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Verfahren und Vorrichtung zum Eindampfen von wässerigen Lösungen.
Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Verfahren und eine Vorrichtung zum schnellen Eindampfen von Flüssigkeiten beliebiger Temperatur und wässeriger Beschaffenheit auf beliebigen Trockengehalt, bei welchem die einzudampfende Flüssigkeit in bekannter Weise mehreren, übereinanderliegenden hohlen, von innen geheizten Heizkörpern nacheinander , von oben zugeführt wird.'
Die Erfindung hat den Zweck, eine schnelle Übertragung der Wärme der Heizkörper auf die zu verdampfende Flüssigkeit'hervorzurufen und eine Abscheidung der Flüssigkeit von dem Brüdendampf bereits während des Eindampfprozesses zu bewirken.
Dies geschieht dadurch, dass die Platten der Heizkörper aus Wellblech bestehen, und dass der Dampf bei jedem Heizkörper an den Wellen-der Unterseite des darüber liegenden Heizkörpers entlanggeführt und nach aussen geleitet wird, wo er gegen von Abbiegungen der Platten gebildete Prallwände stösst, so dass er von der Flüssigkeit vollständig befreit durch Ringspalte in den
Raum zwischen der Gehäusewand und den Heizkörpern gelangt.
Zur Erhöhung der Wirkung kann man eventuell mehrere dieser Verdampfungsapparate zu kontinuierlichem Betrieb hintereinanderschalten. Ebenso kann man den Apparat auch mit gleichem Vorteile zum Vorwärmen oder Kühlen verwenden :
Ein Verdampfapparat der neuen Art ist in der Zeichnung beispielsweise zur Veranschaulichung gebracht, und zwar in
Fig. i in einem senkrechten Mittelschnitt, in
Fig. 2 in einem wagrechten Schnitt nach Linie x-x der Fig. i, während
Fig. 3 in vergrössertem Massstabe mehrere der plattenartig ausgebildeten Heizelemente in einem senkrechten Mittelschnitt zeigt.
Die Einrichtung und Wirkungsweise des neuen Verdampfapparates ist im wesentlichen folgende :
Auf einem senkrechten Dampfzuleitungsrohr a sind eine Anzahl plattenartig ausgebildeter Heizkörper b aufgereiht, die durch eine Mutter c derart zusammengehalten und zusammengepresst werden, dass die Dampfräume gegen den Flüssigkeits- und Abschèideraum vollständig abgedichtet sind. Die Heizkörper b (Fig. 3) bestehen aus zwei Platten b1 und b2, die zwischen sich den gegen den Flüssigkeitsraum vollständig abgeschlossenen Dampfraum b3 bilden, dem der Heizdampf von dem Dampfzuleitungsrohre a aus durch die Öffnungen d zugeführt wird.
Die Platten b1 und, b2 der Heizkörper erhalten vorteilhaft wellenförmige Ausbildung, um einerseits bei geringer Materialstärke die Steifigkeit der Konstruktion zu erhöhen und andrerseits die verfügbare Heizfläche zu vergrössern und damit den Wirkungsgrad des Ver- dampfers zu steigern.
Die unteren Platten b2 besitzen ferner noch radiale Rinnen e, welche das Kondens- wasser nach der Mitte hin führen, von wo es alsdann durch die Öffnungen f, die Kanäle g, und den Stutzen h abgeleitet wird. Der Umfang der Platten'b2 ist zu einer nach abwärts und einwärts gerichteten Wand i, und der Umfang der Platten b1 zu einer Erhöhung k abgebogen, die derart ausgebildet sind, dass zwischen diesen Abbiegungen ringförmige
Schlitze , sowie durch den Zusammenbau der einzelnen Heizkörper b zwischen den an- einander grenzenden Wänden i ringförmige Schlitze m entstehen,
Ausserdem sind beide
Platten b1 und b2 in der Nähe ihres äusseren Randes mit Ablauföffnungen n ausgestattet und von kurzen Röhrchen o durchsetzt, welche als Niveauhalter dienen.
Der ganze Apparat wird von einem Gehäuse p umschlossen, dessen Deckel q den
Stutzen r zur Ableitung des Brüdendampfes, sowie die mit einem Ventil u ausgestattete
Zuleitung s für die einzudampfende Flüssigkeit trägt.
Letztere wird in einer durch das Ventil u bestimmten Menge durch die Leitung s dem obersten Heizkörper b zugeführt, kommt in dünner Schicht schnell zum Kochen, und strömt nach dem Umfange des Heizkörpers zu, wo sie durch die Öffnungen M und teilweise durch den Ringspalt l nach dem darunter liegenden Heizkörper abfliesst. Der sich ent- wickelnde Brüdendampf prallt hierbei gegen die Wand i des darüber angeordneten Schluss- bleches v, wobei er die anhaftende Flüssigkeit abscheidet und durch den Ringspalt m nach oben entweicht.
Auf dem nächsten Heizkörper findet der gleiche Verdampfungsprozess mit
Brüdendampfabscheidung statt, wobei die Trennung des Brüdendampfes von der anhaftenden
Flüssigkeit noch dadurch vervollständigt wird, dass der Brüdendampf an den Wellentälern der Unterseite des darüberliegenden Heizkörpers entlang streicht, ehe er gegen die Wand i prallt. Durch die auf jedem Heizkörper bewirkte Brüdenabscheidung erhält jedes darunter
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liegende Element'die Flüssigkeit in konzentrierterer Form und da für den Laut der Flüssig-, keit durch den ganzen Apparat nur wenige Minuten erforderlich sind, wird die Qualität empfindlicher Flüssigkeiten nach Möglichkeit geschont.
Die Überlaufröhrchen o dienen dazu, auf jedem Heizkörper einen gleichmässigen Flüssigkeitsstand zu erhalten und bei hoch konzentrierten Flüssigkeiten ein Festbrennen zu verhindern. Durch die gleichmässige Benetzung der Heizflächen wird gleichzeitig eine grosse Verdampfleistung derselben gewährleistet, die noch dadurch erhöht wird, dass die. kochende Flüssigkeit auf jedem'Heizkörper gegen die Unterseite des darüber liegenden Heizkörpers wallt und auch von dieser mit verdampft wird.
. Durch entsprechende Einstellung des Ventils u wird der Zulauf derart geregelt, dass die einzudampfende Flüssigkeit nach wenigen Minuten den Apparat mit der gewünschten Konzentration durch den Bodenstutzen verlässt, um dann nach Bedarf eventuell einem weiteren Verdampfkörper zugeführt zu werden.
Der Hauptvorteil des neuen Verfahrens und Apparates beruht darin, dass sehr wässerige Flüssigkeiten in kontinuierlichem Betrieb in wenigen Minuten hoch konzentriert werden können, was bei anderen Rieselapparaten sowie Verdampfern mit Heizröhren nicht möglich ist. Ferner ist der neue Apparat leicht zu reinigen, während bei Röhrenverdampfern und anderen Berieselungsapparaten Inkrustationen nur schwierig beseitigt werden können.
Zur Reinigung braucht nur der Gehäusedeckel q entfernt zu werden sowie die Verschlussmutter c gelöst zu werden, worauf sich die Heizelemente leicht herausnehmen lassen und mittels Reinigungswerkzeugen, mechanischen Bürstenreinigungsmaschinen u, dgl. in kurzer Zeit von den Inkrustationen gründlich befreien lassen,
Der neue Heizplattenverdampfer kann durch Neben-und Übereinanderschaltung mehrerer Apparate als Mehrkörperverdampfer betrieben werden.
Der durch den Deckelstutzen r entweichende Brüdendampf wird alsdann dem Dampfohr a des nächsten Verdampfkörpers zugeführt, während die konzentrierte Flüssigkeit vom Bodenstutzen aus dem obersten Heizelement des nächsten Körpers zwecks weiterer Konzentration zugeleitet wird. wie bereits bemerkt. kann der Apparat mit gleichem Vorteil auch zum Anwärmen, Kühlen und Kondensieren von Flüssigkeiten und Dämpfen benutzt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Verfahren zum, Eindampfen von wässerigen Lösungen, bei welchem die einzudampfende Flüssigkeit nacheinander in dünnen Schichten mehreren übereinander angeordneten, von innen beheizten plattenartigen Heizkörpern von oben zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die während des Eindampfprozesses hochwallende Flüssigkeit von jedem Heizkörper gegen die wellenförmig gestaltete Unterseite des darüberliegenden Heizkörpers anprallt, und auch von dieser Fläche mit verdampft wird, wobei der Brüdendampf durch Vorbeileiten an den Wellenflächen von anhaftenden Flüssigkeitsteilchen befreit und nach dem Umfange hin abgeleitet wird, wo er gegen eine Ringfläche stösst und an dieser herum nach aussen gelangt,
während die abgeschiedene Flüssigkeit zusammen mit der einzudampfenden auf den darunter'gelegenen nächsten Heizkörper abfliesst.