DE19832222A1 - Gaskühler für den Einbau in einer Getriebe-Turbokompressoranlage - Google Patents
Gaskühler für den Einbau in einer Getriebe-TurbokompressoranlageInfo
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist ein für den Einbau in einer Getriebe-Turbokompressoranlage bestimmter Gaskühler mit einem Rohrbündel (6) aus parallelen Rohren, die an ihren beiden Enden in Rohrböden (7) münden, und einem an die Rohrböden angeschlossenen zylindrischen Mantel (8). Der Mantel weist eine Gaseintrittsöffnung (9) und eine Gasaustrittsöffnung (10) auf, die in einem fest vorgegebenen Abstand zueinander nahe den Rohrböden (7) angeordnet sind. Zumindest ein Abschnitt des Mantels (8) ist von einem Außenmantel (11) umgeben, wobei der Außenmantel (11) und der die Rohre umschließende Mantel (8) einen gasdurchströmten Ringraum (12) begrenzen. An den Mantel (8) ist ein Rohrstutzen (13, 13') für den Gaseintritt und/oder Gasaustritt angeschlossen, dessen Position variabel nach Maßgabe der Anschlußverrohrung der Getriebe-Turbokompressoranlage festlegbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft einen Gaskühler für den Einbau in
einer Getriebe-Turbokompressoranlage, - mit
einem Rohrbündel aus parallelen, von einer Kühl flüssigkeit durchströmbaren Rohren, die an ihren beiden Enden in Rohrböden münden, und
einem an die Rohrböden angeschlossenen zylindrischen Mantel,
wobei der Mantel eine Gaseintrittsöffnung und eine Gasaus trittsöffnung aufweist, die in einem fest vorgegebenen Abstand zueinander nahe den Rohrböden angeordnet sind.
einem Rohrbündel aus parallelen, von einer Kühl flüssigkeit durchströmbaren Rohren, die an ihren beiden Enden in Rohrböden münden, und
einem an die Rohrböden angeschlossenen zylindrischen Mantel,
wobei der Mantel eine Gaseintrittsöffnung und eine Gasaus trittsöffnung aufweist, die in einem fest vorgegebenen Abstand zueinander nahe den Rohrböden angeordnet sind.
Zum grundsätzlichen Aufbau einer Getriebe-Turbokompressor
anlage gehören eine Antriebsmaschine, eine oder mehrere
radiale Verdichterstufen sowie ein oder mehrere Gaskühler
zur Zwischenkühlung oder Nachkühlung des verdichteten
Gasstromes. Die Aggregate sind zumeist in einem gemeinsamen
Maschinengestell angeordnet, wobei Verdichterstufen und
Gaskühler auf engem Raum miteinander verrohrt werden
müssen. Ein möglichst kompakter Aufbau wird angestrebt.
Als Gaskühler kommen aufgrund ihrer hohen Druckfestigkeit
vornehmlich Rohrbündel-Wärmeaustauscher zum Einsatz, die
aus einem Bündel von Rohren bestehen, die achsenparallel in
einem druckfesten Mantelrohr untergebracht sind. Die
Rohrbündel können sowohl aus glatten als auch berippten
Rohren bestehen. An den druckfesten Mantel sind, jeweils in
der Nähe eines Rohrbodens, Rohrstutzen für den Gaseintritt
und Gasaustritt angeschlossen. Der Gaseintrittsstutzen und
der Gasaustrittsstutzen haben einen durch die Baulänge des
Gaskühlers vorgegebenen festen Abstand, der in der Praxis
mehrere Meter betragen kann. Für den Anschluß der Rohr
stutzen an die Saug- und Druckseite einer Verdicherstufe
ist eine aufwendige Verrohrung erforderlich, die einen
erheblichen Platzbedarf besitzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für den
Einbau in einer Getriebe-Turbokompressoranlage geeigneten
Gaskühler in der Bauform eines Rohrbündel-Wärmeaustauschers
anzugeben, der eine kompakte Bauweise der Getriebe-
Kompressoranlage ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß zu
mindest ein Abschnitt des Mantels von einem Außenmantel um
geben ist, wobei der Außenmantel und der die Rohre um
schließende Mantel einen gasdurchströmten Ringraum be
grenzen, und daß an den Außenmantel zumindest ein Rohr
stutzen für den Gaseintritt oder Gasaustritt angeschlossen
ist, dessen Position variabel nach Maßgabe der Anschlußver
rohrung der Getriebe-Turbokompressoranlage festlegbar ist.
Bei niedrigen Drücken kann der Außenmantel durch eine Kappe
ersetzt werden, die den Mantel nur teilweise umschließt.
Der Abstand des Rohrstutzens von dem Ende des Gaskühlers
ist ohne konstruktive Zwänge festlegbar und kann an die
örtlichen Gegebenheiten so angepaßt werden, daß die
Anschlußverrohrung mit kurzer Länge und/oder wenigen Krüm
mern ausgeführt werden kann. Auch die Position des Rohr
stutzens am Umfang des Außenmantels ist variabel festlegbar
und hat auf die Funktion des Gaskühlers keinen Einfluß, da
der Gasstrom durch eine fest vorgegebene Gasein
trittsöffnung in den das Rohrbündel enthaltenden Mantelraum
eintritt und durch eine ebenfalls fest vorgegebene Gasaus
trittsöffnung aus dem Mantelraum des Gaskühlers austritt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der
Außenmantel an einen Rohrboden angeschlossen und erstreckt
sich etwa über die halbe Länge des Rohrbündels. Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführung erstreckt sich der Außen
mantel über die gesamte Länge des Rohrbündels und ist an
beide Rohrböden angeschlossen, wobei der Ringraum eine
ringscheibenförmige Trennwand aufweist, die den Ringraum in
eine Gaseintrittskammer und eine Gasaustrittskammer unter
teilt. An die Gaseintrittskammer und an die Gasaustritts
kammer sind Rohrstutzen angeschlossen, deren Abstand und
Ausrichtung zueinander variabel an die Verrohrung der
Getriebekompressoranlage anpaßbar sind.
Die Zu- und Abführung der Kühlflüssigkeit kann in an sich
bekannter Weise an gegenüberliegenden Stirnseiten des Rohr
bündels erfolgen. Im Hinblick auf den Einbau in eine
Getriebe-Turbokompressoranlage ist eine Ausführung bevor
zugt, bei der an einem Rohrboden ein Kopfstück ange
schlossen ist, das eine Verteilerkammer für die Flüssig
keitszuführung zu den Rohren und eine Sammelkammer für die
Flüssigkeitsabführung aus den Rohren aufweist, und bei der
an dem anderen Rohrboden ein Kopfstück angeordnet ist,
welche die Kühlflüssigkeit umlenkt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es
zeigen schematisch
Fig. 1 die Seitenansicht einer mehrstufigen Getriebe-
Turbokompressoranlage,
Fig. 2 als Einzelteilzeichnung einen für den Einbau in die
Getriebe-Turbokompressoranlage bestimmten Gas
kühler,
Fig. 3 und 4 weitere Ausgestaltungen des in Fig. 2 dar
gestellten Gegenstandes.
Die in Fig. 1 dargestellte Getriebe-Turbokompressoranlage
besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer Antriebs
vorrichtung 1, mehreren radialen Verdichterstufen 2 und
Gaskühlern 3 zur Zwischen- und Nachkühlung des verdichteten
Gasstromes. Von den Gaskühlern 3 ist in der Seitenansicht
einer erkennbar. Weitere Gaskühler mit identischen Ab
messungen sind verdeckt dahinterliegend parallel ange
ordnet. Durch eine Verrohrung 4 sind die Gaskühler 3 mit
Saug- und Druckseiten der Verdichterstufen 2 verbunden.
Kopfseitig sind an die Gaskühler 3 ferner Leitungen 5 für
die Zuführung von Kühlflüssigkeit angeschlossen.
Die Gaskühler haben den aus Fig. 2 ersichtlichen Aufbau.
Sie bestehen aus einem Rohrbündel 6 aus parallelen, von der
Kühlflüssigkeit durchströmbaren Rohren, die an ihren beiden
Enden in Rohrböden 7 münden, und einem an die Rohrböden 7
angeschlossenen zylindrischen Mantel 8. Der Mantel 8 weist
eine Gaseintrittsöffnung 9 sowie eine Gasaustrittsöffnung
10 auf, die in einem fest vorgegebenen Abstand zueinander
nahe den Rohrböden 7 angeordnet sind. Ein Abschnitt des
Mantels 8 ist von einem Außenmantel 11 umgeben, wobei der
Außenmantel 11 und der den Rohrbündel 6 umschließende
Mantel 8 einen gasdurchströmten Ringraum 12 begrenzen. An
den Außenmantel 11 ist ein Rohrstutzen 13, 13 für den
Gaseintritt oder Gasaustritt angeschlossen, dessen Position
variabel nach Maßgabe der Anschlußverrohrung 4 der
Getriebe-Turbokompressoranlage festlegbar ist.
Bei den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungen
des erfindungsgemäßen Gaskühlers ist der Außenmantel 11 an
einem Rohrboden 7 angeschlossen und erstreckt sich etwa
über die halbe Länge des Rohrbündels 6. Bei der Aus
führungsform der Fig. 2 ist an den Außenmantel 11 ein
Gaseintrittsstutzen 13 angeschlossen, dessen Position am
Umfang des Außenmantels 11 variabel festlegbar ist und so
an die Anschlußverrohrung 4 angepaßt werden kann, daß eine
kurze Verbindungsrohrleitung zur Druckseite der zuge
ordneten Verdicherstufe resultiert. Die Möglichkeit der
variablen Festlegung des Rohrstutzens 13 wird aus einer
vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 deutlich.
Das zu kühlende Gas tritt durch den Rohrstutzen 13 in den
Ringraum 12 ein, durchströmt den Ringraum 12 und gelangt
durch die Eintrittsöffnung 9 des innenseitigen Mantels 8 in
den Mantelraum 14 des Gaskühlers. Es umströmt das Rohr
bündel 6 und verläßt den Gaskühler durch die Gasaustritts
öffnung 10, an die ein Rohrstutzen angeschlossen ist.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführung ist an den
Außenmantel 11 ein Gasaustrittsstutzen 13' angeschlossen,
dessen Position am Außenmantel 11 variabel festlegbar und
an die Anschlußverrohrung in geeigneter Weise angepaßt
werden kann. Beide Ausführungen des Gaskühlers sind in der
in Fig. 1 dargestellten Getriebe-Turbokompressoranlage
integriert.
Eine dritte Ausführung des erfindungsgemäßen Gaskühlers ist
in Fig. 4 dargestellt. Der Außenmantel 11 erstreckt sich
bei dieser Ausführung über die gesamte Länge des Rohr
bündels 6 und ist an beide Rohrböden 7 angeschlossen. Der
Ringraum 12 weist eine ringscheibenförmige Trennwand 15
auf, die den Ringraum in eine Gaseintrittskammer 12a und
eine Gasaustrittskammer 12b unterteilt. An die Gasein
trittskammer 12a und an die Gasaustrittskammer 12b ist
jeweils ein Rohrstutzen 13, 13' angeschlossen. Der Abstand
und die Ausrichtung dieser beiden Rohrstutzen 13, 13'
zueinander ist variabel an die Verrohrung der Getriebe
kompressoranlage anpaßbar. Die Rohrstutzen 13, 13' können,
wenn dies aus räumlichen Gegebenheiten zweckmäßig ist, mit
kleinem Abstand nebeneinander angeordnet sein, ohne daß die
Funktion des Gaskühlers hiervon beeinträchtigt ist.
An den Stirnseiten der Gaskühler 3 sind Kopfstücke 16, 17
für die Führung der Kühlflüssigkeit angeordnet. An einem
Rohrboden ist ein Kopfstück 16 angeschlossen, das eine Ver
teilerkammer 18 für die Flüssigkeitszuführung zu den Rohren
und eine Sammelkammer 19 für die Flüssigkeitsabführung aus
den Rohren aufweist. An den anderen Rohrboden ist ein Kopf
stück 17 angeordnet, welches die Kühlflüssigkeit umlenkt.
Claims (4)
1. Gaskühler für den Einbau in eine Getriebe-Turbokom
pressoranlage mit
einem Rohrbündel (6) aus parallelen, von einer Kühl flüssigkeit durchströmbaren Rohren, die an ihren bei den Enden in Rohrböden (7) münden, und
einem an die Rohrböden (7) angeschlossenen zylin drischen Mantel (8),
wobei der Mantel (8) eine Gaseintrittsöffnung (9) und eine Gasaustrittsöffnung (10) aufweist, die in einem fest vor gegebenen Abstand zueinander nahe den Rohrböden (7) ange ordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt des Mantels (8) von einem Außenmantel (11) oder einer Kappe umgeben ist, wobei der Außenmantel (11) oder die Kappe und der die Rohre umschließende Mantel (8) einen gasdurchströmten Ringraum (12) begrenzen, und daß an den Außenmantel (11) zumindest ein Rohrstutzen (13, 13') für den Gaseintritt oder Gasaustritt angeschlossen ist, dessen Position variabel nach Maßgabe der Anschlußverrohrung der Getriebe- Turbokompressoranlage festlegbar ist.
einem Rohrbündel (6) aus parallelen, von einer Kühl flüssigkeit durchströmbaren Rohren, die an ihren bei den Enden in Rohrböden (7) münden, und
einem an die Rohrböden (7) angeschlossenen zylin drischen Mantel (8),
wobei der Mantel (8) eine Gaseintrittsöffnung (9) und eine Gasaustrittsöffnung (10) aufweist, die in einem fest vor gegebenen Abstand zueinander nahe den Rohrböden (7) ange ordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt des Mantels (8) von einem Außenmantel (11) oder einer Kappe umgeben ist, wobei der Außenmantel (11) oder die Kappe und der die Rohre umschließende Mantel (8) einen gasdurchströmten Ringraum (12) begrenzen, und daß an den Außenmantel (11) zumindest ein Rohrstutzen (13, 13') für den Gaseintritt oder Gasaustritt angeschlossen ist, dessen Position variabel nach Maßgabe der Anschlußverrohrung der Getriebe- Turbokompressoranlage festlegbar ist.
2. Gaskühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Außenmantel (11) an einen Rohrboden (7) angeschlossen
ist und sich etwa über die halbe Länge des Rohrbündels (6)
erstreckt.
3. Gaskühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Außenmantel (11) sich über die gesamte Länge des Rohr
bündels (6) erstreckt und an beide Rohrböden (7) ange
schlossen ist, daß der Ringraum (12) eine ringscheiben
förmige Trennwand (15) aufweist, die den Ringraum (12) in
eine Gaseintrittskammer (12a) und Gasaustrittskammer (12b)
unterteilt, wobei an die Gaseintrittskammer (12a) und an
die Gasaustrittskammer (12b) jeweils ein Rohrstutzen (13)
angeschlossen ist, deren Abstand und Ausrichtung zueinander
variabel an die Verrohrung der Getriebe-Turbokompressor
anlage anpaßbar sind.
4. Gaskühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß an einem Rohrboden (7) ein Kopfstück
(16) angeschlossen ist, das eine Verteilerkammer (18) für
die Flüssigkeitszuführung zu den Rohren und eine Sammel
kammer (19) für den Flüssigkeitsabzug aus den Rohren auf
weist, und daß an den anderen Rohrboden (7) ein Kopfstück
(17) angeordnet ist, welche die Kühlflüssigkeit umlenkt.
Priority Applications (4)
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