DE3706941A1 - Gaskuehler mit integrierter kondensat-abscheidung - Google Patents

Description

Es ist Stand der Technik, daß zur Kühlung von Gasen, speziell auch Luft, Rohre oder Platten in eine Kühlflüssigkeit eingetaucht werden, durch die im Innern das Gas bzw. die Luft strömt. Beim Abkühlen kondensiert sich vorhandener Dampf zu Tröpfchen, die im Strom mitgenommen werden. Dabei gibt es keine Anordnung, die über die ge­ samte Wegstrecke oder zumindest über den entschei­ denden letzten Teil der Wegstrecke des Strömungs­ kanales die ausfallenden kondensierten Tröpfchen aus dem Gas durch ständig zunehmende Fliehkraft bis in den Abscheider hinein stetig wirksam an die Wandung austrägt und damit den Kühlkanal als Vor­ abscheider nutzt. Selbst gelegentlich eingesetzte Anordnungen von Kühlkanälen in Ringform zeigen we­ gen der unstetigen Krümmungsanbindung zum Abschei­ der, wie auch bei reduzierter Beaufschlagung durch verminderte Geschwindigkeit und damit Fliehkraft keine oder nur unzulängliche Wirkungen.

Die entscheidend zu verbessern beschreibt nachfol­ gende Vorrichtung.

Zum Kühlen von Gasen können Kühlrohre in eine Kühl­ flüssigkeit eingebracht werden, die im Innern vom Gas durchströmt werden. Durch Abkühlen des Gases unter den Taupunkt fällt Kondensat in Form von fei­ nen oder zusammengeballten Tröpfchen aus und schlägt sich an den Rohrwandungen nieder oder schwebt im Luftstrom mit. Der Kondensatfilm an der Wand wird von der Strömung mitgeführt.

Ordnet man die Kühlrohre in spiralförmiger Weise an, so erreicht man ein Ausschleudern der Tropfen aus dem Gasstrom. Die Fliehkraft, die hierfür verantwort­ lich ist, wird umso größer, je kleiner der Radius der Umlenkung ist, wobei die Geschwindigkeit bei glei­ chem Querschnitt längs des ganzen Rohres gleich bleibt.

(v = Geschwindigkeit)
(r = Radius)

Mit erhöhter Fliehkraft erreicht man auch, daß klei­ nere und kleinste Tröpfchen ausgetragen werden. Der Abscheidungsgrad verbessert sich erheblich inner­ halb der Kühlrohre noch bevor das Gas in den Abschei­ der eintritt.

Die Spiralanordnung kann in einer Ebene, Fig. 1, oder in einer kegeligen Spirale mit stetigem Gefälle, Fig. 2, oder aber in Verbindung mit vorgeschalteten zylin­ drischen Kühlrohren, Fig. 3, erfolgen.

Eine weitere Verbesserung kann dadurch erzielt werden, daß durch Verkleinern des Rohrquerschnittes insbe­ sondere am Ende der Abkühlung, d. h.: im Spiralkern eine Erhöhung der Gasgeschwindigkeit und damit eine Erhöhung der Fliehkräfte erreicht wird, was zu einer wesentlich besseren Austragung der Tröpfchen führt.

Schwankt die Mengenbeaufschlagung häufig zwischen Nennlast (hoher Wert) und Null, so erhöht man die Geschwindigkeit dadurch, daß mehrere gleichgeformte Kühlrohre parallelgeschaltet sind, wobei die Öffnung der einzelnen Kühlwege mengenabhängig gesteuert werden kann. Die Geschwindigkeitsschwankungen redu­ zieren sich dann auf einen engeren oberen Bereich.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Kühlen von Gasen bzw. Kühl­ trocknen von Gasen in Röhren, die in Kühl­ flüssigkeiten eingebracht sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Rohr spiralförmig in eine Ebene ist und im Spiralkern in einen Abscheider einmündet.

2. Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlschlange spiralförmig in einer Kegelform angeordnet ist, so daß das Kondensat jeder­ zeit in den zentral liegenden Abscheider fließen kann und das Gas in der Spirale von außen nach innen strömt.

3. Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß ein­ gangs eine zylindrische Rohranordnung aufge­ baut ist, die anschließend in eine ebene oder kegelige Spiralanordnung zuziehend übergeht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3 dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Rohr rund oder beliebi­ ges Profil besitzt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1-4 dadurch ge­ kennzeichnet, daß in Flußrichtung der letzte und damit innere Spiralkern im Querschnitt ver­ jüngt ist und im Innern des Rohres eine höhere Geschwindigkeit herrscht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1-5 dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere gleich geformte Kühlrohre parallel verlaufen und mengenab­ hängig geöffnet werden und damit die Fließ­ geschwindigkeit in den Rohren in engeren Schwankungsbreiten und hoch gehalten wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1-6 dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einmündung von der Spirale in den Abscheider tangential und stetig erfolgt.