DE2401883A1

DE2401883A1 - DEVICE FOR INDIRECT HEAT TREATMENT OF LIQUIDS

Info

Publication number: DE2401883A1
Application number: DE2401883A
Authority: DE
Inventors: Vaclar Feres
Original assignee: LIQUID PROCESSING AB
Current assignee: LIQUID PROCESSING AB
Priority date: 1973-01-17
Filing date: 1974-01-16
Publication date: 1974-07-18
Also published as: BR7400221D0; FR2214096B1; FR2214096A1; JPS5748961B2; US3921709A; JPS49102570A; CA994324A; SE369674B; CH574260A5; GB1449347A; IT1006937B

Description

Liquid Processing AB, Stationsvägen, 240 21 LÖDDEKÖPINGE, Sweden

Vorrichtung zur indirekten Wärmebehandlung von,FlüssigkeitenDevice for the indirect heat treatment of liquids

Vorrichtungen zur indirekten Wärmebehandlung von Flüssigkeiten sind z.B. in den schwedischen Patentschriften 181 821, 184 175 und 206 743 sowie in der USA-Patentschrift 2 734 023 beschrieben, welche Vorrichtungen zur kontinuierlichen. Konzentrierung, Destillierung, Abtreibung, Desodorisierung usw. verwendet werden können. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung desselben Typs, nämlich eine Vorrichtung, die einen hohlen, mit einem dampfförmigen oder flüssigen Wärmeträger erwärmbaren Rotorkörper besitzt, der in einem vakuumdichten Gehäuse drehbar gelagert ist und auf dessen rotationssymmetrischer Innenfläche die der Wärmebehandlung ausgesetzte Flüssigkeit verteilt wird und als eine dünne zusammenhängende Schicht strömt, wobei die Vorrichtung einen Antrieb für den Rotorkörper, Ein- und Ausläufe für den Wärmeträger und Ein- und Auslaufe für die der Wärmebehandlung ausgesetzte Flüssigkeit besitzt.Devices for indirect heat treatment of liquids are for example in the Swedish patents 181 821, 184 175 and 206 743 and in US Pat. No. 2,734,023, which devices for continuous. Concentration, distillation, abortion, deodorization, etc. can be used. The present invention refers to a device of the same type, namely a device having a hollow, vaporous or liquid heat carrier has heatable rotor body which is rotatably mounted in a vacuum-tight housing and on its rotationally symmetrical inner surface the liquid exposed to the heat treatment is distributed and as a thin coherent surface Layer flows, whereby the device has a drive for the rotor body, inlets and outlets for the heat transfer medium and inlets and outlets for the liquid exposed to the heat treatment owns.

Die Erfindung bezweckt u.a., die obengenannten vorbekannten Geräte zu verbessern und eine möglichst rasche und wirksame Wärmebehandlung der Flüssigkeiten zu bewirken; und zwar unter Verwendung einer konstruktiv einfachen, betriebsicheren Vorrichtung, die ein intensives Erwärmen mit einem flüssigen oder dampfförmigen Wärmeträger und ausserdem eine rasche Reinigung und genaue Einregelung des Wärmebehandlungsverlaufs gestattet. Ein weiterer, wesentlicher Zweck der Erfindung ist das Zustandebringen einer höheren Temperatur des Wärmeträgers von bis zu und über 250⁰C, da die bekannten Vorrichtungen nur Temperaturen von bis zu 125°C zulassen und deshalb nicht für jede Art von Wärmebehandlung von Flüssigkeiten geeignet sind, beispielsweise Destillation von Fettsäuren und Fraktionen von Phenol, wo Temperaturen um 200⁰C erforderlich sind. Um diese und andereThe invention aims, inter alia, to improve the above-mentioned previously known devices and to bring about a heat treatment of the liquids which is as rapid and effective as possible; namely using a structurally simple, operationally reliable device that allows intensive heating with a liquid or vaporous heat carrier and also allows rapid cleaning and precise control of the heat treatment process. Another major purpose of the invention is to bring about a higher temperature of the heat carrier of up to and over 250 ⁰ C, because the known devices of up to 125 ° C only allow temperatures and therefore not suitable for any kind of thermal treatment of liquids, for example distillation of fatty acids and fractions of phenol, where temperatures around 200 ⁰ C are required. To this and others

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Zwecke der Erfindung zu ermöglichen, zeichnet sich die Vorrichtung dadurch aus, dass der Rotorkörper hauptsächlich als kegelstumpfförmig ist und eine zentrale Tragnabe besitzt, die den Rotorkörper trägt und mit einer kegelstumpfförmigen, tragenden Zwischenwand im Rotorkörper verbunden ist, welche Zwischenwand an ihrer Aussenkante direkt oder indirekt teils mit einer kegelstumpf förmigen Innenwand, dessen Innenseite die genannte innere, rotationssymmetrische Wärmetauscherfläche im Rotorkörper bildet und die an ihrer Innenkante dampf- und flüssigkeitsdicht an die zentrale Tragnabe angeschlossen ist, und teils mit einer kegelstumpf förmi gen Aussenwand verbunden ist, deren Innenkante direkt oder indirekt drehbar und flüssigkeits- und gasdicht an das vakuumdichte Gehäuse angeschlossen ist, wobei zwischen den Innen- und Zwischenwänden bzw. den Zwischen- und Aussenwänden im Rotorkörper zur Strömung des Wärmeträgers dienende Spalte vorgesehen sind, die zumindest am Aussenende der Spalte miteinander verbunden sind und von denen der neben der kegelstumpfförmigen Innenwand liegende Spalt ggf. innere, die Strömung umrührende oder lenkende Glieder besitzt, und wobei die Tragnabe zumindest einen in den Spalt zwischen den Innen- und Zwischenwänden mundenden Kanal zur Durchströmung des Wärmeträgers besitzt, und dass die Ein- und Ausläufe für den Wärmeträger mit den inneren Spalten des Rotorkörpers über einen ortsfest am vakuumdichten Gehäuse angeordneten Kopf verbunden sind, an den die Innenkante der kegelstumpfförmigen Aussenwand des Rotorkörpers direkt oder indirekt dampf- und flüssigkeitsdicht angeschlossen ist.To enable purposes of the invention, the device stands out characterized in that the rotor body is mainly frustoconical is and has a central support hub that carries the rotor body and with a frustoconical, supporting Partition wall is connected in the rotor body, which partition wall on its outer edge directly or indirectly partly with a truncated cone shaped inner wall, the inside of which forms the said inner, rotationally symmetrical heat exchanger surface in the rotor body and which is connected to the central support hub at its inner edge in a vapor- and liquid-tight manner, and partly with a truncated cone shaped conditions outer wall is connected, the inner edge directly or is connected indirectly rotatable and liquid- and gas-tight to the vacuum-tight housing, with between the Inner and intermediate walls or the intermediate and outer walls in the rotor body for the flow of the heat carrier serving gaps are provided, which are connected to one another at least at the outer end of the column and of which the next to the frustoconical The gap lying on the inner wall may have inner members which stir or guide the flow, and the support hub has at least one channel opening into the gap between the inner and intermediate walls for the flow of the heat transfer medium, and that the inlets and outlets for the heat transfer medium with the inner columns of the rotor body via a stationary on vacuum-tight housing arranged head are connected to the the inner edge of the frustoconical outer wall of the rotor body is connected directly or indirectly in a vapor- and liquid-tight manner is.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nun anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben.Some exemplary embodiments of the invention are now described in more detail below with reference to the drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Destillationsapparat gemäss der vorliegenden Erfindung im Axialschnitt, und1 shows a still according to the present invention Invention in axial section, and

Fig. 2 einen Axialschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels des erfindunsgemässen Geräts, wobei dieses Gerät zur Konzentrierung, Destillierung, Abtreibung, Desodorisierung usw. verwendbar ist.Fig. 2 is an axial section of another embodiment of the device according to the invention, this device for Concentration, distillation, abortion, deodorization, etc. can be used.

Das in Fig. 1 gezeigte Gerät gemäss der vorliegenden Erfindung besitzt ein vakuumdichtes Gehäuse 1 mit einer oderThe device shown in Fig. 1 according to the present invention has a vacuum-tight housing 1 with an or

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mehreren Schaulöchern 2 in der Form von Klappen oder Fenstern. Das Gehäuse 1 besitzt einen Anschiusskopf 3 für einen im folgenden näher beschriebenen Zweck. Im Inneren des Gehäuses 1 ist ein Rotorkörper.4 drehbar gelagert. Dieser Rotorkörper ist im wesentlichen keglstumpfförmig ausgebildet und besitzt eine zentrale Tragnabe 5, die auf einer Achse 6 montiert ist, welche sich von unten her in das vakuumdichte Gehäuse 1 hineinerstreckt. Die Achse 6 ist von einem' Antrieb oder Motor 7 über ein Kupplungsgehäuse 8 angetrieben und erstreckt sich durch ein Lagergehäuse 9 und eine Dichtung 10. Der eigentliche Rotorkörper 4 besitzt eine kegelstumpfförmige, tragende Zwischenwand 11, die an ihrem schmalen Ende, d.h. dem inneren Ende, mit der Nabe 5 starr verbunden oder damit einstückig ausgebildet ist. Innerhalb der Zwischenwand 11 ist eine ebenfalls kegelstumpfförmige Innenwand 12 vorgesehen, deren Innenseite eine rotationssymmetrische Wärmetauscherfläche bildet und die in kurzem Abstand von der Zwischenwand 11 angebracht ist, derart, dass ein innerer, schmaler Spalt 13 entsteht. Die Innenwand 12 ist an ihrer Innenseite mit der Nabe 5 über eine Dehnungsvorrichtung 14 in Form einer Falte verbunden, die auf Längenerweiterungserscheinungen im Betrieb des Geräts zurückzuführende Bewegungen ermöglicht. Auf der anderen Seite der Zwischenwand 11 ist eine Aussenwand 15 vorgesehen, die in etwas grösserem Abstand von der Zwischenwand 11 angebracht ist, so dass dazwischen ein äusserer_f dickerer Spalt 16 entsteht. Die Zwischenwand 11, die Innenwand 12 und die Aussenwand 15 sind an ihren Aussenenden mittels eines Aussenringes 17 miteinander verbunden. Die Aussenwand 15 ist ebenfalls kegelstumpfförmig gestaltet und an ihrem oberen Ende mit Hilfe einer dampf- und flüssigkeitsdichten Gleitringdichtung drehbar an das Gehäuse 1 angeschlossen. Ein grosser Vorteil dieser Konstruktion des Rotors mit tragender Zwischenwand 11 ist, dass die Innenwand 12 sehr dünn ausgebildet werden kann, und sich demzufolge für Wärmeübertragungszwecke besonders eignet. Im Spalt 13 können ferner nicht gezeigte, die Strömung umrührende oder lenkende Glieder angebracht werden, welche in diesem inneren Spalt 13 eine turbulente Strömung hervorrufen oder verstärken. Diese Glieder können beispielsweise aus einer konisch und schraubenlinienförmig gewickelten Drahtspirale bestehen,several peepholes 2 in the form of flaps or windows. The housing 1 has a connection head 3 for a purpose described in more detail below. A rotor body.4 is rotatably mounted in the interior of the housing 1. This rotor body is essentially designed in the shape of a truncated cone and has a central support hub 5 which is mounted on an axle 6 which extends into the vacuum-tight housing 1 from below. The axis 6 is driven by a 'drive or motor 7 via a coupling housing 8 and extends through a bearing housing 9 and a seal 10. The actual rotor body 4 has a frustoconical, supporting partition wall 11, which at its narrow end, ie the inner end , is rigidly connected to the hub 5 or formed in one piece therewith. A likewise frustoconical inner wall 12 is provided inside the intermediate wall 11, the inner side of which forms a rotationally symmetrical heat exchanger surface and which is attached at a short distance from the intermediate wall 11 such that an inner, narrow gap 13 is created. The inner wall 12 is connected on its inside to the hub 5 via an expansion device 14 in the form of a fold, which enables movements to be attributed to length expansion phenomena during operation of the device. On the other side of the intermediate wall 11, an outer wall 15 is provided, which is attached at a somewhat greater distance from the intermediate wall 11, so that an outer _f thicker gap 16 is formed between them. The intermediate wall 11, the inner wall 12 and the outer wall 15 are connected to one another at their outer ends by means of an outer ring 17. The outer wall 15 is also designed in the shape of a truncated cone and is rotatably connected to the housing 1 at its upper end with the aid of a vapor- and liquid-tight mechanical seal. A major advantage of this construction of the rotor with a supporting intermediate wall 11 is that the inner wall 12 can be made very thin and is therefore particularly suitable for heat transfer purposes. In the gap 13, not shown, the flow stirring or directing members can be attached, which cause or intensify a turbulent flow in this inner gap 13. These links can for example consist of a conical and helically wound wire spiral,

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deren Wendeln zwischen sich einen Strömungskanal abgrenzen, der an den Kanälen 21 beginnt und an den Auslaufen 25 endet. Alternativ können diese Glieder Leitschaufeln od.dgl. sein.whose coils delimit a flow channel between them, which begins at the channels 21 and ends at the outlets 25. Alternatively, these members can guide vanes or the like. be.

Der Anschlusskopf 3 hat eine ortsfeste, innere und für einen Wärmeträger bestimmte Durchströmungsleitung 19, die mit den mit dem inneren Spalt 13 des Rotorkörpers verbundenen Durchströmungskanälen der Tragnabe 5 verbunden und mittels einer geeigneten Dichtung, im vorliegenden Falle einer Labyrinthdichtung 21, gegen die Tragnabe abgedichtet ist. Die Dichtung 21 ist zwischen einer hochstehenden, ringförmigen Fläche 22 der Nabe 5 und einem erweiterten Hauptteil 23 am unteren Ende der inneren Durchströmungsleitung 19 gebildet. Der Anschlusskopf 3 hat eine äussere Durchströmungsleitung 24, die mit dem äusseren Spalt 16 zwischen der Zwischenwand 11 und der Aussenwand 15 des Rotors verbunden ist. Die Leitungen 19 und 24 sind mit je einem Anschlussstutzen versehen. Damit der Wärmeträger durch den Rotor strömen kann, ist die Zwischenwand 11 an ihrem Anschluss an den Aussenring 17 mit Durchlöcherungen 25 versehen. Der Wärmeträger, welcher in dieser Ausführungsform flüssig ist, kann durch die äussere Leitung 24 eingebracht und durch die innere Leitung 19 ausgetragen werden, wobei der Wärmeträger in Richtung der Pfeile durch den Rotorkörper 4 strömt. Alternativ kann die Strömungsrichtung die entgegengesetzte sein, so dass der Wärmeträger durch die innere Leitung 19 eingebracht und durch die äussere Leitung 24 ausgetragen wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass dem flüssigen Wärmeträger eine turbulente Strömung verliehen.werden kann,wenn er durch den inneren, schmalen Spalt 13 strömt. Ein anderer Vorteil ist, dass diese Ausführungsform der Erfindung einen flüssigen Wärmeträger ausnutzen kann, was bei bekannten, ähnlichen Geräten nicht der Fall ist.The connection head 3 has a stationary, inner and for a heat transfer medium certain through-flow line 19, which is connected to the through-flow channels connected to the inner gap 13 of the rotor body the support hub 5 and connected by means of a suitable seal, in the present case a labyrinth seal 21, is sealed against the support hub. The seal 21 is between an upstanding, annular surface 22 of the hub 5 and an enlarged main part 23 at the lower end of the inner Flow line 19 is formed. The connection head 3 has a outer flow line 24, which with the outer gap 16 between the intermediate wall 11 and the outer wall 15 of the rotor connected is. The lines 19 and 24 are each provided with a connecting piece. So that the heat transfer medium through the rotor can flow, the intermediate wall 11 is provided with holes 25 at its connection to the outer ring 17. The heat carrier, which is liquid in this embodiment can be introduced through the outer line 24 and through the inner line 19 are discharged, the heat transfer medium flowing through the rotor body 4 in the direction of the arrows. Alternatively, the direction of flow can be the opposite, so that the heat transfer medium introduced through the inner line 19 and discharged through the outer line 24. This embodiment has the advantage that the liquid heat carrier is given a turbulent flow can when it flows through the inner, narrow gap 13. Another advantage is that this embodiment the invention can utilize a liquid heat transfer medium, which is not the case with known, similar devices.

Die einer Wärmebehandlung zu unterziehende Flüssigkeit wird in das vakuumdichte Gehäuse 1 durch eine Einlaufleitung 26 eingegeben, die mit einem Vorwärmer 27 in Form eines schraubenlinienförmig rundum das Lagergehäuse gewickelten Rohres verbunden ist, das an seinem Austrittsende mit einer Düse 28 verbunden ist, die die der Wärmebehandlung unterzogene Flüssigkeit gegen das obere Ende der Rotorinnenwand 12 an der Dehnungsvorrichtung 14 leitet. Die der Wärmebehandlung unterzogene Flüssigkeit strömtThe liquid to be subjected to a heat treatment is fed into the vacuum-tight housing 1 through an inlet line 26 entered, which is connected to a preheater 27 in the form of a helically wound pipe around the bearing housing, which is connected at its outlet end to a nozzle 28 which the liquid subjected to the heat treatment against the The upper end of the inner rotor wall 12 leads to the expansion device 14. The liquid subjected to the heat treatment flows

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dann unter der Einwirkung von teils der infolge des Umlaufs des Rotorkörpers 4 entstehenden Fliehkraft und teils der Gravitationskraft längs der Innenwand 12 nach unten. Das wärmebehandelte, flüssige Produkt wird unten am Rotorkörper in einer Rinne 29 aufgesammelt, die von einem am Aussenring 17 befestigten, winkelförmigen, rundumgehenden Flansch 30 gebildet ist. Die wärmebehandelte Flüssigkeit wird mit Hilfe eines Abziehrohres 31, das mit einem Auslauf 32 für die wärmebehandelte Flüssigkeit verbunden ist, aus der Rinne 29 entfernt.then under the action of partly the centrifugal force resulting from the rotation of the rotor body 4 and partly the gravitational force along the inner wall 12 downwards. The heat-treated, liquid product is at the bottom of the rotor body in a Collected channel 29, which is formed by an angular, all-round flange 30 fastened to the outer ring 17. The heat-treated liquid is with the help of a drain pipe 31, which has an outlet 32 for the heat-treated Liquid is connected, removed from the channel 29.

Die von der an der Innenwand strömenden, wärmebehandelten Flüssigkeit abgehenden Dämpfe werden mittels eines Kühlers 33 kondensiert und.gekühlt. Dieser Kühler ist in Form einer hin- und hergehenden, schraubenlinienförmig verlaufenden Rohrschlange, die sich innerhalb des Vorwärmers 27 und rundum das Lagergehäuse 29 erstreckt. Der Kühler 33 hat einen Einlauf 34 und einen Auslauf 35. ·The vapors emanating from the heat-treated liquid flowing on the inner wall are cooled by means of a cooler 33 condensed and cooled. This cooler is in the form of a reciprocating, helical pipe coil, which extends within the preheater 27 and around the bearing housing 29. The cooler 33 has an inlet 34 and an outlet 35. ·

Sowohl der Vorwärmer 27 wie der Kühler 33 erstrecken sich in den konischen Rotorkörper 4 hinein, derart, dass die von der wärmebehandelten Flüssigkeit abgehenden Dämpfe so schnell.wie möglich mit dem Vorwärmer 27 und dem Kühler 33 in Berührung gelangen, so dass diese Dämpfe möglichst schnell kondensiert werden und das Kondensat gekühlt wird. Das Kondensat sammelt sich unten im Gehäuse 1 in einem Sammelbrunnen 36 mit einem Auslauf für das Kondensat an. In den Sammelbrunnen 36 erstreckt sich ein ringförmiger Hals 38, der einen mit einer Aussaugleitung 40 versehenen Raum 39 abschirmt. Diese Leitung 40 ist an eine Vakuumpumpe angeschlossen. Both the preheater 27 and the cooler 33 extend into the conical rotor body 4 in such a way that the from the vapors emitted by the heat-treated liquid as quickly as possible come into contact with the preheater 27 and the cooler 33, so that these vapors are condensed as quickly as possible and the condensate is cooled. The condensate collects at the bottom of the housing 1 in a collecting well 36 with an outlet for the Condensate. An annular neck 38 extends into the collecting well 36, one of which is provided with a suction line 40 Room 39 shields. This line 40 is connected to a vacuum pump.

Oben im Gehäuse ist ein kleiner, ringförmiger Raum 41 · zum Aufsammeln von ev. Leckage einer in der Gleitringdichtung 18 benutzten Spülflüssigkeit vorgesehen, damit diese Leckage nicht in das eigentliche Gehäue 1 hineingelangt, sondern stattdessen durch eine Auslaufleitung 42 entfernt wird, die zweckmässigerweise über ein nicht gezeigtes Schauglas an die Vakuumpumpe angeschlossen ist. Dieser ringförmige Raum 41 ist mit dem Inneren des Gehäuses 1 über einen schmalen Spalt rundum die Aussenwand 15 des Rotors verbunden, welche Aussenwand oben eiuan Flansch 43 besitzt, der mit Hilfe der Fliehkraft die ev. Spül::lüssigkeit in die Rinne 41 hinausschleudert.At the top of the housing there is a small, ring-shaped space 41 Provided for collecting any leakage of a flushing liquid used in the mechanical seal 18 so that this leakage does not occur gets into the actual housing 1, but instead is removed through an outlet line 42, which is expediently is connected to the vacuum pump via a sight glass (not shown). This annular space 41 is with the inside of the housing 1 is connected via a narrow gap all around the outer wall 15 of the rotor, which outer wall has a flange 43 at the top possesses, which with the help of centrifugal force throws any flushing liquid out into the channel 41.

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Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der Erfindung ermöglicht eine äusserst wirksame Wärmebehandlung, insbesondere die Destillation von Flüssigkeiten. Durch Abänderung der Drehzahl des Rotorkörpers 4 kann man laufend dafür sorgen, dass die gesamte Wärmetauscherfläche der Innenwand 12 mit einer dünnen Flüssigkeitsschicht bedeckt ist, so dass die Flüssigkeit wirksam wärmebehandelt wird und die Wärmetauscherfläche maximal ausgenutzt wird. Durch den Umlauf des Rotors erhält man bereits in der eigentlichen Flüssigkeitsschicht eine wirksame Trennung von Flüssigkeiten und Dampfblasen, und da die gesamte Dampfmasse , im Rotor umgewälzt wird, werden ev. mit den abgehenden Dämpfen folgende Flüssigkeitstropfen wieder gegen die Flüssigkeitsschicht geschleudert werden. Betrieb und Einregelung des Geräts sind äusserst einfach, und auch die Wartung bietet keinerlei Schwierigkeiten.The embodiment of the invention shown in FIG enables extremely effective heat treatment, especially the distillation of liquids. By changing the speed of the rotor body 4 can be continuously ensured that the entire heat exchanger surface of the inner wall 12 with a thin Liquid layer is covered, so that the liquid is effectively heat-treated and the heat exchanger surface is maximal is exploited. The rotation of the rotor provides an effective separation in the actual liquid layer of liquids and steam bubbles, and since the entire steam mass is circulated in the rotor, possibly with the outgoing vapors The following drops of liquid are thrown against the layer of liquid again. Operation and adjustment of the device are extremely simple and maintenance is not difficult.

In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist der Rotorkörper 4 mit seinem spitzen Ende nach unten gekehrt, während der Motor 7, das Kupplungsgehäuse 8, die Lagergehäuse 9 und die Achsdichtung 10 oben im vakuumdichten Gehäuse 1 angebracht sind. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 strömt die behandelte Flüssigkeit längs der Innenseite der Innenwand unter der Einwirkung der Fliehkraft nach oben und wird nach der Wärmebehandlung in der Rinne 29 aufgesammelt, von welcher sie wie in Fig. 1 mit Hilfe eines Abziehrohres 31 entfernt wird. In diesem Falle ist der Vorwärmer 27 für das der Wärmebehandlung zu unterziehende, flüssige Produkt radial ausserhalb des Aussen^· ringes 17 des Rotorkörpers 4 in einem ringförmigen Spalt zwischen dem Gehäuse 1 und dem Rotor angebracht. Der Kühler 33 zur Kondensierung und Kühlung der von der wärmebehandelten Flüssigkeit abgehenden Dämpfe ist unterhalb des Vorwärmers 27 in einem ringförmigen Raum zwischen der Aussenwand des Gehäuses 1 und einem Strahlungsabschirmenden Schirm 46 angebracht, welcher eine Wärmestrahlung vom Rotorkörper 4 zum Kühler 33 verhindert. Wie in der Ausführungsform gemäss Fig. 1 ist unten im Gehäuse 1 ein Sammelbrunnen 36 vorgesehen, von dem das Kondensat über einen Auslauf 37 abgeleitet wird.In the embodiment of the invention shown in FIG. 2, the rotor body 4 has its pointed end pointing downwards inverted, while the motor 7, the clutch housing 8, the bearing housing 9 and the axle seal 10 above in the vacuum-tight housing 1 are attached. In the embodiment according to FIG. 2, there is a flow the treated liquid along the inside of the inner wall under the action of centrifugal force upwards and is after the Heat treatment collected in the channel 29, from which it is removed as in FIG. In this The trap is the preheater 27 for the liquid product to be subjected to the heat treatment, radially outside the outside ^ ring 17 of the rotor body 4 mounted in an annular gap between the housing 1 and the rotor. The cooler 33 for condensation and cooling of the vapors emanating from the heat-treated liquid is in one below the preheater 27 annular space between the outer wall of the housing 1 and a radiation shielding screen 46 attached, which a Thermal radiation from the rotor body 4 to the cooler 33 is prevented. As In the embodiment according to FIG. 1, a collecting well 36 is provided below in the housing 1, from which the condensate flows over an outlet 37 is derived.

In der Ausführungsform gemäss Fig. 2 ist das Innere des Rotors etwas anders konstruiert, weil der Rotor hier mitIn the embodiment according to FIG. 2, the interior is of the rotor is constructed a little differently because the rotor is here with

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seinem breiteren Ende nach oben gekehrt ist. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird ein dampfförmiger Wärmeträger benutzt, der durch die äussere Leitung 24 in den Anschlusskopf 3 hineinströmt. Der Dampf strömt aufwärts und durch die Kanäle 20 der Nabe 5 und eine Anzahl durchgehender Löcher 47 in der Zwischenwand 11. Der Dampf kondensiert an der Fläche der Innenwand 12 in der Form von kleinen Tropfen, die von der Fliehkraft gegen die Zwischenwand 11 geschleudert werden und längs dieser Wand nach oben gegen den Aussenring 17 strömen, wo sich das Kondensat ansammelt. Dieses Schleudern der Kondensattropfen ermöglicht eine wirksame Wärmeübertragung vom Dampf zur Innenwand 12 und somit einen wirksamen Wärmeaustausch. Das Kondensat wird mit Hilfe eines Abziehrohres 48 entfernt, das mit der Auslaufleitung 19 verbunden ist. Die Ausfuhrungsform gemäss Fig. 2 kann zur Verwendung eines flüssigen Wärmeträgers abgeändert werden, indem der Anschlusskopf 3 mit dem Abziehrohr 48 durch den Anschlusskopf 3 mit der Haube 23 in Fig. 1 ersetzt werden. Hierzu muss die Nabe 5 abgeändert und wie in Fig. 1 gestaltet werden. Ausserdem muss sie mit einer ringförmigen Fläche 22 versehen werden. Durch diese Abänderung der Ausführungsform gemäss Fig. 2 kann man höhere Temperaturen des Wärmeträgers benutzen, da dieser hier flüssig sein kann.its wider end is turned upwards. In the illustrated Embodiment, a vaporous heat transfer medium is used, which through the outer line 24 in the connection head 3 flows into it. The steam flows upwards and through the channels 20 of the hub 5 and a number of through holes 47 in it Partition 11. The steam condenses on the surface of the inner wall 12 in the form of small drops caused by centrifugal force are thrown against the intermediate wall 11 and flow along this wall upwards against the outer ring 17, where the Accumulates condensate. This hurling of the condensate droplets enables an effective heat transfer from the steam to the inner wall 12 and thus an effective heat exchange. The condensate is removed with the aid of a withdrawal tube 48 which is connected to the Outlet line 19 is connected. The embodiment according to Fig. 2 can be modified to use a liquid heat transfer medium by connecting the connection head 3 with the extraction pipe 48 through the connection head 3 with the hood 23 in FIG. 1 can be replaced. For this purpose, the hub 5 must be modified and designed as in FIG. 1 will. In addition, it must be provided with an annular surface 22. By changing the embodiment according to Fig. 2 you can use higher temperatures of the heat transfer medium, since this can be liquid here.

Die Ausführungsform gemäss Fig. 2 eignet sich vor allem zur Konzentration, Destillation, Abtreibung, Desodorisierung usw. Das Gerät lässt sich für wärmeempfindliche Flüssigkeiten und auch für hochvisköse Flüssigkeiten benutzen. Bei der Behandlung von wärmeempfindlichen Flüssigkeiten erfolgt das Verdampfen bei niedriger Temperatur, dadurch, dass in dem vakuumdichten Gehäuse 1 ein Vakuum erzeugt wird, und es ist in diesem Zusammenhang ein grosser Vorteil, dass die Verweilzeit der Flüssigkeit auf der Wärmetauscherfläche kurz ist.The embodiment according to FIG. 2 is particularly suitable for concentration, distillation, abortion, deodorization etc. The device can be used for heat-sensitive liquids and also for highly viscous liquids. In the treatment of heat-sensitive liquids, the evaporation takes place at low temperature, because in the vacuum-tight Housing 1 a vacuum is generated, and it is a great advantage in this context that the dwell time of the Liquid on the heat exchanger surface is short.

Im Gegensatz zu herkömmlichen, mit Gravitationskräften arbeitenden Dünnschichtverdampfern, wird bei der vorliegenden Erfindung die Fliehkraft ausgenutzt, um den dünnen Film zu erzeugen. Die Fliehkraft ermöglicht eine geregelte und zusammenhängende Verteilung der Flüssigkeitslösung auf der Verdampferfläche, und die Dicke des Flüssigkeitsfilmes lässt sich durch visuelle oder stroboskopische üeberwachung der Innenwand 12 desIn contrast to conventional thin-film evaporators that work with gravitational forces, this Invention exploited the centrifugal force to produce the thin film. The centrifugal force enables a regulated and coherent Distribution of the liquid solution on the evaporator surface, and the thickness of the liquid film lets through visual or stroboscopic monitoring of the inner wall 12 of the

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Rotorkörpers durch das Schauloch 2 leicht einregeln. Die vom wärmebehandelten Film abgehenden Dämpfe werden den kürzesten Weg zu einem Kondensator geleitet, welcher aus dem Vorwärmer 27 und dem Kühler 33 besteht, wo die Dämpfe kondensiert werden, um in flüssiger. Form entfernt zu werden. Dadurch dass die Strecke von der Wärmetauscherfläche zum Kühler/Kondensator in den Ausführungsformen gemäss Fig. 1 und 2 sehr kurz gewählt werden konnte, wird der abgetriebene Teil der Flüssigkeit nur während kurzer Zeit einer hohen Temperatur ausgesetzt, so dass sich das Gerät insbesondere zur Destillation von wärmeempfindliehen Flüssigkeiten eignet.Slightly adjust the rotor body through the inspection hole 2. The ones from Vapors emitted by the heat-treated film are directed to a condenser via the shortest route, which comes from the preheater 27 and the cooler 33 consists where the vapors are condensed to turn into liquid. Shape to be removed. By that the route from the heat exchanger surface to the cooler / condenser in the Embodiments according to FIGS. 1 and 2 are selected very briefly the aborted part of the liquid is only exposed to a high temperature for a short time, so that the Device especially for the distillation of heat-sensitive Liquids.

Einer der Vorteile der erfindungsgemässen Vorrichtung ist, dass die von der wärmebehandelten Flüssigkeit entfernten Dämpfe trocken und von aufgefangenen Flüssigkeitsteilchen frei sind, da im eigentlichen Flüssigkeitsfilm an der Fläche des Rotorkörpers eine Fliehkrafttrennung von Dampf und Flüssigkeit erfolgt, und da eventuelle, dem Dampf folgende Flüssigkeitsteilschen infolge des raschen Umwälzens der gesamten Dampfmasse im Rotorkörper einer Fliehkraftabscheidung ausgesetzt werden. Die Dicke des Flüssigkeitsfilms auf der Verdampfungsfläche 12 kann u.a. durch Abänderung der Drehzahl des Rotorkörpers und der Zufuhrgeschwindigkeit der Flüssigkeit variiert werden. Dadurch dass die Flüssigkeit vor ihrer Abgabe an die Wärmetauscherfläche auf eine Temperatur etwas unter der Verdampfungstemperatur erhitzt wird, so wird die Verdampfungsieistung grosser. Infolge des wirksamen Wärmeaustausches ermöglicht die erfindungsgemässe Vorrichtung ausserdem eine weitgehende Konzentration in einer Stufe.One of the advantages of the device according to the invention is that the vapors removed from the heat-treated liquid are dry and free of trapped liquid particles because in the actual liquid film on the surface of the rotor body there is a centrifugal separation of vapor and liquid occurs, and there any liquid particles following the vapor as a result of the rapid circulation of the entire mass of vapor be subjected to centrifugal separation in the rotor body. The thickness of the liquid film on the evaporation surface 12 can be varied, among other things, by changing the speed of rotation of the rotor body and the feed rate of the liquid. Through this that the liquid before it is released to the heat exchanger surface to a temperature slightly below the evaporation temperature is heated, the evaporation power is greater. As a result of the effective heat exchange, the device according to the invention also enables extensive concentration in one Step.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist äusserst vorteilhaft, indem man durch die extrem kurze Verweilzeit in der Vorrichtung rasch und leicht Gleichgewichtsverhältnisse bei kontinuierlichem Betrieb herstellen kann, und man die Möglichkeit hat, den Wärmebehandlungsverlauf visuell zu kontrollieren. All dies bedeutet grosse Ersparnisse an der Menge behandelter Flüssigkeit, die zum Einfahren des Geräts und zur Optimierung der Betriebsparaireter erforderlich ist. Ebenso sind Reinigung und Wartung des Geräts äusserst einfach und rasch durchführbar, so dass man mit dem Gerät auch kleine Flüssigkeitssätze für ProbezweckeThe device according to the invention is extremely advantageous, by the extremely short dwell time in the device quickly and easily equilibrium conditions with continuous Operation, and you have the opportunity to visually control the course of the heat treatment. Alles this means great savings in the amount of treated liquid, which is necessary for running in the device and for optimizing the operating parameters is required. Cleaning and maintenance of the device can also be carried out extremely easily and quickly, so that the device can also be used to use small liquid sets for test purposes

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od.dgl. behandeln und die Produkte rasch und ohne längere Betriebsunterbrechungen auswechseln kann. Bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 1 und 2 ist es somit möglich, durch öffnen des Schaulochs oder -löcher 2 leicht an die Wärmetauscherfläche 12 heranzügelangen und sie sowohl mechanisch als auch chemisch zu reinigen. Gegebenenfalls kann man über den Einlauf 26 eine Wasch- und Spülflüssigkeit für ähnliche Zwecke einbringen.or the like. and treat the products quickly and without lengthy business interruptions can replace. In the embodiments according to FIGS. 1 and 2, it is thus possible to open it of the viewing hole or holes 2 easily approach the heat exchanger surface 12 and they both mechanically and chemically to clean. If necessary, a washing and rinsing liquid can be introduced via the inlet 26 for similar purposes.

Das Inbetriebsetzen der Vorrichtung nimmt nur wenige Minuten in Anspruch, einschliesslich des Einregeins der Betriebsparameter (Rotordrehzahl, Arbeitsdruck, Eingabemenge pro Zeiteinheit, Temperaturregelung des Wärmeträgers, Menge Kühlflüssigkeit pro Zeiteinheit). Infolge der kurzen Verweilzeit in dem Gerät können die Gleichgewichtsverhältnisse wesentlich schneller eingestellt werden. Nach der Behandlung ist das Gerät vorzugsweise sofort zu reinigen, nachdem die Zufuhr des Wärmeträgers unterbrochen worden ist.Commissioning the device only takes a few minutes, including adjusting the operating parameters (rotor speed, working pressure, input quantity per unit of time, Temperature control of the heat transfer medium, amount of coolant per time unit). As a result of the short residence time in the device, the equilibrium conditions can be much faster can be set. After treatment, the device should preferably be cleaned immediately after the supply of the heat transfer medium has been interrupted.

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Claims

1. Device for the indirect heat treatment of liquids, which has a hollow rotor body which can be heated with a vaporous or liquid heat carrier, which is rotatably mounted in a vacuum-tight housing and on whose rotationally symmetrical inner surface the liquid exposed to the heat treatment is distributed and as a thin coherent layer flows, wherein the device has a drive for the rotor body, inlets and outlets for the heat carrier and inlets and outlets for the liquid exposed to the heat treatment, characterized in that the rotor body (4) is mainly frustoconical and a central support hub (5) which carries the rotor body and is connected to a frustoconical, load-bearing partition wall (11) in the rotor body, which partition wall at its atissue edge (17) directly or indirectly partly with a frustoconical inner wall (12), the inside of which has the aforementioned inner, rotationally symmetrical heat exchange Forms cherfläche in the rotor body and which is connected to the central support hub (5) at its inner edge in a vapor- and liquid-tight manner, and is partly connected to a frustoconical outer wall (15), the inner edge of which is directly or indirectly rotatable and liquid- and gas-tight to the vacuum-tight housing (1) is connected, between the inner and intermediate walls (12, 11) or the intermediate and outer walls (11, 15) in the rotor body (4) for the flow of the heat transfer medium serving gaps (13, 16) are provided which at least at the outer end of the column (at 25) are connected to each other and of which the gap (13) lying next to the frustoconical inner wall (12) may have inner members that stir or guide the flow, and the support hub (5) has at least one in the gap (13) between the inner and intermediate walls (12, 11) opening channel (20) for the flow of the heat carrier, and that the inlets and outlets (19, 24) for the heat carrier with the inner en gaps (13, 16) of the rotor body are connected via a stationary head (3) on the vacuum-tight housing (1) to which the inner edge of the frustoconical outer wall (15) of the rotor body is connected directly or indirectly in a vapor- and liquid-tight manner. ₄ Q 9 8 2 9/0 8 8 6

2. Device according to claim 1, characterized in that that the head (3), which is fixedly attached to the housing (1), has a fixed, inner flow line intended for the heat transfer medium (19), which are connected to the channel (20) or channels of the support hub (5) serving for the flow of the heat carrier and all around this or these channels is sealed against the support hub, and a stationary, outer one for the heat transfer medium has certain flow line (24) which against the outer wall (15) of the rotor body (4) and the vacuum-tight housing (1) is sealed.

3. Device according to claim 2, characterized in that the outer flow line (24) by means of a mechanical, with flushing liquid working seal (18) against the outer wall (15) of the rotor body (4) and the vacuum-tight housing (1) is sealed.

4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the intermediate wall (H) of the rotor body (4) has holes (25, 47) distributed over its surface _r which the two inner gaps (13, 16) of the rotor body with one another associate.

5. Device according to one of claims 1-4, characterized in that the entire rotor body (4) to form a coherent one Unit is welded, the conical inner wall (12) of the rotor body via an expansion device (14) is connected to the support hub (5).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor body (4) on his wide end an inwardly directed flange (30) to form an annular collecting channel (29) for along the inside of the rotor body and outward flowing at the hub

(5) fed to the rotor body and subjected to heat treatment Has liquid, the outlet for this liquid in the form of an introduced into this collecting channel Extraction tube (31, 32) has.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a preheater (27) for the Treatment exposed liquid is provided in the vacuum-tight housing (1).

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8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a condenser and / or cooler

(33) for ablated from the heat-treated liquid Substances in the vacuum-tight housing (1) is provided.

9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that that the rotor body (4) is turned with its broad end downwards., and that the preheater (27) or the condenser and / or the cooler (33) are provided within the rotor body (4) and, if necessary, extend under it.

10. Device according to one of claims 1-8, characterized in that the rotor body (4) with its width The end is turned upwards, and that the preheater (27) or the condenser and / or cooler (33) radially outside the rotor body are appropriate.

11. The device according to claim 10, characterized in that that in the annular gap (16) of the rotor body (4) between the intermediate and outer walls (11, 15) a stationary extraction pipe (48) is provided for the heat transfer medium.

12. The device according to claim 10 or 11, characterized in that the preheater (27) for the treated liquid is a coil that extends around the rotor body (4) outside whose broad end extends.

13. Device according to one of claims 10-12, characterized in that the condenser and / or cooler (33) all around the rotor body (4) is attached in the area of and above its narrow end.

14. The apparatus NAC ^T> claim 13, characterized in that the condenser and / or cooler (33) is shielded by a screen (46) against heat radiation from the rotor body (4).

15. Device according to one of claims 1-14, characterized in that the drive (7-10) on the concave side of the rotor body (4) is provided, and that the inlets and outlets (19, 24) for the heat transfer medium from the convex side of the Rotor body are connected to this.

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