DE916294C - Method and device for keeping the temperature constant at a certain point in a plate heat exchanger - Google Patents

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.Method and device for keeping the temperature constant at one specific point of a plate heat exchanger with several series-connected Groups of existing heat exchangers for liquids, it is often advantageous if you change the temperatures in the individual departments during operation and can adapt to the required conditions. This comes especially in Consider if after a certain preheating or recooling one or the other Heat exchange medium passed out of the apparatus for an intermediate treatment and must then be initiated again in this. This is often done with consideration on the technology of this intermediate treatment requires that the prevailing Temperature is constant or can be set arbitrarily. The fulfillment of this The requirement is made more difficult by the fact that the initial temperatures mostly during the During operation and during the different seasons are subject to considerable fluctuations. It is known to change the temperature conditions in the individual departments the heat exchanger by installing or removing certain elements (plates, sheets, pipes or the like) to enlarge or reduce. One has also already passed through an external Bridging line between one and the next but one department and through one The regulating element built into this line controls the temperature setting or change made in such a way that a more or less large amount of liquid of one is directed to the next but one department was without to participate in the heat exchange in the intervening department. These procedures- but, since they each require considerable assembly work, are quite inadequate and awkward.

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.These disadvantages are alleviated by the new method for plate heat exchangers eliminated, which rests on the fact that the quantity of in one direction by individual Groups of the heat exchanger flowing through liquid to be operated from the outside Regulatory organs is controlled so that these groups are not or partially from the fluid flowing in this direction is traversed. These regulatory bodies are directly in the connection plates between the individual departments of the exchanger switched on, or such special plates or the like. Elements are with the control organs additionally arranged between the exchanger groups.

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.Below is the procedure on a plate heat exchanger for Milk further explained with centrifugation as an intermediate treatment. In one In such an apparatus, the exchanger groups consist of one more, depending on the performance or a smaller number of channels provided with recessed channels on one or both sides Plates and, in many cases, separating sheets arranged between them; the inside each Group are connected in parallel, while the groups as' such cascading exhibit.

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.In the drawing are some exemplary embodiments for implementation of the procedure. Fig. I and 2 show the diagram of a plate heat exchanger with adjustable regulating device built into a connecting plate.

Abb. 3 das gleiche Schema mit in einer Verbindungsplatte eingebautem auswechselbarem -Regelorgan, Abb.4 Ansicht eines auswechselbaren Eckstückes mit eingebautem Regelorgan.Fig. 3 the same scheme with built into a connecting plate exchangeable control element, Fig.4 View of an exchangeable corner piece with built-in control unit.

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.The liquid to be heated, in this case whole milk, enters the heat exchange apparatus at fig. After the creaming has taken place here, the skimmed milk returns to the apparatus at 5, flows through the exchanger groups c and d, enters the heater located in the same apparatus or into a separately arranged heater (not shown in the drawing) at 6 through the connection plate 7 and is here heated to the prescribed maximum temperature. The milk then re-enters the apparatus at 8 and flows in a known manner through plate groups d and c on the side opposite the inflowing milk: It passes on, releasing its heat regeneratively, through the exclusion plate 4 into plate groups b and a if necessary, at io with reduced temperature, to move into a cooling compartment not shown in the drawing. As it flows through the plate groups a and b , the cold milk entering at i at a certain temperature is regeneratively preheated to a temperature suitable for skimming by the heated counter-flowing hot milk.

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.If the cold milk is now due to the weather conditions, for example delivered at a higher temperature, partial opening of a in the connection plate 9 built-in control element i i a part of the plate group a coming cold milk is transferred directly to group b and consequently takes only a more or less small part of the heat of the hot milk flowing in the opposite direction on. The preheating temperature of the milk exiting at 3 can therefore depending on the position of the regulating organ i i can be changed accordingly.

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.The preheating temperature can also be adjusted in such a way that that the control element is arranged in the feed channel for the hot milk. By opening or closing this organ can be part of the inflowing hot milk, for example flow directly from plate group c into group a and are therefore only partially their heat in group b.

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.The exchange groups must with regard to their heat exchange surfaces be dimensioned so that at the lowest delivery temperature the required Preheating temperature is still reached under all circumstances.

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.According to Fig. 2, the spindle of the control member 12 to the face of the Preferred heat exchange apparatus. The one entering at 13, usually through The liquid flowing through the exchanger group e can then partially pass through the valve 12 are transferred to the adjacent exchanger group.

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.In Fig. 3, the control element is designed as a pipe screen 14 and in a connecting plate 15: built-in. The pipe cover is made in two parts and can, as required, through those with a larger or smaller passage cross-section be replaced. A certain amount of the incoming liquid at 16 flows this goes directly to group f.

Die Rohrblende läßt sich auch in der Durchflußöffnung einer Wärmeaustauschplatte oder in einer zwischen zwei Wärmeaustauschplatten liegenden Trennplatte einbauen.The pipe cover can also be placed in the flow opening of a heat exchange plate or install in a partition plate between two heat exchange plates.

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.According to Fig. 4, the control element 17 is in an exchangeable corner piece i8 of the connecting plate i9 installed, which has the advantage that the control element is easy can be installed and removed.

Claims (7)

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. PATENT CLAIMS: i. Process for keeping the temperature of a Liquid at a certain point in a plate heat exchanger, characterized in that that the amount of in one direction through individual groups of the heat exchanger flowing liquid through from externally operated regulating organs is controlled in such a way that these groups are not at all or partially affected by that in this one Direction flowing liquid are traversed. 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. 2. Device for implementation of the method according to claim i, characterized by a control member in the form of a Valve, slide or cock that is in the flow channel of a connecting plate between two groups of the heat exchanger is installed. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan im Durchflußkanal einer Wärmeaustauschplatte angeordnet ist. 3. Device according to claim 2, characterized in that the regulating member is in the flow channel of a heat exchange plate is arranged. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan in einer zwischen zwei Wärmeaustauschplatten liegenden Trennplatte eingebaut ist. 4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the Control element built into a partition plate between two heat exchange plates is. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan als Rohrblende (i4) ausgebildet ist. 5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the regulating member is designed as a pipe screen (i4). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrblende (i4) mehrteilig ausgeführt ist. 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that that the pipe screen (i4) is made in several parts. 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. 53.7. Apparatus according to claim 2, characterized in that the spindle of the control member (i2) to the end face of the Heat exchanger is preferred. B. Apparatus according to claim 2 and 5, characterized characterized in that the control member (i7) in an exchangeable corner piece (i8) one Connecting plate (i9) is arranged. Pamphlets Attracted: Paperback for den Maschinenbau, H. D 'u b b e 1, vol. 2, 6th edition, p. 53.