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Patent Searching and Data


Title:
FALLING FILM EVAPORATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/182596
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a falling film evaporator which has a head region (2) comprising a lateral wall (241), a product inlet (21), a product distributor (23), and a cover (24). The cover (24) together with the lateral wall (241) of the head region (2) spans an upper vapor chamber. The height of the lateral wall (241) of the head region (2) is dimensioned such that a personnel work area (20) is spanned and the upper vapor chamber can be accessed. Furthermore, an openable entrance (26) to the personnel work area (20) is provided. The invention further relates to a method for cleaning heating body falling film tubes (31) of an evaporator (3) of a falling film evaporator (1).

Inventors:
FRICKE VERONIKA (DE)
SCHMIDT BERNHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/061582
Publication Date:
December 12, 2013
Filing Date:
June 05, 2013
Export Citation:
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Assignee:
BMA BRAUNSCHWEIGISCHE MASCHB ANSTALT AG (DE)
International Classes:
B01D1/06; C13B25/00
Foreign References:
FR2816221A12002-05-10
US2494767A1950-01-17
EP0343531A11989-11-29
DE1519637A11970-11-05
US1520368A1924-12-23
DE1519637A11970-11-05
DE8200719U11983-06-23
Attorney, Agent or Firm:
EINSEL, Martin et al. (DE)
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Claims:
Ansprüche

1 . Fallstromverdampfer aufweisend einen Kopfbereich (2) mit einer seitlichen Wandung (241 ), mit einem Produkteinlass (21 ), einem Produktverteiler (23) und einem Deckel (24), wobei der Deckel (24) mit der seitlichen Wandung (241 ) des Kopfbereichs (2) einen oberen Brüdenraum aufspannt,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Höhe der seitlichen Wandung (241 ) des Kopfbereiches (2) so groß bemessen ist,

dass ein Mann-Arbeitsbereich (20) aufgespannt und der obere Brüdenraum begehbar ausgestaltet ist, und

dass ein oder mehrere offenbare Zugänge (26s, 26z, 26h) zu dem Mann-Arbeitsbereich (20) vorgesehen sind.

2. Fallstromverdampfer nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass mindestens einer der Zugänge (26s, 26z) ein Mannloch ist.

Fallstromverdampfer nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die seitliche Wandung (241 ) des Kopfbereiches (2) als Verlängerung der seitlichen Wandung des Verdampfers (3) ausgebildet ist.

Fallstromverdampfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass der Deckel (24) mit einem Flanschringelement versehen ist, dass die seitliche Wandung (241 ) des Kopfbereiches (2) auf ihrer oberen

Seite mit einem zweiten Flanschringelement ausgestattet ist, und

dass beide zueinander passende Flanschringelemente zur Erzielung der

Dichtheit des Apparates mit Druckbehälterschrauben verschraubbar sind. Fallstromverdampfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass ein Hebezeug (28) temporär anbringbar oder stationär vorgesehen ist.

Fallstromverdampfer nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Hebezeughalter (27) im Bereich des Deckels (24) vorgesehen ist.

Fallstromverdampfer nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Produktzuführung (22) zur Zuführung des Produktes vom Produkteinlass (21 ) zum Produktverteiler (23) vorgesehen ist.

Fallstromverdampfer nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass in dem Mann- Arbeitsbereich (20) auf der Innenseite der seitlichen Wandung (241 ) eine Absetzhalterung (29) zur temporären Aufnahme des Produktverteilers (23) oder von Produktverteilersegmenten (231 , 232) vorgesehen ist.

9. Fallstromverdampfer nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Absetzhalterung (29) temporär anbringbar und/oder temporär aufklappbar ist.

10. Fallstromverdampfer nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass einer der Zugänge, insbesondere ein Mannloch (26s), in der seitlichen Wandung (241 ) angeordnet ist.

1 1 . Fallstromverdampfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass der Produktverteiler (23) mindestens in zwei Produktverteilersegmente (231 , 232) segmentiert ausgebildet ist, und

dass die Produktzuführung (22) zur Verteilung des Produktes auf die Produktverteilersegmente (231 , 232) einen Produktzuführungsverteiler (221 ) aufweist.

12. Fallstromverdampfer nach Anspruch 1 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Hebezeughalter (27) in dem Mann-Arbeitsbereich (20) auf der Innenseite des Deckels (24) vorgesehen ist.

13. Fallstromverdampfer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass einer der Zugänge, insbesondere ein Mannloch (26z), mittig im Deckel (24) vorgesehen ist.

14. Fallstromverdampfer nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Hebezeughalter (27) außerhalb des Mann-Arbeitsbereiches (20), insbesondere oberhalb des Deckels (24), angeordnet ist.

15. Fallstromverdampfer nach Anspruch 13 oder 14,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Produktzuführung (22) mit einem Verschluss des mittig im Deckel (24) vorgesehenen Zugangs (26z) fest verbunden und mit diesem gemeinsam handhabbar ist.

16. Fallstromverdampfer nach Anspruch 13 bis 15,

dadurch gekennzeichnet,

dass mindestens ein weiterer Zugang (26h) zum Zugriff auf die Absetzhalterung (29) vorgesehen ist.

17. Verfahren zur Reinigung von Heizkörper-Fallstromrohren (31 ) eines Verdampfers (3) eines Fallstromverdampfers (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit den Schritten:

a) Öffnen des Zugangs oder eines der Zugänge (26s, 26z) zum Freigeben des Mann-Arbeitsbereiches (20);

b) Anheben des Produktverteilers (23) oder eines Produktverteilersegmentes (231 , 232);

c) ggf. Ablegen des Produktionsverteilers (23) oder des Produktverteilersegments auf der Absetzhalterung (29) auf der Innenseite der seitlichen Wandung (241 );

d) Reinigen der Produktverteiler (23) oder des Produktverteilersegments (231 , 232) und der unter dem Produktverteiler (23) oder dem Produktverteilersegment (231 , 232) liegenden Heizkörper- Fallstromrohren (31 );

e) Absenken des Produktverteilers (23) oder des Produktverteilersegmentes (231 , 232);

f) ggf. Wiederholung der Schritte b) bis e) für weitere Produktverteilersegmente (232, 231 );

g) Verschließen des Zugangs (26s, 26z) zum Mann-Arbeitsbereich (20).

Description:
Fallstromverdampfer

Die Erfindung betrifft einen Fallstromverdampfer aufweisend einen Kopfbereich mit einer seitlichen Wandung mit einem Produkteinlass, einem Produktverteiler und einem Deckel, wobei der Deckel mit der seitlichen Wandung des Kopfbereichs einen oberen Brüdenraum aufspannt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Reinigung von Heizkörper-Fallstromrohren eines Verdampfers eines Fallstromverdampfers. Fallstromverdampfer der hier interessierenden Art sind relativ hohe, häufig über 20 Meter hohe Apparatetürme, in denen im Kopfbereich eine zu konzentrierende Produktflüssigkeit eingeleitet wird. Hierbei handelt es sich beispielsweise in Indien oder auch im Senegal um Rohrzuckersaft mit etwa 12% Zuckergehalt, in Deutschland und anderen Teilen Europas handelt es sich meist um Zuckerrübensaft.

Nach dem Einfüllen des Zuckerrohr- oder Zuckerrübensaftes in beispielsweise etwa 26 Meter Höhe fällt dieser durch ein sehr dickes Rohr durch einen Deckel in einen Bereich unterhalb des Deckels und gelangt dann auf einen Verteilboden, den Produktverteiler. Dieser Produktverteiler sorgt dafür, dass der Zuckersaft in zahlreiche, beispielsweise ungefähr 1000, nebeneinanderstehende dünne Rohre mit jeweils etwa 4 cm Durchmesser gelangt. Diese etwa 8 bis 12 Meter langen Rohre werden dann dazu genutzt, die Flüssigkeit zu verdampfen, so dass sich der Zuckergehalt bis unten zum Boden auf etwa 70% angereichert hat und der Rest als Wasserdampf seitlich abgeführt werden kann.

In Deutschland müssen nach einer Zuckerrübenkampagne, also einmal im Jahr, die Heizkörper-Fallstromrohre entsprechend gereinigt werden, da sich Verunreinigungen abgesetzt und Verkrustungen gebildet haben. Hierzu wird mittels eines herbeigeholten Krans der Kopfbereich samt Deckel und Produktverteiler entfernt und entweder am Boden abgesetzt oder auf einem benachbarten Fallstromverdampfer abgelegt. Meistens stehen gleich eine ganze Reihe Fallstromverdampfer nebeneinander, die zentralisiert eine Konzentrierung eines Produktes vornehmen.

Der abzuhebende Deckel wiegt etwa 5 Tonnen, so dass dies schon einen gewissen apparativen und auch organisatorischen, sicherheitstechnischen und zeitlichen Aufwand darstellt. Außerdem muss üblicherweise der Flansch dieses Deckels mittels ungefähr 100 Druckbehälterschrauben beispielsweise vom Typ M33 auf dem Mantel des Verdampfers befestigt werden, da im Inneren des Fallstromverdampfers ein erheblicher Druck herrscht und ohne eine derartig feste Verschraubung der Deckel undicht würde. Natürlich wird der Fallstromverdampfer für die Reinigung und Demontage drucklos gefahren.

Diese De- sowie erneute Montage ist sehr aufwendig, was aber im Allgemeinen in Kauf genommen wird, da sie zumindest in Deutschland nur einmal im Jahr durchgeführt werden muss, noch dazu im Frühjahr oder Sommer, wo ohnehin die Fallstromverdampfer ungenutzt bleiben und nicht benötigt werden. Es gibt also keine unerwünschten Maschinenruhezeiten. Auch das Personal steht nahezu beliebig zur Verfügung, da die Zuckerrüben-Kampagne im Herbst und Winter bereits abgeschlossen ist. Gleichwohl entstehen durch die Kranarbeiten erhebliche Kosten, die aus wirtschaftlicher Betrachtung besser vermieden werden.

In Indien oder vergleichbaren Staaten mit Zuckerrohrverarbeitung werden die Fallstromverdampfer jedoch zum Teil das ganze Jahr über genutzt, da in manchen dieser Länder Zuckerrohr das ganze Jahr über anfällt. Zudem ist die Verschmutzung der Heizkörper-Fallstromrohre deutlich höher, wodurch die Rohre alle zwei oder vier Wochen gereinigt werden müssen, damit deren Effizienz nicht zu stark abfällt. Die bedingt durch die notwendige zeitintensive Demontage sowie erneute Montage des Kopfbereiches zur Reinigung der darunter liegenden Heizkörper- Fallstromrohre langen Stillstandzeiten führen zu erheblichen Produktionsausfällen, da der Zeitaufwand für das Abnehmen der Deckel erheblich ist und die hierfür notwendigen Kräne üblicherweise nicht sofort zur Verfügung stehen. Eine Vielzahl von Mitarbeitern wird gleichzeitig benötigt, um diese Deckel zu demontieren, zu entfernen, die Reinigung durchzuführen und hinterher die bis zu ca. 5 Tonnen schweren Deckel wieder zu montieren. Derartige Fallstromverdampfer sowie spezielle Ausgestaltungen der Produktverteiler sind im Stand der Technik seit vielen Jahrzehnten bekannt.

Aus der Druckschrift DE-PS 1 519 637 ist ein derartiger Fallstromverdampfer bekannt. Dieser besitzt eine spezielle Produktverteilung auf die darunter liegenden Röhren aus unterschiedlich ausgebildeten Überlaufkörpern.

Weiter ist aus der Druckschrift DE 82 00 719 U1 ein Fallstromverdampfer für die Zuckerindustrie bekannt, bei dem ein Saftabscheider vorgesehen ist. Problematisch an den bisher im Stand der Technik bekannten Möglichkeiten, die unterhalb der Produktverteiler angeordneten Heizkörper-Fallstromrohre zu reinigen, ist die Schwierigkeit zunächst den gesamten Kopfbereich zu demontieren, wozu schweres Gerät, insbesondere ein Kran notwendig ist, wobei dieses Demontieren erheblichen personellen als auch zeitlichen Einsatz benötigt. Gleiches gilt für die erneute Montage des Kopfbereiches des Fallstromverdampfers.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fallstromverdampfer anzugeben, der eine einfachere Reinigung der Heizkörper- Fallstromrohre ermöglicht.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Reinigungsverfahren zur Reinigung der Heizkörper-Fallstromrohre eines Fallstromverdampfers aufzuzeigen.

Gelöst wird die erstgenannte Aufgabe mittels der Erfindung mit einem gattungsgemäßen Fallstromverdampfer dadurch dass die Höhe der seitlichen Wandung des Kopfbereiches so groß bemessen ist, dass ein Mann- Arbeitsbereich aufgespannt und der obere Brüdenraum begehbar ausgestaltet ist, und dass ein oder mehrere offenbare Zugänge zu dem Mann-Arbeitsbereich vorgesehen sind.

Die zweite Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Reinigung von Heizkörper- Fallstromrohren eines Verdampfers eines Fallstromverdampfers mit folgenden Schritten gelöst:

Öffnen des Zugangs oder eines der Zugänge zum Freigeben des Mann- Arbeitsbereiches; Anheben des Produktverteilers oder eines Produktverteilersegmentes; ggf. Ablegen des Produktionsverteilers oder des Produktverteilersegments auf der Absetzhalterung auf der Innenseite der seitlichen Wandung; Reinigen der Produktverteiler oder des Produktverteilersegments und der unter dem Produktverteiler oder dem Produktverteilersegment liegenden Heizkörper-Fallstromrohren; Absenken des Produktverteilers oder des Produktverteilersegmentes; ggf. Wiederholung der Schritte für weitere Produktverteilersegmente; Verschließen des Zugangs zum Mann-Arbeitsbereich.

Die Erfindung löst die gestellten Probleme gänzlich überraschend. Zu berücksichtigen ist nämlich, dass der Verteilboden allein durch sein Gewicht auf dem Rohrboden zentriert aufliegt. Er befindet sich zwar auch in dem Druckraum, der Druck lastet auf ihm jedoch von oben und von unten, so dass die Schwerkraft in 26 Metern Höhe den Produktverteiler auf dem Rohrboden hält. Dadurch, dass die Höhe der seitlichen Wandung des Deckels vergrößert ist, wobei ein Mann-Arbeitsbereich aufgespannt und der obere Brüdenraum begehbar ausgestaltet ist, und mindestens ein offenbarer Zugang zu dem Mann-Arbeitsbereich vorgesehen ist, sind nunmehr Mitarbeiter in der Lage durch den offenbaren Zugang in den Mann-Arbeitsraum, also dem Raum zwischen dem Produktverteiler und dem Deckel, einzusteigen und dort mittels mobiler oder auch fest positionierter Hebewerkzeuge eine Hebe- und/oder Drehbewegung des Produktverteilers vorzunehmen, so dass ein Teil oder alle unter dem Produktverteiler angeordneten Heizkörper-Fallstromrohre zur Reinigung zugänglich werden. Mit der Erfindung wird ein Fallstromverdampfer mit einem geänderten Kopfbereich geschaffen. Trotz des vergrößerten und voluminöseren Kopfbereichs ist der Fallstromverdampfer einfach und kostengünstig in der Herstellung und muss für die Reinigung der im unteren Bereich liegenden Heizkörper-Fallstromrohre nicht demontiert werden.

Zwei unterschiedliche Konzepte haben sich bei Versuchen als besonders geeignet herausgestellt, um die Erfindung zu realisieren.

In einer der beiden Ausführungsformen wird der Zugang in den Mann- Arbeitsbereich durch eine Öffnung in der seitlichen Wandung bereitgestellt. Bei dieser Ausführungsform steigt zumindest eine Person von der Seite in den wie erwähnt entsprechenden großausgebildeten Arbeitsbereich und unternimmt dort die entsprechenden Schritte, um den Produktverteiler von den zu reinigenden Heizkörper-Fallstromrohren nach oben abzuheben.

Diese Ausführungsform der Erfindung wird insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn der Produktverteiler mindestens in zwei Produktverteilersegmente segmentiert ausgebildet ist und die Produktzuführung zur Verteilung des Produktes auf die Produktverteilersegmente einen Produktzuführungsverteiler aufweist.

Hierdurch kann der Produktverteiler mit seinem insgesamt doch erheblichen Gewicht in einzelnen Segmenten nacheinander angehoben werden, entsprechend verdreht innerhalb des Deckels gehalten werden, so dass die darunter liegenden Heizkörper-Fallstromrohre abschnittsweise nacheinander gereinigt werden können. Eine zweite, ebenfalls sehr vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Zugang in dem Mann-Arbeitsbereich durch eine Öffnung zentral oder mittig oben im Deckel vorgesehen ist. In diesem Fall steigt die Person von oben in den Mann-Arbeitsbereich. Der Produktverteiler ist in diesem Falle nicht zwei- oder mehrteilig, sondern einteilig. Er wird in diesem Falle dann insgesamt von den Heizkörper-Fallstromrohren senkrecht nach oben abgehoben und mittels Hebewerkzeugen nach oben gezogen, nachdem die Person den Mann- Arbeitsraum wieder durch den mittigen Zugang verlassen hat. In einer modifizierten dritten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ebenfalls eine Öffnung zentral oder mittig oben im Deckel vorgesehen ist, durch welche eine Hebezeug geführt werden kann. Bei dieser Version bleibt der Zugang in dem Mann-Arbeitsbereich für Personen ein Mannloch, durch das von der Seite her in den Mann-Arbeitsbereich eingestiegen wird. Aus dem Mann- Arbeitsbereich heraus wird dann das Hebezeug durch die mittlere Öffnung geführt und dort von weiteren Personen angenommen (oder auch umgekehrt).

Nachdem der Produktverteiler angehoben ist, wird bei der zweiten und der dritten Ausführungsform durch das in der seitlichen Wandung vorgesehene Mannloch der Mann-Arbeitsbereich durch die gleiche oder auch eine andere Person betreten, die nun unterhalb des angehobenen Produktverteilers tätig werden und die Heizkörper-Fallstromrohre nun reinigen kann.

Entsprechende Hebewerkzeuge können in einer Ausführungsformen der vorstehenden ersten Alternative der Erfindung auf der Innenseite des Deckels vorgesehen werden, wobei diese tragbar und mobil ausgestaltet werden können. Gleichwohl ist aber auch die Ausgestaltung als drucksicheres stationär angeordnetes Hebewerkzeug möglich, welches permanent im Fallstromverdampfer zum Anheben des Produktverteilers vorgesehen ist, insbesondere in Ausführungsformen der vorstehenden zweiten und dritten Alternative auch oberhalb des Deckels.

Wenn der Zugang ein Mannloch ist, wobei der Zugang bevorzugt in dieser Ausführungsform in der seitlichen Wandung angeordnet ist, wird gewährleistet, dass der Zugang bereits kurz nach dem Herunterfahren des Fallstromverdampfers offenbar ist und der Mann-Arbeitsbereich freigegeben ist. Ein derartiges Mannloch muss selbstverständlich auch verschließbar sein und gegen die erheblichen Drücke im Inneren des Fallstromverdampfers gesichert werden, jedoch bedarf es hierbei lediglich nur einer geringen Anzahl an Sicherungsmitteln, wie beispielsweise entsprechenden Bolzenverbindungen.

Dann, wenn in dem Mann-Arbeitsbereich auf der Innenseite der seitlichen Wandung eine stationäre oder auch temporär anbringbare oder aufklappbare Absetzhalterung zur temporären Aufnahme des Produktverteilers oder der Produktverteilersegmente vorgesehen ist, können diese den gesamten Produktverteiler aufnehmen und oberhalb stützen, oder aber einzelne Produktverteilersegmente, die natürlich auch mehrere Tonnen wiegen können und nicht einfach auf die noch stehen bleibenden anderen Produktverteilersegmente abgelegt werden können, da diese auf ihrer Oberseite zerdrückt und beschädigt werden würden, aufnehmen und stützen. Hierzu sieht man speziell von den Wänden des Fallstromverdampfers herunterklappbare Elemente vor, auf die einzelne Produktverteilersegmente temporär abgelegt werden können, wobei dies zweckmäßig auf der Seite oberhalb des stehenbleibenden Produktverteilerbodens erfolgt. Damit ist die geöffnete Seite von oben problemlos zugänglich und man sieht direkt in die geöffneten Rohre dieser Seite und kann diese reinigen. Das Reinigen selbst ist bekannt.

Insbesondere ist in dem Mann-Arbeitsbereich auf der Innenseite des Deckels ein Hebezeughalter, beispielsweise in Form eines Doppel-T-Trägers, bevorzugt mit einem temporär anbringbaren Hebezeug, vorgesehen.

Alternativ können auch Hebezeuge auf der Außenseite des Deckels des Fallstromverdampfers angebracht werden, die dann temporär in den Innenraum beispielsweise über eine Seilwirkverbindung hineinwirken. Dies kann über zusätzlich im Deckel vorgesehene Öffnungen erfolgen, die als Mannloch oder Handloch ausgestaltet sind. Auch diese Öffnungen sind im regulären Betrieb verschlossen, um den Druckaufbau zu ermöglichen.

Besonders vorteilhaft weist in einer Ausführung zur nachträglichen Verbesserung eines bestehenden Fallstromverdampfers ein Adapterringelement zur Herstellung eines Fallstromverdampfers einen zylindrischen Mantel mit einem offenbaren Zugang und einem ersten Verbindungselement zur Verbindung des Adapterringelementes mit dem Deckel auf der einen Seite und mit einem zweiten Verbindungselement zur Verbindung des Adapterelementes mit dem Deckel-Anschluss am Fallstromverdampfer auf. Auf diese Weise kann ein derartig ausgebildetes Adapterringelement nachträglich auf einen existierenden Fallstromverdampfer zwischen Deckel und Verdampfer eingebaut werden, bevorzugt nach einer Reinigung, um so bei zukünftigen Reinigungen wie oben beschrieben vorgehen zu können. Verfahrensgemäß umfasst die Reinigung von Heizkörper-Fallstromrohren eines Verdampfers eines Fallstromverdampfers mit einem entsprechend ausgestalteten Kopfbereich die Schritte: a) Öffnen des Zugangs zum Freigeben des Mann-Arbeitsbereiches;

b) Anheben des Produktverteilers oder eines Produktverteilersegmentes;

c) Reinigen der Produktverteiler und der unter dem Produktverteilersegment liegenden Heizkörper-Fallstromrohre;

d) Absenken des Produktverteilers oder des Produktverteilersegmentes;

e) ggf. Wiederholung der Schritte b) bis d) für weitere Produktverteiler- segmente;

f) Verschließen des Mannloches zum Mann-Arbeitsbereich.

Die Vorgehensweisen unterscheiden sich in den Details bei den drei oben erläuterten Alternativen. So wird bei einem nicht segmentierten Produktverteiler nach dem Vorbereiten des Anhebens des Produktverteilers noch das Verlassen des Mann-Arbeitsbereiches durch den entsprechenden Mitarbeiter erfolgen, um innerhalb des Mann-Arbeitsbereiches dann den Produktverteiler nach oben ziehen zu können. Der Mitarbeiter tritt dann durch den Zugang von der Seite her wieder in den nun wieder freigegebenen Mann-Arbeitsbereich ein, nachdem der Produktverteiler in demselben nach oben gezogen oder anderweitig angehoben worden ist. Bei allen Alternativen wird zweckmäßig der Produktverteiler nach dem Anheben für den weiteren Vorgang fixiert, insbesondere durch Absetzen auf einer Absetzhalterung, die zu diesem Zweck auch aufgeklappt oder temporär angebracht werden kann.

Besonders bevorzugt ist eine Vorgehensweise, bei der mit dem Deckel des mittigen Zugangs zum Mann-Arbeitsbereich auch gleichzeitig die Produktzuführung herausgezogen wird. Diese wird dann außerhalb des Kopfbereiches abgelegt, entweder im Bereich oben auf dem oder auf einem benachbarten Deckel eines anderen Fallstromverdampfers oder auch in speziell vorgesehenen Auffangstationen.

Bevorzugt werden die nahezu halbkreisförmigen Produktverteilersegmente, bei einer zweigeteilten Ausführung, zunächst ein Stückchen nach oben angehoben und im Anschluss um die Achse der kompletten Anlage auf die andere Hälfte gedreht, um dort in eine der Halterungen abgesetzt zu werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen können den Figuren entnommen werden. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Darin zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines im Stand der Technik bekannten Fallstromverdampfers in einem betriebsbereiten Zustand;

Figur 2 eine schematische Darstellung des im Stand der Technik aus

Figur 1 bekannten Fallstromverdampfers in einem zur Reinigung der Heizkörper-Fallstromrohre bereiten Zustand; Figur 3 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fallstromverdampfers in einem betriebsbereiten Zustand;

Figur 4a eine schematische Detaildarstellung des Kopfbereiches der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Fallstromverdampfers in einem betriebsbereiten Zustand;

Figur 4b eine schematische Detaildarstellung des Kopfbereiches der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fallstromverdampfers in einem zur Reinigung einer ersten Hälfte der Heizkörper-Fallstromrohre bereiten Zustand;

Figur 4c eine schematische Detaildarstellung des Kopfbereiches der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fallstromverdampfers in einem zur Reinigung einer zweiten Hälfte der Heizkörper-Fallstromrohre bereiten Zustand; Figur 5 eine schematische Detaildarstellung des Kopfbereiches der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fallstromverdampfers in einem zur Reinigung einer ersten Hälfte der Heizkörper-Fallstromrohre bereiten zweiten Zustand;

Figur 6 eine räumliche Darstellung eines Kopfbereiches der ersten

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fallstromverdampfers in einem zur Reinigung einer zweiten Hälfte der Heizkörper- Fallstromrohre bereiten zweiten Zustand;

Figur 7 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fallstromverdampfers in einem betriebsbereiten Zustand; Figur 8 eine vergrößerte Darstellung eines Elements aus Figur 7; und

Figur 9 eine schematische Detaildarstellung des Kopfbereiches der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fallstromverdampfers in einem zur Reinigung bereiten zweiten Zustand.

In Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines im Stand der Technik bekannten Fallstromverdampfers 1 in einem betriebsbereiten Zustand dargestellt.

Der Fallstromverdampfer 1 besteht aus einem Kopfbereich 2, einem Verdampfer 3, sowie einem Unterteil 4.

Der Kopfbereich 2 umfasst einen Deckel 24, in dem ein Produkteinlass 21 angeordnet ist. Ferner ist in dem Deckel 24 des Kopfbereiches 2 eine Produktzuführung 22 vorgesehen. Das zu konzentrierende Produkt aus dem Produkteinlass 21 wird zu einem Produktverteiler 23 geleitet. Der Produktverteiler 23 bewirkt eine gleichmäßige Verteilung des zu konzentrierenden Produktes im Verdampfer 3. Der Kopfbereich 2 weist außerdem eine seitliche Wandung 241 auf. Diese ist im dargestellten Beispiel zugleich eine seitliche Wandung des Deckels 24, bevorzugt ist die seitliche Wandung 241 des Kopfbereichs 2 jedoch eine Verlängerung des Mantels des Verdampfers 3 nach oben.

Der Verdampfer 3 umfasst einen Dampfraum 34, in dem die Heizkörper- Fallstromrohre 31 angeordnet sind. Bei den Heizkörper-Fallstromrohren 31 handelt es sich um eine Vielzahl gebündelter und nebeneinander angeordneter Einzelrohre die von einem Heizdampf umströmt werden. Dieser Heizdampf wird über einen Dampfeinlass 32 in den Dampfraum 34 eingebracht und im unteren Bereich durch einen Dampfauslass 33 wieder aus dem Dampfraum 34 herausgeführt. Beim Durchströmen des Dampfraumes 34 erfolgt eine Energieübertragung aus dem Heizdampf an die Heizkörper-Fallstromrohre 31 , so dass ein innerhalb des Heizkörper-Fallstromrohres 31 strömendes Produkt erhitzt wird, wobei insbesondere Wasser ausgedampft wird und als Ergebnis ein im Wesentlichen aus Wasser bestehender Produktdampf, auch Brüden genannt, sowie ein Konzentrat des Produktes übrig bleiben.

Die im Verdampfer 3 angeordneten Heizkörper-Fallstromrohre 31 münden in das Unterteil 4. Hierbei sammelt sich das Konzentrat in einem Konzentratsammler 41 des Unterteils 4, wobei das Konzentrat über einen Konzentratablass 42 aus dem Fallstromverdampfer 1 entnommen werden kann.

Für die im Verdampfer 3 verdampften Produktbestandteile, die in gasförmiger Form vorliegen, ist ein Gemischkanal 43 vorgesehen, der diese verdampften Bestandteile aus dem Unterteil 4 zur weiteren Verarbeitung aus dem Unterteil 4 herausführt. Diese Konzentratverdampfungsgase können beispielsweise in einem nachgeschalteten Abscheider weiter getrennt werden. Während des Betriebes eines solchen Fallstromverdampfers 1 erfolgt mit der Zeit eine Verschmutzung der innerhalb des Verdampfers 3 angeordneten Heizkörper-Fallstromrohre 31 , so dass diese nach einer gewissen Betriebszeit intensiv gereinigt werden müssen. Hierzu wird eine zwischen Kopfbereich 2 und Verdampfer 3 vorgesehene Flanschverbindung 25 gelöst, so dass der Deckel 24 mit einem Kran oder dergleichen von dem Fallstromverdampfer 1 abgehoben und abgenommen werden kann.

Weiterhin ist es ebenfalls notwendig, den einteiligen Produktverteiler 23 auf gleiche Weise aus dem Fallstromverdampfer 1 zu Reinigungszwecken zu entfernen. Nachdem die Bauteile des Kopfbereiches 2 entfernt sind, können die Heizkörper-Fallstromrohre 31 von oben gereinigt werden, so dass etwaig vorhandene Verkrustungen und Verunreinigungen entfernt werden. Nach diesem Reinigungsvorgang werden der Produktverteiler 23 sowie der Deckel 24 wieder mit Hilfe eines Krans auf dem Fallstromverdampfer 1 aufgesetzt. Nach dem Aufsetzen wird als letzter Schritt die Flanschverbindung 25 zwischen dem Verdampfer 3 und dem Kopfbereich 2 wieder hergestellt, so dass der Fallstromverdampfer 1 erneut in Betrieb genommen werden kann.

Da entsprechend hohe Drücke innerhalb des Verdampfers 3 herrschen, muss die Flanschverbindung 25 entsprechend dimensioniert ausgebildet sein, so dass diese den Drücken stand hält. Ein Lösen dieser Flanschverbindung 25 ist mit einem immensen Zeitaufwand verbunden, so dass dies zu längeren Ausfallzeiten des Fallstromverdampfers 1 führt. Im Stand der Technik wird eine derartige Flanschverbindung mit weit mehr als 100 Druckbehälterschrauben beispielsweise vom Typ M33 hergestellt, wobei es entsprechend lange dauert um diese Schrauben alle zu entfernen bzw. wieder anzubringen.

Außerdem ist zu berücksichtigen, dass beim Lösen der Flanschverbindung die Dichtung zerstört werden kann.

Im Weiteren werden für gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 verwendet. Zu deren prinzipieller Funktion wird auf Figur 1 verwiesen.

In Figur 2 ist eine schematische Darstellung des im Stand der Technik aus Figur 1 bekannten Fallstromverdampfers 1 in einem zur Reinigung der Heizkörper-Fallstromrohre 31 bereiten Zustand dargestellt. Hierbei ist der Deckel 24 mit der seitlichen Wandung 241 des Kopfbereichs 2 und mit etwaigen Anbauteilen in einem ersten Schritt mittels eines Krans abgenommen und am Boden abgesetzt worden. Im Anschluss wurde der Produktverteiler 23 ebenfalls mittels des Krans abgenommen und ebenfalls am Boden abgesetzt, um dort gereinigt zu werden. Nunmehr ist der Zugang zu den zu reinigenden Heizkörper-Fallstromröhren 31 freigegeben, so dass nunmehr die Reinigung der Selbigen erfolgen kann. Nach Abschluss der Reinigungsarbeiten erfolgt die in umgekehrter Reihenfolge durchzuführende Wiederaufbringung des Produktverteilers 23 sowie des Deckels 24 mit der anschließenden Verschraubung des Deckels 24 mit dem Verdampfer 3 über die Flanschverbindung 25. Die Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fallstromverdampfers 1 in einem betriebsbereiten Zustand.

In dieser Darstellung ist der erfindungsgemäße Fallstromverdampfer 1 mit dem neu gestalteten Kopfbereich 2 gezeigt. Der Kopfbereich 2 weist stark erhöhte beziehungsweise nach oben verlängerte Seitenwände 241 auf, so dass hier ein Mann-Arbeitsbereich 20 ausgebildet wird. In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Verlängerung der Seitenwände 241 dadurch vorgenommen, dass die Seitenwandung des Deckels 24 verlängert wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist jedoch vorgesehen, dass nicht die seitliche Wandung des Deckels, sondern die seitliche Wandung des Verdampfers selbst nach oben verlängert wird, sich der Deckel des Verdampfers 3 nicht verändert. Der Deckel 24 besitzt bevorzugt ein fest verschweißtes Flanschringelement als massives Ringelement mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt. Dieses Flanschringelement wird mit dem Flanschringelement der Verlängerung der seitlichen Wandung 241 des Verdampfers 3 zur Herstellung der Dichtheit des Apparates mit Druckbehälterschrauben verschraubt. Beide Flansch- ringelemente sind jeweils ohne zusätzliche Adapterringelemente fest mit dem Deckel 24 beziehungsweise der seitlichen Verlängerung 241 der Wandung des Verdampfers 3 verschweißt und bilden zusammen mit den Verschraubungen im betriebsbereiten Zustand eine Flanschverbindung. Einzelheiten hierzu sind insbesondere auch in der Figur 6 zu erkennen.

Auf der Seitenwandung 241 ist ein Zugang 26 in Form eines Mannloches vorgesehen, durch das Arbeiter in den Mann-Arbeitsbereich eintreten können, nachdem die Anlage in den Reinigungsbetrieb heruntergefahren wurde.

Weiterhin ist in diesem Ausführungsbeispiel der Produktverteiler 23 segmentiert ausgebildet, so dass sich zwei Produktverteilersegmente 231 und 232 ausbilden, die separat und insbesondere nacheinander von den darunter liegenden Heizkörper-Fallstromrohre 31 abgenommen werden können, um die frei gelegten Heizkörper-Fallstromrohre 31 zu reinigen.

Auf Grund des segmentiert ausgebildeten Produktverteilers 23 ist ferner ein Produktzuführungsverteiler 221 vorgesehen, der das zugeführte Produkt während des Betriebes auf die Produktverteilersegmente 231 und 232 verteilt. Bei einer entsprechenden größeren Anzahl von Segmenten erfolgt eine entsprechend breitere Vorverteilung des Produktes.

Figur 4a zeigt eine schematische Detaildarstellung des Kopfbereiches 2 des erfindungsgemäßen Fallstromverdampfers 1 aus der Figur 3 in einem betriebsbereiten Zustand. Der Zugang 26 ist hierbei fest verschlossen. Die beiden Produktverteilersegmente 231 und 232 sind nebeneinander liegend angeordnet. Im Nachgang zu dem Produktzuführungsverteiler 221 sind auf diesen Verlängerungsrohrelemente angebracht, so dass das Produkt bis an den Produktverteiler 23 herangeführt werden kann. Diese Produktzuführungsverteiler sollten der Einfachheit halber zum Reinigen abgenommen werden und können auf dem zweiten Produktverteilersegment 232 einfach temporär zwischengelagert werden. Figur 4b zeigt eine schematische Detaildarstellung des Kopfbereiches 2 des erfindungsgemäßen Fallstromverdampfers 1 aus der Figur 3 in einem zur Reinigung einer ersten Hälfte der Heizkörper-Fallstromrohre 31 bereiten Zustand.

Hierbei ist das erste Produktverteilersegment 231 angehoben und mittels eines nicht weiter dargestellten Hebemittels oberhalb des zweiten Produktverteilersegmentes 232 zwischengeparkt. In Figur 4c ist eine schematische Detaildarstellung des Kopfbereiches 2 des erfindungsgemäßen Fallstromverdampfers 1 aus der Figur 3 in einem zur Reinigung einer zweiten Hälfte der Heizkörper-Fallstromrohre 31 bereiten Zustand dargestellt. Nach der Reinigung des ersten Abschnittes unterhalb des ersten Produktverteilersegmentes 231 ist dieses wieder bestimmungsgemäß aufgesetzt worden. Nunmehr ist das zweite Produktverteilersegment 232 angehoben und mittels eines nicht weiter dargestellten Hebemittels oberhalb des ersten Produktverteilersegmentes 231 zwischengeparkt.

Nach erfolgter Reinigung wird das zweite Produktverteilersegment 232 wieder an die bestimmungsgemäße Stelle zurückgehoben. Sodann kann der Fallstromverdampfer wieder in Betrieb gehen. Der Vollständigkeit halber sei noch angemerkt, dass der Verteilboden nicht direkt auf den Heizkörper-Fallstromrohren 31 des Verdampfers 3 aufliegt, sondern dass er beabstandet auf dem Rohrboden aufliegt. Dies ist in den Zeichnungen der Einfachheit halber nicht dargestellt. Figur 5 zeigt eine schematische Detaildarstellung des Kopfbereiches 2 des erfindungsgemäßen Fallstromverdampfers 1 in einem zur Reinigung einer ersten Hälfte der Heizkörper-Fallstromrohre 31 bereiten zweiten Zustand. Hier soll die Hebezeuganordnung an Hand eines Beispiels verdeutlicht werden, wobei an der Innenwandung des Deckels 24 ein Hebezeughalter 27 angebracht ist. Dies kann beispielsweise ein Doppel-T-Träger sein, an dem eine Laufkatze mit einem Hebezeug 28 angebracht ist.

In Figur 6 ist eine räumliche Darstellung eines Kopfbereiches 2 des erfindungsgemäßen Fallstromverdampfers 1 in einem zur Reinigung einer zweiten Hälfte der Heizkörper-Fallstromrohre 31 bereiten zweiten Zustand dargestellt. Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Figur 7 dargestellt. Der Aufbau des Fallstromverdampfers 1 in seinem unteren Bereich mit dem Verdampfer 3 und dem Unterteil 4 und den zugehörigen Elementen entspricht der Darstellung der ersten Ausführungsform aus den Figuren 3 bis 6. Oben auf den Heizkörper-Fallstromrohren 31 des Verdampfers 3 ist wiederum der Produktverteiler 23 angeordnet. In dieser Ausführungsform ist er einteilig, also nicht segmentiert.

Oberhalb des Produktverteilers 23 ragt die seitliche Wandung 241 des Deckels 24 soweit nach oben, dass sich innerhalb des Deckels 24 im Kopfbereich 2 ein Mann-Arbeitsbereich 20 ausbildet. Auf dem Produktverteiler 23 könnte also eine Person stehen und arbeiten, um etwa Hebemittel anzubringen oder Maßnahmen an der Innenseite des Deckels 24 vorzunehmen. Deutlich zu erkennen ist die Produktzuführung 22, die von dem Produkteinlass 21 zum Produktverteiler 23 führt.

Der Produkteinlass 21 ist hier anders als in der Ausführungsform der Figuren 3 bis 6 so aufgebaut, dass ein zusätzlicher Zugang 26z vorgesehen ist, durch welchen eine Person von oben in den Mann-Arbeitsbereich 20 gelangen kann. Damit dies möglich ist, muss der Verschluss des mannlochartigen Zugangs 26z gelöst werden. In der dargestellten Ausführungsform ist dieser Verschlussdeckel einstückig mit der Produktzuführung 22 ausgebildet. In einer weiteren Ausführungsform ist der zusätzliche Zugang 26z nicht als Zugang für eine Person ausgebildet, sondern er besitzt Abmessungen, die ein Durchführen von Hebezeug (nicht dargestellt) ermöglichen, wie noch weiter unten näher erörtert wird.

Wirft man einen Blick in die Figur 8, so sieht man dort die Produktzuführung 22, die hier festgeschweißt oder anders mit dem Verschluss des Zugangs 26z verbunden ist. Nach dem Herausnehmen aus dem Zugang 26z wird dieser Verschluss samt Produktzuführung 22 außerhalb des Deckels 24 abgelegt, beispielsweise auf einem benachbarten Fallstromverdampfer 1 (nicht dargestellt) oder an einem anderen geeigneten Platz.

Nachdem der Verschluss geöffnet ist, kann in der zweiten Ausführungsform eine Person in den Mann-Arbeitsbereich 22 durch den Zugang 26z hineinsteigen. Sie kann dort den Produktverteiler 23 entsprechend vorbereiten, etwa durch Anbringen eines (nicht dargestellt) Hebezeugs 28 an dem Produktverteiler 23.

Anschließend verlässt die Person den Mann-Arbeitsbereich 20 durch den Zugang 26z und Produktverteiler 23 wird dann mit dem Hebezeug 28 nach oben angehoben.

In der dritten Ausführungsform könnte das Hebezeug 28 direkt von außen durch den Zugang 26z montiert werden oder eine Person betritt den Man- Arbeitsbereich 22 durch den Zugang 26s und führt dann die Anbringarbeiten durch. Sie verlässt den Bereich dann wieder durch den Zugang 26s und auch hier wird der Produktverteiler 23 mit dem Hebezeug 28 nach oben angehoben.

Diese Situation ist in der Figur 9 dargestellt. Man sieht dort, dass der Produktverteiler 23 von den oberen Enden der Heizkörper-Fallstromrohre 31 nach oben abgehoben ist.

In dieser Position wird der Produktverteiler 23 auf einer Absetzhalterung 29 abgesetzt. Diese Absetzhalterung 29 kann entweder eine temporär von der Person zeitweise im Mann-Arbeitsraum 20 auf der Innenseite der seitlichen Wandung 241 angebracht werden, oder die Absetzhalterung 29 kann auch permanent dort angebracht und aufklappbar oder in anderer Form benutzbar sein.

Der zentrale oben auf dem Deckel 24 angeordnete Zugang 26z kann bei der zweiten und der dritten Ausführungsform während dieses Vorgangs geöffnet bleiben, ebenso auch noch im Folgenden. Nun kann die gleiche oder eine andere Person durch den Mannlochzugang 26s von der Seite des Deckels 24 her in den nun wieder freien Mannloch- Arbeitsbereich 20 einsteigen. Diese Person befindet sich nun unterhalb des Produktverteilers 23, welcher sicher auf den Absetzhalterungen 29 ruht, aber oberhalb der nun offenen und zugänglichen Enden der Heizkörper- Fallstromrohre 31 . Damit kann nun der Reinigungsvorgang stattfinden.

Neben den beiden Zugängen 26s in der seitlichen Wandung 241 und 26z mittig oben auf dem Deckel 24 können auch noch ein oder mehrere kleinere handlochartige Zugänge 26h in der seitlichen Wandung 241 des Deckels 24 vorgesehen werden. Diese können vorgesehen werden, um das Anbringen der Absetzhalterungen 29 oder deren Funktion zu unterstützen. Auch die Montage des Hebezeugs 28 oder auch der Reinigungsvorgang für die Heizkörper- Fallstromrohre 31 können in ähnlicher Form unterstützt werden. Nach dem Verlassen des Mann-Arbeitsbereichs 20 durch die Person kann dann wieder der Produktverteiler 22 von den Absetzhalterungen 29 abgehoben und auf die Oberseite der Heizkörper-Fallstromrohre 31 abgesenkt werden. Auch bei diesen Maßnahmen können die handlochgroßen zusätzlichen Öffnungen 26h hilfreich sein. Im Übrigen ist nachwievor der mittige obere Zugang 26z offen und kann ebenfalls für diese Maßnahmen unterstützend herangezogen werden.

Nach dem Absenken des Produktverteilers 23 wird dann wieder der mittige obere Zugang 26z durch Einführen des Verschlusses der Produktzuführung 22 aus der Figur 8 verschlossen, ebenso auch die seitliche mannlochgroße Öffnung 26s.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele sind nicht abschließend zu sehen, sondern stellen lediglich Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Fallstromverdampfers 1 dar. Form, Größe, Länge und Dicke sind an die Gegebenheiten anzupassen. Es können alle erdenklichen Grundformen, Grundrisse und räumliche Formen ausgebildet werden.

Bezugszeichenliste

1 Fallstromverdampfer

2 Kopfbereich

20 Mann-Arbeitsbereich

21 Produkteinlass

22 Produktzuführung

221 Produktzuführungsverteiler

23 Produktverteiler

231 , 232 Produktverteilersegment

24 Deckel

241 seitliche Wandung

25 Flanschverbindung

26 Zugang

26 h Zugang (Handloch)

26 s Zugang seitlich (Mannloch)

26 z Zugang zentral beziehungsweise mittig (Mannloch)

27 Hebezeughalter

28 Hebezeug

29 Absetzhalterung

3 Verdampfer

31 Heizkörper-Fallstromrohr

32 Dampfeinlass

33 Kondensatauslass

34 Dampfraum

4 Unterteil

41 Konzentratsammler

42 Konzentratablass

43 Gemischkanal