DE202008007860U1

DE202008007860U1 - Compact plate evaporator

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Publication number: DE202008007860U1
Application number: DE202008007860U
Authority: DE
Original assignee: BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Current assignee: BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Priority date: 2007-06-15
Filing date: 2008-06-12
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2018-06-13

Abstract

Verdampfer mit einem Verdampfergefäß, mit einem Aufgaberaum zur Einleitung von einzudickender Lösung, mit Wärmetauscherpaketen, die eine mit Heizdampf beaufschlagbare Heizdampfseite und eine die einzudickende Lösung führende Saftseite aufweisen, und mit einem Brüdenraum, in dem eingedickte Lösung mittels eines Saftabscheiders von flüchtigem Brüden trennbar ist, wobei die Wärmetauscherpakete in Einbaulage oberhalb des Brüdenraumes in einem Wärmetauscherraum angeordnete Plattenwärmetauscherpakete sind, und der Wärmetauscherraum gegenüber dem Brüdenraum und dem Aufgaberaum unter Freilassung der Austrittsöffnungen der Rohrseiten der Plattenwärmetauscherpakete gas- und dampfdicht abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherpakete (12) Hybridplattenwärmetauscherpakete sind.Evaporator with an evaporator vessel, with a loading space for the introduction of solution to be thickened, with heat exchanger packages, the one can be acted upon with heating steam heating steam side and the thickened Solution leading juice side, and with a Brüdenraum, in the thickened solution by means of a Saftabscheiders of volatile vapor separable is, wherein the heat exchanger packages in installation position above the Brüdenraumes arranged in a heat exchanger room Plate heat exchanger packages are, and the heat exchanger room opposite the exhaust room and the storage room below Release of the outlet openings of the tube sides of the plate heat exchanger packages is sealed gas and vapor-tight, characterized in that the Heat exchanger packages (12) Hybrid plate heat exchanger packages are.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verdampfer mit einem Verdampfergefäß, mit einem Aufgaberaum zur Einleitung von einzudickender Lösung, mit Wärmetauscherpaketen, die eine mit Heizdampf beaufschlagbare Heizdampfseite und eine die einzudickende Lösung führende Saftseite aufweisen, und mit einem Brüdenraum, in dem eingedickte Lösung mittels eines Saftabscheiders von flüchtigem Brüden trennbar ist. Wobei die Wärmetauscherpakete in Einbaulage oberhalb des Brüdenraumes in einem Wärmetauscherraum angeordnete Plattenwärmetauscherpakete sind, und der Wärmetauscherraum gegenüber dem Brüdenraum und dem Aufgaberaum unter Freilassung der Austrittsöffnungen der Rohrseiten der Plattenwärmetauscherpakete gas- und dampfdicht abgedichtet istThe Invention relates to an evaporator with an evaporator vessel, with a feed space for the introduction of solution to be thickened, with heat exchanger packages, which can be acted upon with heating steam heating steam side and a solution side leading the juice to be thickened exhibit, and with a Brüdenraum, in the thickened Solution by means of a juice separator of volatile Vapors is separable. Where the heat exchanger packages in installation position above the vapor space in a heat exchanger room arranged plate heat exchanger packages are, and the heat exchanger room opposite the exhaust room and the storage room below Release of the outlet openings of the tube sides of the plate heat exchanger packages is sealed gas and vapor-tight

Derartige Verdampfer sind beispielsweise aus der DE 32 00 925 bekannt. Bei einem derartigen so genannten Fallstromverdampfer ist jedoch eine relativ große Bauhöhe erforderlich, um eine effektive Verdampfung des durch Gravitation absinkenden Saftes zu erzielen. Dabei entsteht schon vor dem Erreichen des so genannten Brüdenraumes ein Saft-Brüden-Gemisch, aus dem der Brüden unkontrolliert aufsteigen kann. Der Brüden kann dabei Saftteilchen enthalten, die sich an den heißen Wänden des Wärmetauschers niederschlagen und dort zur Bildung von Zuckerkohle führen können. Die Heizrohre können dabei zugesetzt zumindest aber eingeengt werden, wodurch die Wärmeübertragung reduziert wird.Such evaporators are for example from the DE 32 00 925 known. In such a so-called downdraft evaporator, however, a relatively large height is required in order to achieve effective evaporation of the gravitationally sinking juice. This creates before the so-called Brüdenraumes a juice-vapor mixture, from which the vapors can rise uncontrollably. The vapor may contain juice particles, which can be deposited on the hot walls of the heat exchanger and lead there to the formation of sugar carbon. The heating tubes can be added but at least be concentrated, whereby the heat transfer is reduced.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, erstmalig einen Verdampfer der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der kompakt baut, einen hocheffizienten Wärmeübergang gewährleistet und bei dem das Absetzen von Zuckerkohle wirksam vermieden wird. Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verdampfergefäß mit einem solchen vorteilhaften Verdampfer zu schaffen.It is therefore an object of the present invention, for the first time a To provide evaporators of the type described above, the compact builds, ensures a highly efficient heat transfer and in which the settling of sugar carbon is effectively avoided. The present invention is also the object of a Evaporator vessel with such an advantageous To create evaporators.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 bzw. 12 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.These The object is specified by the in claims 1 and 12, respectively Characteristics solved. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verdampfer ist es vorgesehen, dass die die Wärmetauscherpakete als Hybridplattenwärmetauscherpakete ausgebildet sind.at the evaporator according to the invention is provided that the heat exchanger packages as hybrid plate heat exchanger packages are formed.

Die Bezeichnung Hybrid basiert zunächst primär auf der Art der Strömungskanäle. Auf der einen Seite befindet sich ein rohrähnlicher Querschnitt (Rohrseite), der einem bekannten Rohrbündelwärmetauscher ähnelt, und auf der anderen Seite ein Querschnitt (Wellenseite), der einem ebenfalls bekannten Plattenwärmetauscher sehr nahe kommt. Dadurch vereint ein solcher Hybridplattenwärmetauscher die spezifischen Eigenschaften und Vorteile der beiden Ursprungsformen Rohrbündel- und Plattenwärmetauscher miteinander.The Designation Hybrid is initially based primarily on the type of flow channels. Located on one side a tube-like cross section (pipe side), the one is similar to known shell and tube heat exchangers, and on the other side a cross section (wave side), the one also known plate heat exchanger comes very close. This unites such a hybrid plate heat exchanger the specific properties and advantages of the two original forms Tube bundle and plate heat exchangers together.

Durch diese Maßnahme wird ein Verdampfer geschaffen, der aufgrund seiner Plattenwärmetauscherpake te sehr niedrig und kompakt baut und zugleich eine sehr hohe Wärmeübertragungsfläche bereitstellt. Der Wärmetauscherraum, in dem die Wärmetauscherpakte angeordnet sind, ist gas- und dampfdicht gegenüber dem einlaufseitig, d. h. in Einbaulage darüber, angeordneten Saftraum und dem auslaufseitig, d. h. in Einbaulage darunter, angeordneten Brüdenraum abgedichtet, wobei lediglich die die einzudickende Lösung führenden Rohrseiten der Plattenwärmetauscher frei gelassen sind. Der oben liegende Aufgaberaum, in dem über eine Lösungsverteilung die Zufuhr der einzudickenden Lösung, hier beispielsweise ein Zuckerrübensaft, erfolgt, ist ausschließlich durch die flüssigkeitsseitigen Kanäle der Rohrseiten der Plattenwärmetauscher mit dem untenliegenden Brüdenraum verbunden.By This measure will create an evaporator due to its plate heat exchanger packages te very low and compact builds and at the same time a very high heat transfer surface provides. The heat exchanger room in which the heat exchanger pacts are arranged, is gas and vapor-tight against the inlet side, d. H. in installation position above, arranged Juice room and the outlet side, d. H. in installation position underneath, arranged Brüdenraum sealed, with only the thickening Solution leading pipe sides of the plate heat exchanger are left free. The overhead task room, in which over one Solution distribution the supply of the solution to be thickened, Here, for example, a sugar beet juice, takes place, is exclusive through the liquid-side channels of the pipe sides the plate heat exchanger with the underlying vapor space connected.

Durch diese beidseitig gegen die einzudickende Lösung abgedichtete Anordnung des Plattenwärmetauschers kommt der Brüden nicht mit heißen Heizflächen gleich welcher Art, hier die Wellenseiten des Hybridplattenwärmetauschers, in Kontakt. Diese stehen nur mit dem heißen Heizmedium in Kontakt. Ebenso wird vermieden, dass die einzudickende Lösung mit den Seiten der Wärmetauscherplatten in Kontakt kommt, die von dem Heizmedium beaufschlagt werden.By this sealed on both sides against the solution to be thickened Arrangement of the plate heat exchanger comes the vapors not with hot surfaces of any kind, here the shaft sides of the hybrid plate heat exchanger, in contact. These are only available with the hot medium in contact. It also prevents the solution to be thickened comes into contact with the sides of the heat exchanger plates, which are acted upon by the heating medium.

Das Einleiten der zu verdampfenden Flüssigkeit, nämlich der einzudickenden Lösung, hier ein Zuckerrübensaft, von oben in die Plattenpakete kann dabei durch möglicherweise entgegen strömenden Brüden weder behindert noch unterbrochen werden.The Introducing the liquid to be evaporated, namely the solution to be thickened, here a sugar beet juice, from the top into the disk packs may be through neither obstructs nor counteracts against flowing vapors to be interrupted.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdampfers werden als Wärmetauscherpakete Hybridplattenwärmetauscherpakete verwendet des erfindungsgemäßen Verdampfers ist es vorgesehen, dass der in Einbaulage oberhalb des Wärmetau scherraumes angeordnete Saftraum durch obere Sichelbleche und der in Einbaulage unterhalb des Wärmetauscherraumes angeordnete Brüdenraum durch untere Sichelbleche gas- und dampfdicht abgedichtet sind. Durch diese Maßnahmen wird sichergestellt, dass weder Brüden noch Saft mit den heißen Flächen des Wärmetauschers in Berührung kommen können.In a particularly preferred embodiment of the evaporator according to the invention are used as heat exchanger packets hybrid plate heat exchanger packages of the evaporator of the invention, it is provided that the installation space above the Wärmetau scherraumes arranged juice space through upper sickle plates and arranged in the mounting position below the heat exchanger space Brüdenraum are sealed gas and vapor-tight by lower sickle plates. These measures ensure that neither vapors nor juice can come into contact with the hot surfaces of the heat exchanger.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdampfers ist in dem in Einbaulage oberhalb des Wärmetauscherraumes vorgesehenen Saftraum eine Saftverteilung angeordnet, die flüssigkeitsdicht gegenüber den oberen Sichelblechen abgeteilt ist. Dadurch kann eingeleiteter, einzudickender Saft nicht mit den heißen oberen Sichelblechen in Kontakt kommen. Die Bildung von Zuckerkohle wird so wirksam verhindert.In a particularly advantageous embodiment of the invention Evaporator is in the installation position above the heat exchanger chamber provided juice space arranged a juice distribution, the liquid-tight is divided off from the upper Sichelblechen. Thereby Can not initiate initiated, thickening juice with the hot ones upper Sichelblechen come into contact. The formation of sugar carbon is thus effectively prevented.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdampfers ist in Einbaulage unterhalb des Wärmetauscherraumes ein Brüdenaustritt zur Ableitung des Brüdens angeordnet.In a further advantageous embodiment of the invention Evaporator is in installation position below the heat exchanger room arranged a vapor outlet for the derivation of the vapor.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdampfers ist dem Wärmetauscherraum in Einbaulage oberhalb des Brüdenaustritts ein Heizdampfeintritt zugeordnet.In a preferred embodiment of the invention Evaporator is the heat exchanger room in installation position above the vapor outlet assigned a Heizdampfeintritt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdampfers ist der Heizdampfeintritt gas- und dampfdicht gegenüber dem Brüdenaustritt abgeteilt.According to one another preferred embodiment of the invention Evaporator is the Heizdampfeintritt gas and vapor-tight separated from the vapor outlet.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdampfers weist das Verdampfergefäß einen Dünnsafteintritt auf, der in Einbaulage unterhalb des Brüdenaustritts angeordnet ist.In an advantageous embodiment of the invention Evaporator, the evaporator vessel has a Dünnsafteintritt on, which is arranged in installation position below the vapor outlet is.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdampfers ist der Dünnsafteintritt durch ein unteres Trennblech fluiddicht gegenüber der Lösungsvorhaltung für eingedickte Lösung abgeteilt.In a further advantageous embodiment of the invention Evaporator is the Dünnsafteintritt by a lower Particle plate fluid-tight compared to the solution provision divided for thickened solution.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdampfers ist in dem Aufgaberaum für die einzudickende Lösung ein mit den oberen Sichelblechen bündig fluchtendes Lochblech angeordnet. Die einzudickende Lösung gelangt dabei direkt mit den heißen Sichelblechen in Kontakt und wird auf diesen quasi vorgewärmt. Der Verteilerraum kann dabei wegfallen und die Bauhöhe des Verdampfergefäßes nicht unbeträchtlich verringert werden.In another advantageous embodiment of the invention Evaporator is in the receiving space for the thickening Solution flush with the upper sickle plates aligned perforated plate arranged. The solution to be thickened gets directly into contact with the hot sickle sheets and is preheated on this quasi. The distribution room can be omitted and the height of the evaporator vessel not be reduced inconsiderably.

Zur vorteilhaften Ausgestaltung ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Löcher des mit den oberen Sichelblechen bündig fluchtenden Lochbleches mit den Einlauföffnungen der Plattenwärmetauscherpakete strömungsverbunden sind. Die einzudickende Lösung gelangt dadurch direkt durch eine Einlauföffnung in die Rohrseite des jeweils zugeordneten Plattenwärmetauschers.to advantageous embodiment, it is provided according to the invention, that the holes of the flush with the upper sickle plates aligned perforated plate with the inlet openings of the plate heat exchanger packages are fluidly connected. The solution to be thickened passes through directly through an inlet opening in the Pipe side of the associated plate heat exchanger.

Um sicher zu stellen, dass die einzudickende Lösung nicht mit der Wellenseite der Plattenwärmetauscherplatten in Kontakt kommt, ist das Lochblech gegenüber den Seitenblechen der zu einem druckstabilen Block zusammengebauten Plattenwärmetauscherpakete gas- und dampfdicht abgedichtet.Around make sure that the solution to be thickened is not with the shaft side of the plate heat exchanger plates in Contact comes, is the perforated plate opposite the side plates the assembled to a pressure-stable block plate heat exchanger packages sealed gas- and vapor-tight.

Das erfindungsgemäße Verdampfergefäß weist ein oder mehrere Pakete aus Hybridplattenwärmetauschern der zuvor beschriebenen Art auf.The has inventive evaporator vessel one or more packages of hybrid plate heat exchangers of the type described above.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, es zeigt:The Invention will be described below with reference to an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings explained, it shows:

1 die aufgeschnittene Darstellung eines Verdampfergefäßes, mit in Einbaulage oberhalb des Brüdenraumes in einem Wärmetauscherraum angeordneten Plattenwärmetauscherpaketen, der unter Freilassung der Austrittsöffnungen der Rohrseiten der Plattenwärmetauscherpakete durch Sichelbleche gas- und dampfdicht abgeteilt ist; 1 the cut-open view of an evaporator vessel, with arranged in installation position above the vapor chamber in a heat exchanger chamber plate heat exchanger packages, the gas-and vapor-tight divided by leaving the outlet openings of the tube sides of the plate heat exchanger through sickle plates;

2 die isometrische Detaildarstellung eines erfindungsgemäß verwendeten Wärmetauscherplattenpaketes aus Hybridplattenwärmetauschern, bestehend aus geprägten Blechen mit einer Rohrseite mit senkrecht zu durchströmenden Rohren und einer waagerecht zu durchströmenden Wellenseite; 2 the isometric detail of a heat exchanger plate package according to the invention from hybrid plate heat exchangers, consisting of embossed sheets with a pipe side with perpendicular to flow through pipes and a horizontally to be traversed shaft side;

3 die aufgeschnittene Darstellung eines Verdampfergefäßes, mit in Einbaulage oberhalb des Wärmetauscherraumes vorgesehenem Aufgaberaum für die einzudickende Lösung, mit einer als Lochblech ausgebildeten, mit den oberen Sichelblechen bündig fluchtenden Lösungsverteilung. 3 the cut-open view of an evaporator vessel, with provided in installation position above the heat exchanger space feed space for the solution to be thickened, with a trained as a perforated plate, flush with the upper Sichelblechen solution distribution.

Der Verdampfer 10 besteht im Wesentlichen aus einem Verdampfergefäß 11, in dem eine Vielzahl von Wärmetauscherpaketen, nämlich Hybridplattenwärmetauscherpaketen 12, in einem Wärmetauscherraum 13 angeordnet sind. In Einbaulage unterhalb des Wärmetauscherraumes 13 ist ein Brüdenraum 14 vorgesehen, und oberhalb des Wärmetauscherraumes 13 ist ein Verteilerraum 15 für die einzudickende Lösung, hier ein Zuckerrübensaft, vorgesehen.The evaporator 10 consists essentially of an evaporator vessel 11 in which a variety of Heat exchanger packages, namely hybrid plate heat exchanger packages 12 , in a heat exchanger room 13 are arranged. In installation position below the heat exchanger room 13 is a vapor chamber 14 provided, and above the heat exchanger space 13 is a distribution room 15 for the solution to be thickened, here a sugar beet juice.

Der Wärmetauscherraum 13 ist durch obere Sichelbleche 17 gegenüber dem Verteilerraum 15 abgedichtet. Gegenüber dem in Einbaulage darunter angeordneten Brüdenraum 14 ist der Wärmetauscherraum 13 durch untere Sichelbleche 16 gas- und dampfdicht abgeteilt. Bei dieser Abdichtung sind lediglich die Einlauföffnungen 37 bzw. Austrittsöffnungen 38 der Rohrseiten 32 der unten noch zu beschreibenden Hybridplattenwärmetauscherpakete 12 freigelassen.The heat exchanger room 13 is through upper sickle plates 17 opposite the distribution room 15 sealed. Opposite in the installation position below arranged Brüdenraum 14 is the heat exchanger room 13 through lower sickle plates 16 separated gas- and vapor-tight. In this seal are only the inlet openings 37 or outlet openings 38 the pipe sides 32 the hybrid plate heat exchanger packages to be described below 12 released.

Die Hybridplattenwärmetauscherpakete 12 werden mit Heizdampf beaufschlagt. Der Heizdampf wird in einer beliebigen, externen Dampferzeugung erzeugt und gelangt über einen Heizdampfeintritt 27 in das Verdampfergefäß 11. Die einzudickende Lösung ist dabei hermetisch gegenüber dem Heizdampf abgeschlossen. Der Heizdampf gelangt durch die Wellenseite 33 der Plattenwärmetauscherpakete 12 und kondensiert. Das entstandene Kondensat wird über einen Kondensataustritt 28 aus dem Verdampfergefäß 11 geführt.The hybrid plate heat exchanger packages 12 are subjected to heating steam. The heating steam is generated in any external steam generation and passes through a Heizdampfeintritt 27 in the evaporator vessel 11 , The solution to be thickened is hermetically sealed against the heating steam. The heating steam passes through the shaft side 33 the plate heat exchanger packages 12 and condenses. The resulting condensate is discharged via a condensate 28 from the evaporator vessel 11 guided.

Durch die Heizdampfeinwirkung entsteht in den Plattenwärmetauscherpaketen 12 ein Brüden-Saft-Gemisch, das nach unten in den Brüdenraum 14 durchsickert. In dem Brüdenraum 14 ist ein Saftabscheider 18 angeordnet, in dem die nunmehr eingedickte Lösung von dem Brüden getrennt wird.The effect of the heating steam results in the plate heat exchanger packages 12 a vapor-juice mixture that flows down into the vapor space 14 transpires. In the Brüdenraum 14 is a juice separator 18 arranged in which the now thickened solution is separated from the vapor.

Um zu verhindern, dass eingedickte Lösung in die im Bereich des Gefäßbodens 34 vorgesehene Lösungsvorhaltung 22 für einzudickende Lösung gelangt, ist eine Trennwand 30 vorgesehen. Die Trennwand 30 ist tassenförmig ausgebildet und trennt die Lösungsvorhaltung 22 für einzudickende Lösung gegenüber einer daneben angeordneten Lösungsvorhaltung 35 für durchgetropfte, bereits eingedickte Lösung ab.To prevent thickened solution in the area of the bottom of the vessel 34 provided solution provision 22 comes to be thickened solution, is a partition 30 intended. The partition 30 is cup-shaped and separates the solution provision 22 for solution to be thickened with respect to a solution provision arranged next to it 35 for drained, already thickened solution.

Der Brüden wird durch einen unterhalb des unteren Sichelbleches 16 vorgesehenen Brüdenaustritt 19 aus dem Verdampfergefäß 11 abgezogen. Die eingedickte Lösung wird durch einen im Bereich des Gefäßbodens 34 vorgesehenen Dicksaftauslass 20 aus dem Verdampfergefäß 11 geführt.The vapor is passed through one below the lower sickle plate 16 provided vapor outlet 19 from the evaporator vessel 11 deducted. The thickened solution is passed through a in the region of the vessel bottom 34 provided Dicksaftauslass 20 from the evaporator vessel 11 guided.

Unterhalb des Saftabscheiders 18 ist ein Dünnsafteintritt 21 vorgesehen, der mit der im Bereich des Gefäßbodens 34 des Verdampfergefäßes 11 vorgesehenen Lösungsvorhaltung 22 für einzudickende Lösung in Verbindung steht. Der in der Lösungsvorhaltung 22 bereitgehaltene Dünnsaft wird mittels einer Umlaufpumpe 24 über einen Saftumlauf 23 in Einbaulage noch oben zu einem Safteintritt 25 eines hier oben angeordneten Aufgaberaumes 36 gefördert.Below the juice separator 18 is a Dünnsafteintritt 21 provided with the in the region of the vessel bottom 34 of the evaporator vessel 11 provided solution provision 22 for solution to be thickened. The solution in the solution 22 held thin juice is by means of a circulation pump 24 over a juice circulation 23 in installation position still up to a juice inlet 25 an up here arranged task room 36 promoted.

Der von dem Saftumlauf 23 nach oben geförderte Dünnsaft gelangt in dem Aufgaberaum 36 über eine Lösungsverteilung 26 in den darunter vorgesehenen Verteilerraum 15. Dem Verteilerraum 15 ist eine nicht näher dargestellte Niveauregulierung zugeordnet, die dafür sorgen soll, dass die Lösung führende Rohrseite 32 des Plattenwärmetauschers 12 weder trocken fallen, noch Dünnsaft durch die Lösungsverteilung 26 in den Aufgaberaum 36 überlaufen kann. Zur Sicherheit ist die Lösungsverteilung 26 gegenüber dem Aufgaberaum 36 und da mit gegenüber den heißen oberen Sichelblechen 17 flüssigkeitsdicht abgedichtet.The one of the juice circulation 23 Upwardly conveyed thin juice reaches the feed compartment 36 about a solution distribution 26 in the distribution space below 15 , The distribution room 15 is associated with a level control, not shown, which is to ensure that the solution leading pipe side 32 of the plate heat exchanger 12 neither fall dry, nor thin juice through the solution distribution 26 in the task room 36 can overflow. For security, the solution distribution 26 opposite the task room 36 and there with with respect to the hot upper sickle plates 17 sealed watertight.

Die Lösungsverteilung 26 verteilt den einlaufenden Dünnsaft gleichmäßig über die Einlauföffnungen 37 der Plattewärmetauscherpakete 12, die in dem in Einbaulage darunter angeordneten Wärmetauscherraum 13 angeordnet sind. Durch Gravitation fließt die einzudickende Lösung, hier der Dünnsaft, durch die Rohrseiten 32 der Hybridplattenwärmetauscherpakete 12 nach unten.The solution distribution 26 distributes the incoming thin juice evenly over the inlet openings 37 the plate heat exchanger packages 12 , which in the installed position below heat exchanger space 13 are arranged. By gravity, the solution to be thickened, here the thin juice, flows through the tube sides 32 the hybrid plate heat exchanger packages 12 downward.

Der Kondensataustritt 28 ist durch ein Trennblech 29 gegenüber den Wärmetauscherpaketen 12 abgeteilt. Durch die gas- und dampfdichte Abdichtung mittels der oberen Sichelbleche 17 und der unteren Sichelbleche 16 wird verhindert, dass Brüden unkontrolliert in den Aufgaberaum 36 gelangen kann. Der Druck in dem Saftraum 15 und in dem Brüdenraum 14 kann somit stets kontrolliert werden. Unkontrollierbare Zustände werden wirksam vermieden. Der Brüden kann durch den Brüdenaustritt 19 aus dem Verdampfergefäß 11 abgezogen werden. Er kann beispielsweise als Heizdampf in die nächste Verdampferstufe eingeleitet werden.The condensate outlet 28 is through a divider 29 opposite the heat exchanger packages 12 separated. Due to the gas and vapor-tight sealing by means of the upper sickle plates 17 and the lower sickle sheets 16 Preventing vapors from going unchecked into the task room 36 can get. The pressure in the juice room 15 and in the Brüdenraum 14 can thus always be controlled. Uncontrollable states are effectively avoided. The vapor can escape through the vapor 19 from the evaporator vessel 11 subtracted from. It can be introduced, for example, as heating steam in the next evaporator stage.

Zur Eindickung von Lösungen, beispielsweise von Zuckerrübensäften, können mehrere derartige Verdampfer 10 in Reihe hintereinander geschaltet werden. Der Druck des Heizdampfes nimmt dabei von Druckstufe zu Druckstufe ab, wie die nachfolgende Tabelle beispielhaft zeigt: Verdampferstufe 1 2 3 4 5 6 Heizdampf/bar 2,60 2,20 1,80 1,33 1,14 1,02 Brüden/bar 2,20 1,80 1,30 1,14 1,02 0,70 For thickening solutions, such as sugar beet juice, several such evaporators 10 be connected in series one behind the other. The pressure of the heating steam decreases from pressure stage to pressure stage, as the following table shows by way of example: evaporator stage 1 2 3 4 5 6 Heating steam / bar 2.60 2.20 1.80 1.33 1.14 1.02 Vapors / bar 2.20 1.80 1.30 1.14 1.02 0.70

Wie die 2 zeigt, besteht ein Plattenwärmetauscherpaket 12 aus einer Vielzahl von derart geprägten Blechen 31, dass sie aufeinander gelegt einer seits eine Rohrseite 32 mit rohrähnlichen Querschnitten und anderseits eine Wellenseite 33 mit gewellten Querschnitten aufweisen. Je nach Leistungsbedarf wird eine Vielzahl von geprägten Blechen 31 aufeinander gelegt und verschweißt.As the 2 shows, there is a plate heat exchanger package 12 from a variety of such embossed sheets 31 that they put one another on one side a pipe side 32 with tube-like cross sections and on the other hand a shaft side 33 having corrugated cross sections. Depending on the power requirement is a variety of embossed sheets 31 put on each other and welded.

Diese Hybridplattenwärmetauscherpakete 12 sind in Reihe miteinander zusammengebaut. Diese so entstandenen Plattenwärmetauscherpakete 12 werden dann mit – nicht dargestellten – Seitenblechen, Zugankern und Eckkämmen zu einem druckstabilen Block zusammengebaut. Dabei entstehen zwei voneinander getrennte Strömungssysteme, nämlich die Rohrseite 32 und die Wellenseite 33, die gas- und dampfdicht gegeneinander abgedichtet sind.These hybrid plate heat exchanger packages 12 are assembled in series with each other. These resulting plate heat exchanger packages 12 are then assembled with - not shown - side plates, tie rods and corner combs to form a pressure-stable block. This creates two separate flow systems, namely the pipe side 32 and the wave side 33 , which are gas and vapor-tight sealed against each other.

Die einzudickende Lösung, hier beispielsweise ein dünner Zuckerrübensaft, wird in Einbaulage oben in den Aufgaberaum 36 eingegeben. Er gelangt über die Lösungsverteilung 26 des Verteilerraums 15 und durch Einlauföffnungen 37 in die Rohrseiten 32 der Hybridplattenwärmetauscherpakete 12. Hier wird er im Schwerkraftprinzip nach unten geführt und tritt eingedickt durch die Austrittsöffnungen 38 wieder aus und gelangt in den Saftabscheider 18.The solution to be thickened, here, for example, a thin sugar beet juice, is in the installation position at the top of the feed space 36 entered. He gets over the solution distribution 26 of the distribution room 15 and through inlet openings 37 in the tube sides 32 the hybrid plate heat exchanger packages 12 , Here he is guided downwards by gravity and enters thickened through the outlet openings 38 back out and get into the juice separator 18 ,

Auf der anderen Seite, der Wellenseite 33, wird über den Heizdampfeintritt 27 Heizdampf eingeführt und durch die Wellenseite 33 geführt. Durch die Temperaturdifferenz wird der Dünnsaft derart erhitzt, dass er sich in ein Zweiphasengemisch verändert, nämlich in eingedickten Saft und in Dampf, den so genannten Brüden.On the other side, the wave side 33 , is about the Heizdampfteintritt 27 Heating steam introduced and through the shaft side 33 guided. Due to the temperature difference of the thin juice is heated so that it changes into a two-phase mixture, namely in thickened juice and in steam, the so-called vapors.

Der Brüden wird durch den Brüdenaustritt 19 abgezogen und kann der nächsten – nicht dargestellten – Verdampferstufe als Heizdampf zugeführt oder anderweitig als Wärmeträger verwendet werden.The vapor is due to the vapor outlet 19 subtracted and the next - not shown - evaporator stage can be supplied as heating steam or otherwise used as a heat transfer medium.

Der eingedickte Saft wird im Bereich des Gefäßbodens 34 zunächst in einer Lösungsvorhaltung 35 für eingedickte Lösung gesammelt und dann durch den Dicksaftauslass 20 ebenfalls in die nächste Verdampferstufe geleitet. Hier wird er – jetzt als Dünnsaft – erneut durch die Rohrseite 32 eines Hybridplattenwärmetauschers geführt und weiter eingedickt. Hier wiederholt sich der Verdampfungsprozess, wobei der Saft von Stufe zu Stufe dicker wird, bis er die für eine Weiterverarbeitung geforderte Konsistenz aufweist.The thickened juice is in the area of the vessel bottom 34 first in a solution inventory 35 collected for thickened solution and then through the thick juice outlet 20 also passed to the next evaporator stage. Here he is - now as a thin juice - again through the tube side 32 a hybrid plate heat exchanger out and thickened. Here, the evaporation process is repeated, the juice from step to step thicker until it has the required consistency for further processing.

Bei der in der 3 dargestellten Ausführung ist in dem Aufgaberaum 36 für die einzudickende Lösung ein mit den oberen Sichelblechen 17 bündig fluchtendes Lochblech 39 angeordnet. Die Löcher 40 des Lochbleches 39 sind mit den Einlauföffnungen 37 der Plattenwärmetauscherpakete 12 strömungsverbunden.When in the 3 illustrated embodiment is in the task room 36 for the solution to be thickened with the upper sickle plates 17 flush aligned perforated plate 39 arranged. The holes 40 of the perforated plate 39 are with the inlet openings 37 the plate heat exchanger packages 12 flow-connected.

Die einzudickende Lösung steht dabei in direkt auf den Sichelblechen 17 an und kann durch die Lochblechlöcher in die Rohrseite 32 der Plattenwärmetauscherpakete 12 einlaufen. Eine – nicht dargestellte – Niveauregulierung stellt dabei sicher, dass immer ausreichend einzudickende Lösung, beispielsweise einzudickender Zuckerrübensaft, auf den Sichelblechen 17 und dem hier die Saft- oder Lösungsverteilung bewirkenden Lochblech 39 ansteht.The solution to be thickened is placed directly on the sickle plates 17 and can through the perforated holes in the tube side 32 the plate heat exchanger packages 12 enter. A - not shown - level control ensures that always sufficient thickening solution, for example, be thickened sugar beet juice, on the sickle plates 17 and here the juice or solution distribution causing perforated plate 39 pending.

1010: VerdampferEvaporator
1111: Verdampfergefäßevaporator vessel
1212: PlattenwärmetauscherpaketPlate heat exchanger package
1313: Wärmetauscherraumheat exchanger space
1414: Brüdenraumvapor space
1515: Verteilerraumdistribution space
1616: unteres Sichelblechlower sickle sheet
1717: oberes Sichelblechupper sickle sheet
1818: SaftabscheiderSaftabscheider
1919: Brüdenaustrittvapor outlet
2020: DicksaftauslassDicksaftauslass
2121: DünnsafteintrittThin juice entry
2222: Lösungsvorhaltung (Dünnsaft)solution provision (Thin juice)
2323: Saftumlaufjuice circulation
2424: Umlaufpumpecirculating pump
2525: Safteintrittjuice entry
2626: Lösungsverteilungsolution deployment
2727: HeizdampfeintrittHeating steam
2828: Kondensataustrittcondensate outlet
2929: TrennblechDivider
3030: Trennwandpartition wall
3131: geprägtes Blechembossed sheet
3232: Rohrseitetube side
3333: Wellenseiteshaft side
3434: Gefäßbodenvessel bottom
3535: Lösungsvorhaltung (Dicksaft)solution provision (Thick juice)
3636: Aufgaberaumfeed space
3737: Einlauföffnunginlet opening
3838: Austrittsöffnungoutlet opening
3939: Lochblechperforated sheet
4040: LochblechlochPerforated hole

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 3200925 [0002]

Claims

Evaporator with an evaporator vessel, with a feed space for the introduction of solution to be thickened, with heat exchanger packages having a Heizdampfseite acted upon with heating steam and the solution side leading juice to be thickened, and with a Brüdenraum in the thickened solution by means of a Saftabscheiders of volatile vapors is separable, wherein the heat exchanger packages in installation position above the vapor chamber in a heat exchanger chamber arranged plate heat exchanger packages, and the heat exchanger chamber with respect to the vapor space and the feed space, leaving the outlet openings of the tube sides of the plate heat exchanger packages is sealed gas and vapor-tight, characterized in that the heat exchanger packages ( 12 ) Hybrid plate heat exchanger packages are.

Evaporator according to claim 1, characterized in that in the installed position above the heat exchanger space ( 13 ) arranged task space ( 36 ) by upper sickle plates ( 17 ) is sealed.

Evaporator according to claim 1, characterized in that in the installation position below the heat exchanger space ( 13 ) arranged vapor space ( 14 ) through lower sickle plates ( 16 ) is sealed.

Evaporator according to one of the preceding claims, characterized in that in the installation position above the heat exchanger space ( 13 ) ( 36 ) a solution distribution ( 26 ) with a subsequent distribution space ( 15 ), which is liquid-tight with respect to the upper sickle plates ( 17 ) is divided.

Evaporator according to one of the preceding claims, characterized in that in installation position below the heat exchanger space ( 13 ) a vapor outlet ( 19 ) is arranged to divert the vapor.

Evaporator according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger space ( 13 ) in installation position above the vapor outlet ( 19 ) a heating steam inlet ( 27 ) assigned.

Evaporator according to one of the preceding claims, characterized in that the heating steam inlet ( 27 ) gas and vapor-tight with respect to the vapor outlet ( 19 ) is divided.

Evaporator according to one of the preceding claims, characterized in that the evaporator vessel ( 11 ) a Dünnsafteintritt ( 21 ), which in the installation position below the vapor outlet ( 19 ) is arranged.

Evaporator according to one of the preceding claims, characterized in that the Dünnsafteintritt ( 21 ) by a lower separating plate ( 30 ) fluid-tight with respect to the vapor outlet ( 19 ) is divided.

Evaporator according to one of the preceding claims, characterized in that in the feed space ( 36 ) for the solution to be thickened with the upper sickle plates ( 17 ) flush aligned perforated sheet ( 39 ) is arranged.

Evaporator according to one of the preceding claims, characterized in that the perforated plate holes ( 40 ) of the upper sickle sheets ( 17 ) flush aligned perforated sheets ( 39 ) with the inlet openings ( 37 ) of the plate heat exchanger packages ( 12 ) are fluidly connected.

Evaporator with Hybidplattenwärmetauscherpaketen according to one of the preceding claims 1 to 11.