DE7533891U

DE7533891U - Waermetauscher

Info

Publication number: DE7533891U
Application number: DE19757533891
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1975-10-08
Filing date: 1975-10-24
Publication date: 1977-07-28
Also published as: DE2547710A1; CH590443A5

Description

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BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Wärmetaus eher

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher, insbesondere für hochviskose Substanzen, mit mindestens zwei getrennten Kreisen, die durch wärmeleitende Trennmittel voneinander separiert sind.

Auf allen Gebieten der Verfahrenstechnik, wo Substanzen zwecks chemischer oder physikalischer Behandlung erwärmt werden müssen, die Endtemperatur der behandelten Substanzen jedoch auf einem niedrigeren Temoeraturniveau liegen kann, darf oder muss, ist es üblich, die erwärmte Substanz zur Vorwärmung der zu behandelnden Substanz, heranzuziehen. Auf diese Weise lässt sich die Energiebilanz der Gesamtanlage wesentlich verbessern. Demgemäss sind eine Vielzahl von Wärmetauscherbauformen, die dem jeweiligen Verwendungszweck

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angepasst sind, bekannt geworden, vgl. hierzu LUEGQER "Lexikon der Technik", Bd. 6/7,unter den entsprechenden Stichworten. Die bekannten Wärmetauscher sind jedoch in der Regel für niedrigviskose Flüssigkeiten, Gase und Kombinationen beider bestimmt.und nicht für hochviskose Substanzen, z.B. Paulschlamm etc., geeignet. Es besteht aber ein erhebliches Bedürfnis nach Wärmetauschern der letztgenannten Art, um z.B. auch in Anlagen zur Pasteurisierung von Paulschlamm einen Teil der Pozesswärme zur Vorwärmung heranzuziehen.

Aus der CH-PS 559 152 ist nun ein Wärmetauscher für hochviskose Substanzen bekannt geworden, bestehend aus einem Behälter, dessen Innenraum durch Trennwände in eine Vielzahl von Kammern unterteilt ist, welche abwechselnd mit zwei Sammelleitungen verbunden sind. Diese Art Wärmetauscher zeichnet sich durch einfachen Aufbau aus und ermöglicht einen guten Wärmeaustausch zwischen Primär- und Sekundärkreislauf. Es hat sich jedoch gezeigt, dass aufgrund der vergleichsweise hohen Viskosität der Substanz grosse Ströirungsgeschwindigkeitsuntersehiede innerhalb der Kammern auftreten, welche den Wärmeübergang negativ beeinflussen. Eine anzustrebende Turbulenz der Substanz innerhalb der Kammern allein durch Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit und/oder durch den Einbau von Schikanen, Prallblechen und derpl.,führt zu keiner

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technisch und wirtschaftlich vernünftigen Lösung, Bliebe allenfalls der Einbau von Rührwerken und/oder Schabeeinrichtungen zur Durchmischung der Substanz (vgl. "Chemische Rundschau" vom 30.April 1975» Chemie-Verlag Vogt-Schild AQ, CH-M500 Solothurn).

Die Erfindung beschreitet demgegenüber einen völlig anderen Weg, indem sie - ausgehend von der Aufgabe, den Wärmeaustausch zwischen Primär- und Sekundärkreis zu optimieren - vorsieht, bei einem Wärmetauscher der eingangs genannten Art die wärmeleitenden Trennmittel drehbar anzuordnen. Auf diese V/eise wird der Wärmeübergang verbessert, ohne grosse Turbulenzverluste hervorzurufen. Durch den Einbau zusätzlicher, die Reibung zwischen Substanz und Trennmitteln vergrössernder Elemente lässt sich der Wärmeübergang nochmals steigern, weil dadurch Temperaturschichtungen vermieden werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, im Innern des Wärmetauschers Abstreif- oder Schabevorrichtungen anzuordnen, wodurch das Festsetzen der Substanz an den Wärmetauschflächen vermieden wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines Wärmetauschers nach der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt

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Der Wärmetauscher besteht aus einem Behälter 1 mit kreisringförmigen, voneinander beabstandeten und mit der Behälterwandung verbundenen Einsätzen 2, welche als erste Umleitmittel für die durch den ersten Kreis durchzuleitende Substanz dienen. Dieser erste Kreis wird an einem ersten Stutzen 3 angeschlossen. Für den an einem weiteren, zentral angeordneten Anschlussstutzen M anzuschliessenden zweiten Kreis ist ein drehbar gelagerter Hohlkörper 5 mit zylindrischen Erweiterungen 6 vorgesehen. Diese Erweiterungenerstrecken sich in die Distanzen zwischen den ersten Umleitmitteln 2 des ersten Kreises. Der Hohlkörper 5 weist zweite Umleitmittel in Form von mit der Welle 7 des Hohl-

]? körpers 5 verbundenen, annähernd kreisförmigen Platten 8

auf. Sowohl in den Einsätzen 2 als auch in den Platten 8 rsind Durchbrüche 9 bzw. Io für den Durchtritt der Substanz vorgesehen, was in der rechtet Hälfte der Zeichnung veranschaulicht ist. Die Durchbrüche 9 bzw. 10 können entfallen, wenn die Umleitmittel 2, 8 einen genügend grossen Abstand von den ihnen gegenüberliegenden Wandungen des Hohlkörpers 5 besitzen. Dies hat neben einem einfacheren Aufbau der Umleitmittel den Vorteil, dass die Substanz eine grössere Verweilzeit aufgrund ihres längeren Weges aufweist, ohne dass dadurch die Turbulenzverluste wesentlich steigen.

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Eine Antriebevorrichtung, bestehend aus einem Stirnradge

triebe 11 und einem Antriebsmotor 12» dient zur Rotation des Hohlzylinders 5. Sowohl die Platte 8 als auch die Einsätze 2 tragen Abstreif- oder Schabeeinrichtungen 13 (lediglich im oberen Behälterteil in der Zeichnung angedeutet. Durch Anschlussstutzen 1*4 und 15 am unteren Ende des Behälters verlässt die behandelte Substanz den Wärmetauscher· Die dem Hohlzylinder 5 zugeordneten Anschlussstutzen M und 15 sind als sogenannte Drehübertrager ausgebildet. Eine dicht an der Behälterwandung entlanggeführte, mit Oeffnungen versehene Rohrleitung 16 dient zur Reinigung des einen Kreises, während die Reinigungsflüssigkeit für den anderen Kreis über eine Bohrung in der Welle 7 zugeführt wird.

Der oben beschriebene Wärmetauscher lässt sich sowohl im Gleichstrom- als auch im Gegenstromverfahren betreiben. Er zeichnet sich durch einfachen Aufbau und guten Wirkungsgrad aus und ist besonders geeignet für die Behandlung von hochviskosen Substanzen, insbesondere für Paulschlamm.

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Claims

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1. Wärmetauscher, insbesondere für hochviskose Substanzen, mit mindestens zwei getrennten Kreisen, die durch wärmeleitende Trennmittel voneinander separiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeleitenden Trennmittel (5) drehbar⁴ angeordnet sind.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeleitenden Trennmittel (5) im wesentlichen aus einem Hohlkörper mit mindestens einer zylindrischen Erweiterung (6) bestehen, welcher Hohlkörper (5) in einem zylindrischen Behälter (1) drehbar angeordnet ist.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass erste Umleitmittel (2) mit der Wandung des Behälters (1) verbunden sind, welche sich in die Distanzen zwischen den zylindrischen Erweiterungen (6) des Hohlkörpers (5) erstrecken.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Hohlkörpers (5) an den Stellen der zylindrischen Erweiterungen (6) zweite Umleitmittel (8) angeordnet sind.

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5. Wärmetauscher nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umleitmittel (2, 8) mit Schabe- oder Abetreif· vorrichtungen (13) versehen sind.

6, Wärmetauscher nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den achsnahen Teilen der treten Umleitmittel (2) und in den achsfernen Teilen der zweiten Umleitmittel (8) DurchbrUche (9 bzw. 10) vorgesehen sind.

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