EP2757340A2 - Cooler - Google Patents

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EP2757340A2
EP2757340A2 EP14151073.5A EP14151073A EP2757340A2 EP 2757340 A2 EP2757340 A2 EP 2757340A2 EP 14151073 A EP14151073 A EP 14151073A EP 2757340 A2 EP2757340 A2 EP 2757340A2
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EP
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flow
heat exchanger
flow equalization
equalization element
cooled
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EP14151073.5A
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Irhad Buljina
Thomas Greven
Stephan Faulhaber
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MAN Energy Solutions SE
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MAN Diesel and Turbo SE
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    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D31/00Other cooling or freezing apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/005Other auxiliary members within casings, e.g. internal filling means or sealing means
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    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F9/22Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • F28F2009/222Particular guide plates, baffles or deflectors, e.g. having particular orientation relative to an elongated casing or conduit

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Abstract

The radiator (10) has a heat exchanger (12) which is positioned in housing (11) to supply coolant to a gaseous medium flowed around pipes. An inlet (13) is provided to supply gaseous medium into housing through a flow enter side portion (14) of heat exchanger. An outlet (15) is provided to discharge gaseous medium from housing through a flow withdraw side portion (16) of heat exchanger. Perforated plate-like flow comparison moderation elements (18,19) are positioned in a flow direction of gaseous medium seen from upstream of flow enter side portion.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a cooler according to the preamble of claim 1.

Aus der Praxis ist es hinlänglich bekannt, mit Hilfe eines Kühlers ein gasförmiges Medium, welches in einem Verdichter verdichtet wurde, zu kühlen. Bei einem solchen Kühler kann es sich um einen Zwischenkühler zwischen zwei Verdichterstufen oder um einen Nachkühler nach der letzten oder einzigen Verdichterstufe handeln.From practice, it is well known to use a cooler to cool a gaseous medium which has been compressed in a compressor. Such a cooler may be an intercooler between two compressor stages or an aftercooler after the last or single compressor stage.

Aus der Praxis bekannte Kühler zur Kühlung eines in einem Verdichter verdichteten, gasförmigen Mediums verfügen über ein Gehäuse, wobei in dem Gehäuse ein Wärmetauscher zur Kühlung des verdichteten, gasförmigen Mediums angeordnet ist. Ein solcher Kühler verfügt über mehrere von Kühlmittel durchströmte und von dem zu kühlenden, gasförmigen Medium umströmte Rohre.Conventionally known coolers for cooling a compressed in a compressor, gaseous medium have a housing, wherein in the housing a heat exchanger for cooling the compressed, gaseous medium is arranged. Such a cooler has several pipes through which coolant flows and around which the gaseous medium to be cooled flows.

Beim Kühlmittel handelt es sich typischerweise um Wasser und beim zu kühlenden, gasförmigen Medium typischerweise um Luft.The coolant is typically water and the gaseous medium to be cooled is typically air.

Das Gehäuse des Kühlers verfügt über mindestens einen Zulauf, über welchen das zu kühlende, gasförmige Medium in das Gehäuse des Kühlers einführbar und einem strömungseintrittsseitigen Abschnitt des Wärmetauschers zuführbar ist. Ferner verfügt das Gehäuse über mindestens einen Ablauf, über welchen gekühltes, gasförmiges Medium ausgehend von einem strömungsaustrittsseitigen Abschnitt des Wärmetauschers aus dem Gehäuse des Kühlers abführbar ist. Abhängig vom Einsatzgebiet kann ein solcher Kühler große Abmessungen aufweisen. So sind Kühler bekannt, deren Gehäuse eine Länge von über 10 Metern und einen Durchmesser von über 3 Metern aufweist. Insbesondere bei Kühlern mit derart großen Abmessungen besteht das Problem, dass sich innerhalb des Kühlers eine ungleichmäßige Strömung für das zu kühlende, gasförmige Medium ausbildet. Eine derart ungleichmäßige Strömung für das zu kühlende, gasförmige Medium ist von Nachteil, da dann der Kühler nicht optimal betrieben werden kann. Eine ungleichmäßige Strömung des verdichteten, gasförmigen und zu kühlenden Mediums durch den Kühler beschränkt die Kühlleistung des Kühlers.The housing of the cooler has at least one inlet, via which the gaseous medium to be cooled can be introduced into the housing of the cooler and fed to a section of the heat exchanger on the inlet side of the flow. Furthermore, the housing has at least one outlet, via which cooled, gaseous medium can be discharged from the housing of the cooler, starting from a section of the heat exchanger that is on the outlet side of the flow. Depending on the application, such a cooler may have large dimensions. Thus coolers are known whose housing has a length of over 10 meters and a diameter of over 3 meters. Especially with coolers with such large dimensions, there is the problem that forms an uneven flow within the cooler for the gaseous medium to be cooled. Such a non-uniform flow for the gaseous medium to be cooled is disadvantageous because then the cooler can not be operated optimally. An uneven flow of the compressed, gaseous and to be cooled medium through the radiator limits the cooling capacity of the radiator.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Kühler zu schaffen.On this basis, the present invention seeks to provide a novel cooler.

Diese Aufgabe wird durch einen Kühler nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist im Gehäuse in Strömungsrichtung des zu kühlenden Mediums gesehen stromaufwärts des strömungseintrittseitigen Abschnitts des Wärmetauschers mindestens ein perforiertes, plattenartiges Strömungsvergleichmäßigungselement positioniert.This object is achieved by a cooler according to claim 1. According to the invention, at least one perforated, plate-like flow equalization element is positioned in the housing in the flow direction of the medium to be cooled upstream of the flow inlet-side section of the heat exchanger.

Nach der hier vorliegenden Erfindung ist stromaufwärts des strömungseintrittsseitigen Abschnitts des Wärmetauschers mindestens ein perforiertes, plattenartiges Strömungsvergleichmäßigungselement positioniert. Über das oder jedes Strömungsvergleichmäßigungselement kann eine gleichmäßige Strömung für das zu kühlende, gasförmige Medium durch den Wärmetauscher des Kühlers realisiert werden. Der Kühler kann dann in einem optimalen Betriebspunkt betrieben werden, wodurch dessen Kühlleistung verbessert werden kann. Weiterhin kann mit der Erfindung eine Kondensatabscheidung an einem gegebenenfalls vorhandenen Kondensatabscheider des Kühlers verbessert werden. Ferner kann mit der Erfindung der Druckverlust in einem Kühler reduziert und die Schwingungsbeanspruchung von Bauteilen des Kühlers verringert werden.According to the present invention, at least one perforated plate-like flow equalizing member is positioned upstream of the upstream side flow passage portion of the heat exchanger. Via the or each flow equalization element, a uniform flow for the gaseous medium to be cooled can be realized by the heat exchanger of the cooler. The cooler can then be operated at an optimum operating point, whereby its cooling performance can be improved. Furthermore, with the invention, a condensate separation can be improved on an optional condensate separator of the cooler. Further, with the invention, the pressure loss in a radiator can be reduced and the vibration stress of components of the radiator can be reduced.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist mindestens ein perforiertes, plattenartiges Strömungsvergleichmäßigungselement, das in Strömungsrichtung des zu kühlenden Mediums gesehen stromaufwärts des strömungseintrittseitigen Abschnitts des Wärmetauschers positioniert ist, in mehrere Segmente unterschiedlicher Porosität unterteilt. Über die Segmente mit unterschiedlichen Porositäten kann eine optimale Durchströmung des Kühlers bzw. des Wärmetauschers des Kühlers mit dem zu kühlenden, gasförmigen Medium eingestellt werden.According to an advantageous development, at least one perforated, plate-like flow equalization element, which is positioned upstream of the flow inlet-side section of the heat exchanger in the flow direction of the medium to be cooled, is subdivided into a plurality of segments of different porosity. Through the segments with different porosities, an optimal flow through the radiator or the heat exchanger of the radiator with the gaseous medium to be cooled can be set.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1:
eine Seitenansicht eines Kühlers;
Fig. 2:
eine Vorderansicht des Kühlers;
Fig. 3:
einen Querschnitt durch den Kühler;
Fig. 4:
einen Detail des Kühlers; und
Fig. 5:
einen Querschnitt durch einen alternativen Kühler.
Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:
Fig. 1:
a side view of a radiator;
Fig. 2:
a front view of the radiator;
3:
a cross section through the radiator;
4:
a detail of the radiator; and
Fig. 5:
a cross section through an alternative radiator.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft einen Kühler, welcher der Kühlung eines in einem Verdichter verdichteten, gasförmigen Mediums dient. Beim Verdichter kann es sich um einen Axialverdichter und beim erfindungsgemäßen Kühler um einen Zwischenkühler oder Nachkühler handeln. Insbesondere betrifft die Erfindung solche Kühler, die bei großen Verdichteranlagen ab einer Leistung von ca. 300.000 Nm3/h zum Einsatz kommen.The present invention relates to a cooler which serves to cool a compressed in a compressor, gaseous medium. The compressor may be an axial compressor and the radiator according to the invention may be an intercooler or aftercooler. In particular, the invention relates to such coolers that are used in large compressor systems from a capacity of about 300,000 Nm 3 / h.

Fig. 1 und 2 zeigen unterschiedliche Ansichten eines Kühlers 10, nämlich eines Gehäuses 11 des Kühlers 10, wobei innerhalb des Gehäuses 10 ein Wärmetauscher 12 angeordnet ist. Fig. 1 and 2 show different views of a radiator 10, namely a housing 11 of the radiator 10, wherein within the housing 10, a heat exchanger 12 is arranged.

Der Wärmetauscher 12 verfügt über mehrere, im Detail nicht gezeigte, von einem Kühlmittel, insbesondere von Wasser, durchströmte und von dem zu kühlenden, gasförmigen Medium, insbesondere von zu kühlender Luft, umströmte Rohre.The heat exchanger 12 has a plurality of tubes, not shown in detail, through which a coolant, in particular water, flows and is to be cooled by the gaseous medium to be cooled, in particular air to be cooled.

Am Gehäuse 11 des Kühlers 10 ist mindestens ein Zulauf 13 ausgebildet, über welchen das zu kühlende, verdichtete gasförmige Medium in das Gehäuse 11 des Kühlers 10 einführbar und einem strömungseintrittsseitigen Abschnitt 14 des Wärmetauschers 12 zuführbar ist. Ferner verfügt das Gehäuse 11 über mindestens einen Ablauf 15, über welchen gekühltes Medium, ausgehend von einem strömungsaustrittsseitigen Abschnitt 16 des Wärmetauschers 12 aus dem Gehäuse 11 des Kühlers 10 abführbar ist. Die Strömung des noch zu kühlenden gasförmigen Mediums und die Strömung des bereits gekühlten gasförmigen Mediums sind über mindestens ein Trennblech 25 voneinander separiert.On the housing 11 of the radiator 10, at least one inlet 13 is formed, via which the compressed, gaseous medium to be cooled can be introduced into the housing 11 of the radiator 10 and fed to a flow inlet-side section 14 of the heat exchanger 12. Furthermore, the housing 11 has at least one outlet 15, via which cooled medium, starting from a flow outlet-side section 16 of the heat exchanger 12 from the housing 11 of the radiator 10 can be discharged. The flow of the still to be cooled gaseous medium and the flow of the already cooled gaseous medium are separated by at least one partition plate 25 from each other.

In den Figuren ist durch Pfeile 17 die Strömungsrichtung des zu kühlenden, gasförmigen Mediums durch den Kühler 10 gezeigt, wobei insbesondere Fig. 2, 3 und 5 entnommen werden kann, dass das zu kühlende, gasförmige Medium von oben über den Zulauf 13 in den Kühler 10 einströmt, sich anschließend vertikal und horizontal entlang des strömungseintrittsseitigen Abschnitts 14 des Wärmetauschers 12 verteilt, anschließend den Wärmetauscher 12 in horizontaler Richtung vom strömungseintrittsseitigen Abschnitt 14 zum strömungsaustrittsseitigen Abschnitt 16 durchströmt, und dann vertikal und horizontal entlang des strömungsaustrittsseitigen Abschnitts 16 des Wärmetauschers 12 zum Ablauf 15 strömt.In the figures, the direction of flow of the gaseous medium to be cooled through the cooler 10 is shown by arrows 17, in particular Fig. 2 . 3 and 5 can be taken that the gaseous medium to be cooled flows from above via the inlet 13 into the radiator 10, then distributed vertically and horizontally along the flow inlet side portion 14 of the heat exchanger 12, then the heat exchanger 12 in the horizontal direction from the flow inlet side section 14 Flow outlet-side section 16 flows through, and then flows vertically and horizontally along the flow outlet side portion 16 of the heat exchanger 12 to the outlet 15.

Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung ist im Gehäuse 11 des Kühlers 10 in Strömungsrichtung des zu kühlenden, gasförmigen Mediums gesehen, stromaufwärts des strömungseintrittsseitigen Abschnitts 14 des Wärmetauschers 12 mindestens ein perforiertes, plattenartiges Strömungsvergleichmäßigungselement positioniert.In the sense of the present invention, at least one perforated, plate-like flow equalization element is positioned in the housing 11 of the cooler 10 in the flow direction of the gaseous medium to be cooled, upstream of the flow inlet-side section 14 of the heat exchanger 12.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 sind in Strömungsrichtung des zu kühlenden, gasförmigen Mediums gesehen vor dem strömungseintrittsseitigen Abschnitt 14 des Wärmetauschers 12 zwei perforierte, plattenartige Strömungsvergleichmäßigungselemente 18, 19 positioniert, die gemäß Fig. 3 winkelprofilartig zueinander angeordnet sind und einen Winkel α zwischen 30° und 60° einschließen. Vorzugsweise schließen die beiden perforierten, plattenartigen Strömungsvergleichmäßigungselemente 18 und 19 einen Winkel α zwischen 40° und 50° ein. Ein erstes perforiertes, plattenartiges Strömungsvergleichmäßigungselement 18 erstreckt sich in bzw. parallel zu der Strömungsrichtung 17 des zu kühlenden Mediums durch den Wärmetauscher 12. Ein zweites Strömungsvergleichmäßigungselement 19, welches unterhalb des ersten Strömungsvergleichmäßigungselements 18 angeordnet ist, erstreckt sich schräg zur Strömungsrichtung 17 des zu kühlenden Mediums durch den Wärmetauscher 12.In the embodiment of Fig. 1 to 4 In the flow direction of the gaseous medium to be cooled, two perforated, plate-like flow equalization elements 18, 19 are positioned in front of the flow inlet-side section 14 of the heat exchanger 12 Fig. 3 are arranged angle profile to each other and include an angle α between 30 ° and 60 °. Preferably, the two perforated, plate-like flow equalization elements 18 and 19 enclose an angle α between 40 ° and 50 °. A first perforated, plate-like flow equalization element 18 extends in or parallel to the flow direction 17 of the medium to be cooled through the heat exchanger 12. A second flow equalization element 19, which is arranged below the first flow equalization element 18, extends obliquely to the flow direction 17 of the medium to be cooled through the heat exchanger 12.

Vorzugsweise ist sowohl das erste, obere plattenartige Strömungsvergleichmäßigungselement 18 als auch das zweite, untere plattenartige Strömungsvergleichmäßigungselement 19 in mehrere Segmente unterschiedlicher Porosität unterteilt.Preferably, both the first, upper plate-like flow equalization element 18 and the second, lower plate-like flow equalization element 19 are subdivided into a plurality of segments of different porosity.

Die Segmente unterschiedlicher Porosität des oberen Strömungsvergleichmäßigungselements 18, welches in bzw. parallel zur Strömungsrichtung 17 des zu kühlenden Mediums durch den Wärmetauscher 12 verläuft, sind vorzugsweise derart in horizontaler Richtung senkrecht zur Strömungsrichtung 17 des zu kühlenden Mediums durch den Wärmetauscher nebeneinander positioniert, dass benachbart zu dem Zulauf 13 für das zu kühlende Medium eine relativ geringe Porosität und mit zunehmendem Abstand zu dem Zulauf 13 eine relativ hohe Porosität ausgebildet ist. So kann vorgesehen sein, das obere Strömungsvergleichmäßigungselement 18 in zum Beispiel fünf oder sieben Segmente zu untergliedern, wobei das Segment, welches benachbart zum Zulauf 13 positioniert ist, eine relativ hohe Porosität von zum Beispiel 40 % aufweist, wohingegen mit zunehmendem Abstand der Segmente von dem Zulauf 13 die Porosität sukzessive zunimmt, zum Beispiel schrittweise je Segment um 10 %.The segments of different porosity of the upper flow equalization element 18, which runs in or parallel to the flow direction 17 of the medium to be cooled through the heat exchanger 12, are preferably positioned in a horizontal direction perpendicular to the flow direction 17 of the medium to be cooled by the heat exchanger adjacent to each other that adjacent the inlet 13 for the medium to be cooled a relatively low porosity and with increasing distance from the inlet 13 a relatively high porosity is formed. Thus, it may be provided to subdivide the upper flow equalization element 18 into, for example, five or seven segments, the segment positioned adjacent to the inlet 13 having a relatively high porosity of, for example, 40%, whereas As the distance of the segments from the inlet 13 increases, the porosity increases successively, for example by 10% per segment.

Vorzugsweise ist auch das untere Strömungsvergleichmäßigungselement 19, welches zur Strömungsrichtung 17 des zu kühlenden Mediums durch den Wärmetauscher 12 schräg gestellt ist, in mehrere Segmente unterschiedlicher Porosität unterteilt, wobei in einem konkreten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein kann, dieses Strömungsvergleichmäßigungselement 19 in zwei Segmente zu untergliedern, wobei dann in einem oberen Segment des unteren Strömungsvergleichmäßigungselements 19, welches benachbart zum oberen Strömungsvergleichmäßigungselement 18 verläuft, eine relativ große Porosität eingestellt ist, wohingegen in dem unteren Segment des unteren Strömungsvergleichmäßigungselements 19, welches vom oberen Strömungsvergleichmäßigungselement 18 beabstandet ist, eine relativ große Porosität ausgebildet ist. Die Segmente unterschiedlicher Porosität des unteren Strömungsvergleichmäßigungselements 19 sind demnach nicht in horizontaler Richtung nebeneinander sondern in vertikaler Richtung übereinander positioniert.Preferably, the lower flow equalization element 19, which is inclined to the flow direction 17 of the medium to be cooled by the heat exchanger 12, divided into several segments of different porosity, which may be provided in a concrete embodiment, this flow equalization element 19 into two segments, wherein then a relatively large porosity is set in an upper segment of the lower flow equalization element 19 which extends adjacent to the upper flow equalization element 18, whereas in the lower segment of the lower flow equalization element 19, which is spaced from the upper flow equalization element 18, a relatively large porosity is formed. The segments of different porosity of the lower flow equalization element 19 are accordingly not positioned next to one another in the horizontal direction but one above the other in the vertical direction.

Wie am besten Fig. 3 entnommen werden kann, ist das obere, erste Strömungsvergleichmäßigungselement 18, welches sich parallel zur Strömungsrichtung 17 des zu kühlenden Mediums durch den Wärmetauscher 12 erstreckt, mit einem Abstand Δd1 unterhalb einer Oberkante 20 des Wärmetauschers 17 angeordnet. Ferner kann Fig. 3 entnommen werden, dass beide Strömungsvergleichmäßigungselemente 18 und 19 mit einem Abstand Δd2 vor dem strömungseintrittsseitigen Abschnitt 14 des Wärmetauschers 12 angeordnet sind, sodass demnach ein Teil der über den Wärmetauscher 12 zu leitenden Strömung über die Strömungsvergleichmäßigungselemente 18 und 19 und ein anderer Teil an denselben vorbeigeführt wird.How best Fig. 3 can be removed, the upper, first flow equalization element 18 which extends parallel to the flow direction 17 of the medium to be cooled through the heat exchanger 12, with a distance Δd1 below an upper edge 20 of the heat exchanger 17 is arranged. Furthermore, can Fig. 3 it can be seen that both flow equalization elements 18 and 19 are arranged at a distance Δd2 in front of the flow inlet-side section 14 of the heat exchanger 12, so that part of the flow to be conducted via the heat exchanger 12 is guided past the flow equalization elements 18 and 19 and another part ,

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus dem Strömungsvergleichmäßigungselement 18 bzw. aus dem Strömungsvergleichmäßigungselement 19 im Bereich eines Segments desselben, wobei in Fig. 4 mehrere Löcher bzw. Ausnehmungen 21 gezeigt sind, deren Größe und Abstand die Porosität des jeweiligen Segments des jeweiligen Strömungsvergleichmäßigungselements 18 bzw. 19 bestimmen. Fig. 4 shows a section of the flow equalization element 18 and from the flow equalization element 19 in the region of a segment the same, being in Fig. 4 a plurality of holes or recesses 21 are shown whose size and spacing determine the porosity of the respective segment of the respective flow equalization element 18 or 19.

In Fig. 4 sind die Ausnehmungen 21 matrixartig in Form mehrerer Reihen und Spalten angeordnet, wobei in der Mitte zwischen zwei Ausnehmungen 21 einer ersten Reihe eine Ausnehmung einer benachbarten zweiten Reihe angeordnet ist. Jeweils drei in zwei Reihen positionierte Ausnehmungen 21 sind mit ihren Mittelpunkten an den Eckpunkten eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnet. Diese Anordnung der Ausnehmungen 21 ist rein exemplarischer Natur.In Fig. 4 the recesses 21 are arranged like a matrix in the form of several rows and columns, wherein in the middle between two recesses 21 of a first row, a recess of an adjacent second row is arranged. Each three recesses 21 positioned in two rows are arranged with their centers at the vertices of an isosceles triangle. This arrangement of the recesses 21 is purely exemplary nature.

Fig. 5 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlers 10, bei welchem im Gehäuse 11 drei perforierte, plattenartige Strömungsvergleichmäßigungselemente 22, 23 und 24 positioniert sind. Ein erstes, oberes Strömungsvergleichmäßigungselement 22 und ein zweites, unteres Strömungsvergleichmäßigungselement 24 erstrecken sich jeweils in bzw. parallel zur Strömungsrichtung 17 des zu kühlenden, gasförmigen Mediums durch den Wärmetauscher 12. Ein drittes, mittleres Strömungsvergleichmäßigungselement 24 erstreckt sich senkrecht zur Strömungsrichtung des zu kühlenden, gasförmigen Mediums durch den Wärmetauscher 12 zwischen dem oberen Strömungsvergleichmäßigungselement 22 und dem unteren Strömungsvergleichmäßigungselement 23. Mindestens eines dieser Strömungsvergleichmäßigungselemente 22, 23, 24 kann wieder in jeweils mehrere Segmente unterschiedlicher Porosität untergliedert sein. Fig. 5 shows an alternative embodiment of a cooler 10 according to the invention, wherein in the housing 11, three perforated, plate-like flow equalization elements 22, 23 and 24 are positioned. A first, upper flow equalization element 22 and a second, lower flow equalization element 24 each extend in or parallel to the flow direction 17 of the gaseous medium to be cooled through the heat exchanger 12. A third, middle flow equalization element 24 extends perpendicular to the flow direction of the gaseous to be cooled Medium through the heat exchanger 12 between the upper flow equalization element 22 and the lower flow equalization element 23. At least one of these flow equalization elements 22, 23, 24 may again be subdivided into a plurality of segments of different porosity.

Mit der Erfindung ist es möglich, auf einfache Art und Weise eine Strömungsvergleichmäßigung innerhalb des Kühlers 10 zu bewirken, um so zu gewährleisten, dass zu kühlendes, gasförmiges Medium gleichmäßig bzw. gleichförmig über den Wärmetauscher 12 des Kühlers 10 geführt wird. Hierdurch kann der Wirkungsgrad des Kühlers 10 verbessert und derselbe in einem optimalen Betriebspunkt betrieben werden. Durch die Vergleichmäßigung der Strömung durch den Kühler 10 werden weiterhin Baugruppen desselben weniger schwingungsseitig beansprucht. Der Druckverlust im Kühler 10 kann optimiert werden. Weiterhin kann ggf. eine Kondensatabscheidung an einem stromabwärts des Wärmetauschers 12 verbauten Kondensatabscheider verbessert werden.With the invention, it is possible to effect a flow equalization within the radiator 10 in a simple manner, so as to ensure that the gaseous medium to be cooled is uniformly conducted over the heat exchanger 12 of the radiator 10. This can improve the efficiency of the radiator 10 and operate it at an optimum operating point. By equalizing the flow through the cooler 10 further assemblies thereof are claimed less vibration side. The pressure loss in the radiator 10 can be optimized. Furthermore, if necessary, condensate separation at a downstream of the heat exchanger 12 installed condensate can be improved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Kühlercooler
1111
Gehäusecasing
1212
Wärmetauscherheat exchangers
1313
ZulaufIntake
1414
strömungseintrittseitiger Abschnittflow inlet side section
1515
Ablaufprocedure
1616
strömungsaustrittseitiger Abschnittflow outlet side section
1717
Strömungsrichtungflow direction
1818
StrömungsvergleichmäßigungselementFlow equalization element
1919
StrömungsvergleichmäßigungselementFlow equalization element
2020
Oberkantetop edge
2121
Ausnehmungrecess
2222
StrömungsvergleichmäßigungselementFlow equalization element
2323
StrömungsvergleichmäßigungselementFlow equalization element
2424
StrömungsvergleichmäßigungselementFlow equalization element
2525
TrennblechDivider

Claims (12)

Kühler (10) zur Kühlung eines in einem Verdichter verdichteten, gasförmigen Mediums, mit einem Gehäuse (11), mit einem im Gehäuse (11) positionierten Wärmetauscher (12), der mehrere von einem Kühlmittel durchströmte und von dem zu kühlenden, gasförmigen Medium umströmte Rohre aufweist, mit mindestens einem Zulauf (13), über welchen das zu kühlende Medium in das Gehäuse (11) des Kühlers einführbar und einem strömungseintrittseitigen Abschnitt (14) des Wärmetauschers (12) zuführbar ist, und mit mindestens einem Ablauf (15), über welchen gekühltes Medium ausgehend von einem strömungsaustrittseitigen Abschnitt (16) des Wärmetauschers (12) aus dem Gehäuse (11) des Kühlers abführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (11) in Strömungsrichtung des zu kühlenden Mediums gesehen stromaufwärts des strömungseintrittseitigen Abschnitts (14) des Wärmetauschers (12) mindestens ein perforiertes, plattenartiges Strömungsvergleichmäßigungselement (18, 19; 22, 23, 24) positioniert ist.Radiator (10) for cooling a compressed in a compressor, gaseous medium, comprising a housing (11), with a in the housing (11) positioned heat exchanger (12), which flows through a plurality of a coolant and to be cooled by the gaseous medium Having tubes, with at least one inlet (13) through which the medium to be cooled in the housing (11) of the radiator inserted and a flow inlet side portion (14) of the heat exchanger (12) can be supplied, and at least one outlet (15), via which cooled medium, starting from a flow outlet side section (16) of the heat exchanger (12) from the housing (11) of the radiator is discharged, characterized in that seen in the housing (11) in the flow direction of the medium to be cooled upstream of the flow inlet side portion (14 ) of the heat exchanger (12) at least one perforated, plate-like flow equalization element (18, 19, 22, 23, 24) is positioned. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (11) in Strömungsrichtung des zu kühlenden Mediums gesehen stromaufwärts des strömungseintrittseitigen Abschnitts (14) des Wärmetauschers (12) mehrere perforierte, plattenartige Strömungsvergleichmäßigungselemente (18, 19; 22, 23, 24) positioniert sind.Cooler according to claim 1, characterized in that in the housing (11) in the flow direction of the medium to be cooled upstream of the flow inlet side portion (14) of the heat exchanger (12) a plurality of perforated, plate-like flow equalization elements (18, 19, 22, 23, 24) positioned are. Kühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein perforiertes, plattenartiges Strömungsvergleichmäßigungselement (18, 19; 22, 23, 24), das in Strömungsrichtung des zu kühlenden Mediums gesehen stromaufwärts des strömungseintrittseitigen Abschnitts (14) des Wärmetauschers (12) positioniert ist, in mehrere Segmente unterschiedlicher Porosität unterteilt ist.Cooler according to claim 1 or 2, characterized in that at least one perforated, plate-like flow equalization element (18, 19; 22, 23, 24) positioned upstream of the flow inlet side section (14) of the heat exchanger (12) seen in the flow direction of the medium to be cooled is divided into several segments of different porosity. Kühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (11) mindestens zwei perforierte, plattenartige Strömungsvergleichmäßigungselemente (18, 19) positioniert sind, die derart winkelprofilartig zueinander angeordnet sind, dass sich ein erstes, oberes Strömungsvergleichmäßigungselement (18) in Strömungsrichtung des zu kühlenden Mediums durch den Wärmetauscher (12) erstreckt, und dass sich ein zweites, unteres Strömungsvergleichmäßigungselement (19) schräg zur Strömungsrichtung des zu kühlenden Mediums durch den Wärmetauscher (12) erstreckt.Radiator according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the housing (11) at least two perforated, plate-like flow equalization elements (18, 19) are positioned, which are arranged in such an angle profile to each other that a first, upper flow equalization element (18) in Flow direction of the medium to be cooled through the heat exchanger (12) extends, and that a second, lower flow equalization element (19) extends obliquely to the flow direction of the medium to be cooled through the heat exchanger (12). Kühler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, obere Strömungsvergleichmäßigungselement (18) und das zweite, untere Strömungsvergleichmäßigungselement (19) einen Winkel zwischen 30° und 60° einschließen.Radiator according to claim 4, characterized in that the first, upper flow equalization element (18) and the second, lower flow equalization element (19) enclose an angle between 30 ° and 60 °. Kühler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, obere Strömungsvergleichmäßigungselement (18) und das zweite, untere Strömungsvergleichmäßigungselement (19) einen Winkel zwischen 40° und 50° einschließen.Radiator according to claim 5, characterized in that the first, upper flow equalization element (18) and the second, lower flow equalization element (19) enclose an angle between 40 ° and 50 °. Kühler nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, obere Strömungsvergleichmäßigungselement (18) mit einem ersten Abstand unterhalb einer Oberkante (20) des Wärmetauschers (12) angeordnet ist, und dass das erste, obere Strömungsvergleichmäßigungselement (18) und das zweite, untere Strömungsvergleichmäßigungselement (19) jeweils mit einem zweiten Abstand von dem strömungseintrittseitigen Abschnitt (14) des Wärmetauschers (12) angeordnet sind.Cooler according to one of claims 4 to 6, characterized in that the first, upper flow equalization element (18) at a first distance below an upper edge (20) of the heat exchanger (12) is arranged, and that the first, upper flow equalization element (18) and the second, lower flow equalization element (19) are each arranged at a second distance from the flow inlet-side section (14) of the heat exchanger (12). Kühler nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, obere Strömungsvergleichmäßigungselement (18) in mehrere Segmente unterschiedlicher Porosität unterteilt ist, wobei die Segmente unterschiedlicher Porosität des ersten, oberen Strömungsvergleichmäßigungselements (18) derart nebeneinander positioniert sind, dass benachbart zu dem oder jedem Zulauf (13) für das zu kühlende Medium eine relativ geringe Porosität und mit Abstand zu dem oder jedem Zulauf (13) eine relativ hohe Porosität ausgebildet ist.Cooler according to one of claims 4 to 7, characterized in that the first, upper flow equalization element (18) is divided into a plurality of segments of different porosity, wherein the segments of different porosity of the first, upper flow equalization element (18) are positioned side by side in such a way that adjacent the or each inlet (13) for the medium to be cooled a relatively low porosity and at a distance from the or each inlet (13) a relatively high porosity is formed. Kühler nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite, untere Strömungsvergleichmäßigungselement (19) in mehrere Segmente unterschiedlicher Porosität unterteilt ist, wobei die Segmente unterschiedlicher Porosität des zweiten, unteren Strömungsvergleichmäßigungselements (19) derart übereinander positioniert sind, dass benachbart zu dem ersten, oberen Strömungsvergleichmäßigungselement (18) eine relativ große Porosität und mit Abstand zu dem ersten, oberen Strömungsvergleichmäßigungselement (18) eine relativ geringe Porosität ausgebildet ist.Cooler according to one of claims 4 to 8, characterized in that the second, lower flow equalization element (19) is divided into a plurality of segments of different porosity, wherein the segments of different porosity of the second, lower flow equalization element (19) are positioned one above the other, that adjacent a relatively large porosity is formed in the first, upper flow equalization element (18) and a relatively small porosity is formed at a distance from the first, upper flow uniformity element (18). Kühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (11) mindestens drei perforierte, plattenartige Strömungsvergleichmäßigungselemente (22, 23, 24) positioniert sind, nämlich ein erstes, oberes Strömungsvergleichmäßigungselement (22) und ein zweites, unteres Strömungsvergleichmäßigungselement (23), die sich in Strömungsrichtung des zu kühlenden Mediums durch den Wärmetauscher (12) erstrecken, sowie ein drittes, mittleres Strömungsvergleichmäßigungselement (24), das sich zwischen dem oberen und unteren Strömungsvergleichmäßigungselement senkrecht zur Strömungsrichtung des zu kühlenden Mediums durch den Wärmetauscher (12) erstreckt.Radiator according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the housing (11) at least three perforated, plate-like flow equalization elements (22, 23, 24) are positioned, namely a first, upper flow equalization element (22) and a second, lower flow equalization element ( 23) extending in the flow direction of the medium to be cooled through the heat exchanger (12), and a third, average flow equalization element (24) extending between the upper and lower Strömungsvergleichmäßigungselement perpendicular to the flow direction of the medium to be cooled by the heat exchanger (12) extends. Kühler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, obere Strömungsvergleichmäßigungselement (22) mit einem ersten Abstand unterhalb einer Oberkante (20) des Wärmetauschers (12) angeordnet ist, und dass das erste, obere Strömungsvergleichmäßigungselement (22), das zweite, untere Strömungsvergleichmäßigungselement (23) und das dritte, mittlere Strömungsvergleichmäßigungselement (24) jeweils mit einem zweiten Abstand von dem strömungseintrittseitigen Abschnitt (14) des Wärmetauschers (12) angeordnet sind.Radiator according to claim 10, characterized in that the first, upper flow equalization element (22) is arranged at a first distance below an upper edge (20) of the heat exchanger (12), and in that the first, upper flow equalization element (22), the second, lower The flow equalization element (23) and the third, middle flow equalization element (24) are each arranged at a second distance from the flow inlet-side section (14) of the heat exchanger (12). Kühler nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsvergleichmäßigungselemente (22, 23, 24) jeweils in mehrere Segmente unterschiedlicher Porosität unterteilt ist.Radiator according to claim 10 or 11, characterized in that the flow equalization elements (22, 23, 24) are each subdivided into a plurality of segments of different porosity.
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