DE19729710A1 - Vorrichtung zum Eindicken von Flüssigkeiten - Google Patents
Vorrichtung zum Eindicken von FlüssigkeitenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Eindicken von Flüssigkeiten, ins
besondere von Zucker- und Stärkelösungen und Lösungen in der Papier
industrie, mit mindestens einem vorzugsweise durch Heißwasser oder Dampf
beheizten Wärmeübertrager aus mindestens einem parallel zueinander ver
laufende Strömungskanäle für die einzudickende Flüssigkeit bildenden Wärme
übertragungsmodul, das in einem druckfesten Gehäuse angeordnet ist.
Derartige Vorrichtungen zum Eindicken von Flüssigkeiten, die auch als
"Verdampfer" bezeichnet werden, sind in den verschiedensten Ausführungen
bekannt. Sie bestehen aus einem oder mehreren Wärmeübertragungsmodulen,
die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Die Wärmeüber
tragungsmodule können aus parallel zueinander verlaufenden, mit ihren Enden
in Rohrböden befestigten Rohren oder aus Plattenpaketen bestehen, die im
Kreuz-, Gegen- oder Gleichstrom durchströmt werden. Üblicherweise werden
mehrere derartige Wärmeübertragungsmodule übereinander angeordnet.
Infolge des Eindickens der Flüssigkeit ergeben sich mit zunehmender Betriebs
zeit Beläge bzw. Verkrustungen auf den Wänden der Strömungskanäle, die
nicht nur zu einem erhöhten Strömungswiderstand, sondern auch zu einer Ab
nahme der Wärmeübertragungsleistung des Wärmeübertragers führen. Es ist
bei den bekannten Vorrichtungen zum Eindicken von Flüssigkeiten deshalb
erforderlich, in gewissen Zeitabständen den Betrieb zu unterbrechen und die
Strömungskanäle der Wärmeübertragungsmodule entweder manuell oder
chemisch zu reinigen, um Funktionsstörungen zu vermeiden. Weiterhin ist es
bekannt, die Strömungskanäle derartiger Eindicker entweder mechanisch
durch jedem einzelnen Kanal zugeordnete, über die Kanallänge hin- und
hergehend verfahrbare Kratzer oder durch eine innerhalb des Gehäuses
zugeordnete Reinigungsvorrichtung zu reinigen, mit der ein Lösungsmittel in
die Kanäle gesprüht wird, das auf chemischem Weg die Verunreinigungen in
den Kanälen entfernt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebenen
Vorrichtungen zum Eindicken von Flüssigkeiten derart weiterzubilden, daß sie
ohne großen Zeit- und Arbeitsaufwand gereinigt werden können.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch ge
kennzeichnet, daß mindestens das am stärksten zur Belegung bzw. Ver
krustung neigende Wärmeübertragungsmodul mit einer Reinigungsvorrichtung
versehen ist, die mit Hochdruck entweder mit dem der Beheizung dienenden
Medium, vorzugsweise Heißwasser oder Dampf, oder mit der einzudickenden
Flüssigkeit betrieben wird.
Mit diesem erfindungsgemäßen Vorschlag wird es möglich, zumindest die am
stärksten zur Belegung bzw. Verkrustung neigenden Wärmeübertragungs
module auf einfache Weise und innerhalb kürzester Zeit gezielt zu reinigen,
ohne daß die Gefahr einer chemischen Verschmutzung der einzudickenden
Flüssigkeit besteht oder ein großer manueller oder konstruktiver Aufwand
getrieben werden muß.
Da die Reinigungsvorrichtung innerhalb des druckfesten Gehäuses der
Vorrichtung angeordnet ist, kann ein Reinigen auch während des Betriebes
erfolgen.
Sofern die Vorrichtung mit einer Mehrzahl übereinander und im Abstand von
einander im druckfesten Gehäuse angeordneten Wärmeübertragungsmodulen
ausgestattet ist, wird mit der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, mehrere
Reinigungsvorrichtungen zwischen den Wärmeübertragungsmodulen anzu
ordnen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß nur die kritischen Bereiche einer
Eindickvorrichtung gezielt gereinigt werden können, und zwar entsprechend
der jeweiligen Belegung bzw. Verkrustung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Reinigungs
vorrichtung mindestens ein Düsenrohr mit einer Mehrzahl von Düsen für den
Austritt des Reinigungsmediums, wobei das Düsenrohr mittels eines Antriebes
rechtwinklig zur Längserstreckung der zu reinigenden Strömungskanäle ver
fahrbar ist.
Um eine Vorrichtung zur Reinigung der Strömungskanäle eines Wärmeüber
tragers zu schaffen, die bei kleinstmöglichem Raumbedarf ein Reinigen auch
während des Betriebes des Wärmeübertragers gestattet, werden gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung zwei die Breite des Wärmeübertragungs
moduls überdeckende Düsenrohre in einem der halben Länge des Wärmeüber
tragungsmoduls entsprechenden Abstand an einem Mantelrohr angeordnet,
das auf einem Standrohr über die halbe Länge des Wärmeübertragungsmoduls
verfahrbar ist.
Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung der Reinigungsvorrichtung ist es
möglich, die gesamte Vorrichtung innerhalb des mindestens ein Wärmeüber
tragungsmodul umfassenden Wärmeübertragers anzuordnen, so daß sie vor
äußerer Verschmutzung und Korrosion geschützt ist. Jedes der beiden, die
Breite des Wärmeübertragungsmoduls überdeckenden Düsenrohre wird mittels
des Mantelrohres über die halbe Länge des Wärmeübertragungsmoduls ver
fahren, wobei das eine Düsenrohr im Ausgangszustand am Rand des Wärme
übertragungsmoduls und das andere Düsenrohr in der Mitte des Wärmeüber
tragungsmoduls liegt. Durch die Geschwindigkeit und die Anzahl der Verfahr
vorgänge kann jeweils der notwendige Reinigungseffekt erzielt werden. Das
im Inneren des Mantelrohres verlaufende Standrohr dient hierbei nicht nur der
verschiebbaren Lagerung des die Düsenrohre tragenden Mantelrohres, sondern
auch der Zufuhr des Reinigungsmediums zu den Düsen der Düsenrohre. Hier
durch ergibt sich eine sehr geringe Bauhöhe für die erfindungsgemäße
Reinigungsvorrichtung, so daß diese problemlos oberhalb des zu reinigenden
Wärmeübertragungsmoduls im Inneren des Wärmeübertragers angeordnet
werden kann. Weiterhin ist die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung auf
grund des voranstehend geschilderten Aufbaus für eine Nachrüstung vor
handener Wärmeübertrager geeignet.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Standrohr mit einem
Anschluß für das Reinigungsmedium versehen und das auf dem Standrohr
verfahrbare, mit den Düsenrohren in Verbindung stehende Mantelrohr gegen
über dem Standrohr abgedichtet. Hierdurch ergibt sich eine besonders
kompakte Bauweise für die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung.
Um auch den Antrieb für das Mantelrohr funktionssicher und raumsparend
auszubilden, wird mit der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, das Mantelrohr
mit einer in das Standrohr hineinragenden Antriebsstange für einen druck
mittelbetätigten oder mechanischen Antrieb zu versehen. Ein druckmittel
betätigter Antrieb kann beispielsweise in Form einer Kolben-Zylinder-Einheit
realisiert werden.
Zwecks Ausbildung eines kompakten und zuverlässig arbeitenden
mechanischen Antriebes wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen,
die Antriebsstange hohl auszubilden und mit einer unverdrehbaren Spindel
mutter für eine in der Antriebsstange angeordnete Spindel zu versehen, die als
nicht steigende Spindel durch einen Antriebsmotor antreibbar ist. Gemäß
einem weiterem Merkmal der Erfindung ist die Spindel abgedichtet durch das
Standrohr hindurchgeführt und an diesem Ende mit dem Antriebsmotor ver
bunden. Der aus einem Elektro- oder Hydraulikmotor bestehende Antrieb kann
hierbei innerhalb des Gehäuses des Wärmeübertragers angeordnet sein.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Spindel auch abge
dichtet aus dem Gehäuse des Wärmeübertragers herausgeführt und mit einem
außerhalb des Gehäuses angeordneten Antriebsmotor verbunden sein. In
diesem Fall ist die Druck- und Temperaturbelastung des Antriebsmotors
geringer; außerdem ist er für eine Wartung und ggf. notwendige Reparatur
leichter zugänglich.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Standrohr mittig über dem zu
gehörigen Wärmeübertragungsmodul angeordnet und mit nach beiden Seiten
auskragenden Düsenrohren versehen.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung sind zwei Standrohre zu
beiden Seiten des zugehörigen Wärmeübertragungsmoduls angeordnet, deren
Mantelrohre durch die Düsenrohre miteinander verbunden sind. In diesem Fall
wird mit der Erfindung vorgeschlagen, die Spindeln der beiden Standrohre mit
einem gemeinsamen Antrieb zu verbinden.
Um eine Behinderung der Anströmung für das jeweilige Wärmeübertragungs
modul zu vermeiden, wird mit der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, die
Standrohre seitlich außerhalb des Strömungsquerschnitts der Wärmeüber
tragungsmodule anzuordnen, so daß sie der Anströmung der zu reinigenden
Strömungskanäle nicht im Wege stehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Wärmeüber
tragungsmodule durch Plattenpakete mit im Kreuz-, Gegen- oder Gleichstrom
durchströmten Strömungskanälen gebildet.
Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, das Mantelrohr der
Reinigungsvorrichtung schrittweise um jeweils den Abstand zwischen den in
Verfahrrichtung aufeinanderfolgenden Strömungskanälen zu verfahren. Hier
durch wird die Reinigungswirkung des aus den Düsen austretenden
Reinigungsmediums im wesentlichen auf die Beaufschlagung der zu
reinigenden Strömungskanäle beschränkt und vermieden, daß das
Reinigungsmedium über einen längeren Zeitraum auf die Trennwände
zwischen den Strömungskanälen auftrifft und auf diese Weise unkontrolliert
verwirbelt wird. Als Reinigungsmedium wird vorzugsweise Druckluft, Wasser
oder Dampf verwendet.
Auf der Zeichnung sind ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Eindicken von Flüssigkeiten und zwei Ausführungsbeispiele
einer zugehörigen Reinigungsvorrichtung schematisch dargestellt, und zwar
zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Eindickers
für die Zuckerindustrie,
Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer Reinigungs
vorrichtung mit mittigem Mantelrohr,
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer
Reinigungsvorrichtung mit zwei seitlich angeordneten Mantelrohren
und
Fig. 5 einen vergrößert dargestellten Längsschnitt durch ein Mantelrohr mit
innenliegendem mechanischen Antrieb.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Eindicker wird beispielsweise in der
Zuckerindustrie eingesetzt. Er hat ein druckfestes Gehäuse G, in dem beim
dargestellten Ausführungsbeispiel ein Wärmeübertrager W aus mehreren
Wärmeübertragungsmodulen M angeordnet ist. Von diesen Wärmeüber
tragungsmodulen M sind jeweils vier Module in einer Ebene nebeneinander
und in drei übereinander liegenden Ebenen angeordnet. Jedes Wärmeüber
tragungsmodul M besteht beispielsweise aus einem Plattenstapel, der im
Kreuzstrom von der einzudickenden Flüssigkeit, nämlich Saft und von Heiz
dampf durchströmt wird, um den Saft in den von oben nach unten ver
laufenden Strömungskanälen der Wärmeübertragungsmodule M einzudicken.
Der einzudickende Saft wird über einen Safteintritt Se einem Saftverteiler Sv
aufgegeben, aus dessen Boden der Saft mittels einiger oder mehrerer
Verteilbleche auf die Oberfläche der im Abstand darunter befindlichen
Wärmeübertragungsmodule M auftrifft. Der Saft läuft an den Wänden der
senkrecht von oben nach unten verlaufenden Strömungskanäle durch die
Wärmeübertragungsmodule M der obersten Ebene und wird hierbei mit
Heizdampf beheizt, der durch einen Dampfeintrittsstutzen De in das Gehäuse
G eintritt.
Wie insbesondere aus dem Querschnitt in Fig. 2 hervorgeht, strömt der Heiz
dampf etwa waagerecht durch die in drei übereinanderliegenden Ebenen an
geordneten Wärmeübertragungsmodule M. In den Fig. 1 und 2 ist der
vordere Dampfraum D1, der hinteren Dampfraum D2 und der Kondensatraum
zu erkennen. Kondensat und ggf. Restdampf werden durch einen
Kondensataustrittsstutzen Ka abgezogen.
Während der sich durch die Beheizung eindickende Saft nacheinander die in
drei übereinander liegenden Ebenen angeordneten Wärmeübertragungsmodule
M von oben nach unten durchströmt und schließlich in einen am unteren Ende
des Gehäuses G ausgebildeten Saftsammelraum Ss gelangt, aus dem er durch
einen Saftaustritt Sa in eingedicktem Zustand abgezogen wird, steigt der beim
Eindicken entstehende Brüden aus dem Saftsammelraum Ss im Gehäuse G
nach oben, und zwar durch zwei senkrecht im Gehäuse G verlaufende
Brüdenkanäle B1 und B2. Die aufsteigenden Brüden gelangen in einen Brüden
sammelraum Bs, der den Saftverteiler Sv umgibt und aus dem die Brüden
durch einen Brüdenaustritt Ba abgezogen werden.
Durch das Eindicken des Saftes ergeben sich mit zunehmender Betriebszeit
Beläge bzw. Verkrustungen auf den Wänden der Strömungskanäle, die ins
besondere zu einer Abnahme der Wärmeübertragungsleistung des Wärme
übertragers W führen. Um die Strömungskanäle periodisch von den Belägen
bzw. Verkrustungen zu reinigen, sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel
oberhalb der in den beiden unteren Ebenen zusammengefaßten Wärmeüber
tragungsmodulen M Reinigungsvorrichtungen R angeordnet. Der Aufbau und
die Wirkung dieser Reinigungsvorrichtungen R wird nachfolgend anhand der
Fig. 3 bis 5 beschrieben. Die Reinigungsvorrichtungen R sind innerhalb des
druckfesten Gehäuses G angeordnet; sie werden vorzugsweise mit Wasser
oder dem der Beheizung dienenden Medium, vorzugsweise Heißwasser oder
Dampf, betrieben, so daß eine Reinigung der Wärmeübertragungsmodule M
auch während des Betriebes des Eindickers erfolgen kann.
Die Beläge bzw. Verkrustungen werden durch die Reinigungsvorrichtungen R
von oben nach unten ausgespült. Der Reinigungsvorgang kann automatisch
durchgeführt werden, wobei die Reinigungsdauer bzw. Verfahrgeschwindig
keit der Reinigungsvorrichtung R entsprechend der jeweiligen Verschmutzung
der Strömungskanäle festgelegt wird.
Der Querschnitt in Fig. 2 zeigt eine Reinigungsvorrichtung R, wie sie als
zweites Ausführungsbeispiel in Fig. 4 vergrößert dargestellt ist, so daß hin
sichtlich des Aufbaus und der Wirkung der Reinigungsvorrichtung R auf die
nachfolgende Beschreibung verwiesen wird.
Bei beiden Ausführungsbeispielen der Fig. 3 und 4 befindet sich die
Reinigungsvorrichtung oberhalb von horizontal nebeneinander angeordneten
Wärmeübertragungsmodulen M₁ bis M₄, die aus parallel zueinander ver
laufenden und mit ihren Enden in Rohrböden befestigten Rohren vorzugsweise
aber aus Plattenpaketen bestehen, die mit im Kreuzstrom, Gegenstrom oder
Gleichstrom durchströmten Strömungskanälen ausgebildet sind. Derartige
Wärmeübertragungsmodule M werden nicht nur nebeneinander in einer Ebene,
sondern auch übereinander in mehreren Ebenen im Inneren von
Wärmeübertragern angeordnet. In den Fig. 3 und 4 sind jeweils vier in
einer Ebene nebeneinander liegende Wärmeübertragungsmodule M₁ bis M₄ in
der Draufsicht zu erkennen.
Jedes dieser Wärmeübertragungsmodule M umfaßt eine Mehrzahl von parallel
zueinander angeordneten Strömungskanälen, die in den Fig. 3 und 4
rechtwinklig zur Zeichenebene verlaufen. Diese Strömungskanäle werden von
oben nach unten von der einzudickenden Flüssigkeit durchströmt. Um eine
Belegung der Strömungskanalwände mit Ablagerungen, insbesondere Ver
krustungen zu vermeiden, werden die Strömungskanäle der Wärmeüber
tragungsmodule M in vorgegebenen Zeitabständen gereinigt.
Für diese Reinigung wird ein Reinigungsmedium verwendet, das den
Strömungskanälen von oben her mit dem entsprechenden Druck durch Düsen
aufgegeben wird, die an der Unterseite eines Düsenrohres 1a bzw. 1b aus
gebildet sind. Wie die Fig. 3 und 4 erkennen lassen, sind bei beiden Aus
führungsbeispielen jeweils zwei derartige Düsenrohre 1a und 1b vorgesehen,
die die Breite der Wärmeübertragungsmodule M überdecken und jeweils um
die halbe Länge der zusammengefaßten Wärmeübertragungsmodule M₁ bis
M₄ verfahrbar sind, um auf diese Weise sämtliche Strömungskanäle der zu
sammengefaßten Wärmeübertragungsmodule M₁ bis M₄ reinigen zu können.
Beim ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind die Düsenrohre 1a und 1b
seitlich auskragend an einem in der Mitte der Wärmeübertragungsmodule M₁
bis M₄ verlaufenden Mantelrohr 2 angeordnet, und zwar in einem der halben
Länge der zusammengefaßten Wärmeübertragungsmodule M₁ bis M₄ ent
sprechenden Abstand. Die Düsenrohre 1a und 1b können gemäß der
schematischen Darstellung in Fig. 3 mit ihren Enden an Führungsschienen 3
geführt sein, die in Längsrichtung der zusammengefaßten Wärmeüber
tragungsmodule M₁ bis M₄ an deren Oberseite verlaufen.
In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel für einen Antrieb dargestellt, durch den
das mit den Düsenrohren 1a und 1b versehene Mantelrohr 2 aus der in Fig. 3
dargestellten Ausgangsstellung in eine Endstellung verfahrbar ist, in der das
Düsenrohr 1b am anderen Rand der Wärmeübertragungsmodule M₁ bis M4
und das Düsenrohr 1a in der Längsmitte dieser zusammengefaßten Wärme
übertragungsmodule M₁ bis M₄ liegt, also an einer Stelle, an der sich in der
Ausgangslage das Düsenrohr 1b befindet. Auf diese Weise wird jeweils die
Hälfte der Oberfläche der Wärmeübertragungsmodule M₁ bis M₄ von jeweils
einem Düsenrohr 1a bzw. 1b überfahren, so daß sämtliche rechtwinklig zur
Verfahrrichtung verlaufende Strömungskanäle der Wärmeübertragungsmodule
M₁ bis M₄ mit Reinigungsmedium beaufschlagt werden. Die am Mantelrohr 2
angeordneten Düsenrohre 1a und 1b können hierbei schrittweise um jeweils
den Abstand zwischen den in Verfahrrichtung aufeinanderfolgenden
Strömungskanälen verfahren werden, so daß das Reinigungsmedium im we
sentlichen in die Strömungskanäle eingedüst wird und ein unkontrolliertes
Verspritzen des Reinigungsmediums durch Auftreffen auf die Zwischenwände
zwischen benachbarten Strömungskanälen vermieden wird.
Bei dem in Fig. 5 schematisch dargestellten Antrieb für das Mantelrohr 2
handelt es sich um einen mechanischen Antrieb für das auf einem Strandrohr
4 verfahrbare Mantelrohr 2. Das Standrohr 4 befindet sich in einem vorge
gebenen Abstand oberhalb der Wärmeübertragungsmodule M₁ bis M₄ und
erstreckt sich etwa über die halbe Länge der zusammengefaßten Wärmeüber
tragungsmodule M₁ bis M₄. Wie insbesondere die Darstellung in Fig. 5 er
kennen läßt, ist das ortsfeste Standrohr 4 mit einem Anschluß 5 zur Zufuhr
des Reinigungsmediums versehen. Das auf dem Standrohr 4 verfahrbare
Mantelrohr 2 ist gegenüber dem Standrohr 4 durch eine Dichtung 6 abge
dichtet, so daß über den Anschluß 5 in das Standrohr 4 eintretendes
Reinigungsmedium aus dem offenen Ende des Standrohres 4 austreten und in
das Mantelrohr 2 eintreten kann, das seinerseits mit den Düsenrohren 1a und
1b in Verbindung steht.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 umfaßt der mechanische Antrieb eine
hohle Antriebsstange 7, die am Boden 2a des Mantelrohres 2 befestigt ist. Am
vorderen Ende der Antriebsstange 7 ist eine Spindelmutter 8 unverdrehbar
befestigt, die auf einer in die hohle Antriebsstange 7 hineinragenden Spindel 9
angeordnet ist. Das gewindefreie Ende 9a dieser Spindel 9 ragt aus dem
Standrohr 4 heraus und ist an dessen Ende durch eine Dichtung 10 abge
dichtet.
Durch eine Drehbewegung der nicht steigend ausgebildeten Spindel 9 ergibt
sich über die Spindelmutter 8 eine translatorische Bewegung der unverdrehbar
gehaltenen Antriebsstange 7 und damit des mit dieser Antriebsstange 7 ver
bundenen Mantelrohres 2. Entsprechend der Drehrichtung der Spindel 9 ist
damit ein hin- und hergehender Antrieb des mit den Düsenrohren 1a und 1b
versehenen Mantelrohres 2 möglich.
Wie Fig. 3 erkennen läßt, kann die Spindel 9 über ein geeignetes Getriebe 11
von einem Motor 12 angetrieben werden, so daß entsprechend der not
wendigen Reinigungswirkung sowohl die Geschwindigkeit als auch die Anzahl
der Bewegungsvorgänge wählbar sind.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die beiden Düsenrohre 1a
und 1b zwischen zwei Mantelrohren 2 angeordnet, die jeweils seitlich außer
halb der Anströmfläche der hintereinander liegenden Wärmeübertragungs
module M₁ bis M₄ angeordnet sind. Jedes Mantelrohr 2 ist in einer zuge
hörigen Aufnahme 13 aus der in Fig. 4 dargestellten Ausgangsstellung über
die gesamte Oberfläche der zusammengefaßten Wärmeübertragungsmodule
M₁ bis M₄ verfahrbar, und zwar mit Hilfe eines Antriebes, wie er beispiels
weise in Fig. 5 dargestellt und voranstehend erläutert worden ist.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die aus den Mantelrohren 2 heraus
ragenden Enden der Standrohre 4 durch ein Verbindungsrohr 14 miteinander
und mit einem mittigen Anschluß 5 für das Reinigungsmedium verbunden. Die
abgedichtet aus den Enden der Standrohre 4 herausgeführten Spindeln 9
werden beispielsweise über einen Kegelradantrieb durch eine gemeinsame
Antriebswelle 15 angetrieben, die ihrerseits vom Motor 12 antreibbar ist.
Die Fig. 4 zeigt zusätzlich zu den Wärmeübertragungsmodulen M₁ bis M₄ ein
Gehäuse 16 des im übrigen nicht dargestellten Wärmeübertragers. Aus diesem
Gehäuse 16 ist nicht nur der Anschluß 5 für das Reinigungsmedium, sondern
auch die Antriebswelle 15 abgedichtet herausgeführt, so daß der Motor 12
außerhalb des Gehäuses 16 angeordnet werden kann. Er ist an dieser Stelle
nicht nur besser zugänglich, sondern auch geschützt vor den an der Wärme
übertragung teilnehmenden Medien untergebracht.
Die dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen, daß die Reinigungsvorrichtung
aufgrund ihres geringen Raumbedarfs innerhalb des Gehäuses 16 eines
Wärmeübertragers problemlos untergebracht werden kann, so daß jedem ver
schmutzungsempfindlichen Wärmeübertragungsmodul M - auch bei einer
Übereinanderanordnung mehrerer Wärmeübertragungsmodule M - eine eigene
Reinigungsvorrichtung zugeordnet werden kann, die entsprechend dem
jeweiligen Reinigungsbedarf betrieben wird. Durch den geringen Raumbedarf
eignet sich die Reinigungsvorrichtung auch für den nachträglichen Einbau in
vorhandene Wärmeübertrager. Der unter Hochdruck stattfindende Betrieb der
Reinigungsvorrichtungen erfolgt entweder mit dem der Beheizung dienenden
Medium, vorzugsweise Heißwasser oder Dampf, oder mit der einzudickenden
Flüssigkeit, da auch die Zufuhr dieser Flüssigkeit unter Hochdruck zu den
Kanälen den gewünschten Reinigungseffekt erzielt. Sowohl bei der
Verwendung des Heizmittels als auch des Prozeßmediums ist weder eine
Unterbrechung des Betriebes des Eindickens noch ein späteres Entfernen des
Betriebsmittels für die Reinigungsvorrichtung aus dem Prozeßmedium
erforderlich.
Bezugszeichenliste
B1 Brüdenkanal
B2 Brüdenkanal
Ba Brüdenaustritt
Bs Brüdensammelraum
D1 Dampfraum
D2 Dampfraum
De Dampfeintrittsstutzen
G Gehäuse
Ka Kondensataustrittsstutzen
K Kondensatraum
M Wärmeübertragungsmodul
R Reinigungsvorrichtung
Sa Saftaustritt
Se Safteintritt
Ss Saftsammelraum
Sv Saftverteiler
W Wärmeübertrager
1a Düsenrohr
1b Düsenrohr
2 Mantelrohr
2a Boden
3 Führungsschiene
4 Standrohr
5 Anschluß
6 Dichtung
7 Antriebsstange
8 Spindelmutter
9 Spindel
9a Ende
10 Dichtung
11 Getriebe
12 Motor
13 Aufnahme
14 Verbindungsrohr
15 Antriebswelle
16 Gehäuse
B2 Brüdenkanal
Ba Brüdenaustritt
Bs Brüdensammelraum
D1 Dampfraum
D2 Dampfraum
De Dampfeintrittsstutzen
G Gehäuse
Ka Kondensataustrittsstutzen
K Kondensatraum
M Wärmeübertragungsmodul
R Reinigungsvorrichtung
Sa Saftaustritt
Se Safteintritt
Ss Saftsammelraum
Sv Saftverteiler
W Wärmeübertrager
1a Düsenrohr
1b Düsenrohr
2 Mantelrohr
2a Boden
3 Führungsschiene
4 Standrohr
5 Anschluß
6 Dichtung
7 Antriebsstange
8 Spindelmutter
9 Spindel
9a Ende
10 Dichtung
11 Getriebe
12 Motor
13 Aufnahme
14 Verbindungsrohr
15 Antriebswelle
16 Gehäuse
Claims (15)
1. Vorrichtung zum Eindicken von Flüssigkeiten, insbesondere von Zucker-
und Stärkelösungen und Lösungen in der Papierindustrie, mit mindestens
einem vorzugsweise durch Heißwasser oder Dampf beheizten Wärme
übertrager aus mindestens einem parallel zueinander verlaufende
Strömungskanäle für die einzudickende Flüssigkeit bildenden Wärmeüber
tragungsmodul, das in einem druckfesten Gehäuse angeordnet ist, wobei
innerhalb des druckfesten Gehäuses eine Reinigungsvorrichtung
angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens das am stärksten zur Belegung bzw. Verkrustung
neigende Wärmeübertragungsmodul (M) mit einer Reinigungsvorrichtung
(R) versehen ist, die mit Hochdruck entweder mit dem der Beheizung
dienenden Medium, vorzugsweise Heißwasser oder Dampf oder mit der
einzudickenden Flüssigkeit betrieben wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Mehrzahl übereinander und im
Abstand voneinander im druckfesten Gehäuse angeordneten
Wärmeübertragungsmodulen,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Reinigungsvorrichtungen (R) zwischen den Wärmeüber
tragungsmodulen (M) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reinigungsvorrichtung (R) mindestens ein Düsenrohr (1a, 1b) mit einer
Mehrzahl von Düsen für den Austritt des Reinigungsmediums umfaßt,
das mittels eines Antriebes rechtwinklig zur Längserstreckung der zu
reinigenden Strömungskanäle verfahrbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reinigungsvorrichtung (R) zwei die Breite des Wärmeübertragungsmoduls
(M₁ bis M₄) überdeckende Düsenrohre (1a, 1b) umfaßt, die in einem der
halben Länge des Wärmeübertragungsmoduls (M1 bis M₄)
entsprechenden Abstand an einem Mantelrohr (2) angeordnet sind, das
auf einem Standrohr (4) über die halbe Länge des
Wärmeübertragungsmoduls (M₁ bis M₄) verfahrbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stand
rohr (4) mit einem Anschluß (5) für das Reinigungsmedium versehen ist
und daß das auf dem Standrohr (4) verfahrbare, mit den Düsenrohren
(1a, 1b) in Verbindung stehende Mantelrohr (2) gegenüber dem Stand
rohr (4) abgedichtet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Mantelrohr (2) mit einer in das Standrohr (4) hineinragenden Antriebs
stange (7) für einen druckmittelbetätigten oder einen mechanischen An
trieb versehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die An
triebsstange (7) hohl ausgebildet und mit einer unverdrehbaren Spindel
mutter (8) für eine in der Antriebsstange (7) angeordnete Spindel (9) ver
sehen ist, die nicht steigend durch einen Antriebsmotor (12) antreibbar
ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel
(9) abgedichtet durch das Standrohr (4) hindurchgeführt und an diesem
Ende mit dem Antriebsmotor (12) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel
(9) abgedichtet aus dem Gehäuse (16) des Wärmeübertragers heraus
geführt und mit einem außerhalb des Gehäuses (16) angeordneten
Antriebsmotor (12) verbunden ist.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Standrohr (4) mittig über dem zugehörigen
Wärmeübertragungsmodul (M₁ bis M₄) angeordnet und mit nach beiden
Seiten auskragenden Düsenrohren (1a, 1b) versehen ist.
11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwei Standrohre (4) zu beiden Seiten des zugehörigen
Wärmeübertragungsmoduls (M₁ bis M₄) angeordnet sind, deren Mantel
rohre (2) durch die Düsenrohre (1a, 1b) miteinander verbunden sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spindeln (9) der beiden Standrohre (4) mit einem gemeinsamen Antrieb
(12) verbunden sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Standrohre (4) seitlich außerhalb des Strömungsquerschnitts der
Wärmeübertragungsmodule (M₁ bis M₄) angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungsmodule (M₁ bis M₄) durch
Plattenpakete mit im Kreuz-, Gegen- oder Gleichstrom durchströmten
Strömungskanälen gebildet sind.
15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß das Mantelrohr (2) schrittweise um jeweils den Ab
stand zwischen den in Verfahrrichtung aufeinanderfolgenden Strömungs
kanälen verfahrbar ist.
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