DE3725797C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Oberflächenküh­ ler als Luftkühler gemäß dem Oberbegriff des Haupt­ anspruches.The invention relates to a surface cooling ler as an air cooler according to the preamble of the main claim.

Für das Kühlen von Grubenwettern sind Oberflächen­ kühler als Wetterkühler bekannt, bei denen die Wet­ ter (Luft) und das Kühlwasser voneinander getrennt sind, wobei das Kühlwasser durch berippte, aus gut wärmeleitendem Material bestehende Rohre geführt wird und die Wetter in Kontakt mit der Oberfläche dieser Rohre gebracht werden. Dem Wetterkühler ist dabei ein Lüfter vor- oder nachgeschaltet, der dem Kühler einen bestimmten Wetterstrom zuführt. Der Kühler selbst besteht üblicherweise aus einer Ein­ trittshaube aus dem eigentlichen Wärmetauscher, d. h. dem Kühlregister, und einer Austrittshaube, wobei weiterhin vor der Austrittshaube ein Tropfen­ abscheider und ein Tauwasseraustritt vorgesehen sein kann.Surfaces are for cooling mine weather cooler known as weather coolers where the wet ter (air) and the cooling water separated are, the cooling water being finned, from well heat-conducting material existing pipes and the weather is in contact with the surface of these pipes are brought. The weather cooler is a fan upstream or downstream, which the Cooler supplies a certain weather current. The Radiator itself usually consists of an on step hood from the actual heat exchanger, d. H. the cooling register, and an outlet hood, with a drop in front of the outlet hood separator and a condensate outlet should be provided can.

Durch die Rohre des Kühlregisters wird Kühlwasser gepumpt, das in der Regel in der thermodynamisch wirkungsvollsten Weise, nämlich im Gegenstrom zur Wetterströmung, geführt wird. Den Rohren des Kühlre­ gisters ist ein Verteilerrohr am Anfang und ein Sam­ melrohr am Ende des Registers zugeordnet.Cooling water becomes through the pipes of the cooling register pumped, which is usually thermodynamically most effective way, namely countercurrent to Weather current, is led. The pipes of the refrigerator gisters is a manifold at the beginning and a sam Melrohr assigned at the end of the register.

Man ist natürlich bestrebt, ein möglichst großflä­ chiges Kühlregister in den Oberflächenkühler einzu­ bauen, was aber den Nachteil hat, daß je dichter die Berippung des Kühlregisters ausgeführt wird, die An­ fälligkeit gegenüber Verschmutzungen durch anhaften­ den Staub stark zunimmt. Um trotzdem einerseits eine gute Tauscherleistung zu erreichen, andererseits die Verschmutzungen zu vermeiden, ist man bisher dazu übergegangen, entsprechende Reinigungseinrichtungen vorzusehen, mit denen die Kühlflächen des Kühlre­ gisters bearbeitet werden. Hierbei sind Sprühein­ richtungen bekanntgeworden, die in festen zeitlichen Intervallen arbeiten. Versuchsweise ist auch vorge­ schlagen worden, durch Führungsgrößen, wie wetter­ seitiger Druckverbrauch oder Kaltwasseraustrittstem­ peratur, die Besprühung zu steuern.Of course, one strives to have the largest possible area  cool register in the surface cooler build, which has the disadvantage that the denser the Ribbing of the cooling register is executed, the on due to soiling due to adherence the dust increases sharply. Nevertheless, on the one hand to achieve good exchange performance, on the other hand the So far, one has been to avoid contamination passed, appropriate cleaning facilities provide with which the cooling surfaces of the cooling gisters are processed. Here are spray sprays directions are known that are in fixed temporal Work intervals. Experimental is also featured hit by leaders like weather side pressure consumption or cold water outlet system temperature to control the spraying.

Diese bekannten Reinigungsverfahren haben sich in der Praxis aber nicht bewahrt, da es nicht erreich­ bar war, den feinen Kohlen- und Gesteinsstaub durch entsprechende Sprüheinrichtungen in ausreichendem Maße abzuwaschen, so daß festgestellt werden mußte, daß nach mehr oder weniger kurzer Betriebszeit die Tauscherleistung derartiger Oberflächenkühler so weit zurückging, daß keine wirksame Kühlung der Wetter mehr erreicht werden konnte.These known cleaning methods have become practice but not preserved as it does not reach was fine, through the fine coal and stone dust appropriate spray devices in sufficient Wash off dimensions so that it had to be determined that after more or less short operating time Exchange performance of such surface coolers went back far that no effective cooling of the Weather more could be achieved.

Aus dem DE-GM 86 31 320 ist ein Oberflächenkühler bekannt, bei welchem die Tauscherleistung verbessert und der mit hoher Luftleistung fahrbar sein sollte.From DE-GM 86 31 320 is a surface cooler known in which the exchanger performance improves and that should be mobile with high air output.

Diese bekannte Anordnung verwendet aber ebenfalls Rippenrohre, die zum Verstopfen und Verschmutzen neigten. Auch ist der Wärmeübergang bei Rippenroh­ ren nur unzufriedenstellend, da der Wärmeübergang bei Rippenrohren mit zunehmender Größe der Rippe abnimmt. Einen großen Durchmesser aufweisende Rohre sind aber nicht einzusetzen, da innerhalb der einen großen Durchmesser aufweisenden Rohre keine turbu­ lente Strömung des Kühlmediums bewirkt wird, die aber erforderlich ist, um den notwendigen Wärme­ übergang sicherzustellen. Außerdem benötigen große Rohre einen hohen Platzbedarf und schaffen einen großen Luftwiderstand. Um diese Probleme zu be­ herrschen, sind die Rippenrohre mit sehr engstehen­ den Rippen ausgerüstet, was aber zu Verschmutzungen führt, insbesondere dann, wenn derartige Oberflä­ chenkühler im untertagigen Grubenbetrieb eingesetzt werden.However, this known arrangement also uses Finned tubes used for clogging and soiling inclined. The heat transfer at Rippenroh is also only unsatisfactory because of the heat transfer with finned tubes with increasing size of the fin  decreases. Large diameter pipes but are not to be used, because within one large diameter pipes no turbu lente flow of the cooling medium is caused, the but is required to provide the necessary heat ensure transition. They also need big ones Pipes take up a lot of space and create one great air resistance. To solve these problems rule, the finned tubes are very tight the ribs equipped, but what dirt leads, especially if such surface chiller used in underground mining operations will.

Werden kleine Rohre eingesetzt, in denen eine gute turbulente Strömung erzeugbar ist, wird die Rohr­ länge zu groß und damit wird der Durchflußwiderstand für das Wasser enorm gesteigert, so daß auch diese Lösung nicht akzeptabel erscheint.Are small pipes used in which a good one turbulent flow is generated, the pipe length too large and thus the flow resistance for the water increased enormously, so that this too Solution seems unacceptable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Oberflächenkühler der gattungsbildenden Art zu schaffen, bei dem ein guter Wärmeübergang vom Inne­ ren des Rohres zum die Rohre außen umströmenden Medium möglich ist, andererseits der Durchfluß­ widerstand für das Kühlwasser nicht zu stark erhöht wird und schließlich der Widerstand gegen die durch­ strömende Luft nicht zu stark heraufgesetzt wird. Gleichzeitig soll dieser Oberflächenkühler in stark verschmutzten Räumen einsetzbar sein, so daß er z. B. problemlos auch Untertage angewandt werden kann.The invention has for its object a Surface cooler of the generic type too create a good heat transfer from the inside Ren of the pipe to the outside flowing around the pipes Medium is possible, on the other hand the flow resistance for the cooling water is not increased too much and finally the resistance to that through flowing air is not increased too much. At the same time, this surface cooler is said to be strong dirty rooms can be used so that he e.g. B. can also be easily used underground can.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Lehre des Hauptanspruches gelöst. This object underlying the invention will solved by the teaching of the main claim.  

Dadurch, daß die Tauscherrohre nunmehr glatt und ohne Rippen ausgestaltet sind, andererseits aber eine im Querschnitt gesehen tropfenförmige Gestalt aufweisen, wird erreicht, daß ein relativ großer Rohrinnenraum zur Verfügung gestellt wird, der gleichzeitig aber eine turbulente Strömung des darin fließenden Wassers bewirkt.The fact that the exchanger tubes are now smooth and are designed without ribs, but on the other hand a teardrop shape seen in cross section have, it is achieved that a relatively large Pipe interior is provided, the but at the same time a turbulent flow of the flowing water.

Weiterhin wird der anströmenden Luft eine große Oberfläche des Tauscherrohres entgegengesetzt, aber diese Luft schafft nunmehr nicht hinter dem Tau­ scherrohr einen toten Raum, wie dies bei runden Rohren der Fall ist, sondern durch die sich an den runden Teil des Rohres anschließende tropfenförmige Gestaltung wird eine große Wandfläche geschaffen, an der die Luft vorbeistreicht und hier weiterhin zu einem wirksamen Wärmeübergang führen kann.Furthermore, the incoming air becomes a big one Surface of the exchanger tube opposite, however this air now does not create behind the rope shear tube a dead space like this at round Pipes is the case, but by looking at the round part of the tube adjoining teardrop-shaped Design creates a large wall area, where the air passes and continues to close here can lead to an effective heat transfer.

Zusammenfassend ist also festzustellen, daß durch die Tropfenform des Rohres ein sehr guter Wärmeüber­ gang bei relativ kleiner Oberfläche geschaffen wird und daß das erfindungsgemäß eingesetzte glatte Rohr zu einer guten Selbstreinigung des Oberflächenküh­ lers mittels des auftretenden Kondensatwassers führt.In summary it can be said that by the drop shape of the tube has a very good heat transfer gear is created with a relatively small surface and that the smooth tube used according to the invention for a good self-cleaning of the surface cooling leads by means of the condensate water that occurs.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfol­ gend anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeich­ nung ist inAn embodiment of the invention will follow explained using the drawing. In the drawing is in

Fig. 1 schematisch ein Schnitt durch einen Ober­ flächenkühler dargestellt und in Fig. 1 shows schematically a section through an upper surface cooler and in

Fig. 2 ein Schnitt durch eines der Tauscherroh­ re. Fig. 2 shows a section through one of the exchanger tubes re.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Oberflächenkühler bezeich­ net, der im wesentlichen aus einem Gehäuse 2 be­ steht, mit einem Lufteinlaß 3 und einem Luftauslaß 4. In dem Gehäuse 2 ist ein Wärmetauscher ange­ ordnet, dessen Kühlregister 5 durch eine Vielzahl parallel und übereinander angeordneter Rohre 7 ge­ bildet wird, die als glatte Rohre mit Tropfenform im Querschnitt ausgebildet sind, wie dies deutlicher die Fig. 2 zeigt. Bei 9 ist in Fig. 1 der Einlaß für das dem Kühlregister 5 zuzuführende Kaltwasser und bei 10 der Auslaß des angewärmten Wassers er­ kennbar, das das Kühlregister 5 durchströmt hat. Das dem Einlaß 9 zugeführte Wasser gelangt über ein Verteilerrohr 12, das an die erste Serie der Rohre 7 des Kühlregisters 5 angeschlossen ist, in das Kühlregister 5.In Fig. 1, 1 denotes a surface cooler, which essentially consists of a housing 2 be, with an air inlet 3 and an air outlet 4th In the housing 2 , a heat exchanger is arranged, the cooling register 5 ge is formed by a plurality of parallel and superposed tubes 7 , which are designed as smooth tubes with a teardrop shape in cross section, as shown more clearly in FIG. 2. At 9 in Fig. 1 the inlet for the cooling register 5 to be supplied cold water and at 10 the outlet of the heated water he can be seen that has flowed through the cooling register 5 . The water supplied to the inlet 9 reaches the cooling register 5 via a distributor pipe 12 which is connected to the first series of pipes 7 of the cooling register 5 .

Der Einlaß 3 für die Schmutzluft führt innerhalb des Gehäuses 2 zu einem Düsenraum 16, von dem aus die Luft nunmehr quer durch das Kühlregister 5 geführt wird, dann in einen Diffusorraum 17 gelangt und von dort zum Auslaß 4.The inlet 3 for the dirty air leads inside the housing 2 to a nozzle chamber 16 , from which the air is now guided across the cooling register 5 , then into a diffuser chamber 17 and from there to the outlet 4 .

Fig. 2 zeigt, daß die Rohre 7 im Querschnitt gesehen Tropfenform aufweisen, wobei die runde Wandung 8 des Rohres 7 von der durch den Einlaß 3 zugeführten Luft angeströmt wird, die sich dann nach Umströmen des Rohres 7 ebenfalls tropfenförmig an die Außenseite den oberen, tropfenförmig gestalteten Bereiches des Rohres 7 anlegt und damit eine große Tauscher­ fläche schafft. Fig. 2 shows that the tubes 7 have a teardrop shape when viewed in cross section, the round wall 8 of the tube 7 being flown by the air supplied through the inlet 3 , which then, after flowing around the tube 7, also drops out to the outside of the upper, creates drop-shaped area of the tube 7 and thus creates a large exchanger surface.

Claims (1)

Oberflächenkühler als Luftkühler mit einem einen von einem Kühlmedium durchströmten Wärmetauscher aufnehmenden langgestreckten Gehäuse mit einem stirnseitigen Einlaß für warme Schmutzluft, einem gegenüberliegenden Auslaß für gekühlte Reinluft und ggf. einem Tauwasseraustritt, wobei das Kühlregi­ ster des Wärmetauschers aus einem Rohrkühler be­ steht und sich die das Kühlmedium führenden Rohre des Kühlregisters in Längsrichtung des Gehäuses erstrecken und gegenüber der Längsachse des Gehäu­ ses vom Lufteinlaß zum Luftauslaß geneigt sind und das Gehäuse quer zur Längsachse ausfüllen, wobei der Raum unterhalb des Kühlregisters sich vom Luft­ einlaß aus verjüngt und der Raum oberhalb des Kühl­ registers sich zum Luftauslaß hin vergrößert, da­ durch gekennzeichnet, daß die das Kühlmedium führen­ den Rohre (7) an ihrer Außenseite glatt ausgebildet sind und Tropfenform aufweisen, wobei der runde Wandteil (8) des Tropfenrohres (7) dem Lufteinlaß zugewandt ist und der spitz zulaufende Wandteil (11) des Tropfenrohres (7) in Abströmrichtung der Luft gerichtet ist.Surface cooler as an air cooler with an elongated housing receiving a flow of a cooling medium with an elongated housing for an inlet for warm dirty air, an opposite outlet for cooled clean air and possibly a condensation water outlet, the Kühlregi ster of the heat exchanger being a tube cooler and the cooling medium leading pipes of the cooling register extend in the longitudinal direction of the housing and are inclined with respect to the longitudinal axis of the housing from the air inlet to the air outlet and fill the housing transversely to the longitudinal axis, the space below the cooling register tapering from the air inlet and the space above the cooling register Enlarged towards the air outlet, characterized in that the cooling medium guide the tubes ( 7 ) are smooth on the outside and have a teardrop shape, the round wall part ( 8 ) of the drop tube ( 7 ) facing the air inlet and the tapering wall part ( 11 ) of the drop tube ( 7 ) is directed in the outflow direction of the air.