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Wärmeaustauschvorrichtung zwischen einem auf einem Förderband durch
einen Tunnel hindurchgeführten Gut und einem den Tunnel durchströmenden gasförmigen
Mittel Die Erfindung bezieht sich auf Wärmeaustauschvorrichtungen und ähnliche Vorrichtungen,
bei denen Gas in einem oder durch einen Tunnel in Umlauf gesetzt wird.
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Bei einem kontinuierlichen Verfahren zum Wärmeaustausch zwischen Gegenständen
und einem Gas kann ein Förderband, welches die Gegenstände trägt, durch einen Tunnel
geführt und Gas über die Gegenstände, während sie sich in dem Tunnel befinden, geblasen
werden. Bei solchen Einrichtungen tritt jedoch dann das Problem hinsichtlich der
Verhinderung eines Leckens des Gases aus den Öffnungen, durch die das Förderband
in den Tunnel eintritt und den Tunnel verläßt, auf. Die Verringerung der Anzahl
von scharfen Umlenkungen oder Krümmungen, welchen das Gas unterworfen wird, ist
ein anderes in Betracht zu ziehendes Problem, da die Umlenkungen Wirbelbildungen
verursachen, die den Energieaufwand der Einrichtung erhöhen.
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Die Erfindung bezieht sich auf die Lösung dieser Probleme.
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Gemäß der Erfindung ist eine Wärmeaustauschvorrichtung vorgesehen,
bei welcher der Wärmeaustausch in einem Tunnel zwischen einem auf einem Förderband
durch diesen Tunnel hindurchgeführten Gut und einem den Tunnel durchströmenden gasförmigen
Mittel durch unmittelbare Berührung erfolgt. Sowohl in der Nähe der Einlaufstelle
als auch der Auslaufstelle des Förderbandes in den bzw. aus dem Tunnel sind ein
Gaseinlaß und etwa in der Mitte zwischen Einlaufende und Auslaufende des Förderbandes
ein Gasauslaß angeordnet, durch welchen die an den Enden des Tunnels in diesen eingeleiteten
Gasströme getrennt voneinander abgeleitet und jeder einem geschlossenen Wärmeaustauscher
zugeführt werden, worauf sie durch den dem ersten Einlaß gegenüberliegenden Einlaß
wieder in den Tunnel zurückkehren.
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Vorzugsweise sind die Querschnitts$ächen der Förderbandöffnungen verglichen
mit denen des Tunnels gering.
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Einem oder jedem Gaseinlaß kann zur Regelung des Gasstromes, welcher
durch diesen Gaseinlaß eintritt, eine Drosseleinrichtung zugeordnet sein, um den
Gasdruck an der benachbarten Förderbandöffnung zu regeln.
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Am Gasauslaß kann eine Trennwand vorgesehen sein, die den Tunnel schräg
durchsetzt, so daß die Gasströme an jedem Ende des Tunnels aneinander vorbeigeleitet
werden.
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In der Nähe jeden Gaseinlasses kann ferner ein Ventilator angeordnet
sein, und jeder Gasweg kann so angeordnet sein, daß eine scharfe Umlenkung oder
Krümmung nur am Ventilator auftritt.
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Gemäß der Erfindung ist es schließlich möglich, die vorstehend beschriebene
Vorrichtung zum Zwecke der Verwendung eines endlosen Förderbandes mit einer zweiten,
ähnlichen Einrichtung auf solche Weise zu verbinden, daß jedes Trum des Förderbandes
durch einen Tunnel läuft und die beiden Tunnel miteinander durch eine Verbindungskammer
verbunden sind, welche das Umkehrende des Förderbandes einschließt.
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Die Erfindung wird an einem dargestellten Ausführungsbeispiel näher
erläutert. Es zeigt Fig. 1 die Seitenansicht einer zusammengesetzten Vorrichtung,
Fig. 2 die Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine schaubildliche
Darstellung eines Teils der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 in vergrößertem Maßstab,
Fig. 4 eine andere schaubildliche Darstellung des Teils der Vorrichtung gemäß Fig.
3 in vergrößertem Maßstab.
In den Fig. 1, 2 und 4 sind Teile der
Wände der Vorrichtung entfernt worden, um die Innenteile freizulegen.
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Die Vorrichtung umfaßt zwei parallele Tunnel 1, 2, durch welche jeweils
ein gerades Seitentrum 3 bzw. 4 eines endlosen Förderbandes aus rostfreiem Stahl
läuft. An den Umkehrenden geht das endlose Förderband über Scheiben 5, 6, wobei
die Scheibe 6 für den Antrieb eingerichtet ist. Das endlose Band tritt durch eine
enge Einlaufstelle 7 in ein Ende des Tunnels 1 ein. Das Band läuft parallel und
nahe dem Boden des Tunnels 1 und geht unter einer Plattform 8 auf halber Länge des
Tunnels hindurch. Das Band verläßt den Tunnel 1 durch eine Auslaufstelle 9, geht
in eine das eine Umkehrende des Förderbandes umfassende Verbindungskammer 10, welche
die Scheibe 6 vollständig einschließt, und tritt durch eine Einlaufstelle 11 in
den unteren Tunnel 2 ein. Es läuft dann parallel und in der Nähe des oberen Teils
des Tunnels 2, geht über eine Plattform 12, die sich auf halber Länge des Tunnels
befindet, verläßt den Tunnel 2 durch eine enge Auslaufstelle 13, geht dann über
die Scheibe 5 und tritt durch die Öffnung 7 wieder in den Tunnel 1 ein. Auf diese
Weise ist das Band von seinem Eintritt durch die Öffnung 7 an eingeschlossen, bis
es durch die Öffnung 13 austritt.
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Zwischen der Plattform 8 und dem Oberteil des Tunnels 1 befindet sich
eine Trennwand 14 (vgl. insbesondere Fig.4), die den Tunnel l schräg durchsetzt.
Es sind Gasauslässe 15,16 in den Seitenwänden des Tunnels 1 auf jeder Seite der
Trennwand 14 vorhanden. In der Nähe jedes Endes des Tunnels 1 befindet sich ein
Gaseinlaß 17, 18. In Fig. 1 ist ein Teil der Tunnelwand weggebrochen, um den Einlaß
17 zu zeigen, während die Lage des Einlasses 18 angedeutet ist. Leitungen verbinden
den Auslaß 15 mit dem Einlaß 18 und den Auslaß 16 mit dem Einlaß 17. Die Plattform
8, die Trennwand 14, die Auslässe 15 und 16 stellen die Gasauslaßeinrichtung für
den Tunnel 1 dar.
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Die den Auslaß 15 mit dem Einlaß 18 verbindende Leitung weist eine
Abzweigung 19, ein Abteil 20, eine Abzweigung 21 und das Gehäuse eines Zentrifugalventilators
22 auf.
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Die den Auslaß 16 mit dem Einlaß 17 verbindende Leitung weist in ähnlicher
Weise eine Abzweigung 23, ein Abteil 24, eine Abzweigung 25 und das Gehäuse eines
Zentrifugalventilators 26 auf.
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In dem unteren Tunnel 2 befindet sich eine Trennwand 27, die schräg
in den Tunnel 2 zwischen der Plattform 12 und dem Boden des Tunnels liegt. Die Trennwand
27 ist parallel zu und senkrecht unter der Trennwand 14 des Tunnels 1 angeordnet.
Es befinden sich Gasauslässe in den Wandungen des Tunnels 2 auf gegenüberliegenden
Seiten der Trennwand 27. Die Anordnung ist ähnlich derjenigen, die in Fig. 4 für
den Tunnel 1 gezeigt ist. Der eine Auslaß ist durch eine Abzweigleitung 28 mit dem
Abteil 20, der andere Auslaß durch eine Zweigleitung 29 mit dem Abteil 24 verbunden.
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Es sind ferner Gaseinlässe 30, 31 in der Nähe jedes Endes des Tunnels
2 vorgesehen; in Fig. 1 ist ein Teil der Wand entfernt, um den Einlaß 30 zu zeigen,
während von dem Einlaß 31 nur die Lage angedeutet ist. Eimaß 30 ist mit dem Abteil
24 durch das Gehäuse eines Zentrifugalventilators 32 und eine Zweigleitung 33 verbunden.
Der Einlaß 31 ist in ähnlicher Weise mit dem Abteil 20 durch das Gehäuse eines Zentrifugalventilators
34 und eine Zweigleitung 35 verbunden. Auf diese Weise sind die Auslässe des Tunnels
2 durch Leitungen mit den Einlässen 30, 31 in ähnlicher Weise verbunden wie es bei
den Auslässen und Einlässen in dem Tunnnel 1 der Fall ist.
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Die Abteile 20 und 24 enthalten jeweils eine Kühleinheit mit Ammoniakkühlschlange.
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Die beiden Tunel 1. und 2 und sämtliche Leitungen sind in einem Isoliergehäuse
eingeschlossen, aus dem lediglich die Einlauf- bzw. Auslaufstelle 7 und 13 herausgezogen
sind.
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Die vier Ventilatoren 26, 22, 34 und 32 haben gleiche Leistungsfähigkeit
und arbeiten mit gleicher Geschwindigkeit. Es wird nur der Luftfluß, wenn diese
Ventilatoren in Betrieb sind, beschrieben.
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Der Ventilator 26 zieht Luft aus dem Abteil 24 durch die Abzweigung
25 und treibt einen Luftstrom durch den Einlaß 17 und längs des Teils la des Tunnels
1 in eine Richtung, die von diesem Ende des Tunnels weggeht. Dieser Luftstrom geht
über einen Teil der Plattform 8 und wird durch die Trennwand 14 durch den Auslaß
in die Abzweigung 19 gerichtet, aus welcher er in das Abteil 20 geht.
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Der Ventilator 22 zieht Luft aus dem Abteil 20 durch die Abzweigung
21 und treibt einen Luftstrom durch den Einlaß 18 und längs des Teils 1 b des Tunnels
1 in eine Richtung, die von diesem Ende des Tunnels weggeht (diese Richtung ist
entgegengesetzt derjenigen des Luftstroms im Teil la des Tunnels). Der Strom geht
über einen Teil der Plattform 8 und wird durch die Trennwand 14 durch den Auslaß
16 und durch die Abzweigung 23 in das Abteil 24 geleitet.
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Der Ventilator 32 zieht in ähnlicher Weise Luft aus dem Abteil 24,
bläst sie durch den Teil 2 a des Tunnels 2, bis sie durch die Trennwand 27 über
die Abzweigung 28 in das Abteil 20 abgeleitet wird. Der Ventilator 34 zieht in ähnlicher
Weise Luft von diesem Abteil 20, bläst sie durch den Teil 2 b des Tunnels 2, von
welchem sie durch die Trennwand 27 über die Abzweigung 29 in das Abteil 24 abgeleitet
wird.
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Die vier Ventilatoren sind so angeordnet, daß die von den Abteilen
20, 24 abgezogene Luft mit hoher Geschwindigkeit im wesentlichen gerade in die Tunnel
in der richtigen Strömungsrichtung geleitet wird.
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Während die Luft durch die Abteile 20 und 24 geht, wird sie durch
die Kühleinheit gekühlt. Auf diese Weise ziehen die beiden Ventilatoren 26, 32 gekühlte
Luft aus dem Abteil 24 und blasen sie durch eine Hälfte jedes Tunnels, wobei diese
Luft dann von den Tunneln durch das Abteil 20 geht, wo sie wieder gekühlt wird.
Diese wieder gekühlte Luft wird dann von dem Abteil 20 durch die beiden Ventilatoren
22, 34 abgezogen und in entgegengesetzter Richtung durch die anderen Hälften der
Tunnel geblasen. Die Luft geht dann wieder durch das Abteil 24.
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Es sind schwingbare Klappen 37, 38 (vgl. Fig. 1) angeordnet, um den
Querschnitt der Einlässe 17 bzw. 30 zu regeln. Die Einstellungen der Klappen werden
so vorgenommen, daß der Venturieffekt an den Einlässen 17, 30 derart ist, daß der
Druck an der Einlaufstelle 7 und der Auslaufstelle 13 des Förderbandes Atmosphärendruck
ist, so daß im wesentlichen kein Lecken von Kühlluft aus diesen Öffnungen heraus
stattfindet.
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Bei der dargestellten Vorrichtung sind die einzigen scharfen Umlenkungen
in dem allgemeinen Weg des
Luftstroms diejenigen an den Ventilatoren
an den Enden der Tunnel.
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Die dargestellte Verbundvorrichtung kann für das Härten von Eiscremewürfeln
oder -formlingen verwendet werden. Die Eiscremeformlinge werden auf die Oberfläche
des Förderbandes an einer Stelle zwischen der Scheibe 5 und der Einlaßöffnung 7
aufgelegt und werden durch die Öffnung 7, den Teil 1 a des Tunnels 1, unter der
Plattform 8 hindurch, durch den Teil 1 b des Tunnels und um die Scheibe 6 herum
in das Abteil 10 gefördert, wobei die Formlinge jetzt an dem Band angefroren sind.
Dann gehen sie durch den Tunnel 2, über die Plattform 12 und treten durch die Ausgangsöffnung
13 aus. Die gehärteten Formlinge werden von dem Band abgeschlagen, bevor es um die
Scheibe 5 geht.