Oberflächenverdampfer.
Das Eindampfen von Flüssigkeiten, deren Eigenschaften durch Erwärmung in uner wünschter Weise verändert werden, erfolgt zum Zweeke der Konzentration in den meisten Fällen bei erniedrigter Siedetemperatur unter vermindertem Druck in luftdicht geschlossenen Behältern, sogenannten Vakuumverdampfern.
Die einzudampfende Losung kann entweder im Verdampfer selber oder in einem durch Zirkulationsleitungen damit verbundenen Heizapparat erwärmt werden, wobei die Grole der wärmeiibertragenden Heizfläche durch die geforderte Leistung des Apparates bestimmt ist.
Bei temperaturempfindlichen Flüssigkeiten ist ausserdem darnach zu trachten, die Aufenthaltszeit derselben im Verdampfer mög- lichst abzukürzen, eine Forderung, welche dadurch erfüllt werden kann, dass das Ein- dampfgut den Apparat während der Ein dickung nur laufend durchläuft und in mög- lichst geringer Menge darin verweilt. Immerhin ist dafür Sorge zu tragen, dass die gesamte l3eizflache von der Flüssigkeit bespült wird, wodurch ein gewisses Flüss. igkeitsvolu- men bedingt ist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Oberflachenverdampfer, welcher die genannten Forderungen erfüllt. Dieser Ober- flachenverdampfer kennzeichnet sich erfin dungsgemäss durch übereinander angeordnete, liegende, heizbare Verdampferplatten, die derart ausgebildet und angeordnet sind, daB die Flüssigkeit während des Eindampfens über die ganze Oberfläche einer jeden der ge nannten Platten verteilt fortlaufend hinweg- fliesst. Die Platten können entweder doppel- wandig mit einem im Innern zirkulierenden Heizmittel, z. B.
Dampf, heissem Wasser oder heissem Ö1, ausgeführt sein, oder sie können durch darunter-oder darüberliegende Heiz- rohren oder auch elektrisch beheizt weiden.
Die Flüssigkeit kann durch geeignete Verteiler auf die Platten geleitet und auch auf denselben durch Leitvorrichtungen, wie Rippen, Stehbleche oder Nuten über die ganze Oberfläche der Platten verteilt erhalten werden. Die Platten können je nach Bedarf mehr oder weniger geneigt sein, so dass die Flüssigkeit über jede Platte auf die darunterliegende fliesst.
Eine Sonderkonstruktion kann darin bestehen, die Platten als flachkonische Teller mit Spiraikanälen auszuführen, derart, dass die Flüssigkeit in diesen Kanälen von dem ITmfangsrand des Tellers nach dessen Mitte oder umgekehrt Hiesst, je nachdem der Konus auf der Oberseite konkav oder konvex ausgebildet ist.
F'erner können die Führungskanäle für die Flüssigkeit seitlich von Hohlrippen begrenzt sein, iLurch welche das Heizmittel Hiesst. In allen Fällen entweicht der aus der Flüssigkeit aufsteigende Dampf mit oder ohne Hilfe einer Saugvorrichtung zweckmässig durch einen am Verdampferbehälter befind- lichen Abzugstutzen.
Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Verdampfer im Verti kalschnitt ;
Fig. 2 stellt eine rechteckige Verdampferplatte im Querschnitt dar ;
Fig. 3 zeigt eine hohltellerformige Ver- darnpferplatte mit Spiralkanälen im Quer- schnitt und
Fig. 4 dieselbe Platte im Grundriss ;
Fig. 5 ist ein Querschnitt durch eine ílachkonisehe Verdarnpferplatte mit Spiralkanälen und hohlen Kanalwänden.
Die einzudampfende Flüssigkeit gelangt durch ein Verteilrohr a (Fig. 1) auf die oberste von mehreren, im geschlossenen Verdampfer- behälter e übereinander angeordneten, inwen- dig beheizten Verdampferplatten, über die sie in geringer Schichthöhe laufend hinweg- fliesst, und strömt dann von dieser Platte in ähnlicher Weise über die darunterliegenden Platten. Nach Verlassen der untersten Platte wird die konzentrierte Flüssigkeit gesammelt und unten beim Stutzen c aus dem Ver- dampferbehälter e abgezapft. Die Dämpfe entweichen durch den obern Stutzen d des Verdampferbehälters e unter der Wirkung des in diesem herrschenden Vakuums.
Die rechteckige, doppelwandige Verdampferplatte b in Fig. 2 besitzt in Richtung der Flüssig keitsstromung verlaufende Führungsrippen f, sowie Rohranschlüsse g und h für die Zuund Ableitung des Heizmittels.
Die tellerförmige, Hachkonische Verdampferplatte i in Fig. 3 und 4 ist auf der Ober- seite mit spiralförmigen, oben offenen Kanälen versehen. Die einzudampfende Flüssigkeit flieBt vom äussersten Kanal spiralig gegen die Tellermitte und verläBt dort die Platte durch eine Öffnung 1. Die Platte ist doppelwandig ausgeführt und besitzt Rohranschlüsse für das Heizmittel. Die Verdampferplatten i können auch nach oben konvex konisch sein, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, oder aber auch nach oben schwach bombiert sein, wobei dann die Flüssigkeit von der Plattenmitte aus nach aussen fliesst. Die Wandungen der Spiralkanäle können selber als hohle, geschlossene, mit einem Heizmittel speisbare Spiralen ausgebildet sein.
Surface evaporator.
The evaporation of liquids, the properties of which are changed in an undesirable manner by heating, is carried out for the purpose of concentration in most cases at a reduced boiling temperature under reduced pressure in airtight containers, so-called vacuum evaporators.
The solution to be evaporated can be heated either in the evaporator itself or in a heating device connected to it by circulation lines, the size of the heat transferring heating surface being determined by the required output of the device.
In the case of temperature-sensitive liquids, efforts should also be made to shorten their dwell time in the evaporator as much as possible, a requirement that can be met by the evaporation material only running through the apparatus during thickening and in the smallest possible amount lingers. After all, care must be taken that the entire surface is flushed with the liquid, creating a certain amount of liquid. ity volume is conditional.
The invention relates to a surface evaporator which meets the requirements mentioned. This surface evaporator is characterized according to the invention by superimposed, lying, heatable evaporator plates which are designed and arranged in such a way that the liquid flows continuously distributed over the entire surface of each of the plates mentioned during evaporation. The plates can either be double-walled with a heating medium circulating inside, e.g. B.
Steam, hot water or hot oil, or they can be heated by heating pipes below or above or also electrically heated.
The liquid can be conveyed to the plates through suitable distributors and can also be kept distributed over the entire surface of the plates by means of guide devices such as ribs, standing plates or grooves. The plates can be inclined to a greater or lesser extent as required, so that the liquid flows over each plate onto the one below.
A special design can consist in designing the plates as flat-conical plates with spiral channels so that the liquid in these channels runs from the peripheral edge of the plate to its center or vice versa, depending on whether the cone is concave or convex on the top.
Furthermore, the guide channels for the liquid can be delimited laterally by hollow ribs through which the heating means is called. In all cases, the vapor rising from the liquid escapes, with or without the aid of a suction device, expediently through a discharge connection located on the evaporator container.
Several exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing.
Fig. 1 shows an evaporator in vertical section;
Fig. 2 shows a rectangular evaporator plate in cross section;
3 shows a hollow plate-shaped drainage plate with spiral channels in cross section and
4 shows the same plate in plan;
Fig. 5 is a cross section through an ílachkonisehe evaporator plate with spiral channels and hollow channel walls.
The liquid to be evaporated passes through a distribution pipe a (FIG. 1) to the top of several inwardly heated evaporator plates arranged one above the other in the closed evaporator container e, over which it flows continuously at a low level, and then flows from this Plate in a similar manner over the underlying plates. After leaving the bottom plate, the concentrated liquid is collected and tapped from the evaporator container e at the bottom at connection c. The vapors escape through the upper nozzle d of the evaporator container e under the effect of the vacuum prevailing in this.
The rectangular, double-walled evaporator plate b in FIG. 2 has guide ribs f running in the direction of the liquid flow, as well as pipe connections g and h for the supply and discharge of the heating medium.
The plate-shaped, conical evaporator plate i in FIGS. 3 and 4 is provided on the upper side with spiral-shaped channels open at the top. The liquid to be evaporated flows in a spiral from the outermost channel towards the center of the plate and there leaves the plate through an opening 1. The plate is double-walled and has pipe connections for the heating medium. The evaporator plates i can also be convexly conical towards the top, as shown in FIG. 5, or they can also be slightly cambered towards the top, in which case the liquid then flows outwards from the center of the plate. The walls of the spiral channels can themselves be designed as hollow, closed spirals that can be fed with a heating means.