DE3721132A1 - Plattenverdampfer oder -kondensator - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Plattenverdampfer oder -kondensator nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die DE-PS 32 20 774 zeigt einen Platten­ verdampfer oder -kondensator dieser Art, bei welchem die einen Kanal bildenden Durchbrechungen für den Zustrom des zu kon­ densierenden Mediums im mittleren Bereich der Platten liegen, wobei jeweils vier Durchbrechungen pro Platte vorgesehen sind. Im oberen Bereich einer jeden Platte ist stets eine Durch­ brechung für das verdampfte Medium vorgesehen, wobei diese fluchtenden Durchbrechungen einen durchgehenden Kanal bilden.

Es ist ferner ein Plattenverdampfer nicht mehr neu, bei welchem der Austritt des verdampften Mittels, nämlich der Brüden und des Konzentrates, nicht auf gleicher Höhe liegen.

Verdampfer dieser Art werden bekanntlich stufen­ weise betrieben, indem die einzelnen Verdampfer hintereinander geschaltet werden, wobei die den ersten Verdampfer verlassen­ den Brüden und das Konzentrat in einen Sammler eingeleitet wer­ den, der einem jeden Verdampfer zugeordnet ist. Die Brüden wer­ den diesem Sammler entnommen und zur Beheizung in den nächst­ folgenden Plattenverdampfer eingeleitet, während das dem Samm­ ler entnommene Konzentrat als Vorkonzentrat dem nächsten Ver­ dampfer zugeführt wird. Diese bekannte Anlage macht eine Viel­ zahl von Verteilerstücken, Rohrbögen und Rohrleitungen bzw. Anschlüssen erforderlich, was zu unnötigen Druckverlusten auf der Brüdenseite führt.

Hier setzt der Erfindungsgedanke ein. Die Erfindung geht von der Überlegung aus, einen Plattenverdampfer oder -kon­ densator nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 so zu verbessern, daß unter Verzicht auf zusätzliche Rohrbögen, Verteilerstücke, Anschlußleitungen u. dgl. die Druckverluste auf der Brüdenseite auf ein Minimum reduziert werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Plattenverdampfer oder -kondensator nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, daß neben diesen Durchbrechungen etwa in gleicher Höhe die einen Kanal für das verdampfte Medium bil­ denden Durchbrechungen angeordnet sind.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme werden die Brüden ohne abrupte Änderung ihrer Strömungsrichtung - also weitgehend stoßfrei - unmittelbar in den nachgeschalteten Abscheider eingeleitet, der allen hintereinandergeschalteten Plattenverdampfern gemeinsam ist, wobei dieser Abscheider nach Maßgabe der Anzahl der einzelnen Stufen der Verdampferanlage durch Zwischenplatten aufgeteilt ist. Das den ersten Platten­ verdampfer verlassende Konzentrat wird ebenfalls in den zu­ geordneten Teil des Abscheiders eingeleitet und von dort mittels einer Pumpe als Vorkonzentrat in den nächstfolgenden Platten­ verdampfer geführt.

Durch die unmittelbare und weitgehend stoßfreie Verbindung des jeweiligen Plattenverdampfers mit dem zuge­ ordneten Teil des Abscheiders werden die Druckverluste auf der Brüdenseite auf ein Minimum reduziert. Hierdurch wird der thermische Wirkungsgrad insofern erheblich verbessert, als als Folge der weitgehend stoßfreien Verbindung die An­ lage bei gleichem Druck mehr Stufen aufweisen kann. Dies wirkt sich auf die Wirtschaftlichkeit der Anlage vorteilhaft aus.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Plattenverdampfers oder -kondensators ist nachstehend anhand der Zeichnung näher veranschaulicht. In dieser zeigen in rein schematischer Weise:

Fig. 1 eine Ansicht einer Platte für das zu ver­ dampfende Medium des Verdampfers oder -kon­ densators gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht einer Platte für das zu kon­ densierende Medium des Verdampfers oder -kondensators gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung eines Platten­ verdampfers oder -kondensators gemäß der Erfindung,

Fig. 4 eine isometrische Teildarstellung einer Verdampferanlage mit hintereinanderge­ schalteten Plattenverdampfern oder -kon­ densatoren gemäß der Erfindung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ansicht einer Platte, wobei in Fig. 1 eine Platte 1 für das zu verdampfende Medium (Produkt) und in Fig. 2 eine Platte 2 für das zu kondensierende Medium (Dampf) dargestellt sind.

Die aus Blech bestehenden Platten 1, 2 sind im wesent­ lichen rechteckig und in einem Rahmengestell zwischen einer Gestellplatte 4 und einer Deckelplatte 3 fluchtend geführt und Fläche an Fläche lösbar zu einem Stapel gespannt.

Die Platten 1, 2 sind in bekannter Weise mit einer Profilierung versehen und können über in die Räume für das zu verdampfende Medium liegende, mit Abstand zueinander an­ geordnete Sicken und durch in den Räumen für das zu konden­ sierende Medium angeordnete Entfernungsteile gegeneinander abgestützt sein. Es liegt im Rahmen der Erfindung, die beiden Platten 1, 2 auch in anderer Weise zu korrugieren (profilieren).

Die Platten 1, 2 bilden in bekannter Weise mittels zwischen ihnen angeordnete Dichtungen 5 abwechselnd für das zu verdampfende Medium (Produkt) sowie das zu kondensierende Medium (Dampf) geschlossene Strömungsräume, die über mitein­ ander fluchtende, von Durchbrechungen der Platten 1, 2 gebil­ dete Zu- und Abströmöffnungen mittels entsprechender Ausbildung der Dichtungen mit dem jeweiligen Medium beschickbar sind.

Mit 6 sind die Durchbrechungen für den Zustrom des zu verdampfenden Mediums (Produkt) angedeutet, wobei eine jede Durchbrechung 6 im unteren Teil der entsprechenden Platte 1 bzw. 2 vorgesehen ist. Der Abstrom des zu verdampfenden Me­ diums (Produkt) erfolgt über die Durchbrechungen 7, durch wel­ che sowohl das Konzentrat als auch die Brüden abgeführt werden.

Die fluchtenden Durchbrechungen 6 bzw. 7 bilden Kanäle durch welche die entsprechenden Medien hindurch­ geführt werden.

Mit 8 sind die Durchbrechungen für das zu kondensieren­ de Medium (Dampf) bezeichnet, welche miteinander fluchten und ebenfalls einen durchgehenden Kanal bilden, während mit 9 Durchbrechungen angedeutet sind, durch welche das Kondensat des Dampfes abströmt.

Wie namentlich die Fig. 3 der Zeichnung deutlich macht, liegen die einen Kanal bildenden Durchbrechungen 8 für den Zustrom des zu kondensierenden Mediums (Dampf) im Bereich des oberen Endes einer jeden Platte 1, 2 während die Durchbrechungen 7 für das zu verdampfende Medium (Produkt) einschließlich Brüden neben und etwa in gleicher Höhe der Durchbrechungen 8 liegen.

Die Arbeitsweise eines einzigen Plattenverdampfers oder -kondensators einer Verdampferanlage soll anhand der Fig. 3 näher erläutert werden. Dabei ist mit 10 die Anfangs­ platte und mit 11 die Endplatte bezeichnet.

Das zu verdampfende Medium (Produkt) wird über die Durchbrechung 6 der Gestellplatte 4 eingeleitet (Fig. 3) und durchsetzt die Durchbrechungen 6 der beiden nächstfolgenden Platten 10 und 2. Durch entsprechende Ausbildung der Dich­ tung 5 im Bereich der Durchbrechung 6 der nächstfolgenden Platte 1 wird das zu verdampfende Medium (Produkt) diagonal nach oben geleitet und dabei von dem zu kondensierenden Me­ dium (Dampf) erwärmt. Das Produkt wird dann zusammen mit dem Brüden über die Durchbrechungen 7 nach vorne ausgetragen.

Hingegen strömt das zu kondensierende Medium (Dampf) durch die Durchbrechung 8 der Gestellplatte 4 sowie die Durch­ brechung 8 der folgenden Anfangsplatte 10 und beaufschlagt an­ schließend daran die nächstfolgende Platte 2. Das aus dem Dampf sich bildende Kondensat wird dann über die Durchbrechungen 9 nach vorne abgeführt.

Sinngemäße Vorgänge spielen sich in den beiden Platten 1, 2 vor der Endplatte 11 ab. Da das Prinzip des Wärmeaus­ tausches bei Plattenverdampfern dieser Art an sich bekannt ist, kann auf weitere Einzelheiten verzichtet werden.

Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Aus­ gestaltung des Plattenverdampfers oder -kondensators ergeben sich anhand der Fig. 4 der Zeichnung. Die Zeichnung zeigt eine dreistufige Plattenverdampferanlage, wobei die einzelnen Stufen I-III durch einen Plattenverdampfer oder -kondensator gemäß der Erfindung gebildet sind. Es ist klar, daß die Er­ findung auf die dreistufige Ausführung keineswegs beschränkt ist; vielmehr sind mehr aber auch weniger als drei Stufen der Verdampferanlage möglich und denkbar.

Den drei Stufen I-III der Anlage ist ein einteili­ ger Abscheider zugeordnet, der aus den Teilen 12 a, 12 b und 12 c besteht, wobei zwischen den Teilen 12 a und 12 b bzw. 12 b und 12 c Zwischenplatten 13 bzw. 14 angeordnet sind, während den abschluß des Abscheiders in Fig. 4 der Zeichnung links die Stirnplatte 15 bildet. Die Durchbrechung 7 einer jeden Ge­ stellplatte 4 der Anlage wird von einem Anschlußstutzen 16 umgeben, welcher in den zugeordneten Teil 12 a bzw. 12 b bzw. 12 c des Abscheiders weitgehend stoßfrei einmündet.

Die gleichen Überlegungen gelten sinngemäß für die Durchbrechung 8, welche - bis auf die entsprechende Durch­ brechung des ersten Plattenverdampfers - von einem Anschluß­ stutzen 17 umgeben ist, der in den zugeordneten Teil 12 b bzw. 12 c des Abscheiders weitgehend stoßfrei einmündet.

Die Arbeitsweise der Verdampferanlage ist die folgende:

In die Stufe I der Anlage wird das verdampfte Medium, also das Konzentrat zusammen mit den Brüden über den Anschluß­ stutzen 16 in den Teil 12 a des Abscheiders eingeleitet. Die Brüden gelangen von da aus entsprechend dem angedeuteten Pfeil in den Anschlußstutzen 17 der Stufe II und dienen dort als Heizmedium. Hingegen wird das Konzentrat dem Teil 12 a des Ab­ scheiders mittels der Pumpe 18 entnommen und in die Durch­ brechung 6 der Stufe II als Vorkonzentrat eingeführt. Sinn­ gemäß erfolgt die weitere Behandlung der die Stufe II ver­ lassenden Brüden bzw. des Konzentrates.

Durch die besondere Lagerung der Durchbrechungen 7 und 8 bzw. der sie umgebenden Anschlußstutzen 16 und 17 sowie deren kurze und weitgehend auch stoßfreie Verbindung mit dem zugeordneten Teil, z. B. 12 a, 12 b des Abscheiders, werden die dem thermischen Wirkungsgrad der Anlage beeinträchtigenden Druckverluste auf ein Minimum reduziert.

Claims (3)

1. Plattenverdampfer oder -kondensator, bei dem die aus Blech bestehenden und mit einer Profilierung versehenen, im wesentlichen rechteckigen Platten in einem Rahmenge­ stell zwischen einer Gestellplatte und einer Deckelplatte des Rahmengestells fluchtend geführt Fläche an Fläche lösbar zu einem Stapel gespannt sind, wobei die Platten mittels zwischen ihnen angeordneten Dichtungen abwechselnd für ein zu verdampfendes Medium und ein zu kondensierendes Medium geschlossene Strömungsräume bilden, die über mit­ einander fluchtende, von Durchbrechungen der Platten ge­ bildete Zu- und Abströmöffnungen mittels entsprechender Ausbildung der Dichtungen mit dem jeweiligen Medium be­ schickbar sind, wobei die einen Kanal bildenden Durch­ brechungen für den Zustrom des zu kondensierenden Mediums im Bereich des oberen Endes der Platten liegen, da­ durch gekennzeichnet, daß neben diesen Durchbrechungen (8) etwa in gleicher Höhe die einen Kanal für das verdampfte Medium bildenden Durchbrechungen (7) angeordnet sind.

2. Plattenverdampfer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die einen Kanal bildenden Durchbrechungen (6) für den Zustrom des zu verdampfenden Mediums im Bereich des unteren Endes der Platte (1 bzw. 2) angeordnet sind.

3. Plattenverdampfer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die einen Kanal bildenden Durchbrechungen (9) für den Abstrom des kondensierten Mediums im Bereich des unteren Endes der Platte (1 bzw. 2) angeordnet sind.