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T i t e 1 : Vorrichtung zum Verbessern des Gütegrades von
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Röhrenwärmeaustauschern, wie Oberflächenkondensatoren u. a., durch
Senken deren Strömungsverluste Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum
Verbessern des Gütegrades von Röhrenwärmeaustauschern, wie Oberflächenkondensatoren
u. a., durch Senken deren Strömungsverluste, wobei der Wärmeaustauscher mehrere,
von einem Medium durchströmte Rohre aufweist und jedem dieser Rohre ein dessen Innenmantel
diskontinuierlich reinigender Reini gungskör per, insbesondere in Form einer Bürste,
zugeordnet ist, sowie
dieser Reinigungskörper vom Medium entsprechend
dessen alternierenden Strömungsrichtung im Rohr gefördert und jeweils am Ende des
betreffenden, durchströmt-en Rohres in an diesen Enden angebrachten Auffanghülsen
auffangbar ist, wie auch jede Auffanghülse an ihrem einen Ende einep Verbindungskörper
für ihre Verbindung mit dem Ende des jeweiligen Rohres und an ihrem anderen Ende
Haltemittel für das Begrenzen des Förderweges des Reinigungskörpers aufweist, und
bei welcher Vorrichtung der Verbindungskörper wie auch die Haltemittel an je einem
Ringbund vorgesehen sind, sowie die Ringbunde untereinander über mindestens drei,
insbesondere konzentrisch zur Längsmittelachse der Auffanghülse angeordneten und
einen ringförmigen Käfig formenden Streben miteinander verbunden sind.
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Es ist bei der Handhabung von Wärmekraftmaschinen, wie Kondensationsturbinen
u.a., weitgehend bekannt, daß der Gütegrad solcher Kraftmaschinen von der Güte des
erzeugten Vakuums abhängt. Dieses Vakuum wird wiederum neben einer Reihe anderer
Faktoren vom Grad der Verschmutzung auf der Kühlmittel- bzw. Kühlwasserseite der
Kühlrohre des Wärmeaustauschers weitgehend bestimmt. Um dabei diesen Gütegrad anzuheben,
sind wiederum diverse Systeme für das Reinigen der Kühlrohre bekannt. So sind z.
B. das Reinigen der Rohre mittels Bürsten von Hand, das Reinigen der Rohre mittels
Chemikalien, wie auch das Eingeben von Kugeln in den Kühlmittel strom oder das Einlegen
von Bürsten in jedes zu reinigende Rohr bekannt. Bei der letztgenannten Reinigung
werden die Bürsten von der Strömung des die Kühlrohre passierenden Mediums vom einen
Rohrende
zum anderen mitgenommen. Während bei der Reinigung der
Kühlrohre mittels Bürsten von Hand oder Chemikalien der Wärmetauscher stillgelegt
werden muß, kann die Reinigung dessen Rohre mittels Kugeln oder Bürsten während
des Betriebes des Wärmetauschers durchgeführt werden. Bei der wir,kungsvollsten
Reinigung von Kühlrohren mittels solcher vom Kühlmittel strom mitgenommener Bürsten
erfolgt in festgelegten Zeitabständen eine Umlenkung der Strömung des Mediums, so
daß die Bürsten vom einen Ende der Rohre zum anderen bewegt werden. Durch diese
Hin- und Herbewegung der Bürsten wird jedes Rohr sehr intensid von dessen jeweils
eigenen Bürste gereinigt. Hingegen hat es sich bei der Anwendung der Kugeln als
Reinigungskörper für die Reinigung der Kühlrohre gezeigt, daß es oft zu Schwierigkeiten
kommen kann, besonders dann, wenn durch Leckagen u.
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a. die Kugeln an Stellen der Kühlrohre festgehalten werden oder mehrere
Kugeln durch die Strömung des Mediums bedingt, durch ein und das gleiche Kühlrohr
gelangen, hingegen andere Rohre unpassiert bleiben. Durch diese Unzulänglichkeiten
der Reinigung der Kühlrohre mittels Kugeln werden die Wirkungsgrade des Wärmeaustauschers
nur sehr unzulänglich und nur unter einem enormen Aufwand und Einsatz vieler Kugeln
etwas verbessert. Auch kann bei der Reinigung mittels Kugeln nicht verhindert werden,
daß der Strömungswiderstand in den Kühlrohren infolge mangelnder, ausreichender
Reinigung einerseits und Verstopfens der Kühirohre durch die in diesen Rohren hängengebliebenen
Kugeln andererseits erheblich gesteigert wird, so daß auch das geforderte Vakuum
hinter den Erwartungen bleibt. Der hohe Strömungswiderstand erfordert wiederum höheren
Energieeinsatz (z.B. Pumpenergie), ohne dabei die negativen Auswirkungen auf die
Kraftmaschine und den geforderten Wirkungsgrad auszuschließen.
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Um diese Nachteile, insbesondere des manuellen Reinigens' und des
mittels Kugeln bei Kühlmittel rohren, zu vermeiden, würde ein Reinigungssystem entwickelt
und bei Wärmeaustauschern solcher Wärmekraftmaschinen eingeführt, welches von einem
Reinigungskörper in Form einer Bürste gebildet wird. Für diese Bürste ist an beiden
Enden eines jeweiligen Kühlrohres des Wärmetauschers ein Auffangkäfig vorgesehen,
in den der Reinigungskörper durch die jeweilige Strömung des Mediums eingeschwommen
wird. Der Reinigungskörper bleibt in diesem Auffangkäfig so lange gehalten, bis
die Strömung des Mediums durch ein Umschaltventil umgelenkt worden ist, um dann
von diesem Auffangkäfig, das Kühlrohr passierend, zum anderen Auffangkäfig am anderen
Ende des Kühlrohres zu gelangen. Die Intervalle der Umschaltung lassen sich individuell
einstellen und können lang oder kurz sein und hängen im wesentlichen vom Verschmutzungsgrad
des Kühlmittels bzw. der Kühlrohre ab. Der Reinigungskörper selbst, der als Bürste
ausgeführt ist, weist einen Spannkörper für die Borsten der Bürste und zwei die
Enden dieses Spannkörpers begrenzenden Kappen auf, von denen jede vorzugsweise kegelförmig
mit strömungsgünstigem Schild ausgeführt ist. Die jeweilige Kappe weist dabei eine
solche Form auf, daß sie an ihrer zum Spannkörper weisenden Basis einen kleineren
Durchmesser als das Innenrohr hat, so daß zwischen dem Mantel dieser Basis und dem
Innenmantel des Kühlrohres noch ein Ringspalt verbleibt. Dieser Ringspalt läßt einen
Teil des Mediums, d.h. des Kühlmittels, noch durch, so daß die zu reinigenden Wände
des jeweiligen Kühlrohres nicht nur ausreichend benetzt bleiben, wenn diese von
den Borsten der Bürste zum Zwecke deren Reinigung erfaßt werden. Hinzu kommt, daß
das am Ringspalt vorbeiströmende Kühlmittel die von den Borsten
der
Bürste abgeschabten Verunreinigungen mitreißt und diese somit vor der Bürste austrägt.
Dadurch läuft die Bürste nicht gegen den abgeschabten Dreck auf und muß diesen auch
nicht vor sich her schieben, wie dies bei der Reinigung mittels Kugeln der Fall
ist. Zwar hat sich ein solches System zum Reinigen der Kühl rohre von Wärmeaustauschern,
wie Röhrenkond ensatoren u. a., sehr gut bewährt, indessen ist es erforderlich,
den Strömungswiderstand einer solchen Vorrichtung noch weiter herabzusetzen, um
auf diese Weise bessere Wirkungsgrade im Wärmeaustausch und damit auch im Vakuum
zu erzielen. Eine weiter gehende Reduzierung des Strömungswiderstandes, insbesondere
am jeweiligen Auffangkäfig, ist auch insofern erforderlich, zumal festgestellt wurde,
daß dieser Widerstand im wesentlichen auch durch die an den Enden der Kühl rohre
befestigten Auffanghülsen teilweise hervorgerufen wird, die den freien Austrittsquerschnitt
um einiges verengen (vgl. DE-PS 1i 38 800).
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Ausgehend von einer Vorrichtung, bei der die Reinigung der Kühlmittelrohre
durch einen Bürstenkörper erfolgt, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese
Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß damit der Strömungswiderstand erheblich
reduziert, der Energieverbrauch der Pumpen, insbesondere auf der Kühlmittelseite,
abgesenkt wird und dennoch der Temperaturübergang zwischen den Wärme tauschenden
Medien gesteigert wird.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß der die Haltemittel aufweisende Ringbund schräg
zur Längsmittelachse der Auffanghülse angeordnet und an unterschiedlich langen Streben
dieser Hülse angeschlossen ist.
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Diese Maßnahmen haben den Vorteil, daß sie nicht nur den Strömungswiderstand
und damit auch den Energieverbrauch reduzieren, sondern auch den Wärmeübergang maßgeblich
verbessern, wodurch bei gleicher Menge an Kühlmedium größere Wirkungsgrade an der
Wärmekraftmaschine sich gewinnen lassen.
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Ein weiterer Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß auch andere
Aggregate, mit kleinerem, spezifischen Widerstand an der Kühlmittel- bzw. Wasserseite,
mit einer solchen Vorrichtung ausgestattet werden können, so etwa Klimageräte, Aggregate
für Kühlhäuser u.a., die bisher hinsichtlich einer solchen Wirkungsgradverbesserung
vernachlässigt werden mußten; Auch hat es sich herausgestellt, daß durch die Zurücknahme
des Strömungswiderstandes die Wärmeaustauschanlagen leiser betrieben werden können,
und diese selbst bei großen Wassermengen für die Kühlleistung leise bleiben, was
besonders bei Anwendung der Vorrichtung im Hörbereich von Personen von erheblicher
Bedeutung ist. Es hat sich ferner herausgestellt, daß bei Anwendung der erfindungsgemäßen
Maßnahmen auch der für die Funktion der Bürsten-Reinigung erfcrderliche, minimale
Kühlwasserstrom verkleinert werden kann, wodurch auch der Leistungsbedarf der Kühlwasserpumpen
geringer wird. Durch die erfindungsgemäße Konzeption der Vorrichtung, und hier insbesondere
durch die schräge Anstellung des die Haltemittel für den Bürstenkörper tragenden
Ringbundes ist es möglich, die Auffanghülsen an den Enden der Kühlrohre so anzustellen,
daß größtmögliche Eintritts- bzw. Austrittsquerschnitte offen bleiben. Dies kann
beispielsweise dadurch geschehen, daß der tiefste Punkt eines schrägen Ringbundes
an der einen Auffanghülse dem h-öchsten Punkt eines solchen Ringbundes an der benachbarten
Auffanghülse zugewandt ist oder aber auch dazwischen liegende Anstellungen gewählt
werden.
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Die Anstellungen der schrägen Ringbunde benachbarter Auffanghülsen
können wahlweise vorgenommen werden, so daß selbst in kritischen, engen Bereichen,
z.B. am Umfang des Rohnbodens, ausreichend große Strömungsquerschnitte für das Kühlmedium
noch verbleiben. Untersuchungen haben ferner gezeigt, daß bei vielen bisherigen
Anwendungsfällen eine Reinigung für die Kühlrohre nicht vorgesehen werden konnte,
weil insbesondere bei kleineren Anlagen der Strömungswiderstand zu groß werden würde.
Bei Dampfturbinen hingegen, die für einen bestimmten Gegendruck (Kondensatordruck)
ausgelegt werden, ist es bekannt, daß bei niederen Temperaturen, so beispielsweise
im Winter, dieser Gegendruck aufgrund der tieferen Kühlmittel-bzw. Wassertemperatur
sinkt. Dieser tiefere Gegendruck kann aber von der Dampfturbine nicht mehr genutzt
werden, weil der Querschnitt des Niederdruckteiles aufgrund des spezifischen Dampfvolumens
eine Sperrung hervorruft, d.h. in solchen Fällen ist man gezwungen, den Eigenbedarf
zu reduzieren, indem man die Kühlwassermenge zurücknimmt, um so den Druck in der
Turbine zu steigern. Wenn man aber den Strömungswiderstand in einer Wärmeaustauschanlage
nicht senkt, d.h. eine Vorrichtung gemäß der Erfindung nicht vorsieht, dann stößt
man zwangsläufig an Grenzen der Reinigungsanlage, was zur Folge hat, daß der Wärmeaustauscher
unwirtschaftlich arbeitet und demzufolge auch Einbußen in der Leistung der Wärmekraftmaschine
hingenommen werden müssen.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können insbesondere
den verbleibenden Unteransprüchen entnommen werden.
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In der Zeichnung ist eines der möglichen Ausführungsbeispiele der
Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 Einen nur angedeuteten
Wärmeaustauscher mit mehreren darin angeordneten Kühlrohren, von denen nur einige
herausgezeichnet sind und die Zu- und Abführungslei tun gen nebst Umschal tarmatur
für das Kühlmedium, Fig. 2 eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Auffanghülse
mit einem darin strichpunktiert angedeuteten Reinigungskörper kurz vor Erreichen
dessen Ruhestellung, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Auffanghülse gemäß Fig. 2, Fig.
4 eine um 900 gedrehte Ansicht der Auffanghülse gemäß Fig. 2, Fig. 5 einen Schnitt
in der Ebene V-V durch die Auffanghülse gemäß Fig. 4, Fig. 6 zwei nebeneinander
stehende Auffanghülsen bisheriger Ausführung, wobei nur deren die Haltemittel tragender
Ringbund und ein Teil der Streben dargestellt sind, Fig. 7 zwei nebeneinander stehende
Auffanghülsen erfindungsgemäßer Ausführung, die trotz Beibehaltung eines gleichen
Abströmquerschnittes pro Kühlrohr eine engere Anordnung der Auffanghülsen erlauben,
Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Rohrboden mit einigen daran befestigten Rohren
bzw. Auffanghülsen, wobei der Abströmungsquerschnitt pro Rohr bzw. Hülse schraffiert
angedeutet ist.
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Die Vorrichtung, welche gemäß der Erfindung als Auffangkäfig 1 ausgeführt
ist und die zum Verbessern des Gütegrades von Röhrenwärmeaustauschern 2 und Senken
der Strömungsverluste solcher Wärmeaustauscher für in der Zeichnung nicht dargestellte
Wärmekraftmaschinen, wie Dampfturbinen Kli maaggregate, Kühlmaschinen u. a., dient,
wird am Beispiel eines schematisch angedeuteten Röhrenwärmeaustauschers dargestellt
und erläutert. Um dabei das Bauvolumen solcher Wärmeaustauscher 2 so klein wie möglich
zu gestalten, werden die einzelnen Kühlrohre 3 mit einem möglichst geringen Abstand
zueinander angeordnet. Dies zwingt dazu, auch die Vorrichtungen, d.
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h. die Auffangkäfige 1 für die Reinigungskörper 4 an den Rohrenden
5 der Kühlrohre 3 so eng wie möglich anzuordnen, um zu Wärmeaustauschern 2 kompakter
Ausführung zu kommen.
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Die Auffangkäfige 1, die hülsenförmig ausgeführt sind, weisen an ihren
Enden Ringbunde 6, 7 auf, von denen der eine Ringbund 7 der Verbindung der Auffanghülse
1 mit dem jeweiligen Rohrende 5 des Kühlrohres 3 und der andere Ringbund 6 dem Festhalten
des in den Auffangkäfig einzuschwimmenden Reinigungskörpers 4 dient. Diese Ringbunde
6, 7 sind wiederum mittels einer Reihe von Stegen 8, 9, die am Umfang des -Auffangkäfigs
1 angeordnet sind, miteinander verbunden. Die Stege 8, 9, von denen wiederum mindestens
drei jedem Auffangkäfig 1 zugeordnet sein können, sind konzentrisch um die Längsmittelachse
X des Auffangkäfigs angeordnet. Im Fall, daß vier solcher Stege 8, 9 einem Auffangkäfig
i zugeordnet sind, sind diese in der Regel symmetrisch gegenüberliegend, angeordnet,
und es können jeweils zwei gegenüberliegende Stege 8 bzw. 9 auch unterschiedliche
Breite aufweisen.
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Der Wärmeaustauscher 2 selbst ist bekanntlich mit einer Vielzahl von
Kühlrohren 3 versehen, und es sind diese Rohre mit deren Rohrenden 5 in Rohrböden
10, ii eingewalzt oder sonst wie dort befestigt. Ober Zu- und Abführungsleitungen
12, i3 werden diese Kühlrohre 3 mit einem sie durchströmenden Medium, z.B. einem
Kühlwasser, versorgt. Diese Zu- und Abführungsleitungen 12, 13 des Wärmeaustauschers
2 sind außerhalb desselben an einem besonderen Leitungssystem angeschlossen, welches
auch eine intervallmäßige Zuschaltung und Anderung der Strömungsrichtung des durch
diese Kühlrohre 3 zu leitenden Mediums gestattet. Für die Anderung der Strömungsrichtung
des Mediums ist dabei ein vorzugsweise als Vier-Wege-Ventil ausgebildetes Steuerorgan
14 vorgesehen, welches die Strömung entsprechend dessen Einstellung (H oder X) zum
einen in der ausgezogenen Darstellung des Pfeiles 15 durch die einzelnen Kühlrohre
3 leitet, zum andern in der gestrichelten Darstellung eines anderen Pfeiles 16 lenkt,
so daß die Kühlrohre wechselseitig, d. h. in wechselnder Strömungsrichtung, von
dem Medium durchflossen werden. Die einzelnen Kühirohre 3, die in den sogenannten
Grundplatten, d. h. Rohrböden 10, 11, des Wärmeaustauschers 2 eingefaßt sind, weisen
an ihren Rohrenden 5 die Auffangkäfige 1 auf, und es sind diese Auffangkäfige mit
diesen Rohrenden fest verbunden und derart ausgeführt, daß sie den Reinigungskörper
4, in Form einer Bürste, entsprechend aufnehmen. Der Reinigungskörper 4, der im
wesentlichen von einem Spannkörper 17 für die Einfassung von Borsten 18 und zwei
an den Enden dieses Spannkörpers vorgesehenen Kappen 19, 20 besteht, wird entsprechend
der Strömungsrichtung des durch die Kühlrohre 3 zu leitenden Mediums von diesem
Medium erfaßt und durch das jeweilige Kühirohr gefördert
und somit
vom einen Rohrende 5 zum anderen Rohrende eingeschwommen. Analog der Förderrichtung
dieses Reinigungskörpers 4 wird dieser am jeweiligen Rohrende 5 von dem dort vorgesehenen
Auffangkäfig 1 aufgenommen, wobei der Reinigungskörper durch das Medium in diesen
Käfig eingesc,hwommen wird.
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Bei Umlenken der Strömungsrichtung des Mediums durch das Steuerorgan
14 wird der Reinigungskörper 4 aus diesem Auffangkäfig 1, in welchem sich der Reinigungskörper
während seiner Ruhephase befand, wieder ausgetragen und zum anderen Rohrende 5 gefördert,
wo er erneut von dem dort eingesetzten Auffangkäfig 1 aufgenommen wird. Die Ruhezeit
des Reinigungskörpers 4 im jeweiligen Auffangkäfig 1 wird im wesentlichen von der
Intervall-Schaltung, die abhängig vom Verschmutzungsgrad des Kühlmittels bzw. der
Kühlrohre 3 ist und der Strömungsrichtung bestimmt, so daß diese Ruhezeit dann aufgehoben
wird, wenn die Strömungsrichtung des Mediums umgekehrt wird.
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Um den Strömungswiderstand des Mediums durch die einzelnen Kühlrohre
3 zu senken und damit auch den Energiebedarf der das Medium fördernden Pumpen zu
reduzieren, ist es von ausschlaggebender Bedeutung, insbesondere die Auffangkäfige
1 so strömungsgünstig wie nur möglich zu gestalten.
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Vielfältige Untersuchungen haben dabei ergeben, daß diese Bedingungen
besonders dann erfüllt werden können, wenn die Auffangkäfige 1 weitgehend von Einbauten
freigehalten und deren Abströmquerschnitte 21 möglichst groß gehalten werden können.
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Dem Rechnung tragend, ist der jeweilige, die Haltemittel 22 für den
Reinigungskörper 4 tragende Ringbund 6 eines jeden Auffangkäfigs 1 schräg zur Längsmittelachse
X dieses Auffangkäfigs an dessen Stegen 8, 9 angeschlossen. Die Schrägstellung
23
dieses Ringbundes 6 ist dabei so getroffen, daß dieser Ringbund um etwa 300 schräggestellt
ist. Die Haltemittel 22, die an diesem Ringbund 6 angebracht sind, liegen dabei
auf einer Querebene 24 des Auffangkäfigs 1 und hier am Innenmantel des Ringbundes
6, wobei diese Haltemittel jeweils paarweise und symmetrisch zur Längsmittelachse
X des Auffangkäfigs angeordnet sind. Die Haltemittel 22 selbst können als Noppen
ausgeführt sein, die bei Ausführung der Auffanghülse 1 als Kunststoffspritzteil
an diesem Innenmantel des Ringbundes 6 mit angespritzt sind. Wichtig für die Anordnung
der Haltemittel 22 ist hierbei, daß sie auf einer solchen Höhe und möglichst gleichen
Querebene 24 liegen, daß sie die Kappe 19 bzw. 20 des Reinigungskörpers 4 wirkungsvoll
zu stoppen und diesen Reinigungskörper in dem Auffangkäfig 1 zu halten vermögen.
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In der Gegenüberstellung der alten Ausführung der Auffangkäfige 1
(vgl. Fig. 6) und der erfindungsgemäßen Ausführung derselben (vgl. Fig. 7) wird
deutlich, welche Vorteile sich durch die Schrägstellung 23 der Ringbunde 6 ergeben.
Durch diese Gegenüberstellung wird auch leicht ersichtlich, daß die Abströmquerschnitte
21 im Bereich der Kühlrohre 3 bzw. deren Auffangkäfige 1 und Ringbunde 6 sich um
einen größeren Betrag erhöhen lassen, wodurch die Druckverluste wesentlich reduziert
werden können. Durch diese Reduzierung der Druckverluste läßt sich wiedererum Energie,
z.B. Pumpenergie, einsparen, und es läßt sich auch das Bauvolumen des Wärmeaustauschers
2 beträchtlich reduzieren, oder es können auch solche Wärmeaustauscher mit einer
Reinigung ausgestattet werden, die bisher wegen einer geringen Teilung deren Rohrabstände
vernachlässigt werden mußten.
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Bei dieser erfindungsgemäßen Schrägstellung 23 des Ringbundes 6 ergibt
sich ferner, daß die somit üblichen, engen Ringspalte, d.h. die Abströmquerschnitte
21, bisher verwendter Auffangkäfige, durch den erfindungsgemäßen Auffangkäfig 1
erheblich vergrössern lassen. Dies bedeutet, daß die plötzlichen Verengungen und
die anschließenden, starken Erweiterungen der Strömungsquerschnitte, wie dies bei
bisherigen Auffangkäfigen der Fall ist, entfallen, wodurch der Differenzdruck und
somit der tSp (delta p)-Wert mindestens im Quadrat der Flächenvergrößerung zurückgeht.
Dies bedeutet auch, daß bei der ersten Annäherung der Verhältnisse des Wärmeaustauschers
2 der Strömungsquerschnitt 21 nur noch von den Stegen 8, 9 der Auffanghülse 1 beeinflußt
wird.
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Setzt man diese Erkenntnisse in ein Rechnungsbeispiel um, so ergibt
sich folgendes als Vergleich der bisherigen und der neuen Ausführung der Auffangkäfige
1, wobei in Fig. 6 - 8, dem besseren Verständnis wegen, neben den üblichen Bezugszeichen
auch die Abmessungen in "mm" in Klammern eingetragen sind: Käfigdurchmesser : 25,5
mm ^- F1 = 511 mm2 Rohrinnendurchmesser : 21,0 mm e F2= 346 mm2 Teilung t = 31,2
mm 9 F3= t2 . 0,866 = = 31,22 . 0,866 = 843 mm2 Dabei bedeuten: Fi = Fläche aus
Durchmesser des Auffangkäfigs 1
F2 = Fläche aus Innendurchmesser
des Kühlrohres 3 F3 = Fläche am Abströmquerschnitt 21 pro Kühlrohr zahlt F4 = Fläche
am Abströmquerschnitt 21 pro Kühlrohr 3 neu F3 = 843 - 511 = 332 mm2; (in Höhe des
Ringbundes 6) Bisheriger, freier Querschnitt: F3 (alt) = 332 mm2 Neuer, freier Querschnitt
: F4 (neu) = (31,22 . 0,866 -- 22,52 + 20 . 1,5) = 475 mm2 7v Neue Teilung t = 332
+ 22,52 .- 30 = 28,4 mm 0,866 Dies bedeutet, daß bei Anwendung der neuen Auffanghülse
1 sich eine Reduzierung der Teilung (t), d. h. der Teilung der Kühlrohre 3, von
31,2 mm auf 28,4 mm bei gleichem bis annähernd gleichen (delta p) ergibt! In der
Darstellung gemäß Fig. i ist der Ringbund 6 jedes Auffangkäfigs 1 unter einer Schrägstellung
bzw. einem Winkel von ca. 300 zur Längsmittelachse X schräg, angestellt. Dies schließt
natürlich nicht aus, auch andere Winkel zu wählen.
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Die Wahl der Winkel für die Schrägstellung 23 des jeweiligen Ringbundes
6 wird weitgehend von der möglichen Länge des Auffangkäfigs 1 und den hinter dem
jeweiligen Rohrboden 10 bzw.
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11 vorhandenen, freien Räumen 27, 28 des Wärmeaustauschers 2 bestimmt.
Bei der dargestellten Schrägsstellung 23 des Ringbundes 6 mit etwa 300 zeigt sich,
daß der tiefste Punkt 29 im
Uffnungsquerschnitt 30 des Ringbundes
6, z.B. zum höchsten Punkt 31 eines benachbarten Ringbundes 6 hin gerichtet werden
kann, so daß zwischen diesen so angestellten Ringbunden ein größerer Freiraum 21
für den Durchtritt des Mediums gewonnen werden kann, als dies bei der Anstellung
der Auffangkäfige 1 nach Fig. 6 möglich wäre. Die Schrägstellung 23 zweier benachbarter
Ringbunde 6 ist in Fig. 7 von links nach rechts steigend, dargestellt. Durch geringes
oder großes Drehen des jeweiligen Auffangkäfigs 1 um dessen Längsmittelachse X lassen
sich beliebige Anstellungen der Ringbunde 6 und mit ihnen auch der Auffangkäfige
zueinander realisieren, so daß die offnungsquerschnitte 21 zwischen den Ringbunden
unterschiedlich groß angelegt werden können. Diese unterschiedliche Anstellung der
Auffangkäfige 1 bringt auch einen optimal grossen Gesamtöffnungsquerschnitt, was
der Ein- und Abströmung des Kühlmediums sehr förderlich ist.
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Um die Auffanghülsen 1, welche je nach deren Ausführung auf das Rohrende
5 des jeweiligen Kühlrohres 3 aufgesteckt oder eingesteckt werden können, leichter
zu montieren. ist der diesen Enden zugewandte Ringbund 7 mit Einkerbungen 32 versehen,
in die ein Werkzeug zum Treiben der Hülsen bzw. Käfige aufgesetzt werden kann. Diese
Einkerbungen 32 können vorzugsweise symmetrisch zu einer Strebe 8 oder 9 angeordnet
sein.
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In der Darstellung gemäß Fig. 1 sind die an den Rohrenden 5 der Kühlrohre
3 sitzenden Auffangkäfige 1 der Einfachheit halber als "X" dargestellt. Selbstverständlich
handelt es sich auch hier um Auffangkäfige 1 wie sie in den Fig. 2-7 dargestellt
sind.
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Für das Umlenken der Strömungsrichtung des Kühlmediums ist das Steuerorgan
14 zuständig, welches in der ausgezogenen H-Stellung die ankommende Strömung in
den Raum 28 des Wärmeaustauschers 2 leitet, in der X-Stellung dagegen diese Strömung
in den Raum 27 führt. Analog der Zuströmung erfolgt die Abströmung dieses Kühlmediums,
auf diese hier.nic'ht weiter eingegangen zu werden braucht. Die Pfeile 33 sollen
Zu- und Abströmung des Kühlmediums symbolisieren.
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