DE1525512A1

DE1525512A1 - Verfahren zum selbsttaetigen Reinigen einer endlosen Leitung und Anordnung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE1525512A1
Application number: DE19661525512
Authority: DE
Inventors: Gullaksen Jarl Eilif; Wennerberg Fritz Johan
Original assignee: Alfa Laval AB
Current assignee: Alfa Laval AB
Priority date: 1965-07-12
Filing date: 1966-07-12
Publication date: 1969-12-18
Also published as: AT273187B; GB1100797A; ES328976A1; CH450842A; BE683802A; NL6609772A; SE303303B; US3425083A

Description

hA <i- H, ;*5 ;;'.J SCHKE

/ CULA

Tiüxiciien, dea

ALFA. LaVAL AB, - ium'ba/Scttwedeii'

A. 982

¥er-faiu?e_;n ztjm sei bat ta ti gen,. Ee int gen einer

und Ano:3?dnung zuo? Duretofiöirung. dieses.

Me Boriindumg beaieJat siok auf eirt Yerfatiren zum s'eib.at tatigen Heilligen eriner endlos en. Leitung und eine Anordnung ZUi" Durchführung; dieae.s, Verfahrens:*

Krfindumg; wird^; naehfolgeiid an Hand einer
forin in. Ipana eines; lärmeaustauacihers näher

3e.i vielen .Pl üsaigk el ten,, welche in der lahrungsmittelinduatri© zur Pasteurlaierung oder Stemllsier-img erwärmt-

werden

BAD OBIQlNAL

werden müssen^^; z°.B» Milch_f, · FleisehextifakteV Leimwasser»α entstehen Pr obi eine y da* weüri sie·, erwärmt- werden,/-•bestimmte Bestandteile wie Proteine.,; 'ausgefällt^: weraen^

Beteeizimg· (ier^^/SI^lmeübe3?trägtxrlgs_:fl·äcil·erl·. v werden: mit" einer' Scalcüt' aus- Beätaiidteüen. -.fa

i:Gi£L ein:e sohleciite liäLE-meleitfäiaig^eit Bie läCTieiiböirtragiingsfähigiceit des- Wärmeaü;stau.s:o.ßers wird, beeinträchtigt» der- Strömungswiderstand eriiöht,- '- die "Kanal.e des· lärmeättstausciiers könnten sicii gegeaonefifallsf ^aülstäncli g verstopfen.; Qleiuhzeitig wird die afegeOlagertie' S-ciiiGÜrt ^:am£^: eine beträeiitl-ieh iiöäere iemperatar als die PliissigJceit erwärmt,, was zur Eolge haben itann,; daß: das Produkt naca teilig;'beeinflußt wird, ^;z,B. in der Weiseΐ da'ß es einen seHIeGilten^GeröGiiiiiacK :annimmt oder sein Hährwert verringert wirdo/ Weitere Säen teile- beateii-eüi darini" uafi. sicn^:-die abgelager-te Seiilciif lockern und das Produkt verunreinigen kann.»' äcnließlicii ist z:u erw/ä&nen,; daß'äüs den. erwäömten: .Giründea eine ^;solciie An.* laige ■ nlaiit^: langer als/ ein bis zwei oder' höchst ens sechs Stund em" im Bestriieb) g;ehai ten werden" kann,j"i3evo,r dieser zxim fteiBigea der· ikniage: abgeiStellt;^lwer.den. muß« ^ ' " ■■

Diese

Bad

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Biese.üaciiteile können durch direkte Beheizung ver- -mieden werdeny wobei das Heizmedium, das Wasserdampf sein-kann^ unmittelbar in das Produkt geleitet und mit.diesem vermischt wird. Jedoch führt diese zu Komplikationen an derer Art, deht, hinsichtlich Hygiene und Konzentration. Gregebenenfalls Können auch zwei gesonderte Wärmeaustauscher verwendet werden.Während sich der eine im Betrieb befindet, kann der andere gerei- ^ •nigt werden. Dies bedeutet wiederum eine Komplizierung des Betriebes und eine Erhöhung der Kosten der Anlage, da viele Teile doppelt vorgesehen werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist die Vermeidung dieser Nach- - teile und die Schaffung eines Verfahrens zum selbsttätigen Heinigen einer endlosen Leitung, z.B.. eines Teils eines Wärnieaustauscners in der Weise , daß dieser praktisch für eine unbegrenzte Zeit in Betrieb gehalten ( werden Kann«, Unter der Bezeichnung "selbsttätige Reinigung" Ist zu, verstehen, daß ~.ede Keigung zur Bildung einer Ablagerung an der heitsen Fläche verhindert wird und falls sich eine Ablagerung bildet, diese sofort entfernt wird, d.h. zu einein solch frühen Zeitpunkt,

daß

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daß sich diese abgelöste Ablagerung verteilt und wieder im Produkt aufgelöst wird, ohne daß dieses merklich beeinflußt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren geschieht mit Hilfe von einem oder mehreren Reinigungselementen, die im Rohr durch ein durch dieses hindurehströmendes Medium gefördert werden, welches dem Rohr durch einen Einlaß zugeführt und aus dem Rohr durch einen Auslaß abgeleitet wird, welcher Einlaß und Einlaß so ausgebildet ist·, daß das Hindurchtreten des Reinigungselements bzw* der Reinigungseiemente durch sie verhindert wird. Das. kennzeichnende Merkmal des Verfahrens besteht darin, daß das Reinigungselement bzw. die Reinigungselemente und ein Teil des Mediums durch die endlose Leitung, vorbei am Auslaß und am Einlaß des Mediums durch eine Ejektorwirkung und/oder durch den durch das fließende Medium ausgeübten Druck ständig in Umlauf gesetzt werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Anordnung, z.B. eines Wärmeaustauschers, zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens. Eine solche Anordnung, die eine endlose Rohrleitung aufweist, unterscheidet sich dadurch, daß das endlose Rohr so gebogen ist,

daß 90985 1/070 5 -■; ■

, daßd-das Reinigung s element; bzw. die Reinigungsei emente ständig: innerhalb des Rohrs- umlaufen kannen und ' sich'am Auslaß· sowie am. Einlaß: varbeibewegsn,; welch letzterer als Düse ausgebildet sein kann,, und die Reinigungs-! emen-te- durch eine unter Druck eintretende flüssigkeit, gefördert werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung; in lerbindung-mit. beiliegenden Zeichnungen und zwar^ z;edgeru ;

Fig« 1 in schema ti scher Bär s teilung· einen Wärmeaoia— ; tauscher^ mit den ziug:eharig:en Einrichtungen und

Kg*2 eine Sehnittansicht eines Teils· des gleichen Wärmeaustauschers in einer praktischen Ausfüh— rungs-form*

Wie Figo: 1 ze igt j, wird die im Wärmeaustauscher zu behandelnde Flüssigkeit unter Druck durch eine leitung¹ I zugeführt,, tritt durch eine Düse 2 hindurch und" strömt von dieser in der Längsrichtung der endlosen Rohrleitung 3 zu einem Auslaß 4» durch weichen, ein

Teil

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leal, der Sl/üssigkeit austritt*^Mt 5 sind Schlitzte im ' ■

% au edaent dies^ rnngebendem Gehäuse^be^zeüicteet* i dian, Auslaß 4 bildet:»: Im-nerhaib; des: Rohrs 3; befinden sich, ein, oner mehrere ReiMguagaeiemente &,/ weiche ' bei (äer. dar.gsatel2.ten Äus-ftiiiruiOg^OrJii. di.e ' 5öa?m·..'-e'inisr:". Ku--' g:el. habea_r, dereji Dure/imeaser annaherrtd. gLexea "deniQeml- '; g:ea dies-· Rohrs: 3 ist;» Bie Bedln-i^::guaigseül.ernennte, könneva mit. : t; adie.an-^¥©^apirum-g.eimi ^ea^Sietoert.-s-e-iji,. um eine-b©ssere-

g; an der Innenwand dies; Eqües zu. erziel en_r wenn die Rei.ni.guin.gs-el:.eme.nt;e z-ui&ammen, mit der Flüssigkeit duren daa Rohr gefördert werden.· Bei dem dargea.telitan Beispiel hat -daa Rohr zwei parallele Teile 3a. und 3b,■ die.; miteinander durch halbkreisförmige Rohrkrümmer 3e und 3d -Verbunden. sind. Der Rohrkrümmer 3d ist an. der- Düse 2. ao Vorbeige führt, daß sich die Kugeln ohne Behinderung an dier· Düsie Yorbeibewegen und ihren ömlauf durch, das;: Rohr* feartäetzen Können.: Di.e Eeile Ja_ff Jb; uoadi 3g- des Rohra aind "wan einem Gehäuse ^ das mit einem. Einlad S mud einem Auslaß 9· für ein.'

versenen

Di.e DSae 2, ist sich in der¹ Strömmgsrichtung verjüngeiid. gpseigt^ sie kannr JeEo=Ch voll; ^K^lindriscii: sein* " ■■■'

Die

Die Flüssigkeitsströraung aus der Düse 2 wird mit hoher Geschwindigkeit durch die Rohrleitungssteile' 3b| 3c und 3a gefördert, aus welch letzterem ein Teil durch die Schlitze 5 austritt, während der Rest zusammen mit den Kugeln sich durch den Krümmer 3d zurück zur Düse bewegt. Die durch die Düse zugeführte Flüssigkeit übt eine Saugstrahlwirkung auf die restliche Flüssigkeit und auf die Kugeln aus, bis diese durch den durch die ■ Düse eintretenden Flüssigkeitsstrom weitergefördert werden und einen neuen Umlauf im Rohr ausführen. Die · Schlitze 5 oder andere Perforationen im Rohr müssen so klein sein, daß die Kugeln nicht durch sie hindurchtreten können. .

Beim Hindurchtreten durch das Rohr schabt die Kugel alle Ablagerungen sofort nach ihrem Entstehen an der Rohrwand weg. In dem Moment, in welcnem sich die Ablagerung J bildet, ibu.-sie gewöhnlich weich und kann leicht entfernt werden. Öie abgelöste, weiche Ablagerung wird dann verteilt oder in der Flüssigkeit aufgelöst.

Wenn die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Rohr nicht ausreichend hoch ist, kann eine Hilfsumlaufpumpe 10 eingesetzt werden, welche durch eine Leitung

über

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über Schlitze 12.im Rohr 3 Flüssigkeit vom Rohr hinter der Düse 2 absaugt und durch eine Leitung 13 diese Flüssigkeit in die Leitung 1 vor der Düse 2 förderte Hierdurch wird beträchtlich menr Flüssigkeit durch die Düse 2 in das Rohr 3 gefördert, wodurch eine höhere Geschwindigkeit entsteht. Die Flüssigkeitsströmung durcn die Hilfspumpe kann mehrere Male größer sein als die im Wärmeaustauscher je Zeiteinheit behandelte Flüssigkeitsmenge.

Bei hoher Temperatur wird gewöhnlich eine kurze Verweilzeit für die Flüssigkeit im Wärmeaustauscher angestrebt» Es muß daher versucht werden, eine große Heizfläche mit Bezug auf das Volumen zu erhalten. Dies bringt mit sich, daß die Rohrleitung 3 kleine Abmessungen haben soll. Bei Versuchen, die zu guten üirgebnissen geführt haben, wQr die Gesamtlänge des Rohrs 4 Meter, der Innendurchmesser 6 mm und die behandelte Flüssigkeitsmenge (Milch) 200 1 je Stunde. Bei größeren Anlagen sind eine Anzahl von Rohrleitungen parallel geschaltet und mit gemeinsamen Ein- und Auslässen sowie mit einem gemeinsamen Gehäuse für das Heizmedium versehen. Ferner kann die Hilfsumlauf-

pumpe 9 09 8S1/0 70 5

pumpe für alle Rohrleitungen gemeinsam vorgesehen sein»

Figur 2 zeigt eine praktische Anordnung eines Teils eines erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers, bei welcher mehrere Rohrleitungen parallel geschaltet sind, jedoch nur eine Befestigung eines Rohrs in Endstücken gezeigt

ist ο ' - _Λ

Die Leitung 1 für die zu behandelnde Flüssigkeit sowie der Teil 3d der endlosen Rohrleitung sind in einem Endstück 14 befestigt, das durch eine Ringmutter 15 mit einem anderen Endstück 16 verschraubt ist. Im Endstück 16 sind Teile 3a und Teile 3b der endlosen Rohrleitung 3 so befestigt, daß sie, wenn die Endstücke gegeneinander gedruckt werden, sich gegenüber entsprechenden Teilen des Rohrs im Endstück 14 befinden, mit welchen Teilen sie in Verbindung stehen. Im Endstück 16 ■■ * sind Kammern 17 und 18 vorgesehen, von denen die erst ere den Rohrteil 3b mit der Leitung 1 verbindet, und die letztere len Röhrteil 3a mit dem Rohrteil 3d verb-_rndet. Diese Kammern sind mit Auslaßkanälen 19 und 20 im Endstück 16 versehen, an welchen Kanälen Auslaß-

rOhrverbindungsstücke

9O98S 1/0705 bad

'V — 10 - ';...'

rohrverbindungs stücke 21: und·. 22· angeschlossen and.. .-

In den Kammern 17 und. 18 sind schwimmende·-.perforierte Rohrst-ücke 23, 24 so eingesetzt, daß sie sich mit • ihren. Enden in entsprecnende Ausnehmungen· in den Endstücken 14,> 16 erstrecken, dA^e einander entgegengesetzt angeordnet sind. An geeigneten Stellen sind Dichtungen und Führungen eingesetzt, um die Endstücke gegenseitig zu führen und abzudicnten.

Die keinigungselemente können aus Stahl, .'iummi oder "Teflon" bestehen. Beim Sterilisieren von milch-naben sich Reinigungselemente, die aus Styrolkautschuic bestehen,: als-besonders geeignet erwiesen. Kleine Äeinigungselemente sind, im allgemeinen mabeiv, während Reinigungselemente von größeren Abmessungen vorzugsweise hohl. sind, da sie. nicht zu schv/er sein sollen, da. die Gefahr besteht, daß sie im.Rohr, steckenbleiben.

Paten t ans prtiche:

909Ö51/070

'AL

Claims

Patentansprüche!

1, Verfahren zum selbsttätigen Reinigen einer endlo- -■ sen Rohrleitung, ZoB„ eines Teils eines Wärmeaustauschers, mit Hilfe eines oder mehrerer Reinigungselemente, die der Rohrleitung durch ein durch sie hindurchströmendes Medium gefördert werden, das der Rohrleitung zugeführt und aus dieser
durch üin- und Auslässe abgeleitet wird, welche so angeordnet sind, aaß sie verhindern, daß das Reinigungseieiiient bzw«, die Reinigungselernente
durch sie austreten, dadurch geicennzeicnnet, daß das Reinigungselement bzw. die Reinigungselemente (6) und ein Teil des Mediums durch die endlose Leitung (3) vorbei am Auslaß (4) und am Einlaß (2) des Mediums durch eine Ejektorwirkung und/oder
durch den durch das fließende Medium ausgeübten Druck ständig in Umlauf gesetzt werden.

Anordnung, beispielsweise für einen Y/ärmeaustauscher zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprucn 1,

mit

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.■■■■■.- 12 -

mit einer endlosen Rohrleitung, daaurcn gekennzeichnet, daß die endlose Rohrleitung (3) Rohrkrümmer (3c, 3d) aufweist,' damit das Reinigungs el ement bzw. die Reirigungselemente (6)inder Rohrleitung am Auslaß (4) und am Einlaß (2) vorbei, welch letzterer als Düse ausgebildet sein kann, und durch eine un- h ter Druck eintretende Flüssigkeit gefördert stän

dig in Uinlauf gehalten werden kann =

• 3· Anordnung nacn Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die endlose Rohrleitung (3).mit einer Pumpe (10) versehen ist, die so angeordnet ist, daß sie die .Strömungsgeschwindigkeit des UmIaufmediums .erhöht„ ;

Anordnung nacn Anspruch 2, dadurcn gekennzeichnet,

. daß die endlose Rohrleitung (3) hinter dem Einlaß (2), gesehen in der Strömungsrichtung, einen weiteren perforierten üuslaö (12) aufv/eist, der so angeordnet iiot-, daß, er das iviedium, jedoch nicht das xteinigu-.gs&i ement. oder die Reinigungs elemente (6) austreten läßt, und der mit Hilfe einer Leitung (11), in welcher die Pumpe (10) angeordnemst, mit einer

Leitung 909851 /0705 ^ —~.

Leitung: (1) verbunden ist, welche das Medium zum Einlaß (2) leitet.

5ο Anordnung nacii Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die endlose Rohrleitung (3) in zwei Teile (3a, 3b, 3c, 3d) unterteilt ist, deren Enden in durchgehende Bohrungen dichtend .ie in ein Endstück (14, 1.6) eingesetzt sind, welche Endstücke so zusammen- ύ

gespannt und aneinander gesichert sind, daß die endlose Rohrleitung in sidi geschlossen ist,'und Kammern (17,18) in den Endstücken um die Bereiche herum vorgesehen sind, in welchen die endlose Rohrleitung ihre Auslässe (4, 12) hat, welche Kammern mit üuslaßkanälen (19, 20) in den Endstücken zur-Verbindung mit den Auslaßrohrverbindungsstücken (21, 22) versehen sind. "

6ο Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanunern zur irennfuge zwischen den zusammenspannbaren Endstücken offen sind, besondere perforierte RohrstUcke (23, 24) in die Kammern mit dem einem Ende in jedem der Endstücke eingesetzt sind, und die unterteilte endlose Rohrleitung mit den perforierten kohrstüc^en (23, 24) in Verbindung steht.

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