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Kondensator, insbesondere für Kältemaschinen Die Erfindung betrifft
einen Kondensator mit größtenteils konzentrisch ineinander angeordneten Rohrschlangen,
in deren ringförmigem Zwischenraum das zu kondensierende Gas über sein Kondensat
hinweg dem in der inneren Rohrschlange geführten Kühlwasser entgegenströmt und der
insbesondere für Kältemaschinen bestimmt ist. Bei einem bekannten Kondensator dieser
Art sind in dem ringförmigen Zwischenraum Zwischenwände stehend angeordnet, zu dem
Zweck, das sich bildende Kondensat kaskadenförmig hindurchzuführen und dadurch dasselbe
zu zwingen, die inneren Wärmeaustauschrohre teilweise oder ganz zu bespülen. Der
Einbau solcher Zwischenwände bedingt eine kostspielige Herstellung und eine geneigte
Anordnung der konzentrischen Rohrschlangenteile und infolge der Neigung und lotrechten
1Jbereinanderanordnung derselben eine im Verhältnis zur Leistung große Bauhöhe.
Die zu kondensierenden Dämpfe oder Gase werden dort von oben nach unten, dem von
unten nach oben geführten Kühlmittel entgegengeführt. Da sich in den ersten, oberen
Paaren von Doppelrohren noch kein Kondensat ausscheidet, kann in diesen auch noch
keines angestaut und zur Beschleunigung des Kondensierens ausgenutzt «-erden.
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Die Erfindung bezweckt, einen Kondensator mit größtenteils konzentrisch
ineinander angeordneten Rohrschlangen, in deren ringförmigem Zwischenraum das zu
kondensierende Gas über sein Kondensat hinweg dem in der inneren Rohrschlange geführten
Kühlwasser entgegenströmt, billiger, niederer und rascher wirksam auszubilden. Dieser
Zweck ist nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die konzentrischen Teile der
Rohrschlangen in zwei der Höhe nach gegeneinander versetzten Kolonnen im Zickzack
waagerecht angeordnet und deren Außenrohre durch die Stauhöhe des Kondensats bestimmende
Viertelskrümmer miteinander verbunden sind und das Gas von unten nach oben dem von
oben kommenden Kühlwasser entgegengeführt wird, so daß (las aus dem obersten normalen
Außenrohr überlaufende Kondensat schon bald nach Betriebseröffnung stufenweise in
alle Barunterliegenden Außenrohre gelangt und die Konderisierung des Gases schon
von seiner Einführungsstelle an, also auf dem ganzen diesem vorgeschriebenen Schlangenwege
beschleunigt.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des neuen Kondensators
veranschaulicht. Abb. i zeigt denselben von der Seite und Abb. 2 im Schnitt nach
A-B der Abb. i, nach rechts gesehen.
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Abb. 3 läßt in größerem Maßstabe im Querschnitt nach C-D der
AM. 4, nach links gesehen, die gegenseitige Anordnung und Verbindung zweier
aufeinanderfolgender DoppAlrohre erkennen.
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Abb. 4 ist ein nach rechts gesehener Schnitt nach E-F der Abb. 3.
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Die waagerechten Innenrohre ai a, bilden
zusammen
mit abschraubbar an sie angeschlossenen Halbbogenkrümmern b, -b, die Innenrohrschlange
a,-bi-a2- b2 usw. Das Kühlwasser wird -bei c oben eingeführt und bei d unten abgeleitet.
Die Rohre a,-a, sind bis zu ihren Verbindungskrümmern b,-b, von Außenrohren f,-f,
bzw. F mit auf die Innenrohre aufgedichteten Stirnwänden ummantelt. Durch den Rohrstutzen
g wird das Gas, beispielsweise Ammoniakgas von unten in das unterste Außenrohr f
1 eingeleitet. Durch den Absaugstutzen h wird die im obersten Rohr F gesammelte
Kondensflüssigkeit abgesaugt. An den Scheitel dieses Sammelrohres ist auch ein bekannter
Entlüftungsstutzen i angeschlossen.
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Das in dem ringförmigen Zwischenraume zwischen den Außenrohren f7,
f, usw. und den Innenrohren a2, a3 usw. sich niederschlagende, aus dem Ammoniakgas
kondensierte flüssige Ammoniak wird durch Verbindungsrohrkrümmer k,-k, angestaut,
welche vom Scheitel des tiefer liegenden Außenrohres ausgehen und in das nächsthöher
liegende Außenrohr von der Seite, vorzugsweise über dessen Mitte, einmünden und
so die Höhe der Anstauung des Kondensates bestimmen.
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Die in den ringförmigen Zwischenraum der Rohre eingebauten lotrechten
Zwischenwände des eingangs erwähnten bekannten Kondensators setzen dem durch die
Zwischenräume strömenden Gas als Prallflächen bei noch nicht eingetretener überflutung
einen großen Widerstand entgegen, der durch eine entsprechend starke Gaspumpe überwunden
werden muß. Dazu muß das von oben eingeführte Gas entgegen seinem natürlichen Aüfsteigbestreben
herabgesaugt werden; was eine weitere Pumpenanstrengung erfordert. Die neuen Verbindungsrohrkrümmer
k,-k, stellen dagegen dem in dem neuen Kondensator von unten nach oben strömenden
Gas nur einen sehr geringen Reibungswiderstand entgegen, so daß eine schwächere
Gaspumpe genügt, die das Gas auch nicht seinem natürlichen Aufsteigbestreben entgegen,
sondern in Richtung dieses Aufsteigbestrebens abzusaugen hat.
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Die Verbindungsrohrkrümmer setzen auch keine Neigung der Doppelrohre
voraus, wie die stauenden Zwischenwände. Infolgedessen konnten die Doppelrohre waagerecht
angeordnet werden. Die Verbindungsrohrkrümmer ergeben auch von selbst eine gegenseitige
Versetzung aufeinanderfolgender Doppelrohre nach der Höhe und nach der Seite. Diese
Versetzung ermöglicht es, aufeinanderfolgende Doppelrohre dicht übereinander und
in zwei Kolonnen hintereinander anzuordnen, so daß der Kondensator einen im Vergleich
mit seiner Leistung sehr kleinen Raum beansprucht.
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Noch wichtiger als die billigeren Gestehungskosten und die geringere
Raumbeanspruchung ist die bessere Leistung des neuen Kondensators, welche schon
sehr bald nach Betriebseröffnung zur Geltung kommt. Bei dein bekannten Kondensator,
in dessen oberen Doppelrohren sich überhaupt noch kein Kondensat niederschlägt,
kann das erst in den untersten paar Doppelrohren sich niederschlagende Kondensat
nicht seiner Schwere entgegen von selbst in die obersten paar Doppelrohre hinaufklettern,
um in diesen zur Be schleunigung der Kondensierung beizutragen. Bei dem neuen Kondensator
kondensiert sich das durch den Stutzen g von unten eingeführte Gas in den untersten
ringförmigen Zwischenräumen zwar ebenfalls noch nicht, vielmehr erst in den weiter
oben folgenden Zwischenräumen.
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Der fortschrittliche Unterschied von dein Bekannten besteht hier jedoch
darin, daß das schon gleich nach Betriebseröffnung in den obersten Zwischenräumen
sich ausscheidende Kondensat durch die Viertelskrümmer hindurch von selbst in die
darunterliegenden Zwischenräume abfließen und schon sehr früh nach Betriebseröffnung
auch in diesen zur Beschleunigung der Kondensierung beitragen kann. Durch die raschere
Kondensierung können Wärmeaustauschflächen eingespart werden, was wiederum auf eine
Verbilligung und Verkleinerung .des Kondensators hinausläuft. für den auch eine
schwache Kühlwasserpumpe genügt, weil das natürliche Herabfließbestreben der Kühlflüssigkeit
ausgenutzt ist.
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Der oberste Verbindungsrohrkrümmer I( bildet einen Halbbogen und mündet
in den Scheitel des obersten Rohres F ein, das als Ersatz für einen sonst erforderlichen
besonderen Sammelbehälter wesentlich weiter als die darunterliegenden Außenrohre
ist.
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Die Führung des Gases von unten nach oben und die Sammlung des Kondensats
in dem obersten, weiteren Rohr F ergibt die leichteste Fremdgasausscheidung (Luftausscheidung).