DE1054099B - Liquid cooler for direct evaporation of oil-absorbing refrigerants, such as fluorinated hydrocarbons, in double-pipe design - Google Patents
Liquid cooler for direct evaporation of oil-absorbing refrigerants, such as fluorinated hydrocarbons, in double-pipe designInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
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- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
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Description
Es liegt im Zuge der technischen Entwicklung, Flüssigkeiten, beispielsweise Wein, Milch, Bier, vermittels direkter Kältemittelverdampfung zu kühlen, wobei der Vorteil darin gesehen wird, daß korrodierende Sole, schmutziges Süßwasser und sonstige teure Kälteübertragungsmittel vermieden werden und durch die direkte Kältemittelverdampfung der Betrieb wirtschaftlicher wird. It is in the course of technical development, liquids such as wine, milk, beer, mediating direct refrigerant evaporation, the advantage being seen in that it is corrosive Brine, dirty fresh water and other expensive cold transfer media can be avoided and by direct refrigerant evaporation makes operation more economical.
Wird als Kältemittel Ammoniak benutzt, so kann man als billigste Ausführung die Röhrenkesselverdampfer verwenden, da sich das Schmieröl vom Ammoniak trennt und von diesem abgeschieden werden kann. Beim Betriebe mit direkter Verdampfung von öllösenden Kältemitteln, wie fluorierten Kohlenwasserstoffen, ist das Verwenden von Röhrenkesselverdampfern nicht möglich, da das mit der Flüssigkeit eingebrachte Öl nicht abgesaugt werden kann und die ölkonzentration sich ständig erhöht. Bei Verdampfern, die mit fluorierten Kohlenwasserstoffen beschickt werden, ist es daher üblich, diese als Schlangen-Verdampfer so hintereinanderzuschalten, daß das Öl mit dem Dampfstrom bis zum Kompressor mitgerissen werden kann. Erfindungsgemäß soll diese Schaltungsart auf den Flüssigkeitskühler angewendet werden. If ammonia is used as the refrigerant, the cheapest version is the tubular boiler evaporator as the lubricating oil will separate from and be separated from the ammonia can. When operating with direct evaporation of oil-dissolving refrigerants such as fluorinated hydrocarbons, it is not possible to use tubular boiler evaporators, as this is the case with the liquid Introduced oil cannot be sucked off and the oil concentration increases constantly. For evaporators, which are charged with fluorinated hydrocarbons, it is therefore common to use them as coil evaporators to be connected in series so that the oil can be carried away with the steam flow up to the compressor. According to the invention, this type of circuit is to be applied to the liquid cooler.
Fig. 1 zeigt das Gesamtbild eines solchen Kühlers im Längsschnitt undFig. 1 shows the overall picture of such a cooler in longitudinal section and
Fig. 2 im Querschnitt.Fig. 2 in cross section.
Dieser ist als Doppelrohrkühler mit einer Reihe von übereinanderliegenden Doppelrohren ausgeführt, von denen die inneren Rohre 1 das zu kühlende Medium, die Mantelrohre 2 in dem verbleibenden sichelförmigen Raum 3 das Kältemittel, fluorierte Kohlenwasserstoffe, führen. Die Mantelrohre werden kältemittelseitig alle hintereinandergeschaltet, und zwar so, daß bei einem in der unteren Hälfte liegenden Rohr eingespritzt wird, daß das Kältemittel dann durch die darüberliegenden Rohre hin und her nach oben geführt wird und vom obersten Rohr nach einem untenliegenden Rohr geleitet wird und in diesem Gelegenheit zur endgültigen Ausdampfung des Öls findet. Die Gesamtzahl der übereinanderliegenden Rohre sowie die Aufteilung in aufwärts- und abwärtsführende Rohre ist den jeweiligen Gegebenheiten anzupassen. Auch andere Kältemittelschaltungen sind denkbar, z. B. reine Abwärtsströmung des Kältemittels oder auch reine Aufwärtsströmung des Kältemittels, wenn die Geschwindigkeiten des Kältemitteldampfes so bemessen werden, daß das Mitreißen des Öls garantiert ist.This is designed as a double pipe cooler with a number of superimposed double pipes from which the inner tubes 1, the medium to be cooled, the jacket tubes 2 in the remaining sickle-shaped Room 3 carries the refrigerant, fluorinated hydrocarbons. The jacket pipes are on the refrigerant side all connected in series, in such a way that injected with a pipe lying in the lower half is that the refrigerant is then passed back and forth through the overlying pipes upwards and is directed from the top pipe to a pipe below and on this occasion takes place for the final evaporation of the oil. The total number of superimposed tubes as well the division into upward and downward pipes must be adapted to the respective conditions. Other refrigerant circuits are also conceivable, e.g. B. pure downward flow of the refrigerant or also pure upward flow of the refrigerant, if the velocities of the refrigerant vapor are calculated in this way that the entrainment of the oil is guaranteed.
Die flüssigkeitsführenden Rohre 1 sind durch Krümmer 4 wie üblich verbunden, wobei die Krümmer zur Reinigung der flüssigkeitsberührten Innenflächen abnehmbar sind.The liquid-carrying pipes 1 are connected by bends 4 as usual, the bends can be removed for cleaning the inner surfaces in contact with the liquid.
Damit gewährleistet wird, daß die wärmeübertra-Flüssigkeitskühler This ensures that the heat transfer fluid cooler
für direkte Verdampfung öllös ender Kältemittel, wie fluorierter Kohlenwasserstoffe, in Doppelrohrbauartfor direct evaporation of oil-dissolving refrigerants such as fluorinated hydrocarbons, in double tube design
Anmelder:Applicant:
Bergedorfer Eisenwerk AktiengesellschaftBergedorfer Eisenwerk Aktiengesellschaft
Astra-Werke,
Hamburg-BergedorfAstra works,
Hamburg-Bergedorf
Dipl.-Ing. Friedrich Leopold, Hamburg-Bergedorf,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Friedrich Leopold, Hamburg-Bergedorf,
has been named as the inventor
genden Flächen nach Möglichkeit im flüssigen Kältemittel und möglichst wenig im Kältemitteldampf liegen, sollen erfindungsgemäß die flüssigkeitsführenden Innenrohre exzentrisch, und zwar nach unten versetzt in die Mantelrohre eingebaut werden.Wherever possible, the surfaces are immersed in the liquid refrigerant and as little as possible in the refrigerant vapor, according to the invention, the liquid-carrying inner tubes are to be eccentric, namely offset downwards be installed in the casing pipes.
In die flüssigkeitsführenden Rohre 1 werden Verdränger 6 lose und herausnehmbar eingeschoben.
Diese haben eine mehrfache Aufgabe:
1. Zur Erhöhung des Wärmeübergangs soll die Flüssigkeitsgeschwindigkeit
in dem verbleibenden Ringraum zwischen 1 und 6 nach Möglichkeit erhöht werden.Displacers 6 are inserted loosely and removably into the liquid-carrying pipes 1. These have a multiple task:
1. To increase the heat transfer, the liquid velocity in the remaining annulus should be increased between 1 and 6 if possible.
2. Um diesen Effekt noch zu steigern, können die Verdränger mit drallerzeugenden Flächen 7 versehen sein, die gleichzeitig zur Zentrierung des Verdrängers dienen.2. In order to increase this effect even more, the displacers can be provided with surfaces 7 that generate swirl which also serve to center the displacer.
3. Dadurch, daß die Verdränger herausnehmbar sind, ist die Zugänglichkeit der Innenflächen zitr Reinigung erleichtert, zumal die Rohre 1 mit vergrößertem Durchmesser gestaltet werden können.3. Because the displacers are removable, the inner surfaces are easy to clean facilitated, especially since the tubes 1 can be designed with an enlarged diameter.
4. Wenn die Verdrängerrohre verhältnismäßig dünnwandig ausgeführt werden, schützen sie die flüssigkeits- und wärmeübertragenden Rohre 1 vor der Zerstörung, wenn infolge Unaufmerksamkeit des Bedienungspersonals der Kühler einfrieren sollte. In diesem Falle werden nicht die Rohre 1 zerstört, sondern die Verdränger 6 können nach innen ausweichen.4. If the displacement tubes are made relatively thin-walled, they protect the liquid and heat transfer tubes 1 from destruction if due to inattention operator should freeze the cooler. In this case, the pipes 1 destroyed, but the displacer 6 can move inward.
5. In dem gleichen Kühler können Verdränger verschiedenen Durchmessers eingelegt werden. Man kann so den Kühler auf verschiedene Abkühlverhältnisse abstimmen. Zum Beispiel kann ein Kühler mit einer gewissen gegebenen Kühlfläche dieKälte-5. Displacers of different diameters can be inserted in the same cooler. Man can adjust the cooler to different cooling conditions. For example, a cooler can with a certain given cooling surface the cooling
809· 788/76809 · 788/76
leistung von 10 000 Kcal übertragen. Es ist aber ein Unterschied, ob man z. B. 1000 1 Flüssigkeit um 10° oder 50001 Flüssigkeit um 2° abkühlen will. Im ersteren Fall sind zum Erreichen einer genügend hohen Durchflußgeschwindigkeit kleinere Querschnitte notwendig. Man wird hier also einen dickeren Verdränger einlegen als bei der größeren Flüssigkeitsmenge.transfer power of 10,000 Kcal. But there is a difference whether one z. B. 1000 1 liquid wants to cool by 10 ° or 50001 liquid by 2 °. In the former case, a sufficiently high flow rate smaller cross-sections necessary. So you become one here Insert a thicker displacer than for the larger amount of liquid.
Wie die Beschreibung erkennen läßt, handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um eine Kombination an sich bekannter Merkmale, deren gemeinsame Anwendung aber einen überraschenden Erfolg garantiert insoweit, als folgende gleichzeitig vorhandene Vorteile erzielt werden:As the description reveals, the present invention is a combination characteristics known per se, but their joint application guarantees a surprising success insofar as the following simultaneously existing advantages are achieved:
Gegenüber einem Röhrenkesselverdampfer werden nur sehr geringe Kältemittelmengen benötigt, ein A7Orteil, der insbesondere bei fluorierten Kohlenwasserstoffen infolge des hohen Preises sehr maßgeblich ist. Die Verwendung von öllösenden, fluorierten Kohlenwasserstoffen ist durch die Hintereinanderschaltung der Rohre überhaupt bei Flüssigkeitskühlern erst möglich geworden, wobei zusätzlich auf die Vorteile der Unbrennbarkeit und der Ungiftigkeit derartiger Kältemittel hingewiesen werden soll, die deren Verwendung gerade in Lebensmittelbetrieben erwünscht erscheinen lassen. Bei Gefahr von Undichtigkeiten ist insbesondere bei der Kühlung von Lebensmitteln die Ungiftigkeit außerordentlich wertvoll.Compared to a tubular boiler evaporator, only very small amounts of refrigerant are required, an A 7 component, which is particularly important for fluorinated hydrocarbons due to the high price. The use of oil-dissolving, fluorinated hydrocarbons has only become possible in the case of liquid coolers thanks to the series connection of the pipes, whereby the advantages of non-flammability and the non-toxicity of such refrigerants should also be pointed out, which make their use particularly desirable in food processing plants. If there is a risk of leaks, the non-toxicity is extremely valuable, especially when refrigerating food.
Die schnelle Regelfähigkeit eines derartigen Kühlers durch Einspritzen von mehr oder weniger Kältemittel ist ein weiterer Vorteil. Bei den üblichen Röhrenkesselverdampfern arbeitet eine solche Regelung infolge der großen, vorhandenen Kältemittelmeilgen wesentlich träger.The ability of such a cooler to be regulated quickly by injecting more or less refrigerant is another benefit. Such a control works with the usual tube boiler evaporators considerably slower due to the large quantities of refrigerant available.
Im Zusammenhang damit steht die Verhinderung der Einfriergefahr, die insbesondere bei Milch, Bier und Wein sehr groß ist, da diese Getränke bis dicht an ihren Gefrierpunkt gekühlt werden sollen.Related to this is the prevention of the risk of freezing, especially with milk and beer and wine is very large, as these drinks should be cooled to close to their freezing point.
Die große Anpassungsfähigkeit des Kühlers an dieThe great adaptability of the cooler to the
verschiedensten Durchflußmengen bei an sich gleichbleibender Wärmeübertragungsleistung steigert die praktische Verwendbarkeit sehr stark und läßt eine verbilligende Serienfabrikation derartiger Kühler zu.different flow rates with constant heat transfer performance increases the practical usability very strong and allows a cheaper series production of such coolers.
Alles in allem stellt der Kühler gemäß der vorliegenden Erfindung einen erheblichen technischen ίο Fortschritt mit überraschend guten Wirkungen und einer erheblichen Steigerung der Wirtschaftlichkeit und Einsatzfähigkeit dar.All in all, the cooler according to the present invention is a considerable technical one ίο Progress with surprisingly good effects and a considerable increase in profitability and operational readiness.
Claims (2)
britische Patentschrift Nr. 178 904;
USA.-Patentschrift Nr. 1 920 570.German Patent No. 868,746;
British Patent No. 178,904;
U.S. Patent No. 1,920,570.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEB44323A DE1054099B (en) | 1957-04-16 | 1957-04-16 | Liquid cooler for direct evaporation of oil-absorbing refrigerants, such as fluorinated hydrocarbons, in double-pipe design |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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DE1054099B true DE1054099B (en) | 1959-04-02 |
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ID=6967297
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DEB44323A Pending DE1054099B (en) | 1957-04-16 | 1957-04-16 | Liquid cooler for direct evaporation of oil-absorbing refrigerants, such as fluorinated hydrocarbons, in double-pipe design |
Country Status (1)
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DE (1) | DE1054099B (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE868746C (en) * | 1951-06-12 | 1953-02-26 | Borsig Ag | Double tube heat exchanger with cascade-like overflows |
-
1957
- 1957-04-16 DE DEB44323A patent/DE1054099B/en active Pending
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