DE132513C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vr 132513 KLASSE 85«.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Flüssigkeitserhitzer mit Windkessel und Berieselungs-Wärmeaustausch, bei welchem durch Berieselung der einen Seite der Austauscherwand und durch energische Drehung des Flüssigkeitsringes an der anderen Seite eine erhöhte Wärmerückgewinnung erzielt wird.

Der in der beiliegenden Zeichnung dargestellte Apparat besteht aus folgenden Theilen:

Der gufseiserne Fufs a mit aufgenietetem Blechmantel b bildet den Dampfraum und dient gleichzeitig als Lagerung für die Welle c und als Grundplatte für den Wellblechmantel d.

Auf der Welle c ist die gegen Wärmedurchgang durch Isolation geschützte Rührglocke e abnehmbar aufgesetzt und wird mittelst der Welle c durch den unten befindlichen Riemenantrieb f in schnelle Drehung versetzt. Die Trommel bringt demnach die Flüssigkeit auf der einen Seite gegen den Dampfraum, auf der anderen Seite gegen den als Wärmeaustauscher dienenden Aufsenmantel d in energische umlaufende Bewegung. Die zu erhitzende und gleich nach der Erhitzung zu kühlende Flüssigkeit macht folgenden Weg:

Sie tritt zunächst in das Vertheilungsbecken g und rieselt von hier über die ganze Oberfläche des Mantels vertheilt zum Sammelbehälter h und läuft von dort zu einer Pumpe, weiche die Flüssigkeit durch das Rohr i bei k in den Apparat drückt.

Die unter der Rührglocke befindliche Luft dient hier als Windkessel für die Pumpe und entlastet gleichzeitig infolge des Auftriebes die Lagerung. Dabei bewirkt der Flüssigkeitsdruck, dafs die Luft so weit zusammengedrückt wird, dafs der Dampfraum immer mit Flüssigkeit bedeckt ist. Das Rohr / mit dem Hahn m dient aufserdem noch zur Regulirung des Luftinhaltes.

Von dem Windkessel aus wandert nun die Flüssigkeit zwangläufig zwischen dem Dampfraum und der Rohrtrommel herab, wird dabei auf die nöthige Sterilisirungstemperatur gebracht und steigt dann auf der anderen Seite der Rührtrommel wieder auf bis zum Austrittsrohr n, von wo die Leitung beliebig weitergeführt werden kann.

Jedes Flüssigkeitstheilchen macht hierbei infolge der schnellen Drehung der Rührglocke, die mit Rührleisten versehen ist, einen sehr langen, schraubenförmig aufsteigenden Weg. Die Reibung der Flüssigkeit an der Ausgleichswand bewirkt, dafs die benachbarten Molecule stetig durch einander wirbeln und immer neue Theikhen mit der Wand in Berührung kommen und Wärme abgeben. Die schnelle Drehung verhindert dabei gleichzeitig, dafs die über einander liegenden Schichten verschiedener Temperaturen sich selbstthätig mischen, wie dieses bei ruhenden Schichten immer geschieht, wenn die wärmere Schicht unten ist. Man kann also hier die Flüssigkeit im Aufsteigen abkühlen.

Die Temperatur nimmt infolge der regen Wärmeabgabe an die über die Aufsenseite des Mantels fein vertheilt rieselnde kalte Flüssigkeit so bedeutend ab, dafs trotz sehr geringer Abmessungen des Apparates ungefähr ²/₃ der Calorien, welche der Flüssigkeit bis zur Höchsttemperatur zugeführt werden, auf diesem Wege wieder gewonnen werden.

Der als Heizmittel benutzte Dampf braucht somit nur ¹J₃ der zur Erhitzung der Flüssigkeit erforderlichen Wärme herzugeben. Die Ersparnifs an Dampf ist demnach eine sehr grofse. Die Form des Apparates gestattet es aufserdem, durch geeignete Vergrößerung der gewellten Wand d die Wärmerückgewinnung noch erheblich zu erhöhen.

Das wesentlich Neue an dem Apparat gegenüber älteren Constructionen von Regenerativerhitzern ist:

ι. der Windkessel, welcher die Stofswirkungen der für Sterilisirzwecke allgemein verwendeten Druckpumpen ohne Windkessel aufhebt,

2. die Berieselung des Aufsenmantels zwecks Wärmerückgewinnung und die vollständige Trennung der Wärmerückgewinnung von der Dampfhocherhitzung durch die isolirte Rührglocke,

3. die geeignete Bewegung der Flüssigkeitstheilchen, zwischen denen ein Wärmeaustausch stattfinden soll, d. h. Berieselung auf der einen und schnelle Drehung auf der anderen Seite.

Die unter 2. genannten Neuerungen sind besonders wichtig. Alle älteren Constructionen benutzen nämlich die Rührtrommel als Regenerativfläche oder schliefsen wenigstens die eintretende Flüssigkeit zwischen Dampfheizfläche auf der einen und Regenerativfläche auf der anderen Seite ein, vergl. z. B. die Patentschrift 112829. Diese Constructionen bedingen aber stets eine Verminderung der Rückkühlung an der Regenerativwand, weil die eintretenden Flüssigkeitstheilchen infolge des gröfseren Temperaturunterschiedes an der Seite der Dampfheizfläche hauptsächlich dieser Fläche die Wärme entziehen, während von der anderen Seite wegen des geringen Temperaturunterschiedes sehr wenig Wärme durchdringt und die Rückkühlung der Flüssigkeit dementsprechend über ein bestimmtes Mafs nicht gesteigert werden kann. Aufserdem haben alle diese Constructionen den Nachtheil, dafs diese Fläche nicht beliebig vergröfsert werden kann, ohne dafs der Dampfraum und damit der ganze Apparat unnöthigerweise vergröfsert wird. Die Zusammenstellung der bekannten wirksamen Berieselungs - Wärmeaustauschvorrichtung mit einem Dampferhitzer in der Weise, dafs beide durch ein isolirtes Rührwerk zu einem einzigen Apparat einfachster Construction vereinigt sind, ohne dafs sich beide Vorrichtungen in ihrer Wirkungsweise irgendwie beeinflussen können, ermöglicht es, die Regenerativwirkung bis auf die Höchstgrenze zu- steigern, die Dampfheizfläche auf das richtig erforderliche Mafs zu beschränken und ergiebt demnach einen Apparat, welcher das höchste Mafs der Dampfersparnifs erzielt und dabei leicht zu zerlegen und zu reinigen ist.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:
   Berieselungs-Regenerativerhitzer für zu sterilisirende Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet,' dafs über dem innenliegenden Dampfraum eine isolirte Rührglocke angeordnet ist, deren oberer Theil als Windkessel dient, und dafs die Wärmerückgewinnung an dem gewellten Mantel des Apparates stattfindet, der von aufsen berieselt wird, während der innen aufsteigende Flüssigkeitsring durch die isolirte Rührglocke \'on der am Dampfraum sich bewegenden Schicht getrennt und in energische umlaufende Bewegung gesetzt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.