DE10359565A1 - Wärmetauscher, insbesondere zur Erwärmung von Süßwarenmassen - Google Patents
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Abstract
Ein Wärmetauscher (10), insbesondere zur Erwärmung von Süßwarenmassen, weist einen Gehäusemantel (12) auf, in dem mehrere Mischeinsätze (22 bis 25) angeordnet sind. Jeder Mischeinsatz (22 bis 25) besteht aus identisch ausgebildeten Segmenten (28 bis 31), welche wiederum von Leitblechen (34 bis 44) gebildet werden. Die Leitbleche (34 bis 44) bilden zwei Gruppen (32, 33) aus, welche um 90 DEG zueinander versetzt angeordnet sind. Der erfindungsgemäße Wärmetauscher (10) ermöglicht bei besonders kompaktem Aufbau eine relativ hohe Leistung.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere zur Erwärmung von Süßwarenmassen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Ein derartiger Wärmetauscher ist aus der
EP 1 067 352 A1 bekannt. Bei dem bekannten Wärmetauscher wird dessen Querschnitt von Mischelementen ausgefüllt, welche jeweils vier sich kreuzende Stegplatten und acht gekürzte, sich kreuzende Stegplatten aufweisen. Durch diese Geometrie haben die Stegplatten, welche als Mischeinsatz bezeichnet werden, in etwa den gleichen Durchmesser wie Höhe, wobei sie jeweils die gesamte Querschnittsfläche des Wärmetauschers ausfüllen. Je nach erforderlicher Mischleistung wird bei dem bekannten Wärmetauscher eine bestimmte Anzahl dieser Mischeinsätze, um jeweils 90° zueinander verdreht, hintereinander angeordnet. Durch diese charakteristische Geometrie ist die Effektivität derartiger Systeme in relativ schlanken Wärmetauschern mit langen Rohrbündeln am größten, da man hier mehrere Mischelemente bzw. Mischeinsätze hintereinander anordnen kann und über die Länge die erforderliche Wärmeaustauschfläche erreicht wird. - Da die maximale Länge eines Wärmetauschers sehr oft durch die Hallenhöhe in der Fabrik begrenzt ist und gleichzeitig kompakte Maße des Wärmetauschers gefordert werden, muss bei größeren Leistungen die erforderliche Wärmeaustauschfläche über eine Durchmesservergrößerung des (äußeren) Mantelrohrs des Wärmetauschers bzw. der Wärmeleitrohre erzielt werden. Dies würde bei einer maßstäblichen Vergrößerung der aus der
EP 1 067 352 A1 bekannten Geometrie zwangsläufig zu einer Reduzierung der Mischeinsätze und damit der Mischleistung führen. - Vorteile der Erfindung
- Der erfindungsgemäße Wärmetauscher, insbesondere zur Erwärmung von Süßwarenmassen, mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass hohe Leistungen mit relativ großen Wärmeleitungsrohrdurchmessern erzielt werden, ohne dass die Mischleistung, d.h. die Anzahl der Mischeinsätze reduziert ist. Erfindungsgemäß wird dies gemäß des Anspruchs 1 im Wesentlichen dadurch erreicht, dass die Querschnittsfläche in mehrere, winkelgleiche Segmente unterteilt und Leitbleche aufweist, welche zumindest teilweise über dies gesamte Höhe eines Segmentes reichen.
- Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Wärmetauschers, insbesondere zur Erwärmung von Süßwarenmassen, sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Zeichnung
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert.
- Es zeigen:
-
1 einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher in einem vereinfachten Längsschnitt, -
2 den oberen Teil des Wärmetauschers nach1 zur Verdeutlichung der Anordnung der Wärmeleitrohre ebenfalls in einem vereinfachten Längsschnitt, -
3 einen Querschnitt in der Ebene III-III der1 und -
4 einen einzelnen Mischeinsatz, wie er bei einem Wärmetauscher gemäß der1 verwendet wird, in einer perspektivischen Darstellung. - Beschreibung des Ausführungsbeispiels
- In der
1 ist ein Wärmetauscher10 dargestellt, der zur Erwärmung einer Masse, beispielsweise einer Zucker-Glukose-Lösung, dient, wie sie für Süßwaren verwendet wird. Der Wärmetauscher10 hat ein Wärmetauschergehäuse11 . Das Wärmetauschergehäuse11 besteht im Wesentlichen aus einem zylindrisch ausgebildeten Gehäusemantel12 sowie an den jeweiligen Enden des Gehäusemantels12 angeordneten Abschlussdeckeln13 ,14 . Im Bereich nahe des einen Abschlussdeckels13 ist ein Zulauf15 für die zu erwärmende Masse, und im Bereich nahe des anderen Abschlussdeckels14 ein Ablauf16 angeordnet. Die zu erwärmende Masse durchströmt das Wärmetauschergehäuse11 somit vom Zulauf15 in Richtung des Ablaufs16 . Ferner ist am einen Abschlussdeckel13 ein Zulauf17 für ein Wärmemedium, beispielsweise erhitzter Dampf, und am anderen Abschlussdeckel ein Ablauf18 für das Wärmeleitmedium angeordnet. - Das Wärmemedium, vorzugsweise erhitzter Wasserdampf, wird innerhalb des Wärmetauschergehäuses
11 in einer Vielzahl, in der2 dargestellten Wärmeleitrohren19 geführt, welche allesamt parallel zueinander angeordnet sind und sich zwischen den Abflussdeckeln13 ,14 erstrecken. Die Erwärmung der Masse innerhalb des Wärmetauschers10 erfolgt dadurch, dass die über den Zulauf15 in den Wärmetauscher10 eintretende Masse die Wärmeleitrohre19 umströmt und dabei erwärmt wird, und nach der Erwärmung über den Ablauf16 den Wärmetauscher10 verlässt. - Um einerseits eine gute Durchmischung der durch den Wärmetauscher
10 durchgeleiteten Masse zu ermöglichen, und andererseits die Verweilzeit der Masse im Wärmetauscher10 zu verlängern, sind im hohlzylindrisch ausgebildeten Gehäusemantel12 eine Vielzahl von plattenförmigen Mischelementen21 angeordnet. - Die Mischelemente
21 bilden im Ausführungsbeispiel vier hintereinander im Gehäusemantel12 um jeweils 90° zueinander versetzt angeordnete Mischeinsätze22 bis25 aus. Die Anzahl der Mischeinsätze22 bis25 , welche jeweils identisch ausgebildet sind, kann je nach Einsatzfall erhöht oder erniedrigt werden, um beispielsweise höhere Wärmeübertragungsraten zu ermöglichen. Um eine möglichst geringe Höhe der Mischeinsätze22 bis25 zu ermöglichen, ist jeder Mischeinsatz22 bis25 in Bezug auf seine Querschnittsfläche in mehrere, gleichartige Segmente unterteilt, entsprechend der3 im Ausführungsbeispiel in jeweils vier, je einen Winkelbereich von 90° umfassende Segmente28 bis31 . - Jedes der Segmente
28 bis31 weist entsprechned der4 zwei Gruppen32 ,33 mit Leitblechen34 bis38 bzw.39 bis44 auf. Die Leitbleche34 bis38 der einen Gruppe32 sind um 90° versetzt zu den Leitblechen39 bis44 der anderen Gruppe33 angeordnet. Ferner sind in allen Leitblechen34 bis44 dem Durchmesser der Wärmeleitrohre19 angepasste Durchtrittsöffnungen45 ausgebildet. Die einzelnen Durchtrittsöffnungen45 an den Leitblechen34 bis44 fluchten dabei, so dass die Wärmeleitrohre19 , wie exemplarisch an einem Wärmeleitrohr19 in der4 dargestellt, durch die Durchtrittsöffnungen45 geschoben werden können und dabei jeweils schräg untereinem Winkel von 45° zu den Leitblechen34 bis44 verlaufen. - Ferner sind die streifenförmigen Leitbleche
34 bis44 derart angeordnet, dass zwischen zwei Leitbleche34 bis38 der ersten Gruppe32 jeweils ein Leitblech39 bis44 der zweiten Gruppe33 durchragt. Die Breite der Leitbleche34 bis44 ist weiterhin jeweils an ihrer breitesten Stelle gleich groß, wobei die Leitbleche34 bis44 auf der dem Gehäusemantel12 zugewandten Seite der Form des Gehäusemantels12 entsprechend abgerundet ausgebildet sind. Die Länge der Leitbleche34 bis44 ist derart, das diese teilweise über die geasmte Höhe eines Segmentes28 bis31 reichen. - Wie man am besten in der
3 erkennt, sind die einzelnen Segmente28 bis31 um jeweils 90° verdreht zueinander innerhalb eines Mischeinsatzes22 bis25 angeordnet. Dadurch ist es möglich, alle Segmente28 bis31 identisch auszubilden. Dies hat zur Folge, dass sich eine rationelle Fertigung der einzelnen Segmente28 bie31 erzielen läßt.
Claims (3)
- Wärmetauscher (
10 ), insbesondere zur Erwärmung von Süßwarenmassen, mit einem zylindrisch ausgebildeten Wärmetauschergehäuse (11 ), das an seinen Stirnseiten von jeweils einem Abschlussdeckel (13 ,14 ) verschlossen ist, mit innerhalb des Wärmetauschergehäuses (11 ) parallel zueinander angeordneten Wärmeleitungsrohren (19 ) für ein Wärmemedium, insbesondere erhitztem Wasserdampf, und mit in dem Wärmetauschergehäuse (11 ) hintereinander angeordneten Mischeinsätzen (22 bis25 ), die jeweils aus mehreren, miteinander verbundenen, Durchtrittsöffnungen (45 ) aufweisenden Leitblechen (34 bis44 ) bestehen, welche in einem Winkel von ca. 45° zu den Wärmeleitungsrohren (19 ) bzw. zum Wärmetauschergehäuse (11 ) angeordnet sind und von den Wärmeleitungsrohren (19 ) durchdrungen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Wärmetauschergehäuses (11 ) in mehrere, einen jeweils gleichen Winkelbereich überdeckende Segmente (28 bis31 ) unterteilt ist und dass jedes Segment (28 bis31 ) aus Leitblechen (34 bis44 ) besteht, welche zumindest teilweise über die gesamte Höhe des Segmentes (28 bis31 ) reichen. - Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischeinsätze (
22 bis25 ) identisch ausgebildet sind. - Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wärmetauschergehäuse (
11 ) hintereinander angeordneten Mischeinsätze (22 bis25 ) jeweils um 90° zueinander versetzt angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003159565 DE10359565A1 (de) | 2003-12-18 | 2003-12-18 | Wärmetauscher, insbesondere zur Erwärmung von Süßwarenmassen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003159565 DE10359565A1 (de) | 2003-12-18 | 2003-12-18 | Wärmetauscher, insbesondere zur Erwärmung von Süßwarenmassen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10359565A1 true DE10359565A1 (de) | 2005-07-14 |
Family
ID=34672895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2003159565 Withdrawn DE10359565A1 (de) | 2003-12-18 | 2003-12-18 | Wärmetauscher, insbesondere zur Erwärmung von Süßwarenmassen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10359565A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009098444A2 (en) * | 2008-02-06 | 2009-08-13 | Shane Mirza | Heat transfer apparatus |
US8628233B2 (en) | 2007-05-24 | 2014-01-14 | Atlas Holding Ag | Flow channel for a mixer heat exchanger |
-
2003
- 2003-12-18 DE DE2003159565 patent/DE10359565A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8628233B2 (en) | 2007-05-24 | 2014-01-14 | Atlas Holding Ag | Flow channel for a mixer heat exchanger |
WO2009098444A2 (en) * | 2008-02-06 | 2009-08-13 | Shane Mirza | Heat transfer apparatus |
WO2009098444A3 (en) * | 2008-02-06 | 2009-12-03 | Shane Mirza | Heat transfer apparatus |
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