CH442383A - Device for exchanging heat - Google Patents

Device for exchanging heat

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CH442383A
CH442383A CH702464A CH702464A CH442383A CH 442383 A CH442383 A CH 442383A CH 702464 A CH702464 A CH 702464A CH 702464 A CH702464 A CH 702464A CH 442383 A CH442383 A CH 442383A
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CH
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tubes
fluid
tube
pipes
film
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CH702464A
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German (de)
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Breckinridge Bruce David
Buffrey Howard
William Johnson James
Lane Michael
Brian Lemmon Terence
Furby Pratt Desmond Charles
Common Balsall
Kenyon Williamson Paul
Original Assignee
Courtaulds Ltd
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Description

  

      Vorrichtung    zum     Austausch    von Wärme    In vielen industriellen Verfahren muss Wärme zwi  schen einem     Fluidum    und einem anderen ausgetauscht  werden. Der im folgenden Text und in den Patentansprü  chen verwendete Ausdruck  Fluidum  umfasst Flüssig  keiten, Gase, Schaum, breiartige Massen sowie Gemenge  aus Gasen und staubförmigem bzw. feinkörnigem Gut.  Der Wärmeaustausch kann in einem Wärmetauscher  erfolgen, in welchem keines der beteiligten Fluida einer  Zustandsänderung unterworfen wird; Beispiele hierfür  sind die Rückgewinnung der fühlbaren Wärme aus einem  Fluidum vor dessen Abfluss und die Anpassung der  Temperatur eines Fluidums an die Bedingungen eines  bevorstehenden Arbeitsvorganges.

   In anderen Fällen  kann der Wärmeaustausch den Zweck haben, in einem  der Fluida     Kondensations-    oder     Verdampfungsvorgänge     auszulösen. Auch die     Kristallisierung    einer oder mehrerer  in einem Fluidum gelöster Substanzen kann durch  Wärmeaustausch bewirkt werden.  



  Vorrichtungen zum Wärmeaustausch wurden bisher  aus Metall hergestellt und der Wärmeaustausch erfolgte  dabei durch das Metall selbst. Eine weitverbreitete  Anwendungsform weist eine Anzahl paralleler, in einem  zylindrischen Metallgehäuse untergebrachter Metallrohre  auf, wobei ein Fluidum durch die Rohre strömt und das  andere diese umspült.  



  Vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum  Wärmeaustausch zwischen Fluida, wobei die Fluida beim  Wärmeaustausch voneinander trennende Wände aus  Kunststoff-Folie bestehen.  



  Beispiele entsprechender, im Rahmen der vorliegen  den Erfindung verwendbarer Kunststoff-Folien sind  Folien aus     Polyäthylenterephthalat,    Nylon, Polyäthylen,       Polypropylen    und     Polytetrafluoräthylen.    Die aus diesen  Stoffen hergestellten Folien können     zweckmässigerweise     eine Dicke von 0,0125 bis 0,125 mm haben; die  Wärmebeständigkeit dieser Stoffe ist derart, dass bei den    genannten Dicken ein brauchbarer Wärmeaustausch bei  hinreichender Festigkeit erzielt wird. Es wird jedoch  damit gerechnet, dass durch die Entwicklung neuer  Kunststoffe auch ein anderer Dickenbereich in Frage  kommt.  



  Kunststoff-Folien können in allen Bauarten von       Wärmeaustauschern    zur Verwendung kommen. So kön  nen die Folien     z.B.    als     Wärmeaustauschrohre    verwendet  werden, die an einem oder beiden Enden entsprechend  unterstützt werden und damit Metallrohre ersetzen  können. Auch können die Folien in     Kristallisationsvor-          richtungen    eingesetzt werden, in denen     z.B.    Glaubersalz  aus     Viskoserayon-Spinnbädem    auskristallisiert sowie in       Verdampfungsapparaten,    in welchen     z.B.    das Spinnrad  vor der Kristallisation verdampft wird.

   Ein weiteres  Beispiel ist die Verdampfung von Meerwasser und die  Kristallisation der darin enthaltenden Salze zur Gewin  nung von Trinkwasser. Kunststoff-Folien weisen in bezug  auf Metallflächen die Vorteile auf, dass sie billig sind und  gegenüber vielen Substanzen, die die Metalle angreifen,  beständig sind. Auch ergibt sich bei Verwendung von  Kunststoff-Folien eine erhebliche Gewichtsverminderung.  Die Kunststoff-Folie eignet sich ausserdem gut für  Grossanlagen zur wirtschaftlichen Reinigung von Meer  wasser, wobei beträchtliche Flächen oder Längen von  Kunststoff-Folien auf kleinem Raum befördert und  gelagert werden können, so dass die Herstellung von       Wärmeaustauscherteilen    am Aufstellungsort auf ein  Minimum reduziert wird.

   Kristalline Ablagerungen oder  Verkrustungen können durch Schütteln oder kurzzeitiges  Zusammendrücken des Kunststoffrohres leicht entfernt  werden; eine entsprechende Bewegung kann auch durch  Verwendung pulsierenden Druckes hervorgerufen wer  den. Auch kann der Wärmetauscher in Form einer  selbsttragenden, aufblasbaren Einheit mit Einlass- und       Auslassöffnungen    ausgeführt werden. Es können hierfür      ringförmige Rohre oder jeweils zwei an den Kanten  <I>miteinander</I> verbundene Kunststofftafeln<I>verwendet wer-</I>  den.  



  Dar zulässige     Betriebstemperaturbereich        hängt    selbst  verständlich von der Temperatur ab, bei welcher der  verwendete Kunststoff schmilzt, erweicht, zerfällt oder  brüchig wird. Mit den erwähnten Kunststoffen können  jedoch Betriebstemperaturen zwischen -20 C und  l00  C zugelassen werden, was für viele Anwendungsfälle,  insbesondere bei Verwendung von Wasser oder wässriger  Fluida ausreicht. Des weiteren wird die Anwendbarkeit  der betreffenden Apparate durch die Festigkeit der Folie  begrenzt, die beträchtlich unter derjenigen der für die  üblichen Wärmetauscher verwendeten Werkstoffe liegt.

    Um unzulässige Beanspruchungen der Folien zu vermei  den, muss der     Fluidumdruck    auf beiden Seiten der Folien  annähernd gleich gehalten werden bzw. sollte dieser um  nicht mehr als 100 oder 200 g pro     cm2    differieren.  



  Ein weiterer bemerkenswerter Punkt ist die schlechte       Benetzbarkeit    der Kunststoff-Folien; dies mag in Wärme  tauschern zu Schwierigkeiten führen, wo während des  Betriebs eine dünne Schicht wässriger     Flüssigkeit    über  die zum Wärmeaustausch dienende Kunststoff-Folie  fliessen soll. Zur Erzielung von Höchstleistungen sollte  diese Schicht so dünn wie möglich sein und sich  kontinuierlich über die ganze Oberfläche erstrecken.  Einige Kunststoffe neigen dagegen zur Bildung     einzelner     Flüssigkeitsadern. Diese Schwierigkeit kann dadurch  überwunden werden, dass man an den betreffenden  Oberflächen eine Folie mit einem chemisch gebundenen       hydrophileren    Überzug verwendet.

   Ein derartiger     über-          zug    erweist sich auch dort als zweckmässig, wo grosse  Menge wässriger Flüssigkeiten mit     wärmeaustauschenden     Flächen in Berührung kommen, da dadurch ein besserer  Kontakt zwischen Flächen und Flüssigkeit und somit ein  wirksamer Wärmeaustausch zustande kommt.  



  Zur Erzielung eines derartigen Überzugs können an  der Oberfläche der Folie freie Radikale erzeugt werden,  während diese     Oberfläche    in Berührung mit einer       äthylenisch    ungesättigten,     hydrophilen    Verbindung steht,       z.B.    mit einer ungesättigten Säure wie     Acrylsäure    oder       Methacrylsäure    oder ein ungesättigtes     Amid    niederen       Molekulargewichts,    wie     z.B.        Acrylamid.     



  Die Folie kann aber auch an einer Oberfläche  chemisch oder bakteriell angegriffen werden, wodurch  dort     hydrophile    Gruppen entstehen. Polyesterkunststoffe  können beispielsweise an einer Oberfläche     hydrolysiert     werden, so dass dadurch     Carboxylgruppen    und     Hydroxy-          le    entstehen;

   Nylon kann     z.B.    durch hydrolytische  Substanzen bzw.     Alkylierungsmittel    angegriffen werden,  so     dass    sowohl freie     Carboxylgruppen    als auch     Amino-          gruppen    oder sekundäre     Amidgruppen    entstehen.     In    all  diesen Fällen werden die     hydrophilen    Eigenschaften der       Folienoberfläche    verbessert.  



  Beim Überziehen der Folien mit einem ungesättigten,       hydrophilen        Monomer    können die freien Radikale an der       Folienoberfläche    durch labile, im Polymer enthaltene  Gruppen entstehen oder durch Kettenübertragung freier  Radikale, die sich in einer mit der     Oberfläche    in  Berührung stehenden flüssigen Phase befinden. Die im  Polymer enthaltenen labilen Gruppen können     infolge    von  Wärmeeinwirkung, chemischer Reaktionen oder Erre  gung durch     U.V.-Licht    freie Radikale werden.  



  Nylon, Polyester und     Polyolefine    wurden durch       Pfropfpolymerisation    von     Acrylsäure    und     Acrylamid     modifiziert.    Durch den     hydrophilen    Überzug der Folie wird eine  bessere     Benützbarkeit        in    bezug auf wässrige Flüssigkeiten  erzielt.

   Wenn     z.B.        eine    Folie in einem Wärmetauscher  verwendet wird, in welchem einer wässrigen Flüssigkeit  Wärme entzogen oder zugeführt wird, so verbessert der  durch den     hydrophilen    Überzug verursachte innige  Kontakt zwischen Folie und     Flüssigkeit    die Wärmeleitfä  higkeit beträchtlich.  



  Auf der beiliegenden Zeichnung sind einige Ausfüh  rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschau  licht.  



       Fig.    1 ist eine Draufsicht auf eine Wärmetauscher  platte,       Fig.    2 ist ein Vertikalschnitt durch mehrere der in       Fig.    1 gezeigten Platten, nach der Linie     A-A    in     Fig.    1,       Fig.    3 ist ein Vertikalschnitt eines Wärmetauschers in  Röhrenbauart,       Fig.    4 ist ein Teilschnitt, der ein Detail aus     Fig.    3 in  etwas grösserem Massstab darstellt,       Fig.    5 zeigt eine Variante von     Fig.    3,

         Fig.    6 ist ein Schnitt ähnlich     Fig.    5 und zeigt     eine     weitere Ausführungsform,       Fig.7    ist ein in grösserem Massstab gezeichnetes  Detail aus     Fig.    6,       Fig.8    ist ein Schnitt ähnlich     Fig.7    und zeigt eine  weitere Ausführungsform,       Fig.    9 zeigt ein Detail eines Wärmetauschers in  Röhrenbauweise,       Fig.10    ist eine Draufsicht auf einen Wärmetauscher  zur     Kristallisierung    von Lösungen,

         Fig.    11 ist ein Vertikalschnitt nach der Linie     B-B    in       Fig.10    und       Fig.    12 ist ein Vertikalschnitt nach der     Linie        C-C    in       Fig.    10.  



  Die in     Fig.    1 dargestellte Platte, welche die übliche  Form aufweist, besteht aus einem starren quadratischen  Rahmen 1 aus Polyäthylen rechteckigen Querschnitts mit  einer,     z.B.    durch     Heiss-Siegeln    auf einer Seite des  Rahmens befestigten     Polyäthylenfolie    2. Der Rahmen  weist an einer Ecke ein Durchgangsloch 3 auf, das von  einer Fläche, an welcher die Folie 2 befestigt ist, zur  gegenüberliegenden Fläche führt; an zwei einander  gegenüberliegenden Ecken befinden sich Aussparungen,  die von der Innenfläche des Rahmens zu je einer seiner  Stirnseiten führen und zwar mündet die Aussparung 4a  in die Stirnseite, auf welcher der Film 2 befestigt ist und  die Aussparung 4b in die gegenüberliegende Stirnseite.

    Die Mündungen beider Aussparungen sind so angeord  net, dass sie     beim    Stapeln mehrerer Platten nach     Fig.    2  auf Löcher 3 passen, wobei jede Platte um 90  gegenüber  den beiden an sie angrenzenden Platten versetzt ist.  Dadurch entstehen zwei den Plattenstapel durchquerende  Kanäle, von welchen der eine die     geradzahligen,    der  andere die     ungeradzahligen    Platten benutzt, wobei die in  zwei aneinander angrenzenden Platten angeordneten       Durchflusskanäle    gegeneinander um 90  versetzt sind.

    Die Rahmen 1 sind zur Erzielung einer guten Abdich  tung durch bekannte Mittel miteinander verbunden,     z.B.     durch an der Aussenseite angeordnete Klammern oder  durch Zugstangen, die     in    (nicht dargestellten) Bohrungen  der Platten angeordnet werden. Falls erforderlich können  in diesen Bohrungen zur Versteifung Metalleinsätze  angebracht werden.  



  Der in     Fig.    2 dargestellte Plattenstapel ist demgemäss  ein     Kreuzstrom-Wärmetauscher    oder ein Teil desselben,  wobei die zu     erwärmenden    oder zu kühlenden Flüssigkei  ten bzw. Fluida den beiden Kanälen zugeführt werden.      Das Gleichstromprinzip (bei welchem beide Flüssigkeiten  bzw. Fluida am einen Ende des Plattenstapels eintreten  und am anderen Ende wieder austreten) ist hier  vorzuziehen, da in diesem Fall die auf beiden Seiten der  Kunststoff-Folien 2 herrschenden Drücke im wesentli  chen gleich sind. Die beim Gegenstromprinzip auftreten  den Druckdifferenzen können die Folien so verziehen,  dass sie Flüssigkeiten bzw. Fluida in einzelnen Adern  strömen und der Apparat dadurch unwirtschaftlich  arbeitet.  



  Anstatt jede Kunststoff-Folie mit allen Kanten am  zugehörigen Rahmen zu befestigen, kann man sie auch  nur an einer einzigen Kante festmachen, während die  übrigen Kanten beim     Aufeinandersetzen    des Stapels  zwischen benachbarten Rahmen eingeklemmt werden  und dabei straff angezogen werden können. Auch ist es  möglich, die Folien ohne jegliche Befestigung in den  Rahmen einzusetzen.  



  Ähnliche Wärmetauscher können auch aus nicht  quadratischen Rahmen hergestellt werden, woraus sich  besondere Vorteile im Gebrauch derselben,     z.B.    ein  grössere Wirtschaftlichkeit, ergeben können. Die Rahmen  müssen nicht unbedingt aus Polyäthylen hergestellt sein;  je nach den im Wärmetauscher zur Verwendung kom  menden Flüssigkeiten bzw. Fluida kann jedes geeignete  Material verwendet werden.  



       Fig.    3 zeigt einen Wärmetauscher in Röhrenbauart in  der an sich bekannten Form, mit einem Gehäuse 5 und je  einem in der Nähe der Gehäusestirnseiten angeordneten  Rohrboden 6, einer Anzahl     zwischen    den Rohrböden  angebrachter Rohre 7, einem in den Zwischenraum  zwischen Gehäusestirnwand und Rohrboden mündenden  Einlassstutzen 8 bzw     Auslassstutzen    9, sowie einem  zweiten Einlass- bzw.     Auslassstutzen    10 bzw. 11, welche  an den zwischen Rohrböden liegenden Raum angeschlos  sen sind. Die beiden zu erwärmenden bzw. zu kühlenden  Flüssigkeiten bzw. Fluida werden durch die beiden  Einlassstutzen eingeführt, so dass die eine durch die  Rohre strömt und die andere die Rohre beim Durchströ  men des Gehäuses umspült.

   In diesem Falle bestehen die  Rohre 7 aus Kunststoff-Folien, und das Gehäuse wird  vorzugsweise so angeordnet, dass sich die Rohre in  möglichst senkrechter Lage befinden, so dass der  grösstmögliche Teil der Wärme durch Konvektion  übertragen wird. Die beiden Flüssigkeiten bzw. Fluida  können den Wärmetauscher in der gleichen oder in  entgegengesetzten Richtungen durchströmen. Der     Flüs-          sigkeits-    oder     Fluidumstrom    sollte durch geeignete,  bekannte Mittel gesteuert werden, so dass die von innen  und aussen auf die Wandungen der Rohre 7 wirkenden  Drücke möglichst gleich sind und ein Platzen der Rohre  bzw. ein plötzlicher Druckabfall vermieden wird.  



  Die Rohre 7 sind an den     Rohrböden    6 durch       rohrförmige    Klemmstücke 12 befestigt, welche in den  entsprechenden Bohrungen der Rohrböden festsitzen.  Wie in     Fig.    4 dargestellt, wird das Klemmstück 12     i.3    das  Ende des in die entsprechende     Rohrbodenbohrung     eingeführten Rohres 7 eingesetzt und dann fest in die  Bohrung hineingetrieben, so dass es das Rohr gegen die  Wandung der Bohrung presst. Das Klemmstück und/  oder die Bohrung kann konisch ausgebildet sein, was die  Klemmwirkung unterstützt. Das Rohr wird beim Eintrei  ben des zweiten Klemmstückes straff gespannt, so dass es  im eingebauten Zustand so geradlinig wie möglich wird.

    Wenn die Rohre des Wärmetauschers von Flüssigkeit  durchströmt werden sollen, so können die Klemmstücke  aus einem unter der Einwirkung der Feuchtigkeit    quellenden Material hergestellt werden; es kann hierfür       z.B.    ein     hydrophiles,    mit Gewebe gefülltes Phenol  Formaldehydharz, wie      Tufnol ,    verwendet werden;  dadurch wird ein festerer Sitz der Rohre     während    des  Betriebes erzielt.  



  Abgesehen von den bereits erwähnten Vorteilen ist  die vorstehend beschriebene Ausführung dem herkömm  lichen Wärmetauscher in Röhrenbauweise auch insofern  überlegen, als die Rohre ohne weiteres ersetzt werden  können. Zur Reinigung des Gehäuses können alle Rohre  entfernt werden; neue Rohre können auf billige und  rasche Weise eingebaut werden, indem man die Klemm  stücke abnimmt, die Rohre herauszieht, neue Rohre  einsetzt und die Klemmstücke wieder einbaut. Auch  kann der Wärmetauscher an Ort und Stelle     aufgebaut     werden, wodurch die Transportkosten stark reduziert  werden, da beträchtliche Längen rohrförmige Kunst  stoff-Folien auf kleinstem Raum zusammengerollt wer  den können.  



  Das Gehäuse 5 und die Rohrböden 6 können  gegebenenfalls aus starrem Kunststoff hergestellt werden,  insbesondere wenn ätzende Flüssigkeiten bzw. Fluida  vorkommen.  



       Fig.5    zeigt eine Variante des Wärmetauschers in  Röhrenbauweise. Das Gehäuse, die Rohrböden und die  Rohre sind wie bei dem vorher beschriebenen Ausfüh  rungsbeispiel angeordnet, so dass die Flüssigkeit bzw. das  Fluidum wie vorher durch die Rohre strömen kann. Kurz  unterhalb des oberen Rohrbodens ist jedoch ein Vertei  lerboden 13 angeordnet; dieser Verteilerboden ist an  mehreren Stellen eingedrückt und     durchgestanzt,    so dass  trichterförmige Löcher 14 entstehen, durch welche die  Rohre 7     hindurchragen.    Die Kanten der Löcher liegen  dabei in unmittelbarer     Nähe    der Rohre oder berühren die  Rohre, wenn diese sich auf ihren vollen Durchmesser  gedehnt haben.

   Die zweite Flüssigkeit wird durch den  Einlassstutzen 15 auf die Oberfläche des Verteilerbodens  13 geführt, welchen sie bis zu einer geringen Höhe       überflutet,    wobei die Flüssigkeit durch den zwischen den  Rohren 7 und den Löchern 14 bestehenden Ringraum  nach unten strömt und dabei das ganze Rohr umspült,  um sich dann auf dem unteren Rohrboden 6 zwecks  Ablauf durch den Stutzen 16 zu sammeln.

   Wenn die  Flüssigkeit bzw. das     Fluid    innerhalb der Rohre 7 heisser  ist als das die Rohre umgebende Medium, dann wird ein  Teil des letzteren verdampfen, was bei Verwendung des  Wärmetauschers als Verdampfer gegebenenfalls sogar  erwünscht sein kann; für diesen Fall ist im Gehäuse, in  der     Nähe    der Unterseite des Verteilerbodens 13, ein  zweiter     Auslassstutzen    17 vorgesehen, durch den der  Dampf entweichen kann. Die Flüssigkeitszufuhr zum  Einlassstutzen 15 wird durch geeignete Mittel gesteuert,  so dass die Platte 13 stets bis zu einer bestimmten Höhe  überflutet bleibt.  



  Um die     Benetzbarkeit    der Rohre 7 zu verbessern, so  dass die Bildung einer kontinuierlichen, die Rohre  umspülenden Flüssigkeitsschicht begünstigt wird, können  die Rohre aus einer Kunststoff-Folie bestehen, die wie  oben beschrieben mit einem chemisch gebundenen  Überzug aus     hydrophilem    Material versehen wurde. Die  derart behandelten Folien können in allen hier beschrie  benen Ausführungsbeispielen verwendet werden. Die  Behandlung erfolgt nur auf einer Seite der Folie, wenn  der Wärmetausch zwischen einem Flüssigkeitsfilm und  einem Gas vor sich geht; sie ist auf beiden Seiten der  Folie vorzunehmen, wenn der Wärmetausch zwischen  zwei Flüssigkeitsfilmen erfolgt.

             Fig.6    zeigt einen Wärmetauscher     ähnlich    dem in       Fig.    5 dargestellten, in diesem Falle sind aber die Löcher  in der Verteilerplatte 18, welche die Verteilerplatte 13 des  vorhergehenden Ausführungsbeispiels ersetzt, etwas     grös-          ser    ist als die vollausgedehnten Rohre 7; ein Ring 20 aus  elastischem, porösem Werkstoff,     z.B.    elastischem     Polyu-          rethanschaum,        umgibt    das Rohr beim Durchgang durch  jedes Loch und ist an der Lochwandung angeklebt.

   Der  Aussendurchmesser der Ringe 20 ist so gewählt, dass  diese satt in den Löchern sitzen; der Innendurchmesser  ist dagegen etwas kleiner als der Durchmesser der  vollausgedehnten Rohre, so dass die Ringe im     Betrieb     zusammengedrückt werden und dadurch einen     innigen     Kontakt mit dem ganzen Umfang der Rohre gewährlei  sten. Für Rohre von einem grössten Aussendurchmesser  von 3,2 cm können     z.B.    Ringe mit einem Innendurchmes  ser von 2,5 cm gewählt werden.  



       Fig.7    zeigt ein Detail dieser Variante und veran  schaulicht     gleichzeitig    das Arbeiten der im Betrieb  befindlichen Vorrichtung. Die durch den Stutzen 15  zugeführte Flüssigkeit bildet auf der Verteilerplatte 18  eine Schicht und saugt sich durch die porösen Ringe 20,  um von dort aus die Rohre 7 zwischen der Verteilerplatte  18 und der unteren Platte 6 in Form eines dünnen,  gleichförmigen Mantels zu umgeben. Da die Ringe 20  stets in Kontakt     mit    dem gesamten Umfang der     in     Betrieb vollausgedehnten Rohre sind, ist die Möglichkeit  einer Aderbildung durch die am Rohr entlang laufende  Flüssigkeit verringert.

   Da das poröse Material der     Ringe     elastisch ist, gleicht es ausserdem Wechsel im Querschnitt  der Rohre aus, die z. B. durch Druckschwankungen  der durch die Rohre strömenden Flüssigkeit verursacht  sein können. (Diese Druckschwankungen können, wie  bereits erwähnt, zwecks Beseitigung von Ablagerungen  absichtlich hervorgerufen werden). Aufgrund des porösen  Materials ist das Risiko eines     Durchschabens    der Rohre  beim Durchtritt durch die Verteilerplatte stark vermin  dert.  



  Das poröse Material sollte vorzugsweise eine     Porosi-          tät    von mindestens     80 /aaufweisen.    Je geringer die       Porosität,    desto     grösser    ist die     erforderliche    Tiefe zur  Überflutung des Verteilerbodens zwecks Aufrechterhal  tung der erforderlichen Umspülung der Rohre. Der  bereits erwähnte     Polyurethanschaum    eignet sich gut; er  kann leicht in die gewünschte Form geschnitten und in  den Löchern festgeklebt werden.  



  Eine weitere Verbesserung der Flüssigkeitsverteilung  ergibt sich, wenn man an jedem Rohr, unterhalb des  Verteilerbodens 18, einen Bund anbringt.     Fig.    8 zeigt eine  derartige Anordnung, bei welcher der Bund ein elasti  scher     Gummi-O-Ring    22 ist, dessen normaler Innen  durchmesser etwas kleiner ist als der grösste Durchmes  ser der vollausgedehnten Rohre 7. Um dem O-Ring eine  steife Auflagefläche zu     verschaffen,    wird an den entspre  chenden Stellen innerhalb jedes Rohres eine starre  Buchse 23 angebracht, deren Aussendurchmesser so  gewählt ist, dass sie an der Innenwandung des vollausge  dehnten Rohres satt anliegt.

   Die O-Ringe 22 sollten  möglichst waagrecht eingebaut werden und verbessern  dann     erfahrungsgemäss    die Bildung eines kontinuierli  chen Flüssigkeitsmantels längs der darunter befindlichen  Rohre.  



  Bei allen Ausführungsbeispielen gemäss     Fig.5    bis 8  muss der Verteilerboden zwecks Erzielung der besten  Leistung so waagrecht wie möglich liegen, so dass die  durch den Einlassstutzen 15 eintretende Flüssigkeit den  Verteilerboden in gleichmässiger Tiefe überflutet und    sich längs der Rohre 7 ein     gleichmässiger        Flüssigkeits-          strom    ergibt.  



       Fig.9        zeigt    eine weitere     Anrodnung    zur Erzielung  einer gleichmässigen Verteilung der Flüssigkeitsschicht  über die Oberfläche eines in einem Wärmetauscher der  Rohrbauweise nach     Fig.    3 und 4 verwendeten Rohres     aus-          Kunststoff-Folie.    Bei dieser Anordnung wird das Kunst  stoffrohr von einem dicht anliegenden, weitmaschigen  Gewebe umgeben, das erfahrungsgemäss     jegliche    Ader  bildung der herabrinnenden Flüssigkeit unterbindet und  eine gleichmässige Flüssigkeitsverteilung über das ganze  Rohr bewirkt.

   Bei der dargestellten Ausführung     handelt-          es    sich um einen rohrförmigen gestrickten Strumpf 24 aus  Viskose-Rayonfaden, dessen Durchmesser sich bei einer  Streckung des Strumpfes verringert und beim Zurückge  ben desselben in die ursprüngliche Lage wieder dehnt.  Der Strumpf 24 ist mit dem Rohr 7 in dem Boden 6  gemäss der in     Fig.    4 dargestellten Ausführung befestigt,  wobei das Rohr mit dem Strumpf durch ein     rohrförmiges     Klemmstück 12 gegen die Innenwand eines im Boden 6  vorgesehenen Loches gepresst wird. Bei der Montage des  zweiten Klemmstückes am anderen Rohrende ist darauf  zu achten, dass der Strumpf gut straff gezogen wird und  sich dicht an das in Betrieb ausgeweitete Rohr     anlegt.     



  Bei dem in     Fig.    10 bis 12 dargestellten Ausführungs  beispiel bildet die     Kunststoff-Folie        luftkissenartige    For  men, von welchen jede aus einem im wesentlichen  flachen Gebilde besteht, das einen     labyrinthartigen,     rohrförmigen, von einer Ecke zu einem anderen Teil des  Gebildes verlaufenden Kanal einschliesst. Ein derartiges  Gebilde kann leicht hergestellt werden, indem man eine       rechteckförmige    Kunststoff-Folie in der Mitte faltet, so  dass zwei einander gegenüberliegende Kanten zusammen  treffen, während die beiden anderen Kanten übereinan  der geklappt werden.

   Die     aufeinanderliegenden    Kanten  können     z.B.    durch     Heiss-Siegeln    miteinander verbunden  werden. Anschliessend werden auf den     übereinanderlie--          genden    Folien mehrere parallel geradlinige Nähte ange  bracht, die sich abwechselnd von einer Kante bis fast an  die gegenüberliegende Kante erstrecken.

   Dadurch ent  steht ein     Labyrinthkanal,    an welchem     anschliessend     Eintritts- und Austrittsöffnungen angebracht werden, die  bei einer geraden Anzahl von Parallelnähten an diagonal       einandergegenüberliegenden    Ecken     liegen    und bei einer  ungeraden Anzahl von Parallelnähten auf einander  benachbarten Ecken liegen. Der erste Fall ist für das  vorliegende Ausführungsbeispiel gewählt worden. Derar  tige Gebilde sind besonders zweckmässig für     Kristallisier-          apparate    gemäss der nachfolgenden Beschreibung.  



  Die     Kantenversiegelungsnaht    kann etwas innerhalb  der tatsächlichen     Folienkante    angebracht werden, so dass  Befestigungslappen entstehen. Auch können Befesti  gungsbänder oder ähnliche Teile,     z.B.    durch     Heiss-          Siegeln,    am Gebilde angebracht werden.  



       Fig.    10 und 12 zeigen vier derartige rohrförmige  Gebilde 25, welche durch nicht dargestellte Mittel  nebeneinander vertikal in einem     Kristallisierbehälter    26  gehalten werden. Die Einlassöffnungen 27 und     Auslass-          öffnungen    28 der vier Gebilde sind an gemeinsame  Einlass- bzw.     Auslassrohre    29 bzw. 30 angeschlossen. Die       Kühlflüssigkeit    kann somit in Parallelschaltung gleichzei  tig durch alle vier Gebilde 25 strömen.

   Der Behälter 26  enthält die zu kristallisierende Lösung, welche dem  Einlassrohr 31 zugeleitet wird, von hier aus zu den:  einzelnen, über dem Behälter und an beiden Seiten  desselben angeordneten Einlassstutzen 32 geführt wird  und in die zwischen den Gebilden 25 bestehenden      Zwischenräume strömt. An einem Ende des Behälters  befindet sich ein     Auslassrohr    33, dem eine sich fast bis  auf den Behälterboden erstreckende Platte 34 vorgelagert  ist, derart, dass die auf das     Auslassrohr    33 zuströmende  Flüssigkeit nach oben fliesst und dadurch eine Zone der  Kristallablagerung geschaffen wird. Die Basis des Behäl  ters besteht aus vier geneigten Platten 35, welche sich  nach unten bis zu einer durch ein Ventil verschliessbaren  Öffnung 36 erstreckt.  



  Beim Betrieb der Anlage wird die zu kristallisierende  Lösung dem Behälter durch das Einlassrohr 31 zuge  führt, während die Kühlflüssigkeit bzw. das     Kühlfluid     durch das Einlassrohr 29 zu den vier Gebilden 25 strömt.  Wie in den     Kristallisierapparaten    üblicher Bauart, wird  die Temperatur des Kühlmittels und die erforderliche  Menge so gewählt, dass die wirtschaftlichste     Kristallisie-          rung    der Salze aus der Lösung erfolgt.

   Die Anordnung  könnte     z.B.    so gewählt s ein, dass die erforderliche  Abkühlung der Lösung und damit die     Kristallisierung    bei  einem Durchgang erfolgt; bei einer kleineren Anlage  kann eine etwas grössere     Lösungsmenge    zwei oder  mehrere Male durch den Behälter geleitet werden, damit  die gewünschte     Kristallisierung        erfolgt,    wobei an entspre  chenden Stellen der Anlage frische Lösung zugeführt und  verbrauchte Lösung abgeleitet wird.  



  Die Kristalle bilden sich vorzugsweise auf der  Oberfläche der Gebilde 25, welche aus Kunststoff  bestehen und daher den Kristallen aufgrund ihrer  Elastizität und ihrer Oberflächeneigenschaften keine gute  Haftfläche bieten. Die Kristalle fallen so mit der nach  unten strömenden Flüssigkeit und trennen sich von dieser  am Boden des Behälters in der durch die Platte 34  gebildeten     Kristallablagerungszone.    Auf den geneigten  Platten 35 gelangen die Kristalle dann zu der Öffnung 36,  von wo aus sie von Zeit zu Zeit entnommen werden  können.  



  Der innerhalb der Vorrichtung 25 herrschende Druck  der Flüssigkeit bzw. des Fluidums wird etwa auf gleicher  Höhe mit dem Druck der Lösung gehalten, so dass die  Vorrichtungen 25 voll ausgedehnt bleiben und keine  bemerkenswerten Zugspannungen auftreten. Zwecks Ab  lösung der sich an der Oberfläche der Vorrichtungen  festsetzenden Kristalle kann der Druck der Flüssigkeit  bzw. des Fluidums     intermittierenden    Schwankungen  unterworfen werden, so dass die Oberflächen eine  Wellenbewegung ausführen. Derartige Schwankungen der  innen oder aussen herrschenden Drücke können bei allen  beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgenommen wer  den, wenn sich feste Teilchen an den Oberflächen der  Kunststoff-Folien festsetzen.



      Device for exchanging heat In many industrial processes, heat must be exchanged between one fluid and another. The expression fluid used in the following text and in the claims includes liquids, gases, foam, pasty masses and mixtures of gases and dusty or fine-grained material. The heat exchange can take place in a heat exchanger in which none of the fluids involved is subjected to a change of state; Examples of this are the recovery of sensible heat from a fluid before it drains and the adaptation of the temperature of a fluid to the conditions of an upcoming work process.

   In other cases, the heat exchange can have the purpose of triggering condensation or evaporation processes in one of the fluids. The crystallization of one or more substances dissolved in a fluid can also be brought about by heat exchange.



  Devices for heat exchange have hitherto been made of metal and the heat exchange has taken place through the metal itself. A widespread application has a number of parallel metal tubes accommodated in a cylindrical metal housing, one fluid flowing through the tubes and the other flowing around them.



  The present invention relates to a device for exchanging heat between fluids, the walls separating the fluids being made of plastic film during heat exchange.



  Examples of corresponding plastic films which can be used in the context of the present invention are films made of polyethylene terephthalate, nylon, polyethylene, polypropylene and polytetrafluoroethylene. The films made from these materials can conveniently have a thickness of 0.0125 to 0.125 mm; the heat resistance of these materials is such that a useful heat exchange with sufficient strength is achieved at the thicknesses mentioned. However, it is anticipated that the development of new plastics will also result in a different range of thicknesses.



  Plastic foils can be used in all types of heat exchangers. The foils can e.g. can be used as heat exchange tubes that are appropriately supported at one or both ends and can thus replace metal tubes. The films can also be used in crystallization devices in which e.g. Glauber's salt crystallized from viscose rayon spinning baths as well as in evaporators in which e.g. the spinning wheel is evaporated before crystallization.

   Another example is the evaporation of seawater and the crystallization of the salts contained therein to obtain drinking water. With respect to metal surfaces, plastic foils have the advantages that they are cheap and are resistant to many substances that attack the metals. The use of plastic films also results in a considerable reduction in weight. The plastic film is also well suited for large-scale systems for the economic purification of sea water, where considerable areas or lengths of plastic film can be transported and stored in a small space, so that the production of heat exchanger parts at the installation site is reduced to a minimum.

   Crystalline deposits or encrustations can easily be removed by shaking or briefly squeezing the plastic tube; a corresponding movement can also be brought about by using pulsating pressure. The heat exchanger can also be designed in the form of a self-supporting, inflatable unit with inlet and outlet openings. For this purpose, ring-shaped tubes or two plastic panels <I> connected to one another </I> at the edges can be used.



  The permissible operating temperature range naturally depends on the temperature at which the plastic used melts, softens, disintegrates or becomes brittle. With the plastics mentioned, however, operating temperatures between -20 C and 100 C can be permitted, which is sufficient for many applications, in particular when using water or aqueous fluids. Furthermore, the applicability of the apparatus in question is limited by the strength of the foil, which is considerably below that of the materials used for conventional heat exchangers.

    In order to avoid inadmissible stresses on the foils, the fluid pressure on both sides of the foils must be kept approximately the same or should not differ by more than 100 or 200 g per cm2.



  Another noteworthy point is the poor wettability of the plastic films; this may lead to difficulties in heat exchangers, where a thin layer of aqueous liquid should flow over the plastic film used for heat exchange during operation. To achieve maximum performance, this layer should be as thin as possible and extend continuously over the entire surface. On the other hand, some plastics tend to form individual fluid veins. This difficulty can be overcome by using a film with a chemically bonded hydrophilic coating on the surfaces concerned.

   Such a cover also proves to be expedient where large amounts of aqueous liquids come into contact with heat-exchanging surfaces, since this results in better contact between surfaces and liquid and thus an effective heat exchange.



  To achieve such a coating, free radicals can be generated on the surface of the film while this surface is in contact with an ethylenically unsaturated, hydrophilic compound, e.g. with an unsaturated acid such as acrylic acid or methacrylic acid or an unsaturated amide of low molecular weight such as e.g. Acrylamide.



  However, the film can also be attacked chemically or bacterially on a surface, which creates hydrophilic groups there. Polyester plastics can, for example, be hydrolyzed on a surface so that carboxyl groups and hydroxyls are formed;

   Nylon can e.g. are attacked by hydrolytic substances or alkylating agents, so that free carboxyl groups as well as amino groups or secondary amide groups are formed. In all these cases, the hydrophilic properties of the film surface are improved.



  When the films are coated with an unsaturated, hydrophilic monomer, the free radicals on the surface of the film can arise from labile groups contained in the polymer or through chain transfer of free radicals which are in a liquid phase in contact with the surface. The unstable groups contained in the polymer can become free radicals as a result of the action of heat, chemical reactions or excitation from UV light.



  Nylon, polyester and polyolefins have been modified by the graft polymerization of acrylic acid and acrylamide. The hydrophilic coating of the film enables better usability with regard to aqueous liquids.

   If e.g. If a film is used in a heat exchanger in which heat is withdrawn or supplied to an aqueous liquid, the intimate contact between the film and the liquid caused by the hydrophilic coating improves the thermal conductivity considerably.



  On the accompanying drawing, some examples of the subject invention are illustrated.



       Fig. 1 is a plan view of a heat exchanger plate, Fig. 2 is a vertical section through several of the plates shown in Fig. 1, along the line AA in Fig. 1, Fig. 3 is a vertical section of a heat exchanger in tube design, Fig. 4 is a partial section showing a detail from FIG. 3 on a somewhat larger scale, FIG. 5 shows a variant of FIG. 3,

         FIG. 6 is a section similar to FIG. 5 and shows a further embodiment, FIG. 7 is a detail from FIG. 6 drawn on a larger scale, FIG. 8 is a section similar to FIG. 7 and shows a further embodiment, FIG shows a detail of a heat exchanger in tubular construction, FIG. 10 is a plan view of a heat exchanger for crystallizing solutions,

         FIG. 11 is a vertical section along the line B-B in FIG. 10 and FIG. 12 is a vertical section along the line C-C in FIG. 10.



  The plate shown in Fig. 1, which has the usual shape, consists of a rigid square frame 1 made of polyethylene of rectangular cross-section with a e.g. polyethylene film 2 attached by heat-sealing on one side of the frame. The frame has a through hole 3 at one corner which leads from one surface to which the film 2 is attached to the opposite surface; at two opposite corners there are recesses that lead from the inner surface of the frame to one of its end faces, namely the recess 4a opens into the end face on which the film 2 is attached and the recess 4b into the opposite end face.

    The mouths of both recesses are angeord net that they fit on holes 3 when stacking several plates according to FIG. 2, each plate being offset by 90 with respect to the two plates adjacent to it. This results in two channels traversing the plate stack, one of which uses the even-numbered plates, the other the odd-numbered plates, the flow-through channels arranged in two adjacent plates being offset from one another by 90.

    The frames 1 are interconnected by known means to obtain a good seal, e.g. by means of brackets arranged on the outside or by means of tie rods which are arranged in holes (not shown) in the plates. If necessary, metal inserts can be attached to these holes for reinforcement.



  The plate stack shown in Fig. 2 is accordingly a cross-flow heat exchanger or a part thereof, the liquids to be heated or cooled or fluids being supplied to the two channels. The direct current principle (in which both liquids or fluids enter at one end of the stack of plates and exit again at the other end) is preferred here, since in this case the pressures prevailing on both sides of the plastic films 2 are essentially the same. The pressure differences that occur with the countercurrent principle can warp the foils so that liquids or fluids flow in individual veins and the apparatus therefore works uneconomically.



  Instead of attaching all edges of each plastic film to the associated frame, you can also attach it to just a single edge, while the remaining edges are clamped between adjacent frames when the stack is stacked and can be tightened tightly. It is also possible to use the foils in the frame without any fastening.



  Similar heat exchangers can also be made from non-square frames, which gives particular advantages in using them, e.g. greater economic efficiency. The frames do not necessarily have to be made of polyethylene; Any suitable material can be used depending on the liquids or fluids used in the heat exchanger.



       3 shows a tube-type heat exchanger in the form known per se, with a housing 5 and a tube sheet 6 each arranged in the vicinity of the housing front sides, a number of tubes 7 attached between the tube sheets, an inlet nozzle opening into the space between the housing front wall and the tube sheet 8 or outlet nozzle 9, and a second inlet or outlet nozzle 10 and 11, which are ruled out at the space between tube sheets. The two liquids or fluids to be heated or cooled are introduced through the two inlet nozzles so that one flows through the tubes and the other flows around the tubes as it flows through the housing.

   In this case, the tubes 7 are made of plastic foils, and the housing is preferably arranged in such a way that the tubes are as vertical as possible, so that the greatest possible part of the heat is transferred by convection. The two liquids or fluids can flow through the heat exchanger in the same or in opposite directions. The flow of liquid or fluid should be controlled by suitable, known means so that the pressures acting on the walls of the tubes 7 from inside and outside are as equal as possible and a bursting of the tubes or a sudden drop in pressure is avoided.



  The tubes 7 are fastened to the tube sheets 6 by tubular clamping pieces 12 which are stuck in the corresponding bores in the tube sheets. As shown in FIG. 4, the clamping piece 12 i.3, the end of the tube 7 inserted into the corresponding tube sheet bore, is inserted and then driven firmly into the bore so that it presses the tube against the wall of the bore. The clamping piece and / or the bore can be conical, which supports the clamping effect. When the second clamping piece is inserted, the pipe is stretched taut so that it is as straight as possible when installed.

    If the pipes of the heat exchanger are to be traversed by liquid, the clamping pieces can be made of a material that swells under the action of moisture; it can e.g. a hydrophilic fabric-filled phenol-formaldehyde resin such as Tufnol can be used; this ensures a tighter fit of the pipes during operation.



  Apart from the advantages already mentioned, the embodiment described above is also superior to the conventional tubular heat exchanger in that the tubes can be easily replaced. All pipes can be removed to clean the housing; new pipes can be installed cheaply and quickly by removing the clamps, pulling out the pipes, inserting new pipes and reinstalling the clamps. The heat exchanger can also be built on the spot, which greatly reduces transport costs, as considerable lengths of tubular plastic sheets can be rolled up in a small space.



  The housing 5 and the tube sheets 6 can optionally be made of rigid plastic, especially when corrosive liquids or fluids are present.



       5 shows a variant of the heat exchanger in tubular construction. The housing, the tube sheets and the tubes are arranged as in the exemplary embodiment described above, so that the liquid or the fluid can flow through the tubes as before. Just below the upper tube sheet, however, a distributor base 13 is arranged; this distributor base is pressed in and punched through at several points, so that funnel-shaped holes 14 through which the tubes 7 protrude. The edges of the holes are in the immediate vicinity of the pipes or touch the pipes when they have expanded to their full diameter.

   The second liquid is fed through the inlet connection 15 onto the surface of the distributor base 13, which it floods up to a small height, the liquid flowing downward through the annular space existing between the pipes 7 and the holes 14 and thereby washing around the entire pipe, to then collect on the lower tube sheet 6 for the purpose of draining through the nozzle 16.

   If the liquid or the fluid within the tubes 7 is hotter than the medium surrounding the tubes, then part of the latter will evaporate, which may even be desirable if the heat exchanger is used as an evaporator; for this case, a second outlet connection 17 through which the steam can escape is provided in the housing, near the underside of the distributor base 13. The supply of liquid to the inlet connection 15 is controlled by suitable means, so that the plate 13 always remains flooded up to a certain height.



  In order to improve the wettability of the tubes 7, so that the formation of a continuous layer of liquid flowing around the tubes is promoted, the tubes can consist of a plastic film which, as described above, has been provided with a chemically bonded coating of hydrophilic material. The films treated in this way can be used in all of the exemplary embodiments described here. The treatment takes place only on one side of the foil when the heat exchange takes place between a liquid film and a gas; it must be carried out on both sides of the foil if the heat exchange takes place between two liquid films.

             FIG. 6 shows a heat exchanger similar to that shown in FIG. 5, but in this case the holes in the distributor plate 18, which replaces the distributor plate 13 of the previous exemplary embodiment, are somewhat larger than the fully expanded tubes 7; a ring 20 made of elastic, porous material, e.g. elastic polyurethane foam, surrounds the pipe as it passes through each hole and is glued to the wall of the hole.

   The outer diameter of the rings 20 is chosen so that they sit snugly in the holes; the inside diameter, on the other hand, is slightly smaller than the diameter of the fully expanded tubes, so that the rings are compressed during operation and thereby guarantee intimate contact with the entire circumference of the tubes. For pipes with a largest outside diameter of 3.2 cm, e.g. Rings with an inner diameter of 2.5 cm can be selected.



       7 shows a detail of this variant and at the same time illustrates the work of the device in operation. The liquid supplied through the nozzle 15 forms a layer on the distributor plate 18 and sucks through the porous rings 20 in order from there to surround the tubes 7 between the distributor plate 18 and the lower plate 6 in the form of a thin, uniform jacket. Since the rings 20 are always in contact with the entire circumference of the pipes which are fully expanded in operation, the possibility of veining from the liquid running along the pipe is reduced.

   Since the porous material of the rings is elastic, it also compensates for changes in the cross section of the tubes, which, for. B. can be caused by pressure fluctuations in the liquid flowing through the pipes. (As already mentioned, these pressure fluctuations can be caused intentionally in order to remove deposits). Due to the porous material, the risk of the pipes scraping through when passing through the distributor plate is greatly reduced.



  The porous material should preferably have a porosity of at least 80 / a. The lower the porosity, the greater the depth required to flood the distributor base for the purpose of maintaining the required flow around the pipes. The already mentioned polyurethane foam is well suited; it can easily be cut into the shape you want and glued into the holes.



  A further improvement in the distribution of the liquid is obtained if a collar is attached to each pipe below the distributor base 18. Fig. 8 shows such an arrangement in which the collar is an elastic shear rubber O-ring 22, the normal inside diameter of which is slightly smaller than the largest diameter of the fully expanded tubes 7. To provide the O-ring with a stiff support surface , a rigid bushing 23 is attached to the corresponding points within each tube, the outer diameter of which is chosen so that it rests snugly against the inner wall of the fully expanded tube.

   The O-rings 22 should be installed as horizontally as possible and experience has shown that they improve the formation of a continuous liquid jacket along the pipes below.



  In all the embodiments according to FIGS. 5 to 8, the distributor base must be as horizontal as possible in order to achieve the best performance, so that the liquid entering through the inlet port 15 floods the distributor base at an even depth and there is a uniform flow of liquid along the pipes 7 .



       9 shows a further arrangement for achieving a uniform distribution of the liquid layer over the surface of a tube made of plastic film used in a heat exchanger of the tubular construction according to FIGS. 3 and 4. In this arrangement, the plastic tube is surrounded by a tightly fitting, wide-meshed fabric, which experience has shown that prevents any formation of veins in the flowing liquid and causes even liquid distribution over the entire tube.

   In the embodiment shown, it is a tubular knitted stocking 24 made of viscose rayon thread, the diameter of which decreases when the stocking is stretched and when it is returned to its original position, it expands again. The stocking 24 is fastened with the pipe 7 in the base 6 according to the embodiment shown in FIG. 4, the pipe with the stocking being pressed by a tubular clamping piece 12 against the inner wall of a hole provided in the base 6. When installing the second clamping piece on the other end of the pipe, make sure that the stocking is pulled tight and that it is placed close to the pipe that has expanded during operation.



  In the embodiment shown in Fig. 10 to 12, the plastic film forms air cushion-like For men, each of which consists of a substantially flat structure which includes a labyrinth-like, tubular channel extending from one corner to another part of the structure. Such a structure can easily be produced by folding a rectangular plastic film in the middle so that two opposite edges meet while the other two edges are folded over one another.

   The superposed edges can e.g. be connected to one another by heat sealing. Then several parallel straight seams are made on the overlapping foils, which alternately extend from one edge to almost the opposite edge.

   This creates a labyrinth channel, to which inlet and outlet openings are then attached, which are located on diagonally opposite corners when there is an even number of parallel seams and on adjacent corners when there is an odd number of parallel seams. The first case has been chosen for the present embodiment. Such structures are particularly useful for crystallization apparatus in accordance with the description below.



  The edge sealing seam can be placed slightly inside the actual film edge, creating fastening flaps. Fastening straps or similar parts, e.g. be attached to the structure by hot sealing.



       10 and 12 show four such tubular structures 25 which are held vertically next to one another in a crystallization container 26 by means not shown. The inlet openings 27 and outlet openings 28 of the four structures are connected to common inlet and outlet pipes 29 and 30, respectively. The cooling liquid can thus flow through all four structures 25 at the same time in parallel.

   The container 26 contains the solution to be crystallized, which is fed to the inlet pipe 31, from here to the: individual inlet stubs 32 arranged above the container and on both sides of the same and flows into the spaces between the structures 25. At one end of the container there is an outlet pipe 33, which is preceded by a plate 34 extending almost to the bottom of the container, in such a way that the liquid flowing towards the outlet pipe 33 flows upwards, thereby creating a zone of crystal deposition. The base of the Behäl age consists of four inclined plates 35 which extend down to an opening 36 which can be closed by a valve.



  During the operation of the system, the solution to be crystallized is fed to the container through the inlet pipe 31, while the cooling liquid or the cooling fluid flows through the inlet pipe 29 to the four structures 25. As in conventional crystallization apparatus, the temperature of the coolant and the required amount are selected so that the most economical crystallization of the salts takes place from the solution.

   The arrangement could e.g. chosen so that the required cooling of the solution and thus the crystallization takes place in one pass; In the case of a smaller system, a slightly larger amount of solution can be passed through the container two or more times so that the desired crystallization takes place, with fresh solution being supplied and used solution drained off at appropriate points in the system.



  The crystals are preferably formed on the surface of the structures 25, which consist of plastic and therefore do not offer the crystals a good adhesive surface due to their elasticity and their surface properties. The crystals thus fall with the liquid flowing downwards and separate therefrom at the bottom of the container in the crystal deposition zone formed by the plate 34. On the inclined plates 35, the crystals then reach the opening 36, from where they can be removed from time to time.



  The pressure of the liquid or fluid prevailing within the device 25 is kept approximately at the same level as the pressure of the solution, so that the devices 25 remain fully expanded and no noticeable tensile stresses occur. For the purpose of detachment of the crystals adhering to the surface of the devices, the pressure of the liquid or the fluid can be subjected to intermittent fluctuations so that the surfaces execute a wave movement. Such fluctuations in the pressures prevailing inside or outside can be made in all of the exemplary embodiments described when solid particles adhere to the surfaces of the plastic films.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE I. Vorrichtung zum Austausch von Wärme zwischen Fluida, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluida beim Wärmeaustausch voneinander trennende Wände aus Kunststoff-Folie bestehen. II. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung gemäss Patentanspruch I, für den Fall, dass sich an der Oberfläche der Kunststoff-Folie Kristalle oder sonstige feste Körper anlagern, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden mit der Folie in Berührung stehenden Fluida intermittierenden Druckschwankungen unterwor- den wird. UNTERANSPRÜCHE 1. PATENT CLAIMS I. Device for exchanging heat between fluids, characterized in that the fluids consist of plastic film separating walls during the heat exchange. II. A method for operating the device according to claim I, for the case that crystals or other solid bodies accumulate on the surface of the plastic film, characterized in that one of the two fluids in contact with the film was subject to intermittent pressure fluctuations becomes. SUBCLAIMS 1. Vorrichtung nach Patentanspruch I, in welcher die trennenden Wände mehrere parallel zueinander angeord nete Rohre (7) sind, die von dem einen Fluidum durchströmt werden können und an ihren einander gegenüberliegenden Enden in entsprechenden, in zwei Rohrböden (6) vorgesehenen Löchern befestigt und abgedichtet sind, wobei die Rohrböden einen Raunz abgrenzen, durch den das zweite Fluidum geführt wird, so dass dieses die Rohre umspült, dadurch gekennzeich-. net, dass jedes Rohrende durch ein in dieses eingeführte Klemmstück (12) im bezüglichen Loch gesichert und darin abgedichtet ist. 2. Device according to claim I, in which the separating walls are several parallel angeord designated tubes (7) through which the one fluid can flow and are fastened and sealed at their opposite ends in corresponding holes provided in two tube sheets (6) , the tube sheets delimiting a roughness through which the second fluid is passed so that it washes around the tubes, thereby marked. net that each pipe end is secured by a clamping piece (12) inserted into it in the relevant hole and sealed therein. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch I und Unteran spruch 1 für den Fall, dass sich das zweite Fluidum im flüssigen Aggregatzustand befindet, wobei die Rohre (7) im Betriebszustand der Vorrichtung im wesentlichen vertikal angeordnet sind und unter dem oberen Rohrbo den (6) ein im wesentlichen horizontaler Verteilerboden (18) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die. Rohre durch in diesem Verteilerboden (18) angebrachte Löcher (19) hindurchragen, die so bemessen sind, dass, deren Wandungen die vollausgedehnten Rohre (7) in geringem Abstand umgeben, dass ein ringförmiges Element (20) aus porösem Material in jedes der Löcher (19) im Verteilerboden (18) eingesetzt ist, wobei die Durchmesser dieses Elementes (20) so gewählt sind, dass. Device according to claim 1 and sub-claim 1 for the case that the second fluid is in the liquid state of aggregation, the tubes (7) being arranged essentially vertically in the operating state of the device and an essentially horizontal one under the upper tube bottom (6) Distributor base (18) is attached, characterized in that the. Pipes protrude through holes (19) made in this distributor base (18), which are dimensioned so that the walls of which surround the fully expanded pipes (7) at a small distance that an annular element (20) made of porous material into each of the holes ( 19) is inserted in the distributor base (18), the diameter of this element (20) being chosen so that. es fest im Loch (19) sitzt und bei vollausgedehnten Rohren (7) diese mit der Bohrung der sie umgehenden Elemente (20) in Berührung stehen und auf die Bohrung ein Druck ausgeübt wird. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch I und Unteran spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass kurz unterhalb des Verteilerbodens (18) ein Bund (22) vorgesehen ist. 4. Vorrichtung nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass. jedes Rohr von einem sich im wesentlichen über die ganze Rohrlänge erstreckenden, enganliegenden, weitma-- schigeü Gewebe umgeben ist. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch I und Unteran spruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe ein rohrförmiges gestricktes Textilgewebe ist. 6. it is firmly seated in the hole (19) and when the pipes (7) are fully expanded they are in contact with the bore of the elements (20) surrounding them and a pressure is exerted on the bore. 3. Device according to claim I and claim 2, characterized in that a collar (22) is provided just below the distributor base (18). 4. Device according to patent claim 1 and the dependent claims 1 to 3, characterized in that each tube is surrounded by a tightly fitting, wide-meshed fabric extending essentially over the entire length of the tube. 5. Device according to claim I and sub-claim 4, characterized in that the fabric is a tubular knitted textile fabric. 6th Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kunststoff-Folie so geformt ist, dass ein labyrinthartiger, rohrförmiger Kanal (25) ent steht. 7. Vorrichtung nach Patentanspruch I und Unteran spruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein im wesentli chen flaches, aufblasbares Gebilde (25) aus Kunststoff- Folie vorgesehen ist, dessen beide Hauptwände durch in gewissem Abstand voneinander verlaufende Nähte mit einander verbunden sind, so dass ein labyrinthartiger, rohrförmiger Kanal entsteht, und dass für das Ein- und Ausströmen des betreffenden Fluidums an einanderge-. genüberliegenden Enden des rohrförmigen Kanals eine Einlass- bzw. Device according to patent claim 1, characterized in that the plastic film is shaped in such a way that a labyrinth-like, tubular channel (25) is created. 7. The device according to claim I and Unteran claim 6, characterized in that an essentially flat, inflatable structure (25) made of plastic film is provided, the two main walls of which are connected by seams running at a certain distance from one another, so that a labyrinth-like, tubular channel is created, and that for the inflow and outflow of the relevant fluid to each other. opposite ends of the tubular channel an inlet or Auslassöffnung (28) angebracht ist. B. Vorrichtung nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass: die Folie eine Dicke von 0,0125 bis 0,125 mm aufweist. Outlet opening (28) is attached. B. Device according to claim 1 and the dependent claims 1 to 7, characterized in that: the film has a thickness of 0.0125 to 0.125 mm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2165267A1 (en) * 1971-12-29 1973-07-12 Krupp Gmbh HEAT EXCHANGER
EP0010118B1 (en) * 1978-10-23 1982-05-19 Hamon-Sobelco S.A. Heat exchanger, especially for an atmospheric cooler
US4279293A (en) * 1979-06-18 1981-07-21 Westinghouse Electric Corp. High temperature heat exchanger having porous tube sheet portions
NL8102024A (en) * 1981-04-24 1982-11-16 Esmil Bv FLUID HEAT EXCHANGER - FLUID HEAT EXCHANGE.
FR2507298A1 (en) * 1981-06-05 1982-12-10 Makeevsky Inzh Str Heat or mass transfer contactor for two immiscible fluids - has floating vertical guides for controlled thickness film of one liq.
US4532985A (en) * 1983-01-20 1985-08-06 Chicago Bridge & Iron Company Falling film heat exchanger
FR2542437B1 (en) * 1983-03-08 1988-04-08 Commissariat Energie Atomique HEAT EXCHANGER BETWEEN TWO FLUIDS
FR2542438B1 (en) * 1983-03-08 1988-02-26 Commissariat Energie Atomique HEAT EXCHANGER BETWEEN TWO GASES WITH PLASTIC EXCHANGE SURFACE
DD248419A1 (en) * 1984-09-03 1987-08-05 Dresden Komplette Chemieanlag FLUESSIGKEITSVERTEILERBODEN
DE69414970T2 (en) * 1993-10-06 1999-05-27 Kansai Electric Power Co Heat pipe and gas-liquid contact device with heat exchange, with heat pipes, and plate heat exchanger with gas-liquid contact

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