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Schlangenverdampfer für Kältemaschinen Verdampfer für Kältemaschinen,
die zum Kühlen von Flüssigkeiten, wie z. B. Salzwasser usw., dienen, werden im allgemeinen
so ausgeführt, daß entweder in ein viereckiges Gefäß Flachschlangen oder in ein
rundes Gefäß rundgewickelte Schlangen hineingelegt werden. Die Verbesserung der
Wärmeübertragung erfolgt hierbei durch Anbringung von Rührwerken, welche die Flüssigkeit
an diesem Rohr entlang bewegen. Diese Verdampferschlangen wurden im allgemeinen
aus Rohr von etwa 4o mm äußerem Durchmesser hergestellt. Die Umkehrstellen bestanden
aus Bögen von 75 mm Radius, so daß zwischen zwei benachbarten Rohrwänden im allgemeinen
etwa iio mm Abstand bestand. In den Räumen zwischen diesen Wänden ist natürlich
die Strömungsgeschwindigkeit und daher die Wärmeübertragung sehr klein.
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Neuerdings bemüht man sich, den Wärmeübertragungskoeffizienten dadurch
zu verbessern, daß man Doppelrohrapparate verwendet, durch welche die Flüssigkeit
mit großer Geschwindigkeit am verdampfenden Mittel vorbeigetrieben wird; man steigert
auf diese Weise die Wärmeübertragung gegenüber der zuerst geschilderten älteren
Bauweise um ein Mehrfaches. Der hohe Wirkungsgrad der Doppelrohrapparate beruht
also vor allen Dingen auf der großen Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit längs
den Verdampferrohren strömt.
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Den Doppelrohrapparaten haftet jedoch gegenüber dieser älteren Bauweise
für den Betrieb der Nachteil an, daß, wenn versehentlich mit zu tiefen Temperaturen
gearbeitet wird, die Flüssigkeit einfrierenkann und die Doppelrohre sprengt. Auch
sind die vielen Schweißstellen eines derartigen Doppelrohrapparates innerhalb derKühl-oder
Solegefäße auf Dichtigkeit schwer zu Überwachen.
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Ferner ist es bei Doppelrohrapparaten nicht möglich, wie bei der älteren
Bauweise, die Verdampferschlangen in Zeiträumen von einigen Jahren auszubauen und
durch eine Rostschutzfarbe vor Zerfressen durch die Kühlflüssigkeit (Sole) zu schützen.
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Die Erfindung bezweckt, die Strömungsgeschwindigkeit und die Zerlegung
des Flüssigkeitsstromes in dünne Schichten, also den hohen Wärmeübertragungskoeffizienten
der Doppelapparate bei den Verdampferrohren älterer Bauart zu erreichen und mit
diesem Erfolg den Vorteil der größeren Betriebssicherheit und der erhöhten Zugänglichkeit
zu verbinden. Die Lösung dieser Aufgabe bringt weiterhin eine Verbilligung der Bauart
mit sich; denn wenn Doppelrohrapparate auch pro Quadratmeter ein Mehrfaches der
Wärme übertragen wie gewöhnliche Verdampferschlangen, so sind sie doch nicht in
demselben Maße billiger, weil j a auch der äußere Mantel des Doppelrohres Materialverbrauch
bedeutet und durch umfangreiche Schweißarbeit oder Flanschenverbindungen zu befestigen
ist.
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Der Schlangenverdampfer gemäß derErfindung kennzeichnet sich dadurch,
daß die einzelnen Rohrstränge desselben vermöge besonders geformter Endstücke oder
Umkehrstücke mit so geringem Abstand aneinandergelegt werden, daß zwischen ihnen
nur ein ganz geringer freier Querschnitt
entsteht und hierdurch
große Flüssigkeitsgeschwindigkeiten den Rohrsträngen entlang erzielt werden.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden die Endstücke
oder Umkehrstücke in einer bei Lokomotivüberhitzern bereits ähnlich vorgeschlagenen
Form, nämlich in Gestalt gotischer Spitzbogen, ausgebildet. Die Umkehrstücke bei
Lokomotivüberhitzern sind aber an ihren Enden mit Rücksicht auf die Abnutzung verdickt
und verstärkt, während sie gemäß der Erfindung spitz zulaufend ausgebildet sind
zu dem Zweck, der durch den VerdampferströmendenFlüssigkeit an der Eintrittsstelle
einen geringen Stirnwiderstand zu bieten und an der Austrittsstelle ein wirbelfreies
Abfließen zu begünstigen.
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Der Erfindungsgegenstand ist auf beiliegender Zeichnung veranschaulicht.
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Fig. i zeigt das Endstück zweier gemäß der Erfindung vereinigten Rohre
im Längsschnitt, Fig. 2 ist ein Querschnitt zu Fig. i, Fig. 3 ist der Querschnitt
durch eine gemäß der Erfindung ausgebildete Eiserzeugungsanlage in einem Schnitt
nach A-B der Fig. 5, Fig. q. ist ein Längsschnitt des Verdampfers nach Fig. 3, Fig.
5 ist eine Draufsicht zu Fig. 3.
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Das in Fig. i und 2 veranschaulichte End-oder Umkehrstück, das zwei
aufeinanderfolgende Rohrstränge verbindet, zeigt Spitzbogenform. Es ist ersichtlich,
daß durch letztere ermöglicht wird, zwischen den beiden Rohrsträngen einen beliebig
kleinen Zwischenraum zu belassen, so daß die Rührwerke oder Solepumpen große Geschwindigkeiten
der abzukühlenden Flüssigkeit erzielen.
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Gemäß der Erfindung wird die Herstellung der Umkehrstücke in Spitzbogenform
dadurch erleichtert, daß jedes der zu vereinigenden Enden zweier Rohrstränge, wie
in Fig. i gestrichelt angedeutet, gebogen und dann in Richtung der Längsachse des
Rohrstranges abgeschnitten wird. Es entsteht dann die in Fig. 2 schraffierte Öffnung
mit ovalem Querschnitt. Diese Querschnitte der beiden zueinandergehörigen Rohrstränge
werden gegeneinandergelegt und zusammengeschweißt. Durch diese Herstellungsart wird
das Ziel, die miteinander zu vereinigenden Rohrstränge möglichst nahe aneinanderzulegen,
in einfacher und billiger Weise erreicht.
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Das in den Fig. 3 bis 5 veranschaulichte Ausführungsbeispiel zeigt
den gemäß der Erfindung ausgebildeten Schlangenverdampfer in seiner Anwendung als
Eiserzeuger. In dem Verdampfer f sind beispielsweise vier senkrechte Rohrwände a-a,
b-b, c-c, d-d nebeneinander angeordnet. Die Enden zweier aufeinanderfolgender Rohrstränge
sind nach Fig. i und 2 in Spitzbogenform vereinigt.
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Nach "einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Rohrwände
im Wechsel, also die jeweils geradzahligen und ungeradzahligen Rohrbünde a-a, b-b,
c-c, d-d durch besondere Verteil- und Sammelstücke V1, V2, S1, S2 zusammengefaßt,
so daß für den Ein- und Ausbau je zwei getrennte Gruppen entstehen, die allseitig
für die Zwecke der Nachprüfung, der Reinigung und des Anstriches leicht zugänglich
sind.
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In dem Außenbehälter g werden in bekannter Weise z. B. die Eiszellen
h gelagert.