DE1935223A1

DE1935223A1 - Device on heat exchanger

Info

Publication number: DE1935223A1
Application number: DE19691935223
Authority: DE
Inventors: Karlsen Kjell Kristian
Original assignee: RESPAR AS
Current assignee: RESPAR AS
Priority date: 1968-07-22
Filing date: 1969-07-11
Publication date: 1970-01-22
Also published as: GB1221033A; NO120710B; FR2013462A7

Description

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Oslo, Norwegen, "-"""■«Oslo, Norway, "-" "" ■ «

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Vorrichtung an Wärmeaustauscher —■- oOo —- ■'.-.. Device on heat exchanger - ■ - oOo —- ■ '.- ..

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung an Wärmeaustauschern mit flüssigkeitsformigem Kühlmedium für· Kühlung von Luft oder anderen Gasen, insbesondere für Kühlung der Spülluft grosser Dieselmotoren, z.B. Schiffsdieselmotoren, bestimmt, umfassend eine Batterie mit flüssigkeitsführenden Ripperirohren und einen Fächer zum Transport der Luft durch den Wärmeaustauscher. Grosse Dieselmotoren, z.B. Schiffsdieselmotoren, sind meist mit grossen Fächern versehen,- die nach beendigter Verbrennung den Zylinder spülen, d.h. mit dem Kolben in unterer Stellung. Bei mehreren Typen grosser Dieselmotoren werden die warmen Abgase zum Antrieb einer Turbine benutzt, die wiederum einen grossen Fächer antreibt, der zum Spülen des Zylinderraumes·benutzt wird. Diese Spülluft wird auch gum Kühlen benutzt, und die Luft wird daher durch ^inen Wärmeaustauscher, einen Kühler geführt, ehe sie in den Zylinderraum eingeblasen wird. Diese Wärmeaustauscher bestehen aus flüssigkeitsführenden Bippenrohren, durch di& die -The present invention relates to an apparatus Heat exchangers with liquid cooling medium for · cooling of air or other gases, especially intended for cooling the scavenging air of large diesel engines, e.g. marine diesel engines, comprising a battery with liquid-carrying ribbed tubes and a fan for transporting the air through the heat exchanger. Large diesel engines, e.g. marine diesel engines, are mostly provided with large compartments, - which flush the cylinder after the end of the combustion, i.e. with the piston in the lower position. In several types of large diesel engines, the warm exhaust gases are used to drive a turbine, which in turn is used to drive a large one Drives fan that is used to rinse the cylinder chamber ·. This purge air is also used for cooling and the air becomes therefore passed through a heat exchanger, a cooler, before it is blown into the cylinder space. These heat exchangers consist of liquid-carrying ribbed pipes, through di & the -

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Luft geblasen wird und dadurch abgekühlt xcLrd. Die Rippenrohre sind quer zwischen Sammelrohren oder Sammelkästen montiert und . ganz festmontiert. Bei den bekannten Vorrichtungen ist es daher in der See nahezu unmöglich, diese Wärmeaustauscher reingemacht zu bekommen. Dies führt au herabgesetzter Motorleistung. Messungen, die im Laufe einer einjährigen Fahrzeit Vorgenommen worden sind, haben gezeigt, dass man eine Reduktion der Geschwindigkeit des Schiffes von durchschnittlich ca. 1 Knoten erhalten hat. Für ein Fahrzeug der Superklasse bedeutet dies einen Frachteinnahmeverlust von mehreren Millionen Kronen. Die Kühlung der Spülluft wird ständig schlechter und schlechter und dies setzt den Effekt des Motors herab und nach und nach muss manrur mit reduzierter Motorfahrt fahren.Air is blown and thereby cooled xcLrd. The finned tubes are mounted transversely between collecting pipes or collecting boxes and. completely fixed. In the known devices it is therefore in the sea almost impossible to get these heat exchangers cleaned. This leads to reduced engine performance. Measurements, which have been carried out in the course of a year’s sailing time have shown that a reduction in the speed of the ship by an average of approx. 1 knot is obtained Has. For a super-class vehicle, this means a loss of freight income of several million crowns. The cooling the purge air keeps getting worse and worse and this continues the effect of the engine down and gradually manrur with drive with reduced engine speed.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Nachteile bei derartigen Wärmeaustauschern dadurch zu eliminieren, dass der erfindungsgemässe Wärmeaustauscher kontinuierlich von Belag, sowohl an der Gasseite als auch an der Wasserseite, reingehalten werden kann.The present invention aims to eliminate these disadvantages in such heat exchangers in that the heat exchangers according to the invention continuously kept clean of deposit, both on the gas side and on the water side can be.

Dies wird erfindungsgemäss erzielt durch Wärmeaustauscher mit flüssigkeitsformigem Kühlmedium für Kühlung von Luft oder anderen Gasen, besonders bestimmt für Kühlung der Spülluft grosser Dieselmotoren, z.B. Schiffsdieselmotoren, die eine Batterie mit flüssigkeitsführenden Rippenrohren und einen Fächer für Transport der Luft durch den Wärmeaustauscher umfassen, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Rippenrohre losbar zu' einer Batterie zusammengesetzt sind. In der Praxis erfolgt dies dadurch, dass eine Anzahl Rippenrohre, eine Batterie oder einen Teil einer solchen bilden, losbar in einen'Rahmen eingespanntThis is achieved according to the invention by heat exchangers with a liquid cooling medium for cooling air or other gases, especially intended for cooling the purging air in larger quantities Diesel engines, e.g. marine diesel engines, which have a battery with liquid-carrying finned tubes and a compartment for transport of air through the heat exchanger, the device characterized in that the finned tubes are detachably assembled to form a battery. In practice this is done in that a number of finned tubes, a battery or a Form part of such a unit, clamped in a releasable manner in a frame

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sind, der von der Kührwasserieitung gelost und zwecks .Ersatz durch eine neue Batterie oder einen Teil einer solchen entfernt "werden kann. -are solved by the Kührwasserieitung and for the purpose of .Replacement removed by a new battery or part of one "can be. -

Eine praktische Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass jedes Kühlrohr an den Enden mit einem quergehenden Kanal versehen ist und dass sie mit dichtschliessender Verbindung an den quergehenden Kanälen zur Bildung eines gemeinsamen Sammelkasten aneinander angeschlossen werden können. Die Rippenrohre werden mit sxieckmässigen Mitteln gegeneinander und gegen eine Seite des Rahmens gepresst, so dass eine dichte Verbindung gebildet wird, auf der einen Seite mit einer Zuführleitung, und auf der anderen Seite mit einer Ablaufleitung für die Kühlflüssigkeit.A practical embodiment is characterized by that each cooling pipe is provided with a transverse channel at the ends and that it is connected to it with a tight connection the transverse channels to form a common collecting tank can be connected to each other. The finned tubes are against each other and against one another with triangular means Side of the frame pressed so that a tight connection is formed is, on the one hand with a supply line, and on the other hand with a drainage line for the cooling liquid.

Wie dem vorhergehenden zu entnehmen ist, sind die Rippenrohre in Batterien in einem Rahmen gesammelt, welche Batterien in einer einfachen V/eise von den Kühlwasserleitungen losgemacht werden können. V/enn man dann den Wärmeaustauscher reinmachen will, entfernt man eine Batterie und ersetzt diese durch eine neue und reingemachte Batterie. Die entfernte Batterie wird in einer einfachen Weise auseinandergenommen, so dass jedes Rippenrohr für sich reingemacht werden kann. Dies wird ganz einfach dadurch gei:an, dass die Rippen auswendig mit einer Stahlbürste oder dergleichen und inwendig mit einem dazu geeigneten Feger gebürstet werden. VJenn die entfernte Batterie dann reingemacht und zusammengesetzt .vorden ist, ersetzt diese dann die nächste Batterie, die reingemacht wird und die darauffolgende ersetzt, usw.As can be seen from the preceding, the finned tubes are collected in batteries in a frame, which batteries in can be detached from the cooling water pipes in a simple manner. If you then clean the heat exchanger you want to remove a battery and replace it with a new and clean battery. The removed battery will be in disassembled in a simple manner so that each finned tube can be cleaned separately. It will be very easy to do thereby gei: at that the ribs by heart with a steel brush or the like and brushed the inside with a suitable brush. VJenn then put in the removed battery and put together .before it replaces the next battery, which is cleaned up and the following one replaced, etc.

Dieses Reinmachen kann kontinuierlich in einem geeigneten Tempo effiLgen, so dass man viährend der ganzen Zeit zufriedenstellenden Viärmeaustausch indem Mrmeaustauscher hat, und so, dass manThis cleaning can be done continuously in an appropriate Pace efficiently, so that one is satisfactory all the time Viärmexausch by Mrmeaustauscher has, and so that one

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auf den Kühlflächen während der ganzen Zeit minimalen Belag und demzufolge vollen Wärmeaustausch besitzt.on the cooling surfaces during the whole time minimal deposits and consequently has full heat exchange.

Die mit diesem Arrangement verbundenen einmaligen Kosten sind sehr klein, und der effektive Ertrag ist, wie zuvor erwähnt, sehr gross.The one-off costs associated with this arrangement are very small and the effective return, as previously mentioned, is very large.

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Die Erfindung wird nachstehend näher beschrieben anhand der Zeichnung, die in - , \ -. .The invention is described in more detail below with reference to the drawing in -, \ -. .

Fig. 1 schematisch einen grosseren Schiffsdieselmotor mit Turbocharge und Kühlung der Spülluft, in teilweisem Schnitt, 'zeigt. -Fig. 1 schematically shows a larger marine diesel engine with turbo charge and cooling of the purge air, in partial cut, 'shows. -

) Fig. 2 zeigt eine Batterie mit Kühlrohren, erfindungsge-) Fig. 2 shows a battery with cooling tubes, according to the invention

mäss aufgebaut, ebenfalls teilweise im Schnitt*moderately constructed, also partly on average *

In Fig. 1 bezeichnet 1 den Dieselmotor selbst, wobei ein Teil der Elemente, die die Erfindung selbst nicht betreffen, entfernt sind. An der Abgasleitung Z des Motors ist eine Abgasturbine 3 montiert, die einen Fächer 4 antreibt. Die Luft von dem Fächer wird durch ein Rohr 5 in den Wärmeaustauscher S hinab» geführt, dem kaltes Wasser durch die Leitung f zugeführt wird. Rückwasser wird durch die Leitung 8 hinausgeführt. Abgesehen davon, dass die kalte Spülluft den Zylinder-9 und den Kolben 10 kühlt, kühlt sie auch das Schmieröl, das in Leitungen 11 quer in dem Luftstrom geführt ist.In Fig. 1, 1 denotes the diesel engine itself, with some of the elements not relating to the invention itself being removed. An exhaust gas turbine 3, which drives a fan 4, is mounted on the exhaust pipe Z of the engine. The air from the fan is led down through a pipe 5 into the heat exchanger S, to which cold water is supplied through the line f. Backwater is led out through line 8. Apart from the fact that the cold scavenging air cools the cylinder 9 and the piston 10, it also cools the lubricating oil that is guided in lines 11 across the air flow.

Fig. 2 zeigt, wie der HHrmeaustauscher 6 aus Kühlbatterien aufgebaut ist, die allgemein mit 12 bezeichnet sind. Jede Batterie erhält Zufuhr von kaltem Kühlwasser durch die Leitung 13 und das benutzte Kühlwasser vird durch die Leitung I4 hinaus* geführt. Die Kühlelemente selbst, die Rippenrohre I5» sind in einem Rahmen 16 zusammengespannt» Sie Rippenrohre I5 bestehen_} FIG. 2 shows how the hearing aid exchanger 6 is constructed from cooling batteries, which are generally designated by 12. Each battery receives a supply of cold cooling water through line 13 and the used cooling water is led out through line I4. The cooling elements themselves, the finned tubes I5 »are clamped together in a frame 16» they consist of finned tubes I5 _}

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aus dem Kühlteil selbst, umfassend das Rohr I¹J mit den Rippen Das Rippenrohr 15 ist an jedem Ende in einem Kopf 19 mit einem quergehenden Kanal 20 befestigt. Jeder Kopf besitzt einenfrom the cooling part itself, comprising the tube I ¹ J with the fins. The finned tube 15 is fastened at each end in a head 19 with a transverse channel 20. Every head has one

. konischen Vorsprung 21, der in dichtenden Eingriff mit der entgegengesetzt gerichteten konischen Ausbohrung 22 des Nachbarele-•mentes geht. Alle Rippenrohre 15 sind dergestalt zu einer Einheit zusammengesetzt mittels des. konischen Vorsprunges 21, der in die konische Ausbohrung 22 des Nachbarteiles eingreift. Die Rippenrohre werden dadurch in den Rahmen 16 eingesetzt, dass das Rippenrohr 15 ganz links auf der Zeichnung mit Hilfe von Dübeln 23 und 24 blind gemacht wird. Der obere Dübel besitzt eine konische Bohrung 25, die zu dem konischen Vorsprung 21 des Rippenrohres passt. Der Dübel 24 besitzt einen konischen Zapfen. conical projection 21, which is in sealing engagement with the opposite directed conical bore 22 of the neighboring element • goes. All of the finned tubes 15 are designed as a unit assembled by means of the conical projection 21 which engages in the conical bore 22 of the neighboring part. The finned tubes are thereby inserted into the frame 16 that the finned tube 15 on the far left of the drawing with the help of dowels 23 and 24 is made blind. The top dowel has a conical bore 25 leading to the conical projection 21 of the Finned tube fits. The dowel 24 has a conical pin

26, der in die konische Bohrung 22 des Rippenrohres I5 hineinpasst. Die Blendzapfen 23 und 24 sitzen am Ende einer Spindel26, which fits into the conical bore 22 of the finned tube I5. The blind pegs 23 and 24 sit at the end of a spindle

27, die in einen Rahmen l6 gewunden ist. Die Blendpfropfen können dergestalt nach innen in den Rahmen gepresst werden und dadurch alle Rippenrohre 15 zusammenspannen, gegeneinander und gegen das entgegengesetzte Ende des Rahmens 16. An diesem Ende des Rahmens sind Anschlussstutzen vorgesehen; die an dem oberen Teil von einem konisch einwärts gerichteten Stutzen 28 gebildet werden, und an dem unteren; Teil wird der Anschlussstutzen von einem Stutzen 29 mit einer konischen Ausbohrung'30 gebildet. Die Kühlwasserleitungen I3 und I4 sind mit Hilfe von Muffen 3I an die Batterie angeschlossen.27, which is wound in a frame 16. The blind plugs can be pressed inwards into the frame and thereby all finned tubes 15 clamp together, against each other and against the opposite end of the frame 16. At that end connecting pieces are provided for the frame; the one at the top Part of a conically inwardly directed nozzle 28 is formed be, and at the lower; Part of the connection piece is formed by a connection piece 29 with a conical bore 30. The cooling water lines I3 and I4 are with the help of sleeves 3I connected to the battery.

In der obigen Beschreibung und auf der Zeichnung ist auf Anwendung bei grossen Dieselmotoren, z.B. Schiffsdieselmotoren, verwiesen, doch wird die Erfindung auch an allen StellenIn the above description and on the drawing is on Use with large diesel engines, e.g. marine diesel engines, referenced, but the invention is also in all places

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wandt werden können, wo man-für kontinuierliches Reinmachen von Wärmeaustauschern, die ein flüssigkeitsformiges Kühlmedium benutzen, und wobei Luft oder anderes Gas abgekühlt werden soll, angewandt werden können. Insofern steht nichts dem im Wege, dass der Wärmeaustauscher, in entgegengesetzter Richtung benutzt werden kann, das.heisst, dass man ein warmes flüssigkeitsformiges Medium durch die Rippenrohre schickt, und wobei der Zweck in Erwärmung der Luft oder des Gases besteht.can be applied wherever you-for continuous cleaning of Heat exchangers that use a liquid cooling medium and where air or other gas is to be cooled, can be applied. In this respect, nothing stands in the way that the heat exchanger can be used in the opposite direction that means that you can use a warm liquid-like medium sends through the finned tubes, and the purpose of which is to heat the air or the gas.

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Claims

Respar A / S,.

Oslo, Norway. .

Patent claims:

Device on heat exchangers with liquid form Cooling medium, for cooling air or other gases, especially intended for cooling the scavenging air of large diesel engines, e.g. Marine diesel engines, comprising a battery (12) with liquid-carrying finned tubes (15) and a compartment (4) for transport the air through the heat exchanger, characterized in that the finned tubes (15) (the cooling tubes) are detachably assembled to form a battery. .

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a number of finned tube! (15), forming a battery (12) or part of such, are releasably clamped in a frame (12) which can be detached from the cooling water line (13, 14) and removed for replacement by a new battery or part of such .

3v device according to claim 1 or 2, characterized in that that each cooling pipe (15) is provided with a transverse channel at the ends, and that the pipes (I5) have a sealing connection on the transverse canals to form a common Collecting box can be connected to each other.

4. Device according to one or more of the preceding Claims, characterized in that a number of finned tubes (15), a battery or a part of such, with

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n means are pressed against one another and against one side of the frame (16), so that a tight connection is formed is, on one side with a supply line, and on the other side with a drain line for the cooling liquid, t.

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