DE930521C - Gaskuehlanlage mit im Kreislauf gefuehrter Kuehlzone - Google Patents

Description

• Gaskühlanlage mit im Kreislauf geführter Kühlzone Die zunehmende Verwendung von Gastiefkühlern, insbesondere bei der Herstellung von Schutzgas zum Blankglühen von Stahl- und Metallegierungen, stellt nicht nur an die thermischen, phvsikalischen und chemischen Eigenschaften der zur Anwendung kommenden Kühlsole besondere Anforderungen, vielmehr ist auch die Erhaltung der erforderlichen Dichte der Kühlsole von größter Bedeutung. Es ist bekannt, der verwässerten Sole durch Erwärmen auf etwa 6o bis 70° C das Wasser durch Verdunsten zu entziehen und dadurch die erforderliche Dichte und damit die gewünschte Abkühlungsgrenze der Sole wieder zu erreichen. Dazu muß aber die Dichte der Sole dauernd überprüft und, sobald sie auf einen bestimmten Wert gesunken ist, ein Teil der Sole abgefüllt und durch neue ersetzt -,werden.
• Die abgezogene Sole wurde in einigen Fällen nicht wieder verwendet, weil das Eindunsten in einem besonderen Arbeitsgang als zu umständlich empfunden wurde. Der folgende Schritt in der Entwicklung war, .daß auch die Verdichtung der Sole mit in den Umlaufprozeß hineingenommen wurde. Es wurden daraufhin Gaskühlanlagen bekannt, bei denen also gleichzeitig ein Gaskühlkreislauf und ein Verdichtungskreislauf in einer Gesamtanlage angeordnet worden waren. Bei der Ausführung dieser Anlagen war es aber erforderlich, daß nicht nur im Gaskühlkreislauf, sondern auch im Kondensatorkreislauf zur zwangläufigen Umführung des Kühlmittels je eine Pumpe mit Motor angeordnet wurde.
• Gegenstand der Erfindung ist nun eine Gaskühlanlage, bei welcher lediglich noch in den Kühlkreislauf eine Pumpe zur zwangläufigen Umführung des Kühlmittels eingeschaltet ist, während in dem Kondensatorkreislauf die Anordnung der Einzeleinrichtungen so getroffen worden ist, daß ohne weitere, den zwangläufigen Kreislauf herbeiführende Hilfsmittel die Sole lediglich unter Ausnutzung des natürlichen Gefälles unterstützt d'urc'h die natürliche Wärmebewegung im Kondensatorkreislauf umläuft und dabei einen Wärmeaustauscher und einen Verdampfer durchströmt. Bei Betrieb dieser Anlage erfolgt das Eindunsten der anfallenden verwässerten Kühlsole in einem fortlaufenden Kreisprozeß, so daß die Sole bei ständiger Ver-,vendung stets die gleiche Dichte behält. Neben der zuverlässigen und gleichmäßigen Tiefkühlwirkung durch Gleichhaltung der Dichte und damit der Abkühlungsgrenze bietet die erfindungsgemäße Einrichtung neben dem wirtschaftlichen Verbrauch noch den Vorteil, daß einmal eine laufende Überwachung der Soledichte entfällt und zum anderen die Gesamtanlage 'bei Fortfall eines bisher benötigten zweiten Pumpenaggregats einen wesentlich einfacheren Aufbau erfährt. Damit ergibt sich eine leichte Einstellbarkeit des gewünschten Solekrei.slaufes und eine ,geringere Anfälligkeit gegen Störungen. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Gastiefkühlers wird sowohl das Eindunsten als auch das Zwischenkühlen der Sole unter Ausnutzung des bei Gaskühlern gegebenen Höhenunterschiedes zwischen .dem Gaskühlraum und dem Solekühlbehälter in den Soleumlauf eingeschaltet. Dabei dient die verwässerte Sole selbst als Kühlmittel für die Zwischenkühlung, was ebenfalls .der Wirtschaftlichkeit zugute kommt. Außerdem kann ein weiterer Kühler Verwendung finden, möglicherweise unter Benutzung der aus .dem Gaskühlraum austretenden, im zwan:gläufigen Kreislauf geführten Kühlsole. Jedoch kann dieser Kühler gegebenenfalls auch mit Wasser oder einem anderen Kühlmedium betrieben werden.
• In der Zeichnung ist eine beispielsweise ausgeführte Einrichtung gemäß der Erfindung im senkrechten Längsmittel.schnitt dargestellt.
• In an sich bekannter Weise gelangt die Kühlsole durch Wirkung der Pumpe r aus dem Solekühlbehälter2 über das Steigrohr3 und den Spritzring4 in den Gaskühlraum 5, in den das Gas durch die Leitung 6 eintritt und den es im Gegenstrom zum Solelauf durch dieLeitung7 wieder verläßt. Hierbei wird das Gas tiefgekühlt und ihm, entsprechend der erreichten Kühltemperatur, Wasser entzogen, das sich seinerseits mit der Sole vermischt. Bei den bisher bekannten Tiefkühlern lief die verwässerte Sole nunmehr in den SOlekühlbehälter 2 zurück, so .daß die ganze umlaufende Kü'hlsolemenge verwässert wurde und dadurch die Sole immer mehr an Dichte verlor.
• Erfindungsgemäß sind nun Gaskühlraum 5 und Solek .ühlbehälter 2 voneinander getrennt, und die verwässerte Sole fließt aus dem Gaskühler 5 zuerst über die Leitung g zwecks Eindunstung über den Verdampfer io und den Zwischenkühler ii, um dann erst, entwässert und abgekühlt, wieder über die Leitung 12 und den Verteiler 13 dem Solekühlbehälter 2 zugeführt zu werden. Hierdurch wird die von der Sole aufgenommene Wassermenge, bevor sie wieder in den Solekühlbehälter 2 eintritt, abgedampft, so daß ein Absinken der.Soledichte vermieden wird. Als Heizmittel für den Verdampfer wird zweckmäßig :das zu kühlende Gas verwendet, das die berippte Leitung 14 in Pfeilrichtung durchströmt. Damit die entwässerte Sole nicht mit der Verdampfungstemperatur von 6o bis 70° C in den Solekühlturm 2 eintritt, ist eine Zwischenkühlung vorgesehen, wobei vorzugsweise die verwässerte Sole selbst als Kühlmittel verwendet wird. Zweckmäßig wird hierbei zur weiteren Abkühlung der entwässerten Sole ein weiterer Kühler 15 verwendet, der durch eine Erweiterung der Steigleitung 3 gebildet sein kann. Der Kühler 15 kann aber auch unabhängig von der umlaufenden Sole mit einem fremden Kühlmittel, gegebenenfalls Wasser, betrieben werden. Wird als Kühlmittel keine Sole, sondern Wasser benutzt, wobei ein Verdunsten nicht notwendig ,ist, so kann durch Schließen des Leitungshahnes 8 in der bekannten Weise gearbeitet werden, wobei das Wasser dann aus dem Gaskühlraum 5 über den Überlauf 16 und den Verteiler 13 unmittelbar in den Solekühlraum 2 abfließt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gaskühlanlage mit einem Gaskühlraum für die unmittelbare Berührung der zu kühlenden Gase mit einer zwangläufigen, im Kreislauf zwischen einem Solekühlraum und einem Gaskühlraum geführten und dabei durch eine Anreicherung mit Wasser verdünnten Kühlsole, mit einer Einrichtung zum Konzentrieren der Kühlsole sowie mit einem Wärmeaustauscher für warme und kalte Sole, dadurch gekennzeichnet, daß :der Solekühlraum (2) von dem über ihm angeordneten Gaskühlraum (5) durch eine Zwischenwand getrennt ist, oberhalb der die Leitung (g) für die verwässerte Sole abzweigt, nach unten durch einen stehend angeordneten Wärmeaustauscher (i i) geführt und unten an einen gleichfalls stehend angeordneten, gegebenenfalls von dem zu kühlenden Gas beheizten Verdampfer (io) angeschlossen ist, wobei der Verdampfer (io) und der vorgeschaltete Wärmeaustauscher (ii) oben miteinander verbunden sind und eine außerdem aus ,dem Wärmeaustauscher (i i) unten abgehende Leitung (12) in den Solekühlbehälter (2) geführt wird, wobei gegebenenfalls die im Wärmeaustauscher (ii) behandelte Sole unter Verwendung eines Kühlers (15) eine weitere Temperaturerniedrigung erfährt, bevor sie in den Solekühlbehälter eintritt, und daß die Anschlüsse der Rohrverbindungen jeweils in solcher Höhe angeordnet sind, daß die aus dem Gaskühler kommende Sole zur Wiedergewinnung der erforderlichen Dichte allein durch die Ausnutzung des natürlichen' Gefälles, unterstützt durch die natürliche Wärmebewegung, den Verdampfungsbehälter (io) und den anschließenden Wärmeaus.tauscher (i i) durchläuft und darauf in den Solekühlbehälter (2) zurückkehrt.
2. 2. Gaskühlanlage nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen in der Zwischenwand zwischen Solekühlraum (2) und Gaskühlraum (5) vorgesehenen Überlauf (16) sowie eine in die oberhalb der Zwischenwand abzweigende Leitung (9) für die verwässerte Sole eingebaute Absperrvorrichtung (ä), bei deren Schließung die Kühlflüssigkeit aus dem Kühlraum (5) durch den Überlauf (16) unmittelbar in den Behälter (2) übertreten kann. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 324266; The Inst. Mech. Eng. 149 (1943), S. 56.