DE3041754C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem solchen, aus der DE-OS 22 20 695 bekannten Wärme­ austauscher, der als Kondensator für den in Rohren strömen­ den, vom Verdichter einer Kältemaschine komprimierten Dampf eines Kältemittels dient, sind an seiner Oberseite Ver­ teilungsrohre angeordnet, deren Auslaßöffnungen in zu den Rohren senkrechte Verteilungsschalen münden, unter denen wiederum aus Leitwänden bestehende Verteiler im Abstand über den Rohren angeordnet sind. Im Gegenstrom der von oben nach unten tropfenden Flüssigkeit, meist Wasser, wird von unten nach oben ein Luftstrom zwangsweise an den Außenseiten der Rohre entlang geführt, der den Wärmeaustauscher auf der Oberseite nach Durchgang durch einen Tropfenabscheider verläßt. Die unterhalb der Rohre ge­ sammelte Flüssigkeit wird mit Hilfe einer Pumpe wieder zur Oberseite des Wärmeaustauschers zur erneuten Verteilung gepumpt. Ein Teil der mit den Rohren des Wärmeaustauschers in Kontakt kommenden Flüssigkeit wird verdampft bzw. verdunstet.

Bei dem bekannten Wärmeaustauscher kommt ein Teil der an seiner Oberseite aufgegebenen Flüssigkeit nicht in Wärme­ austauschkontakt mit den Außenflächen der Rohre. Dieser Teil strömt beispielsweise an der Wand des Wärmetauschers nach unten und geht somit dem Wärmeaustausch mit den Rohren verloren.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, den Wärmeaustauscher der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß im wesentlichen die gesamte, in seinem oberen Abschnitt verteilte und abgegebene Flüssigkeit direkt in Wärmeaus­ tauschkontakt mit den Außenflächen der Rohre gebracht wird.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst, die in den Unteransprüchen vorteilhaft weitergebildet sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Wärmeaustauscher ist gewährleistet, daß im wesentlichen die gesamte, oben im Wärmeaustauscher aufgegebene Flüssigkeit in direkten Kontakt mit den Außen­ flächen der Rohre gebracht wird, wodurch der Wirkungsgrad des Wärmeaustauschers sehr günstig ist. Da die Flüssigkeit direkt auf die Außenflächen der Rohre gelangt, bilden sich kaum Tröpfchen, so daß ein Tropfenabscheider im Bereich des Austritts des Dampf- oder Gasstroms, meist eines Luftstroms, entfallen kann, wodurch die Ventilatorleistung reduziert wird.

Anhand von Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch einen Wärmeaustauscher in der Seiten­ ansicht und

Fig. 2 schematisch in einer Einzelheit die Leitmittel und Rinnen aufweisende Einrichtung zum Verteilen und Aufbringen einer Flüssigkeit auf die Rohre des Wärmeaustauschers von Fig. 1.

Bei dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Wärmeaustauscher wird das überhitzte Kältemittel von einem nicht gezeigten Verdichter über eine Rohrleitung 1 in einen Vorkühler 2 und über einen Ölabscheider 3 in ein Rohre 15 aufweisendes Rohrsystem 4 geführt, von dem aus das kondensierte Kältemittel über eine Rohrleitung 5 dem weiteren Kühlkreislauf zugeführt wird. Durch das Rohrsystem 4 wird mit Hilfe von Ventilatoren 7 Luft hindurchgeführt. Auf das Rohrsystem 4 wird von oben über Sprühelemente 6 Wasser aufgegeben, das unten im Wärmeaustauscher in einem Sammler 8 gesammelt und von dort über eine Pumpe 9 und eine Rohrleitung 10 zu den Sprühele­ menten 6 zurückgeführt wird. Verdampftes bzw. verdunstetes Wasser wird über die Rohrleitung 12 ersetzt.

Oberhalb der Rohre 15 des Rohrsystems 4 ist, wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, ein Rinnensystem 13 mit gitter­ förmig angeordneten Rinnen 14 vorgesehen, denen das Wasser aus den Sprühelementen 6 über Leitprofilkörper 6′ zugeführt wird, deren unterer Teil sich an die obere Ebene des Rinnensystems 13 anschmiegend ausgebildet ist. Die Rohre 15 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in zwei in der Höhe versetzten Reihen ab­ wechselnd angeordnet. Die Teilung der zu den Rohren 15 parallelen Rinnen 14 entspricht dabei der Teilung der darunter angeordneten Rohre 15. Diese Anordnung reduziert den Luftwiderstand des Rinnensystems 13.

Unter den zu den Rohren 15 parallel verlaufenden Rinnen 14 sind Längsrippen 16 ausgebildet, deren Höhe der Höhenlage der einzelnen Rohre 15 angepaßt ist.

Die Rinnen 14 des Rinnensystems 13 sind an einigen Stellen durch rippenartige Stützelemente 16 auf den Rohren 15 ab­ gestützt, die dafür mit einem bogenförmigen Endstück ver­ sehen sind.

Das zur Kühlung der Rohre 5 über die Sprühelemente 6 und die Leitprofilkörper 6′ auf das gitterförmige Rinnensystem 13 aufzubringende Wasser, das dabei teilweise verdampft, wird über die Rinnen 14 gleichmäßig verteilt und fließt über die Ränder der Rinnen 14 längs der Seitenwände der Rinnen 14 und der darunterliegenden Längsrippen 16 praktisch ohne Fall direkt auf die Außenflächen der zugeordneten Rohre 15, die dadurch gleichmäßig mit Flüssigkeit kontaktiert werden. Da dabei keine Flüssigkeitstropfen gebildet werden, kann die Installierung eines Tropfenabscheiders oberhalb der Sprüh­ elemente 6 entfallen.

Claims (4)

1. Wärmeaustauscher mit Rohren (4, 15), in denen ein zu kühlendes Medium strömt, mit Einrichtungen (7) zur Führung eines Dampf- oder Gasstroms längs der Außenflächen der Rohre (4, 15) und mit einer oberhalb der Rohre (4, 15) angeordneten, Leitmittel und Rinnen (13, 14) auf­ weisenden Einrichtung zum Verteilen eines flüssigen Mediums auf die Außenflächen der Rohre (4, 15), das in Kontakt damit wenigstens teilweise verdampft, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leitmittel Leitprofilkörper (6′) aufweisen, deren unterer Teil sich an die obere Ebene der Rinnen (13, 14) anschmiegend ausgebildet ist, und daß die Rinnen (13, 14) in fluchtender und paralleler Aus­ richtung zu den Rohren (4, 15) angeordnet und auf ihrer Unterseite mit Längsrippen (16) versehen sind, deren Höhen­ erstreckung der Höhenlage der jeweiligen darunterliegen­ den Rohre (4, 15) angepaßt ist.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, gekennzeich­ net durch unten an den Rinnen (13, 14) angeordnete, auf den zugeordneten Rohren (4, 15) aufliegende Stütz­ elemente (16′).

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rinnen (13, 14) und die Leitprofilkörper (6′) eine Baueinheit bilden.

4. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rinnen (13, 14) ein gitterförmiges System bilden.