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Taschenkühler. Gegenstand der Erfindung ist eine Kühlvorrichtung,
insbesondere für dickflüssige Abwässer der Ammoniak-Benzol- und chemischen Fabriken,
bei der die Wärme in der Kühlflüssigkeit wieder gewonnen werden soll. Diese breiigen
Abwässer bieten insofern in einem Kühlapparat Schwierigkeiten, als sie dazu neigen,
alles mit einer Schlammschicht zu überziehen, wodurch nicht nur der Wärmeübergang
erschwert wird, sondern auch der ganze Apparat verstopft werden kann. Weiterhin
muß aber, wenn ein derartiger, auf Gewinnung von Abfallwärme ausgehender Apparat
noch wirtschaftlich und marktfähig sein soll, für die Einhaltung bescheidener Abmessungen
und damit eines billigen Herstellungspreises gesorgt werden; letztere Forderung
bedeutet aber technisch die Notwendigkeit großer Wärmeübertragung auf kleinem Raum.
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Die in der Zeiteinheit übertragene Wärme ist physikalisch proportional
der zur Verfügung stehenden Fläche, dem Temperaturgefäll und der sogenannten Wärmeübertragungsziffer.
Es sind Mittel bekannt, um jeden dieser drei Faktoren auf ein möglichst hohes Maß
zu heben, und auch, meist jedoch einzeln, schon angewandt worden. Die vorliegende
Erfindung gibt nun eine Gestalt an für- den Behälter der zu kühlenden Flüssigkeit
einerseits und für den Behälter der Kühlflüssigkeit arderseits, welche es ermöglicht,
diese Mittel vollzählig und besonders wirksam anzuwenden, wobei doch eine außerordentliche
Einfachheit des Ganzen, betrachtet als Maschine, gewahrt bleibt und es möglich bleibt,
auch schlammige Flüssigkeiten zu verarbeiten.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
-Es zeigen Abb. i einen senkrechten Schnitt, Abb. a eine Oberansicht, Abb.3 einen
senkrechten Schnitt durch einen Ringraum in Abwicklung und kleinerem :Maßstab.
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In dem Gehäuse a ist um die senkrechte Achse b drehbar die Platte
c angeordnet, auf welcher durch senkrechte Ringwände d die ringförmigen Tassen e
ge'@ildet sind. An dem Deckelf des Gehäuses a sind die ringförmigen Behälter g so
befestigt, daß sie in die Tassen e hinabhängen. Untereinander sind die Ringräume
g durch Krümmer 1a verbunden. An dem mittleren Teil des Deckels f ist das
Rohr i angeschlossen, durch welches die heiße Flüssigkeit den Tassen zugeführt
wird. Die äußerste Tasse steht durch einen Überlauf mit der am oberen Rande des
Gehäuses a ausgebildeten, mit Abschluß h versehenen Tasse m in der Verbindung. Die
Kühlflüssigkeit tritt durch das Rohr ia in den äußersten Ringraum g und aus dem
innersten Ringraum in das Abflußroter
o. Jeder Ringrauni enthält
zwiselten seinem Zufluß- und seinem Abflußrohr eine Trennwand p und außerdem oben
und unten eire Durchflußötfnung frei lassende, somit einen Zickzackweg bildende
Trennwände r. Zwischen den Tassen um dein Gehäuse ist ein isolierender Mantelraums
frei gelassen. Zwischen den Wänden der Tassen und denen der Hohlringe sind Rührflügel
oder Schaler t angebracht, und zwar werden zur `'ermeidung von Verstopfungen und
zur Erhöhung der Rührwirkung kurze Rührflügel in gewissem Abstand voneinander auf
die Mantelflächen so v(.rteilt, daß sie alle Flächen bestreichen. Die hlügel sind
teils an den Wänden der Tassen und teils all denen der Ringräume befestigt. ;1n
die Tassen e und die Ringräume g sind I#,ntlüftungsleitungen ir bzw. ze angeschlossene
Ringräume.
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Die in der 'Mitte der Vorrichtung zugefi,hrte heiße Flüssigkeit strömt
voll Tasse zu Tasse, bis sie schließlich am C"infalig der äußersten Tasse in die
Rinne in und damit all das Rohr k aLgegeben wird. Auf dieseln Wege wird sie durch
die Flüssigkeit abgekühlt, die durch das Rohr st zufließt und durch sämtliche Ringrätinie
g bis zum Abflußrohr o durchströmt.
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Die besondere Möglichkeit, die obenerwähnten Mittel zur VerLesserun-
der Wärmeübertragung anzuwenden, bestellt lief diesem Apparat in folgendem: Die
Flächen sind durch Verwendung schmaler und flacher Flüssigkeitsbahnen, wie sie sich
für beide Flüssigkeiten ergeben, auf ein Höchstmaß gebracht, wobei al)er doch wieder
auf die Eigenart der Flüssigkeiten Rücksicht genommen wird, indem der breiige:l
Flüssigkeit zwar schmale, aber doch durch das Rührwerk bestreichbare Kanäle dargeboten
werden, während die dünne Kühlflüssigkeit ohne Gefahr einer Verstopfung durch rohrähnliche
Bahnen (Zickzackführung) geschickt wir;l. Das Temperaturgefälle wird am besten ausgenutzt
bei Anwendung des Gegenstromprinzips, das sich bei der Erfindung zwanglos durchführen
läßt, indem man die zu kühlende Flüssigkeit in all sich bekannter Weise von innen
nach außen, die Kühlflüssigkeit von außen nach innen wandern läßt. Damit ergibt
sich auch noch der Nel-envorteil, daß der Apparat außen kühl bleibt und so wenig
Wärmeverluste durch Ausstrahlung entstehen, und <laß ferner die Fliehkraft das
Wandern des dickflüssigen Mittels nach außen erleichtert. Die Wärmeübergangsziffer
wird dadurch hochgehalten, daß das Absetzen von Krusten all den Metallwänden, was
ein rapides Fallen des Wärmeüberganges zur Folge hätte, verhütet wird; jedes einzelne
Stück der Wärnieaustauschflächen kann bei der aligegtbetien Gestalt der Gefäße von
Kratzern l estrichen werden, so daß sich Krusten auch bei solchen Flüssigkeiten
nicht absetzen köiuieii, die von Natur aus stark davon neigen. Dabei wird gleichzeitig
sogar noch eine Verbesserung der Wärmeübergangsziffer insofern erzeugt, als die
Wärmeübergangsziffer zwischen eitler Wand und einer Flüssigkeit erfahrungsgemäß
l:ei eitler relativen Bewegung zwischen den beiden erheblich steigt. Uni den letztgennnten
Vorteil auch auf die kühlende Flüssigkeit anzuwenden, wird diese gemäß der Erfindung
gezwungen, durch enge Querschnitte zu fließen, wobei sie, da ihr eire bestimmte
sekundliche Menge vorgeschrieben ist, eilte große Geschwindigkeit annehmen muß.
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Die Gestalt des Gefäßes für die Kühlflüssigkeit als ein System von
konzentrischen Ringräumen, das in die Tassen niit der schlammigen Flüssigkeit von
oLen eintaucht, birgt noch eine weitere wertvolle Eigenschaft in sich. Man kann
nämlich flach I_fjse i der Deckelschrauben dieses Svsteni nach oben als Ganzes frei
abheben und so auf einfachste Weise das Innere der Vorrichtung für Besichtigung
und AusLesserung freilegen.
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Es ist zwar tekannt, als Kühlgefäß ein Svstein von konzentrischen
Ringrätunen anzttwet,den, jedoch ist l:is jetzt unterlassen worden, dieses in die
geschilderte eigenartige Lage zu einem System von Tauchtassen zu bringen und es
gegen dieses zu drehen. Umgekehrt ist es auch wieder bekannt. Kühlgefäße und -schlangen
in einem Bad zu drehen, ohne daß man dabei aber die genannte räumliche Gestalt beider
Systeme angewandt hätte. Ebenso ist die Anbringung von Kratzern und Rührwerken am
beweglichen und am festen Svstem bekannt, und auch das Ausbauen von Kühltaschen
nach oben ist bereits ausgeführt worden. Demgegenül-er ],leiht am Gegenstand der
vorliegenden Erfindung aber neu, den beiden Systemen eine Gestalt gegeben zu haben,
welche die @-ereinigung einer großen Zahl der genannten nützlichen Maßnahmen zuläßt.