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Verfahren und Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung von aus einigen hintereinander geschalteten Gliedern bestehenden, insbesondere für Zuckersaft, Maischen und Salzlösungen der chemischen
Industrie bestimmten Schnellstromverdampfern.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung von aus mehreren hintereinander geschalteten Gliedern bestehenden Schnellstromverdampfern, welche insbesondere zur Behandlung von Zuckersaft, Maischen und Salzlösungen der chemischen Industrie bestimmt sind.
Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zum geregelten Betrieb von mehreren hintereinander geschalteten Gliedern von Schnellstromverdampfern vorgeschlagen worden, bei welchen die Flüssigkeit aus dem letzten Verdampfer mit der frisch zulaufenden Flüssigkeit vereinigt in den ersten Verdampfer zurückströmt. Diesen Verfahren bzw. Vorrichtungen haftet der Mangel an, dass bei ihnen die Regelung
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keit erfolgt.
Beim Verfahren gemäss der Erfindung wird hingegen d3r Abfluss der Flüssigkeit aus dem letzten Gliede des Systems in derartiger Abhängigkeit vom Zuflusse der frischen Flüssigkeit in das erste Glied geregelt, dass sich bei schwächerem Zufluss der Abfluss verringert.
Das Wesen des neuen Regelverfahrens besteht darin, dass das Reglergefäss zwei Abteilungen für frische und konzentrierte Flüssigkeit enthält, mit zwischen beiden Abteilungen angeordnetem Überlauf für beide Flüssigkeiten und in der frisch zulaufenden Flüssigkeit angeordnetem Schwimmer, der auf das Abflussventil für konzentrierte Flüssigkeiten wirkt, so dass bei niedrigem Spiegel in der Abteilung für den Rohsaft, Dicksaft dem Überlauf zugeführt wird.
Die zur Durchführung dieses Verfahrens bestimmte Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, dass das Reglergefäss durch Einbau von Trennwänden in zwei Abteilungen und einen dazwischenliegenden Überlauf unterteilt ist, wobei die mit der Rohsaftleitung in Verbindung stehende Abteilung am Boden des Reglergefässes durch eine Aussparung in der Trennwand mit dem Überlauf in Verbindung steht, dessen Ableitung unter Zwischenschaltung von Ventilen mit den Verdampfungsgliedern in Verbindung gebracht ist, und dass die Dicksaftleitungen der beiden Glieder unter Zwischenschaltung von Ventilen mit der Dicksaftleitung des Reglergefässes in Verbindung stehen, wobei die Dicksaftleitung unter Zwischenschaltung eines Ventils noch nach dem Gliede hin abgezweigt ist.
Um ein vorzeitiges Öffnen des Abflussventils zu verhindern, ist gemäss einer weiteren Ausführungsform des Reglergefässes in der Dicksaftabteilung ein zweiter Schwimmer angeordnet, welcher ebenfalls auf das Abflussventil wirkt, so dass dieses erst dann in Tätigkeit gesetzt wird, nachdem alle Verdampferglieder normalen Saftinhalt erlangt haben und dabei ein normaler Abfluss der konzentrierten Flüssigkeit stattfinden kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des neuen Reglerverfahrens dargestellt, u. zw. ist zur Erläuterung der Erfindung ein zweigliedriger Saftverdampfer für Zuckerfabriken gewählt worden.
Fig. 1 zeigt schematisch zwei vereinigte Glieder des Verdampfers mit einem einfachen Regler und Fig. 2 ebenfalls schematisch den Regler allein in einer andern Ausführung, bei welcher zwei Schwimmer zur Anwendung kommen. Der für die beiden Glieder A und B verwendete Regler C besteht aus drei durch die Trennwände 2 und 3 gebildeten Abteilungen. Die Wand 2 reicht nicht bis an den Boden heran, sondern zwischen ihrem unteren Rande und dem Boden des Gefässes 1 befindet sich eine Aussparung 4,
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teilung des Reglergefässes 1 eintritt, in die benachbarte Abteilung fliesst. Aus dieser Abteilung gelangt die Flüssigkeit mittels einer Leitung 6 zu den Ventilen 7 und 8, mit Hilfe deren sie den einzelnen Gliedern des Verdampfers zugeführt wird.
Bei normalem Betriebe ist das Ventil 8 geschlossen, so dass die Flüssigkeit nur über das Ventil 7 in den unteren Teil des Gliedes A fliesst. Im Rohrsystem des Gliedes A siedend, wird die Flüssigkeit nun nach oben getrieben und tritt, wie durch Pfeile angedeutet ist, in das Mittelrohr 12 über, welches zwecks Isolation gegen Wärme, innerhalb des unten offenen Rohres 19 nach unten
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ist, so dass die Flüssigkeit über das Ventil 18 in den unteren Teil des anderen Gliedes B strömt, wo sie abermals zum Sieden gebracht wird und im oberen Teile des Gliedes B in das Rohr 10 überströmt, um über das Ventil 13 des Anschlussrohres 9 in die dritte Abteilung des Reglergefässes 7 zu gelangen.
Die Fortsetzung 11 des Rohres 12 hinter dem Ventil 15 steht über dem Ventil 14 abermals in Verbindung mit dem Anschlussrohr 9, und die erwähnten Ventile 7, 8, 14, 13, 15 und 18 dienen zum Ausserbetriebsetzen irgendeines der Glieder A und B, falls sich dies als notwendig erweist.
Die konzentrierte Flüssigkeit, z. B. Saft, sammelt sich in der dritten Abteilung an und wird aus dieser über das Ventil 16 und Rohr 17 zum nächsten Verdampfer oder nach einer andern Station hin geleitet.
Im oberen gemeinsamen Räume des Reglergefässes 1 ist an der Aufhängung 20 ein Waagebalken 21 angelenkt. Die Aufhängung 20 ist durch einen Schraubenmechanismus 22 von aussen her in verschiedenen Höhen einstellbar. Ein Ende des Hebels 21 trägt den in die frische Flüssigkeit in der ersten Abteilung eintauchenden Schwimmer 23 ; von diesem Hebel hängt eine zweigelenkige Zugstange 24 herab, deren
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gleich sei, steht das Reglergefäss 1 mittels des Rohres 26 mit diesen Gliedern in Verbindung. Ausserdem ist das Reglergefäss 1 mit einer Schauöffnung 27 versehen, welche ein Beobachten der frischen und konzentrierten Flüssigkeit und damit auch die Regulierung der Höhe der Aufhängung 20 ermöglicht, wodurch der Hub des Ventils 16 reguliert werden kann.
Die beschriebene Anordnung hat folgende Wirkungsweise :
Wenn die Flüssigkeit die erste Abteilung des Reglergefässes 1 verlässt und die beiden Glieder A
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nicht hindurchfliessen kann, in dieser ersten Abteilung ansammelt und den Schwimmer 23 hebt. Ist der Zufluss so stark, dass der Überschuss immer mehr zunimmt, dann beginnt dieser über die Wand 2 in die mittlere Abteilung überzufliessen und gelangt nun auch durch das Rohr 6 zum ersten Gliede A Durch Hochgehen des Schwimmers 23 öffnet sich das Ventil 16 und die konzentrierte Flüssigkeit kann nach dem nächsten Verdampfer hin abfliessen.
Lässt hingegen der Zufluss nach der ersten Abteilung hin nach, dann hört auch der Flüssigkeitsüberlauf über die Wand 2 auf und der Schwimmer beginnt zu sinken, wodurch das Ventil 16 geschlossen wird. Demzufolge steigt die bereits konzentrierte Flüssigkeit der dritten Abteilung, bis sie selbst über die Wand 3 in die mittlere Abteilung zu fliessen beginnt und zusammen mit der frischen Flüssigkeit durch das Rohr 6 in das erste Glied A zurückkehrt, was so lange andauert, bis abermals normaler Zufluss frischer Flüssigkeit einsetzt.
Nachdem-wie bereits eingangs erwähnt wurde-zu Betriebsbeginn ein vorzeitiges Öffnen des Ventils 16 und dadurch ein Entweichen des Dampfes in den nächsten Verdampfer oder nach einer andern Station hin stattfinden könnte, verwendet man mit Vorteil die in Fig. 2 veranschaulichte Ausführungsform des Reglers.
Zum Unterschiede gegenüber dem im vorstehenden beschriebenen Regler trägt hier die Aufhängung 20 noch einen zweiten Hebel 28, der mit einem in die konzentrierte Flüssigkeit der dritten Abteilung eintauchenden Schwimmer versehen ist. Der Hebel 28 steht durch eine Lasche 30 mit dem ersten Hebel 21 in Verbindung, während die Zugstange 24 des Ventils 16 an diese Lasche 36 angeschlossen ist. Die übrigen Bestandteile sind dieselben wie bei der ersten Ausführungsform und tragen dieselben Bezugszeichen.
Die Wirkungsweise des Reglers gemäss der zweiten Ausführungsform ist folgende :
Beginnt sich der Verdampfer zu füllen, dann füllt sich zwar die erste Abteilung mit frischer Flüssigkeit, jedoch der Schwimmer 23 bleibt unbeeinflusst, da er das Gewicht des bisher nicht untertauchten Schwimmers 29 nicht zu überwinden vermag. Erst wenn die Flüssigkeit den Verdampfer durchströmt und schon konzentrierte Flüssigkeit sich in der dritten Abteilung ansammelt, beginnt sich auch
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Lässt aber der Zufluss nach, dann sinkt der Schwimmer 23 ; der Schwimmer 29 reicht aber allein nicht aus, um das Ventil 16 offen zu halten, so dass sich dieses neuerdings schliesst, wodurch die normale Regulierung wie beim einfachen Regler einsetzt,
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Mit der Vorrichtung gemäss der Erfindung kann man ein richtige Funktionieren auch bei überdimensionierten Verdampfern erreichen, wo infolge zu kleinen Zuflusses an frischer Flüssigkeit die durch Sieden im Rohrsystem hinaufgetriebene Flüssigkeit nicht genügend ergänzt wird, weil dieser Flüssigkeitsmangel durch die hinreichend erzwungene Zirkulation der Flüssigkeit ersetzt wird.
Ausserdem kann irgendeines der Glieder leicht ausser Betrieb gesetzt werden, wie dies Fig. 1 veranschaulich, und es ist somit klar, dass eine ähnliche Anordnung auch bei mehrgliedrigen Anlagen Verwendung finden kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur selbsttätigen Regelung von aus einigen hintereinander geschalteten Gliedern bestehenden, insbesondere für Zuckersaft, Maischen und Salzlösungen der chemischen Industrie bestimmten Schnellstromverdampfern unter Anwendung eines von einem Schwimmer betätigten Regulierabflussventils, wobei der Abfluss der Flüssigkeit aus dem letzten Gliede des Systems in derartiger Abhängigkeit vom Zuflusse der frischen Flüssigkeit in das erste Glied geregelt wird, dass sich bei schwächerem Zufluss der Abfluss verringert, dadurch gekennzeichnet, dass das Reglergefäss zwei Abteilungen für frische und konzentrierte Flüssigkeit enthält, mit zwischen beiden Abteilungen angeordnetem Überlauf für beide Flüssigkeiten und in der frisch zulaufenden Flüssigkeit angeordnetem Schwimmer,
der auf das Abflussventil für konzentrierte Flüssigkeiten wirkt, so dass bei niedrigem Spiegel in der Abteilung für den Rohsaft, Dicksaft dem Überlauf zugeführt wird.