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Wärmeaustauscher Die Erfindung bezieht sieh auf eine Wärmeaustauschvorrichtung,
welche zugleich auch als Kondensator dienen kann.
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Es sind schon verschiedene Arten derartiger Wärmeaustauschvorrichtungen
vorgeschlagen worden, bei welchen jeweils eine möglichst große Wärmeableitung bzw.
ein möglichst großer Wärmeaustausch innerhalb eines möglichst beschränkten Raumes
angestrebt wird.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer einfachen und zweckentsprechenden
Vorrichtung, welche bei kompakter Ausführung einen sehr großen Wärmeaustausch ermöglicht
und auch für andere Zwecke geeignet ist. Nachfolgend wird die Erfindung insbesondere
vom Standpunkt der Wärmeaustauschvorrichtung behandelt; es ergibt sich aber auch,
daß diese Vorrichtung unter besonderen Voraussetzungen, die
noch näher beschrieben
werden, auch als Flüssigkeitsförderer geeignet ist.
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Gemäß der Erfindung besteht die Vorrichtung im wesentlichen aus einer
oder anehreren Rinnen, welche gewindegangförrnigderart gewickelt sind, daß die Seitenwände
der Rinne aneinander befestigt sind. Hierbei fließen die von den Rinneawänden getrennten
Gase und/oder Flüssigkeiten je an einer Seite der Rinnenwände in, an beiden Seiten
der Rinnenwändedurch die Wicklung gebildeten Kanäle.
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I"st ein #Ausfü irungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wiedergegeben, und zwar
ist ein Schnitt durch eine solche Wärmeaustauschvorrichtung dargestellt. , 11 -Eine
Rinne i, gebildet durch die Seitenwände 2 und 3, einen Boden 4 und Seitenflansch
5 ist in der-Weise gewindegarigförmig gewunden, äaß die Seitenwände ä und 3 Schraubenflächen
.bilden. Die Seitenflansche 5, 5' werden später miteinander verbunden.
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Es ist nicht notwendig, daß die Rinne i einen horizontalen Boden 4
aufweist; es kann, auch eine im Profil keilförmige oder anders geformte Rinne gewählt
werden. Unerläßlich ist es dagegen, daß ein rinnenförmiger Raum vorgesehen ist,
welcher nach den gewindegangförmigen Winden beiderseits der Rinnenwände - zwei gewindega.ngförmige
Kanäle i bzw. i' bildet.
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Die Rinne kann beim Winden sowohl mit dem Boden nach oben als auch
mit dem Boden nach unten Verwendung finden. Im ersteren Fall sind die Flansche 5
und 5' auf der Innenseite _zusammen= geschweißt, im letzteren Falle sind die Flansche
6 und 6' an der Außenseite verbunden.
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In beiden Fällen bietet der Schweißvorgang keine Schwierigkeit. .da
die Schweißsteile leicht zugänglich ist. Die Rinne kann aus dünnem Blech, aus Eisen
oder anderem Metall mit großer Wärmeleitzahl hergestellt sein.
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Es können auch flanschlose Rinnen verwendet werden. In diesem Fall
sind die freien Kanten der Rinne miteinander verbunden, .die unter Umständen auch
umgebördelt sein können. Zweckmäßiger aber ist es, die Rinne mit einem Flansch zu
versehen, wie es in der Zeichnung dargestellt ist.
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Bei gew-indegangförmigen Winden der Rinne kann man auch von einer
doppelt oder mehrwandig ausgeführten Rinne ausgehen. Der Satz paralleler Rinnen
wird dann gewindegangförmig gewunden, so .daß eine Mehrgangschraubenlinie entsteht.
Es ist ersichtlich, daß diese Rinnen. innerhalb eines beschränkten Raumes eine besonders
große Oberflache aufweisen.
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Damit ein geschlossenes System entsteht, kann um die Enden der gewindeförmig
gewundenen Rinne ein Gehäuse 7 angeordnet werden. In dem Raum zwischen dem Gehäuse
7 und der Außenfläche der gewundenen Rinne kann eine Flüssigkeit oder ein .Gas durch
die Einlaßöffnung 8 .eingeführt und aus diesem.durch die Auslaßöffnung 9 abgeführt
werden. .
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Wenn es sich z. B. darum handelt, eine Flüssigkeit abzukühlen, 'so
kann diese :durch ,den Kanal i' geführt werden, während an der Innenseite dieser
Rinne sich dann die Kühlflüssigkeit befindet. Das Kühlmittel befindet sich also
sowohl in dem gewindegangförmigen Kanal i als auch in dem die gewundene Rinne umgebenden
Raum. Zweckmäßig ist aber ein Kern io, vorgesehen, auf den sich .der Boden der Rinne
oder die miteinander verbundenen Rinnenränder . oder' Flansche abstützen. Man verfügt
also über zwei. .Rinnenkanäle i und i' mit nahezu dem gleichen Rauminhalt. Durch
den Ka-'tä1 i karm z: B. in Gegenstrom mit der Fliissigkeit oder dem Gas @im Kanal
i' eine Flüssigkeit oder Gas z. B. durch die Einlaßöffnung i i und durch die Auslaßöilnung
i2' abgeführt werden.
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Die Rinne ist, wie in der Zeichnung angedeutet, .,drehbar. Zu diesem
Zweck sind Wellenenden 13 und 14 an der Rinne angebracht und in Lagern 15 ` und
v6 gelagert. Wird die Rinne kontinuierlich bewegt; so kann sie auch als Flüssigkeitsförderer
verwendet werden.
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Die beschriebene Vorrichtung läßt sich auch als Kondensator verwenden,
wobei die abfließende Flüssigkeit bzw. das Abgas in einer der Rinnen i bzw. i' abgeführt
werden kann, während das Kühlwasser durch die andere Rinne geleitet wird.
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Unter Umständen ist es auch erwünscht, im Zusammenhang mit ei.ner@
gegebenenfalls eintretenden Ablagerung von Fremdkörpern an den Rinnenwänden einen
Schaber bzw. eine Bürste zum Reitligen der Rinnenwände anzubringen. Dies ist beider
hier in Betracht kommenden Wärmeaustauschvorrichtüng, im Gegensatz zu den bisher
bekannten Einrichtungen, auf einfache Weise erreichbar. Ein derartiger Schaber bzw.
eine derartige Bürste kann im Kanal i und ebenso auch im Kanal i' arbeiten. In der
Zeichnung ist ein vorzugsweises Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem der
Schaber 17 im Kanal i' arbeitet. Dieser Schaber kann periodisch oder kontinuierlich
zur Reinigung bzw. zur Reinhaltung der Rinnenwand an dieser entlang geschoben werden.
Dabei kann der Schaber auch von außen bedient werden.
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Der Schaber kann z. B. zweiteilig ausgeführt werden und weist zu diesem
Zweck Einzelschaber bzw. Einzelbürsten 17 und 17' auf. Diese berühren beide Seitenwände
der Rinne. Der Schaber kann an einer Führung 18 befestigt werden. Beim Gleiten des
Schabers auf .dieser Führung wird der Schaber infolge des Drehens des inneren Teiles,
d.li. der spiralförmig gewundenen Rinne, mitgenommen. Der Schaber kann auch in einer
mit Schraubgewinde versehenen Führung 18 angeordnet sein. Durch Drehen der Führung
wird' bzw. werden der bzw. die Schaber oder aber die Bürsten in der Axialrichtung
verschoben. Zur Rückführung der Bürsten ist eine Umsteuervorrichtung am Ende der
Führung zweckmäßig.
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Beim Vorhandensein mehrerer Bürsten bzw. Schaber kann. die von diesen
Bürsten bzw. Schabern zurückgelegte Strecke klein sein, nämlich nur so groß, wie
es dem gegenseitigen Abstand zwischen den Bürsten bzw. Schabern entspricht.