DE562734C - Vorrichtung zum Erhitzen von Fluessigkeiten, z. B. Bier - Google Patents

Description

Bei Durchflußapparaten, welche zur Erwärmung von Flüssigkeiten dienen und mit Oberflächenheizung ausgerüstet sind, ist der Heizefl'ekt begrenzt durch die Beschaffenheit der ihre Wärme austauschenden Stoffe, deren Fließgeschwindigkeit und Temperaturdifferenz sowie Größe und Form der angewandten Heizfläche. Im allgemeinen werden derartige Apparate nach dem Gesichtspunkt gebaut, daß mit der geringsten Heizfläche die größtmögliche Wärmedurchgangsleistung erzielt werden soll. Zu diesem Zwecke werden Fließgeschwindigkeit und Temperaturdifferenz der zu behandelnden Stoffe möglichst groß gewählt.

Ist nun die Aufgabe gestellt, über die durch solche Maßnahmen erreichbare Leistungsgrenze hinauszugehen, und zwar in einer sehr kurzen Zeit eine bestimmte Temperatursteigerung durchzuführen, so besteht hierzu die Möglichkeit darin, daß man die Oberflächenwirkung durch unmittelbare Wärmezufuhr, beispielsweise durch Einblasen von Heizdampf in die zu erwärmende Flüssigkeit, unterstützt.

Soll beispielsweise eine Flüssigkeit von io auf ioo^J C erwärmt werden und ist die Aufgabe gestellt, die Temperaturintervalle von 30 auf 6o° C ungewöhnlich schnell zu überspringen, so geschieht dies dadurch, daß man an der Stelle des Durchflußkanals, wo die Flüssigkeit die Temperatur von 30° C erreicht hat, Hilfsdüsen einbaut, durch welche Heizdampf eingeblasen wird, \velcher dem Flüssigkeitsstrom eine zusätzliche Wärmemenge zuführt und mit der Oberflächenheizung zusammen die Überwindung des fraglichen Temperaturintervalls beschleunigt.

Ein ähnliches Verfahren ist bei der Erwärmung von Flüssigkeiten in Standgefäßen bekannt, doch ist hier die Beschleunigung der Temperaturerhöliung wesentlich langsamer, da die Erwärmung des ganzen Gefäßinhaltes gleichzeitig erfolgen muß.

Eine weitere Eigentümlichkeit der Erwärmung in Standgefäßen besteht darin, daß die Dampfzufuhr jeweils an- und abgestellt werden muß, sobald die betreffenden Temperatüren erreicht sind, bei denen die Beschleunigung der Temperatursteigerung beginnen und wieder aufhören soll.

Bei Durchflußapparaten bleibt im Gegensatz dazu die Zuführung des Dampfes während des ganzen Durchflußvorganges gleichmäßig eingestellt. Alle Flüssigkeitsteilchen machen den gleichen vorgeschriebenen Tem-ρeraturverlauf durch, ohne daß irgendeine Verstellung an der Heizvorrichtung erforderlich ist. Dieses Verfahren ist neu und bietet für gewisse technologische Vorgänge große Vorteile.

Beispielsweise wird beim Pasteurisieren von Bier, Fruchtsäften usw. zuweilen die Aufgabe gestellt, ein bestimmtes Temp eraturintervall, beispielsweise von 25 bis 40⁰ C, schnell zu

überspringen, da innerhalb dieser Temperaturgrenzen eine ungewöhnlich schnelle Vermehrung von Bakterien stattfindet.

Ein gefährliches Temperaturintervall liegt außerdem unmittelbar vor der festgesetzten Höchsttemperatur, da hier meistens zwischen der heizenden und zu erwärmenden Flüssigkeit nur ein geringes Temperatur gefälle herrscht und eine zu langsame Erreichung ίο der Höchsttemperatur an dieser Stelle leicht unerwünschte Ausscheidungen, Entfärbungen oder Geschmacksveränderungen der zu behandelnden Flüssigkeit hervorruft.

In solchen Fällen kann durch Einführen von Frischdampf an bestimmten Stellen des Durchflußapparates die sonst in bestimmter Gesetzmäßigkeit verlaufende Temperatur steigerung nach Wunsch abgewandelt werden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens für Durchflußapparate ist in den Abb. ι bis 5 dargestellt. Die Abbildungen zeigen gerippte und glatte Platten eines Wärmeaustauschapparates, welche in bekannter Weise abwechselnd aneinandergepreßt werden und dadurch geschlossene Durchflußkanäle bilden. Es stellt dar:

Abb. ι die äußere Ansicht einer gerippten Platte,

Abb. 2 einen Längsschnitt durch gerippte und glatte Platten,

Abb. 3 und 4 eine Sonderausführung der gleichen Platten,

Abb. 5 eine Dampf düse mit Rückschlag vorrichtung.

Die gerippten Platten α und die glatten Platten b werden so gegeneinandergepreßt, daß Durchflußkanäle c entstehen. Der Wärmeaustausch der flüssigen oder gasförmigen Stoffe findet durch die trennenden Wände der Platten statt. Die seitliche Begrenzung der Durchflußkanäle zwischen zwei Platten wird durch Rippen d gebildet.

Soll nun beim Durchfluß der zu erwärmenden Flüssigkeit von der Einlauföffnung e zur Austrittsöffnung / die Oberflächenheizung in ■ einem bestimmten Intervall verstärkt werden, so können zu diesem Zwecke beispielsweise am oberen Rande einer Platte α Dampf düsen g angeordnet werden, durch welche man an bestimmten Stellen des Durchflußkanals nach Belieben Heizdampf in die Flüssigkeit einströmen läßt.

Die Verteilung der Dampfdüsen g kann nicht nur innerhalb einer Platte die Heizwirkung verstärken. Es ist auch möglich, Platten, welche im Flüssigkeitsstrom hintereinandergeschaltet sind, in beliebiger Reihenfolge mit derartigen Dampfdüsen zu versehen.

Es ist ferner möglich, die Dampfzuführung innerhalb einer Platte für verschiedene Düsen zusammenzufassen, wie dies in Abb. 3 und 4 dargestellt ist, indem die Platte α oben eine Verteilungskammer Ii erhält, welche man beispielsweise durch eine Deckleiste i nach außen abschließen kann.

Um zu vermeiden, daß bei zeitweiser Absperrung der unmittelbaren Dampfzufuhr infolge eines größeren Überdruckes aus den Durchflußkanälen c Flüssigkeit in die Dampfleitung zurücktritt, können die Dampfdüsen oder die Dampfzuleitung mit einem Rückschlagventil bekannter Bauart versehen sein.

Das Rückschlagventil besteht gemäß Abb. 5 beispielsweise aus einer Kugel A, welche auf einem durchbrochenen Ventilsitz m liegt und bei abgestellter Dampfzufuhr infolge des Überdruckes im Apparat gegen die eingesetzte Hülse« zurückschlägt und dadurch den Durchflußkanal nach außen abdichtet.

Gleiche Anordnungen können auch für Durchflußapparate benutzt werden, deren Heizelemente aus Rohren oder anders gearteten Elementen bestehen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zumErhitzen von Flüssigkeiten, z.B. Bier, insbesondere zwecks Pasteurisierung, bei der die Flüssigkeit durch Kanäle mit .Oberflächenheizung geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den Durchflußkanälen (c) Dampf düsen (g) angeordnet sind, durch welche die Oberflächenheizung innerhalb bestimmter Temperaturintervalle unterstützt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Dampfdüsen oder der' Dampfzuleitung in an sich bekannter Weise Rückschlagventile angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen