Doppelrohr-Wärmetauscher

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Doppelrohr-Wärmetauscher zur indirekten Beheizung von Gut, wie Maische oder Würze, wobei im Innern der einzelnen Heizrohre beheizte Verdrängungskörper angeordnet sind und die Zufuhr des Heizmediums zu den einzelnen Heizrohren und zu den einzelnen Verdrängungskörpern gesondert ein- und ausschaltbar ist. Dadurch wird eine besonders gleichmäßige und feinfühlige Wärmebehandlung des Gutes unter optimaler Anpassung an die technologischen Erfordernisse erreicht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Doppelrohr-Wärmetauscher zur indirekten Aufheizung von Gut, wie Maische oder Würze, enthaltend mehrere über Rohrbögen verbundene, mit einem Doppelmantel versehene, gerade Heizrohre, wobei die Zufuhr des Heizmediums zu den einzelnen Heizrohren gesondert ein- und ausschaltbar ist.

[0002] Ein derartiger Doppelrohr-Wärmetauscher ist Gegenstand der deutschen Patentanmeldung P 31 06 875.8-41. Da bei diesem Doppelrohr-Wärmetauscher jedes Heizrohr hinsichtlich des Heizmediums gesondert zu- und abgeschaltet werden kann, läßt sich ein dem jeweiligen Gut optimal angepaßtes stufenweises Aufheizen des Produktes erreichen.

[0003] Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diesen Doppelrohr-Wärmetauscher dahin weiterzuentwickeln, daß zum Zwecke einer weiteren Verbesserung der Produktqualität die Gleichmäßigkeit der Beheizung des Gutes noch mehr verbessert wird.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

a) Im Innern der einzelnen Heizrohre sind Verdrängungskörper derart angeordnet, daß zwischen den Verdrängungskörpern und der Innenwand des beheizten Doppelmantels des zugehörigen Heizrohres ein Strömungsraum von ringförmigem Querschnitt für das zu beheizende Gut vorhanden ist;

b) die Verdrängungskörper sind gleichfalls beheizt, wobei die Zufuhr des Heizmediums zu den einzelnen Verdrängungskörpern gesondert ein- und ausschaltbar ist.

[0005] Durch den Einbau der Verdrängungskörper wird ein Strömungsraum von ringförmigem Querschnitt geschaffen, durch den das Gut in einer verhältnismäßig dünnen Schicht hindurchströmt, was eine rasche und gleichmäßige Beheizung des Gutes gewährleistet. Die Beheizbarkeit des Verdrängungskörpers sichert dabei eine gleichmäßige Erwärmung des strömenden Gutes von innen und außen.

[0006] Da erfindungsgemäß nicht nur die einzelnen Heizrohre, sondern auch die darin angeordneten Verdrängungskörper hinsichtlich der Zufuhr des Heizmediums gesondert ein-und ausschaltbar sind, läßt sich eine ideale Anpassung der Art der Beheizung an den jeweiligen Anwendungsfall erzielen. So kann es in Einzelfällen vorteilhaft sein, die Zufuhr des Heizmediums zu einzelnen Heizrohren und den darin angeordneten Verdrängungskörpern abzuschalten oder zu drosseln, während es in anderen Fällen eventuell günstig ist, die Zufuhr des Heizmediums zu den Heizrohren und den darin angeordneten Verdrängungskörpern auf den einzelnen Teilstrecken des Wärmetauschers unterschiedlich einzustellen.

[0007] Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

[0008] In der Zeichnung zeigen

Fig.1 eine Schemadarstellung des erfindungsgemäßen Wärmetauschers (ohne Darstellung der Verdrängungskörper),

Fig.2 ein Teilstück des erfindungsgemäßen Wärmetauschers (mit eingebauten Verdrängungskörpern),

Fig.3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig.2.

[0009] Der in Fig.1 schematisch dargestellte Doppelrohr-Wärmetauscher 1 dient zur indirekten Aufheizung von Gut, wie Maische oder Würze, das bei 2 zugeführt und bei 3 abgeführt wird. Der Wärmetauscher 1 enthält eine Anzahl von geraden Heizrohren 4, die aus einem Innenrohr 5 und einem Außenrohr 6 bestehen. Die Innenrohre 5 sind über Rohrbögen 7 miteinander verbunden. Die Außenrohre 6 bilden einen Doppelmantel zum Durchtritt von Heizmedium.

[0010] Das Heizmedium (beispielsweise Dampf oder Heißwasser) wird über eine Leitung 8 und Eintrittsventile 9 den einzelnen Heizrohren 4 gesondert zugeführt. Der Abzug des Heizmediums erfolgt über gesonderte Austrittsventile 10.

[0011] Wie sich aus Fig.1 ergibt, wird das Heizmedium im Gegenstrom zum Gut geführt. Es durchströmt etwa den zwischen dem Innenrohr 5 und dem Außenrohr 6 des obersten Heizrohres 4 gebildeten Strömungsraum von links nach rechts, während das Gut das Innenrohr 5 dieses obersten Heizrohres von rechts nach links durchströmt.

[0012] Mittels einer Steuereinrichtung 11 werden die den einzelnen Heizrohren 4 zugeordneten Eintrittsventile 9 so eingestellt, daß das zu beheizende Gut in den einzelnen Heizrohren des Doppelrohr-Wärmetauschers die dem jeweiligen Anwendungsfall optimal angepaßte Wärmebehandlung erfährt.

[0013] Die Fig.2 und 3 veranschaulichen die Einzelheiten des erfindungsgemäßen Wärmetauschers. Im Hinblick auf die gleichartige Ausbildung der einzelnen Heizrohre 4 ist nur das oberste Heizrohr 4 des Wärmetauschers vollständig dargestellt.

[0014] Im Innern des Innenrohres 5 ist ein Verdrängungskörper 12 angeordnet, der durch ein an beiden Enden mit einem konischen Abschluß 12a versehenes zylindrisches Rohr gebildet wird. Zwischen dem Innenrohr 5 (d.h. zwischen der Innenwand des von den Rohren 5 und 6 gebildeten beheizten Doppelmantels) und dem Verdrängungskörper 12 ist damit ein Strömungsraum 13 von ringförmigem Querschnitt für das zu beheizende Gut vorhanden. Um das Gut beim Durchströmen dieses Strömungsraumes 13 zu vergleichmäßigen und gut zu durchmischen, sind im Bereich der beiden Enden des Verdrängungskörpers 12 im Innenrohr 5 drallerzeugende Einbauten 14 (in Form leitflächenartig geneigter radialer Streben) vorgesehen.

[0015] Der Verdrängungskörper 12 ist gleichfalls beheizt. Der Eintrittsanschluß 15 für das Heizmedium zum Verdrängungskörper 12 ist im Bereich desselben Endes des Verdrängungskörpers wie der Austrittsanschluß 16 angeordnet. Vom Eintrittsanschluß 15 führt ein zentral im Verdrängungskörper 12 verlaufendes Rohr 17 zum anderen Ende des Verdrängungskörpers 12 und ist dort mit Durchbrüchen 18 zum Austritt des Heizmediums versehen. Wie Fig.2 erkennen läßt, befindet sich die Ein-und Austrittsanschlüsse 15 bzw. 16 für das Heizmedium im Bereich des der Zuströmseite des Gutes (Pfeil 2) zugewandten Endes des Verdrängungskörpers 12. Dadurch bewegt sich auch das den Verdrängungskörper 12 durchsetzende Heizmedium im Gegenstrom zum Gut, ebenso wie das durch den Strömungsraum 19 zwischen dem Innenrohr 5 und dem Außenrohr 6 des Heizrohres 4 geführte Heizmedium,das durch den Eintrittsanschluß 20 eintritt und durch den Austrittsanschluß 21 abgeführt wird.

Ansprüche

1. Doppelrohr-Wärmetauscher zur indirekten Aufheizung von Gut, wie Maische oder Würze, enthaltend mehrere über Rohrbögen verbundene, mit einem Doppelmantel versehene, gerade Heizrohre, wobei die Zufuhr des Heizmediums zu den einzelnen Heizrohren gesondert ein- und ausschaltbar ist,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Im Innern der einzelnen Heizrohre (4) sind Verdrängungskörper (12) derart angeordnet, daß zwischen den Verdrängungskörpern und der Innenwand (5) des beheizten Doppelmantels des zugehörigen Heizrohres ein Strömungsraum (13) von ringförmigem Querschnitt für das zu beheizende Gut vorhanden ist;

b) die Verdrängungskörper (12) sind gleichfalls beheizt, wobei die Zufuhr des Heizmediums zu den einzelnen Verdrängungskörpern gesondert ein- und ausschaltbar ist.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Austrittsanschlüsse (15, 16) für das Heizmedium im Bereich desselben Endes des Verdrängungskörpers (12) angeordnet sind.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Heizrohr (4), vorzugsweise im Bereich der beiden Enden des Verdrängungskörpers (12), drallerzeugende Einbauten (14) vorgesehen sind.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (12) durch ein an beiden Enden mit einem konischen Abschluß (12a) versehenes zylindrisches Rohr gebildet wird.

5. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Austrittsanschlüsse (15 bzw. 16) für das Heizmedium im Bereich des der Zuströmseite des Gutes zugewandten Endes des Verdrängungskörpers (12) angeordnet sind und vom Eintrittsanschluß (15) ein zentral im Verdrängungskörper (12) verlaufendes Rohr (17) zum anderen Ende des Verdrängungskörpers geführt ist.

Zeichnung