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DE2744002A1 - Spiral heat exchanger for particulate suspensions - has spiral spaced walls with axial oppositely directed and tangential suspension and cooling media inlets and outlets - Google Patents

Spiral heat exchanger for particulate suspensions - has spiral spaced walls with axial oppositely directed and tangential suspension and cooling media inlets and outlets

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DE2744002A1
DE2744002A1 DE19772744002 DE2744002A DE2744002A1 DE 2744002 A1 DE2744002 A1 DE 2744002A1 DE 19772744002 DE19772744002 DE 19772744002 DE 2744002 A DE2744002 A DE 2744002A DE 2744002 A1 DE2744002 A1 DE 2744002A1
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DE
Germany
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suspension
heat exchanger
spiral
coolant
channels
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Application number
DE19772744002
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German (de)
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DE2744002C2 (en
Inventor
Karl Dipl Chem Dr Kaiser
Bernhard Dipl Ing Kuxdorf
Rudolf Dipl Ing Wesselmann
Kurt Dipl Ing Dr Wissel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Priority to DE19772744002 priority Critical patent/DE2744002C2/en
Publication of DE2744002A1 publication Critical patent/DE2744002A1/en
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Publication of DE2744002C2 publication Critical patent/DE2744002C2/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-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
    • F28D9/04Heat-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 conduits being formed by spirally-wound plates or laminae

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Spiral heat exchanger has vertically arranged, spirally wound spaced walls defining two passages for a suspension and a cooling medium, respectively, the walls being disposed between two cover plates in which are arranged inlet and outlet openings for the cooling medium and suspension, respectively. Passages have a rectangular cross-section and the aspect ratio of the passage width to height may vary from 30 - 3:1. Suspension and cooling medium have an inlet and outlet, respectively, the inlet and outlet spigots being arranged tangentially w.r.t. the spiral heat exchanger. Cooling medium may be a suspension which is a dispersion of a polymer, e.g. a PVC, polymer may be a copolymer such as a vinyl chloride and vinyl acetate. Used as heat exchangers for suspensions containing particulate material. Blockages of heat exchanger are prevented.

Description

Hoechst Aktiengesellschaft HOE 77/H 041+HHoechst Aktiengesellschaft HOE 77 / H 041 + H

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spiralwärmeaustauscher, insbesondere für stückige Anteile enthaltende Suspensionen, bestehend aus einem Spiralkörper, welcher an seiner Oberseite und an seiner Unterseite mit je einem Deckel verschlossen ist und in welchem mit Abstand voneinander aufgewickelte Bleche unter Ausbildung von Kanälen mit rechteckigem Querschnitt spiralig angeordnet sind., wobei die Kanäle abwechselnd an ihrem oberen und unteren Ende offen sind, und wobei der obere Deckel von einem Kühlisittel-Eintrittsrohr und der untere Deckel von einem Suspensions-Austrittsrphr durchdrungen sind, und wobei in den Spiralkörper ein Suspensions-Eintrittsstutzen und ein Kühlmittel-Austrittsstutzen einmünden, welche mit den entsprechenden t Kanälen strömungsmäßig verbunden sind sowie ein Verfahren zu seinem Betreiben.The present invention relates to a spiral heat exchanger, in particular for suspensions containing lumpy fractions, consisting of a spiral body which is closed with a lid on its top and bottom and in which spaced sheets of sheets are spirally arranged to form channels with a rectangular cross-section are., wherein the channels are alternately open at their upper and lower ends, and wherein the upper cover is penetrated by a coolant inlet tube and the lower cover is penetrated by a suspension outlet tube, and a suspension inlet nozzle and a coolant in the spiral body -Out outlet nozzles, which are fluidly connected to the corresponding t channels and a method for its operation.

Die bekannten Spiralwärmeaustauscher bestehen aus einem im wesentlichen zylindrischen Spiralkörper, in welchem sich ι eine archimedische Spirale aus Blech befindet, welche durch ,, Aufwickeln von zwei gleich breiten Blechbändern mit gleichjr mäßigem Abstand um einen mit Anschlußstutzen versehenen Mittelf körper erhalten wurde, wobei der gleichmäßige Abstand durch Anschweißen von Abstandhaltern auf die Blechbänder erreicht wird. An den Enden der beiden Blechbänder sind Erweiterungen P- und daran Zu- und Ableitungsstutzen angebracht. Häufig istThe known spiral heat exchangers consist of a substantially cylindrical spiral body in which is ι an Archimedean spiral of sheet metal is that f by ,, winding two equally wide sheet-metal strips with gleichjr regularly spaced around a provided with connection piece agent was obtained a body, wherein the uniform Distance is achieved by welding spacers onto the sheet metal strips. At the ends of the two sheet metal strips, extensions P and thereon inlet and outlet nozzles are attached. Often is

* jeder der sich zwischen den Blechbändern ausbildende Kanal einseitig zugeschweißt. Die Ober- und die Unterseite des Spiralkörpers ist durch je einen Deckel verschlossen, wobei* each of the channels formed between the sheet metal strips Welded shut on one side. The top and bottom of the spiral body are each closed by a cover, whereby

fJ die Deckel zur Gewichtsersparnis mit Rippen versteift sein f J the lids should be stiffened with ribs to save weight

• können. Der Spiralkörper ist in mittlerer Höhe von zwei Stut- f zen und jeder Deckel mittig von einem Stutzen zur Zu- und Abfuhr der beiden Fluidate durchdrungen (vergl. VDI-Wärmeatlas, 2. Auflage, 1974, Seite Pb 8).• can. The spiral body is zen at mid-height of two fillies and f each lid centrally of a connecting piece for the supply and removal of the two Fluidate penetrated (see FIG. VDI heat atlas, 2nd edition, 1974, Pb 8).

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Nachteilig ist bei den bekannten Spiralwärmeaustauschern, daß sie beim Betreiben mit Suspensionen, insbesondere bei diskontinuierlichem Betrieb oder wenn die Suspensionen Feststoff brocken enthalten, zu Verstopfungen führen, wobei die Verstopfungen häufig durch die Abstandhalter an den Blechbändern ausgelöst werden. Beim Abstellen der bekannten Wärmeaustauscher treten schließlich durch Enthomogenisierung der Suspension in ihrem unteren Bereich Ablagerungen auf.The disadvantage of the known spiral heat exchangers is that they are operated with suspensions, especially when discontinuous operation or if the suspensions contain lumps of solids, lead to blockages, whereby the Blockages are often triggered by the spacers on the sheet metal strips. When turning off the known heat exchanger Finally, deposits appear in its lower area due to the dehomogenization of the suspension.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spiralwärmeaustauscher und ein Verfahren zu seinem Betreiben anzugeben, womit es möglich ist, Verstopfungen des Spiralwärmeaustauschers, auch wenn er mit Suspensionen betrieben wird, welche stückige Anteile enthalten, sicher zu verhindern. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Bleche vertikal angeordnet sind; daß die Kanäle frei von Abstandshaltern sind; daß der Querschnitt der Kanäle ein Verhältnis von Höhe zu Breite von 30 : 1 bis 3 : 1 aufweist; und daß der Suspensions-Eintrittsstutzen und der Kühlmittel-Austrittsstutzen tangential in den Spiralkörper an seiner tiefsten Stelle einmünden.It is therefore the object of the present invention to provide a spiral heat exchanger and to specify a method for its operation by means of which it is possible to remove clogging of the spiral heat exchanger, even if it is operated with suspensions which contain lumpy fractions, it can be safely prevented. This is achieved according to the invention in that the sheets are arranged vertically; that the channels are free of spacers are; that the cross-section of the channels has a height to width ratio of 30: 1 to 3: 1; and that the Suspension inlet nozzle and the coolant outlet nozzle tangentially into the spiral body at its deepest Run into place.

Der Spiralwärmeaustauscher gemäß der Erfindung kann wahlweise auch noch dadurch ausgestaltet sein, daßThe spiral heat exchanger according to the invention can optionally also be designed in that

a) der Suspensions-Eintrittsstutzen sowie der Kühlmittel-Austrittsstutzen von kreisrundem Querschnitt durch je einen konischen Übergang in die Kanäle von rechteckigem Querschnitt einmünden;a) the suspension inlet nozzle and the coolant outlet nozzle of circular cross-section through a conical transition in each of the channels of rectangular cross-section run into;

b) der zentrale Raum im Spiralkörper zwischen Kühlmittel-Eintrittsrohr und Suspensions-Austrittsrohr durch ein flüssigkeitsdicht und schräg angeordnetes Trennblech geteilt wird;b) the central space in the spiral body between the coolant inlet pipe and the suspension outlet pipe is divided by a liquid-tight and inclined partition plate;

c) im zentralen Raum des Spiralkörpers schräg abgeschnittene, mit dem Kühlmittel-Eintrittsrohr bzw. dem Suspensions-Austrittsrohr strömungsmäßig verbundene Rohrstücke angeordnet sind; daß die Enden der Rohrstücke durch Bleche verschlossen sind; und daß die Rohrstücke seitlich in die Kanäle einmünden; c) in the central space of the spiral body cut off at an angle with the coolant inlet pipe or the suspension outlet pipe fluidically connected pipe pieces are arranged; that the ends of the pipe sections are closed by metal sheets are; and that the pipe pieces open laterally into the channels;

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d) das Verhältnis der Höhe der Bleche zum Durchmesser des Spiralkörpers (0,05 bis 0,5) : 1, vorzugsweise (0,08 bis 0,2) : 1, beträgt;d) the ratio of the height of the sheets to the diameter of the spiral body (0.05 to 0.5): 1, preferably (0.08 to 0.2): 1;

e) der Querschnitt der Kanäle ein Verhältnis von Höhe zu Breite von (7 bis 15) : 1 aufweist;e) the cross-section of the channels has a height to width ratio of (7 to 15): 1;

f) die Mantellinien des konischen Überganges vom kreisrunden zum rechteckigen Querschnitt mit den Parallelen der Achsen des Suspensions-Eintrittsstutzens bzw. des Kühlmittel-Austrittsstutzen einen Winkel von O bis 20 bilden.f) the surface lines of the conical transition from the circular one to the rectangular cross-section with the parallels of the axes of the suspension inlet connection or the coolant outlet connection make an angle of 0 to 20.

Ein Verfahren zum Betreiben des erfindungsgemäßen Spiralwärmeaustauschers ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Suspension mit einem Feststoffgehalt von 1 bis 60 Gewichts^, vorzugsweise 15 bis 35 Gewichts^, mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,1 bis 4 m/s, vorzugsweise von 0,5 bis 2 m/s, mit Temperaturen von 15 bis 1500C und Drucken von 0,5 bis 10 bar durch den Wärmeaustauscher strömt, während im Gegenstrom ein Kühlmittel mit Tei
geführt wird.
A method for operating the spiral heat exchanger according to the invention is characterized in that a suspension with a solids content of 1 to 60 weight ^, preferably 15 to 35 weight ^, with a flow rate of 0.1 to 4 m / s, preferably from 0.5 to 2 m / s, with temperatures from 15 to 150 0 C and pressures from 0.5 to 10 bar flows through the heat exchanger, while in countercurrent a coolant with part
to be led.

mittel mit Temperaturen von 5 bis 90 C durch den Wärmeaustauschermedium with temperatures of 5 to 90 C through the heat exchanger

Das Verfahren kann wahlweise auch noch dadurch ausgestaltet sein, daßThe method can optionally also be designed in that

g) als Kühlmittel eine Suspension verwendet wird;g) a suspension is used as the coolant;

h) die Suspension eine Dispersion eines Polymeren ist;h) the suspension is a dispersion of a polymer;

i) das Polymere Polyvinylchlorid ist;i) the polymer is polyvinyl chloride;

j) das Polymere ein Copolymerisat ist;j) the polymer is a copolymer;

k) das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Vinylacetat gebildet ist;k) the copolymer is formed from vinyl chloride and vinyl acetate;

1) die Suspension eine wäßrige Dispersion ist;1) the suspension is an aqueous dispersion;

m) die Suspension eine Dispersion mit einer organischen Flüssigkeit ist;m) the suspension is a dispersion with an organic liquid is;

n) als Flüssigkeit Hexan dient;n) hexane is used as the liquid;

o) als Kühlmittel Wasser verwendet wird.o) water is used as the coolant.

Durch den Verzicht auf Abstandshalter bei dem erfindungsgemäßen Spiralwärmeaustauscher wird das Festsetzen von Feststoffbrocken in den Kanälen verhindert.By dispensing with spacers in the spiral heat exchanger according to the invention, solid lumps are prevented from sticking prevented in the canals.

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Dennoch weist der Spiralwärmeaustauscher nach der Erfindung einen gleichmäßigen Abstand der die Kanäle ausbildenden Bleche auf, weil die Höhe dieser Bleche klein gehalten und die notwenige Austauschfläche durch entsprechende Vergrößerung des Durchmessers des Spiralwärmeaustauschers erreicht wird.Nevertheless, the spiral heat exchanger according to the invention has a uniform spacing between the sheets forming the channels because the height of these sheets is kept small and the necessary exchange area is increased by a corresponding increase in the Diameter of the spiral heat exchanger is reached.

Durch die vertikale Anordnung der Kanäle im erfindungsgemäßen Spiralwärmeaustauscher und durch die im unteren Bereich des Spiralkörpers befindlichen Stutzen ist gewährleistet, daß alle Kanäle beim Abstellen des Apparates leerlaufen, wodurch Feststoffablagerungen durch Enthomogenisierung der Suspension nicht eintreten können. Das Leerlaufen wird zusätzlich durch den konischen Verlauf des Übergangsbereiches zwischen den Stutzen und den Kanälen begünstigt. Die von dem inneren Blech, dem Trennblech und dem Kühlmittel-Eintrittsrohr bzw. dem Suspensions-Austrittsrohr gebildeten Räume sind sehr klein. Durch die an dieser Stelle dadurch bedingte große Mengenbeaufschlagung erfolgt eine intensive Durchwirbelung der Suspension, welche einer Feststoffablagerung entgegenwirkt. Due to the vertical arrangement of the channels in the invention The spiral heat exchanger and the nozzles located in the lower area of the spiral body ensure that that all channels run empty when the apparatus is switched off, causing solid deposits due to dehomogenization of the suspension cannot enter. The idling is also due to the conical shape of the transition area between favors the nozzle and the channels. Those of the inner plate, the partition plate and the coolant inlet pipe or the suspension outlet pipe formed Rooms are very small. Due to the large amount of material applied at this point, there is an intensive turbulence the suspension, which counteracts solid deposits.

An keiner Stelle des Strömungsweges im Spiralwärmeaustauscher gemäß der Erfindung muß sich die Suspension entgegen der wirkenden Schwerkraft fortbewegen. Vielmehr bewegt sich die Suspension stets in horizontaler Richtung oder sie hat eine Komponente in Richtung der wirkenden Schwerkraft.At no point in the flow path in the spiral heat exchanger according to the invention does the suspension have to counteract the action Move gravity. Rather, the suspension always moves in a horizontal direction or it has a component in the direction of the acting gravity.

Da es beim erfindungsgemäßen Spiralwärmeaustauscher möglich ist, in den benachbarten Kanälen Dispersionen strömen zu lassen, besteht die Möglichkeit seines Einsatzes als Gegenstromwärmeaustauscher zur Wärmerückgewinnung. Setzt man beispielsweise den erfindungsgemäßen Spiralwärmeaustauscher in der aus der DT-OS 2 521 780 bekannten Anlage zur kontinuierlichen Entfernung von Monomeren aus wäßrigen Dispersionen von Polymeren ein, so läßt sich bis zu etwa 80 % der sonst in Form von Wasserdampf zuzuführenden Energie zurückgewinnen.Since it is possible with the spiral heat exchanger according to the invention to allow dispersions to flow in the adjacent channels, it is possible to use it as a countercurrent heat exchanger for heat recovery. If, for example, the spiral heat exchanger according to the invention is used in the system known from DT-OS 2 521 780 for the continuous removal of monomers from aqueous dispersions of polymers, up to about 80 % of the energy otherwise supplied in the form of steam can be recovered.

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In der beigefügten Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Dabei zeigen:In the accompanying drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically. Show:

Figur 1 eine Seitenansicht auf den Spiralwärmeaustauscher, Figur 2 eine Draufsicht auf diesen Spiralwärmeaustauscher,Figure 1 is a side view of the spiral heat exchanger, Figure 2 is a plan view of this spiral heat exchanger,

Figur 3 einen Teil eines Schnittes nach der Linie III III der Figur 1,FIG. 3 shows part of a section along the line III III of FIG. 1,

Figur 4 eine Variante des in Figur 3 DargestelltenFIG. 4 shows a variant of that shown in FIG

und
Figur 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Figur 4.
and
FIG. 5 shows a section along the line VV in FIG.

Der Spiralwärmeaustauscher besteht aus einem Spiralkörper 1, welcher an seiner Oberseite und an seiner Unterseite durch je einen Deckel 2 verschlossen ist. Dabei ist je ein Deckel 2 von einem Kühlmittel-Eintrittsrohr 3 bzw. einem Suspensions-Austrittsrohr 4 durchdrungen. Im Spiralkörper 1 sind nach Art einer archimedischen Spirale mit Abstand voneinander aufgewickelte Bleche 5 senkrecht zu den Deckeln 2 angeordnet, wodurch Kanäle (6, 7) von rechteckigem Querschnitt gebildet werden, welche abwechselnd an ihrem oberen und unteren Ende offen sind (8). In den Spiralkörper 1 münden tangential ein Suspensions-Eintrittsstutzen 10 und ein Kühlmittel-Austrittsstutzen 11 ein, welche mit den zugehörigen Kanälen (6, 7) strömungsmäßig verbunden sind.The spiral heat exchanger consists of a spiral body 1, which is closed at its top and at its bottom by a cover 2 each. There is one lid each 2 penetrated by a coolant inlet pipe 3 or a suspension outlet pipe 4. According to Art an Archimedean spiral at a distance from one another wound sheets 5 arranged perpendicular to the covers 2, whereby Channels (6, 7) are formed of rectangular cross-section, which alternately open at their upper and lower ends are (8). A suspension inlet nozzle opens tangentially into the spiral body 1 10 and a coolant outlet nozzle 11, which with the associated channels (6, 7) are fluidly connected.

Nach Figur 3 ist zwischen dem Kühlmittel-Eintrittsrohr 3 und dem Suspensions-Austrittsrohr 4 ein Trennblech 9 angeordnet, wodurch die Kanäle 6 mit Kühlmittel beaufschlagt werden, während die Suspension durch die Kanäle 7 strömt.According to Figure 3, a partition plate 9 is arranged between the coolant inlet pipe 3 and the suspension outlet pipe 4, whereby the channels 6 are acted upon with coolant while the suspension flows through the channels 7.

Nach den Figuren 4 und 5 setzen sich das Kühlmittel-Eintrittsrohr 3 und das Suspensions-Austrittsrohr 4 innerhalb rteo Spiralkörpers 1 in schräg abgeschnittenen Rohrstücken (12, 13) fort, deren Enden durch Bleche (14, 15) verschlossen sind. Die Rohrstücke (12, 13) münden seitlich in die Kanäle (6, 7) ein.According to FIGS. 4 and 5, the coolant inlet pipe 3 and the suspension outlet pipe 4 sit inside the rteo spiral body 1 in obliquely cut pipe pieces (12, 13), the ends of which are closed by metal sheets (14, 15). The pipe pieces (12, 13) open laterally into the channels (6, 7).

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Dabei wird ein optimaler übergang vom Kreisquerschnitt der Rohrstücke (12, 13) auf den rechteckigen Querschnitt der Kanäle (6, 7) dadurch erreicht, daß die inneren Enden 16 der aufgewickelten Bleche 5 in die aufgeschnittenen Rohrstücke (12, 13) übergehen.An optimal transition from the circular cross-section of the Pipe pieces (12, 13) on the rectangular cross-section of the channels (6, 7) achieved in that the inner ends 16 of the rolled up metal sheets 5 merge into the cut pipe sections (12, 13).

Beispiel 1example 1

Eine wäßrige Suspension von Polyvinylchlorid mit einem Feststoffgehalt von 25 Gewichts% und einer mittleren Teilchengröße von 100 μΐη wurde mit Hilfe des erfindungsgemäßen Spiralwärmeaustauschers (Höhe der Bleche 10 : 230 mm; Höhe zu Breite der Kanäle 9:1) und Wasser von 15°C als Kühlmittel von 80 auf 6O0C abgekühlt. Dabei stand die Suspension unter einem Druck von h bar und die Strömungsgeschwindigkeit betrug 1,5 m/s. Obwohl die Suspension auch Feststoffbrocken bis 25 mm Kantenlänge enthielt, ließ sich nach einer Betriebsdauer von 6000 Stunden im Spiralwärmeaustauscher keine Feststoffablagerung feststellen.An aqueous suspension of polyvinyl chloride with a solids content of 25% by weight and an average particle size of 100 μΐη was with the help of the spiral heat exchanger according to the invention (height of the sheets 10: 230 mm; height to width of the channels 9: 1) and water at 15 ° C as Coolant cooled from 80 to 6O 0 C. The suspension was under a pressure of h bar and the flow rate was 1.5 m / s. Although the suspension also contained lumps of solids up to 25 mm in length, no solid deposits were found after an operating time of 6000 hours in the spiral heat exchanger.

Beispiel 2Example 2

Eine wäßrige Suspension von Polyvinylchlorid mit einem Feststoffgehalt von 25 Gewichts^ und einer mittleren Teilchengröße von 100 μΐη wurde mit Hilfe des in Beispiel 1 verwendeten Spiralwärmeaustauschers von 104 auf 820C abgekühlt. Als Kühlmittel diente eine Suspension gleicher Zusammensetzung, welche dabei von 55 auf 77°C aufgeheizt wurde. In beiden Kanälen (6, 7) betrug der Druck etwa 2 bar und die Strömungsgeschwindigkeit 1,3 m/s. Nach einer Betriebsdauer von 2000 Stunden war im Spiralwärmeaustauscher keine Feststoffablagerung feststellbar, obwohl die Suspension auch Feststoffbrocken bis 25 mm Kantenlänge enthielt.An aqueous suspension of polyvinyl chloride having a solids content of 25 weight ^ and an average particle size of 100 μΐη was cooled with the aid of Spiralwärmeaustauschers used in Example 1 from 104 to 82 0 C. A suspension of the same composition, which was heated from 55 to 77 ° C., served as the coolant. In both channels (6, 7) the pressure was about 2 bar and the flow rate 1.3 m / s. After an operating time of 2000 hours, no solid deposits could be detected in the spiral heat exchanger, although the suspension also contained solid lumps up to 25 mm in edge length.

Durch die Verwendung der Suspension gleicher Zusammensetzung als Kühlmittel wird gegenüber der Verwendung von Kühlwasser eine Energieersparung erzielt, welche etwa 250 kg Dampf je t Feststoff beträgt.The use of the suspension of the same composition as a coolant is opposed to the use of cooling water An energy saving is achieved which amounts to around 250 kg of steam per t of solid.

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Claims (17)

Hoechst Aktiengesellschaft 27 A A HOE 77/H 041+H Spiralwärmeaustauscher Patentansprüche:Hoechst Aktiengesellschaft 27 A A HOE 77 / H 041 + H spiral heat exchanger Patent claims: 1)) Spiralwärmeaustauscher, insbesondere für stückige Anteile ""' enthaltende Suspensionen, bestehend aus einem Spiralkörper, welcher an seiner Oberseite und an seiner Unterseite mit je einem Deckel verschlossen ist und in welchem mit Abstand voneinander aufgewickelte Bleche unter Ausbildung von Kanälen mit rechteckigem Querschnitt spiralig angeordnet sind, wobei die Kanäle abwechselnd an ihrem oberen und unteren Ende offen sind, und wobei der obere Deckel von einem Kühlmittel-Eintrittsrohr und der untere Deckel von einem Suspensions-Austrittsrohr durchdrungen sind, und wobei in den Spiralkörper ein Suspensions-Eintrittsstutzen und ein Kühlmittel-Austrittsstutzen einmünden, welche mit den entsprechenden Kanälen strömungsmäßig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (5) vertikal angeordnet sind; daß die Kanäle (6, 7) frei von Abstandshaltern sind; daß der Querschnitt der Kanäle (6, 7) ein Verhältnis von Höhe zu Breite von 30 : 1 bis 3 : 1 aufweist; und daß der Suspensions-Eintrittsstutzen (10) und der Kühlmittel-Austrittsstutzen (11) tangential in den Spiralkörper (1) an seiner tiefsten Stelle einmünden.1)) Spiral heat exchangers, especially for lumpy parts ""'containing suspensions, consisting of a spiral body, which is closed on its upper side and on its underside with a cover and in which spaced apart sheets spirally forming channels with a rectangular cross-section are arranged, wherein the channels are alternately open at their upper and lower ends, and wherein the upper cover of a coolant inlet pipe and the lower cover are penetrated by a suspension outlet pipe, and wherein a suspension inlet nozzle and a coolant in the spiral body -Outlet outlets which are fluidically connected to the corresponding channels, characterized in that the metal sheets (5) are arranged vertically; that the channels (6, 7) are free of spacers; that the cross section of the channels (6, 7) has a height to width ratio of 30: 1 to 3: 1; and that the suspension inlet connection (10) and the coolant outlet connection (11) open tangentially into the spiral body (1) at its lowest point. 2) Spiralwärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspensions-Eintrittsstutzen (10) sowie der Kühlmittel-Austrittsstutzen (11) von kreisrundem Querschnitt durch je einen konischen Übergang in die Kanäle (6, 7) von rechteckigem Querschnitt einmünden.2) spiral heat exchanger according to claim 1, characterized in that the suspension inlet nozzle (10) and the coolant outlet nozzle (11) of circular cross-section open through a conical transition in each of the channels (6, 7) of rectangular cross-section. 909815/0138909815/0138 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED 3) Spiralwärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet t daß der zentrale Raum im Spiralkörper (1) zwischen Kühlmittel-Eintrittsrohr (3) und Suspensions-Austrittsrohr (A) durch ein flüssigkeitsdicht und schräg angeordnetes Trennblech (9) geteilt wird.3) spiral heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in t that the central space in the spiral body (1) between the coolant inlet pipe (3) and suspension outlet pipe (A) through a liquid-tight and obliquely arranged baffle plate (9) is divided. 4) Spiralwärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im zentralen Raum des Spiralkörpers (1) schräg abgeschnittene, mit dem Kühlmittel-Eintrittsrohr (3) bzw. dem Suspensions-Austrittsrohr (4) strömungsmäßig verbundene Rohrstücke (12, 13) angeordnet sind; daß die Enden der Rohrstücke (12, 13) durch Bleche (14, 15) verschlossen sind; und daß die Rohrstücke (12, 13) seitlich in die Kanäle (6, 7) einmünden.4) spiral heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that in the central space of the spiral body (1) cut obliquely with the coolant inlet pipe (3) or the suspension outlet pipe (4) are arranged pipe sections (12, 13) fluidly connected are; that the ends of the pipe sections (12, 13) are closed by metal sheets (14, 15); and that the pipe sections (12, 13) open laterally into the channels (6, 7). 5) Spiralwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Höhe der Bleche (5) 2um Durchmesser des Spiralkörpers (1) {0,05 bis 0,5) J 1* vorzugsweise (0,08 bis 0,2) ί 1 »beträgt«5) spiral heat exchanger according to one of claims 1 to 4, characterized in that the ratio of the height of the sheets (5) 2um diameter of the spiral body (1) {0.05 to 0.5) J 1 * preferably (0.08 to 0 , 2) ί 1 "is" 6) Spiralwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, aa& der Querschnitt der Kanäle (6, 7) ein Verhältnis von Höhe zu Breite von {7 bis 15) t 1 aufweist,6) spiral heat exchanger according to one of claims 1 to 5 » characterized in that aa & the cross section of the channels (6, 7) has a ratio of height to width of {7 to 15) t 1, 7) Spiralwärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6» dadurch gekennzeichnet« daß die Mantellinien des konischen Überganges vom kreisrunden zum rechteckigen Querschnitt mit den Parallelen der Achsen des Suspensions-Eintrittsstutzens (10) bzw« des Kühlmittel-Austrittsstutzens (11) einen Winkel von 0 bis 20° bilden.7) Spiral heat exchanger according to one of claims 1 to 6 " characterized " that the surface lines of the conical transition from circular to rectangular cross-section with the parallels of the axes of the suspension inlet connector (10) or «the coolant outlet connector (11) have an angle of 0 form up to 20 °. 8) Verfahren zum Betreiben eines Spiralwäraeaustauschers nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine Suspension mit einem Feststoffgehalt von 1 bis 60 Gewiehts#t vorzugsweise 15 bis 35 Gewichts?*, mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,1 bis 4 m/s, vorzugsweise von8) A method for operating a spiral heat exchanger according to one of claims 1 to 7 » characterized in that a suspension with a solids content of 1 to 60 weight # t preferably 15 to 35 weight? *, With a flow rate of 0.1 to 4 m / s, preferably from S09S15/013S -3-S09S15 / 013S -3- 0,5 bis 2 m/s, mit Temperaturen von 15 bis 15O°C und Drucken von 0,5 bis 10 bar durch den Wärmeaustauscher strömt, während im Gegenstrom ein Kühlmittel mit Temperaturen von
führt wird.
0.5 to 2 m / s, with temperatures of 15 to 150 ° C. and pressures of 0.5 to 10 bar flows through the heat exchanger, while a coolant with temperatures of
will lead.
raturen von 5 bis 900C durch den Wärmeaustauscher ge-temperatures from 5 to 90 0 C through the heat exchanger
9) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmittel eine Suspension verwendet wird.9) Method according to claim 8, characterized in that a suspension is used as the coolant. 10) Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension eine Dispersion eines Polymeren ist.10) Method according to claim 8 or 9, characterized in that the suspension is a dispersion of a polymer. 11) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere Polyvinylchlorid ist.11) Method according to claim 10, characterized in that the polymer is polyvinyl chloride. 12) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere ein Copolymerisat ist.12) Method according to claim 10, characterized in that the polymer is a copolymer. 13) Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymerisat aus Vinylchlorid und Vinylacetat gebildet ist.13) Method according to claim 12, characterized in that the copolymer is formed from vinyl chloride and vinyl acetate. 14) Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension eine wäßrige Dispersion ist.14) Method according to one of claims 8 to 13, characterized in that the suspension is an aqueous dispersion. 15) Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension eine Dispersion mit einer organischen Flüssigkeit ist.15) Method according to one of claims 8 to 13 » characterized in that the suspension is a dispersion with an organic liquid. 16) Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit Hexan dient.16) Method according to claim 15, characterized in that hexane is used as the liquid. 17) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmittel Wasser verwendet wird.17) Method according to claim 8, characterized in that water is used as the coolant. -U--U- 909815/0138909815/0138
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