CH662411A5

CH662411A5 - Waermetauscher.

Info

Publication number: CH662411A5
Application number: CH129983A
Authority: CH
Inventors: Rene Meier
Original assignee: Mentec Ag
Priority date: 1983-03-10
Filing date: 1983-03-10
Publication date: 1987-09-30
Also published as: DE3402286A1; DE3402286C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher mit zwei voneinander abgetrennten je mit einem Einlass und einem Auslass ausgerüsteten und unterschiedliche Medien enthaltenden Hohlräumen.

Aus der DE-OS 2 359 208 ist ein Wärmetauscher bekannt, welcher aus einem zylindrischen Gehäuse und einem eingebauten Rohrbündel besteht. Die einzelnen Rohre des Rohrbündels werden an beiden Enden in Bohrungen je eines im Gehäuse eingeschweissten Flansches getragen. Im Gehäuse entstehen dadurch zwei voneinander abgetrennte für verschiedene Medien vorgesehene Hohlräume. Ein erster Hohlraum, bestehend aus dem durch die Bohrungen der Rohre miteinander verbundenen Oberteil und Unterteil und ein zweiter Hohlraum, bestehend aus dem durch die beiden das Rohrbündel tragenden Flanschen und den zylindrischen Mantel des Gehäuses abgegrenzten Mittelteil.

Der Nachteil dieses Wärmetauschers liegt darin, dass er für die Lösungsmittelaufbereitung wegen der schlechten Reinigungsmöglichkeit nicht geeignet ist. Ein Teil der bei der Verdampfung zurückbleibenden Rückstände setzt sich im Laufe der Zeit an den für den Wärmetausch massgebenden Wandungen ab. Um eine wirtschaftliche Zurückgewinnung der Lösungsmittel zu erreichen, müssen diese Rückstände von Zeit zu Zeit entfernt werden. Die Reinigungsarbeiten umfassen auch das Auskratzen eventuell das Ausbohren der Innenflächen der Rohre des Rohrbündels; ein sehr aufwendiges Unterfangen, vor allem dann, wenn viele solcher Rohre mit kleinen Durchmessern vorhanden sind und/oder wenn die Rückstände nicht hart sondern klebrig und zähelastisch sind. Ein weiterer Nachteil dieses Wärmetauschers liegt darin, dass der Aussenmantel des mittleren zylindrischen Gehäuseteiles für die im Innern stattfindende Kondensation isoliert werden muss.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher vorzuschlagen der sich für die Lösungsmittelaufbereitung eignet, bei welchem die bei der Verdampfung eines Lösungsmittels an den für den Wärmetausch massgebenden Wandungen sich niederschlagenden Rückstände auf einfache Art und ohne grossen Zeitaufwand entfernt werden können und keine zusätzliche Wärme-Isolationsschicht am Aussenmantel anzuordnen ist.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass das zu reinigende Innenrohr durch Lösen eines einzigen Flansches aus dem Gehäuse ausgebaut werden kann, dass die auf der glatten Aussen-fläche des Innenrohrs anhaftenden Rückstände gut zugänglich sind und durch Abkratzen oder im Extremfalle eventuell durch Überdrehen der Oberfläche einfach entfernt werden können, und dass die zwischen Innenrohr und Gehäusewandung aufgefüllte Waschlösung gleichzeitig die Wärme-Isolation für das als Kondensator dienende Innenrohr übernimmt.

Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Es zeigt:

einen Längsschnitt durch den Wärmetauscher.

In dieser Figur ist mit 1 ein zylindrisches Gehäuse eines Wärmetauschers mit einem linken Anschlussflansch 2 und einem rechten Anschlussflansch 3 und einem Auslass 4 bezeichnet. Am linken Anschlussflansch 2 ist ein Gehäusedeckel 5 und am rechten Anschlussflansch 3 ein Endflansch 6 befestigt. Am Auslass 4 ist der Anschluss einer Abzugsleitung 23 vorgesehen. Am Endflansch 6 ist ein mit einem Befestigungsflansch 8 und einem Abschlussdeckel 7.1 ausgerüstetes Innenrohr 7 festgemacht. Im Befestigungsflansch 8 ruht ein Dampfzuleitungsrohr 9 mit einem Dampfaustritt 11 und einem Einlass 10 für die Befestigung einer teilweise flexiblen Dampfzuleitung 25. Die Abzugleitung 23 und die Dampfzuleitung 25 sind mit einer Verbindungsleitung 24 endlos miteinander verbunden. Innerhalb dieses Kreislaufes sind eine Kondensatfalle 12 mit einem Ablassventil 14, ein Belüftungsventil 13 und eine Vakuumpumpe 15 zwischengeschaltet. Am Gehäusedeckel 5 des Gehäuses 1 sind ein Einlass 16 und ein Ablassventil 17 angeordnet. Eine im Gehäuse 1 in den Hohlraum zwischen dem Innenrohr 7 und der Gehäuse-Innenwand eingefüllte Waschlösung wird mit 19 und ein über der Waschlösung 19 sich bildender Lösungsmitteldampf wird mit 20 bezeichnet. Ein in das Innenrohr 7 eingeleiteter, komprimierter Lösungsmitteldampf erhält die Ziffer 21 und das daraus sich bildende Lösungsmittelkondensat die Ziffer 22. Am flanschseitigen unteren Ende des Innenrohres 7 ist ein aus dem Gehäuse 1 austretender Auslass 18 zum Abführen des Lösungsmittelköndensats 22 angeordnet.

Die vorstehend beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Der erfindungsgemässe Wärmetauscher wird in einer s

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Lösungsmittelaufbereitungsanlage als Kombination eines Verdampfers mit einem Kondensator eingesetzt. Ein geschlossenes Leitungssystem, bestehend aus der Abzugsleitung 23, der Verbindungsleitung 24 und der Dampfzuleitung 25, verbindet über die Vakuumpumpe 15 den Verdampfungsraum des Gehäuses 1 mit dem als Kondensator dienenden Innenrohr 7. Durch den Einlass 16 wird eine zu regenerierende fett-, färb- oder harzverschmutzte Waschlösung 19 in das Gehäuse 1 eingefüllt. Die Vakuumpumpe 15 wird durch einen nicht dargestellten Elektromotor angetrieben und erzeugt im Verdampfungsraum des Wärmetauschers einen Unterdruck. Der bei niedriger Temperatur im Vakuum aus der Waschlösung 19 gewonnene Lösungsmitteldampf passiert die Pumpe und wird gegen Normaldruck wieder ausge-stossen und in das Innenrohr 7 geleitet. Der komprimierte Dampf schlägt sich an der Innenwand des Innenrohres 7 nieder, wobei die frei werdende Kondensationswärme vom Innenrohr an die in den Verdampfungsraum eingefüllte Waschlösung 19 übertragen und direkt zur Verdampfung des Lösungsmittels genutzt wird. Gleichzeitig wirkt die das Innenrohr annähernd allseitig umschliessende Waschlösung 19 als Wärme-Isolationsschicht. Das sich ansammelnde Lösungsmittel-Kondensat 22 läuft fortdauernd drucklos über den Ablass 18 für den Wiederverbrauch in ein nicht dargestelltes Auffanggefäss ab. Zwischen Verdampfer und Vakuumpumpe 15 sichert eine durch eine Schwimmerkugel gesteuerte Kondensatfalle 12 die Pumpe vor flüssigem Lösungsmittel. Sie sammelt bereits in der Abzugleitung 23 durch eventuelle Funktionsstörungen sich niedergeschlagenes Kondensat und unterbricht bei steigendem Kondensatspiegel durch eine an einen Ventilsitz angezogene Schwimmerkugel den Dampfstrom und verhindert dadurch die weitere Verdampfung des Lösungsmittels im Verdamp-5 fungsraum des Wärmetauschers. Das sich angesammelte Lösungsmittel-Kondensat wird über das geöffnete Ablassventil 14 aus der Kondensatfalle 12 entfernt. Mit Hilfe des Belüftungsventils 13 wird die Verbindungsleitung 24 belüftet und damit die an den Ventilsitz angezogene Schwimmer-lo kugel wieder gelöst ; die Anlage ist damit für den normalen Betrieb wieder hergerichtet.

Nach und nach lagern sich im Wärmetauscher je nach der Art der Waschlösung 19 mehr oder weniger Rückstände an den Stellen wo der Wärmetausch für die Verdampfung statt-15 findet, also an der äusseren Wandung des Innenrohres 7 und des Abschlussdeckels 7.1 ab und beeinträchtigen die gute Funktionsfähigkeit und den Wirkungsgrad der Anlage. Eine Reinigung dieser Oberfläche drängt sich von Zeit zu Zeit auf. Durch eine entsprechende Materialwahl und Formgebung 20 für die Herstellung des Innenrohrs 7 und des Anschlussdek-kels 7.1 und eine spezielle Ausbildung des Befestigungsflansches 8 und der dazu nötigen Befestigungsmittel kann der Ausbau, die Reinigung der Oberfläche und der Wiedereinbau des Innenrohrs 7 innerhalb sehr kurzer Zeit erledigt 25 werden.

Anstelle der im Beispiel vorgeschlagenen liegenden Ausführungsform für den Wärmetauscher könnte auch eine stehende Ausführungsform mit entsprechend umgelagertem Einlass- und Auslass, Ablassventil etc. vorgesehen werden.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims

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( 1 ) mindestens ein den zur Aufnahme eines zu kondensierenden Mediums vorgesehenen, zweiten Hohlraum bildendes, aus einem an einem Ende mit einem Deckel (7.1) abgeschlossenen und am anderen Ende mit einem Befestigungsflansch (8) versehenen Zylinder bestehendes Innenrohr

1. Wärmetauscher mit zwei voneinander abgetrennten, je mit einem Einlass (10,16) und einem Auslass (4,18) ausgerüsteten und unterschiedliche Medien enthaltenden Hohlräumen, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Endflansch
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (7) eine glatte Mantelfläche und der Abschlussdeckel (7.1) den gleichen Durchmesser wie der Aussendurchmesser des Innenrohres (7) aufweist.

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PATENTANSPRÜCHE
3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (7) und der Abschlussdeckel (7.1) aus rostfreiem Stahl sind.
4. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Auslass (4) des Gehäuses (1) und am Einlass (10) des Innenrohres (7) die beiden Enden einer Verbindungsleitung angeordnet sind.
5. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die am Einlass (10) des Innenrohres (7) angeordnete Verbindungsleitung eine teilweise flexible Dampfzuleitung (25) ist.
6. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenrohr (7) ein parallel und zentrisch angeordnetes mit dem Einlass (10) verbundenes Zuleitungs-rohr (9) vorgesehen ist.

(6) des den zur Aufnahme eines zu verdampfenden Mediums vorgesehenen ersten Hohlraum umschliessenden Gehäuses
7. Wärmetauscher nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (1) ein Ablassventil (17) zum Ablassen von Verdampfungsrückständen angeordnet ist.

(7) angeordnet ist, wobei eine im Endflansch (6) des Gehäuses ( 1 ) für das Einführen des Innenrohres (7) vorgesehene Öffnung durch den Befestigungsflansch (8) des Innenrohres (7) geschlossen ist und der Mantel und der Deckel (7.1) des Innenrohres (7) durch das im ersten Hohlraum des Gehäuses (1) vorhandene Medium umschlossen ist.
8. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Einlass (16) ein dem durchfliessenden Medium Fremdwärme zuführender zusätzlicher Wärmetauscher vorgesehen ist.