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Vorrichtung zur Konzentration von Flüssigkeiten.
Es ist bekanntlich vorteilhaft, beim Eindampfen von Produkten, die im Verlaufe ihrer Konzentration Kristalle ausscheiden, die zu konzentrierende Lösung so schnell als möglich an den Heizflächen entlang kreisen zu lassen, um dadurch die Bildung von Niederschlägen auf diesen Heizflächen zu vermeiden und gleichzeitig eine gute Wärmeübertragung zu erzielen. Dabei wird die Lösung, solange sie mit der Heizfläche in Berührung steht, einem Druck unterworfen, der genügend gross ist, damit das Kochen derselben nicht bei Berührung der Heizfläche, sondern erst in einem besonderen, örtlich davon getrennten Teil des Kessels erfolgt, wo die überhitzte, einem niedrigeren
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dampfraum bewirken.
Abgesehen von den Umständen, welche die Inbetrieb-und Reinhaltung solcher Pumpen verursacht, haben letztere noch den Nachteil, schlecht zu funktionieren, weil Kristalle sich in ihnen und in den Saug-und Druckleitungen niederschlagen.
Vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die es gestattet, in sämtlichen Teilen des Eindampfapparates eine beliebig intensive und selbsttätige Zirkulation der Flüssigkeit zu erzielen, wobei die erzeugten Kristalle auf natürlichem Wege nach dem tiefsten Punkte des Apparates wandern, wo sie mittels einer angeschlossenen Schleusenkammer oder durch andere geeignete Mittel entfernt werden.
Auf der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes im senkrechten Schnitt dargestellt.
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Heizdampfzuleitung angeschlossen und bei 5 tritt das von diesem Dampf herriihrende Kondenswasser aus.
Der obere Teil des Heizkörpers trägt eine Flüssigkeitskammer 6, welche durch eine diametrale Wand 7 in zwei Hälften geteilt ist. Beide Hälften stehen durch Rohrkrümmer 8 mit zwei darüber befindlichen Verdampfungskammern 9 und 10 in Verbindung. Der obere Teil dieser beiden Kammern ist durch einen Deckel 11 verschlossen, welcher eine Offnung 12 für das Entweichen des in den Kammern erzeugten Dampfes besitzt. Der aus der Verdampfungskammer 9 entweichende Dampf wird durch das Knierohr 13 in den oberen Teil des Verdampfers 10 geleitet, von wo aus derselbe durch Rohr 14 nach aussen tritt.
Der Dampfaustrittsstutzen 12 der Kammer 9 ist mit einem Ventil 15 versehen, das von unten nach oben schliesst und von einem Schwimmer 16 angehoben wird, sobald dieser die obere Endlage seines Hubes erreicht.
Das Ventil 15 ist mittels des Hebels 17 mit dem Ventil 18 verbunden, welches eine, beispielsweise an den Heizraum des Heizkörpers angeschlossene Dampfleitung 19 so öffnet oder schliesst, dass. wenn das Auslassventil 15 geöffnet, das Einlassventil 18 geschlossen wird und umgekehrt.
In der Kammer 10 befindet sich gleichfalls ein Schwimmer 20, welcher in seiner Höchststellung mittels der Hebel 21, 22 und 23 von oben nach unten auf das Ventil 15 einwirkt und dasselbe dadurch öffnet.
Die zu konzentrierende Flüssigkeit wird durch die Offnung 24 in den Apparat eingeführt.
Die konzentrierte Flüssigkeit wird durch den als Überlauf ausgebildeten Stutzen 25 abgeleitet.
Ein Wasserstandsglas 26 gestattet, die Höhe der Flüssigkeit in dem Apparat zu beobachten.
Die Anschläge 27 und 28 begrenzen den Hub der Schwimmer und unterstützen dieselben, wenn die Flüssigkeit sinkt.
Die Wirkungsweise des Apparates beim Kochen unter atmosphärischem Druck ist folgende :
Ist der Apparat bis zur Höhe 29 mit Flüssigkeit angefüllt, so herrscht Gleichgewicht in beiden Kammern 9 und 10. Der Schwimmer 16 befindet sich in der oberen Endlage seines Hubes und schliesst das Ventil 15, während die Dampfzuleitung 19 durch das Ventil 18 geöffnet bleibt.
Der eintretende Dampf, dessen Druck grösser ist als der der Atmosphäre, drückt auf den Flüssig- keitsspiegel in der Kammer. Unter diesem Einfluss sinkt der Flüssigkeitsspiegel in der Kammer 9
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Statt durch das Ventil 18 Dampf einzuführen um die Flüssigkeit zu verdrängen, könnte man abensogut ein beliebiges, unter Druck stehende ihdiSerentes oder, zum Zweck, den Kristallisationsvorgang zu beschleunigen, einwirksames ujupf verwenden.
Wenn die Flüssigkeit im'Behälter zur Höhe 30 gesunken ist, so steht sie dagegen im Behälter 10 auf der Höhe 31. Der Schwimmer 20 wird aber bei dieser Höhe der Flüssigkeitssäule gehoben und Öfnet das Ventil-M mittels der Hebel 21, 22 und 23, wodurch gleichzeitig der Dampfzutritt. mittels des Ventiles 18 abgesperrt wird. Hiedurch wird der obere Teil der beiden Kammern 9 und 10 dem Druck der Aussenluft ausgesetzt und die in der Kammer 10 hochgedrückte
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Wenn dieses Gleichgewicht wieder hergestellt ist, so wird der Schwimmer 16 gehoben und dadurch das Ventil 15 geschlossen, das Ventil 18 dagegen geöffnet. Die bereits beschriebenen Vorgänge wiederholen sich dann in der gleichen Reihenfolge.
Dadurch wird in dem Apparat eine schwingende Bewegung der Flüssigkeit hervorgerufen.
Ein Teil dieser Flüssigkeit fliesst abwechselnd von einer Kammer zur anderen und wird jedesmal durch den Heizkörper, mit dem es in Berührung kommt, geheizt.
Die abwechselnde Bewegung der Flüssigkeit in dem Apparat ruft in den Röhren des Heizkörpers sowie in den Röhren, welche diesen mit den Verdampfkammern verbinden, eine Reihe von Flüssigkeitsschwankungen hervor, deren Intensität von den Unterschieden der Drücke in beiden Kammern abhängt.
Diese heftigen und häufig wiederkehrenden Flüssigkeitsbewegungen treiben auf mechanischem Wege die Kristalle nach dem niedrigsten Punkt des Apparates, wo sie sich von selbst in dem Ablagerungsraum absetzen, aus welchem sie mittels der Schleusenkammer und der dazugehörigen Schieber oder auch in anderer Weise entfernt werden können. Die Wandungen der Verdampfkammern und die der Schwimmer, auf welchen sich etwa Kristalle absetzen könnten, werden dagegen geschützt durch den Dampf, mit dem sie abwechselnd in Berührung kommen, wenn die Verdampfkammern sich teilweise entleeren. Durch diesen Dampf werden besagte Wandungen bespült und so die darauf lagernden Kristalle gelöst.
Anstatt die Verdampfung unter atmosphärischem Druck vorzunehmen, kann dieselbe auch unter anderem Druck, beispielsweise im Vakuum erfolgen. Hiezu wird das Dampfrohr 14 an einem Kondensator oder an den Heizraum eines weiteren ähnlichen Apparates angeschlossen, um so eine mehrfache Verdampfung zu erzielen.
Anstatt den Dampf als Treibmittel in eine einzige Kammer einzuführen, könnte man ihn auch abwechselnd in beide Kammern einführen, welche dann beide mit identischen Ein-und Auslassventilen der bereits beschriebenen Bauart ausgerüstet sein müssten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Konzentration von Flüssigkeiten, gekennzeichnet durch zwei Verdampf- kammern (9. 10), welche an ihrem unteren Teile durch ein Rohr mit eingesetzter Heizvorrichtung (1) miteinander so kommunizieren, dass die in dem Apparat enthaltene zu konzentrierende Flüssigkeit in jeder der Verdampfkammern abwechselnd steigt und fällt und so beim abwechselnden Über- strömen aus der einen in die andere Verdampfkammer die Heizvorrichtung durchzieht.