt sind, daß eine Reihe von Bürsten den inneren, durch die Innenwand 4 gebildeten Austauschzylinaer abschabt.
• Die Drehung des Bürstentragzylinders 10 wird durch einen Getriebemotor 13 erhalten, der Rber eine Welle 14 mit einer Scheibe bzw. einem Speichenrad 15 verbunden ist, welche bzw. welches mit einem axialen Ende des Abschabzylinders 10 verbunden ist.
• Im Bereich des Endes, wo der Getriebemotor 13 vorgesehen ist, ist eine AbstUtz- und Abdichtvorrichtung 16 angeordnet, die die Welle 14 führt und das Heraustreten des Mediums verhindert. Am entgegengesetzten Ende ist der Abschab-Bürstentragzylinder 10 in seiner Drehung durch Gleitelemente bzw.
• Rollenelemente 17 geführt, die auf einem ortsfesten Führungsring 18 aufliegen, der den zentralen Kern 2 umgibt.
• Der Zylinder 10 weist auf seiner Oberfläche eine Reihe von durchgehenden Bohrungen auf, die erstens die Aufgabe haben, den freien Durchtritt des zu kühlenden Mediums von der einen Seite. auf die andere Seite des Zylinders zu gestatten und zweitens die Montage der Abschabbürsten 11 und 12 äußerst bequemer und schneller machen.
• Die Arbeitsweise des erfindungsgema..ßen Austauschersist äußerst ein£ach. Das Kühlmedium wird nämlich durch die Einmündung 6 in das Innere der ringförmigen Kammer 3 eingelassen, wo es mit der Wand 4 und der Wand 5 in Berührung kommt, die untereinander konzentrisch agegenuberliegend angeordnet sind und ein Paar Wärmeaustauschflächen bilden, da beide vom Kühlmedium bestrichen werden.
• Auf diest Welse wird eine bedeutende Erhöhung der Wärmeaüstauschwirksamkeit erzielt, da im wesentlichen bei gleichbleibenden Umfangsabmessungen eine merkbare Erhöhung der Wärmeaustauschflächen erhalten wird.
• Die angewendeten Maßnahmen, wonach sowohl das KEhlmedium als auch das zu kühlende Medium ständig in Bewegung gehalten werden, ermöglichen ferner eine -Verbesserung des Wärmeaustausches', wobei das An-.
• stauen von Medium in bestimmten Bereichen, das bekanntlich eine Verschlechterung der Wärmeaustauschverhältnisse verursachen würde, vermieden wird.
• Ferner ist es zweckmäßig zu unterstreichen, daß die genannten Abschabmesser 11 und 12 die Aufgabe haben, etwaige sich bildende feste Kristalle von den betroffenen Flächen zu entfernen, da diese Kristalle eine ungewünschte Wärmeisolierung bilden würden.
• Die so ausgedachte Erfindung kann zahlreichen Abänderungen und Varianten unterworfen werden, die alle in den Umfang des Erfindungsgedanken einfallen.
• Ferner können alle Einzelheiten durch andere technisch gleichwertige Elemente ersetzt werden.
• Bei der praktischen Ausführung der Erfindung können die angewendeten Werkstoffe sowie die Abmessungen und die jeweiligen Formen je nach den Erfordernissen@beliebig gewählt werden.
• Liste der Zeichnungspositionen 1 zylindrischer Körper 2 Kern 3 zylindrische Kammer 4 Innenwand 5 Außenwand 6 Einmündung 7 Aus mündung 8 Einlaßeitung 9 Auslaß@eitung 10 Bürstentragzylinder 11 Abschabbürsten 12 Abschabbürsten 13 Getriebemotor 14 Welle 15 Speichenrad 16 Abdichtvorrichtung 17 Rollenelemente 18 Führungsring Leerseite

Claims (9)

2. A n s p r ü c h e : 1. Wärmeaustauscher, insbesondere für Kühlaggregate für industrielle Zwecke, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß er einen zylindrischen Körper (1) aufweist, in dem eine ringförmige Kammer (3) gebildet ist, in der die zu kühlende Flüssigkeit geführt wird, wobei die Innen- und Außenwand (4, 5) dieser ringförmigen Kammer (3) zwei zylindrische Wärmeaustauschflächen bilden die beide vom Kühlmedium bestrichen werden0 2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die ringförmige Kammer (3) durch einen inneren Kern (2) begrenzt ist, der konzentrisch mit dem zylindrischen Körper (1) liegt, wobei der Innenteil des inneren Kernes (2) sowie die Außenfläche des zylindrischen Körpers (1) mit einer Wärmeisolierung versehen sind.
3. 3. Wärmeaustauscher nach Anspruchs 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t> daß die ringförmige Kammer (3) mit einer im Bereich einer Grundfläche des zylindrischen Körpers (1) ange ordneten inmündung ¢6) und mit einer im Bereich der entgegengesetzten Grundfläche angeordneten Ausmündung (7) versehen ist.
4. 4. Wärmeaustauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Innenfläche der Innenwand (4) und die Außenfläche der Außenwand (5) vom Kühlmedium bestrichen sind, wobei für das Einlassen des Kühlmediums ein Einlaßkanal (8) vorgesehen ist, der sich derart verzweigt, daß die Flächen der Innen- und Außenwand (4, 5)'miteinander in Verbindung gesetzt werden, während eine gleichartige Leitung (9) für das Auslassen des Kühlmediums vorgesehen ist.
5. 5. Wärmeaustauscher nach einem oder mehreren.der Ansprüche 1 - 4, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß das Kühlmedium stets erneuert wird und die der zu kühlenden Flüssigkeit entnommenen Kalorien stets mit sich wegführt.
6. 6. Wärmeaustauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 5, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß er in der ringförmigen Kammer (3) einen Abs chabmessertragzylinder (10) aufweist, der konzentrisch zu der Innen- und der Außenwand (4, 5) angeordnet ist, wobei auf der Innenseite und der Außenseite des Abschabmessertragzylinders (10) eine erste und eine zweite Reihe von Abschabmessern (11, 12) zum Abstreichen der Innenwand (4) bzw. der Außenwand (5) vorgesehen sind.
7. 7. Wärmeaustauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 6, dadurch g e k-e n n z e i c hn e t, daß der Abschabmessertragzylinder (10) an einem seiner Enden unter r.wischenschaltung einer Scheibe oder eines Speichenelementes (15) mit einer Welle (14) verbunden ist, die an einem Getriebemotor (13) angeschlossen ist, wobei ferner eine Abstütz- und Abdichtvorrichtung (16) zum Führen der Welle (14) vorgesehen ist.
8. 8. Wärmeaustauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 7 dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß der Abschabmessertragzylinder (10) an dem Ende, das dem mit dem Getriebemotor (13) verbundenen Ende gegenüberliegt, Gleitelemente oder Rollenelemente (17) aufweist, die auf einem ortsfesten Führungsring (18) aufliegen, der mit dem genannten Kern (2) verbunden ist.
9. 9. WErmeaustauscher nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 8, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß der Abschabmessertragzylinder (10) eine Mehrzahl von durchgehenden Bohrungen aufweist, die geeignet sind, die Durchströmung der zu kühlenden Flüssigkeit von der einen Seite auf die andere zu ermöglichen und die zutage der Abschabbürsten (11 12) zu erleichtern.