CH646510A5 - Cylindrical or prismatic insert in the form of a heat exchanger for fermenters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen zylindrischen oder prismati- sehen die Form gemäss Fig. 2 ergibt. Zur Gewährleistung eischen Einbau in Form eines Wäumetauschelementes gemäss nes kreiszylindrischen Durchgangs weiden die gekrümmten dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Wärmetauschflächen 2 an ihren den Sammelkammern 3 und

Es ist bekannt, Fermentoren mit einer Umwälzeinrich- 55 4 zugewandten Enden gerade Fortsätze 8 bzw. Enden auf, so-tung zu kühlen oder auch zu beheizen, wobei je nach zu über- dass die Sammelkammern 3 und 4 der rotierenden Umwälztragender Wärmeleistung entweder der Boden oder die Sei- einrichtung 5 nicht im Wege sind. Die Umwälzeinrichtung 5 tenwände der Fermentoren durch Aufschweissung von Halb- kann als Belüftungseinrichtung ausgebildet werden, indem röhren oder ähnlichen Einrichtungen gekühlt werden. Es ist beispielsweise über die Leitung 9 durch die Rotationsachse auch bekannt, in Fermentoren Heizrohrbündel einzubauen. 60 der Umwälzeinrichtung 5 Luft zu den Flügelspitzen über ent-Ein wesentlicher Nachteil der Wandheizflächen besteht darin, sprechend angeordnete Leitungen zugeführt wird. Dies kann dass die Wände nur auf einer Seite bespült sind und so nicht drucklos erfolgen, wenn die Enden der Leitungen in Strö-vollständig ausgenützt werden können. Der Einbau von Heiz- mungsgebiete münden, wo Unterdruck herrscht. Durch diese oder Kühlrohrbündel scheitert an der schlechten Reinigungs- Belüftungsmassnahme wird der Flüssigkeit in Form von klei-möglichkeit sowie an den sonst vorhandenen Einbauten. «5 nen Bläschen Luft zugeführt, die infolge ihrer grossen Wir-

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, den Stand kungsoberfläche einen günstigen Stoffaustausch ermöglichen, der Technik zu verbessern, indem die vorhandenen Einbauten Dem Fermentor 10 wird über die Leitung 23 Kühl- oder als Wärmetauschelement ausgebildet werden. Heizflüssigkeit zugeführt, die in den Sammalkammern 3 auf

die gesamte Fläche des Wärmetauschelementes 1 aufgeteilt wird. Die aufgeteilte Flüssigkeitsmenge wird um Austrittssammler 4 wieder gesammelt und durch die Ableitung 24 aus dem Fermentor entfernt. Infolge wechselnder Menge von zu fermentierender Flüssigkeit bzw. zur Optimierung des Fermentationsprozesses ist es oftmals notwendig, die Heiz- oder Kühlleistung des Wärmetauschelementes 1 zu beeinflussen.

Wir weisen in diesem Zusammenhang nur auf die Tatsache hin, dass die Lebensbedingungen für den mikrobiologischen Prozess weitestgehend von der Einhaltung eines engen Temperaturintervalles die Zahl der unerwünschten Bakterien gering gehalten werden. Zur Regelung der Wärmetauschleistung ist nun einerseits in der Zuflussleitung 23 ein Drossel-

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ventil 7 angeordnet, sodass die eintretende Flüssigkeit einen geringeren Druck aufweist, und andererseits ist eine Entlüftungsleitung 6 an der höchsten Stelle des Austrittssammlers 4 vorgesehen, sodass der maximale Flüssigkeitsstand im Wär-5 metauschelement 1 durch die Betätigung des Drosselventiles 7 und damit auch die thermische Leistung desselben eingestellt werden kann.

Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, die Wär-io metauschflächen 2 im Gegensatz zu Fig. 4 mit beidseitiger Aufwölbung auszubilden, indem Bleche gleicher Festigkeit und Wandstärke verwendet werden, und gleichzeitig dem aufblähenden Material genügend Raum gelassen wird.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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   PATENTANSPRÜCHE Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,

   1. Zylindrischer oder prismatischer Einbau in Form eines dass das Wärmetauschelement mindestens aus zwei Wärme-Wärmetauschelements für Fermentoren für die Kühlung oder tauschflächen besteht, die durch eine Eintritts- und eine AusBeheizung der zu fermentierenden Flüssigkeit, mit mehreren trittssammelkammer anspeisbar sind, wobei jede Sammel-jeweils im wesentlichen aus zwei miteinander verbundenen 5 kammer mit den jeweils zwei benachbarten Wärmetauschflä-Blechen bestehenden Wärmetauschflächen, die ein Wärme- chen verbunden ist und jeweils in der Richtung der Erzeugentauschelement bilden, dadurch gekennzeichnet, dass das den der Mantelfläche des Einbaus angeordnet ist und dass die Wäumetauschelement (1) mindestens aus zwei Wärmetausch- Bleche der Wärmetauschflächen örtlich durch Punktschweisflächen (2) besteht, die durch eine Eintritts- und eine Aus- sung verbunden sind und mindestens ein Blech zwischen den trittssammelkammer (3,4) anspeisbar sind, wobei jede Sam- 10 Punktschweissungen zonenweise nach aussen gewölbt ist. melkammer (3,4) mit den jeweils zwei benachbarten Wärme- Weitere wesentliche Merkmale von Ausführungsformen sind tauschflächen verbunden ist und jeweils in der Richtung der in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

   Erzeugenden der Mantelflächen des Einbaues angeordnet ist, Das Verfahren zur Regelung der Heiz- oder Kühlleistung und dass die Bleche der Wärmetauschflächen (2) örtlich durch des Einbaus ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduktion Punktschweissung verbunden sind und mindestens ein Blech 15 der Heiz- oder Kühlleistung die Menge der durch das Wärmezwischen den Punktschweissungen zonenweise nach aussen tauschelement strömenden Flüssigkeit gedrosselt wird und gewölbt ist. die Entlüftungsleitung des Wärmetauschelementes geöffnet
2. 2. Einbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, wird, wodurch die Höhe des Flüssigkeitsspiegels in der verti-dass dieser einen kreiszylindrischen Durchgang aufweist und kal angeordneten Eintrittssammelkammer entsprechend der einen Raum für eine rotierende Umwälzeinrichtung (5) oder 20 gewünschten Heiz- oder Kühlleistung einstellbar ist. Belüftungseinrichtung umschliesst (Fig. 2). Die Erfindung ist in den angeschlossenen Figuren 1 bis 4
3. 3. Einbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:

   dass die Wärmetauschflächen (3,4) zugewandten Enden gera- Fig. 1 einen Fermentor im Aufriss de Fortsätze (8) aufweisen, die in die jeweilige Sammelkam- Fig. 2 einen zugehörigen Grundriss mer (3 bzw. 4) eingeführt und mit dieser verschweisst sind 25 Fig. 3 die Ausbildung eines Wärmetauschelementes

   (Fig. 2). Fig. 4 einen Schnitt gemäss Schnittlinie IV in Fig. 3.
4. 4. Einbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, In den Figuren 1 und 2 ist ein Fermentor 10 in Auf- und dass die Wärmetauschflächen (2) des Wärmetauschelementes Grundriss dargestellt. Der Fermentor 10 besteht im wesent-(1) aus Blechen unterschiedlicher Stärke gebildet sind und liehen aus einem zylindrischen Behälter mit einem eingebau-dass jeweils das stärkere Blech an der Innenwand des Wärme- 30 ten Wärmetauschelement 1 und einer rotierenden Umwälztauschelementes angeordnet ist und das äussere Blech zwi- einrichtung 5, die das flüssige Medium innerhalb des Behäl-schen den Punktschweissungen zonenweise nach aussen ge- ters umwälzt, sodass Überhitzungen und Unterkühlungen wölbt ist (Fig.4). vermieden werden. Das Wärmetauschelement 1 ist als kon-
5. 5. Einbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, zentrischer Zylinder ausgebildet und besteht aus zwei schalen-dass das Wärmetauschelement an seiner höchsten Stelle, ins- 35 förmigen Wärmetauschflächen 2, die durch eine Eintrittsbesondere an der Austrittssammelkammer (4) eine Entlüf- und eine Austrittssammelkammer angespeist werden. Jede tungsleitung (6) aufweist, mittels welcher im Zusammenwir- Sammelkammer 3 bzw. 4 ist mit jeweils zwei Wärmetauschken mit einem Drosselventil (7) die Heiz- oder Kühlleistung flächen 2 verbunden. Die Wärmetauschflächen 2 bestehen aus des Wärmetauschelementes regelbar ist. zwei parallelen Blechen 11 und 12 und aus Anschlussrohren
6. 6. Verfahren zur Regelung der Heiz- oder Kühlleistung 40 13 und 14. Die beiden Bleche 11 und 12 weisen vorzugsweise des Einbaus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Blechstärken auf, sind an den Rändern mit zur Reduktion der Heiz- oder Kühlleistung die Menge der den Anschlussrohren 13 und 14 verschweisst und weisen ra-durch das Wärmetauschelement strömenden Flüssigkeit ge- sterförmige Punktschweissungen 15 auf. Wird nun durch die drosselt wird und die Entlüftungsleitung des Wärmetausch- Anschlussrohre 13 bzw. 14 eine Druckflüssigkeit zwischen die elementes geöffnet wird, wodurch die Höhe des Flüssigkeits- 45 beiden Bleche gepresst so wird sich der schwächere Blechteil standes in der vertikal angeordneten Eintrittssammelkammer zwischen den Schweisstellen ausbauchen, und es bildet sich entsprechend der gewünschten Heiz- oder Kühlleistung ein- ein Durchgang für die Druckflüssigkeit vom Anschlussrohr stellbar ist. 13 zum Anschlussrohr 14. Nach Herstellung dieser ebenen

   Wärmetauschfläche 2 wird diese eingerollt und an die Sam-

   50 melkammern 3 und 4 mittels der Anschlussrohre 13 und 14

   angeschlossen und verschweisst, sodass sich im Grundriss ge-