DE1619678B - Device for concentrating a liquid by evaporation - Google Patents
Device for concentrating a liquid by evaporationInfo
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Description
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Vorrichtung wesentlich steigert und zugleich auch kennzeichnet, daß die vom Trennelement (G) eine Erniedrigung des Wärmeübergangskoeffizienten abgewandte Abfuhröffnung (Zl) der einen 40 eintritt, so daß häufig die sonstigen Vorteile eines Plattengruppe (Pl) mit dem Separator (5) ver- Einwegverdampfers aus den genannten Gründen nicht bunden und an den Sumpf (D) der Auslaß (7) für genutzt werden können.2. Device according to claim 1, thereby increasing the device significantly and at the same time indicates that from the separating element (G) a lowering of the heat transfer coefficient remote discharge opening (Zl) of one 40 enters, so that often the other advantages of a Plate group (Pl) with the separator (5) do not have one-way evaporator for the reasons mentioned tied and to the sump (D) the outlet (7) can be used for.
das Konzentrat aus der anderen Plattengruppe Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangsthe concentrate from the other plate group In a known device of the initially
(Pl) angeschlossen ist. genannten Art wird die Flüssigkeit einer Anzahl von (Pl) is attached. named type is the liquid of a number of
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- 45 Wärmetauschplatten zugeführt, welche zu Gruppen durch gekennzeichnet, daß das Trennelement (G) von je vier Platten parallel zueinander geschaltet sind, eine weitere Durchtrittsöffnung (X) zum Verbin- Die Flüssigkeit tritt am unteren Ende der zwischen den der Zuführungsöffnung (Wl, Wl) für das den Platten gebildeten Durchströmräume ein und Heizmittel der beiderseits des Trennelementes steigt in diesen unter gleichzeitiger Erhitzung bis zum liegenden Gruppen (Pl, Pl) mit einer gemein- 50 Kochen an, strömt am oberen Ende der Räume durch samen Heizmittelzuführleitung (L) aufweist. eine Übertrittsöffnung über und gelangt in einen in3. Apparatus according to claim 1 or 2, da- 45 heat exchange plates supplied, which are characterized in that the separating element (G) of four plates are connected in parallel to each other, a further passage opening (X) for connec- The liquid occurs at the bottom At the end of the through-flow spaces formed between the feed opening (Wl, Wl) for the plates and heating means on both sides of the separating element rises in these with simultaneous heating up to the lying groups (Pl, Pl) with a common 50 boil, flows at the top Having the end of the rooms through the same heating medium supply line (L). over an overflow opening and enters an in
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Richtung von oben nach unten durchströmten Raum kennzeichnet, daß in dem Sumpfraum (D) ein der Platten, bei dessen Durchströmung der Koch-Höhenstandsanzeiger für das Konzentrat mit Vorgang und damit die Konzentration oder Eindickung einem die Heizmittelzufuhr abschaltenden Organ 55 fortgesetzt wird. Das entstehende Gemisch aus Konangeordnet ist. zentrat und Dampf verläßt am unteren Ende der in4. Apparatus according to claim 1, characterized ge direction from top to bottom flow through space indicates that in the sump space (D) one of the plates, when flowing through the cooking level indicator for the concentrate with process and thus the concentration or thickening one the The organ 55 which switches off the heating medium supply is continued. The resulting mixture of Kon is arranged. concentrate and steam leaves at the lower end of the in
absteigender Richtung durchströmten Räume diein descending direction the rooms flowed through
Plattengruppe und tritt in eine Rohrleitung ein, diePlate group and enters a pipeline that
zu einem Zyklon führt. Die in aufsteigender und ab-60 steigender Richtung durchströmten Räume zwischenleads to a cyclone. The ones in ascending and from -60 increasing direction flowed through spaces between
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kon- den Platten sind voneinander durch weitere Räume zentrieren einer Flüssigkeit durch Verdampfen, be- zwischen den Platten getrennt, durch welche das stehend aus einer Anzahl von Wärmeaustauschplatten, Heizmittel strömt. Die vier Platten einer Gruppe sind die unter Zwischenschaltung von Dichtungen in einem unter Zwischenlage von Dichtungen zusammen-Rahmen aneinanderliegend zusammengespannt sind, 65 gespannt. Mehrere solche aus vier Platten bestehende und zwar so, daß zwischen den Platten Durchström- Gruppen sind strömungsmäßig parallel zueinander räume abwechselnd für die zu konzentrierende Flüs- geschaltet. Auch bei dieser bekannten Ausbildung ist sigkeit und für ein Heizmedium gebildet sind und bei Erreichen einer hohen Konzentration die Rück-The invention relates to a device for condensing the plates from one another through further spaces centering a liquid by evaporation, being separated between the plates through which the standing out from a number of heat exchange plates, heating medium flows. The four plates of a group are with the interposition of seals in a frame with the interposition of seals are clamped together, 65 clamped. Several such consisting of four plates in such a way that through-flow groups are flow-wise parallel to one another between the plates rooms are switched alternately for the river to be concentrated. Also in this known training fluidity and are formed for a heating medium and when a high concentration is reached, the return
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führung eines Teiles des Produkts notwendig, um die weitere Durchtrittsöffnung zum Verbinden der Zuabsinkende Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit führungsöffnung für das Heizmittel der beiderseits des wieder zu steigern. Trennelements liegenden Gruppen mit einer gemein-Guide a part of the product necessary to the further passage opening for connecting the to be descended Flow rate of the liquid guide opening for the heating means on both sides of the to increase again. Groups lying on the separating element with a common
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine samen Heizmittelzuführleitung auf.
Vorrichtung der eingangs näher bezeichneten Art so 5 Um zu verhindern, daß z. B. im Falle eines Verweiterzubilden,
daß ohne die Notwendigkeit der sagens der Pumpe zum Abziehen des Endkonzentrats Rückführung des Konzentrats in den Strömungskreis- aus dem Sumpf des Trennelements die Plattengruppen
lauf eine hohe Konzentration oder ein großer Ein- mit dem Endkonzentrat überflutet werden, kann
dickungsgrat erreicht werden kann, ohne daß die zweckmäßigerweise in dem Sumpf raum ein Höhen-Strömungsgeschwindigkeit
so stark absinkt, daß ein io Standsanzeiger für das Konzentrat mit einem die
Absetzen von Feststoffen oder Verkrusten der Heizmittelzufuhr abschaltenden Organ angeordnet
Strömungsräume oder Strömungswege zu befürchten sein.It is the object of the present invention to provide a single heating medium supply line.
Device of the type described in more detail so 5 To prevent z. B. in the case of a widening that without the need to say the pump to withdraw the final concentrate, return the concentrate to the flow circuit- from the sump of the separating element, the plate groups run a high concentration or a large inlet with the final concentrate are flooded, thickening ridge can be achieved without the expediently in the sump space a height-flow velocity drops so much that an io level indicator for the concentrate with an organ that switches off the settling of solids or crusts of the heating medium supply arranged flow spaces or flow paths are to be feared.
ist. Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schema-is. The invention is illustrated below with reference to the schematic
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- tischer Zeichnungen an einem AusführungsbeispielAccording to the invention, this object is achieved by means of geometric drawings on an exemplary embodiment
löst, daß die Wärmeaustauschplatten durch wenigstens 15 näher erläutert.solves that the heat exchange plates explained in more detail by at least 15.
ein Trennelement in Gruppen unterteilt sind, welches Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der neuen
zwischen den Gruppen im Rahmen einspannbar ist, Vorrichtung in Seitenansicht, während
eine Durchtrittsöffnung aufweist, die in Fluchtung mit Fig. 2 Einzelheiten der in Fig. 1 wiedergegebenen
den Abführöffnungen für Konzentrat und Dampf der Vorrichtung in perspektivischer Ansicht wiedergibt,
benachbarten Gruppen steht und aus einem zur 20 In Fig. 1 sind zwei Gruppen von Wärmetausch-Trennung
von Konzentrat bzw. Vorkonzentrat und platten Pl und Pl gezeigt, welche in einem Rahmen
Dampf dienenden Sumpfraum mit dem Auslaß für aufgenommen sind. Der Rahmen weist ein Kopfdas
Konzentrat oder Vorkonzentrat besteht und daß stück H, ein Gegenelement F und ein Endstück E auf.
bei Entnahme des Konzentrats aus dem Auslaß eine Die Platten der Plattengruppe sind zwischen dem
Leitung zwischen dem Separator und der einen 25 Kopfstück H und dem Gegenelement F mittels
Plattengruppe zur Rückführung des Vorkonzentrats Klemmstangen T zusammengepreßt. Sie werden von
vorgesehen ist, während bei Entnahme des Vor- einer Oberschiene B und einer Bodenschiene U zwikonzentrats
aus dem Auslaß dieser über eine Leitung sehen dem Kopfstück und dem Endstück gehalten,
mit der anderen Plattengruppe verbunden ist und die Die Zufuhr des zu behandelnden Produktes erfolgt
Leitung vom Separator zur Entnahme des Konzen- 30 durch das Kopfstück H bei A. Die Anordnung der
trats dient. einzelnen Platten in jeder Gruppe ist im wesentlichen Bei dieser Vorrichtung werden wenigstens zwei identisch mit der Anordnung der Platten, die in der
Plattengruppen in Reihe hintereinandergeschaltet, deutschen Patentschrift 1 059 785 beschrieben ist.
wobei je eine Plattengruppe zum Vorkonzentrieren Die Wärmetauschplatten sind in Einheiten von
und die zweite Gruppe nach Abschalten des Dampfes 35 vier Einzelplatten zusammengefaßt und bilden Durchim
Zyklon zum Erreichen des gewünschten End- strömräume für ein Heizmedium und für die zu konzustandes
der Eindickung dient. Hierdurch läßt sich zentrierende Flüssigkeit, die zunächst unten in einen
auch in der nachgeschalteten Plattengruppe bzw. in Durchströmraum eintritt, unter Kochen nach oben
deren Strömungsräumen eine ausreichende Durch- strömt, über eine Überströmöffnung in den nächsten
Strömgeschwindigkeit aufrechterhalten, so daß die 40 Durchströmraum übertritt und in diesem unter
Gefahr der Verkrustung oder des Absetzens von Weiterkochen nach unten strömt. Weiterhin besitzen
Feststoffen nicht besteht. Dieser Vorteil läßt sich die Platten Dampfeinlaßöffnungen W und Dampfunter Beibehaltung der sonstigen Ausbildung der und Konzentrat-Austrittsöffnungen Z, die in F i g. 2
Platten lediglich durch Zwischenschalten des ge- zu erkennen sind. Weitere Zuführöffnungen für die
nannten Trennelements erreichen. Die in diesem vor- 45 zu konzentrierende Flüssigkeit sowie Konzentratsausgesehene
Durchtrittsöffnung steht mit den Abfuhr- trittsöffnungen sind ebenfalls vorgesehen in den
öffnungen für Konzentrat und Dampf der benach- Figuren, jedoch nicht dargestellt,
harten Gruppen in Fluchtung, so daß der Dampf aus Zwischen den beiden Gruppen ist ein Trennbeiden
Gruppen gemeinsam abgezogen werden kann. element G angeordnet, das Durchtrittsöffnungen X
Die neue Vorrichtung läßt sich auf verschiedene 50 und Y aufweist, die mit den Öffnungen W und Z
Weise betreiben. So ist es möglich, im Sumpf das fluchten, wobei das Trennelement jedoch die Zuführaus
der ersten Plattengruppe kommende Vorkonzen- öffnungen für das Produkt sperrt,
trat aus dem Sumpf abzuziehen und am von dem Die zu konzentrierende Flüssigkeit wird den Platten
Trennelement abgewandten Ende der anderen Platten- bei A zugeleitet und in der Plattengruppe Pl vorgruppe
wieder zuzuführen und das in dieser Platten- 55 konzentriert. Das Gemisch aus Dampf und vorkongruppe
anfallende Endkonzentrat aus der Abführ- zentrierter Flüssigkeit tritt in einen Separator oder
öffnung dieser Plattengruppe abzuleiten. einen Zyklon S ein. Hier wird der Dampf einer Lei-Vorteilhafterweise
wird die Anordnung jedoch so tung V zugeführt und das vorverdichtete Konzentrat
getroffen, daß die vom Trennelement abgewandte durch eine Pumpe β abgezogen und über eine Lei-Abführöffnung
der einen Plattengruppe mit dem 60 tung 51 der Plattengruppe P2 durch das Gegen-Separator
oder Zyklon verbunden ist, während an element F bei C zugeführt. Die zweite Stufe des Einden
Sumpf D der Auslaß für das Endkonzentrat aus dickungsvorganges vollzieht sich in der Plattengruppe
der anderen Plattengruppe angeschlossen ist. Bei der P 2, und das Endkonzentrat wird dem Trennelement G
letzteren Anordnung wird gewährleistet, daß das End- durch die Dampf strömung zugeführt, wobei es in
konzentrat sich nicht mit dem Vorkonzentrat trotz 65 einen Sumpf D im Boden des Trennelements G fällt,
der freien Verbindung zwischen den Austrittsöffnun- Dort wird es mittels einer Pumpe bei 7 abgezogen,
gen der beiden Plattengruppen vermischen kann. Es ist zu erkennen, daß das Produkt, anstatt gleich-Vorteilhafterweise
weist das Trennelement eine mäßig über alle Gruppen der Platten Pl und P 2 ver-a separating element are divided into groups, which Fig. 1 shows an embodiment of the new between the groups in the frame can be clamped, device in side view, while
has a passage opening which, in alignment with FIG. 2, shows details of the discharge openings for concentrate and steam of the device shown in FIG. 1 in a perspective view,
adjacent groups and from one to 20 In Fig. 1, two groups of heat exchange separation of concentrate or pre-concentrate and plates Pl and Pl are shown, which are included in a frame serving steam sump with the outlet for. The frame has a head that consists of the concentrate or pre-concentrate and that piece H, a counter element F and an end piece E. When the concentrate is withdrawn from the outlet, clamping rods T are pressed together between the line between the separator and the one head piece H and the counter element F by means of a group of plates for returning the preconcentrate. They are provided by the head piece and the end piece when the front of an upper rail B and a bottom rail U are removed from the outlet of the latter via a line, the head piece and the end piece are connected to the other plate group and the product to be treated is supplied Line from the separator to remove the concentrate through the head piece H at A. The arrangement of the trats is used. individual plates in each group is essentially the same. In this device, at least two are identical to the arrangement of the plates, which are connected in series in the plate groups, described in German Patent 1,059,785.
one group of plates each for pre-concentrating. The heat exchange plates are combined in units of four individual plates and the second group after the steam has been switched off. In this way, centering liquid, which initially enters one of the downstream plate groups or the flow-through space, flows through the flow spaces sufficiently upwards while boiling, can be maintained at the next flow speed via an overflow opening, so that the flow-through space passes over and flows downwards in this with the risk of encrustation or the risk of further boiling. Furthermore, solids do not exist. This advantage can be used for the plates steam inlet openings W and steam while maintaining the other formation of the concentrate outlet openings Z, which are shown in FIG. 2 plates can only be recognized by inserting the. Reach more feed openings for the aforementioned separating element. The through-opening provided for the liquid to be concentrated in this 45 as well as the concentrate is provided with the discharge openings are also provided in the openings for concentrate and vapor of the adjacent figures, but not shown.
hard groups in alignment so that the steam can be withdrawn from between the two groups is a separation between the two groups. element G arranged, the passage openings X. The new device can be in different 50 and Y , which operate with the openings W and Z manner. In this way it is possible to align the product in the sump, whereby the separating element blocks the supply of pre-concentrating openings for the product coming from the first plate group.
The liquid to be concentrated is fed to the end of the other plate at A facing away from the plates separating element and to be fed back into the plate group P1 and concentrated in this plate group. The mixture of vapor and final concentrate from the discharge-centered liquid enters a separator or opening in this group of plates. a Zyklon S. Here the steam is advantageously a line but the arrangement is supplied so device V and the pre-compressed concentrate is hit that the remote from the separating element is drawn off by a pump β and via a line discharge opening of one plate group with the device 51 of plate group P2 through the counter-separator or cyclone is connected while being fed to element F at C. The second stage of the Einden sump D, the outlet for the final concentrate from the thickening process, takes place in the plate group connected to the other plate group. In the case of P 2, and the final concentrate is the separating element G, the latter arrangement ensures that the end flow is fed through the steam, whereby it does not fall in concentrate with the pre-concentrate despite a sump D in the bottom of the separating element G , the free Connection between the outlet openings- There it is drawn off by means of a pump at 7,
gene of the two plate groups can mix. It can be seen that the product, instead of equally-advantageously, the separating element has a moderate over all groups of the plates Pl and P 2
teilt zu werden, wie dies ohne das Trennelement der Fall wäre, nunmehr bei der neuen Vorrichtung durch die Gegenwart des Trennelements G nacheinander durch beide Plattengruppen Pl und P 2 geführt wird. Hierbei sind die Plattengruppen in Reihe geschaltet und das Endkonzentrat braucht nur über die Platten der Plattengruppe P 2 verteilt zu werden. Das hat zur Folge, daß sich die Strömungsgeschwindigkeit pro Platte nahezu verdoppelt.to be divided, as would be the case without the separating element, now with the new device the presence of the separating element G is successively passed through both plate groups Pl and P 2. The plate groups are connected in series and the final concentrate only needs through the plates the plate group P 2 to be distributed. This has the consequence that the flow rate per Plate almost doubled.
Der konstruktive Aufbau des Trennelements ist in Einzelheiten in F i g. 2 wiedergegeben. Danach besteht das Trennelement aus einem etwa lotrecht angeordneten kastenförmigen Teil M, der aus einem entsprechenden Werkstoff gegossen oder in anderer Weise hergestellt ist. Das Trennelement weist eine langgestreckte Durchtrittsöffnung X auf, welche den Eintritt von Dampf ermöglicht, der durch das Kopfstück// durch eine Dampf leitung L in die Plattengruppe Pl bei Wl eintritt. Das Element M ist mit Rollen R ausgerüstet, die eine Längsverschiebung auf der Oberschiene B des Rahmens gestatten.The structural design of the separating element is shown in detail in FIG. 2 reproduced. Thereafter, the separating element consists of an approximately vertically arranged box-shaped part M, which is cast from a corresponding material or made in some other way. The separating element has an elongated passage opening X , which allows the entry of steam which enters through the head piece // through a steam line L in the plate group Pl at Wl . The element M is equipped with rollers R which allow longitudinal displacement on the upper rail B of the frame.
Am unteren Ende ist eine Durchtrittsöffnung Y vorgesehen, die mit den Abführöffnungen Zl und Zl für Konzentrat und Dampf der Plattengruppen Pl und P 2 in Fluchtung steht.At the lower end a passage opening Y is provided, which is in alignment with the discharge openings Zl and Zl for concentrate and steam of the plate groups Pl and P 2.
Das Trennelement weist weiterhin einen Sumpf D auf, der in eine Entnahmeleitung / übergeht. Zu beiden Seiten des Trennelements sind Platten K und N der beiden Gruppen vorgesehen.The separating element also has a sump D which merges into a removal line /. Plates K and N of the two groups are provided on both sides of the separating element.
Es ist auch möglich, zwei oder mehr der genannten Trennelemente anzuwenden, insbesondere dann, wenn eine besonders hohe Konzentration der Flüssigkeit erreicht werden soll, oder die gewünschte Mindestströmungsgeschwindigkeit des Konzentrats dies erfordert. It is also possible to use two or more of the mentioned separating elements, especially if a particularly high concentration of the liquid is to be achieved, or the desired minimum flow rate of the concentrate this requires.
An Stelle der in Fig. 1 in ausgezogenen Linien dargestellten Strömungswege kann man die neue Vorrichtung auch in der Weise verwenden, wie dies durch die gestrichelten Strömungswege in Fig. 1 angedeutet ist. Hierbei erfolgt die Zufuhr der zu behandelnden Flüssigkeit statt über die Leitung .41 bei A der Plattengruppe Pl über die Leitung Cl bei C in die Plattengruppe P 2. Das vorkonzentrierte Produkt wird nicht dem Separator 5 zugeführt, sondern aus dem Sumpf D bei J über die Leitung A 2 abgezogen und bei A der Plattengruppe Pl zugeführt. Das Endkonzentrat gelangt dann aus dieser Plattengruppe in den Separator 5 und wird durch die Leitung 52 entnommen. Bei dieser Ausführungsform ergeben sich allerdings gewisse Nachteile, da einige Anteile des Vorkonzentrats aus dem Sumpf übertreten und mit dem Endkonzentrat in den Separator 5 gelangen und mit durch die Leitung S abgezogen werden.Instead of the flow paths shown in solid lines in FIG. 1, the new device can also be used in the manner indicated by the dashed flow paths in FIG. In this case, the liquid to be treated is fed in via line Cl at C into plate group P 2 instead of via line .41 at A of plate group Pl. The pre-concentrated product is not fed to separator 5, but from sump D at J via the Line A 2 withdrawn and fed to plate group P1 at A. The final concentrate then passes from this group of plates into the separator 5 and is removed through line 52. In this embodiment, however, there are certain disadvantages, since some portions of the pre-concentrate pass over from the sump and get into the separator 5 with the final concentrate and are also drawn off through the line S.
Weiterhin ist es möglich, in der Durchtrittsöffnung Y bzw. in dem Sumpf D einen Höhenstandsanzeiger zur Überwachung des Produktstandes anzuordnen. Dieser hat die Aufgabe, bei Versagen der Pumpe für das Endkonzentrat die Dampfzufuhr automatisch zu unterbrechen, um bei einem Überfluten der Anordnung mit dem Endkonzentrat eine Verkrustung bzw. Ablagerung an den Verdampferoberflächen zu verhindern.It is also possible to arrange a level indicator in the passage opening Y or in the sump D to monitor the product level. This has the task of automatically interrupting the supply of steam if the pump fails for the final concentrate in order to prevent encrustation or deposits on the evaporator surfaces if the arrangement is flooded with the final concentrate.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (1)
1 2i Diy D / ö
1 2
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2638339A1 (en) * | 1975-09-04 | 1977-03-17 | Apv Co Ltd | EVAPORATOR MADE FROM PLATES |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2638339A1 (en) * | 1975-09-04 | 1977-03-17 | Apv Co Ltd | EVAPORATOR MADE FROM PLATES |
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