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HeiBdampfkühler Gegenstand des Patentes 884 37'o ist ein Heißdampfkühler,
mit einem das Kühlmittel für den umzuformenden Heißdampf aufnehmenden, aus einem
spiralförmig gebogenen Leitblech bestehenden Einbau, der mit einem tangential angeordneten
Einströmschlitz an die Heißdampfzuleitung und mit mindestens einer axial angeordneten
Öffnung an die Heißdampfableitung angeschlossen ist. Derart ausgebildete Heißdampfkühler,
in denen der Heißdampf zyklonartig mit dem Kühlmittel verwirbelt wird, besitzen
eine außerordentlich intensive Kühlwirkung. Sie beruht unter anderem wesentlich
darauf, daß der tangential in die spiralförmig ausgebildete Leitvorrichtung einströmende
Heißdampf den im Innern der Leitvorrichtung rotierenden Kühlmittelstrom durchschlägt
und bereits dabei mit dem auf diese Weise zerstäubten Kühlmittel innig vermischt
und gekühlt wird.
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Es hat sich nun gezeigt, daß der obige Kühleffekt noch wesentlich
gesteigert werden kann, wenn der hinter dem Einströmschlitz des Dampfes die Bahn
des letzteren kreuzende Kühlmittelfilm nicht
plötzlich, sondern
nur nach und nach mit dem Heißdampf vermischt und zu diesem Zwecke wenigstens teilweise
noch im Zyklon weitergeführt wird. Das wird in weiterer Verbesserung und Ausgestaltung
des Heißdampfkühlers nach dem Hauptpatent erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß
das Leitblech in an sich bekannter Weise über sein den tangentialen Einströmschlitz
bildendes Auslaufende hinaus durch eine seinem Spiralverlauf angepaßte Leitwand
verlängert und letztere mit Durchtrittsöffnungen für das auf ihrer Innenseite rofierende
Kühlmittel versehen ist. Die in Verlängerung des Leitbleches angeordnete, siebartig
ausgebildete Leitwand verhindert also ein zu rasches und daher bezüglich des Kühleffektes
weniger wirkungsvolles Vermischen des Kühlmittels mit dem durch den tangentialen
Einströmschlitz einschießenden Heißdampf. Vielmehr wird der an der Innenfläche des
Leitbleches umlaufende Kühlmittelfilm von der gelochten Leitwand so weitergeführt,
daß das Kühlmittel durch die Öffnungen der Leitwand nun nach und nach und daher
bereits fein zerteilt in die Bahn des zuströmenden Heißdampfes treten kann.
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Es sei hier bemerkt,- daß Heißdampfkühler mit eingebauten, gebogenen
Leitblechen bekanntgeworden sind, bei denen das mit dem Kühlergehäuse einen tangentialen
Durchtrittsschlitz für den Heißdampf und das Kühlmittel bildende Leitblech über
den tangentialen Schlitz hinaus verlängert ist. Da jedoch die Verlängerung des Leitbleches
nicht mit Durchtrittsschlitzen versehen ist und das Leitblech auf seiner Innenseite
Stauflächen aufweist, die ein Rotieren des Kühlmittels verhindern, kann damit die
obenerwähnte, vorteilhafte Wirkung wie beim Kühler nach der Erfindung. nicht erreicht
werden, weil dafür die ständige Aufrechterhaltung eines rotierenden Kühlmittelstromes
sowie dessen Durchschlagen durch den nachströmenden Heißdampf erforderlich sind.
Auch sei noch erwähnt, daß es bei Heißdampfkühlern mit radialer, durch ein umlaufendes
Schleuderrad erfolgender Zuführung des Kühlmittels bekannt gewesen ist, einen Teil
des das Schleuderrad umgebenden .Schleuder- bzw. Mischraumes gegenüber dem Schleuderrad
durch ein mit Lochungen versehenes Leitblech abzuschirmen. Da das Schleuderrad zugleich
auch das Kühlmittel fördern soll, kommt dem Leitblech hier lediglich die Aufgabe
zu, durch Abdecken etwa der Hälfte des Schleuderradumfanges die Förderwirkung des
Rades zur Geltung kommen zu lassen.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die mit den Kühlmitteldurchtrittsöffnungen
versehene Leitwand mit zunehmend größer werdendem Abstand gegen das Leitblech verlegt,
derart, daß es zusammen mit letzterem sowie mit dem düsenartig zu verengenden, tangentialen
Einströmschlitz des spiralig geformten Einbaues einen gekrümmten Diffusor bildet.
Dabei übt nämlich der aus dem düsenartig verengten Einströmschlitz kommende, durch
den Diffusor strömende Heißdampf auf, das über die gelochte Leitwand weitergeführte
Kühlmittel eine Saugwirkung aus, die zusammen mit der Zentrifugalkraft ein intensives,
nahezu radiales, feinzerteiltes Ausströmen des Kühlmittels durch die Öffnungen der
Leitwand hindurch bewirkt.
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Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß ausgebildeten Heißdampfkühlers
sei an Hand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt Fig. i den Heißdampfkühler
im Querschnitt und Fig.2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. i.
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Der Heißdampfkühler besteht im wesentlichen aus dem in einer Trommel
i angeordneten, spiralförmig ausgebildeten Einbau 2, der sich aus dem eingängig
gewundenen, mit Randflanschen 3, 4 versehenen, das Leitblech 5 bildenden Mantelgehäuse
aufbaut. Die sich mit Abstand überlappenden Ränder 6, 7 des Leitbleches 5 schließen
einen tangential liegenden Einströmschlitz 8 ein. Die Randflansche 3; 4 des Spiralgehäuses
lassen axial liegende Öffnungen g, io für den Dampfaustritt frei.
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Erfindungsgemäß ist nun das Leitblech 5 über sein den tangentialen
Einströmschlitz 8 bildendes Auslaufende 18 hinaus durch eine seinem spiraligen Verlauf
angepaßte, mit Durchtrittsöffnungen i9 für das Kühlmittel versehene Leitwand #2o
verlängert. Die Wand 2o ist dabei mit zunehmend größer werdendem Abstand gegen das
Leitblech 5 verlegt, so daß sie zusammen mit letzterem und dem düsenartig verengten
Einströmschlitz 8 einen gekrümmten Diffusor bildet.
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Der zu kühlende Heißdampf strömt über den an die Dampfzuleitung anzuschließenden
Einlaßstutzen i i der Trommel i in die Kammer i2 ein, in der sich der Dampf über
die ganze Breite des Kühlers verteilt und das aus den Einspritzdüsen 13 kommende
Kühlmittel mitnimmt. Nach Durchströmen des düsenartig verengten Einströmschlitzes
8 sowie des anschließenden; durch die Leitwand 2o und das Leitblech 5 gebildeten
Diffusors tritt der Dampf in das Innere des Kühlers ein. Durch die spiralige Krümmung
des Leitbleches $ und die Leitwand 2o. wird der Dampf mit dem mitgerissenen Wasser
innig verwirbelt, wobei er durch den nachströmenden Heißdampf mehr und mehr auf
die Achse 14 des Spiralgehäuses abgedrückt wird und danach durch die Öffnungen g,
io in die Ausströmkammer 15 und Dampfableitung 16 entweicht. Demgegenüber
wird der dabei unverdampfte Teil des Kühlwassers zufolge seines größeren spezifischen
Gewichtes durch die Zentrifugalkraft auf dem Leitblech 5 bzw. auf der Leitwand 2o
zurückgehalten, wo er ebenfalls, wenn auch mit entsprechend geringerer Geschwindigkeit,
umläuft.
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Wesentlich ist nun, daß der auf dem Leitblech 5 umlaufende Kühlmittelfilm
durch die Leitwand 2o weitergeführt und durch deren Öffnungen i9 nur nach und nach
dem durch den Diffusor strömenden Heißdampf zugeführt wird. Auf diese Weise wird
nämlich gerade in den an den düsenartig ausgebildeten Einströmschlitz 8 anschließenden
Diffusorteilen der Heißdampf mit dem durch die siebartigen Öffnungen der Leitwand
2o in feiner Zerteilung nach Art einer Brause austretenden Kühlmittel über eine
verhältnismäßig lange Strecke
zusammengeführt, so daß sich eine
innige Vermischung beider ergibt. Die Folge davon ist eine außerordentlich starke
Kühlwirkung auf den Heißdampf, der nun innerhalb kürzester Zeit und mit geringstmöglichen
Kühlmittel- bzw. Wässermengen auf die gewünschte Temperatur gebracht werden kann.
Wie Versuche gezeigt haben, sind die zeitlichen Temperaturänderungen derart groß,
daß die für diese Zwecke herkömmlich ausgebildeten Thermometer für ihre einwandfreie
Wiedergabe zu träge sind.