DE806441C

DE806441C - Sole-Verteilkopf

Info

Publication number: DE806441C
Application number: DEP687A
Authority: DE
Original assignee: E H RICHARD PABST DR ING
Current assignee: E H RICHARD PABST DR ING
Priority date: 1950-01-31
Filing date: 1950-01-31
Publication date: 1951-06-14

Description

Sole-Verteilkopf Die Erfindung betrifft einen Sole-Verteilkopf für einen stehenden Bündelrohrverdampfer, der an die Kältemaschine angeschlossen ist und dem die in der Kühlanlage umlaufende Sole zum Wärmeaustausch zugeführt wird.
Im Kältemaschinenbau ist es bekannt, geschlossene Solekühler in Form von Bündelrohrapparaten zu verwenden, die meist in liegender Ausführung ausgebildet und als Kammerapparate gebaut sind. Die zu kühlende Sole muß den Verdampfer nach mehrfachen Umkehrungen über die in die Abschlußdeckel eingebauten Umkehrkammern durchströmen, so daß sich ein hoher Durchflußwiderstand ergibt und damit erhebliche Pumpenarbeit zu leisten ist. Dies bedeutet jedoch laufende hohe Betriebskosten.
Es sind auch schon Rohrbündelapparate zur Ausführung gekommen, in Gienen das Rohrsystem stehend angeordnet ist. Hierbei wird die aus der Kühlanlage, d. h. vom Kälteverbraucher zurückströmende warme Sole mit der im Verdampfer umlaufenden Sole gemeinsam dem über dem Kühlrohrsystem des Verdampfers angeordneten Rühr-Nverk zugeleitet. Da durch das Rührwerk den mittleren Rohren des Rohrbündels der Hauptsolestrom zugeführt wird, erhalten die äußeren Rohre weniger Sole und nehmen damit an der Kälteübertragung geringeren Anteil. Die Kühlfläche wird nicht vollkommen ausgenutzt. Das Rührwerk muß sowohl die zurückkommende Sole als auch die Umlaufsole fördern und hat infolgedessen einen entsprechend hohen Kraftbedarf.
Durch die Erfindung soll eine gleichmäßige Verteilung der Sole auf die Kühlrohre des Verdampfers und eine gute Mischung der zurückkommenden warmen Sole mit der umlaufenden Sole im Verdampfer erreicht werden, so daß sich eine bessere Kälteübertragung und damit eine Ersparnis an Kühlfläche ergibt. Durch den gleichmäßigen Temperaturunterschied zwischen dem verdampfenden Kältemittel und der zu kühlenden Sole ist ein gleichmäßiger Betrieb der Kältemaschine gewährleistet.
Da durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Sole-Verteilkopfes die Soleumwälzung im Verdampfer durch Einbau eines Rührwerkes mit Leistungsregulierung der Bestmöglichsten Kälteübertragung angepaßt werden kann, läßt sich die Kühlanlage mit gleichem Wirkungsgrad auch bei unterschiedlichem Kälteverbrauch betreiben.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, claß (las Rührwerk lediglich zur Unterstützung der Umlaufströmung im Verdampfer dient, so daß Bei kleinen Verdampfern auf den Einbau eines Rührwerkes verzichtet werden kann. Trotz großer Förderleistung ist der Kraftbedarf des Rührwerkes gering, da die die Sole des Kälteverbrauchers zuführende Pumpe die Solezirkulation innerhalb des Verdampfers unterstützt. Ferner gestattet der erfindungsgemäße Sole-Verteilkopf die Ausnutzung des Außenmantels des Kühlrohrbündels als Kühlfläche, so daß sich der Verdampfer bei gleicher Kälteleistung gegenüber den bekannten Ausführungen verbilligt.
Erreicht werden diese Vorteile nach der Erfindung dadurch, daß der Sole-Verteilkopf eine innere Kammer und eine äußere Kammer besitzt, die beide als Ringräume ausgebildet sind und von denen die eine Kammer die vom Kälteverbraucher zurückfließende Sole und die andere Kammer die im Verdampfer umlaufende Sole aufnimmt. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die innere Kammer durch einen trichterförmigen Siebboden abgeschlossen, der sich über den oberen Rohrboden des Kühlrohrbündels wölbt und den Mischraum der zurückfließenden Sole mit der Umlaufsole bildet. Das Trichterrohr bildet den Einlauf für die umlaufende Sole und wird zweckmäßig düsenförmig gestaltet, um die Strömungsgeschwindigkeit der Umlaufsole bei ihrem Eintritt in den von dem Trichter gebildeten Mischraum zu steigern, damit eine gute Durchmischung der durch die Siebwandung des Trichters einströmenden warmen Sole erreicht wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. i ist ein Schnitt durch den Verdampfer; Fig.2 ist ein Schnitt nach der Linie A-B dei Fig. i.
Wie die Zeichnung erkennen läßt, besteht der Verdampfer aus der Trommel i, in deren Abschlußdeckel die von der Sole durchströmten Rohre 2 eingewalzt sind. In dem Behälter i strömt über den Rohranschluß 3 das zu verdampfende flüssige Kältemittel, z. B. Ammoniak, ein, während das verdampfte Kältemittel, z. B. Ammoniakdampf, von der Kältemaschine über den Rohranschluß 4 abgesaugt wird. Der Behälter i mit den Rohrbündeln 2 ist in das zylindrische Gefäß 5 eingebaut, an dessen unterem Ende die Sole-Sammeltasse 6 angeschlossen ist, während das obere Ende des Gefäßes 5 durch den Sole-Verteilkopf 7 abgeschlossen ist. Der Verteilkopf 7 weist zwei Ringräume d und a auf. In den inneren Ringraum a strömt über den Rohranschluß 8 die vom Kälteverbraucher kommende warme Sole in Pfeilrichtung ein und tritt über den trichterartigen Siebboden b in den Mischraum g ein. In diesem Mischraum g mischt sich die warme Sole mit der im Ringraum d aufsteigenden Umlaufsole, die über das Trichterrohr c in den Mischraum g einströmt. Dieses Trichterrohr c wird zweckmäßig düsenförmig gestaltet, um die Ausströmgeschwindigkeit der Umlaufsole zu erhöhen, da sich dann eine bessere Durchmischung durch stärkere Wirbelbildung mit der warmen Sole ergibt. Um die Umwälzgeschwindigkeit der Umlaufsole im Verdampfergefäß zu erhöhen, kann in den Trichterrohrraum c ein Rührwerk io angeordnet werden, das durch entsprechende Ausbildung seiner Propellerflügel wie eine Pumpe wirkt. Durch Regulierung der Geschwindigkeit des Antriebmotors für das Rührwerk läßt sich die Strömungsgeschwindigkeit der Umlaufsole dem jeweiligen Kältebedarf weitgehend anpassen; ferner ist die Sole-Sammeltasse noch mit dem Schmutzablaß i2 ausgerüstet. Durch die Rippen 13 wird der notwendige Abstand zwischen dem Verdampfergefäß i und dem Gefäß 5 gehalten und der Zwischenraum für die aufsteigende Umlaufsole geschaffen. Die Umlaufsole kühlt sich hierbei gleichzeitig an dem Außenmantel des Verdampfergefäßes i ab. Durch die Ausnutzung des Außenmantels des Bündelrohrverdampfers als Kühlfläche kann der Verdampfer bei gleicher Kälteleistung gegenüber bekannten Ausführungen kleiner gehalten werden. Die sich in der Sole-Sammeltasse 6 ansammelnde Kaltsole wird Tiber den Rohranschluß 14 von der Zirkulationspumpe abgesaugt und durch die Rohrleitungen der Kühlanlage getrieben, um als erwärmte Sole bei 8 wieder in den Bündelrohrverdampfer einzutreten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Sole-Verteilkopf für stehende Bündelrohrverdampfer in Kühlanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß der Sole-Verteilkopf (7) eine innere Kammer (a) und eine äußere Kammer (d), die beide als Ringräume ausgebildet sind und von denen die eine Kammer die vom Kälteverbraucher zurückfließende Sole und die andere Kammer die im Verdampfer umlaufende Sole aufnimmt.
2. Sole-Verteilkopf nach, Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Kammer (a) durch einen trichterförmigen Siebboden (b) abgeschlossen ist, der sich über den oberen Rohrboden des Kühlrohrbündels (2) wölbt und den Mischraum (9) der zurückfließenden Sole mit der Umlaufsole bildet.
3. Sole-Verteilkopf nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trichterrohr (c) des von dem Siebboden (b) gebildeten Trichters in den Ringraum (d) mündet und den Einlauf für die Umlaufsole in dem Mischraum (9) bildet.
4. Sole-Verteilkopf nach den Ansprüchen r bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlauftrichter (c) für die umlaufende Sole in Strömungsrichtung derUmlaufsole düsenförmig gestaltet ist, so daß die Umlaufsole mit erhöhter Strömungsgeschwindigkeit in den Mischraum (9) eintritt.
5. Sole-Verteilkopf nach den Ansprüchen r bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ein -lauftrichter (c) ein Propellerrührwerk eingebaut ist, dessen Förderleistung durch Regelung seines Antriebes regelbar ist.