DE1078540B - Vorrichtung zum Kondensieren gasfoermiger Stroemungsmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Kondensieren gasförmiger Strömungsmittel, die in den festen Aggregatzustand übergehen.

Bestimmte Stoffe sind, wenn sie in den festen Zustand kondensiert werden, sehr schwierig zu handhaben. Das Kondensationsverfahren erfordert eine kühle Fläche, auf der sich das feste Material ablagert. In vielen Fällen bildet das auf diese abgelagerte feste Material sehr harte Überzüge auf den Kondensatorflächen, wodurch der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung durch diese Flächen und damit der Wirkungsgrad des Kondensators beeinträchtigt wird. Die entstandenen Überzüge lassen sich in vielen Fällen nur sehr schwer entfernen. Es wurde bereits vorgeschlagen, solche Überzüge mit Hilfe mechanischer Schaber und durch verschiedene Arten von Schlagvorrichtungen, beispielsweise durch lose Ketten, zu entfernen, die den Überzug zerstoßen und pulverisieren, so daß dieser von der Kondensatorfläche losbricht. a°

Bei den bisher bekannten Kondensatoren, bei welchen solche Schaber oder Schlagvorrichtungen verwendet werden, besteht die Gefahr, daß sich das kondensierte Material auf der Fläche der Schab- oder Schlagvorrichtung ablagert. In diesen Fällen ist der Wirkungsgrad des Schab- oder Stoßvorgangs beeinträchtigt, so daß die Anlage periodisch für das Reinigen des Schabers oder des verwendeten Reinigungsmechanismus stillgesetzt werden muß. Die Ansammlung von festen Stoffen an der Reinigungsvorrichtung, sei es durch Kondensation oder dadurch, daß diese von der Kondensatorwandung auf die Reinigungsvorrichtung fallen, wie dies manchmal bei schraubenförmigen Schabern der Fall ist, kann sogar so stark werden, daß die Bewegung der Vorrichtung völlig zum Stillstand kommt.

Diesem schwerwiegenden Nachteil, der allen bisher bekannten Einrichtungen dieser Art anhaftet, wird durch die Erfindung abgeholfen, und zwar dadurch, daß in bei Misch- oder Knetvorrichtungen bekannter Weise in einem länglichen Gehäuse mit einem Querschnitt in Form von aneinanderstoßenden kreisförmigen Segmenten gleichen Halbmessers über deren gesamte Länge sich erstreckende, linsenförmigen Querschnitt besitzende Schaber angeordnet sind, die gleichzeitig und in gleicher Richtung jeweils um die Mittelachse des dem Schaber zugeordneten Segments drehbar sind und hierbei stets senkrecht übereinanderstehende Ouerschnittsachsen besitzen sowie mit ihren Längskanten sowohl die gesamte Innenwand ihres zugeordneten Gehäusesegments als auch die Oberflächen des benachbarten Schabers abstreichen.

Um ein derartiges mit Schabern ausgestattetes Gehäuse zum Kondensieren gasförmiger Medien brauch-Vorriditung zum Kondensieren,
gasförmiger Strömungsmittel

Anmelder:

Aluminium Laboratories Limited,
Montreal (Kanada)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Hoffmann, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 34

Beanspruchte PWorität:
V. St. v. Amerika vom 13. Dezember 1955

Bryan Rapson, Arvida, Quebec (Kanada),
ist als Erfinder genannt worden

bar zu machen und dafür besonders zweckmäßig zu gestalten, ist das Gehäuse in senkrechter Richtung sich erstreckend angeordnet, und es weist an seinem oberen Ende einen oder mehrere Einlasse für die Zufuhr des Strömungsmittels und an seinem unteren Ende einen oder mehrere Auslässe für dessen Abfuhr und eine verschließbare Öffnung für das Kondensat auf. Das Gehäuse ist an seiner Außenseite mit Heiz- und Kühlmänteln ausgestattet. Die Heizmäntel liegen in der Nähe der Einlasse für das Strömungsmittel und die Kühlmantel unterhalb der Einlasse und der Heizmäntel in der Nähe des Gehäusebodens, jedoch über den Auslässen für das Strömungsmittel. Durch diese Anordnung der Heiz- und Kühlmantel wird einerseits die Temperatur des in das Gehäuse eintretenden gasförmigen Strömungsmittel über dessen Siedepunkt aufrechterhalten und damit Ablagerung von Kondensat in den Einlassen verhindert; andererseits wird die Kondensation des Strömungsmittels an den Innenwänden des Gehäuses bewerkstelligt. Die Schaber haben dabei eine selbstreinigende Wirkung, dienen aber im wesentlichen doch einem anderen Zweck als die bei diesbezüglich ähnlich gebauten Misch- und Knetmaschinen verwendeten Scheiben.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, nach der Linie I-I der Fig. 2 und teilweise im Aufriß, wobei

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bestimmte Teile weggebrochen sind, eines Kondensators mit einem Schabermechanismus gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht des in Fig. 1 gezeigten Kondensators, .

Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1,

Fig. 4 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1,

Fig. 5 eine Ansicht in schematischer Darstellung, welche die Profile der beiden Schaber zeigt und die Geometrie dieser Profile darstellt,

Fig. 6 eine Ansicht, welche schematisch eine abgeänderte Form des Schaberprofils gemäß der Erfindung zeigt,

Fig. 7 eine Ansicht im Aufriß mit weggebrochenen Teilen, welche einen vollständigen, erfindungsgemäß ausgebildeten Schaber zeigt,

Fig. 8 eine Draufsicht des in Fig. 7 gezeigten Schabers,

Fig. 9 eine Ansicht im senkrechten Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig. 8, aus der sich konstruktive Einzelheiten eines Abschnitts des in Fig. 8 gezeigten Schabers ergeben,

Fig. 10 eine der Fig. S ähnliche schematische Dar-Stellung, welche die bei der Bestimmung gewisser Abmessungen einer ausgeführten Vorrichtung mit Spielen angewandte Geometrie zeigt, und

Fig. 11 eine der Fig. 10 ähnliche schematische Darstellung, welche die in Verbindung mit einem anderen vorgeschriebenen Spiel angewandte Geometrie zeigt.

In Fig. 1 ist ein vollständiger Kondensator dargestellt, der ein Gehäuse 1 besitzt, dessen Querschnitt, wie sich am besten aus Fig. 3 und 4 ergibt, die Form von zwei aneinanderstoßenden im wesentlichen kreisförmigen Segmenten 1 α und 1 b hat. Das Gehäuse 1 erstreckt sich in senkrechter Richtung. Das obere Ende des Gehäuses ist mit einem Flansch oder Ring 2 versehen, der an seinem Umfang festgeschweißt ist. Am Flansch 2 ist eine Deckelplatte 3 durch geeignete Mittel, beispielsweise durch Bolzen 4, befestigt. Die Deckelplatte 3 trägt durch eine nachstehend näher beschriebene Lagerkonstruktion zwei senkrechte Wellen 5 und 6, die sich nach unten durch die ganze Länge des Gehäuses 1 erstrecken.

Auf den Wellen 5 und 6 sind zwei Schaber 7 und 8 befestigt. Jeder Schaber hat einen etwa linsenförmigen Querschnitt, wie sich aus Fig. 3 und 4 ergibt.

Die Geometrie der Querschnitte der Schaber 7 und 8 ist nachstehend in Verbindung mit Fig. 5 näher beschrieben. Es sei zunächst erwähnt, daß jeder der Schaber 7 und 8 einen Querschnitt besitzt, der durch zwei Kreisbogen bestimmt wird, deren Halbmesser gleich dem Abstand zwischen den Mittelpunkten der Wellen 5 und 6 ist, wobei die Kreisbogen jedes Schabers Krümmungsmittelpunkte haben, die an diametral gegenüberliegenden Stellen auf dem Umfang des Kreises liegen, der das jeweilige Segment 1 α und 1 b bestimmt und zu dem die Drehachse des Schabers gleichachsig ist. Die Winkelstellung des Schabers 7 im Segment la des Gehäuses hat einen Abstand von 90° von der Winkelstellung des Schabers 8 im Segment 1 b des Gehäuses.

Die Wellen 5 und 6 erstrecken sich nach oben durch eine Platte 3 und durch eine weitere Lagerungsplatte 9. Oberhalb der Platte 9 tragen die Wellen 5 und 6 Zahnräder 10 und 11, die beide mit einem Antriebszahnrad 12 auf einer Antriebswelle 13 im Eingriff stehen, welche von einer geeigneten Kraftquelle aus angetrieben werden kann. Durch diese Antriebsanordnung wird erreicht, daß sich beide Wellen 5 und 6 in der gleichen Richtung drehen.

Wenn sich die Schaber 7 und 8 drehen, schaben ihre Kanten ununterbrochen an den Innenseiten der Segmente la und Ib. Ferner schaben und reinigen die Kanten des Schabers 8 intermittierend die gekrümmten Flächen des Schabers 7, und umgekehrt. Daher kann kein festes an der Innenseite des Gehäuses 1 oder auf der Fläche der Schaber 7 und 8 abgelagertes Material auf diesen Flächen verbleiben, sondern wird durch die Schabwirkung entfernt und fällt durch den Raum zwischen dem Gehäuse 1 und den Schabern nach unten in einen geeigneten Behälter od. dgl., aus dem das Material wiedergewonnen und entfernt werden kann. Zur Vereinfachung der Darstellung ist als Beispiel eines solchen Behälters in den Zeichnungen ein allgemein mit 14 bezeichneter Kondensatabscheidezylinder gezeigt. Der Kondensator kann an dem Abscheider 14 oder auf dessen Oberseite durch geeignete, nicht gezeigte Mittel angeordnet sein.

Das zu kondensierende Gas bzw. die zu kondensierenden Dämpfe treten in die Vorrichtung durch eine Einlaßleitung 15 ein, die am besten in Fig. 4 gezeigt ist und, wie sich aus Fig. 1 ergibt, auf der Rückseite der Vorrichtung angeordnet ist. Die Einlaßleitung 15 mündet in der Mitte der Rückseite des Gehäuses 1 in das letztere. An der der Einlaßleitung 15 gegenüberliegenden Höhe sind die Schaber 7 und 8 mit Kanälen 7a, 7 b und 8 a, 8 & (Fig. 4 und 7) versehen. Diese Kanäle ermöglichen, daß das eintretende Strömungsmittel durch die Schaber hindurchtreten kann, so daß es auf allen Seiten der sich drehenden Schaber durch den Kondensator nach unten gelangen kann und kein Druckunterschied zwischen den Seiten der Schaber entsteht.

Um den Umfang der beiden Segmente des Gehäuses 1 sind in der Höhe der Einlaß leitung 15 zwei Mäntel 16 und 17 vorgesehen. Diese Mäntel dienen als Heizmäntel und werden durch ein Einlaßrohr 18, ein Auslaßrohr 19 und ein U-förmiges Verbindungsrohr 20, welches die vorderen Enden der beiden Mäntel verbindet, mit einem Heizmittel beliefert. Dem Einlaßrohr 18 wird ein Heizmittel zugeführt, das z. B. überhitzter Dampf oder ein eutektisches Gemisch von Diphenyl und Diphenyloxyd sein kann, das unter der Bezeichnung Dowtherm im Handel erhältlich ist. Dieses Heizmittel wird auf einer Temperatur über dem Siedepunkt des in das Gehäuse 1 eintretenden gasförmigen Strömmittels gehalten. Der Zweck der Beheizung des Gehäuses benachbart dem Einlaß 15 ist, eine Kondensation des gasförmigen Materials an der Oberfläche des Einlasses 15 um die oberen Enden der Schaber herum oder in den Kanälen 7a, 7 b, 8a, 8 & zu verhindern. Wenn keine Beheizung vorgesehen ist, könnte es vorkommen, daß durch Kondensation diese Kanäle verstopft werden.

Es erscheint zunächst, daß die Schaber 7 und 8 in der Höhe des Einlasses 15 nicht erforderlich sind, so daß ihre oberen Enden unter dieser Höhe liegen können. In diesem Falle könnte jedoch eine Kondensation auf den Wellen 5 und 6 stattfinden, da diese von der Wärmezufuhr ziemlich weitab liegen und ihre übrigen, unterhalb liegenden Teile in der Tat gekühlt werden. Da keine Einrichtung zur Reinigung der oberen Wellen vorgesehen ist, kann sich auf ihnen in diesem Falle kondensiertes Material so stark ansammeln, daß es den Betrieb der Vorrichtung unmöglich macht.

Auf der Außenseite des Gehäuses 1 sind zwei Kühlmäntel 21 und 22 angeordnet, deren obere Enden ein kurzes Stück unter den Mänteln 16 und 17 liegen und

die sich nach unten bis zu einem Punkt etwas oberhalb der unteren Enden der Schaber 7 und 8 erstrecken. Die Mantel 21 und 22 sind an ihren unteren Enden mit Kühlmitteleinlässen 23 und 24 und an ihren oberen Enden mit entsprechenden Auslassen 25 und 26 versehen. Ferner sind die Mantel 21 und 22 mit Abschnitten ausgebildet, die voneinander durch Versteifungsplatten 27 begrenzt sind. Durch die Versteifungsplatten erstrecken sich außerhalb der Ummantelung kleine Umgehungsleitungen 28, so daß
ununterbrochener Weg durch die Mantel für

39 und 46 im oberen Abschnitt Ic sind durch Stopfen oberhalb und unterhalb der Kanäle la und 7 b abgeschlossen.

Die Geometrie des Profils der Schaber 7 und 8 ist in Fig. 5 dargestellt. Jeder Schaber hat zwei gekrümmte Flächen. Der Krümmungshalbmesser R jeder gekrümmten Fläche ist gleich dem Abstand D zwischen den Drehachsen der Schaber 7 und 8. Bei jedem Schaber liegen die Krümmungsmittelpunkte ein ίο der beiden gekrümmten Flächen einander diametral das gegenüber und auf dem Umfang des Kreises, der

Kühlmittel vorhanden ist. Es kann jedes geeignete durch den Umlaufweg der Kanten der Schaber geKühlmittel, z. B. Wasser, verwendet werden. bildet wird.

Es ist wichtig, daß sich die Schaber 7 und 8 bis Der Durchmesser oder die Hauptachse α jedes

zum Boden und vorzugsweise bis unterhalb des 15 Schaberprofils ist gleich R ]/2~. Die Dicke b oder die Bodens der Kühlmäntel 21 und 22 erstrecken, um Nebenachse jedes Schabers ist gleich tyz —V) a oder sicherzustellen, daß keine Kondensation an einer
Fläche auf der Innenseite des Gehäuses 1 stattfindet,
die nicht geschabt wird. Aus dem gleichen Grunde ist
es wünschenswert, daß sich die Schaber über die 20
oberen Enden der Kühlmäntel hinaus erstrecken.

Die Wellen 5 und 6, welche die Schaber tragen, erstrecken sich durch die Deckelplatte 3 und von dieser durch zwei Hülsen 28' und 29 und sind in der

0,4142a. Der Abstand!) ist gleich der halben Summe der Hauptachse und der Nebenachse, nämlich V2 (a-\-b).

i erwähnt, die R gleich D und daher gleich -^-. Der Innenhalbmesser jedes kreisförmigen Segments des Gehäuses errechnet" sich mit —.

Bei Anwendung dieser Verhältnisse schaben die Lagerplatte 9 durch Kugellager 30 gelagert. Oberhalb 25 Kanten der Schaber wirksam an den Innenflächen des der Kugellager 30 tragen die Wellen 5 und 6 Zahn- Gehäuses 1 sowie gegenseitig an ihren Außenflächen, räder 10 und 11, durch welche die Wellen von dem Fig. 6 zeigt einen Schaber 42 mit einem von den

auf der Antriebswelle 13 angeordneten Zahnrad 12 Schabern 7 und 8 geringfügig abweichenden Profil, angetrieben werden. Der Schaber 42 weist eine Einkerbung oder ge-

Die Lager 30 sind kombinierte Führungs- und 30 krümmte Ausnehmung 42α an der Vorderfläche jeder Axiallager und tragen das gesamte Gewicht der WeI- Schabkante auf. Hierdurch ergibt sich eine Schärfung len 5 und 6 und derauf diesen angeordneten Schaber 7 der Schabkanten der Schaber, wodurch die Gefahr und 8. Ferner sind die Wellen 5 und 6 durch Füh- vermieden wird, daß das kondensierte Material zerrungslager 31 in der Deckel- oder Endplatte 3 und drückt statt abgekratzt wird und der Leistungsbedarf durch untere Führungslager 32 geführt, welche von 35 des Kondensators verringert wird. Es kann zwar eine einer Querstange 33 getragen werden, die auf einer geringe Neigung bestehen, daß sich das Kondensat in Stange 34 befestigt ist, welche sich durch den Zylin- den Einkerbungen 42α ansammelt, jedoch wird dieses der 14 unter den Schabern 7 und 8 erstreckt. Oberhalb dann im allgemeinen wirksam durch feste Kondensatder Führungslager 31 sind geeignete gasdichte Um- teilchen, die vor der sich weiterbewegenden Schaberlaufdichtungen, von denen eine bei 31a dargestellt ist, 40 kante ausbrechen, verdrängt. Ein Schaber, der das in angeordnet. Fig. 6 gezeigte Profil aufweist, kann nur in einer

Der Kondensatauffangzylinder 14 ist mit einem Drehrichtung, die in Fig. 6 durch den Pfeil angegeben Auslaßrohr 35 zu einer Pumpe 36 versehen, durch die ist, verwendet werden. Das einfachere, in Fig. 5 gedie nicht kondensierten Dämpfe bzw. das nicht kon- zeigte Schaberprofil kann nach beiden Richtungen gedensierte Gas abgezogen wird. Der Zylinder 14 kann 45 dreht werden, solange sich beide Schaber in der gleimit einer geeigneten Tür 37 zur Entnahme des Kon- chen Richtung drehen, densats versehen sein. Wie ersichtlich, verändert sich bei der in Fig. 5

Es ist zweckmäßig, die Länge des Kondensators gezeigten grundlegenden Konstruktion der Berühziemlich groß zu bemessen, besonders wenn das ver- rungswinkel zwischen der Spitze des einen Schabers dampfte Material mit einer sehr hohen Temperatur 50 und der Kondensatschicht auf dem anderen Schaber eintritt und vor dem Verlassen der Vorrichtung oder bei jeder vollen Umdrehung des Schabers zweimal Anlage ziemlich abgekühlt werden muß, damit im zwischen 0 und 90°. Der Berührungswinkel zwischen wesentlichen das ganze anwesende Material konden- der Schaberspitze und der gekühlten Kondensationssiert wird. Bei einem Kondensator von solch großer fläche des Gehäuses istkonstant 45°. Es besteht jedoch Länge ist es aus Herstellungsgründen zweckmäßig, 55 an keiner Stelle des Weges der Schaberspitzen die die Schaber, wie in Fig. 7 und 9 gezeigt, aus Ab- Gefahr, daß das Kondensat zusammengedrückt wird, schnitten zusammenzustellen. Bei dem dargestellten und es wird eine wirksame Wegnahme des Konden-Ausführungsbeispiel besteht der Schaber 7 aus drei sats an allen Stellen durch eine kombinierte Seher-Abschnitten 7c, von denen einer in Fig. 9 im Längs- und Keilwirkung erreicht. Obwohl sich die in Fig. 1 schnitt gezeigt ist. Jeder Abschnitt 7c besteht aus 60 bis 5 gezeigte Schaberform als zufriedenstellend ereinem Gußstück, das mit einem Mittelkanal 38 zur wiesen hat, ergibt die in Fig. 6 gezeigte und voran-Aufnahme der Welle 5 und Seitenkanälen 39 und 46 gehend beschriebene Ausführungsform gewisse Vorausgebildet ist. In den beiden unteren Abschnitten 7c teile, unter anderem eine gewisse Verringerung des dienen die Kanäle 39 und 46 lediglich dazu, das Ge- Leistungsbedarfs für das Drehen der Schaber in den wicht des Schabers zu verringern. Diese Kanäle sind 6g Bereichen, in denen der Berührungswinkel zwischen an ihren Enden durch S topfen 41 abgeschlossen, so ihnen bei der in Fig. 5 gezeigten Konstruktion nahezu daß das kondensierte Material nicht eintreten kann. bei 0° liegen würde.

Im oberen Abschnitt 7c sind die Kanäle 7a und 7 b Mit der in Verbindung mit Fig. 1 bis 5 beschriebe-

durch die Kanäle 39 und 46 gebohrt, so daß die letz- nen Vorrichtung wurden Versuche bei sich wechseiteren Teile der Kanäle 7a und 7 b bilden. Die Kanäle 70 weise in entgegengesetzten Richtungen drehenden

Schabern vorgenommen, und zwar in der Weise, daß beide Schaber zuerst in der einen Richtung und dann in der anderen Richtung gedreht wurden und die Umkehrung alle 2 Minuten erfolgte. Ferner wurden auch erfolgreiche Versuche mit sich ständig in der einen Richtung drehenden Schabern durchgeführt.

Bei dem einen Versuch wurde die Drehrichtung der beiden Schaber alle 2 Minuten mit einer Stillstandsperiode von 5 Sekunden umgekehrt. Mit demKonden- fügig abweichend von den genauen vorstehend gegebenen mathematischen Verhältnissen zu gestalten. Bei der beschriebenen Ausführungsform betrug die Länge der Hauptachse α jedes Schabers 249,987 mm, während die Nebenachse & eine Länge von 115,113 mm hatte. Wenn auch der Abstand der Wellen, der 184,15 mm betrug, gleich der halben Summe der Schaberquerachsen zuzüglich einem Spiel von 1,59 mm war, ist, wie ersichtlich, die Länge der

sator und den Schabern wurden eine wirksame Kon- io Nebenachse relativ zur Hauptachse geringfügig grödensation und Umwandlung in Pulverform von Alu- ßer als sich aus der theoretischen Formel errechnet, miniumchloriddampf (Aluminiumtrichlorid, Al Cl₃) In gleicher Weise hat es sich als zweckmäßig erwiemit einer Geschwindigkeit von 45,36 kg je Stunde
während 6,5 Stunden, von 90,72 kg je Stunde während

sen, die Schaberseiten mit einem Krümmungshalbmesser von 164,516 mm auszubilden, welches ein

5,8 Stunden und 136,08 kg je Stunde während 15 etwas kleinerer Wert ist, als er sich durch die Berech-4,3 Stunden, und zwar jeweils bei einem absoluten nung aus der Länge der Hauptachse α ergibt. Diese

Werte kommen jedoch den definierten Proportionen nahe und weichen nur geringfügig und aus baulichen oder betriebsmäßigen Gründen in unbedeutendem

Anwendung gekommenen Werte für das Spiel der Wirkungsgrad und die angestrebte Arbeitsweise in keiner Weise nachteilig beeinflußt.

Obwohl bei dem dargestellten Kondensator zwei im wesentlichen kreisförmige Segmente und daher zwei Schaber vorgesehen sind, können ähnliche Kondensatoren mit einer größeren Anzahl von Segmenten und Schabern gebaut werden, welche dabei in einer

Druck von 100 mm Quecksilbersäule, erzielt.

Bei einem zweiten Versuch wurden die Schaber
ununterbrochen in der einen Richtung angetrieben,
wobei 90,72 kg Aluminiumchlorid je Stunde für die 20 Maße ab. Wie sich aus den Versuchen ferner ergab, Dauer von 4,3 Stunden und 136,08 kg je Stunde für wurden durch die praktisch in der Vorrichtung zur die Dauer von 4,3 Stunden kondensiert wurden. Der
Leistungsbedarf für den Antrieb der beiden Schaber
beim Kondensieren von 136,08 kg Aluminiumchlorid
je Stunde bei einem absoluten Druck von 100 mm be- 25
trug zwischen 1,2 und 1,4 kW. Es wurde festgestellt,
daß nach diesen Versuchen nur ein leichter Belag Aluminiumchlorid auf den Schabern und an der Innenseite des Kondensatorgehäuses vorhanden war. Das
Produkt fiel vollständig als Pulver an. Die Schaber 30 Reihe oder in anderer Weise angeordnet sein können, ließen sich frei bewegen und konnten leicht von Hand Zum Beispiel können vier Segmente und Schaber so oder durch Motorantrieb in Bewegung gesetzt werden. angeordnet werden, daß ihre Mittelpunkte an den Die Arbeitsweise der Schaber war bei Umkehrung Ecken eines Quadrats liegen.

der Drehrichtung nach jeweils 2 Minuten weicher als Fig. 10 und 11 zeigen in schematischer Weise ein

bei einer ununterbrochenen Drehung in nur einer 35 Verfahren zur Bestimmung derjenigen Abmessungen Richtung. der Schaber, welche die Spiele zwischen den Schabern

Die Abmessungen des Kondensators und der Schaber können sich natürlich je nach dem Verwendungszweck wesentlich ändern. Es ist jedoch besonders zweckmäßig, daß der Kondensator verhältnismäßig lang gebaut ist, z. B. derart, daß die senkrechte Länge jedes Schabers gleich mindestens dem Mehrfachen (z. B. dem Sechs- bis Zwölffachen) seiner Hauptquerachse ist. Beispielsweise hatte der bei den vorstehend beschriebenen Versuchen verwendete Kondensator, der im wesentlichen, wie in den Zeichnungen dargestellt, ausgeführt war, ein Gehäuse, bei dem der Innendurchmesser jedes Segments 25,4 cm und die Gesamtlänge jedes Schabers etwa 233,68 cm betrug, und zwischen jedem Schaber und der Kondensatorwandung ergeben.

Durch eine mehr oder weniger willkürliche Wahl von drei Werten für das Spiel können alle anderen Abmessungen der Schaber bestimmt werden. Diese drei Werte für das Spiel sind: C₁ das Spiel zwischen der Spitze jedes Schabers und der Zylinderwandung (Fig. 10), C₂ das Spiel zwischen der Kante des einen Schabers und der Mitte der einen Seite des anderen Schabers zu dem Zeitpunkt, in dem sich die Hauptachse des einen Schabers in Ausfluchtung mit der Nebenachse des anderen befindet (Fig. 10), und C₅ das Spiel zwischen den Kanten der Schaber, wenn

welch letztere je aus drei endweise aneinandergefüg- 50 beide Schaber mit einem Winkel von 45° zur Linie

ten Abschnitten von gleicher Länge hergestellt waren. Trotz der in Fig. 5 gezeigten theoretischen Maßverhältnisse für die Schaber und des diese umgebenden Gehäuses und der vorstehend gegebenen mathematischen Definitionen ist es vorzuziehen, ein geringes Spiel zwischen den Schabern und zwischen jedem Schaber und dem Gehäuse vorzusehen. Beispielsweise waren bei der vorangehend beschriebenen besonderen Vorrichtung die Achsen der Wellen, auf denen die zwischen den Schabermittelpunkten (Fig. 11) stehen. Bei einem Kondensator mit einem Innendurchmesser von 254 mm wurden die folgenden Werte für das Spiel gewählt:

C₁ = 1,98374 mm

C„ = 1,5875 mm

C₃ = 7,3152 mm

Wenn die Abmessungen a, b, D und R, welche in

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Schaber angeordnet sind, durch einen Abstand von- So Verbindung mit Fig. 5 vorstehend als die theoretieinander getrennt, der etwa 1,59 mm größer war als ^schen Abmessungen (ohne Spiel) betrachtet wurden, die halbe

Summe der Hauptachse α und der Querachse b der Schaber, während der Innendurchmesser jedes der zylindrischen Segmente des Gehäuses etwa 3,18 mm größer war als die Hauptachse a des Schabers.

Ferner ist zu erwähnen, daß zs bei einem angemessenen Spiel, beispielsweise von der vorstehend angegebenen Größenordnung, zulässig und sogar wegen des Spiels vorteilhaft ist, den Schaberumriß geringlassen sich jeweils die entsprechenden wirklichen Abmessungen a'j U₁ D' und R' aus diesen theoretischen Abmessungen bestimmen, wobei das Spiel jeweils nach den folgenden Gleichungen gewählt werden kann:

a' = Innendurchmesser des Kondensators —2C₁ V = b +2(C₃-C₂) D' =D + C₃

a' (C₃-C₂)

R' =R-

Diese Gleichungen lassen sich mathematisch aus den in Fig. 5, 10 und 11 dargestellten geometrischen Verhältnissen ableiten.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Kondensieren gasförmiger Strömungsmittel, bestehend aus einem länglichen Gehäuse mit einem Querschnitt in Form von aneinanderstoßenden, im wesentlichen kreisförmigen Segmenten gleichen Halbmessers, über deren gesamte Länge sich erstreckende, linsenförmigen Querschnitt besitzende Schaber angeordnet sind, die gleichzeitig und in gleicher Richtung jeweils um die Mittelachse des dem Schaber zugeordneten Segments drehbar sind und hierbei stets senkrecht übereinanderstehende Querschnittsachsen besitzen sowie mit ihren Längskanten sowohl die gesamte Innenwand ihres zugeordneten Gehäusesegments als auch die Oberflächen des benachbarten Scha- ao bers abstreichen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in senkrechter Richtung sich erstreckend angeordnet ist, an seinem oberen Ende einen oder mehrere Einlasse (15) für die Zufuhr des Strömungsmittels und an seinem unteren Ende einen oder mehrere Auslässe (35) für dessen Abfuhr und eine verschließbare Öffnung (36) für das Kon-

densat aufweist sowie an seiner Außenseite mit Heiz- und Kühlmänteln (16 und 17 bzw. 21 und 22) ausgestattet ist, wobei die Heizmäntel (16, 17) in der Nähe der Einlasse (15) für das Strömungsmittel liegen und die Kühlmantel (21., 22) unterhalb der Einlasse (15) und der Heizmäntel (16, 17) in der Nähe des Gehäusebodens, jedoch über den Auslässen (35) für das Strömungsmittel angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schaber (7, 8) über die Enden der Kühlmantel (21, 22) hinaus erstrecken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaber (7, 8) sich über die Eintrittsöffnungen der Einlasse (15) in dem Gehäuse (1) hinaus nach oben erstrecken und in Höhe dieser Öffnungen ihren ganzen Querschnitt durchsetzende Kanäle (7a, 7 b, Sa, Sb) aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schaber (7,8) aus einer Vielzahl von in Längsrichtung hintereinanderliegenden Abschnitten (7c) besteht, die zueinander ausgerichtet auf einer gemeinsamen Welle (5 bzw. 6) befestigt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 813 154, 940 109.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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