DE2252802A1 - Plattenverdampfer - Google Patents

Plattenverdampfer

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DE2252802A1
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Robin Keith Burberry
Robin Mcilraith Gray
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SPX Flow Technology Crawley Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating
    • B01D1/22Evaporating by bringing a thin layer of the liquid into contact with a heated surface
    • B01D1/221Composite plate evaporators

Description

Die Erfindung betrifft einen Plattenverdampfer, bei dem ein Stapel von Fläche an Fläche über Dichtungen aneinander lösbar angeschlossenen Platten vorgesehen ist, von denen eine jede Durchbrechungen aufweist, die mit entsprechenden Durchbrechungen in der benachbarten Platte fluchten, um Kanäle für die Zufuhr und die Ableitung des Heizmediums und für die Zufuhr der zu behandelnden Flüssigkeit und die Ableitung des Konzentrates und des Dampfes zu, bzw» aus den Strömungsräumen zwischen den Platten zu bilden.
Die Erfindung läßt sich mit besonderem Vorteil^ jedoch nicht nur ausschließlich anwenden bei Verdampfern des Fallfilmtyps, d.h. bei einem Verdampfer, bei dem die ^u verdampfende Flüssigkeit unter Schwerkraft in fallender Strömung geführt wird, und zwar in einem dünnen Film.
Bei Plattenverdampfern, insbesondere mit fallendem Flüssigkeitsfilm, tritt ein Problem auf, welches darin besteht, die
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_ 2 —
zugeführte Flüssigkeit ausreichend gleichmäßig in Querrichtung über die Breite der Platten oder die zwischen den Platten gebildeten Strömungsräume zu verteilen. Um hier Abhilfe zu schaffen sieht ein älterer Vorschlag (nachveröffentlichte DT-OS 2 121963), einen Plattenverdampfer des Fall-Filmtyps vor, der einen Stapel aus voneinander trennbaren Platten umfaßt, die Fläche an Fläche in gegenseitigen Abständen angeordnet und mit Dichtungen versehen sind, um Strömungsräume zwischen den Platten zu schaffen, und zwar abwechselnd für das Heizmedium und für die zugeführte, zu verdampfende Flüssigkeit. In diesen Platten sind Verteilereinrichtungen vorgesehen, um die zugeführte Flüssigkeit quer über die Strömungsräume zu verteilen. Diese Verteilereinrichtung umfaßt gemäß diesem älteren Vorschlag wenigstens eine Einschnürung oder Drosselöffnung, die zu einer querverlaufenden Verteilerzone führt, die mit einem oder mehreren Strömungsräumen in Verbindung steht. Die Einschnürung ist so ausgebildet, daß sie im gewissen Umfange eine plötzliche Verdampfung aus der zugeführten Flüssigkeit hervorruft, so daß in der Verteilerzone eine Mischung aus Flüssigkeit und Dampf vorliegt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Plattenverdampfer der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß in einem noch stärkerem Umfange vermieden wird, daß ein Teil der zu verdampfenden Flüssigkeit an den Plattenwänden der Strömungsräume festbrennen oder daraus sich Feststoffe absetzen und die Möglichkeit zu schaffen, das Strömungsschema ohne nennenswerte Veränderung der Platten durch den Plattenstapel den gewünschten Verhältnissen anzupassen, um die Strömungsgeschwin-
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digkeit der Flüssigkeit und die Abdeckung der die Strömungsräume "begrenzenden Platten besser steuern zu können und eine Beeinträchtigung der zu behandelnden Flüssigkeit beim Durchgang durch den Verdampfer zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Strömungsräume für die Flüssigkeit jeweils in zwei oder mehrere getrennte Strömungsraum-Bereiehe unterteilt sind, und daß jeder Strömungsraum-Bereich einer Platte mit einer gesonderten Verteilereinrichtung für die Zufuhr der Flüssigkeit und mit einer gesonderten Ausnehmung-versehen ist, die Teil einer Konzentratsund Dampfableitung bilden. Hieraus resultieren einige Vorteile. Die zwei oder mehr zwischen den gleichen Platten gebildeten Strömungsraum-Bereiche lasseh sich von getrennten Verteilereinrichtungen speisen. Damit wird es möglich, die beiden Strömungsraum-Bereiche nach Wahl für verschiedene Flüssigkeiten oder, was in der Praxis noch wichtiger ist, für die gleiche Flüssigkeit in verschiedenen Stufen der Konzentration verwenden. Dadurch wird es leicht möglich, eine Reihen-Parallel-Anordnung für die Strömungsraum-Bereiche zu verwirklichen,, um dadurch die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit zu verbessern und eine volle Abdeckung der Platte zu gewährleisten, so daß dadurch ein Anbrennen und eine Beeinträchtigung von wärmeempfindlichen Flüssigkeiten vermieden werden»
Die Erfindung läßt sich jedoch nicht ausschließlich anwenden bei einem Fallfilm-Verdampfer. Zweckmäßigerweise sind die Ausnehmungen, welche die Zufuhr-und Ableitöffnungen für das Heiz-
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medium bilden, an Stellen vorgesehen, die die Strömungsraum-Bereiche der Flüssigkeit jeweils voneinander trennen. Hierdurch ergibt sich ein sehr einfacher und übersichtlicher Aufbau.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Frontansicht einer Platte eines Fallfilm-Verdampfers in der bevorzugten Ausführungsform, während
Flg. 2 in perspektivischer Ansicht einen vollständigen Verdampfer zeigt, und zwar ebenfalls in der bevorzugten Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt eine Verdampferplatte, welche geeignet ist, die Strömung des zu verdampfenden Produktes zu begrenzen. Die Platte weist ein oberes Aufhängauge 1 auf, alt dem die Platte in dem Rahmen des Verdampfers unterstützt wird. Die eigentliche Platte umfaßt eine zentrale Dampföffnung 2, welch« beiderseits _ von Dichtungen eingeschlossen ist, welche sieh auch über die obere Seite und die untere Seite der Öffnung erstreckt. Unterhalb der Dampföffnung ist eine öffnung 3 für das Kondensat, die ebenfalls vollständig durch Abdichtungen umgeben ist und damit von den Strb'mungeräumen in dieser Platte abgedichtet 1st. Auf jeder Seite der beiden Ausnehmungen oder öffnungen 2 und 3 elnd zwei Produkt-Strömungeraum-Bereiche 5 und 4 vorgesehen, in die das oder die Produkte getrennt durch Verteileröffnungen 4a, bzw. 5a eingespeist werden. Das Produkt gelangt über Zuführungskanä-
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le 6, die in Kammern 7 öffnen, welche sich oberhalb der Strömungsraumbereiche befinden und die Ton diesen durch. Dichtungen getrennt sind. Aus der Kammer 7 können die zugeführten !Produktflüssigkeiten durch öffnungen 7a in Verteilerkammern eintreten, und zwar unter teilweiser Verdampfung, wobei diese Verteilerkammern durch Abdichtungen an der benachbarten Platte oder den benachbarten Platten der in Fig. 1 gezeigten Platte vorgesehen sind. Die Flüssigkeit wird dann aus den Verteilerkammern jeweils durch die öffnungen 4a, bzw. 5a zu den zugehörigen Strömungsraum-Bereichen geführt. Fach dem Durchströmen der Strömungsraum-Bereiche treten das Konzentrat, bzw. dQr sich bildende Dampf in die öffnungen 8 und 9 aus, die durch Ausnehmungen in den Platten gebildet sind»
In den der in Pig. 1 gezeigten Platte benachbart©» Platten strömt der Dampf von d@r Dampföffnung 2 auf beiden Seiten über die Strömungsraum-Bereiche und das sich bildende Kondensat gelangt in die Kondensat-Ableitöffnung 3.
Durch die Drosselöffnungen 7a werden jeweils eine erste Stuf· einer plötzlichen Verdampfung gebildet, um eine Mischung aus Flüssigkeit und Dampf in d©r eieh quer ®rßtreck*ni©, in Fig. 1 durch die dort gezeigt® Platte verdeckten Verteilerkammer zu erzeugen» In jeder der Y®rt®il«rkamm<»rzi befindet ®ioh daher eine Mischung aus Dampf und Flüssigkeit, isren Terhältnia abhängig-ist von der Größe der öffnungen Τώ5 cte lnfütaingsg·- ■ohwindigkeit, der ZufütojBgstempejmtiiss'j, ®©wi® ämx Koßiitemp·-" ratur. Diea· Mischung gelmgi; aa©lifi3l,§®at Jeweils torcii dl·
ORIGINAL INSPECTED
Reihe von öffnungen 4a, bzw. 5a wieder auf die Vorderseite der in Fig. 1 gezeigten Platte und damit in die unter asu Kammern liegenden Strumungsraum-Bereichen 4, bssw. 5. Die Öffnungen 4a, bzw. 5af können ebenfalls bei Bedarf eine gewisse Droaeelwirkung aufweisen, um eine weitere Verdampfungestufe au bilden. Aus den. öffnungen' 4a, bssw. 5a, kann, das Gemisch' aus Dampf und Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit austreten .und'auf die gegenüberliegende Plattenoberflache auftreffen. Daduroh wird die Flüssigkeit auseinandsrgefächert und bildet auf der Oberfläche der gegenüberliegenden Platte einen gleichförmigen, die ganze' Breite des Strumungsraum<-Bereiohee bedeckenden Film., Ent sprechende öffnungen 4a und 5a befinden sich in der in Fig. 1 weggelassenen und die Strömungsraum-Bereiche 4, bzw. .5 .von .der anderen Seite abdeckende Platte, so daß sich von der Seite her 1er gleiche Torgang abspielt. Die öffnungen in den sich gegenüberliegenden, die Strömungeraum-Berβich* 4f bzw. 5 begrenzenden Platten können gegeneinander seitlich versetzt sein, so daß sich die austretenden Gemisohetrahlen nur wenig gegenseitig sturen.
Fig. 2 zeigt einen Plattenstapel, der beispielsweise aus den Platten nach Fig. 1 und den beschriebenen angrenzenden Platten zusammengesetzt ist. Diese Platten sind in einem Rahmen montiert» der «ine Kopfplatte 10 und ein Stirnelement 11 aufweist. Weiterhin ist eine obere Schiene 12 und eine unter« Sohiene 13 und ein verschiebbares Anlageglied 14 vorgesehen. Sie Platten sind durch die Aufhängeaugen 1 an der oberen Schien· 12 augehingt und durch in Fig. 1 nicht gezeigte Anformungen auf der Bodensohiene 13 abgestützt. Die Zuführungsäffnungen 6 stehen
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mit Zuführungsleitungen 15 für die verschiedenen zu verdampfenden Flüssigkeiten in Verbindung. In der Tat kann es sich hierbei um die gleiche Zuführungsflüssigkeit handeln, die sieh jedoch in verschiedenen Konzentrations-Stadien befindet. Die Dampföffnungen 8 und 9 stehen in Fluchtung mit den Einlaßleitungen 16 von zwei zyklonartigen Trenneinrichtungen 17· Die Dampfableitungskanäle 18 der Zyklone sind mit einer gemeinsamen Leitung 19 verbunden. Jedoch haben die Trenneinrichtungen getrennte Ableitungskanäle 20 für das Produkt. Die zur Zuführung des Dampfes und die Ableitung des Kondensates vorgesehenen Leitungen oder Kanäle sind in Pig. 2 nicht wiedergegeben.
Wenn die beiden oder auch mehr als zwei Strömungsrasoa-Bereiche (vgl. A und 5 in Pig. 1) auf den Platten dazu benutzt werden, daß die gleiche Speiseflüssigkeit in verschiedenen Konzentrationsstufen in diesen Bereichen behandelt wird, kaim es unter Umständen vorkommen, daß nicht alle Strömungsraum-Bereiche für die stärker konzentrierte Stufe verwendet werden können, wenn ein Anbrennen verhindert werden soll. Unter diesen Umständen hat «β sich als vorteilhaft erwiesen, wenn man die nicht be» nutzten Bereiche abdeckt oder absperrt. Im Hinblick auf die mechanisch« Stabilität des Plattenstapels ist es jedoch wünschenswert, daß der Druck in den Strömungsraum-Bereichen wenigstens annähernd dem Arbeitsdruck entsprechen sollte. Zu diesem Zweck können die Dampfzonen gegenüber dem Dampfzuführungekanal offen sein, während die Kondensatöffnungen verschlossen sind. Die betreffenden Bereiche befinden sich damit unter Dampfdruck, während die Produkt-Strömungeräume vollständig von der Produkt-
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strömung abgesperrt sind, jedoch zu einem Teil der Trenneinrichtung hin belüftet sind, und zwar in dem erforderlichen Vakuumbereich, d.h. über die neutrale Zone zwischen der Dampföffnung 2 und der Kondensatöffnung 3. Diese Zone ist mit einer mit Abdichtungen versehenen, nicht gezeigten öffnung versehen, um eine Verbindung zum Ende des Plattenstapels hin für den beschriebenen Zweck zu ermöglichen.
Verschiedene Modifikationen können innerhalb des Rahmens der Erfindung vorgenommen werden. Beispielsweise wird ersichtlich, daß auch dann, wenn die Erfindung im wesentlichen in Bezug auf einen Fall-Filmverdampfer eines bestimmten Typs beschrieben worden ist, eine Beschränkung der Anwendung auf reine Fall-Filmverdampfer oder auf solche Verdampfer des besonderen Types nicht erfolgen soll. So läßt sich der Verdampfer nach der Erfindung beispielsweise auch anwenden für einen Steig- und Fall-Filmverdampfer.
Ansprüche
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Claims (3)

_ Q — Ana prüche
1. Plattenverdampfer, bei dem sin Stapel von fläche an Fläche über Dichtungen aneinander lösbar angeschlossenen Platten vorgesehen ist, von denen eine jede Durchbrechungen aufweist, die mit entsprechenden Durchbrechungen in der benachbarten Platte fluchten, um Kanäle für die Zufuhr und die Ableitung des Heizmediums und für die Zufuhr der zu behandelnden Flüssigkeit und die Ableitung des Konzentrates ,und des Dampfes zu bzw. aus den zwischen den Platten vorgesehenes Strömungsräumen zu bilden, dadurch gekennzeichnet , daß die Strömungsräume für die Flüssigkeit jeweils in zwei oder mehr als zwei getrennte Strömungsraum-Bereiche (4> 5) unterteilt sind und daß jeder Strömungsraum-Bereich einer Platte mit einer gesonderten Verteilereinrichtung (β, 7, 7& und 4&, bzw. 5a) für die Zufuhr der Flüssigkeit und mit einer gesonderten Ausnehmung (8, bzw« 9) versehen ist, die Teil einer Konzentrat- und Dampfableitung sind.
2. Plattenverdampfer naeh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (2, 3), welche die Zufuhr, und Ableitungsöffnung für das Heizrnedium bilden, in die Strömungsraum-Bereich«® (4, 5) der Flüssigkeit jeweils trennenden Plattenbereiche vorgesehen sind.
3. Plattenverdampfer nach Anspruch 1 oder 29 dadurch · g e — kennzeichnet j, daß die St^ömuagsräume für die Flüssigkeit einem falltndea Flussigkoitasfilis-Sygtaai sugeordnet sind.
- 30 9821/§@§3 1
■■•'A*, xfi. VUi.
4· Plattenverdampfer nach Anspruch 1 bis 3t dadurch g β kennzeichne t , daß die Verteilereinrichtung (6, 7, 7a und 4ay bzw. 5a) wenigstens eine Drosselstelle (7a) aufweist, welche in eine sich quer zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit erstreckende Verteilerzone mündet, die ihrerseits mit einer oder mehreren Strömungsraum-Bereichen (4, bzw. 5) in Verbindung steht (Öffnung 4af bzw. 5a), wobei die oder Jede Droeselstelle so ausgebildet ist, daß an dieser eine spontane Verdampfung eines Teiles der Flüssigkeit in der Verteilerzone erfolgt und diese ein Gemisch aus Flüssigkeit und Dampf in den oder die Strömungsraum-Bereiche verteilt.
p/s 309821/0693
Leer seife.
DE19722252802 1971-11-04 1972-10-27 Plattenverdampfer Expired DE2252802C3 (de)

Priority Applications (2)

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GB5134771 1971-11-04
GB5134771A GB1412414A (en) 1971-11-04 1971-11-04 Evaporators

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2252802A1 true DE2252802A1 (de) 1973-05-24
DE2252802B2 DE2252802B2 (de) 1976-06-16
DE2252802C3 DE2252802C3 (de) 1977-02-03

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2638339A1 (de) * 1975-09-04 1977-03-17 Apv Co Ltd Aus platten gebildeter verdampfer

Cited By (2)

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DE2638339A1 (de) * 1975-09-04 1977-03-17 Apv Co Ltd Aus platten gebildeter verdampfer
DK154928B (da) * 1975-09-04 1989-01-09 Apv Co Ltd Fordamper af pladetypen

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ZA727749B (en) 1973-11-28
BR7207734D0 (pt) 1973-08-30
IT972118B (it) 1974-05-20
DE2252802B2 (de) 1976-06-16
JPS4853342A (de) 1973-07-26
GB1412414A (en) 1975-11-05
ES408223A1 (es) 1975-11-16
CH546084A (de) 1974-02-28
JPS5720001B2 (de) 1982-04-26

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8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: APV CORP. LTD., DERBY, GB

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