DE309850C

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Publication number: DE309850C
Application number: DENDAT309850D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

V£ 309850 -■ KLASSE 4M. GRUPPE

'C"

RICHARD NEUMANN in BRUNN, Osterreich.

Doppelrohrkühler für paraffirihaltige Öle. Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Februar 1918 ab.

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Die bekannten Paraffinöldoppelrohrkühler, welche mit einem direkt verdampfenden Kältemedium, z. B. Ammoniak, arbeiten, also ohne Sole als Kälte übertragendes Mittel, bestehen in der Regel aus mehreren übereinander angeordneten Doppelrohren, bei welchen die

. äußeren Mäntel am tiefsten Punkt durch Stutzen miteinander verbunden sind. In diesen Mantelringräumen wird das flüssige Kältemittel eingespritzt und verdampft dort und kühlt so das in den Innenrohren fließende Paraffinöl.

Zur Erzielung ausreichender Kühlflächen müssen die Rohre im Durchmesser entsprechend groß gemacht werden, wodurch aus konstruktiven Gründen auch der Ringraum zwischen beiden Rohren eine Querschnittsfläche erhält, die im Verhältnis zu der Menge der verdampfenden Kälteflüssigkeit übermäßig groß erscheint. Die Kälteflüssigkeit wird entweder in den obersten oder den untersten Ringraum eingespritzt und passiert durch die Verbindüngsstutzen der Reihe nach die einzelnen Ringräume.

Geschieht die Einspritzung in den obersten Ringraum, so fließt die Kälteflüssigkeit ohne vorgeschriebenen Weg naturgemäß in dem unteren Teil des Ringraumes, 'wo sie durch flie ausstrahlende Wärme der Paraffmölrohre" allmählich verdampft. Wird die Kälteflüssigkeit von unten eingespritzt, wie dies in der Regel bei den Verdampfern der Kühlmaschinen der Fall ist, so reißen die sich entwickelnden Kaltdämpfe die Kälteflüssigkeit in Form von Dampfnässe mit, welche auf ihrem weiteren Weg durch Verdampfen allmählich ver-' schwindet.

Beide Verfahren haben den' Nachteil, daß die Kühlflächen ganz regel- und zwanglos von der verdampfenden Kälteflüssigkeit bzw. von nassen Dämpfen bestrichen werden. Es ist daher auch tatsächlich nur ein Teil der Kühlfläche in Wirksamkeit.

Die Wirkung von Kühlflächen von Verdampfern aller Art läßt sich nun bekanntlich ' sehr beträchtlich — um 50 Prozent und auch mehr — dadurch steigern, daß dieselben ganz von der verdampfenden Flüssigkeit bespült werden, da der Wärmeübertragungskoeffizient zwischen verdampfender Flüssigkeit und der Kühlwand wesentlich höher ist als zwischen den Flüssigkeitsdämpfen und der Kühlwand, wie es bei den bestehenden Apparaten beim weitaus größten Teil der Fläche der Fall ist.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, die allseitige Bespülung der Kühlfläche mit Kühlflüssigkeit auch bei Paraffmöldoppelrohr-

kühlem zu erreichen. Dies kann am besten dadurch erzielt werden, daß die Ringräume untereinander durch Überläufe für die Kälteflüssigkeit verbunden werden, wobei nur über dem inneren Paraffinölkühlrohr ein freier Raum für die verdampften Anteile freibleibt. In der Zeichnung ist in den Fig. ι und 2 ein solches Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.

ίο In Fig. ι und 2 sind C die inneren Rohre,

. in welchen das Paraffinöl fließt, B die äußeren Rohre. In den Ringräumen befindet sich die verdampfende. Kälteflüssigkeit. Die Ringräume werden ein für allemal bis zu den Überläufen A₁, A₂ usf. mit Kälteflüssigkeit zweckmäßig derart gefüllt, daß die ganzen Paraffinölrohre C- in die Kälteflüssigkeit "eintauchen.

Es wird nun beim Betrieb bei Ό die Kälteflüssigkeit vom Kondensator der Kühlmaschine nach Maßgabe der A^erdampfung durch das Regulierventil R in das oberste Rohr zugeleitet. Ein Teil verdampft im Ringraum 1 und die hierbei gebildeten Dämpfe ziehen durch den Stutzen E₁ zum Kompressor ab. Der Rest der Flüssigkeit gelangt durch den Überlauf A₁ in den Ringraum 2,. von dort der Rest durch den Überlauf A₂ in den Ringraum 3 usf. Die verdampften Teile gehen durch die Stutzen E₂ und E₃ ebenfalls zum Kompressor. Hierdurch wird erreicht, daß die Kühlflächen unbedingt allseits von der verdampfenden Kälteflüssigkeit bespült sind, trotzdem dieselbe nur durch ein einziges Regelventil R zugeführt wird, weshalb auch die Verdampfung durch die Wärme des Paraffinöls nun überall stattfinden muß. Es wird somit der doppelte Zweck erreicht, daß einerseits durch die verdampfende Flüssigkeit, welche allseits ■ die Kühlfläche umspült, der höhere Übertragungskoeffizient in Wirksamkeit tritt und außerdem andererseits die ganze Kühlfläche tatsächlich verdampfend wirkt.
Bei mehrstufiger Arbeit, d. h. wenn das Paraffinöl stufenweise gekühlt werden soll, wird die Einrichtung so getroffen, daß Kühlmaschinen, mit verschiedenen Temperaturen arbeitend, auf je eine Kühlbatterie gemäß der Zeichnung arbeiten, in welchem Falle dann jede Batterie für eine Kuhlmaschine bestimmt ist und auch je ein Regelventil vorgesehen ist.

Da es von Vorteil ist, mit möglichst wenig

Kälteflüssigkeit das Auskommen zu finden, ist es empfehlenswert, die Rohre exzentrisch gegeneinander zu lagern, wie in Fig. 3 veranschaulicht ist, wodurch der Flüssigkeitsraum und Inhalt verkleinert und der Raum für die Dämpfe vergrößert wird, ohne daß an der Wirkungsweise des Apparates etwas geändert würde.

Um den Inhalt an Kälteflüssigkeit zu verringern behufs Ersparnis derselben und behufs leichterer Unterbringung im Kondensator der Kühlmaschine, falls einmal die Ringräume entleert werden müssen, können die letzteren mit irgendeinem grobstückigen Material, wie Kieselsteinen, Bröckelsteinen, Glas, Eisenkugeln o. dgl., ausgefüllt werden. Die Füllung verdrängt Volumen, läßt aber andererseits genügend Raum für den Abzug der entsprechenden Dämpfe und berührt die Kühlfläche nur an wenigen Punkten, so daß auch diese unvermindert wirksam bleibt.

Da infolge der Kühlung des größten Teiles der Ringräume die Gefahr vorhanden ist, daß durch die intensive Verdampfung Kälteflüssigkeit durch die Stutzen E in den Kompressor übergerissen wird, empfiehlt es sich, einen Flüssigkeitsabscheider F anzuordnen. Die abgeschiedene Flüssigkeit fließt dann durch das Rohr G zweckmäßig in den obersten Ringraum zurück und nimmt so wieder an dem Kreislauf der Flüssigkeit teil. Die getrockneten Dämpfe strömen durch · das Rohr H zum Kompressor.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Doppelrohfkühler für paraffinhaltige öle mit direkter Verdampfung des Kältemediums, bestehend aus einer Batterie von

. Doppelrohren mit einem Innenrohr für das paraffinhaltige Öl und einem AußenrOhr für die Kühlflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenrohre durch über- laufe für die Kühlflüssigkeit derart miteinander verbunden sind, daß die gegebenenfalls durch ein: einziges Regulierventil zufließende' Kühlflüssigkeit die Kühlfläche der Innenrohre mindestens zum größten Teil zweckmäßig aber vollkommen umgibt und über den Innenrohren noch ein Raum für die verdampften Anteile der Kühlflüssigkeit freibleibt, in welchem je ein Abzug für die Kaltdämpfe vorgesehen ist:

2. Doppelrohrkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen¹-rohre exzentrisch gegenüber den Außeiirohren angeordnet sind, um den Flüssigkeitsraum zu verkleinern bzw. den Gasraum zu vergrößern.

3. Doppelrohrkühler nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenrohre behufs Verringerung des Flüssigkeitsvolumens rriit einem zweckmäßig grobstückigen Material ausgefüllt werden.

4. Doppelrohrkühler nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in da§

Abzugrohr der Kaltdämpfe ein Flüssigkeitsabscheider eingeschaltet ist, durch welchen die Kühlflüssigkeit, welche von den Dämpfen' mitgerissen wird, abgeschieden und zweckmäßig in das erste Außenrohr zurückgeleitet wird.

5. Doppelrohrkühler nach Ansprüchen 1 bis 4 für stufenweise Kühlung, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlmaschinen, welche mit verschiedenen Temperaturen arbeiten, mit je einer Kühlbatterie mit eigenem Re-. gulierventil verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.