DE534988C

DE534988C - Umlaufender Waermeaustauscher mit in einem Gehaeuse angeordneter doppelwandiger Hohlschnecke

Info

Publication number: DE534988C
Application number: DEH122243D
Authority: DE
Original assignee: OTTO HARDUNG
Current assignee: OTTO HARDUNG
Priority date: 1929-06-23
Filing date: 1929-06-23
Publication date: 1931-10-05

Description

Um die Wirkung des Wärmeaustausches zu vergrößern, tat man bereits¹ an Stelle von feststellenden Wärmeaustauschflächen bewegliche Flächen gesetzt. Bei den bekannt gewordenen beweglichen Wärmeaustauschern, ■ die aus einer in einem Mantel umlaufenden Hohlschnecke bestehen, sind jedoch die eigentlichen WärnieaustauschfLächen zylindrische oder kegelförmige Flächen, die zur

ίο zwangsläufigen Führung des Wärmeaustauschmittels mit Schneckenförmigen Leitflächen versehen sind.

Die Erfindung stellt eine bewegliche Wärmeaustauschfläche dar, die zugleich eine Kombination von Hochleistungswärmeübertrager, Rührwerkseinrichtung und Transportvorrichtung für die wärmeaustauschenden Stoffe in sich vereint und auf die Längeneinheit größte Wärmeaustauschoberfläche ergibt.

Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Wandung der Hohlschnecke derart schraubenförmig gewellt ist, daß der äußere Schiieckengang nach innen und der innere Schneckengang nach außen für den Durchfluß der Wärmeaustauschmittel offen ist. In gleicher Weise kann auch der die Hohlschnecke umgebende Mantel ausgebildet sein.

Die Zeichnung gibt in den Abb. 1 bis 6 Ausführungsbeispiele der Erfindung wieder.

Eine doppelwandige Hohlschnecke α ist in einem Mantelgehäuse'ö untergebracht, wobei die Schneckenwandung selbst die Wärmeaustauschfläche darstellt. Entweder wird nun der wärmere Stoff (Gase, Dämpfe, Flüssigkeiten, feste Körper in transportablerer Form,· wie Staub, Pulver, Grus, Grobstücke usw.) durch das Innere der Schnecke« vermittels der Zuleitung c oder außen zwischen Schnecke α und Mantelgehäuse b durchgeführt, wobei auch das Gegenstromprrnzip durchführbar ist. Es steht nun entweder die Hohlschnecke α still (Abb. 1), z.B. als Ver^: dämpfer für feststehende Kompressoren oder Absorbtionsanlagen, und das Mantelgehäuse b, das ebenfalls schneckenähnliche Wandungen erhalten kann, rotiert, oder aber die Hohlv Schnecke wird z. B. als Verdampfer rotierender Kompressoren in Rotation versetzt, und das Mantelgehäuse steht still (Abb. 2), In gleicher Weise kann der Kondensator solcher Kältemaschinen ausgeführt werden. Innerhalb der HoHschnecke ist noch ein Leitblechzylinder oder eine Leitblechs chnecke d mit Gegensteigung angebracht, damit" der im Hohlraum der Schnecke befindliche Stoff sich immer an der Schneckeninnenwandung entlang bewegt, was für stillstehenden Innenkörper wichtig ist. Durch Drehung der Schnecke« oder des Gehäusesb werden die Stoffe vorwärts bewegt und zugleich durch Zentrifugalkraft an die Wandungen gepreßt. Es werden somit jeweils nur kleine Mengen und dünne Schichten der Stoffe intensiv längs der Wärmeaustauschfläche entlang geschoben; es findet innige Berührung, intensive Mischung und Umwälzung statt, die

Temperaturen werden gewissermaßen den Stoffen \ aufgeschraubt bzw. aufgepreßt. Je nach benötigter Kühlfläche und Schichtstärke der Stoffe kann man die Schnecken sowie Gehäusewandungsdurchmesser, Gangzahl' und Schneckensteilheit, d. h. Steigung, die Schnekkenlängen usw. und die Umdrehzahl und Drehrichtung von Schnecke und Gehäuse (auch gegenläufig) und damit die Gesthwindigkeit, -mit der ■ die Stoffe an der Wärmeaustauschfläche entlang geführt werden, wählen.

Der innen Hegende Hohlkörper kann auch zu dem äußeren Gehäuse exzentrisch gelagert werden, wobei der innere Hohlkörper auch nur teilweise in dem umgebenden Stoff liegen kann. Es erfolgt somit eine feine Zerteilung des betreffenden Stoffes in dünne Schichten unter Verwendung der Zentrifugalkraft. Will man noch intensivere Stoff umwälzung oder Geschwindigkeiten erreichen, so werden Körper α und Körper & in entgegengesetzter Richtung zueinander in Rotation gesetzt, oder aber beide Körper werden, als Hohlschnecken ausgebildet mit entgegengesetzter Schneckengangrichtung. Bei Tiefkühlung z. B. wird eine Umlaufleitung e Verwendung finden, evtl. unter Einschaltung eines Behälters, so daß der Stoff aus dem Austauscher austritt und wieder in den Austauscher geleitet wird usw.

Es ist auch möglich, den gesamten Wärmeaustauscher in senkrechter .Lage aufzustellen, auch ohne Drehung des Teilest oder b, wobei das Schwergewicht oder der Wärmeauftrieb der betreffenden Stoffe oder Drück oder Vakuum den Durchfluß oder Durchlauf bewirkt. Werden innerhalb des rotierenden Innenkörpers oder des rotierenden Mantels z. B. Dämpfe oder Gase geführt, so werden durch die Zentrifugalkraft die feuchteren Teile durch' ihre spezifische Schwere an die Wandungen gepreßt, es findet somit auto- * matisch jeweils innigste Berührung mit der Wärmeaustauscnfläche statt, wodurch Kondensation eintritt und durch die Transportschneckenwirkung das Kondensat iveitergeleitet wird.

In der chemischen Technologie ist die Erfindung zur Erwärmung oder Abkühlung von Stoffen aller Art bei gleichzeitigem Stofftransport ebenfalls vielseitigst verwendbar.

Nach Abb. 3 wird der innere Körper /

nicht als Schnecke, sondern als glatter Zy> Under ausgebildet, und das Mantelgehäuse mit Schneckengängen h ausgeführt, und nach Abb. 4 wird durch eingebaute Wirbelbleche i eine intensive Stoffwirbelung und Mischung erreicht. Weiter ist nach Abb. 5 auch der Schneckengang selbst zur Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche mit Wellen k versehen, und nach Abb. 6 ist der Schneckenkörper oder das Mantelgehäuse aus schräg gelegtem Wellblech I gefertigt.

Der Hohlschneckenkörper allein oder der Mantel oder beide zusammen können verschlossen unter Druck oder Vakuum gesetzt werden, wobei eine Kombinationsstopfbuchse in für zwei ineinanderliegende Rohre p, q verwendbar ist.

Durch die Erfindung wird eine hohe Wirtschaftlichkeit erreicht, da die Flächen außerordentlich klein ausfallen, und die Konstruktion ergibt einen Hochleistungskühler, der den Transport der Stoffe ohne Zuhilfenahme von Pumpen usw. ermöglicht.

Claims

Patentansprüche:

1. Umlaufender Wärmeaustauscher mit

in einem Gehäuse angeordneter doppelwandiger Hohlschnecke-, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der Hohlschnecke derart schraubenförmig gewellt ist, daß der äußere Schneckengang für den Durchfluß des .einen Wärmeaustausch.-mittels nach innen und der innere Schnekkengang für den Durchfluß des anderen Wärmeaustauschmittels nach außen offen ist. .

2. Umlauf ender Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlschnecke drehbar in dem feststehenden Gehäuse oder feststehend in dem drehbaren Gehäuse eingebaut ist oder Gehäuse und Schnecke drehbar angeordnet sind.

3. Wärmeaustauscher nach Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere "Gehäuse zylindrisch oder schneckenförmig ausgebildet ist, wobei die Schneckengänge des Gehäuses und der Hohlschnecken in gleicher oder entgegengesetzter Richtung ansteigen.

4. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Schneckeninnern ein zylindrisches oder schneckenförmiges Leitblech angeordnet ist. " . " .

5. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeich-.net, daß mehrere Hohlschnecken in sich oder in Verbindung mit Zylindermänteln für den, Wärmeaustausch mehrerer Stoffe ineinander angeordnet sind.

Hierzu r Blatt Zeichnungen