DE19729710B4

DE19729710B4 - Vorrichtung zum Eindicken von Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE19729710B4
Application number: DE19729710A
Authority: DE
Inventors: Horst Daschmann; Klaus Niepoth
Original assignee: Balcke Duerr GmbH
Current assignee: Balcke Duerr GmbH
Priority date: 1996-07-18
Filing date: 1997-07-11
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2017-07-12
Also published as: AU2867697A; DE19729710A1; ZA976352B; CU22645A3; BR9704026A

Abstract

Vorrichtung zum Eindicken von Flüssigkeiten, insbesondere von Zucker- und Stärkelösungen und Lösungen in der Papierindustrie, mit mindestens einem beheizten Wärmeübertrager aus mindestens einem parallel zueinander verlaufende Strömungskanäle für die einzudickende Flüssigkeit bildenden Wärmeübertragungsmodul, 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 und/oder Verkrustung neigende Wärmeübertragungsmodul (M) mit einer Reinigungsvorrichtung (R) versehen ist, die mit Hochdruck entweder mit dem der Beheizung dienenden Medium oder mit der einzudickenden Flüssigkeit betrieben wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Eindicken von Flüssigkeiten, insbesondere von Zucker- und Stärkelösungen und Lösungen in der Papierindustrie, mit mindestens einem vorzugsweise durch Heißwasser oder Dampf beheizten Wärmeübertrager aus mindestens einem parallel zueinander verlaufende Strömungskanäle für die einzudickende Flüssigkeit bildenden Wärmeübertragungsmodul, 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 Wärmeübertragungsmodule 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 Betriebszeit Beläge bzw. Verkrustungen auf den Wänden der Strömungskanäle, die nicht nur zu einem erhöhten Strömungswiderstand, sondern auch zu einer Abnahme 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 sind, das auf chemischem Weg die Verunreinigungen in den Kanälen entfernt.
Die Druckschrift DE 37 25 211 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Ablagerungen von Wärmetauscherflächen. Um Ablagerungen wie Salz- und Staubablagerungen auf Heizflächen von Regenerativ-Wärmetauschern als Luftvorwärmer oder Gaserhitzer nach oder vor einer Anlage zum Entfernen von Stickoxiden aus Rauchgasen bei Erreichen eines vorgegebenen Druckverlustes zu entfernen, sind oberhalb der Wärmetauscherflächen Waschdüsen angeordnet, über die in einer ersten Stufe Frischwasser und in einer zweiten Stufe Umlaufwasser über die Wärmetauscherflächen versprüht wird. Der Waschvorgang wird eingeleitet, wenn der Druckverlust im Wärmetauscher einen Grenzwert übersteigt. Das Frischwasser und das Umlaufwasser werden in getrennten Auffangbecken gesammelt. Ein Teil des aufkonzentrierten Umlaufwassers wird entsorgt und durch Frischwasser ersetzt.
Die Offenlegungsschrift DE 36 19 396 A1 offenbart eine Reinigungsvorrichtung für das Entfernen von Ammoniumsulfat enthaltenden Staub, welcher an den Wärmeübertragungsflächen eines umlaufenden regenerativen Wärmeaustauschers für die Vorwärmung von Verbrennungsluft durch Wärmeaustausch mit Abgasen haftet. Die Vorrichtung weist eine Hochdruck-Spül- oder Schrubbwasserdüse und eine Gassprühdüse auf, welche zumindest an einer Seite eines Wärmeübertragungskörpers des Wärmeaustauschers angeordnet sind, wobei die Düsen so gestaltet sind, daß die Gasbläserdüse Dampf, Luft oder ein ähnliches Gas sprüht und demjenigen Ort nachfolgt, an welchem ein Hochdruck-Schrubbwasser durch eine Hochdruck-Schrubbwasserdüse aufgebracht wird, wobei die Staubteilchen während der Arbeit des Wärmetauschers entfernt werden.
Der japanischen Veröffentlichung JP 5-202 (A) ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entfernung von Kesselstein aus dem Wärmetauscher eines Verdampfers zu entnehmen. Zu diesem Zweck ist an dem in Strömungsrichtung eingangsseitigen Ende von Rohren des Wärmetauschers eine rotierbare Spüldüse angeordnet. Die Spüldüse wird mittels eines Antriebes rotiert und ist über eine Versorgungsleitung mit einer Flüssigkeitspumpe verbunden. Während des Verdampfungsvorgangs wird an den Rohren des Wärmetauschers abgelagerter Kesselstein entfernt, in dem mittels der Spüldüse die zu verdickende Lösung oder eine Mischung aus der zu verdickenden Lösung und deren Lösungsmittel aufgesprüht werden.
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 gekennzeichnet, daß mindestens das am stärksten zur Belegung bzw. Verkrustung 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 Wärmeübertragungsmodule 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 voneinander im druckfesten Gehäuse angeordneten Wärmeübertragungsmodulen ausgestattet ist, wird mit der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, mehrere Reinigungsvorrichtungen zwischen den Wärmeübertragungsmodulen anzuordnen. 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 Reinigungsvorrichtung 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 verfahrbar ist.
Um eine Vorrichtung zur Reinigung der Strömungskanäle eines Wärmeübertragers 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 Wärmeübertragungsmoduls überdeckende Düsenrohre in einem der halben Länge des Wärmeübertragungsmoduls 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 Wärmeübertragungsmodul 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 verfahren, wobei das eine Düsenrohr im Ausgangszustand am Rand des Wärmeübertragungsmoduls und das andere Düsenrohr in der Mitte des Wärmeübertragungsmoduls liegt. Durch die Geschwindigkeit und die Anzahl der Verfahrvorgänge 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. Hierdurch 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 aufgrund des voranstehend geschilderten Aufbaus für eine Nachrüstung vorhandener 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 gegenüber 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 druckmittelbetätigten oder mechanischen Antrieb zu versehen. Ein druckmittelbetätigter 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 Spindelmutter 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 verbunden. 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 abgedichtet 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 zugehörigen 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 Wärmeübertragungsmodul zu vermeiden, wird mit der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, die Standrohre seitlich außerhalb des Strömungsquerschnitts der Wärmeübertragungsmodule anzuordnen, so daß sie der Anströmung der zu reinigenden Strömungskanäle nicht im Wege stehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Wärmeübertragungsmodule 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. Hierdurch 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:
1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Eindickers für die Zuckerindustrie,
2 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie II-II in 1,
3 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer Reinigungsvorrichtung mit mittigem Mantelrohr,
4 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer Reinigungsvorrichtung mit zwei seitlich angeordneten Mantelrohren und
5 einen vergrößert dargestellten Längsschnitt durch ein Mantelrohr mit innenliegendem mechanischen Antrieb.
Der in den 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 Wärmeübertragungsmodulen M sind jeweils vier Module in einer Ebene nebeneinander und in drei übereinander liegenden Ebenen angeordnet. Jedes Wärmeübertragungsmodul M besteht beispielsweise aus einem Plattenstapel, der im Kreuzstrom von der einzudickenden Flüssigkeit, nämlich Saft und von Heizdampf durchströmt wird, um den Saft in den von oben nach unten verlaufenden 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 2 hervorgeht, strömt der Heizdampf etwa waagerecht durch die in drei übereinanderliegenden Ebenen angeordneten Wärmeübertragungsmodule M. In den 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 Brüdensammelraum 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 insbesondere zu einer Abnahme der Wärmeübertragungsleistung des Wärmeübertragers 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 Wärmeübertragungsmodulen M Reinigungsvorrichtungen R angeordnet. Der Aufbau und die Wirkung dieser Reinigungsvorrichtungen R wird nachfolgend anhand der 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. Verfahrgeschwindigkeit der Reinigungsvorrichtung R entsprechend der jeweiligen Verschmutzung der Strömungskanäle festgelegt wird.
Der Querschnitt in 2 zeigt eine Reinigungsvorrichtung R, wie sie als zweites Ausführungsbeispiel in 4 vergrößert dargestellt ist, so daß hinsichtlich des Aufbaus und der Wirkung der Reinigungsvorrichtung R auf die nachfolgende Beschreibung verwiesen wird.
Bei beiden Ausführungsbeispielen der 3 und 4 befindet sich die Reinigungsvorrichtung oberhalb von horizontal nebeneinander angeordneten Wärmeübertragungsmodulen M₁ bis M₄, die aus parallel zueinander verlaufenden 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 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 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 Verkrustungen zu vermeiden, werden die Strömungskanäle der Wärmeübertragungsmodule 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 ausgebildet sind. Wie die 3 und 4 erkennen lassen, sind bei beiden Ausführungsbeispielen 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 zusammengefaßten Wärmeübertragungsmodule M₁ bis M₄ reinigen zu können.
Beim ersten Ausführungsbeispiel nach 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 entsprechenden Abstand. Die Düsenrohre 1a und 1b können gemäß der schematischen Darstellung in 3 mit ihren Enden an Führungsschienen 3 geführt sein, die in Längsrichtung der zusammengefaßten Wärmeübertragungsmodule M₁ bis M₄ an deren Oberseite verlaufen.
In 5 ist ein Ausführungsbeispiel für einen Antrieb dargestellt, durch den das mit den Düsenrohren 1a und 1b versehene Mantelrohr 2 aus der in 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 Wärmeübertragungsmodule 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 Wärmeübertragungs module 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 wesentlichen in die Strömungskanäle eingedüst wird und ein unkontrolliertes Verspritzen des Reinigungsmediums durch Auftreffen auf die Zwischenwände zwischen benachbarten Strömungskanälen vermieden wird.
Bei dem in 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 vorgegebenen Abstand oberhalb der Wärmeübertragungsmodule M₁ bis M₄ und erstreckt sich etwa über die halbe Länge der zusammengefaßten Wärmeübertragungsmodule M₁ bis M₄. Wie insbesondere die Darstellung in 5 erkennen 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 abgedichtet, 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 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 abgedichtet.
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 verbundenen 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 3 erkennen läßt, kann die Spindel 9 über ein geeignetes Getriebe 11 von einem Motor 12 angetrieben werden, so daß entsprechend der notwendigen Reinigungswirkung sowohl die Geschwindigkeit als auch die Anzahl der Bewegungsvorgänge wählbar sind.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach 4 sind die beiden Düsenrohre 1a und 1b zwischen zwei Mantelrohren 2 angeordnet, die jeweils seitlich außerhalb der Anströmfläche der hintereinander liegenden Wärmeübertragungsmodule M₁ bis M₄ angeordnet sind. Jedes Mantelrohr 2 ist in einer zugehörigen Aufnahme 13 aus der in 4 dargestellten Ausgangsstellung über. die gesamte Oberfläche der zusammengefaßten Wärmeübertragungsmodule M₁ bis M₄ verfahrbar, und zwar mit Hilfe eines Antriebes, wie er beispielsweise in 5 dargestellt und voranstehend erläutert worden ist.
Beim Ausführungsbeispiel nach 4 sind die aus den Mantelrohren 2 herausragenden 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 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 Wärmeübertragung 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 verschmutzungsempfindlichen 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.

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

Claims

Vorrichtung zum Eindicken von Flüssigkeiten, insbesondere von Zucker- und Stärkelösungen und Lösungen in der Papierindustrie, mit mindestens einem beheizten Wärmeübertrager aus mindestens einem parallel zueinander verlaufende Strömungskanäle für die einzudickende Flüssigkeit bildenden Wärmeübertragungsmodul, 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 und/oder Verkrustung neigende Wärmeübertragungsmodul (M) mit einer Reinigungsvorrichtung (R) versehen ist, die mit Hochdruck entweder mit dem der Beheizung dienenden Medium oder mit der einzudickenden Flüssigkeit betrieben wird.
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 Wärmeübertragungsmodulen (M) angeordnet sind.
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.
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.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Standrohr (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 Standrohr (4) abgedichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr (2) mit einer in das Standrohr (4) hineinragenden Antriebsstange (7) für einen druckmittelbetätigten oder einen mechanischen Antrieb versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsstange (7) hohl ausgebildet und mit einer unverdrehbaren Spindelmutter (8) für eine in der Antriebsstange (7) angeordnete Spindel (9) versehen ist, die nicht steigend durch einen Antriebsmotor (12) antreibbar ist.
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.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (9) abgedichtet aus dem Gehäuse (16) des Wärmeübertragers herausgeführt und mit einem außerhalb des Gehäuses (16) angeordneten Antriebsmotor (12) verbunden ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Standrohr (4) mittig über dem zugehörigen Wärmeübertragungsmodul (M₁ bis M₄) angeordnet und mit nach beiden Seiten auskragenden Düsenrohren (1a, 1b) versehen ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Standrohre (4) zu beiden Seiten des zugehörigen Wärmeübertragungsmoduls (M₁ bis M₄) angeordnet sind, deren Mantelrohre (2) durch die Düsenrohre (1a, 1b) miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln (9) der beiden Standrohre (4) mit einem gemeinsamen Antrieb (12) verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Standrohre (4) seitlich außerhalb des Strömungsquerschnitts der Wärmeübertragungsmodule (M₁ bis M₄) angeordnet sind.
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.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr (2) schrittweise um jeweils den Abstand zwischen den in Verfahrrichtung aufeinanderfolgenden Strömungskanälen verfahrbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager durch Heißwasser oder Dampf beheizt ist.