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Mit Rippen besetzter Kühlkörper Als Kühlkörper zur Kühlung gasförmiger
Stoffe verwendet man vorzugsweise Rohre, die entweder glatt oder mit Rippen besetzt
sind. Bei den bisherigen Ausführungen von Kühlkörpern aus Rippenrohren sind die
Rippen im allgemeinen entweder scheiben- oder schraubenförmig auf den Rohren befestigt.
Die Verwendung von Kühlern mit derart ausgeführten Rippen bringt nun eine Reihe
von betrieblichen Nachteilen mit sich, die so entscheidend sind, daß man vielfach
auf die baulichen Vorteile, geringen Baustoff- und Platzbedarf, verzichtet und statt
dessen Kühler aus glatten Rohren verwendet, obwohl diese hinsichtlich des Baustoff-
und Platzbedarfes erheblich ungünstiger sind. .
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Die Nachteile der Kühlkörper mit den üblichen Rippen bekannter Bauart
sind durch folgendes bedingt: Aus den meisten der zu kühlenden gasförmigen Stoffe
werden je nach der Temperatur der Kühlflächen an diesen Niederschläge in flüssiger
oder fester Form ausgeschieden. Als Beispiel hierfür sei der Niederschlag von Schwitzwasser
oder Reif an den Kühlflächen von Luftkühlern genannt. Niederschläge in fester Form
verlegen nun bei den Kühlkörpern mit scheiben- oder schraubenförmigen Rippen üblicher
Bauart verhältnismäßig schnell die Zwischenräume zwischen den Rippen, wobei die
gasseitige Kühlfläche verkleinert und die Kälteleistung entsprechend verringert
wird. Im Hinblick hierauf müssen derartige Kühlkörper unerwünscht oft abgetaut werden.
Hinzu kommt, daß der Niederschlag auf den Rippenflächen sehr viel langsamer abtaut
als auf den Rohren selbst, wodurch
die Abtauzeit als solche verlängert
wird. Bei der üblichen Bauart der Kühler, die im allgemeinen aus nebeneinander angeordneten
Rohrwänden aus jeweils einer Anzahl übereinanderliegender Rohre bestehen, ergibt
sich als weiterer Nachteil, daß der Iosgetaute Niederschlag der obenliegenden Kühlkörper
auf die darunterliegenden Kühlkörper fällt rnd hier größtenteils verflüssigt werden
muß, ehe der Rest durch die Rippen hindurch in eine Fangschale unter dein Kühler
fallen kann. Die hierdurch weiter bedingte Verlängerung der Abtauzeit und der Mehraufwand
an Abtauwärine sind ebenfalls unerwünscht. Es ist nun zwar bereits ein Lamellenkühler
bekannt mit Querrippen in Form geneigter Parallelogramme mit Ablaufkanten und Abtropfspitzen,
die verhüten sollen, daß das Tauwasser der oberen Rohrschlangen auf die unteren
tropft, aber auch diese Bauart weist die eingangs erwähnten Nachteile aller Querrippen
auf, nämlich einmal das schnelle Verlegen der Zwischenräume zwischen den Rippen
bei Niederschlägen in fester Form, und zum anderen beim Abtauen das Herabfallen
von Niederschlägen in fester Form von den oberen Schlangen auf die unteren. Aus
allen den genannten Gründen verzichtet man im allgemeinen überall dort, wo beim
Kühlen gasförmiger Stoffe mit Ausscheidungen in fester Form zu rechnen . ist, auf
Kühlkörper aus Rippenrohren, obwohl man sie wegen ihrer sonstigen Eigenschaften
gern verwenden würde.
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Erfindungsgemäß wird deshalb zum Kühlen von horizontal strömenden
gasförmigen Stoffen ein mit Längsrippen besetzter Kühlkörper vorgeschlagen, der
die vorstehend geschilderten nachteiligen Eigenschaften der bekannten Bauarten nicht
besitzt. Die Rippen dieses Kühlkörpers sind sämtlich oder in ihrer Mehrzahl unmittelbar
vom Kühlkörper fort gegen die Waagerechte nach unten geneigt, so daß an ihnen sich
absetzender Reif, Eis, Schnee oder sonstige Ausscheidungen in fester Form beim Abtauen,
wie auch Schwitzwasser während. des Betriebes vom Kühlkörper fort nach außen abgleiten
können. Der Kühlkörper kann beispielsweise aus einem Rohr von beliebigem Querschnitt
bestehen. Es ist jedoch auch jegliche andere Formgebung grundsätzlich möglich; insbesondere
ist der Vorschlag gemäß der Erfindung auch für Kühlkörper in Form von flachen, taschenförmigen
Kühlelementen geeignet.
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Rippenähnliche geneigte Bleche sind zwar schon für Heizkörper mit
senkrecht angeordneten Heizrohren vorgeschlagen worden, jedoch sollen diese Bleche
lediglich zur Verbesserung der Luftführung dienen. Ferner ist schon vorgeschlagen
worden, die Rohre von Oberflächenkondensatoren dadurch möglichst schnell von dem
sich auf ihnen niederschlagenden Kondensat zu befreien, daß zwischen den Rohren
und mit ihnen verbunden 1 ." enkrecht oder annähernd senkrecht verlau-' (ende Drähte
gespannt sind, wobei die Verbindung zwischen den Rohren und diesen Drähten durch
weitere in geeigneten Abständen an den Kühlrohren befestigte schräg verlaufende
Drähte erfolgt. Aber auch hier handelt es sich nicht, wie beim Gegenstand der Erfindung,
um Rippen zur Verbesserung der Kälteübertragung, die zur Beschleunigung des bei
den meisten Kühlvorgängen notwendig werdenden Abtauprozesses in bestimmter Weise
geneigt sind.
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Als Ausführungsbeispiel zum Gegenstand der Erfindung ist aus der Fülle
der Möglichlceiten in Abb. i eine zu einem Kühlersystem vereinigte Gruppe von mit
Rippen gemäß der Erfindung besetzten Kühlkörpern gezeigt. Als Kühlkörper selbst
ist hier beispielsweise ein Rohr i von kreisrundem Querschnitt gewählt. Die Anordnung
der nach unten geneigten Längsrippen ist hier so getroffen, daß ein Teil der Rippen
sich an die obere Rohrrundung dachartig anschmiegt, daß ferner die untere Rundung
eine in der Längsmittellinie des Rohres verlaufende Rippe trägt, während die dazwischenliegenden
Wandungsteile des Rohres mindestens mit je einer geneigten Längsrippe besetzt sind.
Abb. a zeigt einen Kühlkörper, der als flachtaschenförmiges Kühleletnent ausgebildet
und ebenfalls mit Rippen gemäß der vorliegenden Erfindung besetzt ist.
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Ein beschleunigtes Abgleiten von Niederschlägen in fester Form von
den Rippenflächen läßt sich, wie Versuche überraschend zeigten, dadurch erreichen,
daß man die nicht am Kühlkörper anliegenden Ecken der Rippenflächen abrundet.
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Die erfindungsgemäße Anordnung der Rippen bringt gegenüber den bekannten
Ausführungsformen folgende Verbesserungen für ; das Abtauen der mit solchen Rippen
besetzten Kühlkörper mit sich. Infolge der Neigung der Rippen wird der beispielsweise
auf den Rippenflächen vorhandene Reifniederschlag sehr schnell vom Kühlkörper fort
nach außen abgleiten, sobald nur die Grenzschicht an den Rippenflächen abgetaut
ist. Die Hauptmasse des Niederschlages fällt dabei in noch fester Form zwischen
den einzelnen Kiihlkörperwänden hindurch direkt in die Fangschale. Es genügt also
ein sehr geringer Aufwand an Abtauwärme, um die Kühlflächen vom Niederschlag zu
befreien. Praktische Versuche haben gezeigt, daß dadurch, daß der Iosgetaute Niederschlag
infolge der erfindungsgemäßen Anordnung der Rippen in größtenteils noch fester Form
unmittelbar,
d. h. ohne erst auf andere Kühlkörper zu fallen, in
die Fangschale gleiten kann, zum Abtauen nur noch weniger als die Hälfte der Zeit
benötigt wird, die man für das Abtauen berippter Kühlkörper bekannter Bauarten braucht.
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Der Vorteil den der Gegenstand der Erfindung bietet, ist jedoch nicht
nur auf die Fälle beschränkt, in denen an den Kühlflächen Ausscheidungen in fester
Form auftreten. Er bleibt auch dann bestehen, wenn der Niederschlag in flüssiger
Form erfolgt. In diesem Fall wird die Flüssigkeit auf dem kürzesten Wege von den
Kühlflächen entfernt. Der die Kühlflächen bedeckende und damit die Wärmeübertragung
hemmende Flüssigkeitsfilm bleibt infolgedessen möglichst dünn und beeinträchtigt
so die Wärmeübertragung weit weniger als bei Kühlern aus Kühlkörpern üblicher Bauart,
bei denen die Flüssigkeit der obenliegenden Kühlkörper jeweils erst auf die darunterliegenden
Kühlkörper tropft und diese so mit einer immer stärker werdenden und die Wärmeübertragung
damit immer mehr hemmenden Flüssigkeitsschicht bedeckt. Auch dieser Nachteil ist
beim Gegenstand der Erfindung vermieden.