DE3220774A1

DE3220774A1 - Plattenverdampfer oder -kondensator

Info

Publication number: DE3220774A1
Application number: DE19823220774
Authority: DE
Inventors: Michael H. Dipl.-Ing. 7518 Bretten Dimitriou
Original assignee: W SCHMIDT GmbH and Co KG
Current assignee: W Schmidt Bretten GmbH
Priority date: 1982-06-02
Filing date: 1982-06-02
Publication date: 1983-12-08
Also published as: IT8348347A0; GB2121525B; FR2528164A1; SE463016B; BR8302831A; US4572766A; GB2121525A; IT1167417B; FR2528164B1; SE8303090L; ATA151783A; JPS6121681B2; GB8313394D0; DE3220774C2; JPS58223401A; AT387914B; SE8303090D0

Description

W. Schmidt GmbH & Co. K.G., Pforzheimer Straße 46, 7518 Bretten

Plattenverdampfer oder -kondensator

Die Erfindung betrifft einen Plattenverdampfer oder -kondensator, bei dem die aus Blech gestanzten und durch Pressen mit einer Profilierung versehenen, im wesentlichen rechteckigen Platten in einem Rahmengestell zwischen einer Gestellplatte und einer Deckelplatte des Rahmengestells fluchtend geführt Fläche an Fläche lösbar zu einem Stapel gespannt sind,, wobei die Platten zwischen einander abwechselnd mittels zwischen ihnen angeordneter, in entsprechenden Nuten der Platten sitzender Umfangsdichtungen geschlossene Strömungsräume für ein zu verdampfendes Medium einerseits und andererseits für ein dazu parallel geführtes, zu kondensierendes Medium bilden, die über miteinander fluchtende, von Durchbrechungen der Platten gebildete Zu- und Abströmöffnungen mittels entsprechender Ausbildung der Umfangsdichtungen einerseits mit dem zu verdampfenden Medium und andererseits mit dem zu konden-

sierenden Medium beschickbar sind, und wobei die Platten über ihre Fläche stellenweise mittels ihrer Profilierung gegeneinander in Anlage und abgestützt sind.

Bei derartigen bekannten Verdampfern oder Kondensatoren wird regelmäßig das zu kondensierende Medium von oben nach unten geführt, während dazu das zu verdampfende Medium im Gleichstrom, in der Regel aber besser im Gegenstrom geführt wird. Die dabei bekannten Platten haben Durchbrechungen für den Zu- und Abstrom des zu verdampfenden Mediums einerseits und des zu kondensierenden Mediums andererseits, die regelmäßig in den Ecken des Rechteckquerschnittes der Platten oder über einen Teilbereich der oberen und/oder unteren Breite der Platten angeordnet sind, was bedingt, daß die Medien sich von dort aus erst über den zwischen den Platten gebildeten Raum verteilen und zum Schluß wieder in eine bestimmte Richtung sammeln müssen. Dies allein schon führt zu einer unregelmäßigen bzw. ungleichen Beaufschlagung der Plattenoberflächen durch die Medien und zur Ausbildung ungleicher oder teilweise unterbrochener Flüssigkeitsfilme.

Darüber hinaus sind die Platten über alle Räume hinweg durch Ausprägungen in Form von Nocken oder Kugelkallotten, teilweise auch durch den Flüssigkeitsstrom leitende Sicken gegeneinander abgestützt, was gerade auf der Verdampferseite zu dauernden Unterbrechungen und Störungen eines sich bildenden Flüssigkeitsfilmes und damit zu unerwünschten Turbulenzen führt.

Ist das zu verdampfende Medium ein Feststoffanteile enthaltendes Produkt, so bedingen die geschilderten Tatsachen, daß hohe Wärmebelastungen nicht verarbeitet werden können und daß sich die Verdampferräume mit den im Produkt enthaltenen Feststoffen leicht zusetzen, wobei insbesondere die Flächenbereiche der Platten problematisch sind, die wegen der Strömungsverhältnisse ungleichmäßig oder wechselnd von Produkt beaufschlagt werden, so daß dort Überhitzungen eintreten können, die zum Anbacken der im Produkt enthaltenen Feststoffe führen. Darüber hinaus ist die regelmäßige Störung des Flüssigkeitsfilmes durch die zwischen den Platten angeordneten Stütznocken, Kailotten od. dgl. dazu angetan, einmal den regelmäßigen Wärmeaustausch zu verhindern und zum anderen Zonen zu schaffen, in denen wiederum die geschilderten Überhitzungserscheinungen mit ihren Folgen auftreten können. Bei beispielsweise einem Verdampfer können an diesen Nocken od. dgl. höherviskose Konzentrate hängen bleiben, wodurch im Betriebsverlauf die Verhältnisse des Strömungsquerschnittes zusätzlich verändert und beeinträchtigt werden, so daß eine entsprechend häufige Öffnung und Reinigung des Plattenstapels erforderlich ist.

Ein weiterer Nachteil besteht bei den bekannten Plattenverdampfern oder -kondensatoren darin, daß die im Kondensat enthaltene Wärme nur schlecht nutzbar gemacht werden kann. In bekannten Fällen wird diese Wärme entweder vernichtet oder es wird das Kondensat mit Hilfe einer zusätzlich erforderlichen Pumpe und eines ebenfalls zu-

sätzlich erforderlichen Wärmetauschers dazu benutzt, das zu verdampfende Medium vorzuwärmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Platten für einen Plattenverdampfer oder -kondensator der eingangs genannten Art so auszubilden, daß für das zu verdampfende Medium ein gerader, nicht durch Unterbrechungen gestörter Strömungsweg zwischen Eintritt und Austritt in den Plattenzwischenraum gegeben ist, daß für das zu verdampfende Medium außerdem ein Weg ohne nennenswerte Querschnittsänderungen erreicht ist, somit die notwendigen Stützpunkte zwischen den Platten außerhalb des Medienweges liegen und daß trotzdem eine vollständige und gleichmäßige Verteilung des zu kondensierenden Mediums über die diesem Medium zugeordneten Plattenflächen gewährleistet ist. In Weiterbildung soll für mehrstufige Verdampfer bzw. Kondensatoren die Möglichkeit eröffnet werden, das Kondensat einer Stufe durch entsprechende Ausbildung der Platten unmittelbar für die nächste Stufe zur Dampfgewinnung mitheranzuziehen. Dies soll mit den Verdampfer bzw. Kondensator kostenmäßig nicht nennenswert beeinflussenden Maßnahmen erreicht werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist ausgehend von dem eingangs genannten Plattenverdampfer oder -kondensator dadurch gelöst, daß die Profilierung der Platten durch in die für das zu verdampfende Medium ragende und dort aufeinanderliegende, sich vertikal parallel zum Medienstrom erstreckende und mit Abstand zueinander angeordnete Sicken und durch zwischen den Sicken in die Räume für

das zu kondensierende Medium ragende, dort aufeinanderliegende Noppen od. dgl. gebildet ist, daß Zu- und Abstrom des zu verdampfenden Mediums über sich an den beiden Längsenden der Platten über die gesamte Plattenbreite zwischen den Umfangsdichtungen erstreckende Durchbrechungen und die dadurch gebildeten Kanäle erfolgt, und daß Zu- und Abstrom des zu kondensierenden Mediums über in seitlichen Ausbuchtungen im Bereich des oberen und unteren Endes der Platten angeordnete Durchbrechungen und die dadurch gebildeten Kanäle gegeben ist.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen ist erreicht, daß der Strom des zu verdampfenden Mediums ohne nennenswerte Querschnittsänderung bezüglich der diesem Medium zugeordneten Plattenzwischenräume zwischen Ein- und Austritt geradlinig verläuft, wobei im Medienweg liegende Querschnittsverengungen vermieden sind ebenso wie Strömungsumlenkungen, an denen sich im zu verdampfenden Medium enthaltene Feststoffe ansetzen könnten. Andererseits erlaubt es die erfindungsgemäße Plattenprofilierung, daß der Zu- und Abstrom des zu kondensierenden Mediums von der Seite der Platten aus möglich ist, ohne daß dadurch der Lauf des Stromes des zu verdampfenden Mediums beeinträchtigt würde oder darauf Rücksicht nehmen müßte. Damit ist insgesamt eine höhere Wärmebelastung der Platten und eine einstufige Ausbildung des Verdampfers bzw. Kondensators zwischen zu verdampfendem Medium und zu kondensierendem Medium möglich, wodurch sich der Apparat hinsichtlich seiner Aus-

bildung vereinfacht und verbilligt.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, daß der Zustromquerschnitt des zu kondensierenden Mediums von den Durchbrechungen in den Raum zwischen den Platten im Bereich des sich quer zur Längserstreckung der Platten zwischen diesen ergebenden Arbeitsraumes liegt. Auf diese Weise lassen sich Druckverluste vermeiden, was erfindungsgemäß dadurch weiter gefördert wird, daß der Abstand der Noppen in Quer- und Längsrichtung der Platten angenähert die gleiche Größe aufweist, so daß sich zwischen seitlichen Zustrom des zu kondensierenden Mediums in den Plattenzwischenraum und dessen Weiterströmung senkrecht dazu keine Querschnittsänderung ergibt. Fernerhin ist es vorteilhaft, daß die Profilierung im Bereich zwischen Zu- und Abstrom des zu verdampfenden Mediums einerseits sowie Zu- und Abstrom des zu kondensierenden Mediums andererseits als quer zum Medienstrom verlaufende, im wesentlichen sinusförmige Wellung ausgebildet ist und daß die Wellung benachbarter Platten um eine halbe Wellenteilung derart gegeneinander versetzt ist, daß bezogen auf einen Plattenzwischenraum die in diesen ragenden Wellenberge parallel zum Medienstrom gegeneinander in Anlage sind.

Hierdurch sind die Plattenzwischenräume in den Bereichen zwischen Zu- und Abstrom der am Wärmeaustausch beteiligten Medien praktisch zu Rohrbündeln ausgebildet, die vermöge ihrer Glattwandigkeit bei gutem Wärmeaustausch nur geringe Strömungswiderstände darstellen und zu den definierten geometrischen Strömungsverhältnissen führen.

hfl A ·

- 11 -

Insgesamt ergeben die dargestellten erfindungsgemäßen Maßnahmen eine optimale Benetzung der Plattenzwischenräume mit dem zu verdampfenden Medium einerseits und dem zu kondensierenden Medium andererseits und damit einen hohen Ausnutzungsgrad der Wärmeaustauschflächen.

In Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Platten zwischen den Ausbuchtungen mit den dem Zu- und Abstrom des zu kondensierenden Mediums dienenden Durchbrechungen eine weitere seitliche Ausbuchtung mit Durchbrechungen und einen dadurch gebildeten Kanal für die Zufuhr des zu kondensierenden Mediums aufweisen, daß dieser weitere Kanal durch entsprechende Ausbildung der Umfangsdichtungen gegenüber den Plattenzwischenräumen abgeschlossen ist, und daß in Gestellplatte oder Deckelplatte eine Umlenkung für das zu kondensierende Medium von dem weiteren Kanal auf den ersten Kanal angeordnet ist.

Diese erfindungsgemäße Maßnahme erlaubt es, bei insbesondere größeren Plattenpaketen die Plattenzwischenräume- für das zu kondensierende Medium von beiden Seiten des Plattenpaketes aus zu beschicken, womit die Effektivität des Zutritts des zu kondensierenden Mediums gesteigert ist, ohne daß es dazu besonderer, außerhalb des Plattenapparates liegender Leitungsanordnungen bedarf. Vielmehr erlauben die geschilderten Maßnahmen den zweiten Zutritt für das zu kondensierende Medium durch die Ausbildung und Anordnung der Platten selbst, die damit bei der Herstellung

der Platten in einem Stanz- und Prägevorgang erfolgt.

Dieser weitere Kanal kann aber nach der Erfindung auch unterhalb des Anschlusses der Umlenkung in der Gestellplatte oder Deckelplatte einen Anschluß zum Abzug von Kondensat des zu kondensierenden Mediums aufweisen. Damit ist die Möglichkeit eröffnet, bei einer mehrstufigen Anlage, bei der also mehrere Plattenverdampfer oder -kondensatoren hintereinandergeschaltet sind, das Kondensat einer vorhergehenden Stufe dem weiteren Kanal der nächsten Stufe zuzuführen, wo es durch diesen weiteren Kanal einen Entspannungsraum vorfindet, so daß sich aus dem Kondensat weitere Dampfmengen gewinnen lassen, die sich dem zu kondensierenden Medium des ersten Kanals zuschlagen lassen, damit eine Wärmerückgewinnung und eine Vergrößerung der Dampfmenge des ersten Kanals ermöglichen, ohne daß es dazu besonderer Pumpen oder Wärmetauscher bedarf. Die bei dieser Stufe verbleibende Kondensatmenge des weiteren Kanals kann über den genannten zusätzlichen Anschluß abgezogen und zusammen mit der Kondensatmenge, die sich aus der Kondensierung des über den ersten Kanal zugeführten Dampfes ergibt, einer eventuellen weiteren Stufe in Form eines Plattenverdampfers bzw. -kondensators in entsprechender Weise zugeführt werden.

Weitere erfindungs'wesentliche Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Darstellung der Erfindung anhand von Zeichnungen, die sich ohne Einschränkung des Umfanges der Erfindung auf einen Plattenverdampfer

für ein zu verdampfendes Produkt beziehen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen bekannten Plattenverdampfer in Explosionsdarstellung;

Fig. 2 eine Platte des Verdampfers gemäß Fig. 1 in Einzeldarstellung;

Fig. 3 die erfindungsgemäße Platte für das zu verdampfende Produkt;

Fig. 4 die erfindungsgemäße Platte für das zu kondensierende Medium;

Fig. 5 die ausschnittweise horizontale Schnittdarstellung der Platten gemäß den Fig. 3 und 4 in deren oberem Profilierungsbereich;

Fig. 6 die ausschnittweise horizontale Querschnittsdarstellung zu den Fig. 3 und 4 der Platten im mittleren Querschnittsbereich und

Fig. 7 eine Explosionsdarstellung entsprechend Fig. 1 eines Plattenapparates mit den erfindungsgemäßen Platten gemäß Fig. 3 und 4.

Fig. 1 zeigt die auseinandergezogene Darstellung eines bekannten zweistufigen Plattenverdampfers. Er besteht aus 0 einem Rahmengestell mit einer Gestellplatte 1 und einer Deckelplatte 2 sowie dazwischen über Führungen 3, 4 aufgereihten Verdampferplatten 5, die in nicht dargestellter,

W W tt

,.··..· ·„-.:.. 322077A

- 14 -

bekannter Weise zwischen Gestellplatte 1 und Deckelplatte zu einem Plattenstapel zusammengepreßt werden, der mittels entsprechend angeordneter Umfangsdichtungen 6 zwischen den Platten abwechselnd Räume für das zu verdampfende Medium und für das zu kondensierende Medium bildet.

Durch entsprechende Durchbrechungen in den Ecken der Platten 5 bei damit korrespondierender Ausbildung der Umfangsdichtungen 6 bilden die Platten zwei Zustromkanäle 7 für den Dampf, d. h. das zu kondensierende Medium, und einen Abströmkanal 8 für dessen Kondensat sowie einen Zutrittskanal 9 für das zu verdampfende Produkt, dessen Konzentrat- und Brüdenbestandteile das Plattenpaket nach Verdampfung in zwei Stufen 10 und 11 durch einen von den Platten gebildeten Kanal 12 verlassen. Der Kanal 12 mündet in eine Einrichtung 13, in der das Konzentrat 14 vom Brüden 15 getrennt wird.

Fig. 2 zeigt eine Platte der Einrichtung gemäß Fig. 1 mit den Heizdampfführungen 7, dem Zutritt 9 für das zu verdampfende Produkt zur ersten Verdampferstufe, der Produktüberleitung 16 zur zweiten Verdampferstufe 11 und dem Produktaustritt 12 aus der zweiten Verdampferstufe. Andererseits ist ersichtlich der Austritt des Dampfkondensats des zu kondensierenden Mediums.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weisen die Platten 5 kallottenförmige VorSprünge 17 und 18 auf beiden Seiten auf, über die sie gegeneinander in Anlage sind neben der durch die nicht näher dargestellte Anlage über die Umfangsdichtungen.

Außerdem sind Sicken 19 ersichtlich, die der bestimmten Leitung des Produktes dienen.

An der bekannten Platte 5 gemäß Fig. 2 zeigt sich, daß das Produkt sich zunächst über den durch den Zutrittsquerschnitt 9 gegebenen Querschnittsbereich über die Plattenbreite verteilen muß, um dann nach der ersten Verdampferstufe über die öffnung 16 sich in der zweiten Verdampferstufe wiederum über die gesamte Plattenbreite zu verteilen, bis der Abstrom über den Kanal 12 erfolgen kann. Diese unterschiedlichen Querschnittserweiterungen und -Verengungen führen im bekannten Falle zu einer nicht gleichmäßigen Auslastung der Plattenoberfläche und damit zu einem über die Plattenoberfläche nicht gleichmäßigen Verdampfungsprozeß. Hinzu kommt, daß die Produktströmung durch die Kailotten 17 bzw. 18 unterbrochen und gestört wird, was zu Wirbelbildung und damit einhergehenden Störungen des Verdampfungsprozesses einschließlich Überhitzung und Anbacken der festeren Bestandteile auf der Seite des zu verdampfenden Mediums führt.

Was die Dampfseite, also die Seite des zu kondensierenden Mediums der Platten betrifft, so ist schon durch die beidseits angeordneten Zutrittsquerschnitte 7 einer möglichst gleichmäßigen Verteilung des Dampfes über den Plattenquerschnitt Vorschub geleistet, jedoch muß das Dampfkondensat letztendlich über die Abströmöffnung 8 abgeführt werden, was strömungsmäßig bedingt, daß auf der Dampfseite der Bereich des Zustroms 9 für das Produkt schlecht bedient ist.

Auch dadurch ergeben sich im Bereich des Produktzutrittes schlechte Wärmeaustauschverhältnisse.

Die Fig. 3 und 4 zeigen die neuen Platten, wobei in Fig. eine Platte 20 für das zu verdampfende Medium und in Fig. 4 eine Platte 21 für das zu kondensierende Medium dargestellt ist.

Den Platten ist gemeinsam, daß sie unten über den gesamten Querschnittsbereich zwischen der Umfangsdichtung 22 bzw. 23 einen rechteckigen Produktzutritt 24 aufweisen, der zur Produktseite der Platte (Fig. 3) hin entsprechend über die gesamte Plattenbreite offen ist. Die Produktseite der Platten schließt ab mit einer Durchbrechung 25 für den Austritt des aus Brüden und Konzentrat gebildeten, verdampften Produktes, der sich ebenfalls über die gesamte Plattenbreite innerhalb der Umfangsdichtung 22 bzw. 23 erstreckt.

Neben dem Rechteckquerschnitt der Platten sind mit Durchbrechungen 26, 27 von an den Platten angeformten Ausbuchtungen 28, 29 Kanäle für den Zustrom des Heizmediums bzw. Dampfes im oberen Teil der Platten unterhalb des Abstromkanales 25 für das Produkt gebildet, während am Fuße der Platten in Ausbuchtungen 30, 31 mittels Durchbrechungen 32, 33 Kanäle für den Abfluß des Kondensats des Heizmediums erstellt sind.

- 17 -

Die Prögung der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Platten ist derart unterschiedlich ausgebildet, daß im Bereich der Kanäle 26, 27 und 32, 33 die Platten auf der Produktseite durch in die Produkträume ragende und dort aufeinanderliegende, sich vertikal parallel zum Produktstrom erstreckende Sicken 34 gegeneinander abgestützt sind, während die gegenseitige Abstützung in Richtung auf die Dampfräume durch zwischen den Sicken 34 angeordnete, in die Dampfräume ragende und dort aufeinanderliegende Noppen 35 od. dgl. gebildet sind. Das sich dadurch zwischen Produktplatten 20 und Dampfplatten 21 ergebende abwechselnde Querschnittsprofil ist in Fig. 5 im Schnitt durch die Darstellung gemäß den Fig. 3 und 4 zwischen den Kanälen 26 und 27 veranschaulicht.

Diese Profilierung führt, wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich, für den Produktstrom dazu, daß das Produkt von dem Zutrittskanal 24 kommend sofort über der gesamten Plattenbreite in zur Strömungsrichtung parallele Kanäle 36 gerät, entlang derer es ohne Umlenkung und Querschnittsverengung bei einstufiger Ausbildung des Plattenverdampfers zu dem Abströmkanal 25 kommen kann.

Andererseits kann das Heizmittel, also das zu kondensierende Medium, in Form eines Heizdampfes über die Kanäle 26 und 27, wie in Fig. 4 dargestellt, im oberen Bereich der ihm zugeordneten Plattenzwischenräume seitlich in diese vermöge der Abstützung über Nocken 35 einströmen und sich dann bei Verteilung über den gesamten Plattenquerschnitt nach unten zu den Abströmöffnungen 32, 33 bewegen.

- 18 -

Wesentlich ist dabei, daß der von den Kanälen 26, 27 ausgehende Zutrittsquerschnitt dem Querschnitt entspricht, der dem zu kondensierenden Medium dann zwischen den Platten im weiteren Bewegungsbereich zur Verfügung steht. Das ist insbesondere dadurch erreicht, daß der Abstand der Noppen 35 sowohl in Querrichtung der Platten als auch in deren vertikaler Richtung etwa gleich ist, so daß sich durch die Noppenanordnung eine Querschnittsänderung nicht ergibt.

Die anhand der Fig. 3 und 4 oben und unten gezeigte Plattenprofilierung kann über die gesamte Plattenhöhe durchgeführt sein. Wie jedoch anhand der Fig. 3 und 4 veranschaulicht, ist es auch möglich, im Bereich zwischen den Kanälen 25 bis 27 einerseits und 24, 32, 33 andererseits die Plattenprofilierung in Form einer sinusförmigen Wellung auszubilden, wobei die Wellung benachbarter Platten um eine halbe Wellenteilung derart gegeneinander versetzt ist, daß bezogen auf einen Plattenzwischenraum die in diesen ragenden Wellenberge 37, 38 parallel zum Medienstrom gegeneinander in Anlage sind. Biese Querschnittsausbildung der Plattenzwischenräume ist ausschnittsweise in Fig. 6 veranschaulicht. Sie führt dazu, daß die Strömungsräume für das Produkt, also das zu verdampfende Medium, einerseits und das Heizmedium, also das zu kondensierende Medium, andererseits praktisch als glatte Rohrbündel ausgebildet sind und damit eine hinsichtlich ihrer geometrischen Verhältnisse definierte Strömungs- und Wärmeaustauschfläche bilden.

ft ·· fl

- 19 -

Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, weisen die Platten 20, 21 nicht nur symmetrisch zur senkrechten Plattenmitte beidseits Zustromwege 26, 27 für das Heizmedium auf, sondern außerdem zwischen diesen Zustromwegen und den Rückstromwegen 32, 33 für das Heizmittelkondensat Zustromwege 39, 40 in weiteren Ausbuchtungen 41, 42 auf, über die das Heizmedium bezogen auf seine Zufuhr entweder von der Gestellplatte oder von der Deckelplatte her zusätzlich durch Umlenkung in der gegenüberliegenden Platte auf die Zustromkanäle 26, 27 gegeben werden kann, um gerade bei in ihrer Erstreckung größeren Plattenverdampfern eine bessere Versorgung mit dem Heizmedium zu gewährleisten.

Auf der anderen Seite geben diese zusätzlichen Kanäle 39, 40 die Möglichkeit, bei einem aus mehreren hintereinandergeschal teten Plattenapparaten gebildeten, mehrstufigen Verdampfer bzw. -kondensator das jeweils von der vorhergehenden Stufe kommende Kondensat der nächsten Stufe auf die Kanäle 39, 40 zuzuführen, wo dieses Kondensat einen Entspannungsraum findet, in dem es weitere Dampfmengen bilden kann, die zusätzlich auf die Kanäle 26, 27 gegeben werden können, so daß die in dem aus der Vorstufe kommenden Kondensat enthaltene Wärmemenge weiter ausgenutzt werden kann, ohne daß es dazu besonderer Maßnahmen bedarf. Diese Möglichkeit ist bisher bei Plattenverdampfern bzw. -kondensatoren nicht gegeben gewesen. Das bei der im genannten Beispiel zweiten Stufe in den Kanälen 39 und 40 anfallende bzw. verbleibende Kondensat kann über eine zusätzliche Abflußleitung abgezogen werden und einer eventuellen weiteren Stufe in der entsprechenden Weise wieder zugeführt

werden.

Die dargestellten Verhältnisse sind skizzenhaft aus der Fig. 7 ersichtlich, die in der Darstellung entsprechend Fig. 1 den neuen Plattenapparat allerdings ohne Gestell zeigt.

Gemäß Fig. 7 erfolgt bei einem Plattenpaket 43 die Heizmittelzuführung, also die Zuführung des zu kondensierenden Mediums, über Kanäle 26, 27 entlang der Pfeilrichtung 44, während die Zuführung eines weiteren Heizmediums über die Kanäle 39, 40 entlang der Pfeile 45 geschieht. Auf der der Zuführung gegenüberliegenden Seite ist eine Umlenkung 46 zwischen den unteren und oberen Kanälen gegeben, von wo aus dann das Heizmittel bzw. der Dampf entlang der Pfeilrichtung 47 im Gegenstrom in die Kanäle 26, 27 gelangt. Zweckmäßigerweise kann zwischen diesen beiden Zustromrichtungen 44, 47 eine Trennung 48 vorgenommen sein, die sich in einfacher Weise dadurch verwirklichen läßt, daß im mittleren Bereich des Plattenstapels 43 bei einer Platte die Durchbrechungen 26, 27 nicht ausgestanzt werden.

Das in Fig. 7 dargestellte Beispiel bezieht sich auf einen einstufigen Plattenverdampfer, bei dem das zu kondensierende Medium 50 über die Kanäle 26, 27 einerseits und 39, 40 andererseits mit Hilfe der Umlenkung 46 und der Trennung 48 zugeführt wird. Wie vorstehend erläutert, besteht

A β β * β ·

jedoch auch die Möglichkeit, das zu kondensierende Medium 50 nur auf die Kanäle 26, 27 zu geben und die Kanäle 39, 40 bei einem mehrstufigen Apparat mit dem Kondensat einer vorhergehenden Stufe zu beschicken, wobei dieses Kondensat dann in den Kanälen 39, 40 einen Entspannungsraum findet, in dem aus diesem Kondensat weiterer Dampf entsteht, der über die Umlenkung 46 den Kanälen 26, 27 zugeführt wird, wobei dann die Trennung 48 in der Regel überflüssig sein wird. Das in den Kanälen 39, 40 bei der Entspannung übrig bleibende Kondensat kann über unten liegende Anschlüsse 51, 52 dem Kondensatabfluß 53 zugeführt und eventuell in einer weiterfolgenden Verdampferstufe in der Weise verwertet werden, wie dies in diesem Zusammenhang anhand der Kanäle 39, 40 beschrieben wurde.

Allgemein sei noch darauf hingewiesen, daß selbstverständlich die Umlenkung 46 bezogen auf Fig. 7 auch an der rechten, das Plattenpaket abschließenden Stirnplatte bei Fortlassung der Trennung 48 angeordnet sein kann, so daß die links als Abschluß dargestellte Platte ohne Anschlüsse bzw. Durchbrechungen ausgeführt sein kann. Dies hängt von den Gegebenheiten des Einzelfalles ab.

Außerdem ist es selbstverständlich, daß, wie bekannt, bei einem Plattenverdampfer bzw. -kondensator der Querschnitt des HeizmittelZutrittes 26, 27 größer ist als der Querschnitt 32, 33 des Kondensatabflusses, wogegen auf der Produktseite, d. h. also auf der Seite des zu verdampfenden Mediums, der Zutrittsquerschnitt 24 kleiner ist als der

Austrittsquerschnitt 25. Wie anhand der Fig. 3 bis 6 im übrigen ersichtlich, sind wegen der unterschiedlich ausgebildeten Profilierung der der Verdampfung eines Mediums dienenden Platte einerseits und der der Kondensation eines anderen Mediums dienenden Platte andererseits hierfür jeweils entsprechend unterschiedliche Plattentypen erforderlich.

Claims

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. R. LEMCKE (13125/26) L/bz

DR.-ING. H. J. BROMMER
AMALIENSTRASSE 28
KARLSRUHE 1

W. Schmidt GmbH & Co. K.G., Pforzheimer Straße 46, 7518 Bretten

Patentansprüche

(A Δ Plattenverdampfer oder -kondensator, bei dem die aus Blech gestanzten und durch Pressen mit einer Profilierung versehenen, im wesentlichen rechteckigen Platten in einem Rahmengestell zwischen einer Gestellplatte und einer Deckelplatte des Rahmengestells fluchtend geführt Fläche an Fläche lösbar zu einem Stapel gespannt sind, wobei die Platten zwischen einander abwechselnd mittels zwischen ihnen angeordneter, in entsprechenden Nuten der Platten sitzender Umfangsdichtungen geschlossene Strömungsräume für ein zu verdampfendes Medium einerseits und andererseits für ein dazu parallel geführtes, zu kondensierendes Medium bilden, die über miteinander fluchtende, von Durchbrechungen der Platten gebildete Zu- und Abströmöffnungen mittels entsprechender Ausbildung der Umfangsdichtungen einerseits mit dem zu verdampfenden Medium und andererseits mit dem zu kondensierenden Medium beschickbar sind, und wobei die Platten über ihre Fläche stellenweise mittels ihrer Profilierung gegeneinander in Anlage und abgestützt sind,
dadurch gekennzeichnet,

f, ft *t m · · · w

— 2 —

daß die Profilierung der Platten (20, 21) durch in die Räume (36) für das zu veredampfende Medium ragende und dort aufeinanderliegende, sich vertikal parallel zum Medienstrom erstreckende und mit Abstand zueinander angeordnete Sicken (3*0 und durch zwischen den Sicken in die Räume für das zu kondensierende Medium ragende, dort aufeinanderliegende Noppen (35) od dgl. gebildet ist, daß Zu- und Abstrom dös zu verdampfenden Mediums über sich an den beiden Längsenden der Platten über die gesamte Plattenbreite zwischen den Umfangsdichtungen (22, 23) erstreckende Durchbrechungen (24, 25) und die dadurch gebildeten Kanäle erfolgt, und daß Zu- und Abstrom des zu kondensierenden Mediums über in seitlichen Ausbuchtungen (28, 29; 30, 31) im Bereich des oberen und unteren Endes der Platten angeordnete Durchbrechungen (26, 27; 32, 33) und die dadurch gebildeten Kanäle gegeben ist.
2. Plattenverdampfer oder -kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustromquerschnitt des zu kondensierenden Mediums von den Durchbrechungen (26, 27) in den Raum zwischen den Platten (20, 21) im Bereich des sich quer zur Längserstreckung der Platten zwischen diesen ergebenden Arbeitsraumes liegt.
3. Plattenverdampfer oder -kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Noppen (35) in Quer- und Längsrichtung der Platten (20, 21) angenähert die gleiche Größe aufweist.

β » * ■» f

, »ft «ft·»«*
4. Plattenverdampfer oder -kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung im Bereich zwischen Zu- und Abstrom (24, 25) des zu verdampfenden Mediums einerseits sowie Zu- und Abstrom (26, 27; 32, 33) des zu kondensierenden Mediums andererseits als quer zum Medienstrom verlaufende, im wesentlichen sinusförmige Wellung (37, 38) ausgebildet ist und daß die Wellung benachbarter Platten um eine halbe Wellenteilung derart gegeneinander versetzt ist, daß bezogen auf einen Plattenzwischenraum die in diesen ragenden Wellenberge parallel zum Medienstrom gegeneinander in Anlage sind.
5. Plattenverdampfer oder -kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (20, 21) zwischen den Ausbuchtungen (28, 29; 32, 33) mit den dem Zu- und Abstrom des zu kondensierenden Mediums dienenden Durchbrechungen (26, 27; 30, 31) eine weitere seitliche Ausbuchtung (41, 42) mit Durchbrechungen (39, 40) und einen dadurch gebildeten Kanal für die Zufuhr des zu kondensierenden Mediums aufweisen, daß dieser weitere Kanal durch entsprechende Ausbildung der Umfangsdichtungen gegenüber den Plattenzwischenräumen abgeschlossen ist und daß in Gestellpöatte oder Deckelplatte eine Umlenkung (46) für das zu kondensierende Medium von dem weiteren Kanal auf den ersten Kanal angeordnet ist.
6. Plattenverdampfer oder -kondensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Kanal (39, 40)

unterhalb des Anschlusses der Umlenkung (46) in der Gestellplatte oder Deckelplatte einen Anschluß (51, 52) zum Abzug von Kondensat des zu kondensierenden Mediums aufweist.
7. Plattenverdampfer oder -kondensator nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanal zum Zustrom des zu kondensierenden Mediums im Bereich der Mitte des Plattenstapels (43) geschlossen ist.
8. Plattenverdampfer oder -kondensator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß des ersten Kanals (26, 27) durch Fortlassen der Durchbrechung der zugeordneten seitlichen Ausbuchtung (28, 29) bei einer Platte gegeben ist.
9. Plattenverdampfer oder -kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Ausbuchtungen (28, 29; 30, 31; 41, 42) und die in diesen angeordneten Durchbrechungen (26, 27; 32, 33; 39, 40) und die dadurch gebildeten Kanäle paarweise spiegelbildlich zur vertikalen Längsmitte der Platten (20, 21) angeordnet sind.