DE2155676A1

DE2155676A1 - Verfahren zur Kühlung viskoser Stoffe

Info

Publication number: DE2155676A1
Application number: DE19712155676
Authority: DE
Inventors: Hendrik Bergschenhoek Streefkerk (Niederlande). F28d 9-00
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1970-11-10
Filing date: 1971-11-09
Publication date: 1972-05-31
Also published as: BE775186A; FR2113723A5; IT957118B; AU3540271A; NL7016467A; CH544502A

Description

PATENTAN-⁵WAi-VE

DR FRANZ LEDERER DR. ING. A. VAN DER WERTH DR. fKAiNZ.

8 MÖNCHEN 80 21 HAMBURG 9O ^caE-ORAHN-.TR. aa · TEL. <o»u. *7«47

WILSTOBFER STR. 33 · TEL. <04M> 77O8 6I

München, 5. November 1971 L 507 R

Unilever N.V. , Museumpark 1,, Rotterdam, Niederlande

Verfahren zur Kühlung viskoser Stoffe

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kühlung von viskosen Stoffen, insbesondere von Stoffen mit genießbaren ölen und Fetten für die Bereitung von Margarine, mit Hilfe eines Kühlers mit einer Anzahl von einer gemeinsamen Antriebswelle getragener Drehscheiben, deren jede in einer gekühlten Kammer mit wärmedurchlässigen Wänden angeordnet ist, wobei ein Kühlmittel um die Kammern in parallelen Strömen fließt und der zu kühlende Stoff der Reihe nach rund um die Scheiben in radialer Richtung fließt.

Bei den bekannten Verfahren zur Kühlung von Flüssigkeiten mit Hilfe eines Kühlers der oben beschriebenen Art wird dieser bei vertikaler Lage der Antriebswelle verwendet, wobei das Kühlmittel, beispielsweise eine Kühlflüssigkeit oder ein Kühlgas, in parallelen Strömen rund um die gekühlten Kammern fließt. Bei dieser Verfahrensweise tritt zwar praktisch kein Temperaturgradient an den wärmedurchlässigen Wänden der Kammern in Hinblick auf jede andere Kammer auf, wohl jedoch in Hinblick auf eine einzelne Kammer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlung in einer solchen Weise auszuführen, daß kein Temperaturgradient an den wärmedurchlässigen Wänden irgendeiner Kammer auftritt, wodurch eine schnellere Kühlung des zu kühlenden Stoffs bewirkt wird. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Kühler bei horizontaler Lage der Antriebswelle verwendet wird und daß eine verdunstende Kühlflüssigkeit rund um die Kammern mit

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warmedurGhlassigen Wänden zu fließen gezwungen wird, wobei das Kühlmittel als Flüssigkeit zugeführt und als Gas abgeführt wird.

Vorzugsweise kann "gemäß der Erfindung der gewünschte Wärmeübergang durch Steuerung des Dampfdrucks der Kühlflüssigkeit erreicht werden, während der Spiegel der Kühlflüssigkeit innerhalb bestimmter Grenzen gehalten wird. Es empfiehlt sich desweiteren, daß die Kühlflüssigkeit aus einem Kondensat eines Präparats besteht, das bei Atmosphärendruck und Raumtemperatur gasförmig ist.

Die Erfindung wird im folgenden weiter ins einzelne gehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; in diesen zeigen:

Figur 1 einen vertikalen Längsschnitt nach der Linie I-I der Figur 2 durch einen bei der Durchführung des Verfahrens zu verwendenden Kühler und

Figur 2 einen Querschnitt nach der Linie H-II der Figur 1.

Das Gehäuse des dargestellten Kühlers besteht aus einer Anzahl von - im. zeichnerisch dargestellten Fall aus vier - Ringelementen 1, die von einer zylindrischen Außenwand 2 umgeben sind. Die Ringelemente 1 stehen in jedem Fall nabenseitig über eine Buchse 3 miteinander in Verbindung; diese besitzen eine solche Länge, daß ein Ringraum 4 zwischen den Ringelementen 1 freigehalten ist. Die endseitig äußeren Ringelemente 1 stehen über Buchsen 5 und 6 mit Abschlußwänden 7 und 8 des Gehäuses in Verbindung, wodurch also auch zwischen dem ersten.Ringelement 1 und der Abschlußwand 7 und zwischen dem letzten Ringelement und der Abschlußwand 8 ein Ringraum freigehalten ist. In jedem Ringelement 1 ist eine Bohrung 9 vorgesehen; diese Bohrungen liegen fluchtend in einer Linie und bilden einen Einlaßkanal 10 für das Kühlmittel. Mit dem Einlaßkanal 10 steht ein Einlaßstutzen 11 für das Kühlmittel in Verbindung. Der Bohrung 9 ungefähr diametral gegenüberliegend sind eine Bohrung 12 und eine Bohrung 13 in jedem Ringelement 1 vorgesehen; die Bohrungen 12 liegen fluchtend auf einer Linie/ ebenso die Bohrungen 13. Die Bohrungen 12 bilden einen ersten Auslaßkanal 14 und

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die Bohrungen 13 einen zweiten Auslaßkanal 15 für das Kühlmittel. Mit dem Auslaßkanal 14 steht ein Auslaßstutzen 16 in Verbindung, während ein gleicher Auslaßstutzen mit dem Auslaßkanal 15 in Verbindung steht. Versteifungsrippen der Abschlußv/ände 7 und 8 sind mit Bezugszeichen 17 und 18 versehen. Die Abschlußwand 7 ist mit einer Auslaßbuchse 19 ausgerüstet, in die ein Auslaß 20 eingeschraubt ist, während die Abschlußwand 8 mit einer Nabenbuchse 21 ausgestattet ist.

Eine Antriebswelle 22, die mittels eines Kugellagers und einer Dichtung 23 in der Nabenbuchse 21 getragen ist, erstreckt sich im Inneren des von den Buchsen 3, 5 und 6 der Ringelemente 1 gebildeten Hohlraums. Eine der Anzahl der Ringelemente 1 entsprechende Anzahl von Scheiben 24 ist an der Welle 22 befestigt;-jede der Scheiben 24 ist in einer Kammer mit wärmedurchlässigen Wänden 25, 26 und 27 jedes Ringelements 1 drehbar und ruht auf einer Buchse 28, die Bestandteil der auf der Antriebswelle 22 angeordneten Scheiben 24 ist. Die Buchsen 28 sind durch einen Keil 29 drehfest auf der Antriebswelle 22 festgelegt und mittels eines Distanzrohrs 30 und eines Distanzrohrs 31 zwischen einem Bund 32 der Antriebswelle 22 und einer in die Antriebswelle 22 eingeschraubten Schraube 33 eingeklemmt. -

An der Nabenbuchse 21 ist ein Einlaßrohr 34 für den zu kühlenden Stoff angeordnet. Ausgehend von der Nabenbuchse 21 verfolgt der zu kühlende Stoff eine Zickzackbahn bei seinem Durchgang durch den Ringraum zwischen der Buchse 6 und dem Distanzrohr 30, durch den Raum zwischen den Scheiben 24 und den wärmedurchlässigen Wänden 26, 27 und 25 jedes Ringelements 1, durch die Ringräume zwischen den Buchsen 3 und 28 und durch den Ringraum' zwischen der Buchse 5 und dem Distanzrohr 31, die mit dem Auslaß 20 in offener Berührung stehen.

Zur Verhinderung einer durch Ablagerung an den Wänden 26 und 25 gebildeten Schicht aus kristallisiertem Stoff ist jede der Scheiben 24 auf ihrer einen Seite mit einer Anzahl von - im

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dargestellten Fall mit vier - Schabeisen bzw. -messern 35 und auf ihrer anderen Seite mit derselben Anzahl von Schabeisen bzw. -messern 36 ausgerüstet. Jedes der Messer 35 besitzt eine Welle, die bev/eglich an Gelenken der Scheiben 24 festgelegt ist. Jedes dieser Gelenke ist in einer Aussparung in den Scheiben 24 angeordnet, wobei die Wellen parallel zu den wärmedurchlässigen Wänden 26 verlaufen. In derselben Weise kann jedes Messer 36 auf einer Welle drehbeweglich sein, die parallel zu den wärmedurchlässigen Wänden 25 verläuft. Die Wellen der Messer 35 und 36 können unter einem Winkel zum Durchmesser der Scheiben 24 verlaufen, so daß die Messer 35 und 36 den Schub des Stroms der zu kühlenden Flüssigkeit durch die Einheit begünstigen.

Zur Verhinderung einer durch Ablagerung an den Innenseiten der Buchsen 3, 5 und 6 gebildeten Schicht aus kristallisiertem, gekühlten Stoff sind die Buchsen 28 und das Distanzrohr 30 mit einer Anzahl von - im dargestellten Fall mit vier - Schabeisen bzw. -messern 41 ausgerüstetj jedes der Messer 41 ist an einer zur Antriebswelle 22 der Einheit parallelen Welle 42 gelenkig angelenkt. Gleiche Schabeisen bzw. -messer sind auch an der peripheren Außenseite jeder Scheibe 24 zur Verhinderung einer durch Zusammenkleben an der zylindrischen Innenwand 27 der Kammern der Ringelemente 1 gebildeten Schicht aus kristallisiertem, gekühlten Stoff angeordnet.

Die in den Zeichnungen dargestellte Einheit wird bei horizontaler Stellung der Antriebwelle 22 und mit einer verdunstenden Kühlflüssigkeit verwendet, beispielsweise mit flüssigem Ammoniak, das durch den Einlaßstutzen 11 zugeführt wird. Die Kühlflüssigkeit fließt durch die Ringräume 4 zwischen zwei aufeinander folgenden Ringelementen 1 in zueinander parallelen Strömen und wird anschließend als Gas durch Auslaßstutzen 16 entfernt, die mit den zueinander parallelen Auslaßkanälen 14 und 15 in Verbindung stehen. Hierdurch wird der Spiegel (N) der Kühlflüssigkeit innerhalb bestimmter Grenzen gehalten, so daß in Richtung der Strömung der Kühlflüssigkeit kein Temperaturgradient an den wärmedurchlässigen Buchsen 3 und Wänden 25,

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26 und 27 auftritt, während der gewünschte Wärmeübergang zwischen Kühlflüssigkeit und zu kühlendem Stoff durch Steuerung des Dampfdrucks der Kühlflüssigkeit in bekannter Weise erreicht wird.

Obwohl die in den Zeichnungen dargestellte Einheit über zwei Auslaßkanäle für die Abführung des Kühlmittels in gasförmigem Zustand verfügt, können selbstverständlich auch mehr als diese Auslaßkanäle gegeben sein.

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Claims

Patentansprüche

1.Verfahren zur Kühlung von viskosen Stoffen, insbesondere von \^/stoffen mit genießbaren Ölen und Fetten für die Bereitung von Margarine, mit Hilfe eines Kühlers mit einer Anzahl von einer gemeinsamen Antriebswelle getragener Drehscheiben, deren jede in einer gekühlten Kammer mit warmedurchlässigen Wänden angeordnet ist, wobei ein Kühlmittel um die Kammern in parallelen Strömen fließt und der zu kühlende Stoff der Reihe nach rund um die Scheiben in radialer Richtung fließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler bei horizontaler Lage der Antriebswelle (22) verwendet wird und daß eine verdunstende Kühlflüssigkeit rund um die Kammern mit wärmedurchlässigen Wänden (3, 25, 26, 27) zu fließen gezwungen wird, wobei das Kühlmittel als Flüssigkeit zugeführt und als Gas abgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewünschte Wärmeübergang durch Steuerung des Dampfdrucks der Kühlflüssigkeit erreicht wird, während der Spiegel (N) der Kühlflüssigkeit innerhalb bestimmter Grenzen gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit aus einem Kondensat eines Präparats besteht, das bei Atmosphärendruck und Raumtemperatur gasförmig ist.

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