DE1151007B

DE1151007B - Waermeaustauschvorrichtung zwischen einem auf einem Foerderband durch einen Tunnel hindurchgefuehrten Gut und einem den Tunnel durchstroemenden gasfoermigen Mittel

Info

Publication number: DE1151007B
Application number: DEU7043A
Authority: DE
Inventors: Gerald Lothan Forster; Mervyn Hubert Trower
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1959-04-06
Filing date: 1960-04-06
Publication date: 1963-07-04
Also published as: BE589457A; AT228244B; ES257446A1; GB903899A; CH385898A; DK107233C

Description

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.
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.
Die Erfindung bezieht sich auf die Lösung dieser Probleme.
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.
Vorzugsweise sind die Querschnitts$ächen der Förderbandöffnungen verglichen mit denen des Tunnels gering.
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.
Am Gasauslaß kann eine Trennwand vorgesehen sein, die den Tunnel schräg durchsetzt, so daß die Gasströme an jedem Ende des Tunnels aneinander vorbeigeleitet werden.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Abteile 20 und 24 enthalten jeweils eine Kühleinheit mit Ammoniakkühlschlange.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Bei der dargestellten Vorrichtung sind die einzigen scharfen Umlenkungen in dem allgemeinen Weg des Luftstroms diejenigen an den Ventilatoren an den Enden der Tunnel.
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.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Wärmeaustauschvorrichtung, bei welcher der Wärmeaustausch in einem Tunnel zwischen einem auf einem Förderband durch diesen Tunnel hindurchgeführten Gut und einem den Tunnel durchströmenden gasföimigen Mittel durch unmittelbare Berührung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl in der Nähe der Einlaufstelle als auch der Auslaufstelle des Förderbandes in den bzw. aus dem Tunnel je ein Gaseinlaß und etwa in der Mitte zwischen Einlaufende und Auslaufende des Förderbandes ein Gasauslaß angeordnet sind, 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.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drosseleinrichtung wenigstens einem der Gaseinlässe zur Regulierung des Gasstroms, der durch diesen Gaseinlaß geht, zugeordnet ist, um den Gasdruck an der benachbarten Förderbandöffnung zu regeln.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasauslaß eine den Tunnel schräg durchsetzende Trennwand aufweist, durch welche die von den Tunnelenden kommenden Gasströme aneinander vorbeigeleitet werden.
4. Vorrichtung näch Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Ventilator in der Nähe jedes Gaseinlasses angeordnet ist und der Gasweg lediglich an den Ventilatoren jeweils eine scharfe Umlenkung aufweist. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwecks Verwendung eines endlosen Förderbandes mit einer zweiten, gleichartigen Vorrichtung so zusammengebaut ist, daß jedes Trum des Förderbandes durch einen Tunnel läuft und die beiden Tunnel durch eine das Umkehrende des Förderbandes umfassende Verbindungskammes miteinander verbunden sind.