DE60034757T2

DE60034757T2 - Verbesserte Vorrichtung zur ohmischen Heizung eines flüssigen Körpers, Behandlungsanlage die selbige benutzt, und Behandlungsverfahren eines flüssigen Körpers mittels ohmischer Heizung

Info

Publication number: DE60034757T2
Application number: DE60034757T
Authority: DE
Inventors: Marc Berthou; Christian Aussudre; Fabrice Chopard
Original assignee: Electricite de France SA; Alfa Laval Vicarb SAS
Current assignee: Electricite de France SA; Alfa Laval Vicarb SAS
Priority date: 1999-12-02
Filing date: 2000-11-17
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2020-11-18
Also published as: JP3642731B2; DK1107645T3; US20010021308A1; AU1868601A; JP2001211825A; US6421501B2; DE60034757D1; FR2802052A1; EP1107645A1; ATE362298T1; FR2802052B1; WO2001041509A1; EP1107645B1

Description

Die Erfindung betrifft den Bereich der thermischen Behandlung eines Fluids, und insbesondere die thermischen Behandlungen, welche wenigstens eine ohmsche Erwärmungsstufe umfassen.
Obwohl sehr zahlreiche Fluide durch eine solche Behandlung betroffen sein können, betrifft die Erfindung insbesondere die Nahrungsmittelfluide und insbesondere jene, welche beispielsweise pasteurisiert oder sterilisiert werden müssen.
Die ohmsche Erwärmung ist eine wohlbekannte Technik der Volumenerwärmung durch Joule-Effekt. Sie besteht im Errichten eines elektrischen Stromes in einem Stromkreis, welcher in Höhe von leitenden Platten unterbrochen ist, indem ein fluider elektrischer Leiter zwischen diesen Platten zum Zirkulieren gebracht wird. Indem das Fluid einen gewissen elektrischen Widerstand zeigt, produziert es durch den Joule-Effekt Wärme und erwärmt sich konsequenterweise selbst.
So wird durch das Patentdokument FR 94 08108 eine ohmsche Erwärmungsvorrichtung offenbart, welche einen mittigen rohrförmigen Kanal mit zwei Endigungen umfasst, wo planare Elektroden angeordnet sind, die durchbohrt sind, um das Einführen eines Fluids in die Röhre zu ermöglichen und sich dort sammelt. Diese zwei Elektroden sind gleichzeitig senkrecht zum Kanal und der allgemeinen Abflussrichtung des Fluids.
Die Erfindung ist darauf gerichtet, eine unterschiedliche Lösung zu den bekannten zu liefern. Sie schlägt zu diesem Zweck eine Vorrichtung zur ohmschen Heizung bzw. Erwärmung vor, welche wenigstens eine Heizkammer umfasst, welche durch Wände be grenzt ist, wovon zwei durch elektrisch leitende, Elektroden bildende Platten gebildet sind, welche im Wesentlichen parallel zueinander und eine zu der anderen durch einen gewählten Abstand beabstandet sind. Diese Kammer umfasst des Weiteren wenigstens einen Einlass, welcher es ermöglicht, das zu erwärmende Fluid in der Nähe eines ersten Endes der Platten einzuführen, und wenigstens einen Auslass, welcher in der Nähe eines zweiten Endes dieser Platten angeordnet ist, gegenüberliegend zum ersten Ende, und es erlaubt, Fluid bzw. Flüssigkeit zu sammeln, nachdem sie zwischen diesen Platten im Wesentlichen parallel zu diesen zirkuliert worden ist. Man sieht desgleichen Mittel vor, welche die Versorgung der Platten mit elektrischem Strom ermöglicht, derart, dass sich das Fluid während seiner Zirkulation parallel zu den Platten in der Kammer durch ohmsche Wirkung erhitzt.
Auf diese Weise kann erstens eine wesentliche Menge Fluid behandelt werden und zweitens kann eine wesentliche Erwärmung durch Variieren der Abmessungen und der Beabstandungen der Platten erhalten werden, drittens ist die Verunreinigung der Elektroden sehr schwach und viertens wird die Reinigung der Vorrichtung erleichtert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst jede Kammer der Vorrichtung wenigstens einen Abstandshalter bzw. wenigstens eine Abstandshülse, welche(r) einen Abstand zwischen den Platten definiert und eine mittige Ausnehmung für die Zirkulation von Fluid umfasst und zwei laterale Flächen aufweist, gegen welche die Platten angeordnet sind, um welche mit Öffnungen versehen sind, um einen Oberflächenkontakt zwischen dem Fluid und den Platten zu erlauben.
In diesem Fall ist es insbesondere vorteilhaft, dass der Abstandshalter beiderseits von dem mittigen Teil jeweils ein erstes Endteil, in welchem sich der Befüllungseinlass der Flüssigkeit ausgebildet befindet, kommunizierend mit dem mittigen ausgenommenen Teil, und ein zweites Endteil, in welchem sich der Fluidsammelauslass ausgebildet befindet, kommunizierend mit diesem ausgenommenen mittigen Teil, umfasst.
Je nach Anforderung kann die Vorrichtung eine einzige oder mehrere aneinander angrenzende Kammern in abgedichteter Form umfassen.
Bei einer ersten Ausführungsform (genannt "Serie") sind die Kammern angrenzend aneinander in der Weise angeordnet, dass der Auslass einer Kammer den Einlass der darauf folgenden Kammer speist, während der Einlass dieser Kammer durch den Auslass der vorangehenden Kammer gespeist wird. Die Vorrichtung kann so modulierbar sein. Bei einer zweiten Ausführungsform (genannt "Parallel/Serie") sind die Kammern miteinander dichtend in der Weise verbunden, dass die Einlässe jeweils untereinander kommunizieren und dass die Auslässe jeweils untereinander kommunizieren. In besonders bevorzugter Weise umfasst die Vorrichtung eine erste Vielzahl von Kammern und wenigstens eine zweite Vielzahl von Kammern, wobei der Auslass einer der ersten und zweiten Vielzahl den Einlass der anderen der ersten und zweiten Vielzahl speist. Alle Kombinationen dieser zwei Ausführungsformen können in Betracht gezogen werden.
Jede Kammer kann ein oder zwei aneinander grenzende Abstandshalter(hülsen) umfassen, insbesondere auch im Hinblick auf die Möglichkeit der Variation der Beabstandung zwischen den Elektroden.
Des Weiteren kann man ebenso Kammern in Betracht ziehen, welche zwei Einlässe oder mehr und einen oder zwei Auslässe umfasst, insbesondere im Hinblick darauf, die gleichzeitige Zirkulation von zwei Strömen oder mehr zu ermöglichen.
Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zur Behandlung von Fluid, welche die ohmsche Erwärmungsvorrichtung, welche vorgenannt erwähnt worden ist, umfasst. Insbesondere umfasst diese Einrichtung eine Vorrichtung zur Erwärmung eines ersten Stromes, gekoppelt mit einem ersten Wärmeaustauscher, umfassend einen ersten Kreislauf, in welchem das erste erwärmte Fluid zirkuliert, das aus der Vorrichtung austritt, und einen zweiten Kreislauf, in welchem ein zweites Fluid zirkuliert, wobei die ersten und zweiten Kreisläufe im Verhältnis zueinander in einer Weise angeordnet sind, dass die ersten und zweiten Fluide Wärmemengen austauschen, um die Temperatur des ersten Fluids zu senken und jene des zweiten Fluids um den jeweils gewünschten Wert erhöhen.
In einer ersten Ausführungsform der Einrichtung, welche keinerlei Wärmeaustausch umfasst, ist das erste Fluid das erwärmte Fluid, das vom Auslass der Vorrichtung geliefert wird, wohingegen das zweite Fluid ein Kältemittelfluid ist.
Bei einer zweiten Ausführungsform der Einrichtung speist der Auslass der Vorrichtung immer den Einlass des ersten Kreislaufs des ersten Wärmeaustauschers, aber der Auslass des zweiten Kreislaufs dieses Austauschers speist den Einlass dieser selben Vorrichtung. Das erste Fluid ist deshalb das durch die Vorrichtung erwärmte Fluid, wohingegen das zweite Fluid das durch die Vorrichtung zu erwärmende Fluid ist. Der erste Wärmeaustauscher stellt daher gleichzeitig die Vorerwärmung des Fluids und die Vorabkühlung desselben Fluids nach der Erwärmung sicher.
Bei dieser zweiten Ausführungsform ist der erste Wärmeaustauscher vorzugsweise zwischen einem zweiten Wärmeaustauscher und der Vorrichtung angeordnet. Der zweite Wärmeaustauscher umfasst einen dritten Kreislauf, in welchem das erste vorabgekühlte Fluid zirkuliert, welches durch den Auslass des ersten Kreislaufs abgegeben worden ist, und einen vierten Kreislauf, in welchem ein drittes Kältemittelfluid zirkuliert, wobei die dritten und vierten Kreisläufe zueinander in der Weise angeordnet sind, dass die ersten und dritten Fluide die Wärmemengen zur Absenkung der Temperatur des ersten vorgekühlten Fluids um einen gewünschten Wert absenken.
Vorzugsweise ist jeder Wärmeaustauscher vom Typ mit gestapelten Platten. Die aufeinander folgenden Platten definieren jeweils Kammern zur Zirkulation von Fluid und die aufeinander folgenden Kammern definieren Abschnitte von zwei verschiedenen Kreisläufen, um den Energieaustausch zwischen den Fluiden dieser zwei Kreisläufe zu erlauben.
Die ersten und zweiten Wärmeaustauscher können einen einzigen allgemeinen Wärmeaustauscher bilden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, dass die gestapelten Platten des allgemeinen Wärmeaustauschers und die Kammern der Erwärmung der Vorrichtung im Wesentlichen identische Abmessungen aufweisen.
So können der allgemeine Austauscher und die Vorrichtung in Serie unter Ausbildung einer Einzelblockstruktur mittels von Befestigungsmitteln zusammengestellt werden, wie mit Muttern verbundenen Stehbolzen.
Jedoch können die Vorrichtung und der oder die Tauscher physikalisch getrennt sein, wobei ihre Verbindung dann durch zusammengesetzte Leitungen erhalten wird.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Behandlung von elektrisch leitenden Fluiden durch ohmsche Erwärmung, welches die nachfolgend angegebenen Stufen umfasst.
In einer ersten Stufe sieht man eine (oder mehrere) Kammer(n) zur Erwärmung vor, welche zwei Wände umfasst (umfassen), gebildet durch elektrisch leitende Platten, welche Elektroden bilden und im Wesentlichen parallel zueinander und voneinander durch einen gewünschten Abstand beabstandet sind.
In einer zweiten Stufe speist man die Platten mit elektrischem Strom.
In einer dritten Stufe führt man das zu erwärmende Fluid in Nachbarschaft eines ersten Endes der Platten ein, dann lässt man das Fluid zwischen den Platten, im Wesentlichen parallel zu diesen, zirkulieren, damit es sich im Inneren der Kammer durch den ohmschen Effekt erwärmt und letztendlich sammelt man das erwärmte Fluid in Nachbarschaft eines zweiten Endes der Platten, gegenüberliegend zum ersten Ende.
In besonders bevorzugter Weise kann man nach der dritten Stufe eine vierte Stufe vorsehen, um einen gewählten Wert der Temperatur des ersten Fluids durch Energieaustausch mit einem zweiten Fluid abzusenken.
Bei einer ersten Anwendung ist während der vierten Stufe das erste Fluid, das aus dem Auslass der Kammer (bzw. der Kammern) der Erwärmung ausgegebene erwärmte Fluid, wohingegen das zweite Fluid ein Kältemittelfluid ist.
Bei einer zweiten Anwendung ist während der vierten Stufe das erste Fluid das erwärmte Fluid, das durch die Kammer (die Kammern) der Erwärmung ausgegeben wird, wohingegen das zweite Fluid das Fluid ist, das durch diese Kammer(n) der Erwärmung erwärmt werden soll. So bewirkt man gleichzeitig eine Vorerwärmung des Fluids und eine Vorabkühlung dieses Fluids, nachdem es erwärmt worden ist.
Bei dieser zweiten Anwendung kann das Verfahren nach der vierten Stufe eine fünfte Stufe zur Absenkung um einen gewünschten Wert der Temperatur des ersten vorabgekühlten Fluids mit einem dritten Kühlmittelfluid umfassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die nachfolgende genaue Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen offensichtlich, worin
1 eine explodierte Ansicht einer Vorrichtung zur ohmschen Erwärmung gemäß der Erfindung mit mehreren Kammern zeigt,
2 eine Vorderansicht einer Abstandshülse des Typs zeigt, welcher in der Vorrichtung der 1 verwendet wird,
3 eine Ansicht im Querschnitt einer Variante der Kammer der Vorrichtung ist,
4 eine Ansicht im Querschnitt einer weiteren Variante der Kammer der Vorrichtung mit zwei Strömen ist,
5 eine Draufsicht einer ohmschen Erwärmungsvorrichtung vom Typ ist, welcher in 1 gezeigt ist, zusammengesetzt,
6 ein Diagramm ist, welches die Zirkulation des Fluids in einer Variante der Vorrichtung mit mehreren Kammern veranschaulicht,
7A bis 7D jeweils Ansichten seitlich (A), von oben (B), der Voderseite (C) und der Rückseite (D) einer Einrichtung gemäß der Erfindung zeigt,
8 eine schematische explodierte Darstellung, welche die jeweiligen Zirkulationen von zwei Fluiden in den Abschnitten unabhängiger Kreisläufe eines Wärmeaustauschers der Einrichtung ist,
9 eine erste Variante der Einrichtung der 7 ist, worin die Vorrichtung mit dem Wärmeaustauscher durch eine röhrenförmige Kopplung verbunden ist, und
10 eine zweite Variante der Einrichtung der 7 ist, worin die Vorrichtung mit einem ersten Wärmeaustau scher verbunden ist, welcher dazu bestimmt ist, das zu behandelnde Fluid vorzukühlen und vorzuerwärmen, wobei er selbst mit einem zweiten Wärmeaustauscher verbunden ist, welcher zur Abkühlung des vorgekühlten Fluids bestimmt ist, wobei die zwei Verbindungen durch eine röhrenförmige Kopplung bewirkt sind.
Die nachfolgenden Zeichnungen sind im Wesentlichen von bestimmter Bedeutung. Demzufolge können sie nicht nur zu ihrer Vervollständigung dienen, sondern können gegebenenfalls auch zur Definition der Erfindung, beitragen.
In der nachfolgenden Beschreibung wird auf eine Vorrichtung und eine Einrichtung zur Behandlung von Fluiden Bezug genommen. Insbesondere wird auf ein Fluid Bezug genommen, welches in der Nahrungsmittelindustrie verwendet wird, beispielsweise Milch. Es ist festzuhalten, dass es sich nur um eine mögliche Anwendung, welche in keiner Weise beschränkend ist, handelt.
Man bezieht sich zunächst auf die 1, um eine Vorrichtung zur ohmschen Erwärmung der vorliegenden Erfindung zu beschreiben. Diese Vorrichtung 1 ist bei dem gezeigten Beispiel aus fünf Erwärmungskammern, welche aneinander angeordnet sind und untereinander kommunizieren, gebildet. Diese Vorrichtung ist demzufolge vom Mehrfachkammern-Typ, aber sie kann auch nur eine einzige Kammer umfassen. Mit anderen Worten, die Anzahl von Kammern der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann nach den Bedürfnissen variieren.
Eine Kammer 2 ist durch zwei Platten 3, 4 begrenzt, welche durch ein leitendes, vorzugsweise metallisches Material ausgeführt sind sowie durch einen Abstandshalter bzw. eine Abstandshülse 5, welche(r) die Beabstandung unter den zwei leitenden Platten 3 und 4 zu regeln erlaubt. Diese Platten sind des Weiteren vorzugsweise vom Typ DSA (englische Abkürzung für "Dimension Stable Anode"). Solche Elektroden sind insbesondere in der Europäischen Patentanmeldung 99 400 623.7 beschrieben.
Bei dem in 1 gezeigten Beispiel ist die Abstandshülse 5 ein dreidimensionales Element, umfassend ein zentrales hohles Teil 6, umrahmt durch zwei Endteile 7 und 8, worin jeweils ein Einlass für den Zugang von Fluid 9 und ein Auslass zur Sammlung von Fluid 10 ausgebildet ist, welche jeweils mit dem zentralen hohlen Teil 6 kommunizieren.
Die Abstandshülse 5 ist durch ein isolierendes Material verwirklicht, beispielsweise einem Polymer und vorzugsweise durch PEEK (englische Abkürzung für PolyEtherEtherKeton). Es können jedoch zahlreiche weitere isolierende Materialien in Betracht gezogen werden. Die Art der Verwirklichung dieser Abstandshülsen hängt von dem bzw. den verwendeten Materialien ab: Spanende Formgebung und/oder Schweißen und/oder Gießen.
Bei diesem Beispiel weisen der Einlass des Zuganges 9 und der Auslass der Sammlung 10 im Wesentlichen L-Form auf. Demzufolge zeigen die leitenden Platten 3 und 4 vorzugsweise Abmessungen, welche im Wesentlichen gleich zu den Abmessungen der lateralen Flächen der Abstandshülse 5 sind. Dementsprechend weist jede Leiterplatte 3, 4 eine Öffnung (oder ein Fenster) 12 in einem dieser Enden auf, um die Einführung des zu erwärmenden Fluids in die Kammer 6 sowie die Evakuierung dieser Kammer 6 von dem gesammelten und erwärmten Fluid zu ermöglichen.
Es ist auch möglich, einen gleichen Typ von Platten jeder Seite der Abstandshülse 5 zu verwenden, was beträchtlich die Kosten vermindert.
Jede Leiterplatte bildet eine Elektrode, welche dazu bestimmt ist, mit elektrischem Strom durch eine an diese Wirkung angepasste Schaltung, nicht gezeigt, gespeist zu werden, bzw. an Masse angelegt zu werden (wie das bei diesem Beispiel bei den Endplatten 3-E und 4-S der Fall ist). Diese Versorgung kann beispielsweise an dem Seitenlappen 13 erfolgen, den jede Platte 3, 4 umfasst.
Da die Vorrichtung das Fluid, welches im Inneren des mittigen Teiles 6 der Kammer 2 zirkuliert, durch Joule-Effekt erwärmen soll, sind die Seitenflächen 11 der Abstandshülse konsequenterweise offen, in der Weise, dass das Fluid die Leiterplatten 3 und 4, welche Elektroden bilden, kontaktieren kann (oder darüberstreichen kann). Dieser Art baut das Fluid, welches im Wesentlichen parallel zu den Platten zirkuliert, zwischen der Einlassöffnung 9 und dem Sammelauslass 10 eine "Verbindung" zwischen den zwei Leiterplatten auf, obwohl das Fluid aufgrund seines spezifischen Widerstands Wärme freisetzt.
Unter Verwendung mehrerer Erwärmungskammern ist es möglich, die Temperatur des Fluids bis auf einen vorgegebenen Wert schrittweise zu erhöhen. So können Temperaturen von 180°C erhalten werden. Es ist klar, wie das in 1 dargestellt ist, dass die Zirkulation zwischen aufeinander folgenden Kammern gemäß alternierenden Richtungen durchgeführt wird. Anders ausgedrückt, sind die Abstandshülsen in alternierender Weise angeordnet, derart, dass der Sammelauslass der einen die Einlassöffnung der anderen speist.
Vorzugsweise findet die allgemeine Einspeisung der verschiedenen Leiterplatten in einem Modus vom Typ "Dreieck" statt, worin die Endplatten 3E und 4-S jeweils an der Masse angelegt sind, wohingegen die Zwischenplatten 3 und 4 an ausgewählten Spannungen angelegt sind, beispielsweise 50 oder 100 Volt.
Dieser Stromversorgungsmodus ist derzeit bevorzugt. Tatsächlich dienen bei diesem Versorgungsmodus die Fluideinlasskammern und Fluidsammelkammern, welche jeweils die Platten 3-E und 4-S an der Masse umfassen, nicht zum Erwärmen des Fluids sondern zum "Brechen" möglicher Stromverluste. Bei einer Variante kann man auch die zwei Platten 4 und 3 an die Masse anlegen, welche die ersten und letzten Kammern der Vorrichtung mit jeweils den Endplatten 3-E und 4-S begrenzen. Diese ersten und letzten Kammern wirken konsequenterweise als Isolierkammern. Aber es kann auch anders sein.
Die Leistung der Vorrichtung kann beispielsweise in der Größenordnung von 6 kW Drehstrom für einen Durchsatz von 300 l/h oder sogar 120 kW für einen Durchsatz von 6000 l/h liegen.
Es ist festzuhalten, dass, ausgenommen der Endplatten des Einlasses 3-E und des Auslasses 4-S, jede Leiterplatte 3, 4 gleichzeitig durch zwei aufeinander folgende Kammern 6 verwendet wird, sowie die Öffnung 12, welche sie an einem ihrer zwei Enden umfassen, gleichzeitig als Einlassöffnung und Sammelöffnung dient.
Im Folgenden wird auf die 3 und 4 Bezug genommen, um zwei Ausführungsvarianten einer Heizkammer der Vorrichtung gemäß der Erfindung zu beschreiben.
Bei dem in 3 dargestellten Beispiel umfasst die Abstandshülse immer eine Heizkammer 6, gespeist durch einen Einlass 9, und versorgt einen Sammelauslass 10. Hier sind die Teile der Einlassöffnung 9 und des Sammelauslasses 10, welche in den Hohlraum der Kammer 6 einmünden, in Form von "divergierenden" Elementen ausgeführt, was es erlaubt, die Verteilung des Fluids im Inneren der Kammer und dessen Sammeln am Auslass dieser Kammer zu verbessern.
Bei der in 4 gezeigten Variante ist der Abstand zwischen den Leiterplatten 3 und 4 wesentlich erhöht worden, durch Verwendung einer Doppelabstandshülse oder noch besser, wie das in der 4 gezeigt ist, zwei übereinander verkehrt angeordnete Abstandshülsen. Hier umfasst, ganz wie bei dem in 3 gezeigten Beispiel, jede Abstandshülse ein divergierendes Element 14, 15. Das resultiert darin, dass der Strom, welcher durch die Einlassöffnung 9 eintritt, in zwei Unterströme unterteilt wird. Man kann auch in Betracht ziehen, drei Abstandshülsen oder mehr übereinander anzuordnen, in der Weise, drei Ströme oder mehr zu errichten. Es ist festzuhalten, dass die Ströme untereinander im Inneren der Heizkammer 6 in der Weise kommunizieren, dass der elektrische Strom zwischen den zwei Leiterplatten 3 und 4 zirkulieren kann. Bei dieser Ausführungsform ist es insbesondere möglich, mehrere Fluideinlassöffnungen und/oder mehrere Fluidsammelauslässe vorzusehen, welche darin für jede Kammer enthalten sind.
In der 5 ist eine Vorrichtung zur ohmschen Erwärmung dargestellt, welche mit Hilfe von Befestigungsmitteln, wie Stehbolzen bzw. Spannstangen 29, an deren Enden Muttern 30 festgeschraubt sind, zusammengebaut ist. Der Aufbau der Platten und Abstandshülsen wird daher durch Druck bewirkt. Die Vorrichtung umfasst eine Fluideinlassöffnung 34 in Höhe der ersten Kammer 2 (welche die Platte 3-E umfasst) und einen Sammelauslass 20 des erwärmten Fluids in Höhe der letzten Kammer 2 (welche die Platte 4-S umfasst).
Die Zirkulation des Fluids im Inneren der Vorrichtung kann entweder vollständig alternierend (aufsteigend/absteigend/aufsteigend/absteigend ...), was einer Zirkulation "in Serie" entspricht, wie vorher angegeben, oder teilweise alternierend (aufsteigend, dann absteigend oder absteigend, dann aufsteigend) sein, wie in der 6 veranschaulicht, was einer Zirkulation vom Typ "parallel/Serie" entspricht. In diesem letzten Fall umfasst die Vorrichtung einen ersten Teil, welcher einen zweiten Teil versorgt. Bei dem gezeigten Beispiel umfasst der erste Teil drei Kammern, welche mit Fluid von oben parallel gespeist werden, wobei das Fluid, welches in jeder Kammer zirkuliert worden ist, unten gesammelt wird. Der zweite Teil umfasst drei Kammern, welche mit Fluid gespeist werden, das aus dem ersten Teil stammt, von unten in paralleler Richtung, wobei das Fluid, welches in jeder Kammer zirkuliert worden ist, oben gesammelt wird und den Auslass 20 der Vorrichtung speist.
Mehr allgemein können alle Kombinationen der Artenserie und paralell/Serie in Betracht gezogen werden.
Im Folgenden wird auf die 7A bis 7D Bezug genommen, um eine Ausführungsform einer Einrichtung zur Fluidbehandlung gemäß der Erfindung zu beschreiben. Eine solche Erfindung ist insbesondere bei Anwendungen interessant, bei denen es zunächst erforderlich ist, ein Fluid auf eine gegebene Temperatur, beispielsweise 140°C, zu erwärmen, um es zu sterilisieren oder zu pasteurisieren, dann zweitens diese Temperatur auf einen zweiten Wert abzusenken, welcher unterhalb der ersten liegt, beispielsweise zu dem Zweck, sie zu konditionieren.
In dieser Hinsicht ist es daher erforderlich, eine Einrichtung vorzusehen, welche eine Vorrichtung vom unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschriebenen Typ umfasst, gekoppelt an einen oder zwei Wärmetauscher. Man versteht hier unter Kopplung entweder eine Integration, worin die Vorrichtung und der oder die Wärmeaustauscher einen Aufbau vom Einblock-Typ (wie in den 7 dargestellt) bilden oder eine Verbindung, worin die Vorrichtung und der oder die Wärmetauscher untereinander durch Leitungen verbunden sind (wie in den 9 und 10 gezeigt).
Die 7A bis 7D zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung gemäß der Erfindung, worin die Vorrichtung 1 in Reihe mit einem allgemeinen Wärmetauscher 17 mit "zwei Stufen" (oder zwei Teilen) verbunden ist. Die erste Stufe 16 (oder der erste Teil, oder auch der erste Tauscher) wird gleichzeitig verwendet, um das Fluid vorzuerwärmen, welches durch die Vorrichtung 1 auf die erste Temperatur gebracht werden soll und um das Fluid auf eine "Zwischen"-Temperatur vorzukühlen, das durch die Vorrichtung 1 erwärmt worden ist.
Der zweite Teil 18 wird verwendet, um das Fluid, welches durch den ersten Teil 16 des Wärmetauschers 17 vorgekühlt worden ist, auf eine zweite Temperatur abzukühlen.
Um dies zu erreichen umfasst der erste Teil 16 des allgemeinen Wärmetauschers 17 an der Seite der Vorrichtung 1 vorzugsweise einen Einlass 19, welcher mit erwärmtem Fluid durch den Auslass 20 der Vorrichtung 1 gespeist wird. Dieser Einlass 19 speist einen ersten Kreislauf 21 (siehe 8), welcher den zweiten Teil 18 mit gekühltem Fluid am Auslass des ersten Teils 16 speist, worauf man später zurückkommen wird. Der erste Teil 16 umfasst einen weiteren Einlass 22, vorzugsweise angeordnet gegenüber dem Einlass 19, d.h. an der Stelle des zweiten Teiles 18 des Tauschers 17. Dieser Einlass 22 speist einen zweiten Kreislauf 23, welcher vorzugsweise eine alternierende Zirkulation zu der des erwärmten Fluids zeigt, welches im Inneren des ersten Kreislaufs zirkuliert. Die ersten 21 und zweiten 23 Kreisläufe sind so angeordnet, dass sie einen Wärmeaustausch zwischen dem erwärmten Fluid und dem vorzuerwärmenden kalten Fluid erlauben.
Vorzugsweise und wie das in 8 gezeigt ist, ist der erste Teil 16 des Wärmetauschers 17 aus gestapelten Platten 24 gebildet, welche jeweils zu zweit Kammern 25 begrenzen, in welchen die zwei Arten von Fluiden zirkulieren (erwärmt und zu erwärmen).
Um den Wärmeaustausch zwischen den zwei Fluiden zu begünstigen, sind die gestapelten Platten vom gerippten Typ.
Dieser Typ von gerippten Platten 24 ist dem Fachmann gut bekannt. Es ist daher nicht erforderlich, sie im Detail zu beschreiben. Was man sagen kann ist, dass das erwärmte Fluid, während es im Inneren des ersten Kreislaufs 21 vom Einlass 19 zum Auslass 43 zirkuliert, welcher den zweiten Teil 18 speist, Wärme zugunsten des zu erwärmenden Fluids verliert, welches in dem zweiten Kreislauf 23 vom Einlass 22 zur Vorrichtung 1 zirkuliert bzw. fließt.
In bevorzugter Weise ist der zweite Teil 18 des Wärmetauschers 17 in gleicher Weise wie der erste Teil 16 gebildet. Er um fasst daher eine Reihe von gestapelten Platten 24, welche jeweils zu zweit Wärmeaustauschkammern definieren. Genauer gesagt, das vorgekühlte Fluid zirkuliert im Inneren eines dritten Kreislaufs 32, welcher auf Höhe eines Auslasses 26 endet. Um dieses vorgekühlte Fluid abzukühlen, sieht man einen vierten Kreislauf 33 vor, welcher ebenfalls durch die gerippten gestapelten Platten 24 gebildet ist. Dieser vierte Kreislauf 33 wird mit Kältemittelfluid durch einen Einlass 27 gespeist, welcher auf Höhe einer Endseite des Tauschers 17 gegenüber der Vorrichtung 1 angeordnet ist, und mündet in einen Auslass 28, welcher bei dem in 5 gezeigten Beispiel ebenfalls in Höhe dieser Seite gegenüber der Vorrichtung 1 angeordnet ist.
Derart verliert das vorgekühlte Fluid, welches in dem dritten Kreislauf 32 vom Auslass 43 des ersten Teils 16 zum Auslass 27 zirkuliert, zugunsten des Kältemittelfluids Wärme, welches in dem vierten Kreislauf 33 zwischen Einlass 27 und Auslass 28 zirkuliert bzw. fließt.
Es ist klar, dass die Abmessungen des Tauschers und die Anzahl der Kühlkammern, welche er umfasst, gemäß den Bedürfnissen variiert.
In besonders vorteilhafter Weise, und wie das in den 7 gezeigt ist, zeigt die Vorrichtung 1 transversale Abmessungen, welche im Wesentlichen identisch zu jenen des allgemeinen Wärmetauschers 17 sind. Anders ausgedrückt, die transversalen Abmessungen der gerippten gestapelten Platten 24 der Abstandshülsen 5 und der Leiterplatten 3 und 4 sind im Wesentlichen identisch. Nur einzig die Seitenwände, welche die Endplatten von Tauscher und/oder Vorrichtung definieren, zeigen leicht unterschiedliche Abmessungen, wenn sich das als erforderlich erweist, beispielsweise für Fragen der Befestigung oder der Resistenz.
Dies ermöglicht tatsächlich eine Einrichtung vom Einzelblocktyp auszubilden, worin der Wärmetauscher 17 und die Vorrich tung 1 in Reihe oder in Serie angeordnet sind und gleichzeitig mit Hilfe von Befestigungsmitteln, wie Stehbolzen 29, an deren Enden Muttern 34 festgeschraubt sind, zusammengebaut sind. Indem so die Platten und die Abstandshülsen gegeneinander gedrückt werden, bildet man einen dichten Aufbau, welcher keinen Schweißvorgang erfordert. Festzuhalten ist, dass man ebenso in Betracht ziehen kann, Wärmetauscher mit gelöteten Platten zu verwenden. Nichtsdestotrotz kann ein Wärmetauscher mit gestapelten Platten, welche einfach durch den Druck gegeneinander aufgebaut sind, sehr leicht gereinigt werden. Des Weiteren erlaubt dies die Ausführung von modularen Einrichtungen und Vorrichtungen.
Andererseits, und wie dies besser in den 7 gezeigt ist, wird die Vorrichtung vorzugsweise einesteils an jedem seiner Enden und andererseits an der Zwischenfläche zwischen den Teilen des Wärmeaustauschers und zwischen dem Wärmeaustauscher und der Vorrichtung Buchsen 31 umfassen, welche vorzugsweise in Form von spezifisch gewölbten, gegebenenfalls verstärkten Platten realisiert sind, welche ein wesentliches Fluidzirkulationsvolumen bieten.
Die Einrichtung der Erfindung kann in zahlreichen Varianten verändert werden, insbesondere hinsichtlich der Anordnung der Einlässe und der Auslässe.
Eine besonders interessante Variante besteht in der Verwendung eines Wärmetauschers, der nur einen Einzelteil umfasst. Zwei Fälle können in Betracht gezogen werden.
Bei einer ersten Anwendung ist das Fluid, welches in dem zweiten Kreislauf 23 zirkuliert, das zu erwärmende Fluid. Dieses Fluid wird dementsprechend durch das Fluid vorerwärmt, welches durch die Vorrichtung 1 erwärmt worden ist, welches in dem ersten Kreislauf 21 zirkuliert, und wird selbst durch das Fluid vorgekühlt, welches in dem zweiten Kreislauf 23 zirkuliert.
Bei einer zweiten Anwendung ist das Fluid, welches in dem zweiten Kreislauf 23 zirkuliert, ein Kältemittelfluid und das zu erwärmende Fluid speist direkt den Einlass 34 der Vorrichtung 1. In diesem Fall ist es wohl offensichtlich, dass das zu erwärmende Fluid nicht vorerwärmt wird und dass das erwärmte Fluid nicht vorgekühlt wird, es wird tatsächlich durch das Kältemittelfluid gekühlt.
Im Folgenden wird auf die 9 und 10 Bezug genommen, um zwei Ausführungsvarianten der Einrichtung gemäß der Erfindung zu beschreiben. Es handelt sich um Varianten, in welchen die Verbindung zwischen der Vorrichtung und dem (oder den) Wärmetauscher(n) durch Assoziation bewirkt wird und nicht durch Integration, wie in den 7.
Bei der in 9 gezeigten Ausführung ist die Vorrichtung 1 durch zwei Leitungen 40, 41 mit einem allgemeinen Wärmetauscher 17 mit zwei Stufen 16 und 18 verbunden (assoziiert). Der Auslass 42 des zweiten Kreislaufes 23 des ersten Teiles 16 des Tauschers 17 speist den Einlass 34 der Vorrichtung 1 über Leitung 40 mit vorerwärmtem Fluid, während der Auslass 20 der Vorrichtung den Einlass 19 des ersten Kreislaufes 21 des ersten Teiles 16 des Tauschers 17 über Leitung 41 mit erwärmtem Fluid speist.
Die Vorrichtung 1 ist demnach ein von dem Tauscher 17 mechanisch unabhängiges Einrichtungselement, mit welchem sie durch die Schräge (Gehrung; biasis) des Fluids kooperiert. Der allgemeine Tauscher ist daher getrennt von der Vorrichtung 1 aufgebaut, beispielsweise mit Hilfe von Stehbolzen 29 und Muttern 31.
Bei der in 10 gezeigten Ausführungsform ist die Vorrichtung 1 durch zwei Leitungen 40, 41 mit einem ersten Wärmetauscher 16 verbunden (assoziiert). Der Auslass 42 des zweiten Kreislaufes 23 des ersten Wärmetauschers 16 speist den Einlass 34 der Vorrichtung 1 über Leitung 40 mit vorerwärmtem Fluid, während der Auslass 20 der Vorrichtung den Einlass 19 des ersten Kreislaufes 21 des ersten Wärmetauschers 16 über Leitung 41 mit erwärmtem Fluid speist.
Der erste Wärmetauscher 16 ist über eine Leitung 45 mit einem zweiten Wärmetauscher 18 verbunden (assoziiert), welcher dazu bestimmt ist, das vorgekühlte Fluid zu kühlen. Der Auslass 43 des ersten Kreislaufes 21 des ersten Wärmetauschers 16 speist den Einlass 44 des dritten Kreislaufes 32 des zweiten Wärmetauschers 18 über Leitung 45 mit vorgekühltem Fluid. Das gekühlte Fluid mündet in den dritten Kreislauf 32 über Auslass 28.
Die Vorrichtung 1 ist daher ein von den ersten 16 und zweiten 18 mechanisch unabhängiges Einrichtungselement, mit welchem sie durch die Schräge des zu erwärmenden Fluids kooperiert. Die zwei Tauscher sind daher getrennt voneinander aufgebaut, beispielsweise mit Hilfe von Stehbolzen 29 und Muttern 31. Darüber hinaus, wie das in 10 gezeigt ist, sind die Abmessungen der zwei Wärmetauscher nicht notwendigerweise identisch. Es kann tatsächlich vorteilhaft sein, dass beispielsweise der zweite Tauscher viel größer als der erste ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Behandlung von Fluiden durch ohmsche Erwärmung. Dieses Verfahren zeichnet sich durch die nachfolgend wiedergegebenen Schritte aus.
Es handelt sich in einem ersten Schritt zunächst darum, eine oder mehrere Heizkammern von jenem Typ zur Verfügung zu stellen, welcher unter Bezugnahme auf die in den 1 bis 6 gezeigte Vorrichtung beschrieben ist. Jede Kammer umfasst demzufolge zwei Wände, welche durch zwei im Wesentlichen parallel zueinander und voneinander um einen gewählten Abstand beabstandete Leiterplatten gebildet sind. Es ist festzuhalten, dass es besonders vorteilhaft ist, dass zwei aufeinander folgende Heizkammern ein und dieselbe Leiterplatte teilen.
In einem zweiten Schritt speist man die Leiterplatten mit elektrischem Strom.
In einem dritten Schritt wird das zu erwärmende Fluid in der Nähe eines ersten Endes der Leiterplatten eingeführt, dann lässt man dieses Fluid zwischen den Platten im Wesentlichen parallel dazu in der Weise zirkulieren, dass es sich im Inneren der Kammern durch ohmschen Effekt erwärmen kann. Dann sammelt man das so erwärmte Fluid in der Nähe eines zweiten Endes der Platten, gegenüber zu dem ersten Ende. Es versteht sich, da mehrere Kammern verwendet werden, dass das Fluid vollständig erwärmt ist, sobald es auf der Höhe des Auslasses der allerletzten Kammer ankommt.
Wie unter Bezugnahme auf die Einrichtung beschrieben worden ist, kann das Verfahren eine vierte Stufe umfassen, welche auf die dritte Stufe folgt und dazu dient, die Temperatur des ersten Fluids durch Wärmeaustausch mit dem zweiten Fluid auf einen gewählten Wert abzusenken. Dieses zweite Fluid kann entweder ein Kältemittelfluid sein oder ein zu erwärmendes Fluid selbst und in diesem Fall wird das zu erwärmende Fluid durch das erste Fluid vorerwärmt.
In diesem letzten Fall kann man nach der vierten Stufe eine fünfte Stufe vorsehen, um die Temperatur des ersten Fluids, welches während der vierten Stufe vorgekühlt worden ist, durch Wärmeaustausch mit einem dritten Kältemittelfluid auf einen neu gewählten Wert abzusenken.
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen der Vorrichtung, der Einrichtung und des Verfahrens, welche vorher lediglich beispielhaft beschrieben worden sind, beschränkt, sondern sie umfasst alle Varianten, welche der Fachmann im Umfang der nachfolgenden Patentansprüche in Betracht ziehen kann.
So wurde eine Vorrichtung zur ohmschen Erwärmung mit Mehrfachkammern beschrieben. Es ist jedoch klar, dass die Vorrichtung nur eine einzige Heizkammer besitzen kann. Desgleichen war der beschriebene Wärmetauscher der Einrichtung vom Mehrfachkammern-Typ (oder "Multipass"), er kann jedoch nur eine einzige Kammer für jeden Kreislauf umfassen.
Darüber hinaus hat man eine Anwendung der Vorrichtungen, Einrichtungen und Verfahren gemäß der Erfindung an Nahrungsmittelfluiden, insbesondere Milch, beschrieben. Es ist jedoch offensichtlich, dass zahlreiche weitere Fluide durch die Erfindung betroffen sind, welche in Bereichen verschieden von Nahrungsmitteln enthalten sind.

Claims

Vorrichtung zur ohmschen Heizung eines elektrisch leitenden Fluides (1), umfassend wenigstens eine Heizkammer (2), welche durch Wände begrenzt ist, wobei zwei dieser Wände durch im Wesentlichen zueinander parallele und um eine gewählte Distanz beabstandete, Elektroden bildende, Leiterplatten besteht, wobei die Kammer dadurch gekennzeichnet ist, dass sie des Weiteren wenigstens einen Einlass (9, 12), geeignet zur Einführung eines Fluides in der Nähe eines ersten Endes der Platten (3, 4) und wenigstens einen Auslass (10, 12), angeordnet in der Nähe eines zweiten Endes dieser Platten, gegenüber von dem ersten Ende, und geeignet zum Sammeln der Flüssigkeit, nachdem sie zwischen den Platten im Wesentlichen parallel zu diesen zirkuliert worden ist, so wie Mittel, geeignet, um diese Platten mit elektrischem Strom derart zu versorgen, dass sich das Fluid durch ohmsche Wirkung während seiner Zirkulation parallel zu den Platten in der Kammer erhitzt, umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (3, 4) voneinander durch wenigstens einen Abstandshalter (5) beabstandet sind, welcher eine mittige Ausnehmung (6) für die Zirkulation von Fluid umfasst und zwei laterale Flächen (11) aufweist, welche dazu geeignet sind, mit den Platten (3, 4) dichtend verbunden zu werden und mit Öffnungen ausgestatten sind, welche dazu geeignet sind, einen Oberflächenkontakt zwischen dem Fluid und den Platten zu erlauben.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (5) beiderseits von dem mittigen Teil (6) jeweils ein erstes Endteil (7), in welchem sich der Befüllungseinlass (9) der Flüssigkeit ausgebildet befindet, kommunizierend mit dem mittigen ausgenommenen Teil, und ein zweites Endteil (8), in welchem sich der Fluidsammelausgang (10) ausgebildet befindet, kommunizierend mit diesem ausgenommenen mittigen Teil.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Endteil (7) einen ersten Kanal, welcher den Befüllungseinlass (9) umfasst und dadurch das der zweite Endteil (8) einen zweiten Kanal umfasst, welcher den Sammelauslass (10) bildet, wobei der Kanal in Ansicht eines Längsschnittes eine L-Form zeigt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (3, 4) voneinander durch wenigstens zwei Abstandshalter (5) beabstandet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter gegeneinander verkehrt angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vielzahl von jeweils nebeneinander liegenden abgedichteten Kammern (2) aufweisen, derart, dass der Auslass (10) einer Kammer den Einlass (9) der darauf folgenden Kammer speist, während der Einlass (9) dieser Kammer durch den Auslass (10) der Kammer gespeist wird, welche ihr vorangeht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vielzahl von jeweils nebeneinander liegenden, abgedichteten Kammern (2) aufweist, derart, dass ihre jeweiligen Einlässe untereinander kommunizieren und ihre jeweiligen Auslässe untereinander kommunizieren.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine erste Vielzahl von Kammern (2) und wenigstens eine zweite Vielzahl von Kammern (2) aufweist, wobei der Auslass einer der ersten und zweiten Vielzahl den Einlass der anderen ersten und zweiten Vielzahl speist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Kammern (2) eine gemeinsame Platte (3; 4) teilen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (3, 4) im Wesentlichen identische Abmessungen zu jenen der Abstandshalter (5) zeigen und an einem ihrer Enden wenigstens eine Öffnung (12) aufweisen, welche geeignet ist, in Bezug zu wenigstens einem Befüllungseingang (9) und/oder wenigstens einem Sammelausgang (10) angeordnet zu werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (3, 4) dichtend mit den Abstandshaltern (5) mittels Befestigungsmitteln, insbesondere Stehbolzen (29), mit einem wenigstens der Enden verbunden sind, mit welchen sich eine Schraubenmutter (30) in Eingriff befindet.
Einrichtung zur Behandlung eines Fluides, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zur ohmschen Erhitzung eines ersten elektrisch leitenden Fluids (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 umfasst, verbunden mit einem ersten Wärmetauscher (16), welcher einen ersten Kreislauf (21) aufweist, in welchem das erste erhitzte Fluid, welches aus der Vorrichtung (1) kommt, zirkuliert und einen zweiten Kreislauf (23), in welchem ein zweites Fluid zirkuliert, wobei die ersten und zweiten Kreisläufe in einer Weise jeweils zueinander angeordnet sind, dass die ersten und zweiten Fluide zur Absenkung der Temperatur des ersten Fluids und zur Erhöhung jener des zweiten Fluids Wärmeeinheiten von ausgewählten Werten austauschen.
Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fluid das durch den Auslass (20) der Vorrichtung (1) freigesetzte erhitzte Fluid ist und das zweite Fluid ein Kältemittelfluid ist.
Einrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (20) der Vorrichtung (1) den Einlass (19) des ersten Kreislaufs (21) des ersten Wärmetauschers (16) speist und der erste Auslass des zweiten Kreislaufs (23) des ersten Wärmetauschers (16) den Einlass (34) der Vorrichtung (1) speist, derart, dass das erste Fluid das durch die Vorrichtung (1) erhitzte Fluid ist, und das zweite Fluid, das durch diese Vorrichtung erhitzte Fluid ist, wobei der erste Wärmetauscher (16) gleichzeitig auch ein Vorerhitzen eines ersten Teils des Fluides und eine Vorkühlung eines zweiten Teiles dieses selben, vorher erhitzten Fluides sicherstellt.
Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen zweiten Wärmetauscher (18) umfasst, welcher einen dritten Kreislauf (32) aufweist, in welchem das durch den Auslass des ersten Kreislaufes (21) freigesetzte vorgekühlte erste Fluid zirkuliert und einen vierten Kreislauf (33), in welchem ein drittes Kältemittelfluid zirkuliert, wobei die dritten (32) und vierten (33) Kreisläufe jeweils im Verhältnis zueinander so angeordnet sind, dass die ersten und dritten Fluide Wärmeeinheiten zur Absenkung der Temperatur des ersten vorgekühlten Fluides eines gewählten Wertes austauschen.
Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmetauscher (16) ein Typ von mit aufeinander gestapelten Platten (24) ist, wobei zwei aufeinander folgende Platten (24) eine Fluidzirkulati onskammer (25) definieren und zwei aufeinander folgende Kammernabschnitte von zwei verschiedenen Kreisläufen unter den Kreisläufen (21, 23) definieren, derart, dass ein Wärmemengenaustausch zwischen den Fluiden dieser zwei Kreisläufe ermöglicht wird.
Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmeaustauscher (18) vom Typ von mit aufeinander gestapelten Platten (24) ist, wobei zwei aufeinander folgende Platten (24) eine Fluidzirkulationskammer (25) definieren und zwei aufeinander folgende Kammern Abschnitte von zwei verschiedenen Kreisläufen unter den Kreisläufen (32, 33) definieren, in der Weise, dass ein Wärmemengenaustausch zwischen den Fluiden dieser zwei Kreisläufe ermöglicht wird.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18 in Kombination mit einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten (16) und zweiten (18) Wärmetauscher die beiden Abschnitte eines selben allgemeinen Wärmetauschers (17) bilden.
Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinander gestapelten Platten (24) des allgemeinen Wärmetauschers (17) und die Heizkammern (2) der Vorrichtung (1) im Wesentlichen identische Abmessungen zeigen, derart, dass dieser Tauscher und diese Vorrichtung in Serie unter Ausbildung einer Monoblock-Struktur zusammengestellt werden können, mit Hilfe von Befestigungsmitteln, insbesondere Stehbolzen (29) an einem wenigstens der Enden, mit welchen sich eine Schraubenmutter (30) in Eingriff befindet.
Verfahren zur Behandlung eines elektrisch leitenden Fluids durch ohmsche Erhitzung, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Stufen umfasst: a) Vorsehen wenigstens einer Heizkammer, umfassend zwei Wände, welche durch im Wesentlichen zueinander parallele und voneinander um eine ausgewählte Distanz beabstandete Elektroden bildende Leiterplatten gebildet ist, b) Versorgen der Platten mit elektrischem Strom, c) Einführen eines Fluids in der Nähe eines ersten Endes der Platten, dann Zirkulieren lassen des Fluides zwischen den Platten, im Wesentlichen parallel zu diesen, derart, dass es sich in der Kammer durch ohmsche Wirkung erhitzt und Sammeln dieses erhitzten Fluides in der Nähe eines zweiten Endes dieser Platten, gegenüber zu dem ersten Ende.
Verfahren gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass man in Stufe a) eine Vielzahl von dichtend nebeneinander liegenden Kammern derart vorsieht, dass der Auslass einer Kammer den Einlass der darauf folgenden Kammer speist, wohingegen der Einlass dieser Kammer durch den Auslass der ihr vorangehenden Kammer gespeist wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass man in Stufe a) eine Vielzahl von dichtend nebeneinander liegenden Kammern derart vorsieht, dass ihre jeweiligen Einlässe untereinander kommunizieren und ihre jeweiligen Auslässe untereinander kommunizieren.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass in Stufe a) man wenigstens eine erste Vielzahl von Kammern und wenigstens eine zweite Vielzahl von Kammern vorsieht, wobei der Auslass einer der ersten und zweiten Vielzahl den Einlass der anderen ersten und zweiten Vielzahl speist.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass in Stufe a) die benachbarten Kammern eine gemeinsame Platte teilen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass es nach der Stufe c) eine Stufe d) umfasst, in welcher man die Temperatur des ersten Fluides durch Wärmemengenaustausch mit einem zweiten Fluid um einen ausgewählten Wert absenkt.
Verfahren gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass in Stufe b) das erste Fluid, das durch den Auslass der Heizkammer(n) freigesetzte erhitzte Fluid ist und das zweite Fluid ein Kältemittelfluid ist.
Verfahren gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass in Stufe d) das erste Fluid das durch die Heizkammer(n) freigesetzte erhitzte Fluid ist und das zweite Fluid das Fluid ist, welches durch diese Heizkammer(n) erhitzt wird, um gleichzeitig ein Vorerhitzen eines ersten Teiles des Fluides und ein Vorkühlen eines zweiten Teiles dieses gleichen vorher erhitzten Fluides sicherzustellen.
Verfahren gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass es nach der Stufe d) eine Stufe e) umfasst, in welcher man die Temperatur des ersten vorgekühlten Fluids durch Wärmemengenaustausch mit einem dritten Kältemittelfluid um einen ausgewählten Wert absenkt.