DE1501377C - Vorrichtung zur Kühlung einer Reihe heißer zylindrischer Behälter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kühlung einer Reihe heißer zylindrischer Behälter, die unter einem auf sie auftreffenden Kühlmittelstrahl hindurchbewegt werden.

Es ist eine solche Vorrichtung bekannt, bei der als Kühlmittelstrahl ein Wasserstrahl auf die Oberfläche der zylindrischen Behälter gerichtet ist (USA.-Patentschrift 2 794 326). Der Wasserstrahl wird dabei mittels einer Düse zumindest teilweise versprüht. Bei einer solchen Vorrichtung ergibt sich der Nachteil, daß ein bedeutender Anteil des Kühlwassers zwar zu · den Behältern gelangt, von deren Oberflächen jedoch sofort reflektiert wird und daher keine oder nur eine geringe Kühlwirkung ausübt. Weiter führt das Versprühen des Wassers, das an sich durch die Oberfläclienvergrößerung des Wassers und durch mitgerissene Luft einen guten Wärmeaustausch fördert, zu einem Kühlwasserverlust. Ein nicht vernachtässigbarer Anteil des Wassers wird nämlich nicht auf die Behälter, sondern an diesen vorbei gesprüht und bleibt so ebenfalls ungenutzt. Insgesamt ergibt sich daher ein hoher Kühlwasserverbrauch.

Es ist weiter bekannt, als Kühlmittelstrahl Preßluft zu verwenden, der eine Kühlflüssigkeit in Nebel- oder Dampfform beigemischt ist (deutsche Patentschrift 825 328). Der mit der Kühlflüssigkeit durchmischte Preßluftstrahl wird ähnlich wie ein versprühter Wasserstrahl- von den Oberflächen der gekühlten Gegenstände reflektiert.

Auch ist ein Kühlverfahren bekannt, bei dem ein Kühlmittelstrahl aus mindestens einer Flüssigkeit und mindestens einer weiteren Materialkomponente gasförmigen Aggregatzustancles mit guter Wärmeleitfähigkeit verwendet wird (deutsche Patentschrift 948*253). Dieser Kühlmittelstrahl ist so auf die zu kühlende Oberfläche gerichtet, daß er aufprallt, von ihr reflektiert wird und sie möglichst schnell wieder verläßt.' Ein solches Kühlverfahren ist mit einem großen Kühlmittelverbraiich verbunden.

Zur Kühlung von Gas, insbesondere von Gas mit einem hohen Wasserdampfgehalt, ist es bekannt, aus Wasser und dem zu kühlenden Gas Wasserschaum zu bilden, der seinerseits an wärmeaustauschenden Oberflächen gekühlt wird (britische Patentschrift 421 200). Die Wasserschaumbildung fördert hierbei t5 den Wärmeaustausch zwischen Gas und Wasser, nicht jedoch den Wärmeaustausch zwischen Wasser und wärmeaiistauschenden Oberflächen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei •einer Vorrichtung zur Kühlung einer Reihe heißer zylindrischer Behälter eine verbesserte Kühlwirkung des Kühlmittelstrahls und/oder einen verringerten Kühlmittelverbrauch zu erreichen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß als Kühlmittelstrahl ein an sich bekannter, aus Wasser und Luft gebildeter Wasserschaumstrahl dient, der tangential auf die Oberfläche der zylindrischen Behälter gerichtet ist.

Der Wasserschaumstrahl wird bei seinem Auftreffen auf die Behälter durch an den Behältern kurzzeitig anhaftende Luftbläschen so gebremst, daß er praktisch nicht reflektiert wird. Damit wird sämtliches Kühlwasser unter Vermeidung von Verlusten zur Kühlung der Behälter herangezogen. Weiter wird (Imcli das km/zeitige Haften des Wasserschaums an ilen Behältern erreicht, -daß eine gegebene VVasserincniie läiiüer in Kontakt mit der zu kühlenden Oberfläche bleibt als bei vergleichbaren Vorrichtungen, so daß die Wärmekapazität des Kühhnittelstrahls besser ausgenutzt wird. Schließlich fließt der Wasserschaum teilweise weiter um die Behälter herum, als dies bei Verwendung eines Wasserstrahls oder von Wasser-Luft-Gemischen erreicht wird, so daß sich außer einer intensiveren auch eine gleichmäßigere Kühlung der Behälter ergibt. Insgesamt werden daher die Abkühlzeit der Behälter und der Bauaufwand der Vorrichtung verringert und/oder der Kühlwasserverbrauch vermindert.

Einzelheiten der Erfindung seien im-folgenden an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in perspektivischer und teilweise aufgeschnittener Darstellung einen offenen Verdunstungssprühkühler als Ausführimgsbeispiel der neuen Vorrichtung,

F i g. 2 einen Querschnitt durch den Verdunstungssprühkühler .entsprechend der Linie 2-2 in Fig. I,

Fig. 3 eine Schaumdüse des Verdunstungssprühkühlers gemäß Fig. 1. Ihre Bestandteile sind nebeneinanderliegend dargestellt.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Verdunstungsspiühkühler 10 weist einen Rahmen Il mit in Längsrichtung verlaufenden Winkelstreben 12, Abschlußplatten 13, 14, Tragfüßen 16 bis 19 und einer Auffangwanne 69 mit einer Abflußrinne 70 (Fig. 2) auf. Eine fortlaufende schraubenförmige Führungsschiene

21 von T-förmigem Querschnitt führt vom Eingang

22 des Kühlers zu dessen Ausgang 23. Innerhalb der Führungsschiene 21 liegt eine um eine Welle 26 drehbare Trommel 24. Diese besteht aus einer Vielzahl von senkrecht zur Welle 26 angeordneten speichenradfönnigcn Abstandhaltern 27 und parallel zur Welle 26 verlaufenden, zylindrische Behälter C tragenden Winkeleisen 28.

Die Trommel 24 wird von einem Motor 31 angetrieben, der auf einer Konsole 32 au einer Abschlußplatte 14 befestigt ist. Der Antrieb erfolgt von der Welle 34 des Motors 31 über eine Riemenscheibe 33, einen Keilriemen 37, eine weitere Riemenscheibe 36, eine Welle 38 und Zahnräder 39}' 41.

Am Eingang 22 werden die zu kühlenden Behälter C zwischen jeweils zwei benachbarte Winkeleisen 28 eingeschoben und anschließend von den Winkeieisen 28 auf einer entlang einer Schraubenlinie geführten Bahn bewegt. Die Schraubenlinie ist dabei durch den Verlauf der Führungsschiene 21 vorgegeben.

Auf der Oberseite des Verdunstungsspiühkühlers sind Rohrleitungen 46, 47 für Kühlwasser vorgesehen, die von Abstandhaltern 48 getragen und über T-Verbindungsstücke 49, 51 mit Kühlwasser gespeist sind. Vom Eingang 22 her gesehen nimmt die Rohrleitung 46 gegenüber einer durch die Welle 26 gelegten sen icrcditen Ebene einen Winkel von 60° im Uhrzeigersinn ein, während die Rohrleitung 47 in einem Winkel von 30'"¹ im Gegenuhrzeigersinn angebracht ist. An jeder Rohrleitung 46, 47 ist eine Vielzahl von Schaumdüsen 52 vorgesehen. Jede Schaunidüse 52 ist ungefähr in der Mitte zwischen zwei benachbarten Gängen tier schraubenförmigen Führungsschiene 21 angeordnet und ist etwa tangential zur Trommel 24 nach linien gerichtet. Daher ist ein von einer Si'haumdüse 52 erzeugter Wasserschaumstralil auch clwa tangential auf die Oberfläche der zugeführten Behälter Γ gerichtet.

Die Scliaunulüse 52 (F i g. 3) ist in bekannter Weise

ausgeführt. Sie ist mit einer der Rohrleitungen 46, 47 mittels eines Gewindestücks 56 und eines Zwischenstücks 57 verschraubt/Ein Düsenkörper 58 mit einem sich verjüngenden Ende 58 α ist auf das Zwischenstück 57 aufgeschraubt. Der Düsenkörper 58 weist an seinem Umfang Schlitze 59 auf, die eine Luftzufuhr ermöglichen. In seiner Auslaßöffnung befindet sich ein Sieb 61. Eine Gummidichtung 62 und eine mit Löchern 66 versehene Metallscheibe 63 sind in den Düsenkörper 58 eingesetzt und stützen sich auf einem von zwei zur Luftumlenkung dienenden Ringen-64 ab. Ein Umlenkkörper 67 führt das durch die Löcher 66 durchtretende Wasser dicht an den Ringen 64 vorbei. Luft tritt zwischen den Ringen 64 und der Innenwand des Düsenkörpers 58, die gemeinsam einen Durchlaß 68 bilden, infolge der Saugwirkung des strömenden Wassers ein. Wasser und Luft vennischen sich zu Wasserschaum und verlassen die Schaumdüse durch das Sieb 61.

Claims (2)

Patentansprüche: ·. ■ . , ■

1. Vorrichtung zur Kühlung einer Reihe heißer zylindrischer Behälter, die unter einem auf sie auftreffenden Kühlmittelstrahl hindurchbewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß

ίο als Kühlmittelstrahl ein an sich bekannter, aus Wasser und Luft gebildeter Wasserschaumstrahl dient, der tangential auf die Oberfläche der zylindrischen Behälter gerichtet ist

2.'Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-·

is kennzeichnet, daß die Behälter in bekannter Weise auf einer entlang einer Schraubenlinie geführten Bahn bewegt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen