DE745347C - Erhitzer fuer Fluessigkeiten - Google Patents

Erhitzer fuer Fluessigkeiten

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DE745347C DEA92710D DEA0092710D DE745347C DE 745347 C DE745347 C DE 745347C DE A92710 D DEA92710 D DE A92710D DE A0092710 D DEA0092710 D DE A0092710D DE 745347 C DE745347 C DE 745347C
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Description

  • Erhitzer für Flüssigkeiten Es sind bereits Erhitzer für Flüssigkeiten bekannt, bei denen aus aneinandergesetzten Blechplatten Räume in Gestalt dünner Schichten gebildet werden, von denen jeweils ein Raum von der zu erhitzenden Flüssigkeit und der benachbarte Raum von einem Wärmeträger, vorzugsweise von Dampf, durchströmt wird. In dieser Weise wirkende Erhitzer sind auch schon in Gestalt von Röhrenerhitzern ausgeführt worden.
  • Derartige Erhitzer werden beispielsweise zur Behandlung von Nährflüssigkeiten, insbesondere zum Pasteurisieren von Milch, verwendet. In ihnen kann, wie bekannt, zwischen der Flüssigkeit unct dem Heizmittel Gleich-oder Gegenstrom bestehen. In beiden Fällen ist in dein gesamten Bereiche der Wärmeeinwirkung auf die Flüssigkeit die Wärmeübertragung und damit die Erhitzung der Flüssigkeit an den einzelnen Stellen verschieden.
  • Die Erfindung bezweckt, solche Erhitzer derart zu gestalten, daß neben anderen Vorteilen vor allem die Erhitzung der Flüssigkeit in dem gesamten Wärmeübertragungsbereiche in allen Fällen gleichmäßig und so intensiv erfolgt, daß sämtliche Teile der Flüssigkeit in kürzester Zeit auf die gleiche Temperatur gebracht werden. Es ist bereits bekannt, die Wärmeübertragung dadurch erheblich zu verbessern, daß man den Wärmeträger in Gestalt einzelner Strahlen auf die Heizfläche aufspritzen und den Wärmeübergang unter Tropfenkondensation stattfinden läßt. Nach der hierbei auftretenden Prallwirkung der aus zahlreichen Düsen austretenden Strahlen bezeichnet man diese Art der Wärmeübertragung als Prallerhitzung. Soweit die Prallerhitzung bisher überhaupt in der Technik angewendet worden ist, hat man mit ihr nur die Wärmeübergangsverhältnisse auf der Heizmittelseite eines Erhitzers zu verbessern gesucht, die Verteilung der zugeführten Wärme in dem zu erhitzenden Mittel jedoch unberücksichtigt gelassen: so hat man mit Prallerhitzung bislang nur solche Erhitzer und Vorwärmer beheizt, die von der zu erhitzenden Flüssigkeit in verhältnismäßig großen Ouerschnitten durchströmt werden. Demgerenüber gellt die Eriindunvon dein Gedanken aus, daß die Vorzüge der Prallerhitzung erst dann in vollem Maße wirksam gemacht werden, wenn man die Aufnahme und die Verteilung der Wärme in dein zu erhitzenden Mittel so günstig wie möglich gestaltet. Die Erfindung besteht demnach grundsätzlich darin, die Prallerliitzung für die Wärmeübertragung auf Flüssigkeiten in Dünnschichterhitzern anzuwenden. Dadurch, daß die zu erhitzende Flüssigkeit in dünnen Schichten der Prallerhitzung unterworfen wird, wird die Gleichmäßigkeit und die Präzision der Wärmeübertragung sehr groß, so daß sich der Temperaturunterschied zwischen dem aufprallenden Dampf und der zu erhitzenden Flüssigkeit innerhalb sehr enger Grenzen hält. Daraus ergibt sich die Gewähr, daß kein Teilchen der Flüssigkeit zu stark oder zu schwach erhitzt wird, was bei der Behandlung von empfindlichen, vor allem von Nährflüssigkeiten von besonderem Wert ist. Ganz. allgemein «wird mit der Erfindung eine große Genauigkeit in der Wärmeübertragung und -verteilung auf eine Flüssigkeit erzielt, da die gesamte Heizfläche von Dampf gleicher Tentperatur und von gleichem Druck beaufschlagt wird, so daß die Wärmeübertragung auf die Flüssigkeit überall gleichmäßig kräftig erfolgt. Hierbei ist es nicht möglich, daß das Heizmittel in einem gewissen Bereiche in Dampfform, an der übrigen Wärmeübertragtingsfläche jedoch infolge inzwischen eingetretener Abkühlung in flüssiger Form und dadurch mit geringerem Wärmeübergang wirksam wird. Vielmehr erhält die zu erhitzende Flüssigkeit in einem Wärmeaustauscher nach der Erfindung überall eine gleichmäßige Wärmezufuhr, da an sämtlichen Wärmeiibertragungsstellen die Verdampfungswärme frei wird und alle diese Stellen parallel zueinander im Dampfraume liegen, also gleichmäßig beaufschlagt werden. Es spielt daher auch die gegenseitige Strömungsrichtung von Flüssigkeit und Dampf für die Wirksamkeit der Erhitzung keine Rolle mehr. Infolge der überall gleichmäßigen und vor allem durch das Aufprallen viel wirksameren Wärmeübertragung läßt sich zwecks Erhitzung einer Flüssigkeit auf eine bestimmte Temperatur entweder ihre Durchflußgeschwindigkeit bzw. Durchflußmenge entsprechend steigern oder aber bei gleichbleibender Leistun- die Wärmeüber-I tragun-Sfläche und damit das gesamte Ausmaß des Erhitzers verkleinern, so daß man im letzteren Falle einen Erhitzer nach der Erfindung im Verhältnis zu seiner Leistung auf kleinstem Raume zusammendrängen kann, Ein finit Prallerhitzung beheizter Dünnschichterhitzer wird zweckmäßig so gestaltet, daß auf jeder Seite einer Flüssigkeitsschicht ein Dampfraum und in diesem ein Zwischenblech angeordnet ist, aus dein der Dampf durch über seine Fläche verteilte düsenartige Üffnungen auf die die Flüssigkeitsschicht einschließende Wand aufprallt. Ein solcher Erltitzer kann sowohl als Plattenwä rmeaustatischer mit ebenen Trenn- und Düsenplatten wie auch als Trommelerhitzer oder in der Weise ausgebildet werden, daß die die Flüssigkeits- und die Dampfschichten trennenden sowie die die Düsen enthaltenden Wände als gleichachsig angeordnete Rohre von regelntäl;ligein oder unregelmäßigem rundem oder eckigem, insbesondere zylindrisehein oder elliptischem Querschnitte ausgebildet sind. Hierbei sei bemerkt, daß bereits ein doppelseitig beheizter Trorninelerhitzer finit sich drehender Innentrommel vorgeschlagen worden ist, der man aus den Düsen eines Dampfverteilers Dampfstrahlen aufspritzt. Abgesehen von anderen Unterschieden, findet indessen bei diesem Erhitzer «weder eine Prallerhitzung noch eine Strömung der zu erhitzenden Flüssigkeiten in dünnen Schichten statt, während den Gegenstand dieses älteren Rechtes die -Mittel zur Verbindung des Dampfverteilers mit anderen Teilen des Erhitzers bilden.
  • Weitere Einzelheiten über die Erhitzer nach der Erfindung sind der nachstehenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung zu entnehmen. .Abb. z zeigt in einem schematisch gehaltenen Querschnitt einen Erhitzer nach der Erfindung, bei dem die Wände, die den Dalnpf von der zu erhitzenden Flüssigkeit trennen. sowie die Düsenwände als im «wesentlichen ebene Platten ausgebildet und parallel zueinander angeordnet sowie unter Einfügung voll Dichtungen aufeinandergepreßt sind. Von den in an sich bekannter Weise an einem Träger t eines nicht dargestellten Gestelles aufgehängten Blechplatten sind diejenigen Wände, die einen schmalen F lüssigkeitsrauln ? einschließen, mit 3, d. und die vor ihnen in den Dampfräumen 5 angeordneten, mit zahlreichen Üffnungen 7 versehenen Düsenwände mit 6 bezeichnet. Von je zwei zusammengehörigen Trennwänden ist die eine, d., finit nach beiden Seiten ausgepreßten Rippen versehen, die einmal den Abstand von den Nachbarplatten festlegen, sodann zur Versteifung der dünnen Blechplatten gegenüber ihrem Zusammenpressungsdruck und damit zur Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Durchflußquerschnittes für die Flüssigkeit dienen und schließlich die gesamte Fläche eines Flüssigkeitsraumes in einzelne Dtirchflußkanäle zerlegen. Es können aber aticli sämtliche Trenn- und Düsenwände init entsprechenden Auspressungen versehen sein, die dann gegebenenfalls nur nach einer Seite gerichtet zu sein brauchen. Wie Abb. z erkennen läßt, ist die Anordnung der Platten so getroffen, daß jeder Flüssigkeitsraum :2 auf beiden Seiten von den Dampfstrahlen beaufschlagt wird, die aus den Düsen 7 auf jede der beiden zusammengehörigen Trennwände 3, d aufprallen. An den Stirnseiten eines Plattenpaketes ist ebenfalls eine doppelseitige Aufprallung des Flüssigkeitsraumes möglich; der hier liegende, nur eine Düsenwand aufnehmende Dampfraum wird dabei nach außen durch ein Abschlußblech 9 begrenzt, das entsprechend näher an die Düsenwand 6 herangerückt ist. Zwischen sämtlichen Platten sind entlang ihrem Rande und ihren sonstigen Durchtrittsöffnungen in an sich bekannter Weise Dichtungen beliebiger Art angeordnet. Sämtliche 'Flüssigkeitsräume2 sind in Parallelschaltung an eine Zu- und an eine Ablaufleitung angeschlossen, von denen in Abb. i nur die mit i i bezeichnete Zulaufleitung zu sehen ist, während die Ablaufleitung an der diagonal gegenüberliegendenEckeder Platten angeordnet ist. In gleicher Weise sind die Dampfräume 5 an eine oberhalb der Dampfräume liegende Speiseleitung io und an eine ihr diagonal gegenüberliegende (nicht dargestellte) Abdampfleitung angeschlossen. Das beim Aufprallen der Dampfstrahlen sich niederschlagende Wasser wird durch die gleiche, unterhalb der Dampfräume liegende Leitung abgeführt.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Abb. 2 bis 5 veranschaulicht. Es handelt sich hier um einen Flüssigkeitserhitzer, bei dem die Trennwände zwischen Dampf- und Flüssigkeitsraum sowie die mit den Düsenöffnungen versehenen Zwischenbleche als gleichachsige Rohre ausgebildet sind. Eine größere Zahl solcher Rohrelemente kann zu einer Erhitzereinheit zusammengefaßt werden, die in ihrer äußeren Form einem Plattenerhitzer angeglichen und wie das Plattenpaket eines solchen gelagert, insbesondere aufgehängt und an die Dämpf- und Flüssigkeitszu- und -ableitungen angeschlossen werden kann. Dabei ist es zweckmäßig, eine derartige Erhitzereinheit in der Weise zweiteilig auszubilden, daß die inneren Wände und die äußeren Wände jedes Rohrelementes. an je einem Tragrahmen angeordnet sind, so daß die gesamte Erhitzereinheit in zwei Teile zerlegbar ist, deren Rohrelemente beim Zusammensetzen ineinandergreifen.
  • Weitere Einzelheiten dieser Ausführungsform der Erfindung sind der nachstehenden Beschreibung der Abb. 2 bis 5 zu entnehmen, von denen Abb. 2 und 3 eine auseinandergenommene Erhitzereinheit, Abb. 4 in größerem Maßstabe ein zusammengesetztes Rohrelement irri Längsschnitte und Abb.5 die Stirnansicht zu Abb. 3 zeigen; Abb. 2 und 3 sind im Schnitt A-A .der Abb. 5 dargestellt.
  • Eine ebene Platte 22 und eine Rahmenplatte-23, die gegeneinander durch Packungen 24 abgedichtet sind, bilden in dem rechten Teile (Abb. 3) derErhitzereinheit eineDarnpfkammer 21. Der Dampf wird von einem Kana125 aus in die obere linke Ecke der Rahmenplatte 23 eingeleitet, vgl. auch Abb. 5. Die Rahmenplatte 23 ist verhältnismäßig schwer ausgeführt und mit vier größeren Öffnungen an jeder Ecke versehen, von denen eine die mit 25 bezeichnete ist. Diese vier Öffnungen, die an-entsprechende Öffnungen in benachbarten Platten angeschlossen werden können, bilden mit diesen zusammen Kanäle teils für. Dampf, teils für Kondenswasser bzw. den Ein- und den Auslauf für die zu behandelnde Flüssigkeit. Im Rahmen 23 ist eine Anzahl Rohre 26 befestigt, die mit düsenartigen Löchern 36 versehen sind, aus denen der Dampf in Strahlenform rechtwinklig gegen die Wände einer Anzahl Rohre 27 aufprallt. Die gleichachsig und mit geringem Zwischenraum angeordneten Rohre 27, deren Länge zweckmäßig etwa auf das Fünffache ihres Durchmessers bemessen wird, sind in einer Platte 28 befestigt, die parallel zu der Platte 22 verläuft und auf der anderen Seite des Rahmens 23 liegt. Die Rohre 27 greifen mit ihren umgebogenen Rändern in Ausnehmungen der Platte 22 und sind außer mit der Platte 28 auf diese `'eise auch mit der Platte 22 dicht verbunden (s. bes. Abb. d.). Der Raum zwischen den Rohren 26 und 27 steht mit einem Raum 51 zwischen dein Rahmen 23 und der Platte 28 in Verbindung; der Zwischenraum 51 ist an einen Kanal 29 angeschlossen, der den Ablaß für das bei der Wärmeabgabe des Dampfes entstehende Kondenswasser bildet.
  • An der Innenseite wird jede der zu erwärmenden Flüssigkeitsschichten von einem Rohre 3o begrenzt, das mit einem Ende in einer Platte 31 befestigt ist (s. Abb. 2 und :4). Innerhalb dieser Rohre ist eine in einer Platte 33 befestigte Hülse 32 angeordnet, die mit düsenartigen Dampfdurchtrittsöffnungen 37 versehen ist. Die Platte 33 bildet zusammen mit einer neben ihr liegenden Platte 3311, die zweckmäßig aus verhältnismäßig dünnem Blech besteht, einen Dampfraum 34, der einerseits mit sämtlichen Hülsen 32 und andererseits mit seinem oberen Teile mit dem Kanal 25 in Verbindung steht. Der Zwischenraum zwischen den Hülsen 32 und den Rohren 30 steht mit dem Ablaßkanal 29 für das Kondenswasser durch einen Zwischenraum 35 zwischen den Platten 31 und 33 in Verbindung. Durch die als Düsen wirkenden engen Löcher 36 und 37 (Abb.4), die möglichst gleichmäßig verteilt in den Hülsen 26 und 32 angeordnet sind, tritt der Dampf aus den zugehörigen Darnpfräumen in feinen Strahlen aus und prallt von beiden Seiten gegen die die dünnen Flüssigkeitsschichten einschließenden HÜlsen 27 und 3o (s. auch Abb. 4.). Die Rohre 30 und die Hülsen 32 sind 'fi.n den freien Enden mittels je eines gemeinsamen Pfropfens 38 geschlossen. Wenn der Erhitzer zusammengebaut ist, liegt vor den Pfropfen 38 eine dünne Platte in der Form eines Zwischenbleches 39, das zusammen mit der Platte 22 einen Kanal 40 für die zu behandelnde Flüssigkeit bildet (s. bes. Abb. 4.). Der Kanal 40 steht mit einem durchgehenden Kanal 41 am unteren Ende der Erhitzerplatte in Verbindung (s: Abb. 5). Der Kanal 41 bildet wie die Kanäle 25 und 29 die Verbindung 7wischen den wärmeaustauschenden Elementen des Erhitzers und einer an diesen angeschlossenen Zu- oder Ablaufleitung. Der Rahmen 23 und die Platten 39, 22, 28, 31, 33 und 33' bilden in zusammengebautern Zustand eine Einheit, die in einen sog. Plattenapparat eingesetzt wird. Die Öffnungen 25, 29, 4.1 und 42 bilden in an sich bekannter Weise zusammen mit entsprechenden Öffnungen in den letzterwähnten Platten in Längsrichtung des Plattenapparates sich erstreckende Kanäle.
  • Die zu behandelnde Flüssigkeit wird von einer Pumpe oder in anderer `'eise von dem Zwischenraum 43 zwischen den Platten a8 und 31 durch die von den Rohrteilen -27 und 30 gebildeten schmalen zylindrischen Spalten in Abb. 4 von links nach rechts in den Zwischenraum 40 zwischen den Platten 22 und 39 getrieben. Unmittelbar oberhalb des Einlaufes zu diesen Spalten ist eine querlaufende Packung 44 (Abb. 2 und 4,) vorgesehen, die die Flüssigkeit daran hindert, nach oben in den Zwischenraum 43 zu gelangen. Die Zwischenräume 4o und 43 sind also miteinander durch eine Anzahl zylindrischer Spalten zwischen den Rohren 27 und 30 verbunden. Diese Spalten und Rohrpaare sind, wie aus Abb. hervorgeht, in einer Anzahl horizontaler Reihen übereinander angeordnet. Jede Reihe bildet eine Gruppe: von fünf Spalten, die miteinander parallel gekuppelt sind. Die verschiedenen Gruppen, von denen eine Einheit z. B. zwölf Stück umfassen kann, sind dagegen hintereinandergeschaltet. Dies wird in folgender Weise erreicht: Oberhalb des Einlaufes der Spalte zwischen den Rohren 27 und 30 in Abb.4 ist die erwähnte querlaufende Packung 44 vorgesehen, die sich über die ganze Breite der Platten erstreckt und die Flüssigkeit daran hindert, an dieser Stelle in dem Zwischenraum 43 aufwärts zu strömen. Im Zwischenraum 40 ist unter den Rohren 27 und 3o eine ähnliche Packung 45 vorgesehen, die in derselhen `''eise den Strömungsweg in diesem Zwischenraum in vertikaler Richtung absperrt. Im folgenden ist der Einfachheit halber eine Gruppe von fünf der in Abb.4 im einzelnen gezeigten Heizelemente mit 46 bezeichnet (s. a. Abb. 5). Die Flüssigkeit wird gemäß Abb. 3 von der Gruppe 46 ztr einer gegenüber gelegenen Gruppe :1 .7 geleitet. Eine neue Packung 48 hindert sie, nach oben im Zwischenraum 4o weiterzufließen; sie wird statt dessen veranlaßt, durch die Gr uppe q.7 in Abb.3 von rechts nach links zu strömen. Nachdem die Flüssigkeit von der Gruppe 47 wieder in den Zwischenraum 43 gelangt ist, strömt sie in eine darüber gelegene Gruppe 49, die von links nach rechts durchströmt wird. Cber der Gruppe 49 ist wiederum eine Pakkung 44 vorgesehen usw. Die Flüssigkeit wird also gezwungen, im Zickzack zwischen den Zwischenräumen 4o und 43 die übereinander gelegenen Gruppen von Heizelementen 46, 47, 49 usw. zu durchströmen. Nachdem die Flüssigkeit die oberste Gruppe verlassen hat, befindet sie sich wieder im Zwischenraum 43, der oben mit dein Kanal .1.2 und unten mit dem Kanal 41 in Verbindung steht. Dem Kondensatraume 35, mit dem die prallräume im Innern eines jeden Flüssigkeitshohlzylinders in Verbindung stehen, entspricht an der Außenseite der Kondensatrattm 5 1 (Abb. 2, 3 und 4).
  • Als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Abb. 6 ein Erhitzer in Trommelbauart dargestellt. Die zu erhitzende Flüssigkeit durchströmt einen Raum 53, der von zwei Wandungen 54 und 55 gebildet wird. Die innere Wandung 54 des Flüssigkeitsraumes ist in dein schwach kegelig gehaltenen Teile des Erhitzers mit einer diesen "-.'eil schraubenförmig umziehenden herausgepreßten Rippe 56 versehen, die dem Strömungskanal 53 für die Milch o. dgl. eine entsprechende Schraubenform gibt. Die Außenwand 55 ist in geringem Abstande mit einem Blechmantel 57 umgeben, der mit einer großen Zahl kleiner Öffnungen 58 versehen ist. In gleicher Weise ist innerhalb der inneren \Vandung 54 ein ähnlicher -Mantel 59 mit Öffnungen 6o angeordnet. Dieser -Mantel liegt in cinern Dampfraum 6 r im Innern der Erhitzer-Eromrnel, der an ein Dampfverteilrohr 62 mit _@ustrittsöffnungen 63 und an ein Dampfzuleitungsrohr 64 angeschlossen ist. Der äußere Düsenmantel 57 liegt in einem Dampfraum 65, der von einer zylindrischen Wandung 66 und einer Kuppel 67 begrenzt wird und mit einer Zuleitung 68 versehen ist. Der in den Räumen 61 und 65 unter entspreclrendem.Drttcke stehende Dampf tritt durch die düsenartigen Öffnungen 58 und 6o hindurch und prallt von beiden Seiten auf die die Flüssigkeitsschicht einschließenden Wände 54 und 55 auf, wobei er in der oben beschriebenen Weise seine Wärme an die Flüssigkeit überträgt. Das dabei entstehende Kondensat läuft an diesen Wandungen herab und sammelt sich an dem inneren Boden 69 und dem äußeren Boden 7o, von wo es in eine gemeinsame Abflußleitung 71 gelangt.
  • Von besonderer Bedeutung ist die Anwendung eines Erhitzers nach der Erfindung bei der Erhitzung von Nährflüssigkeiten, vor allem beim Pasteurisieren von Milch. Hierbei soll die Erwärmung so schnell wie möglich erfolgen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß, je kürzer die Heizperiode ist, desto besser die Milch ihre natürlichen Eigenschaften, vor allem ihre Aufrahmungsfähigkeit, beibehält, ohne daß die bakterienabtötende Wirkung der Erhitzung hierdurch vermindert oder weniger zuverlässig wird. Gerade die durch das Aufprallen bewirkte Steigerung der Wärmeüberführung ist hierfür von großer Bedeutung, so daß damit eine wertvolle biologische Wirkung erreicht wird. Überdies braucht bei den Erhitzern nach der Erfindung die Flüssigkeitsschicht nicht übertrieben dünn gehalten zu werden, ohne daß eine Einbuße an guter Wärmeübertragung oder eine Verschlechterung jener biologischen Wirkungen zu befürchten ist; hingegen wird die bei sehr dünnen Flüssigkeitsschichten entsprechend große Anbrenngefahr erheblich vermindert oder so,-gar beseitigt. Ferner ermöglicht der Erhitzer nach der Erfindung die Anwendung von Dampf als Heizmittel auch bei engen zylindrischen Flüssigkeitsräumen, wie in . den Abb.2 bis 5 veranschaulicht, und vermeidet eine schwierige konstruktive- Durchbildung sowie eine erhebliche Pümparbeit, die beide bei Warmwasserbeheizung in Kauf zu nehmen sind.
  • Für die Wärineübertragungswirkung der Dampfstrahlen ist die Anschlagskraft von Bedeutung, mit der sie auf die Erhitzerwandungen auftreffen. Die Anschlagskraft .ist abhängig von dem Druckunterschiede zwischen den Dampf- und den Kondensaträumen des Erhitzers. Wenn die Erhitzung mit Frischdampf von i bis 2 Atmosphären Überdruck ausgeführt wird, können die Dampfstrahlen, wenn sie auf atmosphärischen Druck expandieren, eine Geschwindigkeit von bis zu 5öo oder 6oo Meter in der Sekunde erhalten. Falls man dagegen Abdampf von nur 0,3 bis o, 5 Atmosphären Überdruck für die Erhitzung verwendet, wie es z. B. in Molkereien bei der Erhitzung der Milch üblich ist, ist es angebracht,- in der Dampfkammer des Erhitzers in an sich bekannter Weise einen Unterdruck zu schaffen. Zu diesem Zwecke werden die Abdampf- bzw. Kondensaträume des Erhitzers an eine Vakuumpumpe angeschlossen, die gleichzeitig das Kondenswasser und etwaige mit dem Dampf eintretende Luft abbefördert. Die Dampfstrahlen werden dann auf einen der gewünschten Erhitzungstemperatur entsprechenden Unterdruck, der beispielsweise im Falle der Pasteurisierung von Milch bei einer Temperatur von 72° C 0,4 at abs. beträgt, entspannt und dadurch auch in diesem Falle eine Geschwindigkeit von annähernd 6oo Meter in der Sekunde erreichen, wodurch die gewünschte intensive Wärmeübertragung erzielt wird. Diese läßt sich natürlich erheblich verbessern durch die Verwendung von Dampf mit- einigen Atmosphären Überdruck, wodurch man die Geschwindigkeit der Dampfstrahlen auf etwa 8oo Meter in der Sekunde erhöhen kann.

Claims (17)

  1. PATENTANSPRÜCHE; i. Anwendung der Prallerhitzung zur Wärmeübertragungauf Flüssigkeiten, z. B. Nährflüssigkeiten, wie Milch, in Dünnschichterhitzern.
  2. 2. Gemäß Anspruch i beheizter Dünnschichterhitzer, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite einer Flüssigkeitsschicht ein Dampfraum und in diesem ein Zwischenblech angeordnet ist, das mit über seine Fläche verteilten düsenartigen Dampfaustrittsöffnungen (7, 36, 58) versehen ist.
  3. 3. Erhitzer nach einem der Ansprüche i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (3,4) und die Düsenbleche (6) als im wesentlichen ebene Platten ausgebildet und parallel zueinander unter Einfügung von Dichtungen aneinandergepreßt sind.
  4. 4. Erhitzer nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände zwischen Dampf- und Flüssigkeitsraum sowie die Zwischenbleche, die mit Düsenöffnungen versehen sind, als gleichachsige Rohrelemente (26, 27, 30, 32 bzw. 46, 47, 49) ausgebildet sind.
  5. 5. Erhitzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine größere Anzahl von Rohrelementen (46, 47, 49) zu einer Erhitzereinheit zusammengefaßt sind, die in ihrer äußeren Form einem Plattenerhitzer angeglichen und wie das Plattenpaket eines solchen angeordnet ist.
  6. 6. Erhitzer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden inneren Rohre (30, 32) und die beiden äußeren Rohre (26, 27) eines Rohrelementes je.für sich auf einem Tragrahmen (3i, 33 bzw. 22)- -angeordnet sind, so daß eine Erhitzereinheit aus zwei ineinandergreifenden Teilen besteht.
  7. 7. Erhitzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen für die beiden inneren Rohre (30,32) aus zwei Platten (31, 33) besteht, in deren jede eines der Rohre eingesetzt ist, und daß die beiden Rohre an ihrem anderen Ende durch ein gemeinsames Verschlußglied (38) miteinander verbunden sind. B.
  8. Erhitzer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die inneren, mit Düsen (37) versehenen Rohre (32) tragende Platte (33) mit einer benachbarten Platte (33d) einen Dampfzuführungskanal (34) einschließt und daß die beiden Platten (3i, 33) zwischen sich einen mit den Räumen zwischen den Rohren (30, 32) in Verbindung stehenden Kanal (35) zur Ableitung des Kondenswassers bilden. g.
  9. Erhitzer nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zu dein Tragrahmen für die äußeren Rohrelemente (26, 27) eine Platte (22) und eine Rahmenplatte (23) gehören, die einen Dampfraum bilden und zwischen denen die mit den Düsenöffnungen (36) versehenen Rohre (26) liegen. io.
  10. Erhitzer nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Rahmenplatte (23) eine Platte (28) angeordnet ist und in dieser und der anderen Platte (22) den Flüssigkeitsraum an der Außenseite begrenzende Rohre (27) befestigt sind und daß die Rahmenplatte (23) mit der erstgenannten Platte (28) einen Zwischenraum bildet, der mit dem Raum zwischen den äußeren Rohren (26) und den den Flüssigkeitsraum begrenzenden Rohren (27) in Verbindung steht und zur Ableitung des Kondenswassers dient. il.
  11. Erhitzer nach Anspruch 9 oder io, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte j (22) des Tragrahmens für die äußeren Rohrelemente (26, 27) mit einer benachbarten Platte (39) einen Kanal (4o) bildet, der mit dem Flüssigkeitsraum der Rohrelemente in Verbindung steht.
  12. 12. Erhitzer nach Anspruch io oder i i, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Platte (28) des .Tragrahmens für die äußeren Rohrelemente mit der inneren Platte (31) des Tragrahmens für die inneren Rohrelemente einen Flüssigkeitskanal (43) bildet, der mit dem Flüssigkeitsraum der Rohrelemente in Verbindung steht.
  13. 13. Erhitzer nach einem der Ansprüche _# bis 12, dadurch gelcetinzeichnet, daß bei zusammengesetztem Tragrahmen für die äußeren und für die inneren Rohrelemente die zwischen den einzelnen Platten der Erhitzereinheit liegenden Zwischenräume mit je einer Zuleitung für die zu erhitzende Flüssigkeit (25) und für den Heizdampf (42) und mit je einer Ableitung für die erhitzte Flüssigkeit (29) und für das Kondenswasser (41) der F_rhit7ereinheit verbunden und daß diese Zti- und Ableitungen an die Zu- und Abführungsleitungen des Plattenerhitzers angeseblossen sind.
  14. 14. Erhitzer nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzei(rlinet, daß die Rohrelemente einer Erhitz_ereittlieit in mehreren hintereinanelergeschalteten Gruppen (46, 47, 49) und in den einzelnen Gruppen nebeneinandergesrhaltet angeordnet sind.
  15. 15. Erhitzer nach Anspruch i.i, dadurch #"elcennzeiclinet, daß in den beiden Flütssigkeitsräumen einer Erhitzereinheit zwischen je zwei Gruppen von Rohrelementen Packungen (44, 45, 48) derart angeordnet sind, daß die zu erhitzende Flüssigkeit die Gruppen nacheinander im Zickzackwere durchströmt.
  16. 16. Erhitzer nach einem der Ansprüche i bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Räume, in denen die Dampfstrahlen auf die die Flüssigkeitsschicht einschließenden Wände aufprallen, sowie die mit ihnen in Verbindung stehenden Räume undLeitungen aneine Vakuumpumpe angeschlossen sind.
  17. 17. Erhitzer nach Anspruch 1, 2 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Erhitzer nach Art eines Trommelerhitzers ausgebildet ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .... NI r. 676 922, 643 329; britische Patentschrift...... - 392378; französische - ...... - 80157o; USA.- - ...... - 784 7i6.
DEA92710D 1940-05-18 1941-01-14 Erhitzer fuer Fluessigkeiten Expired DE745347C (de)

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