DE916294C

DE916294C - Verfahren und Vorrichtung zur Konstanthaltung der Temperatur an einem bestimmten Punkt eines Plattenwaermeaustauschers

Info

Publication number: DE916294C
Application number: DEH3610D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Bruno Renner; Carl Wiedemann
Original assignee: Holstein und Kappert Maschinenfabrik Phonix GmbH
Current assignee: Holstein und Kappert Maschinenfabrik Phonix GmbH
Priority date: 1944-06-30
Filing date: 1944-06-30
Publication date: 1954-08-09

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Konstanthaltung der Temperatur an einem bestimmten Punkt eines Plattenwärmeaustauschers Bei aus mehreren hintereinandergeschalteten Gruppen bestehenden Wärmeaustauschern für Flüssigkeiten ist es vielfach von Vorteil, wenn man während des Betriebes die Temperaturen in den einzelnen Abteilungen verändern und den jeweils geforderten Verhältnissen anpassen kann. Dies kommt besonders in Betracht, wenn nach einer bestimmten Vorwärmung oder Rückkühlung das eine oder andere Wärmeaustauschmittel zu einer Zwischenbehandlung aus dem Apparat herausgeführt und anschließend in diesen wieder eingeleitet werden muß. Dabei wird oft mit Rücksicht auf die Technologie dieser Zwischenbehandlung verlangt, daß die dabei herrschende Temperatur konstant ist oder sich willkürlich einstellen läßt. Die Erfüllung dieser Forderung wird dadurch erschwert, daß die Anfangstemperaturen meist während des Betriebes und zu den verschiedenen Jahreszeiten erheblichen Schwankungen unterliegen. Es ist bekannt, zur Veränderung der Temperaturverhältnisse die einzelnen Abteilungen des Wärmeaustauschers durch Ein-oder Ausbau einiger Elemente (Platten, Bleche, Rohre od. dgl.) zu vergrößern oder zu verkleinern. Auch hat man schon durch eine äußere Überbrückungsleitung zwischen einer und der übernächsten Abteilung und durch ein in diese Leitung eingebautes Regelorgan die Temperatureinstellung bzw. Veränderung in der Weise vorgenommen, daß eine mehr oder minder große Flüssigkeitsmenge von der einen direkt zur übernächsten Abteilung geleitet wurde, ohne am Wärmeaustausch in der dazwischenliegenden Abteilung teilzunehmen. Diese Verfahren- sind aber, da sie jeweils erhebliche Montagearbeiten erfordern, recht mangelhaft und umständlich.
Diese Nachteile werden durch das neue Verfahren für Plattenwärmeaustauscher beseitigt, welches darauf beruht, daß die Menge der in einer Richtung durch einzelne Gruppen des Wärmeaustauschers strömenden Flüssigkeit durch von außen zu betätigende Regelorgane so gesteuert wird, daß diese Gruppen gar nicht oder teilweise von der in dieser Richtung strömenden Flüssigkeit durchflossen werden. Diese Regelorgane sind direkt in die Verbindungsplatten zwischen den einzelnen Abteilungen des Austauschers eingeschaltet, oder solche Sonderplatten od. dgl. Elemente sind mit den Regelorganen zusätzlich zwischen den Austauschergruppen angeordnet.
Nachstehend ist das Verfahren an einem Plattenwärmeaustauscher für Milch mit der Zentrifugierung als Zwischenbehandlung weiter erläutert. In einem solchen Apparat bestehen die Aüstauschergruppen je nach der Leistung aus einer mehr oder minder großen Anzahl einseitig oder beiderseits mit vertieften Kanälen versehenen Platten und vielfach zwischen diesen angeordneten Trennblechen; die innerhalb jeder Gruppe parallel geschaltet sind, während die Gruppen als 'solche Hintereinanderschaltung aufweisen.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele zur Durchführung des Verfahrens dargestellt. Es zeigt Abb. i und 2 das Schema eines Plattenwärmeaustauschers mit in einer Verbindungsplatte eingebautem einstellbarem Regelorgan.
Abb. 3 das gleiche Schema mit in einer Verbindungsplatte eingebautem auswechselbarem -Regelorgan, Abb.4 Ansicht eines auswechselbaren Eckstückes mit eingebautem Regelorgan.
Die zu erhitzende Flüssigkeit, in diesem Falle Vollmilch angenommen, tritt bei Abb. i durch die Anschlußplatte 2 in den Wärmeaustauschapparat ein, durchfließt die Austauschergruppen a und b und wird bei 3 durch die Anschlußplatte 4 zur Zentrifuge Z geleitet. Nach hier erfolgter Entrahmung tritt die Magermilch bei 5 in den Apparat zurück, durchströmt die Austauschergruppen c und d, tritt bei 6 durch die Anschlußplatte 7 in den im gleichen Apparat befindlichen oder in einen getrennt angeordneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Erhitzer ein und wird hier auf die vorgeschriebene Höchsttemperatur erwärmt. Anschließend tritt die Milch bei 8 wieder in den Apparat ein und durchströmt in bekannter Weise auf der der zuströmenden Milch gegenüberliegenden Seite die Plattengruppen d und c: Sie gelangt weiter, ihre Wärme regenerativ abgebend, durch die Auschlußplatte 4 in die Plattengruppen b und a, um gegebenenfalls bei io mit verminderter Temperatur in eine in der Zeichnung nicht dargestellte Kühlabteilung überzutreten. Während des Durchfließens der Plattengruppen a und b wird die bei i mit einer bestimmten Temperatur eintretende Kaltmilch durch die erhitzte entgegenfließende Heißmilch auf regenerativem Wege bis auf eine für Entrahmung geeignete Temperaturvorgewärmt.
Wird nun die Kaltmilch infolge der Witterungsverhältnisse beispielsweise mit einer höheren Temperatur angeliefert, so wird durch teilweises Öffnen eines in der Anschlußplatte 9 eingebauten Regelorgans i i ein Teil der aus der Plattengruppe a kommenden Kaltmilch direkt in die Gruppe b übergeführt und nimmt infolgedessen nur einen mehr oder weniger geringen Teil Wärme der entgegenfließenden Heißmilch auf. Die Vorwärmtemperatur der bei 3 austretenden Milch kann demnach je nach Stellung des Regelorgans i i entsprechend geändert werden.
Die Einregulierung der Vorwärmtemperatür kann auch in der Weise erfolgen, daß das Regelorgan im Zuflußkanal für die Heißmilch angeordnet wird. Durch Öffnen oder Schließen dieses Organs kann ein Teil der zufließenden Heißmilch beispielsweise direkt von der Plattengruppe c in die Gruppe a fließen und gibt demnach nur teilweise ihre Wärme in der Gruppe b ab.
Die Austauschgruppen müssen in bezug auf ihre Wärmeaustauschflächen so bemessen sein, daß bei der niedrigsten Anlieferungstemperatur die erforderliche Vorwärmtemperatur unter allen Umständen noch erreicht wird.
Gemäß Abb. 2 ist die Spindel des Regelorgans 12 zur Stirnseite des Wärmeaustauschapparates vorgezogen. Die bei 13 eintretende, normalerweise durch die Austauschergruppe e strömende Flüssigkeit kann dann teilweise durch das Ventil 12 in die benachbarte Austauschergruppe übergeleitet werden.
In Abb. 3 ist das Regelorgan als Rohrblende 14 ausgebildet und in einer Verbindungsplatte 15: eingebaut. Die Rohrblende ist zweiteilig ausgeführt und kann nach Bedarf durch eine solche mit größerem oder kleinerem Durchlaßquerschnitt ausgetauscht werden. Eine bestimmte der bei 16 einlaufenden Flüssigkeitsmenge strömt hierbei direkt in die Gruppe f über.
Die Rohrblende läßt sich auch in der Durchflußöffnung einer Wärmeaustauschplatte oder in einer zwischen zwei Wärmeaustauschplatten liegenden Trennplatte einbauen.
Nach Abb. 4 ist das Regelorgan 17 in einem auswechselbaren Eckstück i8 der Verbindungsplatte i9 eingebaut, was den Vorteil hat, daß das Regelorgan leicht ein- und ausgebaut werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Konstanthaltung der Temperatur einer Flüssigkeit an einem bestimmten Punkt eines Plattenwärmeaustauschers, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der in einer Richtung durch einzelne Gruppen des Wärmeaustauschers strömenden Flüssigkeit durch von außen zu betätigende Regelorgane so gesteuert wird, daß diese Gruppen gar nicht oder teilweise von der in dieser Richtung strömenden Flüssigkeit durchflossen werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein Regelorgan in Form eines Ventils, Schiebers oder Hahnes, das im Durchflußkanal einer Verbindungsplatte zwischen zwei Gruppen des Wärmeaustauschers eingebaut ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan im Durchflußkanal einer Wärmeaustauschplatte angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan in einer zwischen zwei Wärmeaustauschplatten liegenden Trennplatte eingebaut ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan als Rohrblende (i4) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrblende (i4) mehrteilig ausgeführt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel des Regelorgans (i2) zur Stirnseite des Wärmeaustauschapparates vorgezogen ist. B. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan (i7) in einem auswechselbaren Eckstück (i8) einer Verbindungsplatte (i9) angeordnet ist. Angezogene Druckschriften: Taschenbuch für den Maschinenbau, H. D 'u b b e 1, Bd. 2, 6. Aufl., S. 53.