DE3419361A1 - Wetterkuehler mit schlitze aufweisender kuehlerplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ketterkühler zum Kühlen der Wetter im untertägigen Berg- und Tunnelbau mit parallel zur Wetterströmrichtung angeordneten und als Stützen für die Kühlerrohre dienenden Kühlerplatten, wobei die Kühlerrohre schlangenförmig verlegt jeweils auf einer Seite an den Kühlerplatten gehalten sind.

Derartige Wetterkühler werden im untertägigen Berg- und Tunnelbau zur Kühlung von Tei1 wetterströmen eingesetzt, insbesondere im Bereich der Streben, wobei der Teilwetterstrom meist durch eine Wetterlutte herangeführt durch den indirekten Kontakt mit dem durch die Kühlerrohre geführten Kühlmittel abgekühlt wird. Als Kühlmittel wird meist Wasser verwendet, das durch die schlangen- bzw. mäanderförmig durch den Wetterkühler geführten Rohre geleitet wird. Das Wasser wird dabei entgegen der Wetterrichtung geführt, so daß eine verhältnismäßig gleichmäßige Abkühlung innerhalb des Wetterkühlers zu erreichen ist. Um die Kühlfläche möglichst zu erhöhen und um gleichzeitig die Kühl rohr sch!ange zu stabilisieren, sind in Wetterrichtung Kühlerplatten meist aus dem gleichen Material wie die Kühlerrohre, d.h. Kupfer verlegt. Die Kühlerrohre sind dabei auf die Kühlerplatten aufgelötet, was einen nicht unerheblichen Aufwand dfrstellt. Ein solcher Wetterkühler ist aus der DE-GM 66 öl 324 bekannt. Dabei sind die Rohrschlangen praktisch linienförmig auf die Kühlerplatten aufgelegt, wobei das Lot beiderseits der Rohre in Längsraupen angeordnet ist. Nachteilig ist die verhältnismäßig geringe Ausdehnung der Fläche, die für den Wärmeübergang zur Verfügung steht. Deswegen müssen die Kühlerplatten sehr eng gesetzt werden, was einen verhältnismäßig großen Strömungswiderstand erbringt. Nachteilig ist auch die verhältnismäßig komplizierte Verarbeitungstechnik, die beim Auflöten der Rohrschlange auf die Kürlerplatten erforderlich wird, um diese in der jeweils richtigen Lage auf der Kühlerplatte zu fixieren, bevor die Lötung ausgeführt wird. Die

geringe Formsteifigkeit der Kühlerplatten verursacht zusätzliche Schwierigkeiten. Nachteilig ist außerdem, daß der Wetterstrom am Eingang des Wetterkühlers durch die Kühlerplatten in verschiedene Teilströme unterteilt und dann erst am Ende des Wetterkühlers wieder zusammengeführt wird. Ein Austausch zwischen diesen Teilströmen erfolgt nicht mit geringer Ausnahme im Bereich des Mantels des Wetterkühlers, weil dort die Kühlerplatten in der Regel nicht dicht an die Wandung anschließend angeordnet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wetterkühler mit Kühlerplatten, die bei ausreichender Stabilisierung der mäanderförmig verlegten Kühlerrohre und montagefreundliche Ausgestaltung einen guten Wärmetausch zwischen Kühlmittel und Wettern gewährleisten, zu schaffen.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kühlerplatten im Abstand zueinander angeordnete parallel zu den Kühlerrohre verlaufende Schlitze aufweisen, wobei die entsprechenden Blechstreifen die Kühlerrohre einfassend nach einer Kühlerplattenseite hochgekantet sind.

Ein derartiger Wetterkühler ist wesentlich vereinfacht zu montieren, weil durch die ausgebildeten Schlitze bzw. die hochstehenden Blechstreifen für die Aufbringung des mäanderförmig gebogenen Kühlerrohres eine Montagehilfe gegeben ist. Da die Schlitze über entsprechende Werkzeuge mechanisch eingebracht werden können, ist somit ein genauer Raster vorgegeben, nachdem dann das Kühlerrohr bzw. die Kühlerrohre aufgebracht und aufgelötet werden. Darüberhinaus ist ein Austausch der Wetterströme zwischen den einzelnen Kühlerplatten möglich, wobei durch die Formgebung der Schlitze bzw. der hochstehenden Blechstreifen eine gezielte Verwirbelung bzw. Führung der Wette.^tei 1 ströme an den Kühlerrohren vorbei gegeben ist. Ein wesentlich innigerer Kontakt

des Wetterstromes mit den Kühlerrohren und damit eine Optimierung des Wärmetausches ist so erreicht.

Ein ausreichender Austausch der Wettertei1 ströme einerseits und eine Rastervorgabe andererseits ist sicher zu erreichen, wenn wie erfindungsgemäß vorgesehen, die Breite der Schlitze der Höhe bzw. dem Durchmesser der Kühlerrohre entspricht.

Um den Wetterwiderstand durch die hochstehenden Blechstreifen nicht zu erhöhen, sondern vielmehr den erzielten Vorteil der gezielten Wetterführung zu gewährleisten, ist nach einer Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Blechstreifen vor oder nach dem Anlöten der Kühlerrohre der Rohrform angepaßt gebogen sind. Die Kühlerrohre können somit in die vorgebogenen Blechstreifen eingelegt bzw. eingespannt werden, um dann anschließend durch das Löten endgültig fixiert zu werden. Die gebogenen bzw. den Kühler rohren a^rcepaßten Blechstreifen bieten dabei gleichzeitig den Wettern keinen größeren Widerstand als die Rohre selbst, erbringen aber andererseits den vorteilhaften Austausch der einzelnen Wetterströme zwischen den Kühlerplatten.

Das Hilfsraster für das Einlegen des Kühlerrohres wird noch dadurch optimiert, daß die Schlitze beidseitig des Kühlerrohres abwechselnd und in Längsrichtung des Kühlerrohres gesehen im Abstand zueinander angeordnet sind. Darr.it werden nicht nur die einzelnen Schlangen des Kühlerrohres zueinander gesehen durch die Schlitze bzw. die Blechstreifen fixiert, sondern sogar der einzelne irhrstrang, was den nachfolgenden Lötvorgang noch zusätzlich erleichtert und ein genaues Aufbringen des Kühlerrohres auf die einzelne Kühlerplatte. Der einzelne Rohrstranr, wird praktisch zwischen die einzelnen hochstehenden Blechstreifen gedrückt und liegt dann gleich in der Position, die er nach den vorgesehenen

Berechnungen optimal einnehmen sollte. Hierzu ist es zweckmäßig, daß die Blechstreifen einen der Breite bzw. dem Durchmesser der Kühlerrohre entsprechenden Kanal bildend hochgebogen sind. Der einzelne Strang des Kühlerrohres kann somit zwischen die hochstehenden Blechstreifen gedrückt werden, ohne daß eine Beschädigung der Blechstreifen, d.h. ein Verbiegen eintreten kann.

Eine ausreichende Stabilität bleibt der Kühlerplatte, da nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung vorgesehen ist, daß die Schlitze in Längsrichtung der Kühlerplatte gesehen in Reihe angeordnet ausgebildet sind. Es ist somit eine durchgehende Aussteifung der Kühlerplatte gewährleistet, so daß bei der späteren hochkantstehenden Montage ein Durchbiegen der Kühlerplatte nicht zu befürchten ist. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß die Kühlerplalte und das gezielt aufgebrachte und befestigte Kühlerrohr sich nach der Montage gegenseitig stützen und fixieren.

Die notwendige Steifigkeit ist dabei einmal durch die in Querrichtung verlaufenden Stege wie auch dadurch erreicht, daß die Schlitze in Längsrichtung der Kihlerrohre gesehen einen Materialsteg zwischen sich belassend angeordnet sind. Damit bildet die Kühlerplatte insgesamt ein gitterartiges Gebilde, dessen Steifigkeit schon deshalb gewährleistet ist, weil die Schlitze jeweils nur eine im Verhältnis geringe Breite aufweisen. Zweckmäßigerweise weisen die Material Stege und die Schlitze die gleiche Länge auf. Die Breite der Schlitze dagegen richtet sich einmal nach dem Durchmesser der Kühlerrohre und damit nach der Hjhe der hochgebogenen Blechstreifen und zum anderen nach dsm gewünschten Austausch der Wetter zwischen den einzelnen Kühlerplatten. Auf jeden Fall soll aber dadurch erreicht werden, daß die Kühlerrohre in gewisser Hinsicht beidseitig vom Wetterstrom bzw. den Wetterteilströmen umspült werden, so daß ein möglichst großer

- 8 Wärmeaustausch erreicht wird.

Zur Reduzierung des Strömungswiderstandes bei optimal großer Kontaktfläche ist es von Vorteil, wenn die Kühlerrohre einen annähernd ovalen Querschnitt aufweisen und mit einer der flächigen Seiten auf der Kühlerplatte aufliegend montiert sind.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein montagefreundlicher und den Austausch der Wetterteilströme untereinander ermöglichender Wetterkühler geschaffen ist. Die die mäanderförmig verlaufenden Kühler rohre haltenden Kühl erplatten können mit diesen wesentlich einfacher verbunden werden, weil durch die von den hochstehenden Blechstreifen gebildeten Kanäle eine frühzeitig und vor dem Löten mögliche Fixierung der Kuhlerrohre auf der Kühlerplatte möglich ist. Dabei sind die Kühlerrohre so festgehalten, daß sie auch während der Lötarbeiten nicht mehr verrutschen können. Eine optimal genaue Ausbildung der Kühlerplatten mit Kühlerrohren ist so möglich, wobei in vorteilhafter Weise Kühlerplatte mit versetzt zueinander angeordneten Kühlschlangen zum Einsatz kommen können. Der jeweilige Versatz kann dabei durch die genaue Anordnung und Fixierung so bestimmt werden, wie dies für den jeweiligen Wirkungsgrad des Wetterkühlers gewünscht bzw. notwendig ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendiger. Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teildraufsicht auf eine Kühlerplatte

mit Kühlerrohr,
Fig. 2 einen Schnitt rechtwinklig zu den Strängen

des Kühlerrohres und

Fig. 3 eine gesamte Kühlerplatte ohne Kühlerrohr in Draufsicht sowie in Seitenansicht und Vorkopf ansicht.

Gemäß Fig.! ist ein schlangenförmig ausgebildetes Kühlerrohr 2 einer Kühlerplatte 1 so zugeordnet, daß jeweils die Bögen überstehen, während die einzelnen gerade verlaufenden Rohrabschnitte auf der Kühlerplatte 1 aufliegen.

Dieses Kühlerrohr 2 ist nur einer Kühlerplattenseite 3 zugeordnet, so daß die Rückseite der Kühlerplatte 1 eine plane Ebene darstellt.

Dem Kühlerrohr 2 wird das zur Kühlung des Wetterstromes benötigte Kaltwasser über ein Samme 1 rohr zugeführt, das hier nicht dargestellt ist. Die Rohrschlange liegt in einer Ebene, wobei diese Ebene möglichst mit der Ebene der Kühlerplatte 1 nach der Montage übereinstimmt.

Parallel zu den einzelnen gerade verlaufenden Abschnitten des Kühlerrohres 2 sind in der Kühlerplatte 1 Schlitze 4, 5 vorgesehen, wobei diese djrch teilweises Ausstanzen entstehen. Hierbei werden die entstehenden Blechstreifen 6, 7 zur Kühlerplattenseite 3 hochgebogen, so daß ein das Kühlerrohr 2 bzw. dessen gerade verlaufendes Teilstück aufnehmender Kanal 8 entsteht.

Der Kanal 8 ist so bemessen, daß die gerade verlaufenden Teilstücke des Kühlerrohres 2 so hineingedrückt werden können, daß die Blechstreifen 6, 7 als federähnliche Halteelemente dienen. Damit ist, wie Fig. 3 zeigt, ein Raster vorgegeben, das das Auflegen der Rohrschlange wesentlich erleichtert. Gleichzeitig ist dadurch wie schon erwähnt eine genaue Vorgabe der Rohrschlange möglich, so daß die Gleichmäßigkeit derartiger Kühlerplatten 1 mit Kühlerrohren

- Io -

- Io 2 wesentlich verbessert ist.

Zwischen den einzelnen Schlitzen 4, 5 verbleiben in Längsrichtung der Kühlerplatte 1 gesehen Material Stege 9, Io bestehen, die zusammen mit den parallel zu den gerade verlaufenden Abschnitten der Kühlerrohre 2 weitere Materialstege die ein insgesamt stabilisierendes Gerüst ergeben.

Die Schlitze 4, 5 ermöglichen den Austausch der Wetterteilströme zwischen den einzelnen Kühlerplatten 1, wobei sie je nach gewünschtem Austausch unterschiedlich breit bemessen werden können.

Die Kühlerrohre 2 können einen runden Querschnitt, oder wie in Fig. 2 gezeigt auch einen ovalen Querschnitt aufweisen. Bei der ovalen Ausführung der Kühlerrohre 2 werden diese mit der flächigen Seite 12 auf die Kühlerplatte 1 aufgebracht und dann mit dieser verlötet. Fig. 2 zeigt die hochstehenden Blechstreifen 6, 7 sowie die Schlitze 4 jeweils in Wetterrichtung gesehen vor und hinter dem jeweiligen Kühlerrohr bzw. Abschnitt des Kühlerrohres 2.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine gesagte Kühlerplatte 1 sowie eine Seitenansicht und eine Vorkopfansicht. Dabei wird die Ausbildung der Kanäle 8, 8' deutlich, die das hier nicht gezeigte Kühlerrohr aufnehmen sollen.

- Leersei te -

Claims (9)

Wende + Malter GmbH, Kreisstraße 55, 581o Witten-Annen Wetterkühler mit Schlitze aufweisender Kühlerplatte Patentanspruch h e

1. Wetterkühler zum Kühlen der Wetter im untertägigen Berg- und Tunnelbau mit parallel zur Wetterströmrichtung angeordneten und als Stütze für die Kühlerrohre dienenden Kühlerplatten, wobei die Kühlerrohre schlangenförmig verlegt jeweils auf einer Seite an den Kühlerplatten gehalten sind,

dadurch gekennzeichnet daß die Kühlerplatten (1) im Abstand zueinander angeordnete, parallel zu den Kühlerrohren (2) verlaufende Schlitze (4, 5) aufweisen, wobei die entsprechenden Blechstreifen (6, 7) die Kühlerrohre einfassend nach einer Kühlerplattenseite (3) hochgekantet sind.

2. Wetterkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schlitze (4, 5) der Höhe bzw. dem Durchmesser der Kühlerrohre (2) entspricht.

3. Wetterkühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Blechstreifen (6, 7) vor oder nach dem Anlöten der Kühlerrohre (2) der Rohrform angepaßt gebogen sind.

4. Wetterkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (4, 5) beidseitig des Kühlerrohres (2) abwechselnd und in Längsrichtung des Kühlerrohres gesehen im Abstand angeordnet sind.

5. Wetterkühler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechstreifen (6, 7) einen der Breite bzw. dem Durchmesser der Kühlerrohre (2) entsprechenden Kanal (8) bildend hochgebogen sind.

6. Wetterkühler nach Anspruch 1 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (4, 5) in Längsrichtung der Kühlerplatte

(1) gesehen in Reihe angeordnet ausgebildet sind.

7. Wetterkühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (4, 5) in Längsrichtung der Kühlerrohre

(2) gesehen einen Materialsteg (9, lo) zwischen sich belassend angeordnet sind.

8. Wetterkühler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialstege (9, lo) und die Schlitze (4, 5) die gleiche Länge aufweisen.

9. Wetterkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlerrohre (2) einen annähernd ovalen Querschnitt aufweisen und mit einer der flächigen Seiten (12) auf der Kühlerplatte (1) aufliegend montiert sind.