DE2158716C3 - Method and device for cooling liquids, in particular fuels or similar liquids, down to the vicinity of the freezing point or pour point - Google Patents

Method and device for cooling liquids, in particular fuels or similar liquids, down to the vicinity of the freezing point or pour point

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DE2158716C3
DE2158716C3 DE19712158716 DE2158716A DE2158716C3 DE 2158716 C3 DE2158716 C3 DE 2158716C3 DE 19712158716 DE19712158716 DE 19712158716 DE 2158716 A DE2158716 A DE 2158716A DE 2158716 C3 DE2158716 C3 DE 2158716C3
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung 2ur Kühlung von Flüssigkeiten mittels eines Rohrwärmetauschers, insbesondere Kraftstoffen oder ähnlichen Flüssigkeiten, bis in die Nähe des Gefrierpunktes bzw. Stockpunktes, insbesondere bei der Kraftstoffgeräteerprobung in der Nähe des Stockpunktes des Kraftstoffes, wobei unter Kraftstoffgeräten die Geräte zur Kraffsiofförderung. Kraftstoffzumessung u. dgl. verstanden werden, und die Kühlung der Flüssigkeiten unmittelbar durch Verdampfung eines Kälte.nittels erfolgt, das dem Rohrwärmetauscher zugeführt wird und dessen Verdampfungstemperatur unterhalb des Gefrierpunktes bzw. Stockpunktes der zu kühlenden Flüssigkeit liegt, wobei die Zufuhr des Kältemittels und die Durchströmgeschwindigkeit der zu kühlenden Flüssigkeit so gewählt werden, daß die Flüssigkeiten mit einer Temperatur, die bis nahe ihrem Gefrierpunkt bzw. Stockpunkt liegt, aus dem Rohrwärmetauscher austritt. The present invention relates to a method and a device for cooling liquids by means of a pipe heat exchanger, in particular fuels or similar liquids, down to the vicinity of the freezing point or pour point, in particular when testing fuel devices in the vicinity of the pour point of the fuel, with the devices under fuel devices to promote strength. Fuel metering and the like are understood, and the liquids are cooled directly by evaporation of a Kälte.ittel which is fed to the tubular heat exchanger and whose evaporation temperature is below the freezing point or pour point of the liquid to be cooled, the supply of refrigerant and the flow rate the liquid to be cooled can be selected so that the liquids exit the tubular heat exchanger at a temperature which is close to their freezing point or pour point.

Um diese Geräte auf einem Prüfstand untersuchen zu können unter Simulierung der Flugzustände, ist es notwendig, den Kraftsioll bis in die Nähe des Stockpunktes, der bei -60° C liegt, abzukühlen.In order to be able to examine these devices on a test bench while simulating the flight conditions, it is necessary to keep the power level close to the The pour point, which is -60 ° C, to cool.

Hierzu ist schon vorgeschlagen worden, in die Prüfstandsanlage eine Kältemaschine einzubauen, die über einen Wärmeaustauscher einen Kälteträger, der in einem gesonderten Kreislauf zirkuliert, auf die geforderte KraftMolftemperatur abkühlt, wobei dann dieser Kälteträger dazu dient, den Kraftstoff seinerseits über einen Wärmeaustauscher ?u kühlen, Nun nimmt aber die Kälteprüfung in der Gesamterprobung der genannten Geräte einen sehr geringen Zeitumfant: ein, so daß die Prüfstände mit eigenen Kältcmeüchinen und einem Kälteträger in eigenem Kreislauf sehr teuer kommen. Da außerdem der Kälteträger nur auf die Temperatur des zu kühlenden Kraftstoffes abgekühlt wird, muß der Wärmeaustauscher zwischen dem Kälteträger und dem Kraftstoff sehr groß ausgeführt werden, um bei dem erforderlichen Krafts'.offdurchsat/ die gewünschte Kühlung bis in die Nähe des Stockpjnktes zu erzielen. Das heißt also, daß die herkömmlichen Anlagen verhältnismäßig hoch in den Gestehungskosten liegen und auch einen erhöhten Raumbedarf aufweisen.For this purpose, it has already been proposed to install a refrigeration machine in the test bench system, which Via a heat exchanger a coolant that circulates in a separate circuit, on the required Force molten temperature cools down, then this Secondary refrigerant serves to cool the fuel in turn via a heat exchanger, but now takes the cold test in the overall testing of the devices mentioned takes a very short time: a, so that the test stands with their own refrigeration machines and one Coolants in their own cycle are very expensive. Since, moreover, the secondary refrigerant only depends on the temperature of the fuel to be cooled is cooled, the heat exchanger between the refrigerant and the Fuel can be made very large in order to achieve the required fuel flow rate / the desired To achieve cooling up to the vicinity of the stick point. So that means that the conventional systems are relatively high in the production costs and also have an increased space requirement.

Aus der US-PS 34 43 394 ist beispielsweise ein Rohrwärmeaustauscher bekannt, der in erster Linie zur Abkühlung von Wasser dient und der in der genannten Weise betrieben wird. Es wird dort ausgeführt, daß zur F.rzielung eines günstigen Wirkungsgrades die Temperaturen des Kältemittels und der zu kühlenden Flüssigkeit dicht beieinander liegen sollen.From US-PS 34 43 394, for example, is a Tubular heat exchanger known, which is primarily used for Used to cool water and which is operated in the aforementioned manner. It is stated there that for To achieve a favorable degree of efficiency, the temperatures of the refrigerant and the refrigerant to be cooled Liquid should be close together.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren und eine Anordnung /u erstellen zur Kühlung von Flüssigkeiten, insbesondere Kraftstoffen oder ähnlichen Flüssigkeiten, bis in die Nähe des Gefrierpunktes bzw. Stockpunktes, insbesondere, um Kraftstoffgeräte wie Vorrichtungen zur Kraftstofförderung, Kraftstoffzu-The invention is based on the object of avoiding the disadvantages mentioned and a method and create an arrangement / u for cooling liquids, in particular fuels or the like Liquids, close to the freezing point or pour point, especially around fuel devices such as Devices for fuel delivery, fuel delivery

messung u.dgl. in der Nähe des Stockpunktes zu untersuchen, das geringe Herstellkosten verursacht und das bei geringem Bauvolumen eine schnelle Abkühlung des Kraftstoffes auch bei größeren Durchsatzmengen zu erzielen gestattet s to investigate measurements and the like in the vicinity of the pour point, which causes low manufacturing costs and which allows rapid cooling of the fuel with a small construction volume, even with larger throughput rates, see p

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß als Kältemittel verflüssigte technische Gase, vorzugsweise flüssiger Stickstoff, verwendet werden, deren Verdampfungstemperaturen erheblich unter dem Gefrier- bzw. Stockpunkt der zu kühlenden FlüssigkeitThis object is achieved according to the invention in that liquefied technical gases as refrigerants, preferably liquid nitrogen, the evaporation temperatures of which are well below the Freezing or pouring point of the liquid to be cooled liegen, und daß die Flüssigkeit mit Drall durch die Rohre des Rohrwärmesustauschers geführt wird, um ein Stocken der Flüssigkeit an den Wandungen der Rohre zu vermeiden.lie, and that the liquid swirls through the pipes of the tube heat exchanger is carried out to prevent the liquid from sticking to the walls of the tubes to avoid.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einem Rohrwärmeaustauscher, der ein Rohrbündel aufweist, bei dem jedes Rohr des Rohrbündels doppelwandig ausgeführt ist und die Flüssigkeit durch die innere öffnung des Rohres strömt, während das verdampfende Kältemittel durch den äußeren Zwischenraum des doppelwandigen Rohres geleitet wird und ist dadurch gekennzeichnet, daß jedes doppelwandige Rohr aus zwei ineinandergeschobenen konzentrischen Rohren besteht, von denen jedes innere Rohr an jedem Ende mit einem Zwischenboden des Rohrwärmeaustauschers dicht verbunden ist. während jedes äußere Rohr an seinem unteren Ende mit einem weiteren Zwischenboden dicht verbünden ist und das andere obere Rohr des äußeren Rohres frei kurz vor dem gegenüberliegenden Zwischenboden endet, wobei der Eintrittsstutzen für das flüssige Kältemittel zwischen den beiden Zwischenböden für die unteren Enden der inneren und äußeren Rohre angeordnet ist. während der Austrittsstutzen für das verdampfte Kältemittel im Gehäuse des Rohrwärmeausiauschers in der Nähe des gegenüberliegenden oberen Rohrwärmeaustauschers in der Nähe des gegenüberliegenden oberen Zwischenbodens für die inneren Rohre angeordnet ist. The device for carrying out the method according to the invention consists of a tube heat exchanger which has a tube bundle in which each tube of the tube bundle is double-walled and the liquid flows through the inner opening of the tube, while the evaporating refrigerant is passed through the outer space of the double-walled tube and is characterized in that each double-walled tube consists of two nested concentric tubes, each inner tube of which is tightly connected at each end to an intermediate floor of the tubular heat exchanger. while each outer tube is tightly connected at its lower end to a further intermediate floor and the other upper tube of the outer tube ends freely just before the opposite intermediate floor, with the inlet nozzle for the liquid refrigerant between the two intermediate floors for the lower ends of the inner and outer Pipes is arranged. while the outlet connection for the evaporated refrigerant is arranged in the housing of the tubular heat exchanger in the vicinity of the opposite upper tubular heat exchanger in the vicinity of the opposite upper intermediate floor for the inner tubes.

Vorteilhafterweisc ist das Gehäuse des Rohrwärme- ^0 austauschers mit einem Faltenbalg versehen zum Ausgleich der unterschiedlichen Wärmedehnungen in den inneren Rohren und im Gehäuse.Vorteilhafterweisc the housing of the tube heat exchanger ^ 0 provided with a bellows to compensate for the different thermal expansions in the inner tubes and the casing.

Es kann ferner ein Anschlußstut/en für Preßluft am Gehäuse angeordnet sein, der dazu dient, nach 4S Abstellen der Kältemiuelzufuhr das Kältemittel aus dem Rohrwärmeaustauschcr zu entfernen.It may be further arranged a Anschlußstut / s for compressed air to the housing which serves to shut the Kältemiuelzufuhr 4S the refrigerant from the Rohrwärmeaustauschcr to remove.

Um den Wärmeübergang im Rohrwärmeaustauscher zu erhöhen, ist vorgesehen, einen Draht spiralig mit einer gewissen Ganghöhe um das innere Rohr zu wickeln, wobei der Drahtdurchmesser der Weite des Zwischenraumes zwischen dem äußeren und dem inneren Rohr entspricht.In order to increase the heat transfer in the tube heat exchanger, a wire is provided in a spiral a certain pitch around the inner tube, the wire diameter being the width of the Corresponds to the intermediate space between the outer and the inner tube.

Um den Drall der Flüssigkeit bei Durchströmen der Wärmeaustauscherrohre zu erzielen, ist im inneren Rohr ein spiralig verdrehtes flarhcs Band angeordnet, dessen Breite dem Innendurchmesser des inneren Rohres entspricht.In order to achieve the swirl of the liquid as it flows through the heat exchanger tubes, is inside Tube arranged a spirally twisted flarhcs band, the width of which is the inner diameter of the inner Rohres corresponds.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden ^10 näher erläutert. Es zeigenEmbodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in the following ^ 10 in more detail. Show it

Fig. 1 einen teilweise geschnittenen Rohrwarmeaustauscher gemäß der Erfindung,1 shows a partially sectioned tubular heat exchanger according to the invention,

F i g. 2 eine Anordnung zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung von f,s flüssigem Stickstoff als Kühlmittel, undF i g. 2 shows an arrangement for applying the method according to the invention using f, s liquid nitrogen as a coolant, and

F i g. 3 eine Anordnung zur Anwendung des erfin-(hingseemäßcn Verfahrens, in der der Rohrwärmeaustauscher als Verdampfer in einer herkömmlichen Kühlanlage dient F i g. 3 shows an arrangement for using the inventive method, in which the tubular heat exchanger is used as an evaporator in a conventional cooling system

In der Zeichnung kann man erkennen, daß der Rohrwärmeaustauscher zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus einem Gehäuse 1 besteht, das an jedem Ende mit dem Gehäuseboden 4 verschlossen ist in die die mit einem Flansch versehenen Ein- und Austrittsstutzen 3 für die zu kühlende Flüssigkeit eingeschweißt sind. Die Gehäuseböden 4 sind mittels der Schrauben 6 und der Muttern 5 gegen die Gehäuseflansche 7 geschraubt unter Zwischenschaltung der Dichtungen 8. Das Gehäuse 1 weist einen angeschweißten Faltenbalg 2 auf, der es gestattet, unterschiedliche Wärmedehnungen auszugleichen. Im Gehäuse 1 sind die Zwischenboden 12, 13 und !4 eingeschweißt, wobei die dem Kraftstoffdurchfluß dienenden inneren Rohre 11 in die Zwischenboden 12 und 13 dicht eingeschweißt sind, während die der Kältemittelführung dienenden äußeren Rohre 9 nur mit ihrem unteren Ende in den Zwischenboden 14 dicht eingeschweißt sind und ihre oberen Enden kurz vor dem Zwischenboden 12 für die inneren Rohre 11 enden. Um das Kältemittel auf einem möglichst langen W eg durch den Zwischenraum 9a zwischen den äußeren Rohren 9 und den inneren Rohren 11 zu führen, ist ein Draht 10 mit einer gewissen Ganghöhe um das innere Rohr spiralig gewickelt, wobei der Durchmesser des Drahtes 10 der Weite des Zwischenraumes 9.-? entspricht. Ein Anschlußstut/.en 16 für das flüssige Kältemittel ist an das Gehäuse 1 angeschweißt, derart, daß das flüssige Kältemittel in den Zwischenraum /.wischen den Zwischenboden 13 und 14 eintritt und von dort aus in den Zwischenraum 9a /wischen den inneren Rohren 11 und den äußeren Rohren 9. In the drawing it can be seen that the tubular heat exchanger for carrying out the method according to the invention consists of a housing 1 which is closed at each end with the housing bottom 4 into which the flanged inlet and outlet nozzles 3 for the liquid to be cooled are welded . The housing floors 4 are screwed against the housing flanges 7 by means of the screws 6 and the nuts 5 with the interposition of the seals 8. The housing 1 has a welded-on bellows 2, which allows different thermal expansions to be compensated for. In the housing 1, the intermediate bottom 12, 13 and! 4 are welded, said serving the fuel flow inner tubes 11 are closely welded into the intermediate floor 12 and 13, while the sealing of the refrigerant serving to guide outer tubes 9 with its lower end in the intermediate bottom 14 are welded and their upper ends end shortly before the intermediate floor 12 for the inner tubes 11. In order to guide the refrigerant over the longest possible path through the space 9a between the outer tubes 9 and the inner tubes 11, a wire 10 with a certain pitch is spirally wound around the inner tube, the diameter of the wire 10 being the width of the Space 9.-? is equivalent to. A connection stub / .en 16 for the liquid refrigerant is welded to the housing 1 in such a way that the liquid refrigerant enters the intermediate space /. Between the intermediate floors 13 and 14 and from there into the intermediate space 9a / between the inner tubes 11 and 14 the outer tubes 9.

Das verdampfte Kältemittel wird d'.i'ch den am Gehäuse 1 in der Nähe des oberen Endes angebrachten Austriitsstutzen 18 abgeführt Um nach -\bstellen de1' Kaltemittel/.ufuhr durch den Stutzen te mögl'c'r^1 schnell das noch flüssige Kältemittel aus dem Ruht wärmeaustauscher zu entfernen, ist ein Stutzen 19 an das untere Ende des Gehäuses eingeschweißt, de; mit Preßluft, die vorgewärmt sein kann, beaufschlagt),)! ist.The vaporized refrigerant is d'.i'ch the attached near the upper end of the housing 1 Austriitsstutzen 18 removed in order to - \ BSet de 1 'refrigerant / .ufuhr through the socket te ^ 1 mögl'c'r quickly still To remove liquid refrigerant from the resting heat exchanger, a nozzle 19 is welded to the lower end of the housing, de; pressurized with compressed air, which can be preheated),)! is.

Um ein Stocken der zu kühlenden Flüssigkeit jii den Wandungen des inneren Rohres 11 zu verhindern, wird der durchströmenden Flüssigkeit ein gewisser Drall dadurch aufgezwungen, daß ein spiralig verdrehtes, flaches Band 17 in den inneren Rohren 1! angeordnet ist, wobei die Breite des flachen Bandes dem Innendurchmesser der inneren Rohre Il entsprichi.To prevent the liquid to be cooled from clogging To prevent walls of the inner tube 11, is a certain twist is imposed on the flowing liquid by the fact that a spirally twisted, flat band 17 in the inner tubes 1! is arranged, the width of the flat belt being the The inner diameter of the inner tubes II corresponds to.

Um die von oben eintretende Flüssigkeit bis in die Nähe des Stockpunktes bzw. des Gefrierpunktes zu kühlen, wird durch den Eintrittsstutzen 16 flüssiges Kältemittel eingeführt, das im Gegenstrom durch den Zwischenraum 9.i /wischen den inneren Rohren 11 und den äußeren Rohren 9 nach oben strömt und dabei verdampft. Auf diese Weise wird zur Kühlung der durchströmenden Flüssigkeit sowohl die Verdampfungswärme des Kältemittels verwendet als auch die Erwärmung des verdampften Kältemittels.In order to cool the liquid entering from above to the vicinity of the pour point or the freezing point, liquid refrigerant is introduced through the inlet nozzle 16, which flows in countercurrent through the space 9.i / wipe the inner tubes 11 and the outer tubes 9 upwards flows and evaporates in the process. In this way, both the heat of evaporation of the refrigerant and the heating of the evaporated refrigerant are used to cool the liquid flowing through.

Um eine möglichst günstige Kühlwirkung /u erzielen, wird erfindungsgemäß ein Kältemittel verwendet, dessen Verdampfungstemperatur unterhalb des Stockpunktes bzw. ties Gefrierpunktes der /u kühlenden Flüssigkeit liegt, und zwar werden als Kältemittel vorzugsweise verflüssigte technische Gase, insbesondere flüssiger Stickstoff, verwendet, die in verflüssigter Form von einem entsprechenden Lieferanten bezogen werden und von einem wärmeisolierenden Gefäß 20In order to achieve the best possible cooling effect / u, a refrigerant is used according to the invention, its evaporation temperature below the pour point or deep freezing point of the / u cooling Liquid is, and liquefied technical gases are preferably used as the refrigerant, in particular liquid nitrogen, used in liquefied Form can be obtained from an appropriate supplier and from a heat-insulating vessel 20

über ein Ventil 21 zum Stutzen 16 geleitet werden (Fig. 2), wobei der flüssige Stickstoff durch den Gasdruck im Behälter, der durch einen separaten, nicht gezeigten Verdampfer, erzeugt wird, in den Rohrwärmeaustauscher gedruckt wird. Die Menge des zugeführten Kältemittels wird durch das Ventil 21 in Abhängigkeit von der Austrittstemperatur des Kraftstoffes aus dem Rohrwärmeaustauscher geregelt.be passed through a valve 21 to the nozzle 16 (Fig. 2), the liquid nitrogen through the Gas pressure in the container, which is generated by a separate, not shown evaporator, into the tubular heat exchanger is printed. The amount of the supplied refrigerant is dependent on the valve 21 regulated by the outlet temperature of the fuel from the tubular heat exchanger.

Bei der beschriebenen Verwendung von flüssigem Stickstoff als Kältemittel wird der verdampfte Stickstoff durch den Stutzen 18 in die Atmosphäre entlassen.With the described use of liquid nitrogen as a refrigerant, the evaporated nitrogen released through the nozzle 18 into the atmosphere.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Anordnung wird der Rohrwärmeaustauscher als Verdampfer in den Kreislauf einer herkömmlichen Kühlanlage eingebaut. Voraussetzung bei einer Anordnung dieser Art ist allerdings, daß das verwendete Kältemittel eine Verdampfungstemperatur aufweist, die nicht unerheblich unterhalb des Stockpunktes bzw. Gefrierpunktes der zu kühlenden Flüssigkeit liegt. Die herkömmlichen Kältemittel, die in solchen Kühlanlagen verwendbar sind, haben eine Verdampfungstemperatur von -75°C, die ausreicht, um eine genügende Kühlwirkung zu erzielen. Allerdings muß in diesem Falle der Rohrwärmeaustauscher größer gebaut werden, als bei Verwendung von flüssigem Stickstoff als Kältemittel. Bei der in der F i g. 3 dargestellten Anordnung wird das Kältemittel im Verdichter 24 verdichtet, im Kondensator 22 verflüssigt und tritt durch das Drosselventil 23 in verflüssigtem Zustand durch den Eintrittsstutzen 16 in den Rohrwärmeaustauscher ein. Es verdampft dort unter Kühlung der durchtretenden Flüssigkeit und tritt als Dampf durch den Stutzen 18 aus und wird über die Leitung 25 zum Verdichter 24 zurückgeführt. In Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird also auch hier die Kühlung der Flüssigkeit im Rohrwärmeaustauscher direkt durch Verdampfung des Kältemittels im Rohrwärmeaustauscher erzielt, so daß die Anordnung gegenüber dem in der Einleitung erwähnten Stand der Technik stark vereinfacht und billiger in der Herstellung ist.In the arrangement shown in Fig. 3, the Tubular heat exchanger installed as an evaporator in the circuit of a conventional cooling system. requirement in an arrangement of this type, however, that the refrigerant used is a Has evaporation temperature which is not inconsiderably below the pour point or freezing point the liquid to be cooled. The conventional refrigerants that can be used in such cooling systems have an evaporation temperature of -75 ° C, which is sufficient to have a sufficient cooling effect achieve. However, in this case the tube heat exchanger must be built larger than when it is used of liquid nitrogen as a refrigerant. In the case of the FIG. 3 is the arrangement shown, the refrigerant Compressed in the compressor 24, liquefied in the condenser 22 and enters through the throttle valve 23 in liquefied state through the inlet connection 16 into the tubular heat exchanger. It evaporates there while cooling the liquid passing through and exits as vapor through the nozzle 18 and is via the Line 25 returned to the compressor 24. In application of the method according to the invention also here the cooling of the liquid in the tube heat exchanger directly by evaporation of the Achieved refrigerant in the tube heat exchanger, so that the arrangement is greatly simplified and compared to the prior art mentioned in the introduction cheaper to manufacture.

ίο Das beschriebene Verfahren und die Vorrichtung sind, wie schon erwähnt, besonders geeignet zur Verwendung in Prüfstandsanlagen zur Erprobung von Kraftstoffgeräten wie z. B. Vorrichtungen zur Kraftstofförderung. Kraftstoffzumcssung u.dgl. in der Nähe des Stockpunktes des Kraftstoffes. Auf dieses Beispiel ist die Anwendung jedoch nicht beschränkt, da das Verfahren und die Vorrichtung überall dort vorteilhaft eingesetzt werden können, wo es sich darum handelt, eine rasche Kühlung einer Flüssigkeit /u erzielen, ohne Gefahr zu laufen, daß die Leitungen sich durch Stocken bzw. Gefrieren der Flüssigkeit an den Wandungen zusetzen. Dies ist z. B. der Fall bei Flüssigkeiten, die abgekühlt werden, um eine chemische Reaktion zu verhindern bzw. hinauszuzögern.ίο The described method and device are, as already mentioned, particularly suitable for use in test bench systems for testing Fuel devices such as B. Devices for fuel delivery. Fuel metering and the like in the Near the pour point of the fuel. However, the application is not limited to this example, since the method and the device can be used advantageously wherever it is necessary acts to achieve rapid cooling of a liquid / u without running the risk of the lines clogging or freezing of the liquid on the walls. This is e.g. B. the case with Liquids that are cooled to prevent or delay a chemical reaction.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche Ausbildung und konstruktive Ausgestaltung werden soweit sie gegenüber dem Stand der Technik einzelr oder in Kombinationen neu sind, als erfindungswesent lieh beansprucht.All information and features disclosed in the documents, in particular the spatial information disclosed Training and structural design are as far as they are compared to the prior art or new combinations are claimed as essential to the invention.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (6)

«f Patentansprüche:«F patent claims: 1. Verfahren zur Kühlung von Flüssigkeiten mittels eines Rohrwärmeaustauschers, insbesondere Kraftstoffen oder ähnlichen Flüssigkeiten, bis in die S Nähe des Gefrierpunktes bzw. Stockpunktes, insbesondere bei der Kralftstoffgeräteerprobung in der Nähe des Stockpunktes des Kraftstoffes, wobei unter Kraftstoffgeräten Geräte zur Kraftstofförderung, Kraftstoffzumessung u. dgL verstanden werden und die Kühlung der Flüssigkeiten unmittelbar durch Verdampfung eines Kältemittels erfolgt, das dem Rohrwärmeaustauscher zugeführt wird und dessen Verdampfungstemperatur unterhalb des Gefrierpunktes bzw. Stockpunktes der zu kühlenden Flüssigkeit liegt, wobei die Zufuhr des Kakemittels und die Durchströmgeschwindigikeit der zu kühlenden Flüssigkeit so gewählt werden, daß die Flüssigkeiten mit einer Temperatur, die bis nahe ihrem Gefrierpunkt bzw. Stockpunkt liegt, aus dem Rohrwärmeaustauscher austritt, dadurch gekennzeichnet, daß als Kältemittel verflüssigte technische Gase, vorzugsweise flüssiger Stickstoff, verwendet werden, deren Verdampfungstemperaturen erheblich unter dem Gefrierpunkt bzw. Stockpunkt der zu kühlenden Flüssigkeit liegen, und daß die Flüssigkeit mit Drall durch die Rohre des Rohrwärmeausüiuschers geführt wird, um ein Stocken der Flüssigkeit an den V/andungen der Rohre /.u vermeiden. 1. A method for cooling liquids by means of a tubular heat exchanger, in particular fuels or similar liquids, down to the S vicinity of the freezing point or pour point, especially when testing fuel devices near the pour point of the fuel, with devices for fuel delivery, fuel metering and the like under fuel devices. dgL and the cooling of the liquids takes place directly through the evaporation of a refrigerant which is fed to the tubular heat exchanger and whose evaporation temperature is below the freezing point or pour point of the liquid to be cooled, the supply of the cooling agent and the flow rate of the liquid to be cooled being selected in this way that the liquids at a temperature which is close to their freezing point or pour point, emerges from the tubular heat exchanger, characterized in that liquefied technical gases, preferably liquid Sti, as refrigerants Cure, are used, the evaporation temperatures of which are well below the freezing point or pour point of the liquid to be cooled, and that the liquid is swirled through the tubes of the Rohrwärmeausüiuschers in order to prevent the liquid from sticking to the connections of the tubes /.u . 2. Vorrichtung ?um Durchführen des Verfahrens nach Anspruch I. bestehend aus einem Rohrwärmeaustauscher, der ein Rohrbündel aufweist, bei dem jedes Rohr des Rohrbündcls doppelwandig ausgeführt ist und die Flüssigkeit durch die innere öffnung j5 des Rohres strömt, während das verdampfende Kältemittel durch den äußeren Zwischenraum des doppelwandigen Rohres geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dall jedes doppelwandige Rohr aus zwei ineinandergeschobenen konzentrischen Roh- ^0 ren (9,11) besteht, von denen jedes innere Rohr (11) an jedem Ende mit einem Zwischenboden (12, 13) des Rohrwärmeaustauschers dicht verbunden ist, während jedes iiußere Rohr (9) an seinem unteren Ende mit einem weiteren Zwischenboden (14) dicht ^5 verbunden ist und das andere obere Ende des äußeren Rohres (9) frei kurz vor dem gegenüberliegenden Zwischenboden (12) endet, wobei der Eintrittsstutzen (16) für das flüssige Kältemittel zwischen den beiden Zwischenboden (13, 14) für die unteren Enden der inneren und äußeren Rohre (9, 11) angeordnet ist, während der Austrittsstutzen (18) für das verdampfte Kältemittel im Gehäuse (1) des Rohrwärmeaustauschers in der Nähe des gegenüberliegenden oberen Zwischenbodens (12) für die inneren Rohre (11) angeordnet ist.2. Device? To carry out the method according to claim I. consisting of a tube heat exchanger which has a tube bundle, in which each tube of the tube bundle is double-walled and the liquid flows through the inner opening j 5 of the tube, while the evaporating refrigerant through the outer intermediate space of the double-walled tube is passed, characterized in Dall each double-wall pipe from two nested concentric raw ^ 0 ren (9,11), of which each inner tube (11) at each end to an intermediate bottom (12, 13) of the tubular heat exchanger is tightly connected, while each iiussere tube (9) is connected at its lower end to a further intermediate floor (14) tightly ^ 5 and the other upper end of the outer tube (9) ends free just before the opposite intermediate floor (12) , wherein the inlet nozzle (16) for the liquid refrigerant between the two intermediate floors (13, 14) for the lower ends of the inner and outer tubes (9, 11) is arranged, while the outlet connection (18) for the evaporated refrigerant in the housing (1) of the tubular heat exchanger is arranged in the vicinity of the opposite upper intermediate floor (12) for the inner tubes (11). 3. Vorrichtung; nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) des Rohrwärmeauslauschers einen Faltenbalg (2) zum Ausgleich der unterschiedlichen Wärmedehnungen in den inneren ^0 Rohren (11) und im Gehäuse (1) aufweist.3. device; according to claim 2, characterized in that the housing (1) has the Rohrwärmeauslauschers a bellows (2) to compensate for the different thermal expansions in the inner ^ 0 tubes (11) and the housing (1). 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein AnschlußMiitzen (19) für Preßluft am Gehäuse (1) angeordnet ist.4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that a connecting pin (19) for Compressed air is arranged on the housing (1). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, ^ dadurch gekennzeichnet, daß ein mil einer gewissen Ganghöhe um das innere Rohr (11) gewickelter Draht (10) vorgesehen ist, dessen Durchmesser der Weite des Zwischenraumes (9a) zwischen dem äußeren und dem inneren Rohr (9,11) entspricht 5. Device according to one of claims 2 to 4, ^ characterized in that a mil a certain pitch around the inner tube (11) wound wire (10) is provided, the diameter of the width of the gap (9a) between the outer and the inner tube (9,11) corresponds 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im inneren Rohr (11) ein spiralig verdrehtes, flaches Band (17) angeordnet ist, dessen Breite dem Innendurchmesser des inneren Rohres (11) entspricht6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the inner tube (11) a spirally twisted, flat band (17) is arranged, the width of which is the inner diameter of the inner Tube (11) corresponds
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