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Röhrenkühler Röhrenkühler, welche aus ineinandergesteckten Rohren
oder Rohrbündeln bestehen, bei denen das Kühlgut, also der .niederzuschlagende Dampf
oder die abzukühlende Flüssigkeit, im inneren und das Kühlmittel, also die wärmeaufnehmende
Flüssigkeit o. dgl., im äußeren Raume (oder in den inneren bzw. äußeren Räumen)
oder umgekehrt umläuft, werden bis jetzt so ausgeführt, daß die Kühlerelemente je
für sich mit Abschlußköpfen ausgerüstet sind, die miteinander entsprechend verbunden
werden.
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Derartige Kühler sind außerordentlich vielseitig, denn sie besitzen
viele Dichtungen oder Packungen und viele Schrauben zur Herstellung der einzelnen
Verbindungen. In je größerer Zahl solche Teile vorhanden sind, um so größer ist
die Gefahr von Undichtigkeiten und um so schwieriger und kostspieliger gestalten
sich die Anfertigung und der Zusammenbau bei der Herstellung des Kühlers sowie das
ganze oder teilweise Auseinandernehmen und Wiederzusammenfügen zwecks Reinigung.
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Diese Mängel machen sich besonders als schwerwiegend bemerkbar, wenn
ein solcher Kühler beispielsweise hygienische Zwecke verfolgt. Dieser Fall liegt
beispielsweise dann vor, wenn Wasserdampf zwecks Erzeugung von Trinkwasser aus nicht
einwandfreiem Rohwasser mittels dieses Rohwassers gekühlt werden soll. Undichtigkeiten
können dann den Eintritt von Rohwasser in bereits niedergeschlagenes Sterilwasser
ermöglichen, so daß der Zweck der ganzen Einrichtung vereitelt wird.
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Vorliegende Erfindung will diesen Mangel beseitigen und erreicht das
dadurch, daß gruppenweise die Außenrohre mehrerer Kühlelemente in einen gemeinsamen
Sammelkasten und die Innenrohrbündel dieser Elemente in einen auf den ersten aufgeschraubten
zweiten gemeinsamen Sammelkasten münden, der durch einen für alle Elemente einer
Gruppe gemeinsamen Deckel geschlossen und gegen den ersten Sammelkasten abgedichtet
ist.
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Es ist bereits ein Kühler bekannt, bei dem die Außen- und Innenrohre
der einzelnen Kühlelemente in kastenartige Sammelräume münden. Dort bilden aber
die Sammelräume einen einzigen geschlossenen Körper, während bei der neuen Anordnung
zwei getrennte, gegeneinander abgedichtete Kästen vorgesehen sind, die behufs Auseinanderziehens
der Rohre für ihre Reinigung leicht voneinander gelöst werden können. Bei einer
anderen bekannten Anordnung können die Innenrohre ebenfalls leicht aus dem Außenrohr
zwecks Reinigung herausgezogen werden. Jedoch handelt es sich dort nur um ein einzelnes
Kühlelement. Gemeinsame Sammelkästen für mehrere Kühlelemente sind dort nicht vorhanden,
Für eine etwaige Verbindung mehrerer Kühlelemente sind nur Rohre mit Flanschen vorgesehen.
Das würde bei einer Verbindung mehrerer Elemente sehr
zahlreiche
Flanschenverbindungen ergeben, deren Abdichtung und Lösung umständlich ist. Die
neue Anordnung verbindet die Vorzüge beider-- bekannten Anordnungen miteinander.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der beiliegenden
Zeichnung dargestellt.
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Abb. i zeigt einen ganzen Kühler in Stirnansicht.
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Abb. 2 und 3 geben die Einzelheiten in größerem Maßstabe wieder.
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Gemäß Abb. i besteht der ganze Kühler aus fünf Gruppen I bis V von
je zehn Kühlerelementen i bis io. Das Ausführungsbeispiel. enthält also hier fünfzig
Kühlerelemente.
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Jedes Element besteht beispielsweise aus einem weiten Außenrohr a,
welches an seinem Ende mittels eines angelöteten oder angeschweißten Bodens a' geschlossen
ist. Innerhalb des Rohres a, a' steckt ein Bündel von Innenrohren b. In der
Zeichnung sind nur zwei von diesen Innenrohren angegeben; in Wirklichkeit sind bei
der praktischen Ausführung beispielsweise vierzehn solcher Rohre vorhanden, und
zwar je sieben auf jeder Seite einer Scheidewand c, welche das Innere des Rohres
a in zwei Teile trennt. Die Rohre b sind durch eine Sammelkappe d
so verbunden, daß der beispielsweise bei e eintretende Dampf durch die Rohrgruppe
b' hindurchströmt, durch die Kappe d übertritt und durch die Rohre b" hindurchzieht;
um bei f auszutreten.
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Die Kühlerelemente stehen nicht senkrecht, wie es nach Abb. 2 erscheint.
Diese Abbildung stellt vielmehr einen Grundriß dar. Die Lage der Elemente ist so,
wie es Abb. 3 angibt. Die Kühlerelemente sind auch nicht so kurz, wie es in der
Zeichnung angegeben ist, sondern sie haben eine im Verhältnis zu ihrem Durchmesser
beträchtliche Länge.
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Die Außenrohre a münden in eine Kammer g, welche sich über alle Elemente
i bis io einer Gruppe I, II. . . erstreckt. Die Rohre a werden in der Kammerwand
h durch Einwalzen, Einlöten oder Einschweißen 'so befestigt, daß hier mit Sicherheit
keine Umdichtigkeit entstehen kann. Auswechselbare Packungen werden hier nicht verwendet.
In derselben Weise werden die kleinen Innenrohre in der Wand i einer Kammer k befestigt,
welche vor die Kammer g gesetzt wird. Zwischen den beiden Kammern g und k liegt
an deren Rand je ein Dichtungsring in und n, und vor den letzteren legt sich ein
Deckel p. Die Kammern g und k werden durch die Schrauben q miteinander verbunden,
und der Deckel p wird mittels der Schrauben r gegen die Kammer k geschraubt.
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Jede Kammer besitzt an ihren Enden- eine Öffnung für das Kühlgut und
eine Öffnung für das Kühlmittel. Wenn gemäß Abb. 2 bei s das Kühlgut, also beispielsweise
der Dampf, ein-- tritt, bewegt es sich über e, b', d, b", f in die nächste
Abteilung der Kammer k, welche gegen die erste durch eine Trennwand k' abgeschlossen
ist. Von der zweiten Kammer tritt das Kühlgut durch die Rohre b in die dritte Kammer,
also hinter die Trennwand k" usw. Die Gruppen sind an ihren Enden durch Bogen s',
s", s"', s"" verbunden, so daß das Kühlgut auch die Gruppen I bis V nacheinander
im Zickzackwege durchläuft.
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Das Kühlmittel würde dabei bei t austreten und die Außenräume, welche
die Rohre b umgeben, durchfließen, mittels der Trennwand c gleichfalls zu einem
Zickzackwege gezwungen. Hinter den Bogens', s" . . . liegen ebensolche Bogen
t', t" . . ., um auch das Kühlmittel im Zickzackwege durch die Gruppen hindurchzuführen.
Da das Kühlgut bei s eintritt und das Kühlmittel bei t austritt, werden in diesem
Falle beide Stoffe im Gegenstrom zueinander geführt.
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Die Scheidewände c und die Scheidewände k', k" . . . brauchen an ihren
unteren bzw. vorderen Endflächen nicht völlig dicht zu schließen, denn die neue
Einrichtung zeichnet sich dadurch vorteilhaft aus, daß störende Undichtigkeiten
überhaupt nur noch an den beiden Packungsringen m und n eintreten können.
Falls diese undicht sind, können Kühlgut oder Kühlmittel aber nur nach außen austreten.
Die Undichtigkeiten können also- niemals Schaden anrichten und werden sofort bemerkt.
Der Austausch von Flüssigkeit an den Enden der Scheidewände c und k', k" . .
., welche nicht mit Packungen-belegt zu werden brauchen, ist vollkommen unbedenklich;
denn es kann immer nur Kühlgut zu Kühlgut und Kühlmittel zu Kühlmittel gelangen.
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An Verbindungsmitteln sind nur die verhältnismäßig wenigen Schrauben
q und y erforderlich, welche dazu dienen, die drei Teile g, k, p (zwei Kammern.
und ein Deckel) miteinander zu verbinden, welche die Elemente i bis io zu je einer
Gruppe I bis V vereinigen. Die Herstellung und der Zusammenbau sind- im Vergleich
mit der früheren Bauart solcher Kühler außerordentlich einfach. Besonders große
Vorteile bietet. die neue Vorrichtung für die Reinigung.
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Man wird denjenigen Stoff (Kühlgut oder Kühlmittel) durch die inneren
Rohre b schicken, welcher am ehesten infolge von Niederschlägen o. dgl. eine Reinigung
erforderlich macht; und wird durch die äußeren Rohre möglichst den Stoff schicken,
bei welchem Reinigungen überhaupt nicht nötig werden. Im allgemeinen ist dann bei
jeder Gruppe nichts anderes zu tun, als den Deckel P abzuschrauben und die Rohre
b zu reinigen, wobei man mit den Reinigungswerkzeugen bis in die Haube d -vordringt,
deren Abschlußkappe so günstig geformt wird, daß'
von den Rohren
b aus auch das Kappeninnere gesäubert werden kann. Wenn in außergewöhnlichen Fällen
eine weitergehende Reinigung erforderlich ist, so kann man rasch und bequem die
Schrauben q lösen und die Kammer k abnehmen, so daß auch das Innere
der Rohre a, a'
frei liegt. Hierbei ist noch besonders zu beachten, daß die
erste Kammer g überhaupt nicht von der Stützkonstruktion des Kühlers entfernt zu
werden braucht, während man bisher die Kühlerelemente zu Reinigungszwecken restlos,
also einschließlich ihres vollständigen Kopfes, herausnehmen mußte.
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Anstatt fünf Gruppen aus zehn Elementen zu bilden, kann man die Zahl
der Gruppen und die der Elemente je Gruppe natürlich beliebig anders wählen.