DE1501462A1 - Waermeaustauscher mit Waelzkoerperfuellung und Verfahren zum Betrieb desselben - Google Patents
Waermeaustauscher mit Waelzkoerperfuellung und Verfahren zum Betrieb desselbenInfo
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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
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
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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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CH988964A CH412952A (de) | 1964-07-27 | 1964-07-27 | Wärmeaustauscher mit Wälzkörperfüllung und Verfahren zum Betrieb desselben |
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