DE3324330A1

DE3324330A1 - Waermeuebertrager

Info

Publication number: DE3324330A1
Application number: DE3324330A
Authority: DE
Inventors: Hans 2000 Hamburg Sladky
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-07-06
Filing date: 1983-07-06
Publication date: 1985-01-24
Also published as: DE3465623D1; US4848447A; EP0131213B1; IL72371A; US4799542A; EP0131213A3; EP0131213A2; ATE29169T1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit mindestens einer sich im wesentlichen in lotrechter Richtung erstrekkenden Wandung, die auf ihrer einen Seite von einem ersten und auf ihrer anderen Seite von einem zweiten Medium berührt wird,
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Derartige BerieselungswärmeUbertrager werden im Regelfall als Platte ausgebildet. Diese bringen jedoch eine Reihe von Nachteilen mit sich. Inabesondere können als Platten ausgebildete Berieselungswärmeübertrager schlecht eingesetzt werden, wenn das zum Berieseln verwendete Medium Verunreinigungen aufweist. Diese Verunreinigungen setzen leicht die öffnungen dicht, durch die das Medium in Richtung auf die Plattenoberfläche rieselt. Eine Säuberung der Öffnungen ist nur mit erheblichem Aufwand möglich.

Darüber hinaus muß bei den Platten damit gerechnet werden, daß deren Oberflächen von Kalkablagerungen verunreinigt werden, die den Wärmeübergang vom Medium an die Platte erheblich verschlechtern. Die Kalkablagerunp;en können von plattenförmigen Wärmeübertragern nur mit erheblichem Aufwand beseitigt werden.

Schließlich sind die konstruktiven Maßnahmen, die den Aufbau des Plattenberieselungskühlers begleiten,relativ teuer. Die Platten stehen im Profilrahmen, welcher das obere Flüssigkeitaverteilungsgefäß, die Platten, den unteren Behälter und Abdeckungen hält. Im Regelfall treten Undichtigkeiten auf, die dazu führen, daß ein Teil des zu kühlenden Mediums durch die Abdeckungen entweicht. Außerdem muß das kühlende Medium in jede Platte und aus jeder Platte separat über Sammelrohre geführt werden.

Außerdem sind bei Platten Stützpunkte in Form von Punkten oder Nähten notwendig, die der Platte die Druckfestigkeit geben. Die Flächen dieser Stützpunkte sind von innen nicht

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vorn kühlenden Medium berührt, ein Umstand, der den Wärmeübergang vermindert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Wärmeübertrager der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß auf geringem Raum eine möglichst große Wärmemenge übertragen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wandung ein Rohr bildet, dessen Innenraum vom ersten Medium durchflossen ist, das auf einer dem Innenraum zugewandten Innenseite der Wandung einen Film mit etwa gleicher Dicke ausbildet.

Ein auf diese Weise betriebener Wärmeübertrager macht sich die Vorteile zunutze, die dadurch entstehen, daß die wärmeübertragende Fläche von einem Film überzogen ist. Darüber hinaus ist die wärmeübertragende Fläche als Innenseite eines Rohres zylinderförmig ausgebildet, so daß auf relativ kleinem Raum eine große Fläche untergebracht werden kann, die dem Wärmeübergang nutzbar gemacht wird. Die auf der Außenseite der Rohre für den Wärmeübergang zur Verfügung stehende Fläche ist relativ groß verglichen mit der auf der Innenseite der Rohre zur Verfügung stehenden Fläche. Auf diese Weise wird der Nachteil des auf der Außenseite der Rohre vorhandenen schlechten Wärmeübergangs durch eine entsprechende große WärmeUbertragungsfläche kompensiert. Schließlich besitzt die als Rohr ausgebildete Wärmeübertragerfläche sämtliche Vorteile, die das Rohr für die Leitung von strömenden Medien aufweist. Es ist formstabil, eben und relativ billig. Mehrere Rohre können auf einfache Art zusammengefügt werden. Die Formstabilität der Rohre reicht aus, um sie mit Konstruktionen zu versehen, die den Einlauf des zu kühlenden Mediums begünstigen. Außerdem können zur Reinigung der wärmeübertragenden Oberfläche Rundbürsten eingesetzt werden, die auf einfache Weise innen in das Rohr

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hineingeschoben und in diesem dessen Oberfläche reinigend bewegt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mündet das erste Medium mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Anfangsgeschwindigkeit in die Rohre.

Diese Anfangsgeschwindigkeit, die die Strömungsmenge bestimmt, stellt sich dadurch ein, daß auf einfache Weise die Höhe, aus der das Medium in Richtung auf die Innenseite des Rohres abläuft, konstant gehalten wird. Auf diese Weise kann auf den Innenseiten der Rohre dafür gesorgt werden, daß die Strömungsmenge den Erfordernissen entspricht.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung einer Kälteanlage, in die ein Wärmeübertrager integriert ist,

Fig. 2 eine zum Teil geschnittene Vorderansicht \ einer konstruktiven Einheit bestehend aus einem Wärmeübertrager und einem Abscheider,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer konstruktiven Einheit bestehend aus einem Wärmeübertrager und einem Abscheider,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Zusammenschaltung eines Abscheiders mit einem Wärmeü-

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bertrager,

Fig. 5 eine schematische Skizze eines mit mehreren Wärmeübertragern zusammengeschalteten Samme!abscheiders,

Fig. 6 ein vergrößerter Schnitt durch obere Rohrenden eines Wärmeübertragers,

Fig. 7 eine Draufsicht auf ein Rohrende,

Fig. 8 einen Längsschnitt gemäß der Schnittlinie VIII-VIII durch eine Darstellung von aus einem Kessel herausragenden Rohrenden,

Fig. 9 eine Draufsicht auf einen Kessel,

Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Schaltung zur Betätigung von Rohreinsätzen und

Fig. 11 eine schematische Darstellung einer anderen Schaltung zur Betätigung von Rohrsätzen.

Ein Wärmeübertrager besteht im wesentlichen aus einem Rohr 1, einem Kessel 2 und einem Rohreinsatz 3· Das Rohr 1 ist im Kessel 2 druckdicht so befestigt, daß es sich mit seiner Längsachse in lotrechter Richtung durch den Kessel 2 erstreckt. Mit seinen beiden Enden 4, 5 ragt das Rohr auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten aus dem Kessel 2 heraus. Die eine dieser beiden Seiten bildet eine Decke 6 und die andere Seite einen der Decke gegenüberliegenden Boden 7 des Kessels 2.

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Der Rohreinsatz 3 ist in dem der Decke 6 benachbarten Ende 4 des Rohres 1 in Längsrichtung des Rohres 1 verschieblich gelagert. Er ist im wesentlichen als ein sich in Längsrichtung des Rohres 1 erstreckender Zylinder 8 ausgebildet, der an seinem aus dem Rohr 1 herausragenden Ende 9 mit einer Kupplung 10 versehen ist. Diese Kupplung 10 kann als ein Gewindebolzen ausgebildet sein, der mit dem Zylinder 8 fest verbunden ist.

An seinem dem Ende 9 gegenüberliegenden Ende 11 ragt der Rohreinsatz 3 in das Rohr 1 hinein. Dieses Ende 11 ist als ein Konus 12 ausgebildet, der sich von dem Zylinder 8 in Richtung auf eine das Rohr 1 begrenzende Innenseite 13 erweitert. Der Zylinder 8 besitzt einen Querschnitt, der kleiner als derjenige des Rohres 1 ist. Der Konus 12 nähert sich im Bereich des Endes 11 so weit an die Innenseite 13 an, daß zwischen dem Ende 11 und der Innenseite 13 ein Spalt 14 entsteht, durch den ein das Rohr 1 durchfließendes Medium 15 hindurchtreten kann. Dieses Medium 15 wird durch den Konus 12 in Richtung auf die Innenseite 13 gelenkt und bildet in Strömungsrichtung hinter dem Spalt 14 einen Film 16 auf der Innenseite 13 aus, dessen Dicke im wesentlichen vom Querschnitt des Spaltes und der Zulaufhöhe des Mediums 15 abhängig ist.

Das Ende 11 des Rohreinsatzes 3 kann strömungsgünstig so gestaltet sein, daß die Strömung des Mediums 15 im Bereich des Endes 11 vom Konus 12 günstig abreißt. Zu diesem Zwecke besitzt, das Ende 11 eine das Abreißen der Strömung begünstigende Ausgestaltung. Diese wird dadurch erreicht, daß das Ende 11 im Bereich des Spaltes 14 Kanten 120 ausbildet, die so soharf sind, daß sich die Strömung im Bereich des Spaltes 14 von dem Konus 12 löst. Diese Ausbildung der Kante 120 wird dadurch erreicht, daß das Ende 11 in Form eines Konus 121 ausgebildet ist, dessen Spitze 122 etwa im Bereich einer gedachten Mittellinie 123 liegt, die sich durch

den Rohreinsatz 3 erstreckt. Dieser Konus 121 besitzt eine Mantelfläche 124 mit einer Steigung, die wesentlich flacher als diejenige des Konus 12 ist. Auf diese Weise werden von den Mantelflächen des Konus 121 einerseits und des Konus 12 andererseits die Kanten 120 gebildet, die in einer Schnittdarstellung des Rohreinsatzes 3 einen spitzen Winkel bilden, dessen Schenkel einerseits auf der Mantelfläche des Konus 12 und andererseits auf der Mantelfläche 124 des Konus 121 verläuft.

An dem Zylinder 8 sind in Strömungsrichtung des Mediums 15 oberhalb des Konus 12 FUhrungsansätze 17, 18, 19 befestigt, die mit ihren dem Zylinder 8 abgewandten Außenkanten 20, 21, 22 auf der Innenseite 13 aufliegen, wenn der Rohreinsatz 3 sich innerhalb des Rohres 1 befindet. Auf diese Weise wird der Rohreinsatz 3 innerhalb des Rohres 1 zentriert. Zwischen den Führungsansätzen 17, 18, 19 sind Zwischenräume 23, 24, 25 vorgesehen, durch die das Medium 15 sich ergießt, wenn es das Rohr 1 in Längsrichtung durchströmt.

Die FUhrungsansätze 17, 18, 19 können in der Weise ausgebildet sein, daß sie in Form eines gleichseitigen Dreiecks über einen von den Innenseiten 13 umschlossenen Querschnitt des Rohres 1 gleichmäßig verteilt sind. Die Führungsansätze 17, 18, 19 bilden die Spitzen dieses gleichseitigen Dreiecks. Diese Spitzen sind zur Ausbildung der Führungsansätze entsprechend dem Radius abgerundet, der von den Innenseiten 13 des Rohres 1 vorgegeben ist.

Das obere Ende 4 des Rohres 1 ist in einer Halterplatte 26 befestigt. Diese weist einen Innendurchmesser 27 auf, der demjenigen des Rohres 1 entspricht. Dieses ragt in Strömungsrichtung aus einem Bodenabschluß 28 heraus, der die Halterplatte 26 an ihrem in Strömungsrichtung unteren Ende begrenzt. An ihrem dem Bodenabschluß 28 gegenüberliegenden Kopfabschluß 29 bildet die Halterplatte 26 einen sich vom

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Innendurchmesser 27 nach außen erstreckenden Konus 30 aus, der einerseits in den Kopfabschluß 29 mündet und andererseits unmittelbar oberhalb des Endes 4, das an dieser Stelle in der Halterplatte 26 befestigt ist, in den Innendurchmesser 27 einmündet.

Darüber hinaus ist der Kopfabschluß 29 außerhalb des Konus 30 als ein Plansch 31 augebildet, in den mit einem Innengewinde versehene Sacklöcher 32 eingebracht sind. In diesen Sacklb'chern 32 können Schraubenbolzen befestigt werden.

In den Kessel 2 mündet über einen Einlauf 33 eine Rohrleitung 171 ι über die ein zweites Medium 35 in den Kessel 2 eintreten kann. Bei diesem zweiten Medium 35 kann es sich um ein Kältemittel handeln, wenn der Wärmeübertrager als Verdampfer benutzt wird, in dessen Kessel 2 ein durch die Flüssigkeitsleitung 171 gefördertes Arbeitsmittel verdampft. Dieses zweite Medium 35 umspült die durch den Kessel 2 hindurchragenden Rohre 1 an deren Außenseite 36. Es ist jedoch auch denkbar, daß die Rohre 1 auf ihren Außenseiten von einem Medium 35 umspült werden, das wärmer als das durch die Rohre hindurchtretende erste Medium 15 ist.

Das durch das Rohr 1 fließende erste Medium 15 befindet sich innerhalb eines Behälters 37, durch dessen Bodenfläche 38 das Rohr 1 von unten in seinen Innenraum 39 hineinragt. In diesen Behälter 37 mündet auf seiner der Bodenfläche 33 abgewandten Deckenöffnung 40 eine Zuleitung 41 ein, durch die das erste Medium 1 5 in den Behälter 37 einströmt. Das Rohr 1 ist mit dem Behälter 37 druckdicht verbunden, so daß das Medium 15 lediglich durch das Rohr 1 aus dem Behälter 37 ablaufen kann.

Zu diesem Zwecke dringt das Medium 15 durch den Konus 30 in die Halterplatte 26 ein und wird von dieser in das Rohr 1 übergeleitet. Im Bereich des Konus 12 wird das Medium 15

gleichmäßig in Richtung auf die Innenseite 13 verteilt und dringt durch den Spalt 1 4 in Richtung auf das Ende 5 des Rohres 1 hindurch. Durch den Hindurchtritt des Mediums 15 durch den Spalt 14 bildet sich auf der Innenseite 13 ein Film 16 aus, der den Wärmeübergang vom Medium 15 an das Rohr 1 beziehungsweise vom Rohr 1 an das Medium 15 begünstigt. Soweit es sich bei dem zweiten Medium 35 um ein expandierendes Kältemittel handelt, gibt das Rohr 1 Wärme an das Medium 35 ab. Dabei entzieht das Rohr 1 im Bereich seiner Innenseite 13 dem Medium 15 die Wärme. In diesem Falle ist der Wärmeübertrager als Kühler eingesetzt worden. Wird jedoch durch die Flüssigkeitsleitung 171 ein warmes Medium 35 in den Kessel 2 eingeführt, so gibt dieses warme Medium 35 Wärme an di e Außenseite 36 des Rohres 1 ab. Diese Wärme durchdringt eine das Rohr 1 begrenzende Wandung 42 und wird von dieser auf der Innenseite 13 an das das Rohr 1 durchströmende Medium 15 abgegeben. In diesem Falle wird der Wärmeübertrager als Erhitzer eingesetzt.

In jedem der Sacklöcher 32 ist je ein Schraubbolzen 43 befestigt, der mit seinem den Sacklöchern 32 gegenüberliegenden Ende 44 oberhalb eines vom Medium 15 innerhalb des Behälters 37 ausgebildeten Spiegels endet. An diesem Ende 44 ist ein Zylinder 46 befestigt, in dem ein Kolben 47 geführt wird. Der Zylinder 46 ist an seinem dem Behälter 37 zugewandten unteren Ende durch einen Boden 48 und an seinem gegenüberliegenden Ende durch einen Deckel 49 verschlossen. Sowohl durch den Boden 48 als durch den Deckel 49 wird eine Kolbenstange 50 hindμrchgeführt, mit der der Kolben 47 fest verbunden ist. Diese Kolbenstange 50 erstreckt sich bis in den Behälter 37 und ist über die Kupplung 10 fest mit dem Rohreinsatz 3 verbunden. Zwischen der Kolbenstange 50 und der Kupplung 10 kann ein Kardangelenk 51 angeordnet sein, das in der Lage ist, Relativbewegungen auszugleichen, die zwischen der Kolbenstange 50 einerseits und dem Rohreinsatz 3 andererseits stattfinden können.

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Zwischen dem Kolben 47 und dem Deckel 49 ist eine Feder 52 angeordnet, die im gespannten Zustand den Kolben 47 auf Druck belastet. Mit Hilfe dieser Feder 52 wird der Kolben 47 in eine dem Boden 48 benachbarte Lage gedruckt.

Im Bereich des Bodens 48 mündet eine Druckleitung 53 in den Zylinder 46 ein. Durch die Druckleitung 53 wird einem Druckmedium der Zugang zum Zylinder 46 eröffnet. Dieses Druckmedium beaufschlagt den Kolben 47 auf seiner der Feder abgewandten Seite. Das in den Zylinder eingesteuerte Druckmedium ist in der Lage, die Feder 52 dadurch zu spannen, daß der Kolben 47 in Richtung auf den Deckel 49 bewegt wird.

Dabei bewegt sich die Kolbenstange 50 in gleicher Richtung, so daß sioh ein dem Rohreinsatz 3 gegenüberliegendes Ende 54 mit zunehmendem Druck vom Deckel 49 entfernt.

Die Kolbenstange 50 trägt an ihrem aus dem Deckel ^ 49 herausragenden Ende 54 einen Steuernocken 55, der quer zur LängerIqhtung der Kolbenstange 50 aus dieser herausragt. Dieser Steuernocken 55 wird von zwei Konen 56, 57 ausgebildet, von denen ein oberer Konus 56 im Bereich des oberen Endes 54 seine dünnste Stelle 58 hat und in Längsrichtung der Kolbenstange 50 sioh bis zur dicksten Stelle 59 verstärkt. Demgegenüber verläuft ein unterer Konus 57 in entgegengesetzter Richtung, in dem er sich von der dicksten Stelle 59 in Längsrichtung der Kolbenstange 50 bis zu einer dünnsten· Stelle 60 verjüngt.

Dieser Steuernocken 55 beaufschlagt bei Bewegungen der Kolbenstange 50 einen Fühler 61, der mit einem Abtastrad 62 auf der Kolbenstange 50 geführt wird. Dieser Fühler 61 gehört zu einem Mikroschalter 63, der in einem Gehäuse 64 angeordnet ist, auf dem der Fühler 61 schwenkbar gelagert ist. Der Mikroschalter 63 schließt einen Stromkreis 65, ro-

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bald das Abtastrad 62 auf der Kolbenstange 50 geführt wird. Sobald das Abtastrad 62 den Konus 56 beaufschlagt, hebt sich der Mikroschalter 63 von seinem den Stromkreis 65 schließenden Kontakt 66 ab, so daß der Stromkreis 65 geöffnet wird.

Im Stromkreis 65 liegt ein Zeitrelais 67, das einen Kontakt 68 zeitabhängig steuert. Abhängig von der am Zeitrelais 67 eingestellten Zeit wird der Kontakt 68 geöffnet beziehungsweise geschlossen.

Darüber hinaus liegt im Stromkreis 65 eine Erregerspule 69 für ein Magnetventil 70. Bei diesem Magnetventil 70 handelt es sich um ein Drei-Wege-Ventil, dessen drei Wege 71, 72, 73 abhängig davon gesteuert werden können, ob die Erregerspule 69 vom Strom des Stromkreises 65 durchflossen ist oder nicht.

Das Magnetventil 70 liegt in der Druckleitung 53, ^über die der Zylinder 46 mit einem Druckmedium, beispielsweise Luft versorgt wird. Dieses Druckmedium stammt aus einem Druckgefäß 74, in das die Druckleitung 53 mündet. Das Magnetventil 70 liegt zwischen dem Druckgefäß 74 und dem Zylinder 46.

Der Rohreinsatz 3 wird mit Hilfe der Kolbenstange 50 bewegt, um Schmutzreste 75 zu entfernen, die sich gegebenenfalls ibei Verwendung von unsauberem Medium 15 im Spalt 14 ansammeln können. Je nach der Art der Verschmutzung wird am Zeitrelais 67 eine bestimmte Zeit eingestellt, während der der Kontakt 68 geschlossen wird. Nach dem Schließen des Kontaktes 68 fließt ein Strom durch den Stromkreis 65, so lange der Mikroschalter 63 geschlossen ist. Dieser Strom öffnet über die Erregerspule 69 das Drei-Wege-Ventil in der Weise, daß das Druckmedium aus dem Druckgefäß' 74 durch die Wege 71, 72 in den Zylinder 46 eingeleitet wird. Das Druokmedium hebt den Kolben 47 entgegen der von der Feder

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52 auf den Kolben 47 ausgeübten Druckkraft an und verschiebt bei dieser Gelegenheit die Kolbenstange 50. Diese zieht den Rohreinsatz 3 in Richtung auf den Kopfabschluß 29 der Halterplatte 26. Dabei gleitet das Abtastrad 62 auf dem Konus 56 in Richtung auf die dickste Stelle 59 empor und Öffnet über den Fühler 61 den Kontakt 66 des Mikroschalters 62. Dadurch wird der Strom innerhalb des Stromkreises 65 beendet und die Erregerspule entregt. Aufgrund dieser Entregung schließt das Magneventil 70 den Weg 71 und öffnet die Verbindung zwischen den Wegen 72, 73. Auf diese Weise kann das Druckmedium aus dem Zylinder 46 entweichen, so daß der Kolben 47 von der Feder 42 in Richtung auf den Boden 48 abwärts bewegt werden kann. Dabei nimmt der Kolben 47 auch die Kolbenstange 50 mit, so daß das Abtastrad 62 vom Konus 56 herunterrollt. Dadurch wird der Fühler 61 in eine Stellung verschwenkt, in der der Mikroschalter 63 den Stromkreis 65 wieder schließt, so daß neuerdings der durch den Stromkreis 65 fließende Strom das Magnetventil 70 so öffnet, daß nunmehr das Druckmedium durch die Wege 71_t72 wieder in den Zylinder 46 eintreten kann.

Durch die Bewegungen, die der Rohreinsatz 3 auf diese Weise ausführt, wird erreicht, daß kleinere Schmutzpartikel 75 innerhalb des Rohres 1 so bewegt werden, daß sie von dem durchströmenden Medium 15 durch den Spalt 14 hinweggespült werden können. Größere Schmutzpartikel, die in keiner Stellung durch den Spalt 14 hindurchpassen, bleiben hingegen im Bereich des Konus 12 liegen, ohne daß durch derartige Bewegungen des Rohreinsatzes 3 die Möglichkeit besteht, sie durch den Spalt 14 hindurchzuspülen. Um insoweit einer Verschmutzung des Spaltes 14 vorzubeugen, wird der Rohreinsatz 3 aus der Halterplatte 26 herausgezogen, um auf diese Weise dem Medium 15 die Möglichkeit zu verschaffen, auch die größeren Schmutzpartikel durch das Rohr 1 wegzuspülen. Derartige Bewegungen des Rohreinsatzes 3 werden wie folgt gesteuert :

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In den Behälter 37 ragt durch die Deckenöffnung 40 ein Rohr 76 mit seinem untern Ende 77 hinein. Dieses Rohr 76 trägt an seinem dem unteren Ende 77 gegenüberliegenden oberen Ende 78 einen von der Höhe des Spiegels 45 abhängigen Niveauregler 79. Dieser Niveauregler 79 ist über ein Gestänge 80 mit einer Membran 81 verbunden, die auf ihrer dem Spiegel 45 zugewandten Unterseite 82 von einer Drucksäule beaufschlagt ist, die sich im Rohr 76 aufbaut. Der Niveauregler 79 ist in den Stromkreis 65 in der Weise integriert, daß sowohl der Mikroschalter 63 als auch das Zeitrelais 68 von ihm überbrückt wird. Diese Überbrückung geschieht in der Weise, daß der Niveauregler 79 mit einem Pol unmittelbar an der Erregerspule 69 und mit dem anderen Pol am Ausgang des Zeitrelais 67 angeschlossen ist. Auf jeden Fall muß gewährleistet sein, daß mit Hilfe des Niveaureglers 79 die Erregerspule 69 solange geschaltet werden kann, wie der Niveauregler 79 geschlossen ist, unabhängig von der jeweiligen Stellung des Mikroschalters 63 beziehungsweise des Zeitrelais 67.

Sobald größere Schmutzpartikel den Spalt 14 soweit dicht setzen, daß der Spiegel 45 innerhalb des Behälters 37 ansteigt, erhöht sich der Druck innerhalb des Rohres 76. Auf diese Wese wird die Membran 81 angehoben und der Niveauregler 79 geschlossen. Dadurch wird die Erregerspule 69 erregt und Druck in den Zylinder 46 eingesteuert. Diese Einsteue— rung dauert unabhängig von der Stellung des Fühlers 61 und des Zeitrelais 67 so lange, bis der Rohreinsatz 3 vollkommen aus der Halterplatte 26 herausgezogen worden ist. Nunmehr können auch größere Schmutzpartikel durch das Rohr 1 abgespült werden, so daß relativ schnell der Spiegel 45 wieder absinkt. Dadurch fällt der Druck im Rohr 76, so daß der Niveauregler 79 wieder öffnet. In dieser Schalterstellung wird die Erregerspule 69 entregt und der Druck kann aus dem Zylinder 46 durch den Weg 73 wieder entweichen. Die Feder 42 drückt den Kolben 47 in Richtung auf den Boden 48

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und steuert damit über die Kolbenstange 50 den Rohreinsatz 3 wieder in das Rohr 1 zurück.

Statt des von der Membran 81 gesteuerten Niveaureglers 79 kann auch ein anderer Schalter Verwendung finden, der seine Schaltimpulse abhängig von der Höhe des Spiegels 45 abgibt. Insbesondere ist daran zu denken, daß ein Schwimmerschalter als Niveauregler Verwendung finden kann.

Statt dieser Schaltung kann auch eine ausschließlich vom Füllstand im Behälter 37 abhängige Steuerung des Rohreinsatzes 3 vorgenommen werden. Zu diesem Zwecke ist außer dem vom Spiegel 45 des Mediums 15 gesteuerten Niveauregler 79 noch ein weiterer Niveauregler 125 vorgesehen, der mit einem Rohr 126 in den Behälter 37 hineinragt. Das Rohr 126 ist langer als das dem Niveauregler 79 zugeordnete Rohr 76, so daß es mit seinem Ende 127 in unmittelbarer Nachbarschaft des oberen Ende 4 des Rohres 1 endet. Der Niveauregler 125 liegt im gleichen Stromkreis 65 wie der von dem Fühler 61 betätigte Mikroschalter 63. Außer diesem Mikroschalter 63 liegt in dem Stromkreis 65 noch ein weiterer Mikroschalter 128, der mit einem Fühler 129 verbunden ist. Dieser Fühler 129 wird auf der Kolbenstange 50 in einem Bereich 130 mit Hilfe eines Abtastrades 131 geführt. Dieser Bereich 130 wird an seinem dem Kolben 47 zugewandten Ende von einem zweiten Steuernocken 132 begrenzt. Auch dieser Steuernocken 132 besitzt beidseits einer dicksten Stelle 133 einen oberen Konus 134 und einen unteren Konus 135.

Außer dem Mikroschalter 128 liegt in dem Stromkreis 65 ein Relais 135, das mit zwei Kontakten 136, 137 versehen ist. Zwischen dem Kontakt 137 und dem Stromkreis 65 besteht eine unmittelbare Verbindung 138, die zwischen dem Mikroschalter 63 und dem Mikroschalter 128 in den Stromkreis 65 mündet. Die beiden Kontakte 136, 137 liegen andererseits über eine Zuleitung 139 an der Spannung einer Stromquelle 140.

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Mit Hilfe des Niveaureftiers 125 werden die Bewegungen des Rohreinsatzes 3 wie folgt gesteuert:

Steigt der Spiegel 45 innerhalb des Behälters 37 an, wird der Niveauregler 125 betätigt und schließt den Stromkreis 65. Dadurch erhält das Relais 135 Spannung und schließt die Kontakte 136, 137. tfber den Kontakt 136 wird die Erregerspule 69 mit Spannung versorgt, so daß das Magnetventil 70 den Weg 73 in Richtung auf den Zylinder 46 öffnet. In dem Zylinder 46 befindet sich der Kolben 47, der bei dieser Schaltung beidseits vom Druck des aus dem Druckgefäß 74 stammenden Druckmediums beaufschlagt wird. Zu diesem Zwecke besitzt der Zylinder 46 in seinem Boden 48 einen mit dem Weg 73 verbundenen Zugang 141 und in seinem Deckel 49 einen mit den beiden anderen Wegen 71, 72 verbundenen Zugang 142. Sobald der Zugang 73 mit dem Druckgefäß 74 verbunden wird, strömt Druckmedium in den Zylinder 46 ein und schiebt den Kolben 47 in Richtung auf den Deckel 49. Dabei wird der Rohreinsatz 3 innerhalb des Rohres 1 aufwärts gezogen. Gleichzeitig gleitet das Abtastrad 62 über den Konus 56 und öffnet über den Fühler 61 den Mikroschalter 63. Bei geöffnetem Mikroschalter 63 fließt nunmehr der Strom über den Kontakt 137 und den geschlossenen Mikroschalter 128 durch das Relais 135, das dadurch die beiden Kontakte 136, 137 geschlossen hält. Dadurch wird erreicht, daß weiterhin Druckmedium aus dem Druckgefäß 74 über den Weg 73 und den Zugang «141 in den Zylinder 46 eintritt und den Kolben 47 in Richtung auf den Deckel 49 verschiebt. Durch diese Verschiebung gleitet das Abtastrad 131 über den Konus 134 und öffnet dabei über den Fühler 129 den Mikroschalter 128. Aufgrund der länglichen Ausbildung des Steuernockens 55, der langer als der Bereich 130 ist, ist der Mikroschalter 63 auch dann noch geöffnet, wenn der Steuernocken 132 den Mikroschalter 128 öffnet. Da nunmehr beide Mikroschalter 63 und 128 geöffnet sind, erhält das Relais 135 keinen Strom mehr und fällt ab. Dadurch werden die Kontakte 136, 137 ge-

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löst und das Magnetventil wird stromlos. Nach Abschaltung der Erregerspule 69 wird das Magnetventil 70 in seiner Ruhelage zurückgezogen, in der der Weg 73 vom Druckgefäß 74 abgeschaltet und in eine Belüftungsstellung gebracht wird. Gleichzeitig wird der Zugang 142 über den Weg 71 mit dem Druckgefäß 74 verbunden, so daß nunmehr über den Zugang 142 Druckmedium in den Zylinder 46 eintreten kann und den Kolben 47 in Richtung auf den Boden 48 verschiebt. Während dieser Bewegung gleitet zunächst das Abtastrad 131 vom Steuernocken 132 und später das Abtastrad 62 vom Steuernokken 55 ab, so daß zunächst der Mikroschalter 128 und sodann der Mikroschalter 63 wieder geschlossen werden. Durch das Schließen des Mikroschalters 63 wird der Stromkreis 65 wieder hergestellt, soweit der Niveauregler 125 in Folge des im Gefäß 37 vorhandenen Spiegels 45 noch geschlossen ist. Nach Wiederherstellung des Stromkreises 65 kann neuerdings die Aufwärtsbewegung des Kolbens 47 beginnen.

Sinkt trotz der Bewegungen des Rohreinsatzes 3 der Spiegel 45 im Behälter 37 nicht ab, weil große Verunreinigungen den Spalt 14 zusetzen, wird der Spiegel 45 im Gefäß 37 weiter ansteigen. Er erreicht eine Höhe, in der der Niveauregler 79 geschlossen wird. Dieser Niveauregler 79 schließt einen dritten Stromkreis 143, in dem da3 Magnetventil 70 liegt. Dessen Erregerspule 69 erhält Spannung und verbindet den Weg 73 mit dem Zugang 141 unabhängig von dem Schaltungszustand Aer Mikroschalter 63 und 128 einerseits und dem Relais 135 andererseits. In den Zylinder 46 strömt solange Druckmedium ein, bis der Rohreinsatz 3 aus dem oberen Ende 4 des Rohres 1 herausgleitet. Nunmehr kann eine große Menge des Mediums 15 durch das Rohr 1 ablaufen und sämtliche Schmutzparikel unabhängig von ihrer Größe mitspUlen. Durch diese Spülung sinkt der Spiegel 45 im Behälter 37 schnell ab. Dadurch wird der Niveauregler 79 wieder geöffnet, so daß das Magnetventil 70 den Weg 73 schließt und über den Zugang 142 Druckmedium in den Zylinder 46 einspeist, das

den Kolben 47 schnell in Richtung auf den Boden 48 abwärts fichiebt. Dadurch tritt der Rohreinsatz 3 wieder in das Rohr 1 ein und bildet den Spalt 14 aus.

Die Rohre 1 können statt in einer Halterplatte 26 auch unmittelbar in einer den Kessel 2 im Bereich der oberen Enden 4 der Rohre 1 abschließenden Deckelplatte 144 befestigt sein. In diesem Falle ragen die Rohre 1 aus der Deckelplatte 144 heraus und sind an ihren oberen Enden 4 in Form von Konen 145 aufgeweitet. In der Deckelplatte 144 ist eine Ringnut 146 eingefräst, die sich in Richtung des mit der Deckelplatte 144 verbundenen Gefäßes 37 öffnet. Diese Ringnut 146 umgibt das Rohr 1 bzw. eine gegebenenfalls vorhandene Anordnung von Rohren 1 konzentrisch. In dieser Ringnut 146 wird ein den Behälter 37 bildendes Rohr 147 mit seiner Wandung befestigt. Zu diesem Zwecke kann in der Ringnut 146 eine Dichtung beispielsweise in Form eines O-Ringes 148 vorgesehen sein.

Das Rohr 147 verläuft mit seiner Mittelachse parallel zu den Mittelachsen der Rohre 1 und ragt entsprechend dem im Behälter 37 vorgesehenen Spiegel 45 des Mediums 15 über das obere Ende 4 der Rohre 1 hinaus. Mit seinem der Deckelplatte 144 abgewandten Ende 149 bildet das Rohr 147 die Deckenöffnung 40 des Behälters 37. Diese Deckenöffnung 40 kann jedenfalls teilweise - von einer Platte 150 abgedeckt sein, durch die sowohl die Rohre 76, 126 als auch der Zulauf des Mediums 15 in den Behälter 37 stattfindet. Diese Platte 150 kann in Form eines Dreiecks ausgebildet sein, dessen Ecken 151 ι 152 über die Wandungen des Rohres 147 hinausstehen. Im Bereich der drei Ecken 151, 152 sind Bohrungen 153 vorgesehen, die die Platte 150 durchdringen. Mit diesen Bohrungen 153 korrespondieren entsprechende Bohrungen 154, die einen Flansch 155 durchdringen, mit dem die Deckplatte 144 versehen ist. Durch die Bohrungen 153, 154 erstrecken sich Zuganker 156, die an ihren der Platte 150 benachbarten Enden

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mit Gewinde und entsprechend ausgebildeten Muttern 157 versehen sind. Mit Hilfe dieser Zuganker 156 kann das Rohr 147 fest in die Ringnut 146 gepreßt werden, so daß eine Dichtung zwischen der Deckelplatte 144 und dem Rohr 147 zustande kommt.

Innerhalb des Rohre 147 werden die verschiedenen Rohreinsätze 3 mit Hilfe einer gemeinsamen Platte 158 geführt. Diese Platte 158 ist auf der Kolbenstange 50 befestigt. Aus der Platte 158 ragen in Richtung auf das obere Ende 4 der Rohre 1 die Kardangelenke 51 heraus, an deren den Rohren 1 zugewandten unteren Enden die Rohreinsätze 3 befestigt sind.

Unmittelbar an der das Rohr 147 verschließenden Platte 150 kann der Zylinder 46 befestigt sein. Beispielsweise kann der Zylinder 46 an seinem dem Rohr 1 47 zugewandten Ende mit der Platte 150 mit Hilfe einer Mutter 159 verschraubt sein. Auf diese Weise ist es möglich, lediglich durch Lösen der Muttern 157 die Platte 150 mit der gesamten auf ihr befestigten Steuerung von dem Rohr 1 47 abzuheben.

Der Wärmeübertrager kann als Verdampfer in einem Kältekreislauf Verwendung finden, der beispielweise als Modell in Fig. 1 dargestellt ist. Dieser Kältekreislauf besteht aus einem Wasserkreislauf, der in einem unteren Vorratsbehälter\ 83 beginnt. In diesem Vorratsbehälter 83 ist eine Tauchpumpe 84 angeordnet, die über eine Rohrleitung 85 mit einem Durchflußmesser 86 verbunden ist. Aus diesem Durchflußmesser 86 gelangt vergleichsweise warmes Wasser über die Zuleitung 41 in den Behälter 37. In diesem Behälter 37 wird eine vorgegebene Stauhöhe eingehalten, die mit Hilfe eines Regelschiebers 87 eingestellt werden kann. Dieser Regelschieber 87 ist in der Rohrleitung 85 angeordnet. Die Einstellung der Stauhöhe erfolgt durch eine Einstellung de?; Regelschiebers 87 entsprechend der gewünschten Durchfluß-

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menge, die am Durchflußmesser 86 abgelesen werden kann.

Das aus dem Behälter 37 in Richtung auf das Rohr 1 austretende Wasser wird auf der Innenseite 13 in Form des Films 16 verteilt. Dieser Film 16 wird während des Durchflusses durch das Rohr 1 abgekühlt und gelangt danach in ein am Snde 5 des Rohres 1 aufgestelltes Sammelgefäß 88. In diesem Sammelgefäß 88 befindet sich ein Thermometer 89, das über eine Meßleitung 90 mit einem Meßinstrument 91 verbunden ist.

In Strömungsrichtung des von der Tauchpumpe 84 geförderten Wassers befindet sich vor dem Regelschieber 87 eine Abzweigung 92. Diese führt zu einem wassergekühlten Verflüssiger 93» an desen Rohrschlange 94 die Abzweigung 92 angeschlossen ist. Die Rohrschlange 94 ist über eine Rohrleitung 95 wieder mit dem unteren Vorratsbehälter 83 verbunden. Innerhalb der Abzweigung 92 sind sowohl ein Regelschieber als auch ein elektromagnetisches Ventil 97 hintereinander angeordnet, bevor die Abzweigung 92 in die Rohrschlange 94 einmündet.

Das Kältemittel strömt durch einen Kältemittelkreislauf, bei dem an einer Saugleitung 98 eine Reihe von Aggregaten liegen. Diese Saugleitung 98 mündet in den als Verdampfer ausgebildeten Kessel 2 des Wärmeübertragers. Vor diesen Verdampfer ist ein Abscheider 99 geschaltet, in dem flüssiges Kältemittel von dampfförmigem Kältemittel getrennt wird. In diesem Abscheider 99 ist ein Niederdruckschwimmer 100 beweglich gelagert, der je nach dem Stand des flüssigen Kältemittels den Eintritt von weiterem Kältemittel in den Verdampfer steuert. Der Abscheider 99 fungiert auch als Gehäuse des Niederdruckschwimmers 100.

Innerhalb der Saugleitung 98 ist ein Saugdruckregler 101 angeordnet, der für einen gleichbleibenden Druck innerhalb

des Verdampfers sorgt. Die Saugleitung 98 mündet mit ihrem vom Abscheider 99 abgewandten Ende in einen Verdichter 102, der mit seiner Saugseite 102 den zum Ansaugen des Kältemittels notwendigen Unterdruck in der Saugleiung 98 erzeugt. Zwischen dem Saugdruckregler 101 und dem Verdichter 102 liegt ein Wärmeübertrager 104.

Der Verdichter 102 ist mit seiner der Saugseite 103 gegenüberliegenden Druckseite 105 an eine Rohrleitung 106 angeschlossen. Durch diese Rohrleitung 106 fließt das vom Ver-

dichter 102 verdichtete Kältemittel zunächst durch einen Ölabscheider 107, sodann durch einen luftgekühlten Verflüssiger 108, den die Rohrleitung 106 in Richtung auf den wassergekühlten Verflüssiger 93 verläßt.

Der Wärmeübertrager 104 ist über die Hochdruckflüssigkeitsleitung 109 mit dem Verdampfer verbunden. Die Hochdruckflüssigkeitsleitung 109 geht durch den Schwimmerregler 100 in den Verdampfer. Von dem Verdampfer besteht eine Verbindung 110, in der ein Ventil 111, ein elektromagnetisches Ventil 112, ein Schauglas 113 und unmittelbar vor der Einmündung der Verbindung 110 in die Saugleitung 98 ein Expansionsventil liegen-« Diese Anordnung führt einen Teilstrom des Kältemittel-öi-Gemisches vom Verdampfer in die Saugleitung 98 und damit das vom ölabscheider nicht abgeschiedene öl zum Verdichter 103 zurück. Die Menge des durch die Verbindung 110 strömenden Kältemittel-öl- Gemisches wird vorgegeben durch die Einstellung des Expansionsventil 114. Die Steuerung dieses Expansionsventils 114 geschieht mit Hilfe eines Fühlers 116, der unmittelbar nach dem Wärmeübertrager 104 angebracht ist.

Der Verdichter 102 verdichtet das über die Saugseite 103 angesaugte Kältemittel. Durch die Verdichtung steigt der Druck und die Temperatur des Kältemittels an. Im ölabscheider 107 wird ein Teil des sich im Kältemittel befindlichen

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Öls abgeschieden und über eine Zweigleitung 115 dem Verdichter 102 wieder zugeführt.

Das heiße Kältemittel wird in den Verflüssigern 108 oder 93 abgekühlt. Dabei wird der Lüfter des luftgekühlten Verflüssigers eingeschaltet, solange das Wasser im Behälter 83 wärmer ist als der eingestellte Sollwert des Thermostaten 117· Auf diese Weise wird das Wasser im Behälter 83 abgekühlt. Wird der Sollwert erreicht, schaltet der Thermostat 117 um. Der Lüfter des Verflüssigers 108 wird dadurch abgestellt und das Magnetventil 97 geöffnet. Damit übernimmt der wassergekühlte Verflüssiger 93 die Verflüssigung des Kältemittels und gibt Wärme dem Wasser im Behälter 83 ab. Erreicht die Wassertemperatur wieder den Sollwert des Thermostaten 117 wird der Lüfter des luftgekühlten VerflUssigers 108 wieder eingeschaltet und das Magnetventil 97 geschlossen. Auf diese Weise wird die Temperatur der Wassers, das die Tauchpumpe 84 zum Gefäß 39 befördert, konstant gehalten.

Das in den Verflüssigern 108 oder 93 verflüssigte Kältemittel strömt in flüssigem Zustand in Richtung auf den Wärmeübertrager 104. Im Wärmeübertrager 104 wird die Hochdruckflüssigkeit untergekühlt und das Kältemittel-öl-Gemisch in der Leitung 98 überhitzt. Dabei verdampft der Kältemittelteil des Kältemittel-öl-Gemisohes, das durch die Leitung 110 vori dem Wärmeübertrager 104 in die Saugleitung 98 gebracht wird. Die untergekühlte Hochdruchflüssigkeit strömt durch die Flüssigkeitsleitung 109 über den Schwimmerregler 100 zum Verdampfer. Im Schwimmerregler 100 expandiert das Kältemittel, füllt siedend den Kessel 2 und nimmt dabei Wärme dem durch das Rohr 1 rieselnden Wasser ab. Das Wasser im Rohr 1 wird gekühlt.

Das auf diese Weise arbeitende Kälteaggregat ist besonders gut geeignet für Versuchsdurchführungen. Es kann insbeson-

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dere im Blick auf die beiden hintereinander geschalteten Verflüssiger sehr gut auf Messeständen oder sonstigen Vorführungsveranstaltungen eingesetzt werden.

Der Wärmeübertrager kann auf besonders effektive Weise mit dem Abscheider 99 zusammengeschaltet werden. Zu diesem Zwecke wird der Abscheider 99 in Form eines liegenden Zylinders ausgebildet, durch den sich in seiner Längsrichtung ein Rohr 159 erstreckt, dessen Mittelachse derjenigen des Zylinders 160 entspricht. Die Rohrleitung 98 ist in zwei Arme 161, 162 unterteilt. Diese Arme 161, 162 durchdringen den Zylinder 160 auf seiner Mantelfläche 163 und werden in das Rohr 159 mit ihren Enden 164, 165 eingeführt. Dabei erstreckt sich die Längsaohse des Zylinders in horizontaler Richtung etwa quer zur Längsrichtung des Kessels 2, so daß die Mittelachse des Kessels 2 die Längsachse des Zylinders 160 etwa halbiert. Beidseits der Mittelachse des Rohres 1 münden Arme 161, 162 etwa im gleichen Abstand von einer Mittelebene in das Rohr 1 59 ein, die sich quer zur Längsrichtung des Zylinders 160 durch dessen Mitte erstreckt.

In das Rohr 159 mündet im Bereich einer das Rohr 159 verschließenden Stirnplatte 166 die Druckleitung 109 über eine Düse 184, durch die Kältemittel in Längsrichtung des Rohres 159 in dieses einströmen kann. Dieses Kältemittel verläßt das Rohr 159 an seinem der Stirnplatte 166 gegenüberliegenden Ende 167 und wird dort an einer den Zylinder 160 begrenzenden Bodenplatte 168 umgelenkt. Es durchströmt nunmehr den Zylinder 160 in Richtung auf einen Auslaß 169, der mit der Saugleitung 98 verbunden ist. Beim Durchströmen des Rohres 159 reißt das Kältemittel aus den Enden 164, 165 ein Gemisch des Kältemittels mit, das aus Dampf und Flüssigkeit besteht und durch die Arme 161, 162 aus dem Kessel 2 in das Rohr 159 eindringt. Durch dieses Mitreißen des Flüssigkeite -Dampf-Gemisches wird der Umlauf des Kältemittels im_rKessel 2 wesentlich begünstigt und dadurch im Kessel 2 gute Vor-

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aussetzungen für einen Wärmeübergang am Rohr 1 geschaffen.

Innerhalb des Zylinders 160 trennt sich der Dampfanteil vom PlUssigkeitsanteil. Der PlUssigkeitsanteil sammelt sich im unteren Teil des Zylinders 160 und verläßt diesen über eine Ausströmöffnung 170 in Richtung auf den Kessel 2, in den das Kältemittel als Flüssigkeit im Bereich des Bodens 7 eintritt. Zu diesem Zwecke ist die Ausströmöffnung 170 mit dem Kessel 2 über eine Flüssigkeitsleitung 171 verbunden.

Der Wärmeübertrager kann mit anderen Wärmeübertragern 175, 176, 177 in der Form zusammengeschaltet werden, daß sie mit einem gemeinsamen Abscheider 178 verbunden werden. Aus diesem gemeinsamen Abscheider 178 werden je nach der Menge der von den einzelnen Wärmeübertragern 175, 176, 177 zu übertragenden Wärmemengen die Menge des dazu benötigten Kältemittels aus dem gemeinsamen Abscheider 178 abgerufen.

Zwischen den sich durch den Kessel 2 erstreckenden Rohren 1 befindet sich ein relativ großer Raum, der von dem zweiten Medium 35 ausgefüllt ist. Es ist denkbar, diesen Raum durch Verdrängerkörper mindestens teilweise auszufüllen. Zweckmäßigerweise können derartige Verdängerkörper aus Rohren 179 bestehen. Diese Rohre können einen Durchmesser gleicher oder verschiedener Größen haben. Zweckmäßigerweise werden größere Rohre 180 in einem Bereich angeordnet, der zwischen einem <den Kessel 2 begrenzenden Mantel 181 und jeweis zwei dem Mantel 181 benachbarten äußeren Rohren 1 angeordnet ist. Von diesen äußeren Rohren 1 kann ein inneres Rohr 1 umschlossen sein, zwischen dessen Mantel und dem Mantel der äußeren Rohre 1 Rohre 182 mit kleinerem Durchmesser angeordnet sind. Zweckmäßigerweise sind die Rohre 180, 182 an ihren beiden Enden mit Kappen dicht verschlossen, so daß das Medium 35 in diese Rohre 180, 182 nicht eindringen kann. Darüber hinaus sind die Rohre 180, 182 sowohl mit der Deckelplatte 14-4 als auch mit einer am gegenüberliegenden

Ende der Rohre 1 angeordneten Fußplatte 133 mit ihren beiden Enden so fest verbunden, daß die Rohre 180, 182 auch bei starker Strömung des Mediums 35 ihre Lage nicht verändern. Beispielsweise können diese Rohre 180, 182 an der Deckelplatte 144 oder an der Fußplatte 183 im Innern de3 Kessels 2 festgeschweißt sein. Es ist jedoch auch möglich, die Rohre 180,182 frei im Inneren des Kessels 2 anzuordnen. Schließlich können die Rohre 180,182 sowohl in der Deckelplatte 144 als auch in der Fußplatte geführt sein.

Statt der Rohre 180, 182 können auch Stäbe zwischen den Rohren 1 angeordnet sein. Die Oberfläche der Rohre 180, 182 bzw. Stäbe kann glatt ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, die Oberfläche der Rohre 180, 182 bzw. der Stäbe mit einer Profilierung zu versehen, die in der Lage ist, das zweite Medium 35 in einer Weise durch das Innere des Kessels 2 zu lenken, die geeignet ist, den Wärmeübergang von den Rohren 1 auf das Medium 35 bzw. vom Medium 35 auf das Rohr 1 zu begünstigen. Da die Rohre 180, 182 bzw. die Stäbe den für das Medium 35 im Innern des Kessel 2 vorhandenen Raum erheblich einengen, wird auf diese V/eise die Strömungsgeschwindigkeit des Medium 35 beim Durchtritt durch den Kessel 2 erhöht. Die Strömung des Mediums 35 kann darüber hinaus dadurch gelenkt und möglicherweise beschleunigt werden, daß die Oberfläche der Rohre 180, 182 bzw. der Stäbe profiliert wird. Als Profile können Rillen vorgesehen werden,\ die sich beispielsweise in Form einer Wendel über die Rohre 180, 182 erstrecken.

Claims

Pat entansprüc he:

1. Wärmeübertrager mit mindestens einer sich im wesentlichen in lotrechter Richtung erstreckenden Wandung, die auf einer ihrer Seiten von einem ersten und auf ihrer anderen Seite von einem zweiten Medium berührt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung ein Rohr (1) bildet, dessen Innenraum vom ersten Medium (15) durchflossen ist, das auf einer dem Innenraum zugewandten Innenseite (13) der Wandung einen Film (16) mit etwa gleichbleibender Dicke ausbildet.

2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Medium (15) mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Anfangsgeschwindigkeit in das Rohr (1) einmündet.

Telefonisch übermittelte Auftrage sowie telefonisch erteilte Auskünfte bedürfen schriftlicher Bestitigung. Postscheck Hamburg 966 79-200 (BLZ 200100 20)

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3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1 ) in einem Kessel (2) angeordnet ist, dessen Innenraum vom zweiten Medium (35) angefüllt ist, das die Außenseite (36) des Fiohres (1) umspült und von dessen Innenseite (13) abgetrennt ist.

4. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Kessel (2) mindestens zwei Rohre (1 ) einander im wesentlichen parallel verlaufen.

5. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) mit einem das erste Medium (15) auf die Innenseite (13) verteilenden Verteiler versehen ist.

6. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler als eine einen Spalt (14) bildende Düse ausgebildet ist, die sich zwischen einen Rohreinsatz (3) und der Innenseite (13) ringförmig erstreckt.

7. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohransatz (3) mit einer der Innenseite (13) zugewandten Abreißkante versehen ist, zwischen der und der Innenseite (13) sich der Spalt (14) erstreckt.

8. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abreißkante das Ende eines Konus (12) bildet, der sich in Strömungsrichtung des ersten Mediums (15) zur Innenseite (13) hin erweitert.

9. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abreißkante im Profil als spitzer Winkel ausgebildet ist, dessen einer Schenkel auf dem Konus (12) und dessen anderer Schenkel auf einer den Rohreinsatz (3) an dessen in Strömungsrichtung des Mediums (15) unten begrenzenden Bodenfläche verläuft, die in Form eines Konus

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ausgebildet ist, dessen Spitze entr^epen der 3trömun^srichtung des Mediums (15) oberhalb der Abreißkante liegt.

10. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohreinsatz (3) im Rohr (1) gefihrt ist.

11. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohreinsatz (3) mit FUhrun;:sans-itzen (17, 13, 19) versehen ist, die sich im Rohr (1) abstützen.

12. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs ans ätze (17, 18, 19) in Strömungsrichtung des ersten Mediums (15) oberhalb der Abreißkente befestigt sind.

13. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsansätze (17, 18, 19) über einen von der Innenseite (13) umschlossenen Querschnitt des Rohres (1 ) gleichmäßig in Form eines gleichseitigen Dreiecks verteilt sind, dessen Spitzen zur Ausbildung der Führungsansätze (17, 18, 19) entsprechend dem Radius der Innenseite (13) des Rohres (1) abgerundet sind.

14. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohreinsatz (3) mit einem ihn in Längsrichtung des Rohres (1) bewegenden Antrieb verbunden ist.

15. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb als pneumatischer Zylinder ausgestaltet ist.

16. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb als hydraulischer Zylinder ausgestaltet ist.

17. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bi3 16, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß der Antrieb als ein von einer Feder belasteter Kolben (47) ausgestaltet ist.

13. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (47) entgegen der von der Feder (52) ausgeübten Kraft von einem Druckmedium beaufschlagt ist.

19. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinder (46) ein beidseitig von einem Druckmedium beaufschlagter Kolben (47) vorgesehen ist und im Zylinder (46) für jede Beaufschlagung ein Zugang (141, 142) für das Druckmedium angeordnet ist.

20. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (47) mit einer ihn automatisch steuernden Steuervorrichtung versehen ist.

21. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Steurvorrichtung als ein von einem Steuernocken (55) betätigter Mikroschalter (63) ausgebildet ist, der mit einem Antrieb steuernd verbunden ist.

22. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroschalter (63) in einem Stromkreis (65) mit einem ein Magnetventil (70) steuernden Antrieb angeordnet ist, das im Zugang des Druckmediums zum Zylinder angeordnet ist.

23. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuernocken (55) auf einer durch den Zylinder (46) hindurchragenden Kolbenstange (50) befestigt ist.

24. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb mit einer zeitabhängigen Steue-

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rung versehen ist.

2 5. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitabhängige Steuerung in einem vom Mikroschalter (63) gesteuerten Stromweg liegt.

26. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß als zeitabhängige Steuerung ein Zeitrelais (67) vorgesehen ist .

27. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Steuernocken (55, 132) im gegenseitigen Abstand voneinander auf der Kolbenstange (50) angeordnet sind, von denen der eine in geringer Entfernung vom oberen Ende (54) der Kolbenstange (50) angeordnet und langer ist als der zweite Steuernocken (132) und zwischen den beiden Steuernocken ein Bereich (130) liegt, der kürzer als der erste Steuernocken (55) lang ist und beiden Steuernocken (55, 132) je ein Schalter (63, 128) zugeordnet ist, iie beide in einem ein Relais (135) ansprechenden ersten Stromkreis (65) hintereinander liegen und außerdem ein vom jeweiligen Spiegel (45) des im Kessel (2) stehenden Mediums (15) gesteuerter Schalter (125) liegt, und daß nach Öffnen des dem oberen Steuernocken (55) zugeordneten Schalters (63) ein zweiter das Relais (135) ansprechender Stromkreis (137, 138, 128) über den vom zweiten Steuernocken (132) unbeaufschlagten zweiten Schalter (128) und einen vom Relais (135) gesteuerten Kontakt (137) besteht, und daß parallel zu diesem Kontakt (137) ein zweiter vom Relais (135) gesteuerter Kontakt (136) vorgesehen ist, der gemeinsam mit dem Magnetventil (70) in einem dritten Stromkreis liegt.

28. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß im Kessel (2) eine Füllstandsregelung vorgesehen ist.

29. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstandsregelung ein den Antrieb steuernder zweiter Niveauregler vorgesehen ist.

30. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Niveauregler mit seiner Zuleitung die Steuervorrichtung überbrückt.

31. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Niveauregler (79) weniger weit in das im Kessel(2) enthaltene zweite Medium hineinragt als der erste Niveauregler (125).

32. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 31, dadurch gekennzeichnte, daß der Antrieb bei Steuerung durch den zweiten Niveauregler (79) eine den Rohreinsatz (3) aus dem Rohr (1) ziehende Hubhöhe aufweist.

33. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer den Rohreinsatz (3) aus dem Rohr (1) ziehenden Hubhöhe die Steuervorrichtung vom zweiten Niveauregler überbrückt ist.

34. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubhöhe bei einer durch die Steuervorrichtung vorgenommenen Steuerung auf innerhalb des Rohres (1) stattfindende Bewegungen des Rohreinsatzes (3) begrenzt ist.

35. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (50) über ein Kardangelenk (51) mit dem Rohreinsatz (3) verbunden ist.

36. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) an seinem oberen Rohrende (4), innerhalb dessen der Rohreinsatz (3) angeordnet ist, eine

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Halterplatte (26) aufweist, die im Bereich des oberen Rohrendes (4) konisch erweitert ist.

37. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1 ) an seinem oberen Ende (4) konisch erweitert ist und unmittelbar unterhalb des Endes (4) in einer Deckelplatte (144) gehaltert ist, die den Kessel (2) als oberer Abschluß abschließt, in dem das Rohr befestigt ist und an dem· ein für da3 erste P4edium (15) vorgesehener Zulauf befestigt ist, durch den sich die Kolbenstange (50) erstreckt und in den die Niveauschalter (79, 125) hineinragen.

38. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf aus einem Rohr (147) besteht, das auf der Deckelplatte (144) befestigt ist.

39. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (147) in einer auf der Deckelplatte (144) angebrachten Ringnut (146) gegenüber dem ersten Medium (15) abgedichtet ist.

40. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (147) in die Ringnut (146) über Zuganker (156) gezogen ist, die einerseits an einem der Ringnut (146) abgewandten Ende (149) des Rohres (147) und andererseits an der Deckelplatte (144) befestigt sind.

41. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganker (156) am Ende (149) des Rohres (147) in einer das Rohr (147) abschließenden Platte (150) enden, deren Ecken (151, 152) über das Rohr (147) die Zuganker (156) aufnehmend hinausragen.

42. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Platte (150) der Antrieb für die

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Rohreinsätze (3) befestigt ist und daß sowohl die Kolbenstange (50) als auch die Niveauregler (79, 125) durch die Platte (150) hindurchragen.

43. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 42, iadurch gekennzeichnet, daß er als Verdampfer in einer Kälteanlage vorgesehen ist.

44. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verdampfer ein Abscheider (99) verbunden ist, der als Gehäuse für einen ein Expansionsventil steuernden Niederdruckschwimmer (100) ausgebildet ist.

45. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider (99) über eine für das flüssige Kältemittel vorgesehene Ausströmöffnung (170) mit einem seinen Boden (7) benachbarten unteren Ende des Kessels (2) verbunden ist und über zwei etwa symetrisch in ihn einmündende Arme (161, 162) für das mit Dampf gemischte ^flüssige Kältemittel mit dem oberen Rohrende (4) verbunden ist.

46. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (161, 162) in einen Mantel eines sich durch den Abscheider (99) konzentrisch erstreckenden Rohres (159) münden, das in Längsrichtung von sich entspannendem Kältemittel durchströmt ist, das die Arme (161, 162) an ihren in das Rohr (159) hineinragenden Enden (164, 165) mit einem das Kältemittel aus den Armen (161, 162) saugenden Unterdruck beaufschlagt.

47. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider (99) als gemeinsamer Abscheider einer Vielzahl von Verdampfern (175, 176, 177) zugeordnet ist.

48. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 47, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß mindestens einer der Verdampfer (2, 175, 176, 177) als Kessel (2) ausgebildet ist.

49. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Kälteanlage zwei hintereinander geschaltete Verflüssiger (93, 108) aufweist, von denen mindestens einer eine von einem Thermostaten (117) abhängige Steuerung aufweist, der einen innerhalb des gekühlten ersten Mediums (15) angeordneten Temperaturfühler aufweist.

50. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Verflüssiger (93, 108) ein den Zufluß des gekühlten Mediums (15) steuerndes Ventil (97) aufweist, dessen Antrieb vom Thermostaten (117) gesteuert ist.

51. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Kessels (2) zwischen den Rohren (1) Verdrängerkörper angeordnet sind.

52. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 51, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungskörper als Rohre (180, 182) ausgebildet sind, die sich parallel zu den Rohren (1) durch den Kessel (2) erstrecken,

53. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (180, 182) untereinander gleiche Durchmesser aufweisen.

54. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (180, 182) untereinander verschiedene Durchmesser aufweisen.

55. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (180, 182) glatte Oberflächen aufweisen.

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56. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 55, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (180, 182) profilierte Oberflächen aufweisen.

57. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 51, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerköper als Stäbe ausgebildet sind.