| WO/2013/176393 | VAPORIZER |
| JP2006010271 | HEAT EXCHANGER FOR FUEL CELL POWERED VEHICLE |
| JP5716499 | Heat exchanger and air conditioner |
LÜTKE SUNDERHAUS LUDGER (DE)
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ZIMMERMANN DIETRICH (DE)
| GEÄNDERTE ANSPRÜCHE beim Internationalen Büro eingegangen am 27 Dezember 2017 (27.12.2017) Verfahren zum Betrieb eines Rohrbündel-Wärmeaustauschers zur Erhitzung eines temperatursensiblen Konzentrats (P) eines Lebensmittelprodukts unter hohem Druck, mit dem Rohrbündel-Wärmeaustauscher (100), der die folgenden Merkmale aufweist: • mit wenigstens einem Rohrbündel (100.1 ), das aus einer Anzahl (N) parallel geschalteten, innenseits jeweils vom Konzentrat (P) durchströmten Innenrohren (300) besteht, • die Innenrohre (300) sind kreisringförmig, auf einem einzigen Kreis (K) angeordnet und stützen sich endseitig jeweils in einer ersten und einer zweiten Rohrträgerplatte (700, 800) ab, • die Innenrohre (300) erstrecken sich in Längsrichtung eines als Ringraum ausgebildeten Außenkanals (200*), der von einem Heizmedium (M) durchströmt ist, • die Innenrohre (300) besitzen einen gemeinsamen Eintritt (E), der in einem mit der ersten Rohrträgerplatte (700) verbundenen ersten Austauscherflansch (500) in Form einer dort zentrisch angeordneten ersten Anschlussöffnung (500a) ausgebildet ist, • die Innenrohre (300) besitzen einen gemeinsamen Austritt (A), der in einem mit der zweiten Rohrträgerplatte (800) verbundenen zweiten Austauscherflansch (600) in Form einer dort zentrisch angeordneten zweiten Anschlussöffnung (600a) ausgebildet ist, • die Innenrohre (300) enden fluidgängig wenigstens austrittsseitig in einem umlaufenden Ringraum (R), der in der zweiten Rohrträgerplatte (800) und/oder dem zweiten Austauscherflansch (600) ausgebildet ist, • der umlaufende Ringraum (R) ist über einen ringraumförmigen austritts- seitigen Kanal (600b) mit der zweiten Anschlussöffnung (600a) fluidgängig verbunden, • der ringraumförmige austrittsseitige Kanal (600b) ist radial außenseits von dem zweiten Austauscherflansch (600) und radial innenseits von einem axialsymmetrisch an der zweiten Rohrträgerplatte (800) angeordneten Verdrängerkörper (12) begrenzt, GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) • der ringraumförmige austrittsseitigen Kanal (600b) weist eine definierte Erstreckungslänge (L) und einen definierten längenabhängigen Verlauf seiner Kanaldurchtrittsquerschnitte (As) auf, dadurch gekennzeichnet, • dass die vom Konzentrat (P) beaufschlagten Strömungswege des Rohrbündel-Wärmeaustauschers (100) derart ausgelegt sind, dass das Konzentrat (P) mit einem Druck (p) bis maximal 350 bar beaufschlagbar ist, • dass eine definierte strömungsmechanische Scherbeanspruchung des Konzentrats (P) erzeugt wird, die den als Geliereffekt bezeichneten Viskositätsanstieg im Konzentrat (P) einerseits tendenziell reduziert und andererseits standardisiert, • dass bei der Erhitzung des Konzentrats (P) in den Innenrohren (300) zur Erzeugung der definierten strömungsmechanischen Scherbeanspruchung eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit (v) des Konzentrats (P) in den Innenrohren (300) vorgesehen ist und/oder • dass zur Erzeugung der definierten strömungsmechanischen Scherbeanspruchung eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit (v) des Konzentrats (P) im ringraumförmigen austrittsseitigen Kanal (600b) vorgesehen ist und • dass die erhöhte Strömungsgeschwindigkeit (v) bis maximal 3 m/s beträgt. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erhöhte Strömungsgeschwindigkeit (v) über die gesamte Erstreckungslänge (L) des ringraumförmigen austrittsseitigen Kanals (600b) konstant ist. Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Rohrbündel-Wärmeaustauschers nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerungsparameter für das Erhitzen und die definierte strömungsmechanische Scherbeanspruchung durch die Eigenschaften des zu erhitzenden Konzentrats (P) und die physikalischen Randbedingungen bestimmt sind, GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) 31 • wobei unter den Eigenschaften des zu erhitzenden Konzentrats (P) dessen Volumenstrpm, Viskosität, Druck, Temperatur und Trockenstoff- Konzentration und unter den physikalischen Randbedingungen Druck und Temperatur am Ort einer der definierten strömungsmechanischen Scherbeanspruchung nachfolgenden Behandlung des Konzentrats (P) verstanden wird, • wobei die Steuerungsparameter, jeweils bezogen auf das Konzentrat (P), der Druck (p), eine austrittsseitige Erhitzungstemperatur (T), die erhöhte Strömungsgeschwindigkeit (v) und eine Intensität der strömungsmechanischen Scherbeanspruchung sind, und • wobei die Steuerungsparameter mittels einer vor oder bei Inbetriebnahme des Rohrbündel-Wärmeaustauschers erstellten oder hinterlegten Kalibrierfunktion eingestellt werden. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in einer Anlage zum Zerstäubungstrocknen, wobei das Konzentrat (P) nach der Erhitzung und der definierten strömungsmechanischen Scherbeanspruchung anschließend unmittelbar an einen Ort seines Druckzerstäubens überführt wird, wobei eine Überführungszeit (At) für das unmittelbare Überführen durch einen entsprechenden strömungstechnisch wirksamen Abstand zwischen den Mitteln zur Durchführung der definierten strömungsmechanischen Scherbeanspruchung und dem Ort des Druckzerstäubens bestimmt ist. Rohrbündel-Wärmeaustauscher zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , • mit wenigstens einem Rohrbündel (100.1 ), das aus einer Anzahl (N) parallel geschalteten, innenseits jeweils vom Konzentrat (P) durchströmten Innenrohren (300) besteht, • die Innenrohre (300) sind kreisringförmig, auf einem einzigen Kreis (K) angeordnet und stützen sich endseitig jeweils in einer ersten und einer zweiten Rohrträgerplatte (700, 800) ab, GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) 32 • die Innenrohre (300) erstrecken sich in Längsrichtung eines als Ringraum ausgebildeten Außenkanals (200*), der von einem Heizmedium (M) durchströmt ist, • die Innenrohre (300) besitzen einen gemeinsamen Eintritt (E), der in einem mit der ersten Rohrträgerplatte (700) verbundenen ersten Austauscherflansch (500) in Form einer dort zentrisch angeordneten ersten Anschlussöffnung (500a) ausgebildet ist, • die Innenrohre (300) besitzen einen gemeinsamen Austritt (A), der in einem mit der zweiten Rohrträgerplatte (800) verbundenen zweiten Austauscherflansch (600) in Form einer dort zentrisch angeordneten zweiten Anschlussöffnung (600a) ausgebildet ist, • die Innenrohre (300) enden fluidgängig wenigstens austrittsseitig in einem umlaufenden Ringraum (R), der in der zweiten Rohrträgerplatte (800) und/oder dem zweiten Austauscherflansch (600) ausgebildet ist, • der umlaufende Ringraum (R) ist über einen ringraumförmigen austritts- seitigen Kanal (600b) mit der zweiten Anschlussöffnung (600a) fluidgängig verbunden, • der ringraumförmige austrittsseitige Kanal (600b) ist radial außenseits von dem zweiten Austauscherflansch (600) und radial innenseits von einem axialsymmetrisch an der zweiten Rohrträgerplatte (800) angeordneten Verdrängerkörper (12) begrenzt, • der ringraumförmige austrittsseitigen Kanal (600b) weist eine definierte Erstreckungslänge (L) und einen definierten längenabhängigen Verlauf seiner Kanaldurchtrittsquerschnitte (As) auf, dadurch gekennzeichnet, • dass die erste Anschlussöffnung (500a) übergangslos in einen Innendurchgang eines Verbindungsbogens oder einer Verbindungsarmatur (1000) übergeht, der/die, in Strömungsrichtung gesehen, der ersten Anschlussöffnung (500a) vorgeordnet ist, • dass die zweite Anschlussöffnung (600a) übergangslos in einen Innendurchgang eines Verbindungsbogens oder einer Verbindungsarmatur (1000) übergeht, der/die, in Strömungsrichtung gesehen, der zweiten Anschlussöffnung (600a) nachgeordnet ist, GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) 33 dass der/die jeweilige Verbindungsbogen/Verbindungsarmatur (1000) in den zugeordneten Austauscherflansch (500; 600) ein Stück weit eingreift und mit dem Austauscherflansch (500; 600) außen mit einer hochdruckfesten, mehrlagig ausgeführten ersten Schweißnaht (S1 ) und innen mit einer zweiten Schweißnaht (S2) verschweißt ist und dass das Ende jedes Innenrohres (300) an der Austrittsseite in die zugeordnete Rohrträgerplatte (700; 800) rundum mit dieser mit einer hochdruckfesten dritten Schweißnaht (S3) verschweißt ist. Rohrbündel-Wärmeaustauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanaldurchtrittsquerschnitte (As) des ringraumförmigen austrittssei- tigen Kanals (600b) über die gesamte Erstreckungslänge (L) konstant sind. Rohrbündel-Wärmeaustauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanaldurchtrittsquerschnitt (As) dem Gesamtdurchtrittsquerschnitt (NA,) aller parallel durchströmten Innenrohre (300) entspricht. GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) |