DE917671C

DE917671C - Kuehler fuer Gas-Dampf-Gemische

Info

Publication number: DE917671C
Application number: DEB208A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Guntermann
Original assignee: BAMAG WERKE fur EISENVERARBEI
Current assignee: BAMAG WERKE fur EISENVERARBEI
Priority date: 1949-10-21
Filing date: 1949-10-21
Publication date: 1954-09-09

Description

Kühler für Gas-Dampf-Gemische Die Erfindung bezieht sich auf Kühler für Gas-Dampf-Gemische, bei denen die Kühlung mittelbar durch eine das zu kühlende Mittel vom Kühlmittel trennende Wand, im allgemeinen eine Rohrwand, erfolgt. Es sind bereits Kühler für Gas-Dampf-Gemische bekanntgeworden, bei denen diese aus einem von Frischwasser langsam durchströmten Unterteil und einem von in der Regel von Kaminkühlern rückgekühltem Wasser schneller durchströmten Oberteil bestehen. Dies hatte seinen Grund darin, daß die als Ersatz für die eintretende Verdunstung notwendige Frischwassermenge so klein wie möglich gehalten werden sollte. Derartige Kühler weisen jedoch den Nachteil auf, daß nur einem verhältnismäßig kleinen Teil des gesamten Kühlers ausschließlich Frischwasser zugeführt wird. Wenn auch die Durchströmgeschwindigkeit des rückgekühlten Wassers im Kühleroberteil größer als die Durchströmgeschwindigkeit des Frischwassers im Unterteil ist, so weist die Wärmeübergangszahl auf der Kühlmittelseite im Oberteil einen größeren Wert als im Unterteil auf. Der Wärmeübergang von dem wärmeren Gas-Dampf-Gemisch an das kältere Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, setzt sich aus drei Teilvorgängen zusammen: dem Übergang von dem Gas-Dampf-Gemisch an die Rohrwand, dem Wärmedurchgang durch die Rohrwand und dem Übergang von der Rohrwand an das Kühlmittel.
Die Wärmeübergangszahl eines Gas-Dampf-Gemisches nimmt mit dem abnehmenden Verhältnis der Partialdrücke von Dampf zu Gas ebenfalls ab bis zur Annäherung an die Wärmeübergangszahl für Reingas, die relativ klein ist. Bei hohen Dampfgehalten dagegen oder, was bei gesättigtem Gas das gleiche ist, bei hohen Temperaturen ist die Wärmeübergangszahl groß.
Auf der anderen Seite ist die Wärmeübergangszahl von der Wand an das Kühlmittel, das im allgemeinen durch Röhren fließt, von der Strömungsgeschwindigkeit abhängig.
Durch die Erfindung ist ein Kühler für Gas-Dampf-Gemische geschaffen worden, bei dem im Interesse eines guten Wärmedurchgangs und zwecks Ersparnis von Kühlfläche die Wärmedurchgangszahl möglichst groß gehalten wird.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht darin, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels, das in gleichbleibender Menge vom Eintritt bis zum Austritt den Kühler in ununterbrochenem Strom durchströmt, der veränderlichen Wärmeübergangszahl auf der Gas-Dampf-Gemischseite in dem Sinne angepaßt ist, daß dort, wo infolge starker Kondensation des Wasserdampfes der Wärmeübergang am besten ist, auch die höchste Kühlmittelgeschwindigkeit vorhanden ist und daß sie sich entsprechend der Verminderung der Wärmeübergangszahl auf der Gasseite verringert.
Durch die erreichbare Verkleinerung der Gesamtkühlfläche wird damit im Zusammenhang der Druckverlust in der Rohrleitung verringert, so daß damit eine Ersparnis an Umpumpenergie erzielt wird.
In einfachster Weise läßt sich der Erfindungsgedanke bei der Bauart der sogenannten Ouerrohrkühler verwirklichen, bei denen das Kühlwasser durch zahlreiche übereinander angeordnete, waagerechte Rohrreihen von unten nach oben fließt, während das Gas-Dampf-Gemisch von oben nach unten durch die Röhrenbündel strömt. Hier wird die Wasserführung so ausgebildet, daß das Wasser im oberen Teil des Kühlers nicht, wie es bei der bisherigen Ausführung üblich ist, durch sämtliche Rohre einer Rohrreihe parallel hindurchströmt, sondern daß mittels entsprechender Trennwände das Wasser innerhalb einer Rohrreihe mehrfach hin und her geführt und dadurch die mehrfache Geschwindigkeit erreicht wird. Die Zahl dieser Trennwände nimmt nach unten hin entsprechend dem abnehmenden Wert der zugehörigen Wärmeübergangszahl auf der Gasseite ab, bis das Wasser schließlich im unteren Teil des Kühlers ohne Trennwand innerhalb einer Rohrreihe alle Rohre parallel durchströmt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Kühler für Gas-Dampf-Gemische, bei dem die Wärmeabfuhr mittelbar durch eine Wand an das im Gegenstrom fließende Kühlmittel erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels, das in gleichbleibender Menge vom Eintritt bis zum Austritt den Kühler in ununterbrochenem Strom durchströmt, der veränderlichen Wärmeübergangszahl auf der Gas-Dampf-Gemischseite in dem Sinne angepaßt ist, daß dort, wo infolge starker Kondensation des Wasserdampfes der Wärmeübergang am besten ist, auch die höchste Kühlmittelgeschwindigkeit vorhanden ist und daß sie sich entsprechend der Verminderung der Wärmeübergangszahl auf der Gasseite verringert. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 93 991; Zeitschrift »Die Wärme«, 62. Jahrg., 8.4.39, Nr. 1q., S. 245 bis 248; Zeitschrift »Industrial and Engineering Chemistry«, Bd.26, Nr. ii, November 1934, S. 1178 bis 1182.