DE1501462A1 - Waermeaustauscher mit Waelzkoerperfuellung und Verfahren zum Betrieb desselben - Google Patents

Waermeaustauscher mit Waelzkoerperfuellung und Verfahren zum Betrieb desselben

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DE1501462A1
DE1501462A1 DE19651501462 DE1501462A DE1501462A1 DE 1501462 A1 DE1501462 A1 DE 1501462A1 DE 19651501462 DE19651501462 DE 19651501462 DE 1501462 A DE1501462 A DE 1501462A DE 1501462 A1 DE1501462 A1 DE 1501462A1
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heated
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heat exchanger
drum
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Buss AG
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    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/04—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls with unperforated container
    • B02C17/06—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls with unperforated container with several compartments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
    • F28C3/10—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material
    • F28C3/12—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material the heat-exchange medium being a particulate material and a gas, vapour, or liquid
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F5/00—Elements specially adapted for movement
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

Wärmeaustaueoher mit Wälzkörperfüllung und Verfahren zum Betrieb desselben
Apparate mit Wälzkörperftillung wurden ursprünglich lediglich zur Vermahlung der verschiedensten Produkte in trockenem oder auoh in nassem - sohlammförmigem Zustand benutzt. Diese universelle Einsatzmögliohkeit bei verschiedenen Aggregatzuständen hat inzwischen auch zu einer Verwendung bei Trocken- und Reaktionsprozessen gefuhrt. Es wurde dabei immer wieder als Naohteil empfunden, dass die Wärmeübertragungsflachen in solchen Apparaten nur sehr beschränkt sind. Bei grösseren Wärmetönungen muss daher zu Hilfsmitteln gegriffen werden. Man leitet z.B. bei Irookenprozessen einen heiβsen Gasstrom duroh die Kugelmahle hinduroh» um die notwendige Wärmemenge zuzuführen. Bei Reaktionsprozessen ist ea notwendig, für gröasere Wärmetönungen mit dem Produkt auoh die Wälzkörper aus dem Apparate herauszuführen, «ie auaaerhalb wieder aufzuheizen und aie mit dem Produkt wieder
22,6·
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ΟΑΠ
ORIGINAL
in den Apparat zu geben. Da die Kugeln bei der Aufwärmung wieder sauber sein müssen, ist der bisherige Einsatz solcher Apparate für Reaktionen beschränkt.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein Wärmeaustauscher für flüssige, pastenförmige und körnige Materialien vorgesehen, welcher Wärmeaustauscher ein Gehäuse mit Wälzkörperfüllung aufweist. Die Erfindung besteht darin, dass zur Regulierung der Wärmeübertragungsflächen beheizte rippenartige in die Wälzkörperfüllung hinein ragende Flächen vorgesehen sind, entlang welchen sich die Wälzkörper vorbei bewegen, wobei sie gleichzeitig gereinigt werden. Das Verfahren zum Betrieb des Wärmeaustauschers besteht darin, dass zusätzlich zur Bewegung der Wälzkörper im Innern des Gehäuses diese laufend aus dem Gehäuse heraus und wieder in dieses hinein in Umlaufbewegung gebracht werden, wobei die Wälzkörper auf ihrem Wege ausserhalb des Gehäuses aufgeheizt oder gekühlt werden.
Auf beiliegenden Zeichnungen sind Aueführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigern
Pig. 1 einen Längsschnitt durch eine Schwingnühle, Pig. 2 einen Querschnitt durch diese Schwingmühle, Pig. 3 einen Längsschnitt durch eine Kugelmühle ait
ringförmigen WärmeUbertragungarippen, Pig, 4 einen Querschnitt zu Pig. 2,
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Fig· 5 zeigt eine Kugelmühle mit glatter Aus3enwand und der Anordnung der wärmeübertragenden Scheiben avtf einem Zentralrohr und
Fig. 6 einen Querschnitt durch diese Kugelmühle.
Sie in den Fig. 1 und 2 dargestellte Schwingmühle weist ein zylindrisches Gehäuse 1 mit einem Heizmantel 2 auf. Das Gehäuse i ist durch Scheiben 3 in einzelne Kammern unterteilt, die ihrerseits mit geeigneten Wälzkörpern 4, z.B. Kugeln oder Walzen gefüllt sind. Die Scheiben 3 sind hohl, und die Hohlräume 5 sind mit dem Heizmantel 2 des Gehäuses verbunden und dadurch ebenfalls wärmeführend· Die Scheiben weisen Ausschnitte 6 auf, durch welche sich eine Auegleiche-Möglichkeit für die Wälzkörper ergibt. Ferner kann das Produkt die ganze Einrichtung durchlaufen und für einen eventuellen Gasabzug ist ebenfalls gesorgt.
Das Gehäuse 1 ist mit einem Einlaufstutzen mit einem Auslaufstutzen sowie mit einem Gasabzugstutzen versehen, welche Teile in der Zeichnung nioht dargestellt sind. Die Wälzkörper 4 werden durch einen geeigneten Sohwingantrieb zumeist In eine zur Längsachse des Apparates senkrecht stehende Kreisechwingung versetzt, wobei erfahrungsgemäß •ine starke radiale Bewegung der Wälzkörper im Apparat •rfolgt. Wird nun das Ausgangsmaterial oder werden die AusgangsHaterialien z.B. in flüssiger Form in den Apparat
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eingeführt, so wird das Produkt zunächst den Apparat füllen, um dann durch einen Überlauf am Auslaufstutzen auszufliessen, so dass ein kontinuierlicher Durchfluss gegeben ist. Hierbei wird das Produkt an den wärmeübertragenden Flächen des Gehäuses 1 und der Scheiben 3 vorbeigeführt, wobei entweder durch diese Flächen Wärme zugeführt oder auch durch Kühlung abgeführt werden kann. Sie starke Bewegung des Produktes durch die Wälzkörper und die stete Reinigung dieser Flächen erlauben einerseits einen guten Wärmeübergang und verhüten andererseits, dass in gewissen plastischen Aggregatzuständen das Material ausbacken kann. Die Art der Durcharbeitung des Produktes durch die Wälzkörperbewegung verhinderet eine Blockierung auch wenn das Produkt plastisch ist. Es können daher neben Reaktionsprozessen auch.jede Art von Trockenprozessen ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden, bei denen das Produkt vom flüssigen Zustand unter stetem Abtrieb des Flüssigkeitsdampfes über den plastischen Zustand bis zum trockenen oder körnigen Zustand am Auslauf getrocknet wird.
Eine weitere Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. In diesen ist eine Kugelmühle mit mitlaufendem Gehäuse dargestellt. Das zylindrische Gehäuse ist mit 11 bezeichnet,- welches einen Heizmantel 12 trägt. In das Gehäuse 11 sind ringförmige Rippen 13 mit beheizten Hohlräumen als zusätzliche wänaeübertragende
,.·...■■■■■'"- 4 909826/0459
Flächen eingebaut. Sie Zuführung und Abführung der Produkte erfolgt in bekannter Weise durch die Wellenzapfen der Kugelmühle.
Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Kugelmühle, bei der in einem Gehäuse 21 mit Heizmantel 22 zusätzliche wärmeübertragende scheibenförmige Flächen 23 auf einem zentralen Rohr 24 angeordnet sind. Dieses Rohr 24 dreht sich zusammen mit dem Gehäuse 21. Gemäss einer Variante ist es möglich, das Gehäuse 21 feststehend zu gestalten und in diesem das zentrale Rohr 24 mit den Scheiben 23 als Rührer rotierend anzuordnen. Durch die Anordnung von entsprechenden Querstäben wird dafür Sorge getragen, dass die Wälzkörperfüllung zwischen den Scheiben umgewälzt wird.
Weiter ist auch eine Kombination von ringförmigen, am Gehäuse der Kugelmühle angebrachten Wärmeübertragungsflächen und den Scheiben auf dem zentralen Rohr möglich·
Die Beheizung oder Kühlung der Wärmeaustauscher kann sowohl mit gasförmigen als auch flüssigen Medien erfolgen} für höhere Temperaturen ist auch der Einbau einer Feuerkammer ohne weiteres möglich·
Bei einer weiteren Ausbildung des beschriebenen Wärmeaustauschers führen die Wälzkörper zusätzlich zu der Bewegung
" 5 "■· BAD 909826/0459
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im Innern des Gehäuses eine Bewegung ausserhalb des Gehäuses durch. Sie werden laufend aus dem Gehäuse entnommen und auf einem Kreislauf wieder in das Gehäuse gebracht, wobei die Wälzkörper auf ihrem Wege ausserhalb des Gehäuses nach Bedarf aufgeheizt oder gekühlt werden.
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Claims (1)

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Patentansprüche
Wärmeaustauscher für flüssige, pastenförmige und körnige Materialien, welcher ein Gehäuse mit Wälzkörperfüllung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vergrösserung der Wärmeübertragungsflachen "beheizte rippenartige in die Wälzkörperfüllung hineinragende Flächen vorgesehen sind, entlang welchen sich die Wälzkörper vorbeibewegen, wobei sie gleichzeitig gereinigt werden.
2e Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das beheizte Gehäuse durch radial eingebaute beheizte Scheiben in Kammern unterteilt ist, die durch Scheibenausschnitte untereinander in Verbindung stehen, wobei die Wälzkörper durch Vibration in Bewegung gesetzt werden.
3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das beheizte Gehäuse tromrnelförmig ausgebildet ist und an der Aussenwand befestigte ringförmige beheizte Rippen aufweist, wobei die Wälzkörper durch Drehen der Trommel in Bewegung gesetzt werden.
4» Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das beheizte trommeiförmige Gehäuse eine ebenfalls beheizte zentrale Welle mit aufgesetzten scheibenförmigen
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Wärmeübertragungsflächen besitzt, wobei das Gehäuse und die Scheibenwelle sich mit derselben Geschwindigkeit drehen.
5· Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das beheizte trommelförmige Gehäuse feststehend ist und eine beheizte zentrale Welle mit beheizten Scheiben besitzt, welche als Rührer ausgebildet sind, wobei zwischen den Scheiben axiale Mitnehmer befestigt sind, welche die Wälzkörper bewegen.
6· Verfahren zum Betrieb eines Wärmeaustauschers, welcher ein Gehäuse mit Wälzkörperfüllung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Bewegung der Wälzkörper im Innern des Gehäuses diese laufend aus dem Gehäuse heraus und wieder in dieses hinein in Umlaufbewegung gebracht werden, wobei die Wälzkörper auf ihrem Wege auaserhalb des Gehäuses aufgeheizt oder abgekühlt werden«
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DE19651501462 1964-07-27 1965-07-02 Waermeaustauscher mit Waelzkoerperfuellung und Verfahren zum Betrieb desselben Pending DE1501462A1 (de)

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US3369598A (en) 1968-02-20
CH412952A (de) 1966-05-15
GB1110132A (en) 1968-04-18

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