DE1187647B - Vorrichtung zum Klimatisieren von Luft mit einer im Stroemungskanal fuer die Luft angeordneten Rohrschlange fuer ein Waermeaustauschmittel - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Klimatisieren von Luft mit einer im Strömungskanal für die Luft angeordneten Rohrschlange für ein Wärmeaustauschmittel Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Klimatisieren von Luft mit einer im Strömungskanal für die Luft angeordneten Rohrschlange für ein Wärmeaustauschmittel, deren Windungen sich im wesentlichen rechtwinklig zur Strömungsrichtung der Luft erstrecken. Der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher ist insbesondere für eine zentrale Lüftungs-und Klimaanlage bestimmt, durch welche einer Anzahl von Räumen Luft in geeigneter thermodynamischer Beschaffenheit zugeführt werden soll. Es müssen also von einem zentralen Aggregat verschiedene Luftströme getrennt abgeführt werden. Diese getrennten Luftströme werden entweder in einem einzigen Raum Zonen unterschiedlichen Wärmebedarfs zugeführt, oder sie dienen dazu, in ebenfalls voneinander getrennten Räumen unterschiedliche klimatische Bedingungen aufrechtzuerhalten.
• Früher hat man für derartige Anlagen für die verschiedenen Luftströme je einen besonderen Wärmeaustauscher verwendet, wobei die letzteren in einigen Fällen mit einem gemeinsamen Wärmeaustauscher für die Vorbehandlung der Gesamtluftmenge kombiniert wurden. Diese Anordnung mit getrennten Wärmeaustauschern bringt aber, insbesondere beim Kühlen, eine Anzahl von Nachteilen mit sich, und zwar erhöhten Raumbedarf und höhere Kosten, z. B. für die getrennten Leitungen, Expansionsventile, Verteiler und Thermostaten.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisherigen Nachteile zu vermeiden. Es soll also mit möglichst geringem baulichem Aufwand eine Vorrichtung geschaffen werden, in der Luftströme mit unterschiedlichen klimatischen Zuständen erzeugt und getrennt abgeleitet werden können, um ihren besonderen Verwendungszwecken zugeführt zu werden.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Strömungskanal in an sich bekannter Weise durch eine oder mehrere sich im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung der Luft erstreckende Trennwände in zwei oder mehr Teilkanäle unterteilt ist, daß die Luftströme aus den Teilkanälen durch besondere Leitungen getrennt voneinander ableitbar sind und daß zur Bildung unterschiedlicher Wärmeaustauschflächen in den Teilkanälen die die Rohrschlangen bildenden Rohre mit verschiedener Längenausdehnung durch die Teilkanäle hindurchgeführt sind und bzw. oder in den verschiedenen Teilkanälen unterschiedliche Ausbildungen von Rippen aufweisen.
• Gemäß der Erfindung ist zur Erzeugung unterschiedlicher, voneinander getrennter Luftströme nur ein einziges Aggregat erforderlich, in welchem der Wärmeaustausch durch nur eine Rohrschlange erfolgt. Die Rohrschlange tritt gemäß der Erfindung durch die Trennwände hindurch und erstreckt sich in die verschiedenen Teilkanäle hinein. Die Wärmeaustauschfläche ist jedoch in den verschiedenen Teilkanälen verschieden groß, indem die Rohrschlange entweder mit unterschiedlichen Längen durch die einzelnen Teilkanäle hindurchgeführt wird, oder indem sie in den einzelnen Teilkanälen mit unterschiedlichen Ausbildungen von Rippen versehen ist.
• Bei einem Wärmeaustauscher ist es allerdings schon bekannt, die verschiedenen Rohrlängen einer durch einen Strömungskanal hindurchgeführten Rohrschlange in diesem Kanal mit unterschiedlichen Rippen zu versehen.
• Ferner ist ein Kondensator bekannt, bei welchem der zu kondensierende Dampf senkrecht durch verschiedene, voneinander getrennte Teilkanäle hindurchströmt. Waagerecht treten durch diese Teilkanäle einander parallele Rohre für das Kühlwasser hindurch. Diese Rohre weisen in den voneinander getrennten Teilkanälen einen unterschiedlichen Durchmesser auf, und zwar nimmt der Durchmesser in der Strömungsrichtung des Wassers zu. Dadurch wird dem Dampf, der durch den Teilkanal mit größerem Durchmesser seiner Kühlrohre hindurchtritt, ein größerer Strömungswiderstand entgegengesetzt, so daß seine Strömungsgeschwindigkeit abnimmt. Wegen der längeren Einwirkungszeit der Kühlrohre auf den Dampf wird der Dampf auch in dem Teilkanal kondensiert, in welchem das Kühlwasser bereits vorgewärmt ist.
• Bei Dampfkesselanlagen ist es ebenfalls bekannt, in dem Kesselraum parallel zur Durchströmungsrichtung der Rauchgase eine Trennwand anzubringen. In den durch die Trennwand getrennten Teilkanälen sind verschiedene Rohrschlangen, etwa zur Erzeugung von Sattdampf oder überhitztem Dampf, senkrecht zur Durchströmungsrichtung des Rauchgases angeordnet. Diese Rohrschlangen haben zur Bildung unterschiedlicher Wärmeaustauschflächen verschiedene Längenausdehnung bzw. sind mit unterschiedlicher Längenausdehnung durch die Teilkanäle hindurchgeführt. Am Ende der Teilkanäle sind Drosselvorrichtungen vorhanden, durch welche die durch die Teilkanäle hindurchströmende Rauchgasmenge in ihrem Mengenverhältnis geregelt wird. Hinter den Drosselvorrichtungen vereinigen sich die Teilkanäle wieder, um gemeinsam dem Kamin zugeführt zu werden. Wegen der unterschiedlichen baulichen Gestaltung und Wirkungsweise ist diese Vorrichtung zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe nicht geeignet.
• Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung.
• F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Wärmeaustauscher; F i g. 2 ist ein Querschnitt durch eine andere Ausführungsform.
• In der F i g. 1 sind mit 1 und 2 eine Anzahl von Rohren für das andere Wärmeaustauschmedium gekennzeichnet, wobei die Rohre unter einem rechten Winkel zu der Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums angeordnet sind; die Strömungsrichtung ist durch die Pfeile A, B und C gekennzeichnet. Die Rohre sind hintereinander angeordnet und befinden sich innerhalb eines Mantels 3, der mit den Flanschen 4 versehen ist, um den Wärmeaustauscher an andere Teile der Klimaanlage anschließen zu können. Die Rohre sind unter sich mittels der Anschlußteile 5 verbunden und bilden somit eine einheitliche Rohrschlange. Sie können mit Rippen 6 versehen sein.
• Das durch die Rohre 1 und 2 strömende Medium zum Erhitzen bzw. zum Kühlen wird bei 7 zugeführt und bei 8 abgeführt, fließt also im Gegenstrom zu dem gasförmigen Medium. Der vorliegenden Erfindung zufolge wird der Wärmeaustauscher mit einer oder mehreren Scheidewänden ausgeführt, die unter einem rechten Winkel zu den Rohren angeordnet sind. In der F i g. 1 ist nur eine mit 9 bezeichnete Scheidewand dargestellt, welche den Wärmeaustauscher in die beiden Abschnitte 10 und 11 unterteilt. Bei dieser Ausführung erstrecken sich einige Rohre - hier mit 2 bezeichnet - nur über einen der Abschnitte, nämlich 10, während die anderen Rohre - mit 1 bezeichnet - sich über die beiden Abschnitte 10 und 11 erstrecken. Auf diese Weise bekommt man für die beiden Abschnitte verschiedene Wärmeaustauschflächen, so daß also das bei B abströmende Medium in höherem Grade erhitzt bzw. gekühlt wird als das bei C abströmende Medium.
• In der F i g. 2 bezeichnet in ähnlicher Weise 3 einen Mantel, der mit den Anschlußflanschen 4 versehen ist. Die mit 12 bezeichneten Rohre, welche durch die Anschlußstücke 19 miteinander verbunden sind, erstrecken sich alle über die beiden Abschnitte 15 und 16, die durch eine Scheidewand 20 voneinander getrennt sind. Die verschiedene Größe der Wärmeaustauschfläche in den beiden Abschnitten wird in dem vorliegenden Fall dadurch erreicht, daß alle oder ein Teil der Rohre 12 in dem Abschnitt 15 entweder keine Rippen haben oder aber daß der Abstand der Rippen 13 voneinander in diesem Abschnitt 15 größer ist als der Abstand der Rippen 14 in dem Abschnitt 16. Das Medium zum Erhitzen bzw. zum Kühlen tritt bei 17 ein und bei 18 aus. Auch in diesem Fall werden die beiden Medien im Gegenstrom zueinander geführt.
• Je nach Bestimmung und beabsichtigter Leistung des Wärmeaustauschers wird derselbe mit einer geeigneten Anzahl von Rohrschlangen der dargestellten Form ausgestattet, wobei diese Rohrschlangen in verschiedenen Ebenen nebeneinander angeordnet sind.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Vorrichtung zum Klimatisieren von Luft mit einer im Strömungskanal für die Luft angeordneten Rohrschlange für ein Wärmeaustauschmittel, deren Windungen sich im wesentlichen rechtwinklig zur Strömungsrichtung der Luft erstrekken, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal in an sich bekannter Weise durch eine oder mehrere sich im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung der Luft erstreckende Trennwände in zwei oder mehr Teilkanäle unterteilt ist, daß die Luftströme aus den Teilkanälen durch besondere Leitungen getrennt voneinander leitbar sind, und daß zur Bildung unterschiedlicher Wärmeaustauschflächen in den Teilkanälen die die Rohrschlangen bildenden Rohre mit verschiedener Längenausdehnung durch die Teilkanäle hindurchgeführt sind und bzw. oder in den verschiedenen Teilkanälen unterschiedliche Ausbildungen von Rippen aufweisen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 395 685; USA.-Patentschriften Nr. 2 668 915, 1894 753.