SE424143B - Plattindunstare - Google Patents

Description

8008594-7 För plattväimeväxlare- flera sätt att åstadkomma. ökande tvärsnitt hos ström- ningskarxaler föreslagits. Det brittiska patentet 788 193 visar 'värmeöver- föringsplattor med horisontellt utsträckta korrugeringar, varvid ökat kanaltvär- snitt i flödesrilctningen erhålls genom successiv förändring av korrugeringsvin- keln. Emellertid erhålls ej därmed den önskade minskningen av den vätta perime- tern i strömningsriktningen. Det brittiska patentet 859 876 beskriver en indunsta- re i vilken vätskan som skall indunstas först bringas att strömma uppåt mellan ett par plattor ooh därefter nedåt mellan ett annat par plattor, varvid ett förslag att öka kanalarean är att ha större avstånd mellan det sistnämnda platt- paret än mellan det förstnämnda plattparet. Ett annat förslag är att använda fler plattmellanrum för den nedåtriktade strömningen än för den uppåtriktade.

Vidare f örslås möjligheten att dela upp strömningspassagen för produktvätskan i en uppåt och en nedåt divergerande del och låta vätskan först strömma uppåt' i den uppåt divergerande delen av ett plattmellanrum och därefter strömma nedåt i den nedåt divergerande delen av ett annat plattmellanrum. Därvid erhålls visserligen successivt ökad tvärsnittsarea hos indunstningskanalen, men sam- tidigt t.o.m. ökar perimetern i strömningsriktningen.

För att en indunstare som uppfyller de två ovannämnda önskemålen skall kunna utgöra ett realistiskt alternativ ur ekonomisk synpunkt, får den ej vara allt- för tillverkrdngsmässigt komplicerad. Särskilt i de fall pressade plattor ingår gäller det att utforma pressmönstret så att verktygsutrushzixzgen ej blir för dyrbar och antalet pressmönster eller plattyper blir minimalt. För att i möjligaste mån hålla indunstningsjrtoxna rena samt undvika driftsstopp på grund av igensättning av kanalerna, måste vidare konstruktionen erbjuda enkel kanalform, bl.a. för att underlätta rengöring. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma. en indunstare av platt- typ i vilken nämnda önskemål om minskad vätt perimeter och ökad tvärsnittsarea i st-römningsrJïktninç-en ILiÉ-fscfn nämnda krav på. enkelhet och driftsäkerhet är uppfyllda .

Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen i en plattindunstare som huvudsakligen kännetecknas av att åtminstone den ena av de två intilliggande plattorna, vilka avgränsar en indunstningspassage, uppvisar utbuktningar, tex. åsar, vilka utbuktningar, jämfört med imaginära, helt plana plattor, ger minskad volym för indunsmingspassagerrxa, samt att utbuktningarwlas volym så avtar i flödesrikt- någon för mediet sol lkall inznmltu, att indunntrxiugqsusogurnaa tvärsnitt:- yta. ökar samtidigt som dess perimeter minskar i nämnda riktning. “”> Poon uuAurv 8008594-7 Variationen av utbuktningarnas volym i flödesriktningen kan åstadkommas på olika sätt. Exempelvis kan fler utbfitníngar anordnas i början av indunstnings- kanalen än i slutet av densamma. Ett annat sätt är att anbringa utbuktningar, vilkas dimensioner, såsom t.ex. djupet, avtar i plattans längdriktning.

Vid en för-delaktig utföringsfom av uppfinningen utgörs plattornas utbuktningar av vertikalt sig sträckande åsar, vilkas höjd avtar i flödesriktningen. Därvid kan äsarnas höjd avta väsentligen längs en rät linje som bildar en liten vin- kel med plattans basplan. Vid denna utföringsform kommer indunstningspassagen att begränsas av väggar som i vertikalled sträcker sig väsentligen rakt och jämnt, vilket minskar risken för filmbristning även vid nvcket tunna filmer.

Vid en speciellt fördelaktig utföringsform av uppfinningen är båda plattorna som avgränsar en indunstningspassage försedda med mot varandra riktade åsar med åsarna på den ena plattan förskjutna halva delningsavståndet relativ-t åsarna på den andra plattan. Detta utförande har flera fördelar. En kraftig sektionsändring och omkretsändring kan erhållas i indunstningskarzalen om så erfordras. Vidare kan två. plattor, som bildar en indunstningspassage och är fixerade med nämnda relativa förskjutning, ha sanxma pressprofil, varför antalet pressmönster kan nedbringas till i princip ett enda. Ytterligare, eftersom ovannämnda relativa orientering av ett plattpar för att bilda indunstnings- passage ej hindrar att två plattor som bildar vämemediumpassage orienteras med åsarna mitt för varandra, erbjuds stödpuzzlcter på värmemediesidan mellan plattorna i regionerna mellan åsama. Det betyder i sin tur att ett stabilt värmeväxlarpaket kan utformas utan anliggningspurflcter eller förbindelseelement inuti den irmanför plattornas ytterkanter belägna huvdelen av indunstnings~ passagerna. Därmed underlättas rengöring av indunstningsytorria och igensätt- ningsrisk och filmstörning minimeras.

Enligt en samtidigt inlämnad patentansökan kan önskemålet om successiv ökad tvärsnittsarea i indunstningspassagerna även uppnås genom att begränsnings- ytorna anordnas divergerande i flödesriktningen, samtidigt som önskad peri- meterminskraing åstadkoms genom successiv minskning av indunstningspassagens totala bredd. Kombinering av någon eller båda av dessa åtgärder med den enligt föreliggande uppfinning föreslagna åtgärden att variera utbuktningar längs en indunstningspassage, ger utökad möjlighet att för varje specifikt indunstnings- fall finna en optimal kanalutformning.

QUALITY 81008594-7 Uppfimingen skall nu ytterligare belysas medelst några på fallfilmsprincipen baserade utföringsformer med hänvisning till bifogade ritningsfigurer, där fig. 1 visar ett schematiskt längdsnitt genom en indunstarkanal, fig. 2 visar ett antal tvärsnitt genom en indunstarkarlal med trapetsformad åsprofil, fig. 5 visar några tvärsnitt genom en kindunstarkarlal med spetsig åsprofil, fig. 4 visar plattor-nas inbördes orientering i ett schematiskt tvärsnitt genom en indunstarsektion med den i fig. 5 visade åsprofilen, fig. 5 visar längdsnitt av i ett plattpaket ingående indunstarelement, fig. 6 och fig. 7 visar sido- vyer av i fig. 5 visade element, fig. 8 visar en modifierad form av platt- paket i fig. 6 och fig. 9 och 10 visar sidovyer av i fig. 8 ingående element. Éig. 1 och 2 åskådliggör uppfinningsidén för det fall två plattor 1, 1' vilka bildar indunstningskanaler E har samma korrugeringsmönster men är orienterade med respektive åsar 2, 2' förskjutna en halv delningslängd relativt varandra.

Av tvärsnitten .AA-DD framgår att indunstningskanalenzas tvärsnittsarea ökar kraftigt under det att dess omkrets minskar i fallfilmens strömningsriktning.

Ovanför snittet AA visas efterföljande plattpar 5, 5'. Mellan plattparen 1, 1' och 5, 5' utbildas en värmemediepassage H.

Fig. 5 visar några tvärsnitt genom en indunstarkarxal utbildad mellan plattor 4, 4' med spetsig åsprofil. Av längderna a-c framgår att kanalens omkrets approximativt halveras under det att kanalens tvärsnittsarea A1 - A3 ungefär tredubblas över plattans längd i flödesriktningen.

Fig. 4 visar schematiskt ett inbördes arrangemang i en indunstarsektion av plattor 5, 5', 6, 6' med den i fig. 5 visade åsprofilen. Plattorna i plattparen 5, 5' resp. 6, 6' etc. är orienterade så att åsryggazna 7, 8 skjuter in i in- dunstningspassagerna E' mellan resp. åsryggar 7' , 8' och bildar zig-zag-formade pássager. För att bilda värmemediepassager H' 'air dock plattorna 5' och 6' etc. orienterade med åsarna mitt för varandra. Listelement 9 är anordnade på. värme- mediesidan tvärs åsarna för att utgöra distans- och förstyvningselement. Därmed utnyttjas de mellan åsarna 7, 7', 8, 8' utbildade mellanâsregionerna för stöd- punkter i värmemediepassagenia H' medan stödpmlkter saknas i indunstnings- passagerna E' .

Fig. 5-7 visar schematiskt ett exempel på en fallfilmsindunstare' enligt upp- finningen. I ett plattpaket ingår ett antal vämeöverföringsplattor 11, 12 med växelvis mellanliggande distansramar 15 och 14 för att bilda indunstnings- passager 15 resp. värmemediepassager 16, samt gavelelement 17 och 18. Gavel- elementet 17 är upptill försett med inlopp 19 för produkt som skall indunstas, fïcílí* nuAuTv 8008594-7 nedtill med utlopp 20 för indunstad produkt och bildad ånga samt med inlopp 21 och utlopp 22 för värmemedium.

Produktströmmen som tillföras indunstaren strömmar in i de olika indunstar- passagerna 15 via urtag 25 och 24 i plattorna 11 och 12 och genomföringar 25 i distansramama 14, vilka genomföringar är avtätade från vämemediepassagenla 16 medelst packningar 26. Indunsisad produkt och bildad sekundär-ånga strömmar i indunstarens nedre del mot utloppet 20 via. urtag 27 och 28 i plattorna. 11 och 12 och motsvarande med packningar 29 avtätade genomföringar 50 i distans- ramarna 14. Det genom inloppsporten 21 tillförda värxnemediet strömmar via urtag 51 och 52 i plattorna 11 och 12 och motsvarande med packningar avtätade genom- föringar (ej visade) i distansramama 14 in i värmemediepassagerna 16 och strömmar ut mot utloppet 22 via urtag 55 och 54 i plattorna 11 och 12 och mot- svarande med packningar avtätade genomföringar (ej visade) i distansramarna 15.

Plattorna 11 och 12 är försedda med vertikalt utsträckta åsar 55 resp. 56.

Med avseende på indunstningspassagerrma 15 är åsarna 55 förskjutna relativt åsaas-na 56 så att i samband med fig. 5 och 4 beskrivna zig-zag-forxnade kanal- tvärsnitt utbildas. Indunstxlingspassagerna 15 är avtätade mot omgivningen medelst i distansramarna 15 anbringade packningsringar 57.

Fig. 8-10 visar en något modifierad form av det i fig. 5-7 visade utförandet.

Då de flesta detaljer äger estakt motsvarighet i fig. 5-7, har samma hänvis- ningsbetecloaingar använts med tillägg av bokstaven a. Modifieringen består dels i att distansraanarna 15a uppvisar tilltagande tjocklek i fallfilmens strömningsriktning och dels i att plattorna 11a och 12a är -försedda med i strömningsriktningen avsmalnande värmeöverföringsytor, vilket innebär att _ åsarna 55a och 56a konvergerar något mot centrum av plattorna.

Fig. 9 visar distansramen 15a i sidovy, där den ringforsniga tätningen 57a är avsmalnande nedåt i motsvarighet till avsedd ytterligare reduktion av in- dunstningspassagernas 15a perimeter i flödesriktningen. Av figuren framgår även ej tidigare visade genomföringar 58a för värmemediet och motsvarande packningar 59a. lf»f'/ .... lf edition QUAUTY _ 8008594-7 Ovanstående utföringsformer är främst valda. med tanke på. principiell exemplifie- ring av uppfinningen. De visade distansramannas funktion kan självfallet ingå som integrerad del av själva plattorna, i vilka även paokningsspår pressas på välkänt sätt. Den ömsesidiga divergensen mellan de två värmeöverföringsytorrna kan i detta fall åstadkommas genom att de båda plattytorna är mer och mer utpressade mot varandra i riktning mot plattornas inloppssida. Vidare behöver ej samtliga flöden inmatas eller utmatas genom portar upptagna. innanför plat- tornas omkrets. Exempelvis kan plattpaketet omges av en huv för produktånga och plattorna utformas så att produkten kan strömma fritt ut i änden av platt-ß paketet. Därvid vinnes, att hela längden av plattorna kan användas för värme- överföring.

Uppfirmingen omfattar även sådana plattindunstare, där värmeöverföringsplattor parvis sammanfogat; via godtyekliga tätnimgsarrangemang, tex. svetsning, nmt sin omkrets för att bilda slutna celler för produkt- eller värmemedium, varvid produkten medelst godtyckligt tillförsel- och fördelningssystem införes i resp. bringas att strömma utanpå nämnda celler.

Claims (10)

Pafantkrawf -a--e ~~-~~-~- ” , sooss94-7

1. Plattindunstare av stig- och/ eller fallfilmstyp innefattande ett flertal väsentligen vertikalt och sida. vid sida anordnade värmeväxlingsplattor, vilka mellan sig avgränsar växelvis indunstningspassager och värmemediepassager (H), k ä n n e t e c k n a d a v att åtminstone den ena av de två intill- liggande plattorna (1, 1'), vilka avgränsar en indunstningspassage (E), uppvisar utbuktningar (2, 2'), t.ex. åsar, vilka utbuktningar, jänzfört med imaginära, helt plana plattor, ger minskad volym för indunstningspassagerrna (E), samt att utbmmnngama (2, 2-) volym så avtar i fiöaaariktningen för mediet aom skall indunstas, att indunstningspassagernas tvärsnittsyta ökar samtidigt som dess perimeter minskar i nämnda. riktning.

2. Indunstare enligtkrav 1, känne tecknad av attnämndaut- buktningar utgörs av väsentligen vertikalt sig sträokande åsar (2, 2'), vilkas höjd avtar i flödesriktningen för mediet som skall indunstas.

5. Indunstare enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att två plattor (5, 5') som avgränsar en indunstningspassage (E') är försedda med mot varandra riktade åsar (7, 7') ooh att åsanxa (7) på. den ena plattan är förskjutna halva delningsavståndet relativt åsanla (7') på. den andra plattan.

4. Indunstare enligt något av föregående krav, k ä. n n e t e o k n a d a. v att den innanför plattornas ytterkanter belägrza huvuddelen av varje indunst- ningspassage (E') saknar anliggrxingspurflcter eller förbindelseelement mellan de tvâ plattorna (5, 5') som begränsar passagen.

5. Indunstare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att båda plattorna (5, 5') som avgränaar en inaunatningapaaaaga (m) ar för- sedda med mot varandra riktade åsar (7, 7') och att stödpurxlcter är anordnade mellan de båda plattorna som bildar värmemediepassage (IP), vilka stödpuxzlcter är belägna i de mellan nämnda åsar (5, 5') utbildade plattregionenia.

6. Indunstare enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d a. v att de båda plattorna (5' , 6') som bildar en värmemediepassage (H') är orienterade med åsarrxa (7', 8) mitt för varandra.

7. Indunstare enligt krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d a v att (V 8008594-7 stödpmxkten-äl: åstadkomma medelst distanser-gen (9), vilka håller de två plat- torna åtskilda i de mellan nämnda åsar (7', 8) utbildade plattregionema.

8. Indunstare enligt krav 7, k ä. n n e t e c k n a d a v att distans- organen utgörs av tvärs nämnda åsar sig sträckande lister (9).

9. Indunstare enligt något av föregående krav, k ä. n n e t e c k n a d a v att indunsmingspassagenlas (Ba) bredd i plattornas utbredningsriktning avtar i flödesriktningen för mediet som skall indunstas i syfte att ytter- ligare minska indunstningspassagernas perimeter i nämnda flödesriktning.

10. Indunstare enligt någotav föregående krav, k ä. n n e t e c k n a d a. v att de två plattorna (11a, '12a), som bildar indunstningspassage (15a) är. anordnade att divergera i flödesriktningen för mediet som skall indunstas i syfte att ytterligare ska inaunsmngspassagemas (15a) tvärsnictsyta i nämnda riktning.