EP0853224B1 - Wärmeüberträger - Google Patents

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EP0853224B1
EP0853224B1 EP19970100494 EP97100494A EP0853224B1 EP 0853224 B1 EP0853224 B1 EP 0853224B1 EP 19970100494 EP19970100494 EP 19970100494 EP 97100494 A EP97100494 A EP 97100494A EP 0853224 B1 EP0853224 B1 EP 0853224B1
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EP
European Patent Office
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plate
heat exchanger
openings
plates
exchanger according
Prior art date
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EP19970100494
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English (en)
French (fr)
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EP0853224A1 (de
Inventor
Klaus Niepoth
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Balcke Duerr Energietechnik GmbH
Original Assignee
Balcke Duerr Energietechnik GmbH
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Publication date
Application filed by Balcke Duerr Energietechnik GmbH filed Critical Balcke Duerr Energietechnik GmbH
Priority to DK97100494T priority Critical patent/DK0853224T3/da
Priority to EP19970100494 priority patent/EP0853224B1/de
Priority to DE59705267T priority patent/DE59705267D1/de
Priority to ES97100494T priority patent/ES2167622T3/es
Publication of EP0853224A1 publication Critical patent/EP0853224A1/de
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Publication of EP0853224B1 publication Critical patent/EP0853224B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B25/00—Evaporators or boiling pans specially adapted for sugar juices; Evaporating or boiling sugar juices
    • C13B25/003—Evaporators or boiling pans specially adapted for sugar juices; Evaporating or boiling sugar juices with heating plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0006—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the plate-like or laminated conduits being enclosed within a pressure vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
    • F28F3/083—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning capable of being taken apart

Definitions

  • the invention relates in particular to a steam-heated thickener, Heat exchangers intended for sugar solutions Heat exchange between two separate media with one A plurality of pairs of plates, each consisting of two at their edges circumferentially welded individual plates formed and at least one in a stack of plates arranged with sealed against each other Plate pairs are joined, the one medium through which by the Individual plates formed channels and the other medium through between channels formed adjacent plate pairs flows.
  • the invention has for its object to further develop such heat exchangers with the aim of easier maintenance and, if necessary, repair and a modular structure for the purpose of easier adaptation to different circumstances and output sizes.
  • the solution to this problem is characterized in that the plate stack is fastened to a supporting wall with openings to the channels for the other medium, dividing the housing into a steam supply space and a vapor space containing the plate stack, the housing having at least one inlet connection and at least one outlet connection for the one acting on the medium formed between adjacent pairs of plates is provided, and that the individual plates are each provided with at least one inlet opening and at least one outlet opening, which correspond to the corresponding openings in the individual plates of the adjacent plate pair to form inflow and outflow connections for the other Medium are connected in a sealed manner.
  • the sugar solution thickened by the steam flowing within the plate stack.
  • the one here emerging vapors can be from the side as well as above and below emerge from individual stacks of plates. You will be at the top of the Vapor room preferably through a vapor connector from the housing deducted.
  • FR-A-2 523 287 was a cross-current operated Plate heat exchanger known in which, for example, the heat emitting Medium is supplied through an opening channels that are separated from one another by a are separated by another channel to which the heat absorbing medium is separated by a further opening is fed. Every second channel is therefore from the heat emitting and the intermediate channels from the heat absorbing Medium flows through. For this it is necessary that the individual plates with corresponding nozzles are provided, which prevent the respective Medium can flow into each channel.
  • the disk package from the FR-A-2 523 287 known plate heat exchanger is of a housing surround that has no media-carrying properties. So far acts it is a known heat exchanger, but not one especially as a steam-heated thickener with the heat exchanger Features of EP-A-0 729 772.
  • the individual plates to form a pair of plates at their edge with each other are welded all around, it is according to further features of the Invention possible, the individual plates of the plate stack either on the edge of their Weld openings together or by only the individual Seals around the opening to seal against each other, d. H. removable to execute. In addition to a fully welded plate stack, this is also the Production of a plate stack possible, the individual plate pairs can be taken apart for maintenance, for example.
  • each individual plate according to another feature of the invention except at least an inlet opening for the steam and at least one outlet opening for the Condensate at least one additional opening for the discharge of inert gases exhibit.
  • the connection of adjacent individual plates of the plate stack takes place here also with respect to the additional openings either by welding the Opening edges or by only surrounding the individual opening Seals.
  • the single plate is closed two plate axes are symmetrical. This gives the advantage that the plate stack can be made from identical individual plates, so that only one tool is required for the production of the individual plates and for the manufacture of heat exchangers only kept one type of plate in stock must become.
  • each individual plate is in the designed essentially rectangular and with two arranged on their narrow sides Entry openings and in the middle of their long sides with one each provided as an outlet or additional opening.
  • the plate stack arranged in the housing is in a preferred embodiment the invention in the vertical direction from that of the housing via Einund Medium flows through the outlet port.
  • Plate stacks are preferably arranged one above the other at a distance. While the stacks are directly on top of each other, the vapors are on the side must emerge, with stacks lying one above the other at a distance also leave the space between the stacks of vapors.
  • the inlet and outlet openings in the supporting wall and, if appropriate, additional openings in the individual plates corresponding openings are provided, there is a particularly simple arrangement of the Plate stack on the supporting wall, the one with the exit and, if necessary Additional openings corresponding openings with a condensate or Inert gas line to be connected.
  • Those used to attach the stack of panels to the bulkhead Clamping elements can be arranged outside and / or inside the plate stack become. Furthermore, it is possible according to the invention, the clamping elements in Arrange the area of the openings in the individual panels, creating the possibility arises, these clamping elements also as guides for the individual plates train so that their attachment to the supporting wall is facilitated.
  • the heat exchanger is designed as a steam-heated thickener for sugar solutions. It has a housing 1, which is vertical in the exemplary embodiment standing cylindrical drum is designed with an axial direction extending support wall 2 is provided, which the interior of the housing 1 according to FIG. 2 divided into a steam supply space 1a and a vapor space 1b. In the area of the steam supply chamber 1 a, the housing 1 has an inlet connection 3 provided for the steam.
  • three plate stacks are on the front of the support wall 2 4 arranged, which in the embodiment of Figures 1 and 2 each by four clamping elements 5 using a pressure plate 6 are attached.
  • the three plate stacks 4 are spaced one above the other.
  • Each plate stack 4 is formed from a plurality of individual plates 7, for example according to the embodiment of Figures 3 and 4.
  • the single plate 7 is substantially rectangular and provided with two inlet openings 7a arranged on their narrow sides.
  • each individual plate 7 has in the region of the center of its long sides an outlet opening 7b and an additional opening 7c.
  • the single plate 7 is in terms of their entry, exit and Additional opening 7a, 7b, 7c formed symmetrically to both plate axes.
  • each inlet opening is located 7a of the plate stack 4 via a corresponding opening in the supporting wall 2 with the steam supply chamber 1a of the housing 1 in connection.
  • steam supplied via the inlet connection 3 enters the channels between the individual plates 7 of each pair of plates are formed. That steam serves to thicken the sugar solution supplied to the housing 1; the residual steam or the condensate is discharged through the outlet openings 7b (see FIG. 3) deducted by a corresponding, formed in the support wall 2 Opening are connected to a condensate line 9.
  • the one in the single plates 7 formed additional openings 7c are above a corresponding opening in the support wall 2 with an inert gas line 10 in connection.
  • Fig. 1 further shows that the sugar solution the vapor space 1b of the housing 1 is fed through a feed line 11 which is in a juice distributor 12 flows.
  • the sugar solution emerges from the underside of this juice distributor 12 in the form of fine rays that hit the top of the top stack of plates 4 hit and stack this plate from top to bottom through those Flow through channels formed by adjacent plate pairs become.
  • the sugar solution is through the steam flowing inside the plate stack is thickened.
  • the one here emerging vapors emerge from the side as well as above and below Plate stack 4 out. You are at the top of the housing 1 by one Vapor connector 13 deducted.
  • the one above the other Supporting wall 2 attached plate stack 4 in particular for cleaning them with the sugar solution loaded channels removed from the support wall 2 are formed by the clamping screws in the exemplary embodiment Clamping elements 5 released and the pressure plates 6 removed, so that the plate stack 4 can be removed from the support wall 2. Since at Embodiment according to Figures 3 and 4, the individual plate pairs exclusively sealed with the help of the clamping elements 5 and the pressure plate 6 are held together is a disassembly of the individual plate stacks 4 possible in pairs of plates, so that the channels acted upon by the sugar solution can be easily cleaned.
  • FIGS. 5 and 6 thus results in a stack of plates 4 from fully welded individual plates 7, which, however, just like the plate stack 4 from the individual plates 7 shown in FIGS. 3 and 4 from the Support wall 2 removed and cleaned outside of the housing 1 can.
  • FIG. 7 shows one the first embodiment of Figures 3 and 4 similar training.
  • the openings 7a, 7b and 7c of the individual plates 7 become more adjacent Plate pairs through seals 8 compared to that of the sugar solution flowed through channels sealed when the plate pairs using the Clamping elements 5 and the pressure plate 6 releasably attached to the support wall 2 become.
  • Fig. 7 shows that it is possible in this embodiment, inside of the inlet openings 7a, guide holes 7d in the individual plates 7 to train. These guide holes 7d are used to weld the plate pairs Individual plates 7 threaded onto the clamping elements 5 so that they Clamping elements 5 also serve as guides for the individual plates 7 when these are releasably attached to the support wall 2.

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Description

Die Erfindung betrifft einen inbesondere als dampfbeheizten Eindicker, vorzugsweise für Zuckerlösungen bestimmten Wärmeübertrager für den Wärmeaustausch zwischen zwei voneinander getrennten Medien mit einer Mehrzahl von Plattenpaaren, die jeweils aus zwei an ihrem Rand miteinander umlaufend verschweißten Einzelplatten gebildet und zu mindestens einem in einem Gehäuse angeordneten Plattenstapel mit gegeneinander abgedichteten Plattenpaaren zusammengefügt sind, wobei das eine Medium durch die durch die Einzelplatten gebildeten Kanäle und das andere Medium durch die zwischen benachbarten Plattenpaaren gebildeten Kanäle strömt.
Derartige Wärmeübertrager sind aus der EP-A-0 729 772 bekannt. Sie haben sich insbesondere in der Zuckerindustrie als dampfbeheizte Eindicker bewährt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Wärmeübertrager mit dem Ziel einer einfacheren Wartung und gegebenenfalls Reparatur sowie eines baukastenartigen Aufbaus zwecks einfacherer Anpassung an unterschiedliche Gegebenheiten und Leistungsgrößen weiterzuentwickeln.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenstapel an einer das Gehäuse in einen Dampfzuführraum und einen den Plattenstapel enthaltenden Brüdenraum unterteilenden Tragwand mit Öffnungen zu den Kanälen für das andere medium befestigt ist, wobei das Gehäuse mit mindestens einem Eintrittstutzen und mindestens einem Austrittstutzen für das eine, die zwischen benachbarten Plattenpaaren gebildeten Kanäle beaufschlagende Medium versehen ist, und daß die Einzelplatten jeweils mit mindestens einer Eintrittsöffnung und mindestens einer Austrittsöffnung versehen sind, die mit den entsprechenden Öffnungen der Einzelplatten des benachbarten Plattenpaares zur Bildung von Zu- und Abströmstutzen für das andere Medium abgedichtet verbunden sind.
Diese erfindungsgemäße Weiterbildung der bekannten Wärmeübertrager ermöglicht auf einfache Weise die Herstellung eines den jeweiligen Gegebenheiten angepaßten Wärmeübertragers, wobei die Plattenstapel aus der jeweils benötigten Anzahl von Einzelplatten hergestellt und an der Tragwand befestigt werden, die zugleich das Gehäuse in einen Dampfzuführraum und einen den Plattenstapel enthaltenden Brüdenraum unterteilt. Das in den Kanälen zwischen benachbarten Plattenpaaren strömende Medium, beispielsweise die Zuckerlösung, wird dem Gehäuse über einen Eintrittstutzen zugeführt; der eingedickte Saft wird der Unterseite des Gehäuses durch einen Austrittstutzen entnommen. Der zur Beheizung verwendete Dampf wird über Zuströmstutzen und durch die Tragwand hindurch den Eintrittsöffnungen der zu Plattenpaaren zusammengefügten Einzelplatten zugeführt, die jeweils mit mindestens einer Austrittsöffnung versehen sind, aus denen der Restdampf bzw. das Kondensat abgezogen wird. Beim Durchströmen der Plattenstapel wird die Zuckerlösung durch den innerhalb des Plattenstapels strömenden Dampf eingedickt. Die hierbei entstehenden Brüden können sowohl seitlich als auch oben und unten aus den einzelnen Plattenstapeln austreten. Sie werden an der Oberseite des Brüdenraumes vorzugsweise durch einen Brüdenstutzen aus dem Gehäuse abgezogen.
Aus der FR-A-2 523 287 war zwar ein im Kreuzstrom betriebener Plattenwärmetauscher bekannt, bei dem das beispielsweise Wärme abgebende Medium durch eine Öffnung Kanälen zugeführt wird, die voneinander durch einen weiteren Kanal getrennt sind, dem das Wärme aufnehmende Medium durch eine weitere Öffnung zugeführt wird. Jeder zweite Kanal wird somit vom Wärme abgebenden und die dazwischen liegenden Kanäle vom Wärme aufnehmenden Medium durchströmt. Hierzu ist es erforderlich, daß die Einzelplatten mit entsprechenden Stutzen versehen sind, welche verhindern, daß das jeweilige Medium in jeden Kanal einströmen kann. Das Plattenpaket des aus der FR-A-2 523 287 bekannten Plattenwärmetauschers ist von einem Gehäuse umgeben, das keinerlei medienführende Eigenschaften besitzt. Insoweit handelt es sich um einen bekannten Wärmeübertrager, nicht jedoch um einen insbesondere als dampfbeheizten Eindicker bestimmten Wärmeübertrager mit den Merkmalen der EP-A-0 729 772.
Während die Einzelplatten zur Bildung eines Plattenpaares an ihrem Rand miteinander umlaufend verschweißt sind, ist es gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung möglich, die Einzelplatten des Plattenstapels entweder am Rand ihrer Öffnungen miteinander zu verschweißen oder durch ausschließlich die einzelne Öffnung umgebende Dichtungen gegeneinander abzudichten, d. h. demontierbar auszuführen. Außer einem vollverschweißten Plattenstapel ist somit auch die Herstellung eines Plattenstapels möglich, dessen einzelne Plattenpaare beispielsweise zur Wartung auseinandergenommen werden können.
Sofern der Wärmeübertrager als dampfbeheizter Eindicker verwendet wird, kann jede Einzelplatte gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung außer mindestens einer Eintrittsöffnung für den Dampf und mindestens einer Austrittsöffnung für das Kondensat mindestens eine Zusatzöffnung für den Austritt von Inertgasen aufweisen. Die Verbindung benachbarter Einzelplatten des Plattenstapels erfolgt hierbei auch bezüglich der Zusatzöffnungen entweder durch Verschweißen der Öffnungsränder oder durch ausschließlich die einzelne Öffnung umgebende Dichtungen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Einzelplatte zu beiden Plattenachsen symmetrisch ausgebildet. Hierdurch ergibt sich der Vörteil, daß der Plattenstapel aus identischen Einzelplatten hergestellt werden kann, so daß nur ein Werkzeug für die Herstellung der Einzelplatten erforderlich ist und für die Herstellung der Wärmeübertrager nur ein Plattentyp auf Lager gehalten werden muß.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jede Einzelplatte im wesentlichen rechteckig ausgebildet und mit zwei an ihren Schmalseiten angeordneten Eintrittsöffnungen sowie in der Mitte ihrer Längsseite mit jeweils einer als Austritts- bzw. Zusatzöffnung dienenden Öffnung versehen. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung tritt bei dem als dampfbeheizter Eindicker eingesetzten Wärmeübertrager der Dampf von der Seite her zweiflutig in die Plattenpaare ein und kondensiert zur Mitte hin, wobei im Bereich der Mitte unten das Kondensat und oben das Inertgas aus dem jeweiligen Plattenpaar abgezogen wird.
Der im Gehäuse angeordnete Plattenstapel wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in senkrechter Richtung von dem dem Gehäuse über Einund Austrittstutzen zu- bzw. abgeführten Medium durchströmt. Bei einer derartigen Ausgestaltung können gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung mehrere Plattenstapel vorzugsweise im Abstand übereinander angeordnet werden. Während bei unmittelbar übereinander liegenden Stapeln die Brüden seitlich austreten müssen, können bei im Abstand übereinander liegenden Stapeln zusätzlich auch aus dem Raum zwischen den Stapeln Brüden austreten.
Um eine konstruktiv einfache Befestigung der Plattenstapel an der Tragwand zu schaffen, wird mit der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, den oder die Plattenstapel mittels Spannelementen und einer Druckplatte zu befestigen.
Wenn erfindungsgemäß in der Tragwand den Eintritts- und Austrittsöffnungen sowie gegebenenfalls Zusatzöffnungen der Einzelplatten entsprechende Öffnungen vorgesehen sind, ergibt sich eine besonders einfache Anordnung der Plattenstapel an der Tragwand, wobei die mit den Austritts- und gegebenenfalls Zusatzöffnungen korrespondierenden Öffnungen mit einer Kondensat- bzw. Inertgasleitung verbunden werden.
Die zur Befestigung des oder der Plattenstapel an der Tragwand dienenden Spannelemente können außerhalb und/oder innerhalb des Plattenstapels angeordnet werden. Weiterhin ist es erfindungsgemäß möglich, die Spannelemente im Bereich der Öffnungen in den Einzelplatten anzuordnen, wodurch die Möglichkeit entsteht, diese Spannelemente zusätzlich als Führungen für die Einzelplatten auszubilden, so daß sich deren Befestigung an der Tragwand erleichtert.
Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1
eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispieles eines als dampfbeheizter Eindicker für Zuckerlösungen ausgebildeten Wärmeübertragers,
Fig. 2
einen waagerechten Schnitt durch den Wärmeübertrager gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1,
Fig. 3
eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Einzelplatte mit die einzelnen Öffnungen umgebenden Dichtungen,
Fig. 4
eine perspektivische Ansicht eines Plattenstapels, der aus vier Plattenpaaren unter Verwendung der in Fig. 3 gezeigten Einzelplatte hergestellt ist,
Fig. 5
ein zweites Ausführungsbeispiel einer im Bereich ihrer Öffnungen zu verschweißenden Einzelplatte anhand einer der Fig. 3 entsprechenden Seitenansicht,
Fig. 6
eine perspektivische Darstellung eines aus Einzelplatten gemäß Fig. 5 hergestellten Plattenstapels und
Fig. 7
eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer Einzelplatte, die mittels im Bereich ihrer Eintrittsöffnungen verlaufender Spannelemente lösbar an einer Tragwand befestigt wird.
Der anhand eines Ausführungsbeispieles in den Figuren 1 und 2 dargestellte Wärmeübertrager ist als dampfbeheizter Eindicker für Zuckerlösungen ausgeführt. Er besitzt ein Gehäuse 1, das beim Ausführungsbeispiel als senkrecht stehende zylindrische Trommel ausgeführt ist, die mit einer in Achsrichtung verlaufenden Tragwand 2 versehen ist, welche den Innenraum des Gehäuses 1 gemäß Fig. 2 in einen Dampfzufuhrraum 1a und einen Brüdenraum 1b unterteilt. Im Bereich des Dampfzufuhrraumes 1a ist das Gehäuse 1 mit einem Eintrittstutzen 3 für den Dampf versehen.
Auf der Vorderseite der Tragwand 2 sind beim Ausführungsbeispiel drei Plattenstapel 4 angeordnet, die beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 jeweils durch vier Spannelemente 5 unter Verwendung einer Druckplatte 6 befestigt sind. Die drei Plattenstapel 4 liegen im Abstand übereinander.
Jeder Plattenstapel 4 ist aus einer Mehrzahl von Einzelplatten 7 gebildet, beispielsweise gemäß der Ausführungsform nach den Figuren 3 und 4. Bei dieser Ausführungsform ist die Einzelplatte 7 im wesentlichen rechteckig ausgebildet und mit zwei an ihren Schmalseiten angeordneten Eintrittsöffnungen 7a versehen. Weiterhin besitzt jede Einzelplatte 7 im Bereich der Mitte ihrer Längsseiten eine Austrittsöffnung 7b und eine Zusatzöffnung 7c. Wie insbesondere Fig. 3 erkennen läßt, ist die Einzelplatte 7 bezüglich ihrer Eintritts-, Austrittsund Zusatzöffnung 7a, 7b, 7c zu beiden Plattenachsen symmetrisch ausgebildet.
Auf diese Weise ist es möglich, aus zwei identischen Einzelplatten 7 ein Plattenpaar zu bilden, indem die Einzelplatten 7 sowohl an ihren Längsrändern als auch an ihren Querrändern miteinander verschweißt werden. Derartige Plattenpaare werden anschließend gemäß Fig. 4 zu einem Plattenstapel zusammengefügt, wobei jede der Öffnungen 7a, 7b und 7c von einer Dichtung 8 umgeben ist, so daß beim Zusammenfügen der Plattenstapel 4 aus aus Einzelplatten 7 gebildeten Plattenpaaren die Einzelplatten 7 benachbarter Plattenpaare gegeneinander im Bereich jeder Öffnung 7a, 7b und 7c gegeneinander abgedichtet sind.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 4 steht jede Eintrittsöffnung 7a der Plattenstapel 4 über eine entsprechende Öffnung in der Tragwand 2 mit dem Dampfzufuhrraum 1a des Gehäuses 1 in Verbindung. Auf diese Weise tritt über den Eintrittstutzen 3 zugeführter Dampf in die Kanäle ein, die zwischen den Einzelplatten 7 jedes Plattenpaares gebildet sind. Dieser Dampf dient der Eindickung der dem Gehäuse 1 zugeführten Zuckerlösung; der Restdampf bzw. das Kondensat wird über die Austrittsöffnungen 7b (siehe Fig. 3) abgezogen, die durch eine entsprechende, in der Tragwand 2 ausgebildete Öffnung an eine Kondensatleitung 9 angeschlossen sind. Die in den Einzelplatten 7 ausgebildeten Zusatzöffnungen 7c stehen über eine entsprechende Öffnung in der Tragwand 2 mit einer Inertgasleitung 10 in Verbindung. Diese beiden Leitungen 9 und 10 sind schematisch sowohl in Fig. 1 als auch in Fig. 2 eingezeichnet.
Die Fig. 1 zeigt weiterhin, daß die Zuckerlösung dem Brüdenraum 1b des Gehäuses 1 durch eine Zufuhrleitung 11 zugeführt wird, die in einem Saftverteiler 12 mündet. Aus der Unterseite dieses Saftverteilers 12 tritt die Zuckerlösung in Form feiner Strahlen aus, die auf die Oberseite des obersten Plattenstapels 4 auftreffen und diesen Plattenstapel von oben nach unten durch diejenigen Kanäle durchströmen, die durch benachbarte Plattenpaare gebildet werden. Beim Durchströmen des Plattenstapels 4 wird die Zuckerlösung durch den innerhalb der Plattenstapel strömenden Dampf eingedickt. Die hierbei entstehenden Brüden treten sowohl seitlich als auch oben und unten aus dem Plattenstapel 4 aus. Sie werden an der Oberseite des Gehäuses 1 durch einen Brüdenstutzen 13 abgezogen.
Die aus der Unterseite des obersten Plattenstapels 4 austretende, eingedickte Zuckerlösung wird aufgrund der Schwerkraft nacheinander den darunter befindlichen Plattenstapeln 4 zugeführt, so daß eine weitere Eindickung stattfindet. Der eingedickte Saft wird schließlich dem Gehäuse 1 an der Unterseite durch einen Saftstutzen 14 entnommen.
Wie am besten die Fig. 1 erkennen läßt, können die übereinander an der Tragwand 2 befestigten Plattenstapel 4 insbesondere zur Reinigung ihrer mit der Zuckerlösung beaufschlagter Kanäle von der Tragwand 2 abgenommen werden, indem die beim Ausführungsbeispiel als Spannschrauben ausgebildeten Spannelemente 5 gelöst und die Druckplatten 6 entfernt werden, so daß die Plattenstapel 4 von der Tragwand 2 entfernt werden können. Da beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 die einzelnen Plattenpaare ausschließlich mit Hilfe der Spannelemente 5 und der Druckplatte 6 abgedichtet zusammengehalten werden, ist eine Demontage der einzelnen Plattenstapel 4 in Plattenpaare möglich, so daß die von der Zuckerlösung beaufschlagten Kanäle problemlos gereinigt werden können.
Bei dem in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die wiederum rechteckigen und hinsichtlich ihrer Eintritts-, Austritts- und Zusatzöffnungen 7a, 7b, 7c zu beiden Plattenachsen symmetrisch ausgebildeten Einzelplatten 7 über den gesamten Umfang zu Plattenpaaren verschweißt. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden benachbarte Einzelplatten 7 des Plattenstapels 4 im Bereich ihrer Öffnungen 7a, 7b und 7c miteinander verschweißt, wie die Schweißnähte 15 in Fig. 6 erkennen lassen. Die Fig. 5 zeigt, daß bei diesem Ausführungsbeispiel einer Einzelplatte 7 die Eintrittsöffnung 7a für den Dampf mittig und die Austrittsöffnung 7b für das Kondensat sowie die Zusatzöffnung 7c für die Inertgase paarweise an der Schmalseite der rechtekkigen Einzelplatte 7 ausgebildet sind.
Die in den Figuren 5 und 6 dargestellte Ausführung ergibt somit Plattenstapel 4 aus vollverschweißten Einzelplatten 7, die jedoch ebenso wie die Plattenstapel 4 aus den in den Figuren 3 und 4 dargestellten Einzelplatten 7 von der Tragwand 2 abgenommen und außerhalb des Gehäuses 1 gereinigt werden können.
Die in Fig. 7 dargestellte dritte Ausführungsform einer Einzelplatte 7 zeigt eine dem ersten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 ähnliche Ausbildung. Auch hier werden die Öffnungen 7a, 7b und 7c der Einzelplatten 7 benachbarter Plattenpaare durch Dichtungen 8 gegenüber den von der Zuckerlösung durchströmten Kanälen abgedichtet, wenn die Plattenpaare mit Hilfe der Spannelemente 5 und der Druckplatte 6 lösbar an der Tragwand 2 befestigt werden. Die Fig. 7 zeigt, daß es bei dieser Ausführungsform möglich ist, innerhalb der Eintrittsöffnungen 7a Führungslöcher 7d in den Einzelplatten 7 auszubilden. Mit diesen Führungslöchern 7d werden die zu Plattenpaaren verschweißten Einzelplatten 7 auf die Spannelemente 5 aufgefädelt, so daß diese Spannelemente 5 zugleich als Führungen für die Einzelplatten 7 dienen, wenn diese lösbar an der Tragwand 2 befestigt werden.
Bezugszeichenliste
1
Gehäuse
1a
Dampfzufuhrraum
1b
Brüdenraum
2
Tragwand
3
Eintrittstutzen
4
Plattenstapel
5
Spannelement
6
Druckplatte
7
Einzelplatte
7a
Eintrittsöffnung
7b
Austrittsöffnung
7c
Zusatzöffnung
7d
Führungsloch
8
Dichtung
9
Kondensatleitung
10
Inertgasleitung
11
Zufuhrleitung
12
Saftverteiler
13
Brüdenstutzen
14
Saftstutzen
15
Schweißnaht

Claims (13)

  1. Wärmeübertrager für den Wärmeaustausch zwischen zwei voneinander getrennten Medien, insbesondere als dampfbeheizter Eindicker, vorzugsweise für Zuckerlösungen, mit einer Mehrzahl von Plattenpaaren, die jeweils aus zwei an ihrem Rand miteinander umlaufend verschweißten Einzelplatten (7) gebildet und zu mindestens einem in einem Gehäuse (1) angeordneten Plattenstapel (4) mit gegeneinander abgedichteten Plattenpaaren zusammengefügt sind, wobei das eine Medium durch die durch die Einzelplatten (7) gebildeten Kanäle und das andere Medium durch die zwischen benachbarten Plattenpaaren gebildeten Kanäle strömt,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Plattenstapel (4) an einer das Gehäuse (1) in einen Dampfzuführraum (1a) und einen den Plattenstapel (4) enthaltenden Brüdenraum (1b) unterteilenden Tragwand (2) mit Öffnungen zu den Kanälen für das andere medium befestigt ist, wobei das Gehäuse (1) mit mindestens einem Eintrittstutzen (11) und mindestens einem Austrittstutzen (13, 14) für das eine, die zwischen benachbarten Plattenpaaren gebildeten Kanäle beaufschlagende Medium versehen ist, und
    daß die Einzelplatten (7) jeweils mit mindestens einer Eintrittsöffnung (7a) und mindestens einer Austrittsöffnung (7b) versehen sind, die mit den entsprechenden Öffnungen der Einzelplatten (7) des benachbarten Plattenpaares zur Bildung von Zu- und Abströmstutzen für das andere Medium abgedichtet verbunden sind.
  2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelplatten (7) des Plattenstapels (4) am Rand ihrer Öffnungen (7a, 7b) miteinander verschweißt sind.
  3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelplatten (7) des Plattenstapels (4) durch ausschließlich die Eintritts- und Austrittsöffnungen Öffnung (7a, 7b) umgebende Dichtungen (8) gegeneinander abgedichtet sind.
  4. Wärmeübertrager nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 als dampfbeheizter Eindicker, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einzelplatte (7) außer mindestens einer Eintrittsöffnung (7a) für den Dampf und mindestens einer Austrittsöffnung (7b) für das Kondensat mindestens eine Zusatzöffnung (7c) für den Austritt von Inertgasen aufweist.
  5. Wärmeübertrager nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelplatte (7) zu beiden Plattenachsen symmetrisch ausgebildet ist.
  6. Wärmeübertrager nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einzelplatte (7) im wesentlichen rechteckig ausgebildet und mit zwei an ihren Schmalseiten angeordneten Eintrittsöffnungen (7a) sowie in der Mitte ihrer Längsseiten mit jeweils einer als Austritts- bzw. Zusatzöffnung (7b bzw. 7c) dienenden Öffnung versehen ist.
  7. Wärmeübertrager nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der im Gehäuse (1) angeordnete Plattenstapel (4) von dem dem Gehäuse (1) über Ein- und Austrittstutzen (11, 14) zu- bzw. abgeführten Medium in senkrechter Richtung durchströmt wird.
  8. Wärmeübertrager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Plattenstapel (4) vorzugsweise im Abstand übereinander im Gehäuse (1) angeordnet sind.
  9. Wärmeübertrager nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Plattenstapel (4) mittels Spannelementen (5) und einer Druckplatte (6) an der Tragwand (2) befestigt ist/sind.
  10. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Tragwand (2) den Eintritts- und Austrittsöffnungen (7a, 7b) sowie gegebenenfalls Zusatzöffnungen (7c) der Einzelplatten (7) entsprechende Öffnungen vorgesehen sind, von denen die mit den Austritts- und gegebenenfalls Zusatzöffnungen (7b bzw. 7c) korrespondierenden Öffnungen mit einer Kondensat- bzw. Inertgasleitung (9 bzw. 10) verbunden sind.
  11. Wärmeübertrager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (5) außerhalb und/oder innerhalb des Plattenstapels (4) angeordnet sind.
  12. Wärmeübertrager nach Anspruch 4 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (5) im Bereich der Öffnungen (7a, 7b, 7c) in den Einzelplatten (7) angeordnet sind.
  13. Wärmeübertrager nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (5) als Führungen für die Einzelplatten (7) ausgebildet sind.
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