DE1089787B - Heat exchange device in which heat is transferred from a medium to be cooled with the interposition of an evaporating transfer fluid to a coolant - Google Patents
Heat exchange device in which heat is transferred from a medium to be cooled with the interposition of an evaporating transfer fluid to a coolantInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung betrifft eine Wärmeaustauschvorrichtung, in welcher Wärme von einem zu kühlenden Mittel unter Zwischenschaltung einer Übertragungsflüssigkeit auf ein Kühlmittel übertragen wird und als Übertragungsflüssigkeit eine Flüssigkeit verwendet wird, die bei der Temperatur des zu kühlenden Mittels verdampft.The invention relates to a heat exchange device in which heat from a to be cooled Means is transferred to a coolant with the interposition of a transfer liquid and as Transfer liquid a liquid is used that is at the temperature of the medium to be cooled evaporates.
In den bekannten Wärmeaustauschvorrichtungen, wie beispielsweise den bekannten Dampfkondensatoren, wird die latente Wärme des Dampfes durch die Verwendung großer Mengen einer Kühlflüssigkeit, z. B. Wasser, abgeleitet, während in anderen Wärmeaustauschvorrichtungen der Wärmeaustausch durch direkten Kontakt oder durch Vermischung erfolgt.In the known heat exchange devices, such as the known steam condensers, the latent heat of the vapor through the use of large amounts of a cooling liquid, e.g. B. Water, while in other heat exchange devices the heat exchange is by direct Contact or mixing takes place.
Es ist auch bei Wärmetauschern, bei denen ein Mittel unter Zwischenschaltung einer Übertragungsflüssigkeit von einem anderen Mittel gekühlt wird, bekannt, als Übertragungsflüssigkeit eine solche zu verwenden, die bei der Temperatur des zu kühlenden Mittels verdampft. Bei Wärmeaustauschern wurde hierzu ein ringförmiger Hohlraum vorgesehen, durch den das Übertragungsmittel strömt, und der Hohlraum zwischen den von den beiden Wärmetauschmitteln durchflossenen Leitungen angeordnet. Auch ist es an sich bekannt, die Förderung einer Übertragungsflüssigkeit mittels Gasblasen durchzuführen, das Gas nach Durchlaufen der Übertragungsflüssigkeit zu kühlen und in einem geschlossenen Kreislauf erneut zur Zirkulation zu bringen.It is also the case with heat exchangers in which one medium is cooled by another medium with the interposition of a transfer fluid, known to use as a transmission fluid such that at the temperature of the to be cooled Evaporated by means. In the case of heat exchangers, an annular cavity was provided for this purpose through which the transfer medium flows, and the cavity between the two heat exchange means arranged through flowing lines. It is also known per se to convey a transmission liquid by means of gas bubbles, the gas to cool after passing through the transmission fluid and again in a closed circuit to bring to circulation.
Bei den bekannten Wärmeaustauschern besteht jedoch die Gefahr, daß die Wandung zwischen dem zu kühlenden Mittel und der Übertragungsflüssigkeit auf zu hohe Temperaturen erhitzt wird. Dieser Nachteil soll durch die Erfindung vermieden werden. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Siedepunkt der Übertragungsflüssigkeit auf einen Wert eingestellt ist, der ein wenig unter der Temperatur liegt, auf welche das zu kühlende Mittel abgekühlt werden soll. Dadurch erfolgt bei jeder Temperaturerhöhung des zu kühlenden Mittels an der Wand zwischen diesem und der Übertragungsflüssigkeit ein sofortiges Verdampfen der Übertragungsflüssigkeit, und von den dabei entstehenden Dampfblasen kondensiert ein Teil an der gegenüberliegenden, außen von dem Kühlmittel bespühlten Wand, und der andere Teil wird von den aufsteigenden Gasblasen mitgeführt. Auf diese Weise erfolgt eine schnelle Abführung der Wärme von der Wand zwischen dem zu kühlenden Mittel und der Übertragungsflüssigkeit.In the known heat exchangers, however, there is the risk that the wall between the to cooling agent and the transmission fluid is heated to excessive temperatures. This disadvantage is to be avoided by the invention. According to the invention this is achieved in that the boiling point the transmission fluid is set to a value slightly below the temperature, to which the agent to be cooled is to be cooled. This takes place with every increase in temperature of the medium to be cooled on the wall between this and the transfer liquid an immediate evaporation of the transfer fluid, and some of the vapor bubbles formed in the process condense on the opposite wall, which is externally flushed with the coolant, and the other part is held by the ascending gas bubbles. In this way, the heat is quickly dissipated from the Wall between the medium to be cooled and the transmission liquid.
Die Einstellung des erwünschten Siedepunktes der Übertragungsflüssigkeit erfolgt dabei zweckmäßigerweise durch Verstellen des Druckes innerhalb des die Übertragungsflüssigkeit und das Gas enthaltenen Kreislaufsystems, wobei es von Vorteil ist, die Mittel Wärmeaustauschvorrichtung, in welcher Wärme von einem zu kühlenden MittelThe setting of the desired boiling point of the transfer liquid is expedient by adjusting the pressure within which the transmission liquid and gas are contained Circulatory system, it is advantageous to have the means heat exchange device in which Warmth from a medium to be cooled
unter Zwischenschaltung einerwith the interposition of a
verdampfenden Übertragungsflüssigkeit auf ein Kühlmittel übertragen wirdevaporating transfer liquid is transferred to a coolant
Anmelder:Applicant:
Robert James Swinton Smith,Robert James Swinton Smith,
Falsgrave, Scarborough, YorkshireFalsgrave, Scarborough, Yorkshire
(Großbritannien)(Great Britain)
Vertreter: Dr. H. Haalck, Rechtsanwalt,
Hamburg 20, Goernestr. 12Representative: Dr. H. Haalck, lawyer,
Hamburg 20, Goernestr. 12th
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zur Änderung des Druckes innerhalb des die Übertragungsflüssigkeit enthaltenen Raumes vorzusehen und das Gas bei der Kühlung von mitgeführter Übertragungsflüssigkeit zu befreien.to change the pressure within the the transmission fluid to provide the space contained and the gas in the cooling of entrained transmission fluid to free.
In dem Mantel der Übertragungsflüssigkeit wird vorteilhaft die Bewegung der Gasblasen in entgegengesetzter Richtung zum Strom des zu kühlenden Mittels und in gleicher Richtung mit dem Kühlmittel vorgenommen. Die Kontaktzone zwischen dem Kühlmittel und den Mantelwänden erstreckt sich zweckmäßigerweise in Strömungsrichtung des Kühlmittels über den Punkt hinaus, an dem das zu kühlende Mittel zuerst auf die Mantelwände trifft. Ferner ist es vorteilhaft, daß der Mantel an dem Ende, an dem die Gasblasen aus ihm austreten, mit einem eine Gasauffangvorrichtung und einen Gasauslaß aufweisenden Ausgleichsbehälter für die Übertragungsflüssigkeit verbunden ist, der .Mittel zur Beibehaltung einer konstanten Höhe der Übertragungsflüssigkeit und eine Leitung aufweist, die die Übertragungsflüssigkeit in dem Ausgleichsbehälter mit einem Punkt nahe den Gaseinlässen an dem Mantel verbindet. Bei einer anderen Ausführung der Erfindung kommt der Mantel an verschiedenen Punkten seiner Länge mit verschiedenen Kühlmitteln in Berührung. Die verschiedenen Kühlmittel werden durch Heizöl und kaltes Wasser dargestellt, wobei das kalte Wasser mit dem Ende des Mantels in Kontakt steht, an weichem die Gasblasen entweichen.In the jacket of the transmission liquid, the movement of the gas bubbles is advantageous in opposite directions Direction to the flow of the medium to be cooled and made in the same direction with the coolant. The contact zone between the coolant and the jacket walls expediently extends in the direction of flow of the coolant beyond the point at which the medium to be cooled first meets the shell walls. It is also advantageous that the jacket is at the end where the gas bubbles emerge from it, with a gas collecting device and a gas outlet having an expansion tank is connected for the transmission fluid, the .Means for maintaining a constant height of the transmission fluid and a line that carries the transmission fluid in the expansion tank connects to a point near the gas inlets on the jacket. In another version According to the invention, the jacket comes with different coolants at different points along its length in touch. The different coolants are represented by heating oil and cold water, the cold water being in contact with the end of the jacket from which the gas bubbles escape.
009 609/278009 609/278
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In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungs- Dampfansammlungen an der Wand des Rohres 1In the drawings there are various execution steam accumulations on the wall of the pipe 1
formen von Dampfkondensatoren gemäß der Erfin- könnten die Wirksamkeit des Wärmeaustausches ver-forming of steam condensers according to the invention could reduce the effectiveness of the heat exchange
dung schematisch dargestellt. Es zeigt mindern, wobei auch eine geringe Nachkondensationapplication shown schematically. It shows diminish, with also a slight post-condensation
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Dampf- der Übertragungsflüssigkeit auf der Fläche des Man-Fig. 1 is a vertical section through a vapor of the transmission liquid on the surface of the man-
kondensator, 5 tels 4 und ein Eindringen großer Dampfmengen incondenser, 5 part 4 and the ingress of large amounts of steam into
Fig. 2 einen Horizontalschnitt nach der Linie H-II den Ausgleichsbehälter 5 auftreten könnte. Es wirdFig. 2 shows a horizontal section along the line H-II the expansion tank 5 could occur. It will
der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, daher eine Übertragungsflüssigkeit verwendet, derenof Fig. 1 on an enlarged scale, therefore a transmission liquid used, whose
. Fig. 3 als ein Detail die Wirkung einer in der Über- Siedepunkt nur um ein weniges unter der Temperatur. Fig. 3 shows as a detail the effect of a boiling point in the boiling point just a little below the temperature
tragungsfmssigkeit aufsteigenden Luftblase, des kondensierenden Dampfes liegt.air bubble, the condensing vapor lies.
Fig. 4 und 5 die Verwendung in einem direkt wir- io Die Luftblasen und der Dampf, der nicht auf derFigs. 4 and 5 show the use in a direct wir- io The air bubbles and the vapor which are not on the
kenden Mischkondensator und Wand des äußeren Mantels kondensiert, gelangen inkenden mixing condenser and wall of the outer jacket condensed, get into
Fig. 6 eine Vorrichtung zur Heizölerhitzung zu- den Ausgleichsbehälter 5. In dem Ausgleichsbehälter 56 shows a device for heating fuel oil to the expansion tank 5. In the expansion tank 5
zätzlich zur Dampfkondensation. sind Mittel vorgesehen, um die eingetretene Flüssig-in addition to steam condensation. means are provided to reduce the liquid that has entered
Zu kondensierender Dampf wird über einen Einlaß 2 keit aus der Luft auszuscheiden und wenigstens nochSteam to be condensed is excreted from the air via an inlet 2 and at least still
in ein zylindrisches, aus Kupfer oder einem ähnlichen 15 einen Teil des Dampfes zu kondensieren, so daß erin a cylindrical, made of copper or similar 15 to condense part of the vapor so that it
Material bestehendes Rohr 1 geleitet und dessen Kon- nicht mit der Luft verlorengeht. Zu diesem ZweckMaterial existing pipe 1 passed and whose Kon- is not lost with the air. To this end
densat durch einen Auslaß 3 herausgeleitet, um ent- kann der Ausgleichsbehälter 5 mit Auffangvorrich-Densate is passed out through an outlet 3 in order to ent- can the expansion tank 5 with collecting device
weder in den Dampfkessel zurückzulaufen oder abge- tungen versehen sein und auch eine Kühlvorrichtung,neither to run back into the steam boiler nor to be provided with divisions and also a cooling device,
lassen zu werden. Das Rohr 1 ist von einem Mantel 4 z. B. eine eine Kühlflüssigkeit enthaltende Spirale,let to be. The tube 1 is of a jacket 4 z. B. a spiral containing a cooling liquid,
umgeben, der eine Übertragungsflüssigkeit enthält und 20 aufweisen.surrounded, which contains a transmission liquid and 20 have.
der mit seinem oberen Ende in einen Ausgleichs- Es kann auch der Dampf an einem von dem Ausbehälter 5 mündet. Der Mantel 4 ist von einem konzen- gleichsbehälter 5 abgelegenen Punkt in das Rohr 1 getrischen Rohr 6 umgeben, das einen Einlaß 7 und einen leitet werden. So kann z. B. der Dampf bei 13 in das Auslaß 8 für die Kühlflüssigkeit aufweist. Wie in Rohr 1 geleitet und die entsprechende Dampfeinlaß-Fig. 2 gezeigt ist, ist das Rohr 1 auf seinem Umfang 25 leitung zwischen dem Punkt 13 und dem Ausgleichsmit Rippen versehen, um den Wärmeaustausch zu behälter 5 von dem Rohr 1 getrennt angeordnet und erhöhen. wärmeisoliert werden. Durch diese Einrichtung werdenwhich with its upper end in a compensating It can also the steam at one of the discharge container 5 opens. The jacket 4 is trimmed into the tube 1 from a point remote from the concentration tank 5 Surrounding tube 6 which directs an inlet 7 and one. So z. B. the steam at 13 in the Has outlet 8 for the cooling liquid. As directed in tube 1 and the corresponding steam inlet Fig. 2 is shown, the pipe 1 is on its periphery 25 line between the point 13 and the compensation mit Ribs provided to the heat exchange to container 5 and arranged separately from the tube 1 raise. be thermally insulated. Through this facility will be
Über ein Leitungsrohr 9, und gesteuert von einem die Luft-Dampf-Blasen an der Kühlfläche des Man-Ventil 11, wird am unteren Ende des die Übertra- tels 4 einer Abkühlung ausgesetzt, nachdem ihre Ergungsflüssigkeit enthaltenden Mantels 4 über Düsen- 30 wärmung an der Wandung des Rohres 1 beendet ist. leitungen 12 Preßluft zugeführt, so daß Luftblasen in Die Blasen steigen dann nach oben, passieren die der Übertragungsflüssigkeit des Mantels 4 in der in Flüssigkeit 14 in dem Ausgleichsbehälter 5 und werden Fig. 3 dargestellten Weise nach oben steigen. innerhalb des in der Flüssigkeit stehenden Auffang-Via a pipe 9, and controlled by one, the air-steam bubbles on the cooling surface of the Man valve 11, the lower end of the transfer 4 is subjected to cooling after its supply liquid containing jacket 4 via nozzle 30 heating on the wall of the tube 1 is ended. Lines 12 compressed air supplied, so that air bubbles in The bubbles then rise to the top, pass the the transfer liquid of the jacket 4 in the liquid 14 in the expansion tank 5 and become Fig. 3 shown way rise up. within the collecting tank standing in the liquid
Während des Aufsteigens von Luftblasen in dem gehäuses 15 festgehalten. Auf diese Weise wird derTrapped in the housing 15 during the rise of air bubbles. In this way, the
Mantel 4 wird der auf der ersten Austauschfläche, d. h. 35 größte Teil des in der Luft enthaltenen Dampfes kon-Jacket 4 is the one on the first exchange surface, d. H. 35 major part of the vapor contained in the air
auf der Wand des Rohres 1, verbleibende dünne Flüs- densiert. Durch das Ansteigen des Dampfvolumens inon the wall of the pipe 1, remaining thin fluid condenses. By increasing the volume of steam in
sigkeitsfilm durch die Hitze des Wasserdampfes ver- dem Auffanggehäuse 15 wird die Flüssigkeitsober-liquid film due to the heat of the water vapor on the collecting housing 15, the liquid surface
dampft und der entstehende Dampf mit der Luft der fläche herabgedrückt, bis sich das Kugelventil 16 öffnetsteams and the resulting steam is pressed down with the air of the surface until the ball valve 16 opens
Blase vermischt. und die Luft in das Rohr 17 und durch die öffnung 18Bladder mixed up. and the air into the pipe 17 and through the opening 18
Der so erzeugte Dampf kondensiert auf der gegen- 40 in den Raum 19 strömen kann. Wenn der Druck in überliegenden Wand des Mantels 4, d. h. auf der dem Ausgleichsbehälter 5 einen bestimmten Wert erzweiten Austauschfläche, die von der durch das äußere reicht hat, öffnet sich ein unter Federwirkung stehen-Rohr 6 geleiteten Kaltwasser-Kühlflüssigkeit gekühlt des Ventil 21, und Luft entweicht zusammen mit einer wird. Auf diese Weise wird der Dampf in dem Rohr 1 gewissen Menge flüssigen Dampfes durch eine Ababgekühlt und kondensiert, und die vom Dampf mit- 45 leitung 22. Diese Luft kann nun zwecks Ausscheidung geführte Wärme wird fast völlig von dem in dem des verbliebenen Dampfes weitergekühlt und dann äußeren Rohr 6 befindlichen kalten Wasser aufge- komprimiert und zu dem Einlaßrohr 9 zurückgeführt nommen. oder auch abgeführt werden. Wenn die Luft wieder inThe steam generated in this way condenses on the counter 40 can flow into the space 19. When the pressure is in overlying wall of the jacket 4, d. H. on which the expansion tank 5 has a certain value Exchange surface, which has extends from the through to the outside, opens a spring-loaded tube 6 conducted cold water cooling liquid cooled the valve 21, and air escapes together with a will. In this way, the steam in the pipe 1 is cooled down by a certain amount of liquid steam and condenses, and the conduit 22 from the steam. This air can now be used for the purpose of excretion conducted heat is almost completely cooled by that in that of the remaining steam and then Cold water located in the outer pipe 6 is compressed and returned to the inlet pipe 9 took. or to be discharged. When the air is back in
Durch Verwendung einer Übertragungsflüssigkeit, den Kreislauf zurückgeführt werden soll, ist es nicht die unter dem in dem Mantel 4 herrschenden Druck- 50 unbedingt notwendig, daß die gesamte Übertragungsbedingungen bei einer unter 100° C liegenden Tempe- flüssigkeit entfernt wird, denn obgleich der in ihr verratur, z. B. bei 70 bis 80° C, siedet, wird das in bliebene Dampf ausgeschieden werden soll, ist doch ständigem Kontakt mit der Übertragungsflüssigkeit eine höchstmögliche Rückgewinnung von Flüssigkeit, stehende Rohr 1 auf dieser Temperatur gehalten. Jeg- vom wirtschaftlichen Standpunkt aus betrachtet, licher Tendenz des Rohres 1, auf eine höhere Tempe- 55 wünschenswert.By using a transfer fluid to be recirculated, it is not the pressure prevailing in the jacket 4 is absolutely necessary for the entire transfer conditions to be removed at a temperature below 100 ° C, because although the temperature in it, z. B. at 70 to 80 ° C, boils, will be excreted in the remaining vapor, is it constant contact with the transmission fluid, the highest possible recovery of fluid, standing pipe 1 kept at this temperature. Any- from an economic point of view, Licher tendency of the tube 1 to a higher temperature 55 is desirable.
ratur erhitzt zu werden, wird durch ein sofortiges Die zurückgewonnene Flüssigkeit wird in einen
Verdampfen von Übertragungsflüssigkeit begegnet. Vorratsbehälter 23 zurückgeleitet, welcher über eine
Auf diese Weise wird die Kondensationsfläche des Leitung 24 im Druckausgleich mit dem System steht
Rohres 1 auf einer Temperatur gehalten, bei welcher und aus welchem die Flüssigkeit in den Ausgleichsder
Dampf schnell kondensiert, und unabhängig von 60 behälter 5 fließt, sobald der Flüssigkeitsstand darin so
der Schnelligkeit, mit der die Dampfkondensation er- weit absinkt, daß ein Kugelventil 25 betätigt wird,
folgt, wird die dem Rohr 1 zugeführte Wärme, niemals Zum Anzeigen des in dem System herrschenden
dessen Temperatur erhöhen. Je niedriger der Siede- Druckes kann ein Druckmanometer 26 vorgesehen
punkt der Übertragungsflüssigkeit ist, um so kalter werden. Das Ventil 21 kann einstellbar sein, so daß
wird die Wand des Rohres 1 gehalten und um so 65 der Druck auf einem gewünschten Wert gehalten
wirkungsvoller ist die Kondensation des Dampfes. werden kann. Das Verstellen des Druckes kann, zuWenn
der Temperaturunterschied zwischen dem Kon- mindest innerhalb eines begrenzten Bereiches, als ein
densationspunkt des Dampfes und dem Siedepunkt Mittel zum Verändern des Siedepunktes der Übertrader
Übertragungsflüssigkeit zu groß ist, dann könnte gungsflüssigkeit verwendet werden, wobei durch eine
die Übertragungsflüssigkeit zu stark kochen, und 70 entsprechende Wahl der Flüssigkeit ein genügendThe recovered liquid is counteracted in an evaporation of transfer liquid. In this way the condensation surface of the line 24 is in pressure equalization with the system, pipe 1 is kept at a temperature at which and from which the liquid in the equalization the vapor quickly condenses, and independently of the 60 container 5 flows as soon as the liquid level in it is so rapid with which the vapor condensation drops that a ball valve 25 is actuated,
follows, the heat supplied to the pipe 1 will never increase its temperature to indicate the prevailing temperature in the system. The lower the boiling pressure, a pressure gauge 26 can be provided, the colder it becomes. The valve 21 can be adjustable, so that the wall of the pipe 1 is held and so that the pressure is kept at a desired value, the more effective the condensation of the steam. can be. Adjusting the pressure can, if the temperature difference between the minimum within a limited range, as a condensation point of the vapor and the boiling point means for changing the boiling point of the transfer liquid, then transfer liquid could be used, whereby the transfer liquid could be used boil too much, and 70 appropriate choice of liquid an adequate one
großer Bereich erzielt werden kann, der zum Verändern der Betriebsbedingungen des Kondensators ausreicht.large range can be achieved, which is used to change the operating conditions of the capacitor sufficient.
Eine weitere Steuerung der Betriebsbedingungen des Kondensators kann dadurch erreicht werden, daß die Menge der durch den Mantel 4 strömenden Luft durch das Ventil 11 reguliert wird, und ein regelmäßiges Fließen der Kühlflüssigkeit in einer Richtung dadurch gewährleistet wird, daß die Rohrleitung 27 die Übertragungsflüssigkeit von dem Ausgleichsbehälter 5 zu einem in unmittelbarer Nähe der Düsenleitungen 12 liegenden Punkt in den Mantel 4 leitet. Einige oder alle Wärmeaustauschflächen oder Rohrwände können gewellt oder mit Rippen versehen sein, um den Wärmeaustausch zu erhöhen. Das Kugelventil 16 kann durch die Anordnung eines die Flüssigkeit zurückhaltenden Auffangsystems in dem unteren Teil des Rohres 17 ersetzt werden. Jede beliebige Form einer Kühleinrichtung kann in oder um den Ausgleichsbehälter 5 herum angeordnet werden.Further control of the operating conditions of the capacitor can be achieved in that the amount of air flowing through the jacket 4 is regulated by the valve 11, and a regular one Flow of the cooling liquid in one direction is ensured that the pipe 27 the transfer fluid from the expansion tank 5 to one in the immediate vicinity of the nozzle lines 12 lying point in the jacket 4 leads. Some or all of the heat exchange surfaces or pipe walls can be corrugated or ribbed to increase heat exchange. The ball valve 16 can be achieved by the arrangement of a liquid-retaining collection system in the lower part of the tube 17 can be replaced. Any form of cooling device can be in or around the expansion tank 5 can be arranged around.
Das zu kühlende Mittel braucht nicht durch das zentral angeordnete Rohr 1 der Vorrichtung geleitet zu werden, sondern kann in dem äußersten Rohr 6 enthalten sein, während die Kühlflüssigkeit durch das zentral gelegene Rohr 1 fließt. In diesem Fall kann, sofern das zu kühlende Mittel eine Flüssigkeit ist, auch das äußere Rohr wegfallen und eine lediglich aus einem Mantel und einem Kühlmittelrohr bestehende Kühleinheit in die zu kühlende Flüssigkeit getaucht werden. Eine solche Anordnung ist in Fig. 4 dargestellt, die schematisch einen direktwirkenden Mischdampfkondensator zeigt.The agent to be cooled does not need to be passed through the centrally arranged tube 1 of the device but can be contained in the outermost tube 6 while the cooling liquid passes through the centrally located pipe 1 flows. In this case, if the medium to be cooled is a liquid, also omit the outer tube and one consisting only of a jacket and a coolant tube The cooling unit can be immersed in the liquid to be cooled. Such an arrangement is shown in Fig. 4, which schematically shows a direct-acting mixed steam condenser.
Um das Wasser, in welches der Dampf zwecks Kondensation eingespritzt wird, zu kühlen, wird eine Wärmeaustauschvorrichtung in das Wasser getaucht. Die Außenfläche dieser Vorrichtung wird von einem Mantel 31 für die Übertragungsflüssigkeit gebildet, der eine Speiseleitung 32 für die Übertragungsflüssigkeit und eine Speiseleitung 33 für Preßluft aufweist. Die Kühlflüssigkeit, z. B. Wasser, zirkuliert entgegen der Richtung von Luft und Übertragungsflüssigkeit in einem Rohr 34 innerhalb des Mantels 31 und strömt durch ein gleichachsiges zentrales Auslaß rohr 35 ab. Der Ausgleichsbehälter und Einzelheiten der Anordnung können der Fig. 1 gemäß ausgeführt oder auch, wie vorstehend beschrieben, entsprechend geändert sein.To cool the water into which the steam is injected for condensation, a Heat exchange device immersed in the water. The outer surface of this device is covered by a Sheath 31 is formed for the transmission fluid, which has a feed line 32 for the transmission fluid and a feed line 33 for compressed air. The cooling liquid, e.g. B. water, circulates in the opposite direction the direction of air and transmission fluid in a tube 34 within the shell 31 and flows through a coaxial central outlet tube 35 from. The expansion tank and details of the arrangement can be executed according to FIG. 1 or, as described above, modified accordingly be.
Fig. 5 zeigt eine weitere praktische Ausführungsform. Hier ist der untere Kegel des Mischrohres als Kühleinheit ausgebildet und so angeordnet, daß die Kühlung durch die Übertragungsflüssigkeitsoberfläche auf der Innenseite des Mischrohrkegels stattfindet und eine direkte Kühlung des in dem umgebenden Behälter befindlichen Wassers durch den Kreislauf der Kühlflüssigkeit in dem äußersten Rohr erzielt wird.Fig. 5 shows a further practical embodiment. Here is the lower cone of the mixing tube as Cooling unit formed and arranged so that the cooling through the transfer liquid surface takes place on the inside of the mixing tube cone and a direct cooling of the in the surrounding container located water is achieved by the circuit of the cooling liquid in the outermost tube.
Der Mantel 36 enthält die durch eine Leitung 37 zugeführte Übertragungsflüssigkeit, während durch eine Leitung 38 Luft in den Mantel 36 geblasen wird. Luft und Übertragungsflüssigkeitsdampf werden durch eine Leitung 39 in einen Ausgleichsbehälter 41 der beschriebenen Art geleitet. Die Kühlflüssigkeit, z. B. kaltes Wasser, kreist in einem den Mantel 36 umgebenden äußeren Rohr 42 und dient, da das Rohr 42 selbst in direkter Berührung mit der zu kühlenden Wassermenge steht, zusätzlich als ein direktes Kühl- 6g medium.The jacket 36 contains the transmission liquid supplied through a conduit 37 while through a line 38 of air is blown into the jacket 36. Air and transfer liquid vapor are passed through a line 39 is passed into an expansion tank 41 of the type described. The cooling liquid, e.g. B. cold water, circulates in an outer tube 42 surrounding the jacket 36 and serves as the tube 42 itself is in direct contact with the amount of water to be cooled, additionally as a direct cooling 6g medium.
Bei den in Fig. 4 und 5 dargestellten Konstruktionen wird der Siedepunkt der Übertragungsflüssigkeit im allgemeinen niedriger als in den Fällen sein, in denen Dampf direkt kondensiert werden soll, da es wünschenswert ist, die Flüssigkeitsmenge, mit welcher der Dampf gemischt werden soll, unter ihrem Siedepunkt zu halten und nicht die gesamte Menge der Flüssigkeit direkt zu kühlen, sondern nur jenen Teil, der in direkte Berührung mit den Kühlflächen kommt und danach mit dem Rest der Flüssigkeit vermischt wird.In the constructions shown in Figs. 4 and 5, the boiling point of the transfer liquid becomes generally be lower than in cases where steam is to be condensed directly as it it is desirable that the amount of liquid with which the vapor is to be mixed is below its boiling point and not to cool the entire amount of the liquid directly, but only that part which comes into direct contact with the cooling surfaces and then mixes with the rest of the liquid will.
Fig. 6 zeigt eine abgeänderte Einrichtung, die dazu dient, Heizöl und Kesselspeisewasser als Kühlmittel zu verwenden und somit durch die Wärmeaustauschvorrichtung vorzuwärmen und die von dem Dampf abgegebene Wärme dabei einem nützlichen Zweck zuzuführen. Um dies zu erreichen, ist das üblicherweise das Kühlmittel enthaltende Rohr in zwei gesonderte Rohre geteilt, in denen die beiden Kühlflüssigkeiten zirkulieren. In dem am weitesten von dem Ausgleichsbehälter entfernten Rohr 43 zirkuliert das Heizöl. Dieses kann verhältnismäßig langsam zirkulieren, um auf den erforderlichen Wärmegrad erhitzt zu werden, wobei das Rohr zwecks Verbesserung der Wärmeübertragung in seinem Innern mit Rippen versehen sein kann. Hier wird jedoch eine weniger wirksame Kondensation des Dampfes der Übertragungsflüssigkeit erzielt, und es besteht demzufolge die Neigung, daß größere Mengen Dampf in den Ausgleichsbehälter gelangen. Aus diesem Grunde ist der in der Nähe des Ausgleichsbehälters liegende Teil des Mantels 4 von dem die zweite Kühlflüssigkeit führenden Rohr 44 umgeben, in welchem ein kräftiger Strom des Kesselspeisewassers zirkuliert, um so viel wie möglich von dem Dampf der Übertragungsflüssigkeit zu kondensieren. Auch hier können Rippen oder andere Konstruktionsformen Verwendung finden, um ein Höchstmaß an thermischer Wirksamkeit zu erhalten.Fig. 6 shows a modified device which is used to use heating oil and boiler feed water as coolants to be used and thus preheated by the heat exchange device and that of the steam to use the heat given off for a useful purpose. To accomplish this, it usually is the tube containing the coolant is divided into two separate tubes in which the two cooling liquids circulate. The fuel oil circulates in the pipe 43 furthest away from the expansion tank. This can circulate relatively slowly in order to be heated to the required degree of heat, the tube being provided with ribs in its interior to improve heat transfer can. Here, however, there is less effective condensation of the vapor of the transfer liquid achieved, and there is consequently a tendency that larger amounts of steam get into the expansion tank. For this reason, the part of the shell 4 located in the vicinity of the expansion tank is shown in FIG surrounded by the pipe 44 carrying the second cooling liquid, in which a powerful flow of the boiler feed water circulates to condense as much of the vapor of the transfer liquid as possible. Here, too, ribs or other forms of construction can be used to the greatest possible extent to maintain thermal effectiveness.
Claims (9)
Deutsche Patentschrift Nr. 857 384;
schweizerische Patentschrift Nr. 280 011;
französische Patentschrift Nr. 948380;
USA.-Patentschrift Nr. 2 316 273, 2 313 087.Considered publications:
German Patent No. 857,384;
Swiss Patent No. 280 011;
French Patent No. 948380;
U.S. Patent Nos. 2,316,273, 2,313,087.
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Applications Claiming Priority (1)
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| DES46160A Pending DE1089787B (en) | 1955-10-28 | 1955-10-28 | Heat exchange device in which heat is transferred from a medium to be cooled with the interposition of an evaporating transfer fluid to a coolant |
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| Country | Link |
|---|---|
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