Verdampfer.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verdampfer mit einer drehbaren Trommel, in der im Abstand voneinander Trennwände angeordnet sind, welche den Innenraum der Trommel in eine Mehrzahl von Ringkammern unterteilen, ferner mit einem Einlass zum Einführen eines Verdampfungsmittels, einem Einlass zum Einführen der zu behandelnden Flüssigkeit in die äusserste Ringkammer, einem Auslass für das Verdampfungsmittel und die verdampfte Flüssigkeit sowie einem an die innerste Kammer angeschlossenen Auslass für die verbleibende Flüssigkeit.
Gegenüber bekannten Verdampfern dieser Art unterscheidet sich derjenige gemäss vorliegender Erfindung dadurch, dass an jeder Trennwand wenigstens ein löffelartiges Organ vorgesehen ist, um bei der Drehung der Trommel Flüssigkeit von der einen Ringkammer aufzunehmen und in die nächste zu fördern.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, die sich zur Verdampfung und Rückgewinnung eines Lösungsmittels aus öl eignet, soll nun unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben werden.
Fig. 1 und 2 sind sich ergänzende Darstellungen der beiden Masehinenhälften, wobei der Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 3 gelegt wurde.
Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie 111-111 der Fig. 1.
Fig. 4 ist eine teilweise perspektivisehe Ansicht eines Einzelteils, und
Fig. 5 zeigt im Schnitt ein weiteres Detail.
Der Verdampfer umfasst ein zylindrisches Gehäuse 10, das an seinen beiden Enden durch Stirnplatten 11 abgeschlossen ist. In der Mitte dieser Stirnplatten sind Lager 12 für eine drehbare Welle 13 vorgesehen. Innerhalb des Gehäuses 10 ist eine die zylindrische Wandung 26 aufweisende Trommel untergebracht. Die Trommelwand verläuft im Abstand von der Innenwand des Gehäuses 10, so dass eine ringförmige Verdampfungskammer 16 zwischen Gehäusewand und Trommelwand verbleibt. Diese letztere ist vermittels Stirnplatten 14 auf der Welle 13 abgestützt.
Die Trommelwand 26 trägt gebogene Blechtafeln 15, die zusammen einen Zylinder bilden. Diese Tafeln sind mittels Distanzstücken 25 auf der Trommelwand 26 abgestützt. Um das Gehäuse 10 herum ist ein Heizmantel vorgesehen, der Einlässe 18 für den Dampf und Abläufe 19 aufweist. Der Dampfmantel ist isoliert, wie bei 20 angedeutet, um Wärmeverluste zu vermeiden. Am einen Ende des Gehäuses 10 ist ein Einlass 21 für die Mischung von öl und Lösungsmittel vorgesehen.
Diese Einlassleitung 21 tritt tangential in die Verdampfungskammer 16 ein. Auf den gebogenen Tafeln 15 der Trommel sind radial vorstehende Schaufeln 22 ausgestanzt (Fig. 4). Es sind auch weitere Schaufeln 24 auf den Tafeln 15 befestigt, und dieselben liegen nachgiebig an der Innenfläche des Ge hauses 10 an, so dass sie den auf derselben anhaftenden Flüssigkeitsfilm abkratzen. Die
Schaufeln 22 und 24 sichern ein beständiges Wechseln des Flüssigkeitsfilms auf der Innenfläche des Gehäuses, was die Verdampfung fördert. Die Sehaufeln 24 liegen dabei in Ebenen, welche die Rotationsachse der Trommel schneiden, so dass beim Rotieren der Trommel die Flüssigkeit längs der Verdampfungskammer 16 gegen das Ende 23 derselben bewegt wird. Dieses Ende 23 ist das vom Einlass 21 für Öl und Lösungsmittel abgekehrte Ende der Kammer 16.
Es ist ersichtlich, dass die Tafeln 15 über ihre Distanzstücke 25 hinausragen, so dass überhängende federnde Tafelteile 15a vorhanden sind, welche bewirken, dass die Schaufeln 24 nach giebig gegen die Innenfläche des Gehäuses 10 gedrückt werden. Das vom Einlass 21 abgekehrte Ende der Verdampfungskammer 16 ist, wie bei 28 angedeutet, offen, und das Öl und verbleibende Lösungsmittel in demselben gelangen aus der Verdampfungskammer 10 (erste Stufe des Verdampfers) durch diese Öffnung in eine ringförmige Ausnehmung 29 zwischen den Stirnplatten 11 und 14. Von hier fliesst diese Flüssigkeit zum sekundären Ver dampferteil, der im folgenden beschrieben wird, und zwar fliesst die Flüssigkeit über eine Sammelrinne 29a, einen Auslass 29b und eine Öffnung 29c in der rechten Stirnplatte 14 zum erwähnten Sekundärteil.
Aus der Mischung von Lösungsmittel und Öl in der Verdampfungskammer 16 verdampftes Lösungsmittel gelangt aus der Maschine durch eine Auslassleitung 30, die an dem Verdampferende, an welchem sich der Öleinlass 21 befindet, vorgesehen ist.
Der sekundäre Verdampferteil ist innerhalb der Trommelwandung 26 angeordnet und umfasst eine Reihe von radial im Abstand voneinander angeordneten Trennwänden 31, die mit ihren Enden an den Stirnplatten 14 befestigt und die konzentriseh ineinander angeordnet sind, so dass der Innenraum der
Trommel 14, 26 in eine Mehrzahl von Ringkammern 32 unterteilt wird.
Jede der Trennwände 31 umfasst mehrere gewölbte Tafeln, deren Enden sichüber- lappen. Dabei sind die einzelnen Tafeln so radial gegeneinander versetzt, dass an den Stellen, wo sie sich überlappen, ein Durchgang 33 aus der einen Ringkammer in die andere für lleizdampf und verdampfte Flüssigkeit, z. B. Lösungsmittel, einerseits und für Flüssigkeit anderseits gebildet wird. Die axial verlaufenden Ränder 34 der Tafeln sind in der Gegend dieser Durchgänge 33 nach innen umgebogen, während Umlenkleisten 35 gerade vor den Austrittsenden dieser Durchgänge vorgesehen sind, so dass durch die letzteren fliessender Dampf in radialer Richtung abströmt. Die gebogenen Tafeln der Trennwände 31 werden durch Distanzstücke 36 in radialem Abstand voneinander gehalten.
Jede Trennwand 31 trägt mehrere radial vorstehende, löffelartige Teile 37, die in die Durchgänge 33 münden, um Öl und Lösungsmittel aus der einen Ringkammer 32 in die nächste zu überführen. Die löffelförmigen Teile 37 sind abwechselnd an entgegengesetzten Enden der Kammern 32 vorgesehen.
Die äusserste Ringkammer 32 steht mit der Öffnung 29c in Verbindung, durch welche das vorbehandelte Öl aus dem Primärteil des Verdampfers austritt. Die innerste Ringkammer 32 steht über eine Öffnung 39 in der rechten (Fig. 2) Stirnplatte 14 mit einem Sumpf 40 in Verbindung, der das fertig behandelte Öl aufnimmt. Aus diesem Sumpf gelangt das Öl über eine Öffnung 41 zu einer Pumpe 42, welche das Öl wegbefördert. Durch den Einlass 43 wird Heizdampf durch die Öffnung 39 in die innerste Ringkammer 32 eingebracht.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Verdampfers ist folgende:
Die Mischung von Ö1 und Lösungsmittel, aus welcher das Lösungsmittel extrahiert und zurückgewonnen werden soll, wird durch die Einlassleitung 21 in die primäre Verdampferkammer 16 eingeführt. Zufolge der Drehung der Trommel 14, 26 (Antriebsscheibe in Fig. 1 angedeutet) kommt die Flüssigkeit in rasche Bewegung, wobei auf der Innenseite des Gehäuses 10 ein rasch wechselnder Flüssigkeitsfilm erzeugt wird. Bei ihrem Übergang vom einen Ende der Verdampfungskammer 16 zum andern wird die Flüssigkeit erhitzt und wenigstens ein Teil des Lösungsmittels ausgetrieben. Dieser Teil wird über die erwähnte Dampfauslassleitung 30 aus dem Verdampfer abgeführt. Das flüssige Öl tritt aus der primären Verdampfungskammer 16 in die äusserste Ringkammer 32 des sekundären Verdampferteils.
Infolge der Drehung der Trommel und zufolge der Trennwände 31 bildet sich auf der einen Seite der Trommel in der äussersten Ringkammer 32 ein im Querschnitt linsenförmiger Körper L von fallender Flüssigkeit (in Fig. 3 schematisch angedeutet). Wenn dieser Körper eine vorbestimmte Dicke erreicht hat, wird ein Teil desselben durch die Löffel 37 der benachbarten Trennwand aufgenommen. Dieser Flüssigkeitsteil wird durch die betreffenden Löffel 37 in die nächste Ringkammer 32 überführt.
Dort bildet sich ebenfalls auf der einen Seite der Kammer ein linsenförmiger Körper L von fallender Flüssigkeit. Diese Flüssigkeit wird wiederum durch die löffelförmigen Teile 37 der benachbarten Trennwand der folgenden Ringkammer 32 übermittelt. Dieser Vorgang wird durch alle Ringkammern 32 hindurch durchgeführt, und da die löffelförmigen Teile
37 abwechselnd an entgegengesetzten Enden aufeinanderfolgender Trennwände liegen, strömt die Flüssigkeit im Zickzack durch die verschiedenen Ringkammern von aussen nach innen hin und her. Während Öl und Lösungs mittel in der beschriebenen Weise in einer Richtung (von aussen nach innen) durch die Ringkammern 32 fliessen, fliesst der durch die Öffnung 43 eingeführte Heizdampf in entgegengesetzter Richtung (von innen nach aussen) durch die Kammern, wobei das verbleibende Lösungsmittel aus dem Öl extra hiert und dem Dampfauslass 30 zugeführt wird.
Es sei hier erwähnt, dass die offenen
Mündungen der löffel artigen Teile 37 und die Dampfdurchgänge 33 bei der Drehung im
Sinne des Pfeils in Fig. 3 vorn sind. Die linsenförmigen Flüssigkeitskörper L auf der einen Seite einer jeden Ringkammer 32 sind natürlich bestrebt, in bezug auf die rotierenden Teile in Ruhe zu bleiben, nachdem einmal ein Flüssigkeitskörper von einer Höhe und einer Dicke gebildet worden ist, der der Drehungsgeschwindigkeit entspricht. Die Zeit, während welcher die Flüssigkeit in einer Ringkammer verbleibt, hängt natürlich von der Stellung der löffelartigen Teile 37, das heisst von den Abständen derselben, von der benachbarten Trennwand 31, von welcher sie die Flüssigkeit wegnehmen, ab.
Uin den Zusammenbau der einzelnen, eine Trennwand 31 bildenden Tafeln zu erleichtern, sind die fraglichen Tafeln an den Stirnplatten 14 der Trommel mittels Bolzen 44 befestigt, die in Löcher der Stirnplatten 14 eintreten und darin gesichert sind, wenn die naehfolgende Tafel der Trennwand in ihre Lage verbracht worden ist.
Der primäre Verdampferteil könnte auch weggelassen werden oder eine vom Sekundärteil getrennte Anlage bilden. In diesem letzteren Falle wäre also die Trommel nicht von einem primären Verdampferteil umgeben.
Wie bei 45 und 46 in Fig. 1 schematisch angedeutet, sind ein Kondensator und eine Pumpe an den Verdampfer angeschlossen. Zu gewissen Zwecken, z. B. zur Desodorierung der Öle, kann unter Umständen die Aufrecht- erhaltung eines hohen Vakuums im Verdampfer erwünscht sein.
Unter Umständen können diejenigen Teile der Durchgänge 33, die bei den Distanzstücken 36 liegen, vollständig geschlossen oder überhaupt weggelassen werden. Bei einer sol chen Anordnung fliesst dann der Dampf infolge der Wirkung der löffelartigen Teile 37 im Gegenstrom zum Öl.
Evaporator.
The present invention is an evaporator with a rotatable drum in which partition walls are arranged at a distance from one another, which divide the interior of the drum into a plurality of annular chambers, further with an inlet for introducing an evaporation agent, an inlet for introducing the liquid to be treated the outermost annular chamber, an outlet for the evaporation agent and the evaporated liquid and an outlet connected to the innermost chamber for the remaining liquid.
Compared to known evaporators of this type, the one according to the present invention differs in that at least one spoon-like member is provided on each partition wall in order to receive liquid from one annular chamber and convey it into the next when the drum rotates.
An example embodiment of the subject matter of the invention, which is suitable for the evaporation and recovery of a solvent from oil, will now be described with reference to the accompanying drawing.
1 and 2 are complementary representations of the two halves of the mask, the section being taken along the line I-I in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 111-111 of FIG. 1.
Fig. 4 is a partial perspective view of a component, and
Fig. 5 shows a further detail in section.
The evaporator comprises a cylindrical housing 10, which is closed at both ends by end plates 11. In the middle of these end plates, bearings 12 for a rotatable shaft 13 are provided. Inside the housing 10, a drum having the cylindrical wall 26 is accommodated. The drum wall runs at a distance from the inner wall of the housing 10, so that an annular evaporation chamber 16 remains between the housing wall and the drum wall. The latter is supported on the shaft 13 by means of end plates 14.
The drum wall 26 carries curved metal sheets 15 which together form a cylinder. These panels are supported on the drum wall 26 by means of spacers 25. A heating jacket is provided around the housing 10 and has inlets 18 for the steam and drains 19. The steam jacket is insulated, as indicated at 20, in order to avoid heat loss. At one end of the housing 10 there is an inlet 21 for the mixture of oil and solvent.
This inlet line 21 enters the evaporation chamber 16 tangentially. Radially projecting blades 22 are punched out on the curved plates 15 of the drum (FIG. 4). There are also other blades 24 attached to the panels 15, and the same are resiliently on the inner surface of the Ge house 10 so that they scrape off the adhering liquid film on the same. The
Blades 22 and 24 ensure a constant change of the liquid film on the inner surface of the housing, which promotes evaporation. The blades 24 lie in planes which intersect the axis of rotation of the drum, so that when the drum rotates, the liquid is moved along the evaporation chamber 16 towards the end 23 thereof. This end 23 is the end of the chamber 16 facing away from the inlet 21 for oil and solvent.
It can be seen that the panels 15 protrude beyond their spacers 25 so that there are overhanging resilient panel parts 15a which cause the blades 24 to be pressed resiliently against the inner surface of the housing 10. The end of the evaporation chamber 16 facing away from the inlet 21 is open, as indicated at 28, and the oil and remaining solvent in the same pass from the evaporation chamber 10 (first stage of the evaporator) through this opening into an annular recess 29 between the end plates 11 and 11 14. From here this liquid flows to the secondary evaporator part, which is described below, namely the liquid flows through a collecting channel 29a, an outlet 29b and an opening 29c in the right end plate 14 to the mentioned secondary part.
Solvent evaporated from the mixture of solvent and oil in the evaporation chamber 16 passes out of the machine through an outlet line 30, which is provided at the evaporator end at which the oil inlet 21 is located.
The secondary evaporator part is arranged within the drum wall 26 and comprises a series of radially spaced apart partitions 31, which are attached with their ends to the end plates 14 and which are arranged concentrically one inside the other, so that the interior of the
Drum 14, 26 is divided into a plurality of annular chambers 32.
Each of the partition walls 31 comprises a plurality of curved panels, the ends of which overlap. The individual panels are offset radially from one another in such a way that at the points where they overlap, a passage 33 from one annular chamber into the other for steam and vaporized liquid, e.g. B. solvent, on the one hand and for liquid on the other hand is formed. The axially extending edges 34 of the panels are bent inward in the area of these passages 33, while deflection strips 35 are provided just in front of the outlet ends of these passages, so that steam flowing through the latter flows out in the radial direction. The curved panels of the partition walls 31 are held by spacers 36 at a radial distance from one another.
Each partition wall 31 carries a plurality of radially protruding, spoon-like parts 37 which open into the passages 33 in order to transfer oil and solvent from one annular chamber 32 to the next. The spoon-shaped parts 37 are provided alternately at opposite ends of the chambers 32.
The outermost annular chamber 32 is connected to the opening 29c through which the pretreated oil exits from the primary part of the evaporator. The innermost annular chamber 32 is connected via an opening 39 in the right (FIG. 2) end plate 14 to a sump 40 which receives the finished oil. From this sump, the oil passes through an opening 41 to a pump 42 which conveys the oil away. Heating steam is introduced into the innermost annular chamber 32 through the opening 39 through the inlet 43.
The operation of the described evaporator is as follows:
The mixture of oil and solvent from which the solvent is to be extracted and recovered is introduced into the primary evaporation chamber 16 through the inlet line 21. As a result of the rotation of the drum 14, 26 (drive pulley indicated in FIG. 1), the liquid starts to move rapidly, with a rapidly changing liquid film being generated on the inside of the housing 10. When it passes from one end of the evaporation chamber 16 to the other, the liquid is heated and at least some of the solvent is expelled. This part is discharged from the evaporator via the steam outlet line 30 mentioned. The liquid oil exits from the primary evaporation chamber 16 into the outermost annular chamber 32 of the secondary evaporation part.
As a result of the rotation of the drum and as a result of the partition walls 31, a body L of falling liquid with a lens-shaped cross section is formed on one side of the drum in the outermost annular chamber 32 (indicated schematically in FIG. 3). When this body has reached a predetermined thickness, part of it is picked up by the spoons 37 of the adjacent partition wall. This liquid part is transferred into the next annular chamber 32 through the relevant spoon 37.
A lenticular body L of falling liquid is also formed there on one side of the chamber. This liquid is in turn conveyed through the spoon-shaped parts 37 of the adjacent partition wall of the following annular chamber 32. This process is carried out through all annular chambers 32, and there the spoon-shaped parts
37 are alternately at opposite ends of successive partition walls, the liquid flows in a zigzag through the various annular chambers from the outside to the inside. While oil and solvent flow in one direction (from the outside to the inside) through the annular chambers 32, the heating steam introduced through the opening 43 flows in the opposite direction (from the inside to the outside) through the chambers, with the remaining solvent flowing out the oil is extracted and fed to the steam outlet 30.
It should be mentioned here that the open
Mouths of the spoon-like parts 37 and the steam passages 33 when rotating in
Direction of the arrow in Fig. 3 are in front. The lenticular liquid bodies L on one side of each annular chamber 32 naturally tend to remain at rest with respect to the rotating parts once a liquid body of a height and thickness corresponding to the speed of rotation has been formed. The time during which the liquid remains in an annular chamber naturally depends on the position of the spoon-like parts 37, that is to say on the distances between them and the adjacent partition 31 from which they remove the liquid.
To facilitate the assembly of the individual panels forming a partition 31, the panels in question are attached to the end plates 14 of the drum by means of bolts 44 which enter holes in the end plates 14 and are secured therein when the adjacent panel of the partition is in place has been spent.
The primary evaporator part could also be omitted or form a system that is separate from the secondary part. In this latter case, the drum would not be surrounded by a primary evaporator part.
As indicated schematically at 45 and 46 in Fig. 1, a condenser and a pump are connected to the evaporator. For certain purposes, e.g. For example, to deodorize the oils, it may be desirable to maintain a high vacuum in the evaporator.
Under certain circumstances, those parts of the passages 33 which are located at the spacers 36 can be completely closed or left out at all. With such an arrangement, the steam then flows in countercurrent to the oil as a result of the action of the spoon-like parts 37.