DE972293C

DE972293C - Verdunstungskuehler, insbesondere Verdunstungskondensator fuer Kaeltemaschinen

Info

Publication number: DE972293C
Application number: DEG9838A
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl-Ing Schulenberg
Original assignee: GEA Luftkuehler GmbH
Current assignee: GEA Luftkuehler GmbH
Priority date: 1952-09-21
Filing date: 1952-09-21
Publication date: 1959-07-02

Description

Verdunstungskühler, insbesondere Verdunstungskondensator für Kältemaschinen Die Erfindung betrifft Verdunstungskühler, insbesondere Verdunstungskondensatoren für Kältemaschinen, derjenigen bekannten Bauart, bei welcher die aus etwa quer zum Kühlluftstrom angeordneten Rohrelementen bestehende Wärmeaustauschfläche in einen Vor- und einen Hauptkühler unterteilt ist und bei welcher der nur dem Hauptkühler zugeordneten Berieselungseinrichtung in Strömungsrichtung der Luft ein Wasserabscheider nachgeschaltet ist. Bei der bekannten Bauart ist der Vorkühler außerhalb des Abzugsstroms der wassergesättigten Luft angeordnet und oberhalb der Berieselungseinrichtung ein besonderer Wasserabscheider vorgesehen.
Erfindungsgemäß wird der vorstehend behandelten Bauart gegenüber dadurch eine Verbesserung erzielt, daß der den berieselten Kühlflächen im Hauptabzugsstrom der wassergesättigten Luft nachgeschaltete und aus kippenrohrelementen bestehende Vorkühler durch Ausbildung seiner Rippen als Prallflächen zugleich den Wasserabscheider bildet. Abgesehen davon, da3 auf diese Weise auf einen besonderen Wasserabscheider verzichtet werden kann, liegt ein Vorteil darin, daß durch die vörgeschlagene Unterteilung und Anordnung der beiden Kühlerflächen ein gegenüber den bekannten Vorrichtungen wesentlich besserer Gesamtwirkungsgrad der Anlage erreicht wird. Dieser höhere Gesamtwirkungsgrad ermöglicht es, mit einer gegenüber den bekannten Kondensatoren wesentlich kleineren berieselten Oberfläche auszukommen. Diese Möglichkeit wird nicht nur infolge der Unterteilung und der Vorschaltung einer Vorkühlfläche vor dem berieselten Teil der Gesamtwärmeaustauschfläche erreicht, sondern auch dadurch, däß dieser Vorkühler gleichzeitig die aus dem Berieselungsteil aufsteigenden Wasserteilchen abfängt, die durch Verdampfung oder Verdunstung die Gesamtkühlwirkung in der Anlage wesentlich verbessern. Der Vorkühler erfüllt somit den doppelten Zweck, nämlich einerseits die Wasserabscheidung und andererseits eine verbesserte Wärmeübertragung ohne unmittelbare Berieselung.
Bei Kondensatoren ist bereits vorgeschlagen worden, das von dem Kältemittel durchflossene Rohrsvstem - in Strömungsrichtung der Luft oberhalb einer Luftbefeuchtungseinrichtung anzuordnen. Hierbei ist die aus Rippenrohren bestehende Kühlfläche der Luftbefeuchtungseinrichtung in Strömungsrichtung der Luft nachgeschaltet, wobei der Sprühstrahl allseitig von einer Kammer aus porösen oder abschirmenden Blechen, z. B. Sieben, umgeben ist um von der Luft mitgerissene Wassertropfen abzufangen. Da die zu diesem Zweck vorgesehene Abschirmung daher bereits die Funktion eines Wasserabscheiders hat, wird verhindert, daß die bei berieselten Kühlflächen bewußt ausgenutzte weitere Kühlwirkung durch die Verdampfung des Wassers auf der Kühleroberfläche überhaupt eintreten kann. Bei diesem bekannten Vorschlag handelt es sich daher nicht um einen Berieselungskühler, zumal durch diesen das von der vorliegenden Erfindung grundsätzlich abweichende Problem gelöst werden soll, die Luft auf Taupunkttemperatur zu kühlen und hierbei gleichzeitig einen wesentlichen Steinausfall zu vermeiden.
Bei dem Kühler gemäß der Erfindung sind die die Prallflächen bildenden Rippen der Vorkühlerrohre zweckmäßig zur Strömungsrichtung der Luft geneigt angeordnet, wobei die Rippen der in Strömungsrichtung übereinander angeordneten Rohrlagen. des Vorkühlers vorteilhaft in wechselnder Richtung geneigt sind. Es können jedoch auch gewellte Rippen verwendet werden und diese oder die geneigt angeordneten geraden Rippen zusätzlich mit Prallfiächen versehen sein.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn die Wärmeaustauschflächen des Vor- und Hauptkühlers aus mehreren in Strömungsrichtung der Luft übereinander angeordneten - gegebenenfalls gegeneinander versetzten - Rohrlagen gebildet sind, welche durch Endkammern zu einem auswechselbaren. Aggregat verbunden sind. Die Vereinigung von Rohrgruppen zu einem mit Endkammern versehenen Aggregat ist an sich bekannt.
In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt Fig. i .einen Querschnitt durch eine Verdunstungskondensationsanlage in schematischer Darstellung, Fig. 2 einen Teil des - vorgescbalteten Wärmeaustauschers in vergrößertem Maßstab im Schnitt und Fig.3 eine weitere Ausführungsform des Austauschers.
Das vom Kompressor kommende dampfförmige Kältemittel (z. B. NH3-Dampf) gelangt bei i in den als Wasserabs.cheider ausgebildeten Wärmeaustauscher 2 und wird über das Rohr 3 den nachgeschalteten Kühlelementen ¢ zugeleitet, aus welchen es bei 5 austritt und über das Rohr 6 einer Drosselstelle zugeführt wird. Das bei 7 zugeführte frische Kühlwasser wird mittels der Pumpe 8 der Berieselungseinrichtung 9 zugeleitet, in dem Sammelbecken io aufgefangen und durch die Pumpe 8 in Umlauf gehalten. Bei 7 wird nur so viel Frischwasser zugeführt, wie zur Deckung des Verlustes notwendig ist. Der über dem vorgeschalteten Wärmeaustauscher 2 angeordnete Ventilator i i saugt die Kühlluft durch die unterhalb des Kondensators seitlich vorgesehenen öffnungen 12 an und leitet sie an der Oberfläche der Kühlelemente ¢ vorbei durch den oberhalb der Berieselungseinrichtung angeordneten Wärmeaustauscher 2.
Fig. 2 zeigt die Anordnung der Rippen auf den Wärmeaustauscherrahren. Durch die in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten, mit abwechselnd nach verschiedenen Seiten geneigten Rippen 13 versehenen Rohre i q. werden im wesentlichen in Strömungsrichtung, jedoch zickzackförmig verlaufende Kanäle 15 gebildet, in welchen die von der durchströmenden Luft mitgerissenen Wassertropfen aufgefangen werden. Als Wärmeaustauseherrohre werden vorzugsweise an sich bekannte elliptische Rohre verwendet, deren Rippen zweckmäßig viereckige bzw. quadratische Form besitzen.
In dem Sammelbecken i o können Kühlschlangen 16 vorgesehen sein, durch welche das N H3-Kondensat hindurchgeleitet wird, sofern durch entsprechende Zufuhr von Frischwasser über die Leitung 7 die Temperatur des in dem Becken io befindlichen Wassers genügend tief gehalten wird. Das Ende der Kühlschlange wird dann mit der nicht dargestellten Drosselstelle verbunden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verdunstungskühler, insbesondere Verdunstungskondensator für Kältemaschinen, dessen aus etwa quer zum Kühlluftstrom angeordneten Rohrelementen bestehende Wärmeaustauschfläche in einen Vor- und einen Hauptkühler unterteilt ist und bei welchem der nur dein Hauptkühler zugeordneten Berieselungseinrichtung in Strömungsrichtung der Luft ein Wasserabscheider nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der den berieselten Kühlflächen (4.) im Hauptabzugsstrom der wassergesättigten Luft nachgeschaltete und aus Rippenrohrelementen bestehende Vorkühler (a) durch Ausbildung seiner Rippen (13) als Prallflächen zugleich den Wasserabscheider bildet.
2. Verdunstungskühler nach. Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die die Prallflächen bildenden Rippen (13) der Vorkühlerrohre (14) zur Strömungsrichtung der Luft geneigt angeordnet sind.
3. Verdunstungskühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Rippen (13) der in Strömungsrichtung der Luft übereinander angeordneten Rohrlagen (14) des Vorkühlers (2) in wechselnder Richtung geneigt angeordnet sind. q..
Verdunstungskühler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (13) auf den Rohren ( 14) des Vorkühlers (2) in geneigter Lage befestigt sind.
5. Verdunstungskühler nach Anspruch i oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch auf den Rohren (14) des Vorkühlers (2) angeordnete gewellte Rippen.
6. Verdunstungskühler nach Anspruch i oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch auf den Rohren (14) angeordnete, in Strömungsrichtung verlaufende Rippen (13), welche zusätzlich mit Prallflächen versehen sind.
7. Verdunstungskühler nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauschflächen dies Vor- und Hauptkühlers aus mehreren in Strömungsrichtung der Luft übereinander angeordneten - gegebenenfalls gegeneinander versetzten - Rohrlagen gebildet sind, welche durch Endkammern zu einem auswechselbaren Aggregat verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 498 017, 2 353 233.