DE2351763A1

DE2351763A1 - Waermeaustauscher

Info

Publication number: DE2351763A1
Application number: DE19732351763
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl-Ing List
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-11-21
Filing date: 1973-10-16
Publication date: 1974-06-06
Also published as: JPS4983046A; FR2207265B1; FR2207265A1; GB1445856A; IT998862B; CH558512A; JPS5618875B2

Description

Wärme aus tans eher

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher, insbesondere für rieselfähige Produkte., bestehend aus einem zylindrischen oder trogförmigen Gehäuse--mit· darin umlaufendem Rührer, der als zentrale Welle -mit darauf in mehreren radialen Ebenen angeordneten Scheibenelementen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf diesen Scheibenelementen in axialer Richtung ausladende Rührbarren aufgesetzt sind.

Für das Erhitzen und Kühlen von Feststoffen oder schlamm'-artigen Suspensionen von Feststoffen in Flüssigkeiten, aber auch für Verdampfungs- und Trockenprozesse werden heute vor allem heiz- und kühlbare Schnecken oder Apparate- benutzt, bei denen,das Gut durch Bänder oder Kratzer über beheizte oder gekühlte Flächen transportiert wird.

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Die verfahrentechnische Aufgabe, auf möglichst kleinem Raum durch grosse Wärmeaustauschflächen und guten Stoffaustausch eine möglichst grosse Wärmeleistung zu übertragen, wird in der vorstehenden Erfindung in hohem Mass erreicht.

Die Erfindung ist beispielhaft in folgenden Skizzen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 Wärmeaustauscher im Längsschnitt,

Fig. 2 Querschnitt durch den Wärmeaustauscher nach Linie I-II in Fig. 1,

Fig. 3 Querschnitt mit einer geänderten Form der Rührelemente ,

Fig. 4 Querschnitt eines Wärmeaustauschers mit drei Rührern/

Fig. 5 Abwicklung eines Rührers mit Rührbarren als Verbindung zwischen den Scheibenelementen,

Fig. 6 Abwicklung eines Rührers mit Rührbarren, die einzeln auf den Scheibenelementen aufgesetzt sind, "

Fig. 7 Abwicklung eines Rührers wie Fig. 6, jedoch mit zu- ■ sätzlichem Transportwinkel der Rührbarren.

Fig* 8 Abwicklung eines Rührers für Chargenbetrieb,

Fig. 1 und 2 stellen eine geschlossene Bauform des Erfindungsgegenstandes dar mit einem zylindrischen Gehäuse 1, das zur Beheizung mit einem DoppelmaTitel 2 versehen ist. Den seitlichen Abschluss des Gehäuses bilden die Stirnwände und 4, die mit den Stopfbüchsen 5 und 6 für die Abdichtung

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und mit den Lagersupporten 7 und 8 für die Lagerung der Rührwellen ausgerüstet sind. Im Gehäuse sind die Stutzen 9 und 10 für die Zu- und Abfuhr des Produkts bestimmt, während die Stutzen 11 und 12 der Abführung von Gasen und Brüden oder, zum Beispiel bei Reaktionsprozessen, auch der Zufuhr von Zusätzprodukten dienen. Die Rührwelle 13 dreht mit dem Wellenzapfen 14 in den Lagersupporten 7.und und wird vom Motor 15 über den Keilriementrieb 16 und das Aufsteckgetriebe 17 angetrieben. Auf der Rührwelle sind in mehreren radialen Ebenen die senkrecht auf der Wellenachse stehen, die Scheibenelemente 20, 21 und 22 befestigt.

An den Stirnwänden sind die Schaber-26 angebracht. Die Vorderkanten der Scheibenelemente 20 und des Schabers 26 sind hierbei durch die Rührbarren 23 so miteinander verbunden, dass beim Drehen des Rührers wie bei einer Transportschnecke das Produkt vom Einfüllstutzen 9 gegen den Ausfallstutzen 10 transportiert wird. Die Geschwindigkeit dieses Transports wird durch die Steigung des Rührbarrens 23 und die Drehzahl der Welle bestimmt. Ebenso können bei Bedarf auch die Scheibenelemente 21 -und 22 mit einem Rührbarren versehen werden. Neben der Transportwirkung ist für die Ausführung der Maschine mit mehreren Rührbarren auch die Forderung nach gutem Stoffaustausch massgebend, da die Rührbarren durch Umschaufeln des Produktes zwischen den Scheibenebenen diesen Stoffaustausch erhöhen. Andererseits lässt sich bei Verwendung nur eines Rührbarrens dio Wärmeübertragungsfläche vergrössern, wenn man zwischen den Scheibenelementen 21 und 22 sowie zwischen 22 und 20 die Lücken schliesst und nur die für den Transport notwendige Lücke zwischen 20 und 21 beibehält. Um eine gute Füllung der Maschine zu gewährleisten, ist vor dem Auslaufstutzen eine Stauplatte 24 angebracht. Es ist ferner zu erwähnen,

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dass man im Auslaufteil 25 des Gehäuses bei Bedarf zusätzliche Rührarme auf der Welle anordnen kann. Die Beheizung der hohlen Rührwellen und Scheibenelemente erfolgt in bekannter Weise, wobei Eintritt 27 und Austritt.28 des Heiz- oder Kühlmittels durch den Stopfbüchskopf 29 erfolgen. ■

Fig. 3 zeigt eine Variante, bei der die Scheibenelemente 30, 31 und 3.2 auf der Rührwelle 33 mit ihrem äusseren Durchmesser nicht bis an die Innenwand des Gehäuses 34 reichen, sondern um ca. die Dicke der Rührbarren 35, 36 und 37 von dieser Innenwand entfernt sind.

Die Fig. 5, 6, 7 und 8 zeigen die Abwicklung verschiedener Rührervarianten, wobei die Umfangsflache von 360 des äussf Durchmessers in eine Ebene geklappt erscheint.'

In Fig. 3 sind die Rührbarren 40 jeweils zwischen zwei Scheibenelementen der Rührer 41, 42, 43 angeordnet. Der Transportwinkel ist mit 44 bezeichnet.

Fig. 4 zeigt Rührbarren 50, die jeweils symmetrisch nach beiden Seiten ausladend auf einem Scheibenelement der Rührer 51, 52, 53 befestigt sind.

Während in Fig. 4 der Winkel, auf dem die Rührbarren gegenüber der axialen Achse sitzen, auch der Winkel ist, auf dem die Vorderkanten der Scheibenelemente angeordnet sind, sind in Fig. 5 die Rührbarren 60 zur Erhöhung der Transportwirkung in· einem grösseren Winkel 61 angestellt als Winkel für die Vorderkanten der Scheibenelemente 63, 64 und 65.

Die bisher besprochenen Figuren 1, 5, 6, 7 zeigen ausnahmslos kontinuierlich arbeitende Apparate. Fig. 8 zeigt die

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Anordnung der Scheibenelemente und Rührbarren für einen chargenweise arbeitenden Wärmeaustauscher. Scheibenelemente 70, 71 und 72 und Rührbarren 73 transportieren hierbei das Produkt von links zur Mitte, Scheibenelemente 75, 76 und mit Rührbarren 74 das Produkt von rechts zur Mitte des Apparates. Das dort aufgestaute Produkt läuft im oberen Teil des Austauschers von der Mitte wieder gegen die Stirnwände zurück, so dass eine gewünschte interne Zirkulation entsteht.

Die Anordnung mehrerer Rührer in einem gemeinsamen Trog zeigt Fig. .4. In dem Trog 80 mit Doppelmantel 81 und Deckel 82 laufen 3 parallele Rührwellen 83, 84 und 85 mit den Scheibenelementen 86, 87 und 88 sowie die Rührbarren 89, 90 und 91.

Die Heizung und Kühlung der Wärmeübertragungsflächen erfolgt in bekannter Weise mittels Dampf oder flüssigem Heiz- und Kühlmedium, im Spezialfall auch elektrisch oder mittels Heizgasen. ".' · ·' ■

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Claims

235.1783

Patentansprüche

Wärmeaustauscher, insbesondere für rieselfähige Produkte, bestehend aus einem zylindrischen oder trogförmigen Gehäuse mit darin umlaufendem Rührer, der als zentrale Welle mit darauf in mehreren radialen Ebenen angeordneten Scheibenelementen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf diesen Scheibenelementen in axialer Richtung ausladende Rührbarren aufgesetzt sind. ·

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Rührbarren sich in der Form einer ununterbrochenen Linie von einer zur anderen Stirnwand des Gehäuses hinziehen.

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass die Rührbarren in einzelnen Stücken je zwei oder mehrere Scheibenelemente miteinander verbinden.

4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rührbarren einzeln auf je einem Scheibenelement abgestützt ist.

5. Wärmeaustauscher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Drehrichtung gesehen, die Vorderkanten der Rührbarren zu den axialen Mantellinien des Rührkörpers in einem Winkel angeordnet sind.

6. Wärmeaustauscher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Durchmesser der .Scheibenelemente bis an die Innenwand des Gehäuses heranreicht und die Rührbarren an den Vorderkanten dieser Scheibenelemente befestigt sind.

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7. Wärmeaustauscher nach einem der vorangehenden Ansprüche, , dadurch gekennzeichnet, dass die Rührbarren, in radialer Richtung gesehen, auf die Scheibenelemente aufgesetzt sind, so dass der äussere Durchmesser dieser Scheibenelemente entsprechend der radialen Dicke der Rührbarren von der Innenwand des Gehäuses entfernt ist.

8. Wärmeaustauscher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse Stauplatten zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Füllniveaus eingebaut sind.

9. Wärmeaustauscher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vergrösserung der Wärmeübertragungsflächen mehrere Rührwellen in einem Gehäuse angeordnet sind.

20.9.1973
Qu/li

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