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längere Zeit andauernde Cberhitzung überhaupt nicht vertragen. Neuere Forschungen haben indessen ergeben, dass kurz andauernde Überschreitung der für die Dauer gerade noch zulässigen Temperatur unschädlich ist.
Diese Erkenntnis wird gemäss der Erfindung dazu benutzt. um einen in seinen baulichen Grundzügen an sich bekannten Apparat einerseits durch eine von den bisher bekannten durchaus abweichenden Verwendungsweise, andererseits durch eine diesem Verwendungsverfahren an-
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t'nnuug für die Flüssigkeit.
Da nun als Heizmittel bei Apparaten der hier in Frage kommenden Art der Abdampf eines
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chemischer oder mechanischer Natur ein. Ausserdem ist bei den bisher bekannten Verfahren des Kochens mit niedrigem Flüssigkeitsstande zuerst nur ein Teil der Heizfläche wirksam, und
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Raum, nämlich in den vorderen Verbindungsstutzen zwischen Ober- und Unterkörper verlegt ist.
Um das Aufsteigen in diesem Raume zu ermöglichen, wird sowohl die Kammer als auch der vordere Verbindungsstutzen so eng als konstruktiv möglich gehalten, wenigstens so eng. dass der Querschnitt dieser Teile nicht grösser ist als der Cesamtquerschnitt aller Heizrohre. Da die Innenflächen der Vorderkammer und des vorderen Verbindungsstutzens nicht. zur Heizfläche gehören, so werden sie nicht wie die oberen Stücke der Rohre bei den erwähnten bekannten Apparaten schon vor dem Aufsteigen der Flüssigkeit erhitzt. Die aufsteigende Flüssigkeit erwärmt vielmehr die bespülten Wandungen gerade nur auf die jeweilige Temperatur der Flüssigkeit.
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Flüssigkeitüberdeckt.
Das Wesen der Erfindung besteht also darin, dass ein überaus lebhafter natürlicher Umlauf der gesamten Flüssigkeitsmenge in einem Apparat der eingangs erwähnten Art lediglich dadurch hervorgebracht wird, dass der Apparat nur soweit nut Flüssigkeit gefullt wird, dass sie im Zustande der Ruhe nicht bis zum Oberkörper hinaufreichen würde, wohl aber infolge der von der Beheizung hervorgerufenen Bewegungsvorgänge durch die vordere Verbindungskammer bis in den Ober-
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zu beginnen.
Ein in seiner Ausgestaltung diesem Anwendangsverfahren angepasster Verdampfapparat ist auf der Zeichnung durch Fig. 1 im Längsschnitt und durch Fig. 2 in der Ansicht dargestellt
Der Apparat besteht aus dem Unterkörper 7 und dem Oberkörper. 2. welche miteinander vorne und hinten durch Verbindungsstutzen oder Kammern oder in sonstiger geeigneter Weise derart verbunden sind, dass sie zusammen einen in sich geschlossenen Hohlraum bilden. Der Unterkörper 1 ist zum Oberkörper 2 geneigt angeordnet und in den Unterkörper ist das Röhren- bündel. j eingebaut.
Die Räume 7 und 8, in denen sich die Flüssigkeit vor und hinter den Röhren sammelt,
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der Röhren die Siedetemperatur überschritten wird und sich somit schon an dieser Stelle ein Gemisch aus Flüssigkeit und Dampfblasen bildet, welches bedeutend geringere Dichte besitzt als die der Siedetemperatur nahe blasenfreie Flüssigkeit. Innerhalb der Röhren und innerhalb der zu diesem Zweck eng gehaltenen vorderen Verbindungskammer 7 können sich die Blasen nicht von der Flüssigkeit trennen. Der ganze Innenraum der Röhren und der vorderen Ver- hindungskanmler ist also von einem Gemisch aus Flüssigkeit und Dampfblasen erfüllt.
Der ans den blossen Dichtigkeitsunterschieden b'asenfreier Flüssigkeit sich ergebende natürliche Auftrieb
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ist also durch das Hinzutreten der Blasen in Hebt hohem Betrage vervielfacht. Infolgedessen steigt die Flüssigkeit in der vorderen Verbindungskammer 7 bis über die in den Oberkörper führende Mündung empor und tritt somit durch den Stutzen 3 in den Oberkörper ein, auf dessen Boden sie, sich ausbreitet.
Dabei scheiden sich die Dampfblasen von der Flüssigkeit, so dass der Boden des Oberkörpers nur in der Nähe der Einmündungsstelle des vorderen Verbindungsstutzens von einem Gemisch aus Flüssigkeit und Dampfblasen, im übrigen hmgegen, insbesondere an der F, inmündungmtelle des hinteren Verbindungsstutzens, von blasenfreier Flüssigkeit bedeckt ist. Diese die Mündung des hinteren Verbindungsstutzens bedeckende Flüssigkeit hat das Bestreben, unter dem Einfluss illrel Schwere durch den hinteren Verbindungsstutzen 4 nach dem Innern der Röhren zurückzulaufen. Der Einfluss der Schwere allein würde indessen nur eine verhältnismässig niedrige Ablaufgeschwindigkeit hervorrufen.
Die enge Gestaltung des hinteren Verbindungsstutzens 4 und der hinteren Kammer 8 hat nun die Wirkung, dass dieser von der nunmehr blasenfreien Flüssigkeit verhältnismässig rasch durchflossen wird. Rasch fliessende Flüssigkeit übt, wie dies bei Strahlpumpen bekannt ist, eine Saugwirkung auf die in angeschlossenen Räumen befindlichen Flüssigkeitsmengen aus. Die den Boden des Oberkörpers bedeckende Flüssigkeit fällt also nicht einfach durch den hinteren Verbindungsstutzen 4 hinab, sondern sie wird in diesen hineingesaugt. Zu diesem Zwecke ist der Querschnitt des hinteren Verbindungsstutzens kleiner als der Gesamtquerschnitt der Heizrohre. Diese Wirkung ist sehr wesentlich zur Herbeiführung eines raschen Umlaufes der gesamten im Apparate enthaltenen Flüssigkeitsmenge.
Der in den Röhren erzeugte und im Oberkörper von der Flüssigkeit geschiedene Dampf wird in üblicher Weise durch die Stutzen des Domes 9 abgeleitet.
Die Flüssigkeit verweilt nur ganz kurze Zeit (höchstens eine Minute) un Apparat und wird in dieser kurzen Zeit, während deren sie infolge ihrer ausserordentlich hohen Strömunggeschwindigkeit, eine grössere Anzahl von Umläufen zurücklegt, fertig konzentriert. An den SteHen der höchsten Erhitzung verweilt die Flüssigkeit nur sekundenweise, so dass die Gefahr einer unzulässig lange andauernden Uberhitzung vollkommen beseitigt ist. Da die Räume 7 und 8 von der bewegten Flüssigkeit in ihrer vollen Ausdehnung angefüllt werden. kommt die Flüssigkeit auch in diesen Räumen nicht zur Ruhe, so dass die in ruhender beheizter Flüssigkeit zu befürchtenden chemischen oder mechanischen Veränderungen (A8skristallisationen, Ausscheidungen und dal.) nicht zustande kommen.
Wegen der grossen Umlaufgeschwmdigkeit ist die Verdampfungsleistung der angewendeten Heizfläche eine ausserordentlich hohe.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform des Apparates im Längsschnitt und In Ansicht. Hier sind der Oberkörper und der Unterkörper an je ein gemeinschaftliches Kopfteil 10 angeschlossen, welches zugleich die vordere Verbindung der beiden Körper bildet.
Statt je eines Ober- und Unterkörpers können auch mehrere vorgesehen sein.
Die Wirkung des Erfindungsgegenstandes ist durchaus verschieden von dem bereite erwähnten bekannten Verfahren, bei welchem die zu konzentrierende Flüssigkeit an der Innen-
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wird. Bei jenem Verfahren werden sehr lange, beispielsweise 7 m lange Röhren angewendet und nur im untersten Stück jener Röhren ist ein Gemisch aus Flüssigkeit und Dampfblasen vorhanden. Schon innerhalb der Röhren trennt sich der Dampf von der Flüssigkeit und die die innere Röhrenwandung benetzende F) üssigkeitsschicht wird von dem in der Rohnnitte sich ent- Wickelnden Dampfstrahi emporgeblast'n. d. h. durch OberflÅachenreibung mit hinaufgenommen.
Zur Herbeiführung jener Wirkung ist ein verhattmsmässig grosser Energieaufwand, also ein grosses Temperaturgefälle, zchen dem Heizuuttel und der zu konzentrierenden Flüssigkeit erforderlich. Die Flüssigkeit durrhiäuft jede lotrechte Röhre nur ein einziges Mal und ist in der Nähe des oberen Röhrenendes fertig konzentriert. Nur der Dampfstrah) bewegt sich durch die Röhren rasch aufwärts, die Flüssigkeit hingegen langsam, so dass Ausscheidungen in der Nähe der oberen Röhrenmündung bei zu Ausscheidungen geneigten Flüssigkeiten nicht verhindert werden können.
Daher ist das besprochenen Verfahren nur auf solche Flüssigkeiten anwendbar, bei denen keine Ausscheidungen zu befürchten sind. Ausserdem behält die Flüssigkeit die von der hohen Heizmitteltemperatur herrührende, schon an sich in manchen Fällen unzulässige Höchsttemperatur längere Zeit bei, weshalb das ältere Verfahren nur auf unempfindliche Flüssigkeiten anzuwenden ist.
Demgemäss erschliesst die Erfindung neue Anwendungsgebiete.
Damit gemäss den obigen Darlegungen durch enge Ausgestaltung der hinteren Verbindungkanuner das Sichabsetzen fester Bestanddteile (Ausscheidungen) verhindert werden kann, muss natürlich die Voraussetzung erfüllt sein, dass die Ausscheidungen sich nur infolge eines Fehlers bom Eindampfen bilden, bei richtigem Vertauf des Eindampfvorganges hingegen überhaupt
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In einem solchen Fall ist es vorzuziehen, dafür Sorge zu tragen, dass die Ausscheidungen sich an einer bestimmten Stelle im Apparat, von welcher sie leicht abgezogen werden können, nämlich in einem sogenannten Sack, ansammeln.
Solche Säcke zur Ansammlung von Ausscheidungen sind an sich bekannt, und zwar wurden sie auch schon an solchen Verdampfapparaten vorgesehen, in denen die Flüssigkeit einen Kreislauf ausführt. Indessen handelt es sich dort um Apparate von wesentlich anderer Konstruktion und Wirkungsweise. Insbesondre bietet bei jenen bekannten Apparaten das Absetzen der ausgeschiedenen Bestandteile wegen der geringen Umlaufgeschwindigkeit der zu verdampfenden Flüssigkeit keine Schwierigkeiten.
Mit der den Gegenstand der Erfindung bildenden Verbesserung wird bezweckt. den gesamten Rücklaufweg der Flüssigkeit für die Abscheidung der festen Bestandteile auszunutzen und die Abscheidung der ausgeschiedenen Bestandteile nur an einer bestimmten Stelle des Apparates zu bewirken. Zu diesem Zwecke ist die ganze hintere Verbindung zwischen dem Oberkessel und dem Röhrensystem als Ruheraum ausgebildet, und zwar ist die Anordnung so getroffen, dass dieser Raum in einem Sack endigt, der die gerade untere Fortsetzung der weiten hinteren Verbindung bildet, d. h. der Sack und die hintere Verbindung sind gleich weit gehalten und genau übereinander angeordnet.
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bis unter die tiefste Stelle der Ummantelung des Verdampfungskörpers 1 verlängert.
In der hinteren Verbindung ist infolge des stark vergrösserten Querschnittes die Flüssigkeitsbewegung stark verlangsamt und im Sack 11 kommt die Flüssigkeit fast ganz zur Ruhe. Da nun aus einer bewegten Flüssigkeit die in derselben etwa befindlichen festen Bestandteile sich dort ansammeln bzw. abscheiden, wo die Flüssigkeit am wenigsten bewegt ist. und da an allen übrigen Stellen des Apparates eine überaus lebhafte Bewegung der Flüssigkeit stattfindet. so erfolgt die Ab scheidung nur an diesen erweiterten Stellen, und da die festen Teile schneller als die Flüssigkeit zu Boden sinken, setzen sie sich im Sack 11 zu Boden.
Das untere Sackende ist zu einem Trichter 12
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geeignete Absperrorgane von Zeit zu Zeit abgelassen werden können.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Verdampfen von Zuckersäften und anderen gegen andauernde t her- hitzung wie Zuckersäfte empfindlichen Flüssigkeiten. welche ungefähr die Zähigkeit von Zucker-
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einem nicht heheizten Oberkörper und emem vorderen und einem hinteren Verbindungsstutzen besteht. dadurch gekennzeichnet, dass dieser Apparat nur so weit mit Flüssigkeit gefüllt wird. dass sie Im Zustande der Ruhe nicht hts zum Oberkörper reicht, während sie infolge der durch die Beheizung hervorgerufenen Bewegungsvorgänge durch die vordere Verbindungskammer bis
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bindungsstutzen in den Heizkörper zurückgelangt, um den Kreislauf im nämlichen Apparat von neuem zu beginnen.