DE192864C

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Publication number: DE192864C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

■- M 192864 KLASSE 53 e. GRUPPE

Pasteurisierapparat. Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Juni 1906 ab.

Pasteurisierapparate mit einer an einer geeigneten Stelle angeordneten Heizvorrichtung, bei denen zwischen zweckmäßig kegelförmigen feststehenden Wänden parallel zu diesen eine oder mehrere Gefäße oder Wandungen rotieren, haben sich aus dem Grunde als wirksam erwiesen, weil die von dem rotierenden Gefäß mitgenommene Flüssigkeit, welche unter der Wirkung der Schleuder- und Schwerkraft oder dem Druck der zwischen die Gefäße neu eingeleiteten Flüssigkeit steht, den Raum zwischen den Gefäßwänden in einer schraubenlinienförmigen Bahn passiert, wobei sich Schichten von verschiedener Temperatur bilden, die nicht miteinander vermischt werden. Die Flüssigkeit legt auf diese Weise einen weiten Weg durch den Apparat zurück, was wiederum einen besseren Wärmeaustausch zur Folge, hat.

Es hat sich nun herausgestellt, daß die Wirksamkeit dieser Apparate erheblich dadurch gesteigert werden kann, daß die Gefäßwände in der Richtung der Drehungsachse wellenförmig ausgebildet werden, doch so, daß die Wellen nicht wie bei schon bekannten ähnlichen Apparaten kurz und scharf, sondern langgestreckt sind. Durch eine derartige Anordnung wird der Flüssigkeitsstrom von den Wänden in der Längsrichtung des Gefäßes gestützt, so daß die Flüssigkeit in einem noch schärfer ausgeprägten schraubenlinienförmigen Strom den Apparat durchfließt, wodurch eine Vermischung der Schichten verschiedener Temperatur noch mehr verhütet wird.

In der Zeichnung stellt Fig. 1 einen Vertikalschnitt eines Pasteurisierapparates gemäß vorliegender Erfindung dar.

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie H-II von Fig. ι und

Fig. 3 ein Schnitt nach Linie III-III derselben Figur.

ι ist eine in einem Gestell 2 gelagerte, durch ein geeignetes Getriebe in Umdrehung versetzte Welle, die eine zur Aufnahme der einzuleitenden Flüssigkeit dienende Schale 3, sowie eine an derselben befestigte kegelförmige Wand oder ein Gefäß 4 trägt. Dieses Gefäß rotiert zwischen zwei zu demselben parallel stehenden Wänden 5, 6, die am Gestell 2 befestigt sind und von ihm getragen werden. Von der Schale 3 führt eine Anzahl Bohrungen 7 in den Raum zwischen den Wänden 4 und 6. Die Flüssigkeit läuft von der Schale 3 durch die Bohrungen 7 in den Raum zwischen den Wänden 4,6, passiert die Unterkante der Wand 4, steigt zwischen den Wänden 4, 5 in die Höhe und verläßt schießlich den Apparat durch einen Rohrstutzen 8. Innerhalb des unteren Teiles der Wand 6 ist, wie gewöhnlich, ein Raum 9 angeordnet, in den durch ein Rohr 10 Dampf oder ein anderes Heizmittel eingeleitet wird. Nachdem der Dampf den Raum 9 unter Abgabe von Hitze an das Gefäß 6 passiert hat, entweicht er durch ein Rohr 11 in einen oberen, durch die Wand 6 begrenzten Raum 12, wo die Dampfreste kondensiert werden und der Wand ihre Wärme erteilen. Das Kondensationswasser fließt durch das Rohr

Claims

13 ab. Beim Vorbeigehen an" den Räumen 12 und 9 wird die Flüssigkeit erhitzt und erreicht beim Umkehren ihrer Bewegung an der Unterkante. der Wand 4 ihre höchste Temperatur. Wenn die Wand 4 wärmeleitend ist, gibt die im Raum zwischen den Wänden 4, 5 emporsteigende Flüssigkeit- ihre Wärme an die zwischen den Wänden 4, 6 herabfließende Flüssigkeit ab, so daß der Apparat als Regenerativerhitzer wirkt. Wie aus Fig. ι ersichtlich ist, sind die Wände 4, 5 und 6 in der Richtung der Welle 1 wellenförmig gebogen. Die Wellen sind sehr langgestreckt und verhältnismäßig seicht, zum Teil aus einem weiter unten angegebenen Grunde, zum Teil zu dem Zweck, die parallelen Wände, welche eine bestimmte Höhe besitzen und nahe aneinander liegen müssen, um eine Mitnahme der Flüssigkeit von den rotierenden Wänden zu ermöglichen, ineinanderstecken zu können. Wenn die Wand 4 sich dreht, werden auch die zwischen den Wänden 4 und 6 und 4 und 5 befindlichen Flüssigkeitsmassen in Umdrehung versetzt.

Infolge der Schleuder- und Schwerkraft beschreibt hierbei die Flüssigkeit zwischen den Wänden '4 bis 6 eine spiralförmige Bahn abwärts, während die Flüssigkeit zwischen den Wänden 4, 5 infolge der Schleuderkraft und des Druckes der Flüssigkeit zwischen den Wänden 4 bis 6 eine spiralförmige Bahn aufwärts beschreibt. Von der Schleuderkraft wird die Flüssigkeit nach außen in die Wellentäler gedrückt und demzufolge in senkrechter Richtung von den schrägen Seiten der Wellenflächen gestützt. Hierin dürfte der Grund zu der erhöhten Wirksamkeit des Apparates liegen, denn durch die erwähnte Stütze werden die Schichten des abwärts und aufwärts fließenden spiralförmigen Flüssig-■ keitsstromes besser und bestimmter geordnet, auch wird die Vermischung der Flüssigkeitsschichten untereinander, d. h. die Strömung in senkrechter Richtung, verhindert. Sowohl der abwärts als auch der aufwärts fließende Strom wird verhältnismäßig ungestört dem sich drehenden Gefäß in dessen Umdrehungsrichtung folgen, und es hat sich herausgestellt, daß _ sowohl der unmittelbare Wärmeaustausch durch die Wand 6, sowie der regenerative Wärmeaustausch durch die Wand 4 infolge der oben beschriebenen Anordnung verdoppelt worden ist. Der Grund hierzu ist nicht nur darin zu suchen, daß die Wärmeleitungsfläche durch die Wellenform etwas vergrößert worden ist, sondern die erhöhte Wirkung beruht auch auf der besseren Strömung der Flüssigkeit.

Man hat allerdings schon früher vorge-

schlagen, die Wände oder Übertragungsflächen von Pasteurisierapparaten wellenförmig auszubilden oder sie mit scharfen, ringförmigen Erhöhungen zu versehen. Diese verursachen indessen isolierte Ströme innerhalb eines jeden Ringes und besitzen nicht die Fähigkeit, einen stetigen oder zusammenhängenden Strom zu erzeugen, weshalb das Resultat in diesem Falle eine Verringerung der Wirkung ist. Das Verhältnis wird dagegen ein ganz anderes, wenn sehr langgestreckte Wellen benutzt werden, z. B. zwei Wellen auf jedem Meter der Wandhöhe, was in der Praxis für am zweckmäßigsten befunden worden ist. Ferner müssen auch alle Wände gleichartig gestaltet, d. h. gleichartig mit Wellen versehen sein, so daß diese parallel zueinander verlaufen, wodurch ebenfalls eine gleichmäßigere Strömung erzielt wird.

Weil aber die Flüssigkeit ungestörter, d. h. ohne Wirbelbildungen und daraus entstehenden Widerstand den Apparat durchfließt, folgt auch, daß sie leichter an der Rotation der Wand 4 teilnimmt und demzufolge mit größerer Schnelligkeit als bisher den Apparat durchströmt. Dies könnte eine Verminderung des Effektes herbeiführen, weil dadurch der W⁷ärmeaustauch durch die Wand 4 an dem Teil des Apparates, wo die Wirkung regenerativ ist, geringer würde. Deshalb sind die Wände 5 und 6 an der gegen die Wand 4 go gekehrten Seite mit längs den Wänden verlaufenden Kanten 14 versehen, welche zweckmäßig durch Biegung oder Wellung der Wand in deren Längsrichtung hergestellt werden. Diese Kanten bilden Hindernisse und verzögern demzufolge den Lauf der Flüssigkeit. Sie reichen zweckmäßig nicht tiefer als bis an den oberen Teil des Raumes 12, weil es später hauptsächlich auf die Erhitzung von den Dampfräumen 9 und 12 aus ankommt, wobei die Reibung und der Wärmeaustausch größer werden, je nachdem die Flüssigkeit an der Rotation des rotierenden . Gefäßes 4 teilnimmt.

Diese Anordnung gemäß vorliegender Erfindung kann natürlich auch an solchen Pasteurisierapparaten verwendet werden, bei denen das spitzere Ende des kegelförmigen Gefäßes oder der Mantel nach unten gekehrt ist. Desgleichen kann die Anordnung auch an solchen Apparaten benutzt werden, an welchen mehrere rotierende Gefäße mit festen Gefäßen abwechseln, und an solchen, die nicht Regenerativerhitzer sind j d. h. an solchen Apparaten, deren Gefäß 4 wärmeisolierend eingerichtet ist.

Patent-A ν Spruch:

Pasteurisierapparat mit gewellten feststehenden und einer oder mehreren zwischen diesen gewellten rotierenden Wan-

düngen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen der Gefäße oder Wandungen in der Richtung -der Drehungswelle langgestreckt ausgebildet und sämtliche der ineinanderliegenden Gefäße oder Wandungen in gleichartiger Weise mit diesen Wellen versehen sind, zum Zwecke, der Flüssigkeit auf ihrem Wege durch den Apparat eine ruhigere Bewegung zu erteilen und eine Vermischung der verschieden erwärmten Flüssigkeitsmassen zu vermeiden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.