CH358781A - Rotationseindampfer für flüssige Eindampfgüter - Google Patents

Description

  
 



  Rotationseindampfer für flüssige Eindampfgüter
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen kontinuierlich in Gegen- oder Gleichstrom arbeitenden Rotationseindampfer für flüssige Eindampfgüter.



  Der Rotationseindampfer ist insbesondere für schwierig zu behandelnde, zu Ansatzbildung und zu Knollenbildung neigende Eindampfgüter bestimmt, bei welchen während der Wasseraustreibung das Konzentrat zähflüssig wird. Die Schwierigkeit besteht darin, dass ein verbleibender, auch nur dünner Wandansatz praktisch wärmeisolierende Eigenschaften hat, so dass infolge örtlicher Überhitzung oft thermische Schäden auftreten. Manchmal wird der Ansatz so hart, dass sofern dieser mit festen Schaufeln entfernt werden muss, zwangläufig eine mechanische Beschädigung erfolgt.



   Bei bekannten Ausführungen von Rotationseindampfern wird das Eindampfgut von oben in einen senkrecht gestellten Mantel mittels eines   Verteilringes    oder dergleichen aufgegeben und läuft infolge der Schwerkraft an der Innenseite der von aussen beheizten Mantelfläche nach unten. Durch einen senkrecht gelagerten   Biattflächen-Rührer    wird das Gut gleichmässig auf der Heizfläche verteilt und eingedampft.



   Diese bekannte Ausführung weist jedoch den Nachteil auf, dass bei der durch die starke Ein  dampfung    bedingte Volumenverminderung sich bei Schwerkraftablauf Schwierigkeiten mit der Überdeckung der Heizfläche ergeben. Entsprechend der infolge des   Wasserentzuges    wachsenden Zähigkeit des Gutes wird der Ablauf desselben immer langsamer und kommt oft ganz zum Stillstand.



   Um die vorgenannten Nachteile zu vermeiden, wird ein im Gegen- oder Gleichstrom kontinuierlich arbeitender Rotationseindampfer vorgeschlagen, welcher erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass derselbe eine in einem beheizten Behandlungsgefäss rotierende Zentralwelle aufweist, welche pendelnd gelagerte Schaufeln besitzt, die das Eindampfgut als Flüssigkeitsring dem beheizten Mantel des Behandlungsgefässes entlang in Rotation versetzen, wobei durch die Anordnung und Ausbildung der Schaufell sowie durch Wahl der Drehzahl der Zentralwelle die bei der Rotation eingenommene Schaufelstellung bestimmt ist.



   Auf beiliegender   Zeichnung    ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und   zwar zeigen:   
Fig. 1 einen Rotationseindampfer im Aufriss, wobei der Antrieb desselben in Ansicht und die übrigen Teile im Axialschnitt gezeichnet sind und
Fig. 2 einen Querschnitt gemäss der Linie   II-II    in der Fig. 1.



   Der in der Fig. 1 dargestellte kontinuierlich im Gegen- oder Gleichstrom arbeitende Rotationseindampfer für flüssige Eindampfgüter weist einen rohrförmigen Behälter   1    auf, weicher mit einem Doppelmantel   verstehen    ist. Die Innenwand des Doppelmantels ist mit 2 und die Aussenwand mit 3 bezeichnet. Der Doppelmantel ist als Heizmantel ausgebildet und mit Zum und Abführstutzen 4 bzw. 5 für ein Heizmedium versehen. Die Aussenwand 3 des Doppelmantels ist mit einer Isolierung 6, z. B. aus Mineralwolle, ausgerüstet. Anstatt des Doppelmantels könnte der Aussenmantel auch mit aufgeschweissten Rohrschlangen versehen sein. Zur Beheizung des rohrförmigen Behälters mittels elektrischer Energie könnten elektrische Heizwindungen vorgesehen sein.



  Zweckmässigerweise ist die Heizung in einzelne Zonen aufgeteilt, um eine weitgehend regulierbare Heizung zu ermöglichen.  



   Im rohrförmigen Behälter 1 ist gleichachsig mit diesem eine als Hohlwelle7 ausgebildete, zentrale rotierende Welle gelagert. Die Lagerung der Hohlwelle 7 erfolgt beiderends des rohrförmigen Behälters 1 mittels Lagern 8, welche ausserhalb des rohrförmigen Behälters 1 angeordnet sind und in Halterungen 9   Aufnahme    finden. Die Hohlwelle 7 durchsetzt einenends mittels einer Stopfbüchse 10 den Verschlussdeckel 11 des rohrförmigen Behälters 1 und wird über eine Kupplung 12 von einem Antriebsmotor 13 mit stufenlosem Getriebe 14 angetrieben. Die Stopfbüchse 10 ist mit Wasserkühlung versehen und weist zu diesen Zwecke eine Kühlwasser-Zuleitung 15 auf.



  Zum Einbringen des Eindampfgutes in   den    Behälter 1 dient eine Leitung 16, welche mit einer nicht dargestellten Pumpe in Verbindung steht. Das in den Behälter 1 mündende Ende der Leitung 16 ist als Düse 17 ausgebildet.



      An der Hohlwelle 7 sind eine Anzahl l Schaufeln    angeordnet. Zwecks besserer   Übersicht    sind die genannten Schaufeln nur in der Fig. 2 dargestellt.



   Gemäss Fig. 2 sind an der Hohlwelle 7 Arme 18 in der Umfangsrichtung verteilt und pendelnd gelagert angeordnet. Jeder Arm 18 ist mit einer gebogenen Schaufel 19 versehen, welche einenends am zugehörigen Arm 18 befestigt ist und andernends sich gegen die Innenwand 2 erstreckt. An der Befestigungsstelle der Schaufel 19 weist jeder Arm 18 ein auswechselbares Zusatzgewicht 20 auf; der Einfachheit halber ist in   Fig    2 nur ein solches dargestellt. Zweckmässigerweise können die   Schaufelarme    18 oder sogar die Schaufeln 19 selbst z. B. aus Blattfedern gebildet sein.



  Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass bei Rotation der   Hohlwelle    7 die Schaufeln 19 infolge der Zentrifugalkraft eine bestimmte Stellung einnehmen.



  Das einzudampfende Gut, z. B. die wässrige Lösung eines organischen Produktes, wird von einer eingangs erwähnten, nicht dargestellten Pumpe durch die Leitung 16 und die Düse 17 in den rohrförmigen Behälter 1 eingebracht und durch die Schaufeln 19 in Rotation versetzt. Dabei wandert das Eindampfgut als   Flüssigkeitsring    um die von aussen beheizte Innenwand 2. Der   Flüssigkeitsring    ist in der Fig. 1 mit 21 bezeichnet. Das Einbringen des   einzudampfen-    den Gutes erfolgt tangential in der Drehrichtung des Flüssigkeitsringes 21 und das Gut wird dem umlaufenden Flüssigkeitsring 21 stossfrei zugeführt. Bei der Rotation des Gutes wird das Wasser verdampft.



  Infolge des   Widerstandes    beim Umwälzen des Flüssigkeitsringes 21 werden die Schaufeln 19 eine resultierende Mittelstellung einnehmen. Die an den Schaufeln   9    angebrachten Zusatzgewichte 20 werden in Übereinstimmung mit der gewählten Drehzahl der   Hohlwelle    7 sowie mit der Länge und Form der Schaufeln 19 so eingestellt, dass in der resultierenden Schaufelstellung die Vorderkanten der Schaufeln 19 in einem bestimmten Abstand, z. B. in einigen Millimetern von der Innenwand 2 verbleiben. Die einzelnen Schaufeln 19 treiben den Flüssigkeitsring um und verhindern die Bildung von örtlichen Ansätzen oder Anlagerungen.

   Durch die Wahl der entsprechenden Zusatzgewichte 20 an den Schaufeln 19 besteht die Möglichkeit, die Schaufelkräfte dem mit dem abnehmenden Wassergehalt zunehmenden Widerstand des Eindampfgutes anzupassen.



   Zum Ableiten der Brüdendämpfe ist in der an dem der   Stoffbüchse    10 abgekehrten Ende des Behälters 1 befindlichen Stirnwand 22 des Behälters 1 ein entsprechender Stutzen vorgesehen. Die Brüdendämpfe werden in bekannter Weise kondensiert. Gemäss einer Variante könnten sie auch durch die Hohlwelle 7 abgeführt werden. Um das Mitreissen von Flüssigkeitströpfchen zu verhindern, könnten an der Hohlwelle 7 Prallbleche angebracht sein, welche zum Umlenken des Brüdendampfes dienen, wobei die abgeschiedenen Tröpfchen durch die Zentrifugalkraft in den Flüssigkeitsring 21 zurückgeführt werden.



   Gemäss einer besonderen Ausführungsform besteht die Möglichkeit, die Mantelform des rohrförmigen Behälters 1 konisch zu wählen, um dadurch die horizontale Bewegungsgeschwindigkeit des Eindampfgutes konstant zu halten. Mit fortschreitender Wasserverdampfung nimmt die Menge des Eindampfgutes ab und mit der Konzentration wächst auch der Widerstand. Diesem wachsenden Widerstand wird durch die konische Ausbildung des Mantels Rechnung getragen.



   Bei gewissen Eindampfgütern hat es sich als zweckmässig erwiesen, zwecks Lenkung der Strömung an der Innenwand 2 oder an der Hohlwelle 7 Scheiben zu befestigen, die als Stauwehre wirken und die Strömung auflockern. Das Austragen des Eindampfgutes erfolgt durch ein Austragsrohr 23, welches in solcher Weise drehbar gelagert ist, dass es der Höhe des Flüssigkeitsringes 21 entsprechend eingestellt werden kann.



   Schliesslich sei noch erwähnt, dass durch an der Innenwand 2 befestigte Ringe und auf der Hohlwelle befestigte, in den Flüssigkeitsring 21 eintauchende Scheiben (nicht dargestellt) ein Labyrinth gebildet werden kann, wobei durch geeignete Wellenprofilierung der Zentralscheiben der Flüssigkeitsring 21 umgetrieben wird. In dieser Weise wird die Möglichkeit gegeben, im Rotationseindampfer mit Druckdifferenz zu arbeiten.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Im Gegen- oder Gleichstrom kontinuierlich arbeitender Rotationseindampfer für flüssige Eindampfgüter, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe eine in einem beheizten Behandlungsgefäss rotierende Zen- tralwelle aufweist, welche pendelnd gelagerte Schaufeln besitzt, die das Eindampfgut als Flüssigkeitsring dem beheizten Mantel des Behandlungsgefässes entlang in Rotation versetzten, wobei durch die Anordnung und Ausbildung der Schaufeln sowie durch Wahl der Drehzahl der Zentralwelle die bei der Rotation eingenommene Schaufelstellung bestimmt ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Rotationseindampfer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einbringen und zur Entnahme des Gutes je eine Leitung an den beiden Enden des Behandlungsgefässes angeordnet ist, wobei die Mündung der Entnahmeleitung in bezüglich des Behandlungsgefässes radialer Richtung verstellbar ist.

   2. Rotationseindampfer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schaufel an einem zugehörigen Arm befestigt ist, welche Arme an der Zen tralwelle pendelnd gelagert sind.

   3. Rotationseindampfer nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede pendelnde, aus einem Arm und einer Schaufel bestehende Einheit ein auswechselbares Zusatzgewicht aufweist, mittels welchem die bei der Rotation resultierende Schaufelstellung beeinflusst werden kann.

   4. Rotationseindampfer nach Patentanspruch und Unteransprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln aus elastisch nachgiebigem Material bestehen.

   5. Rotationseindampfer nach Patentanspruch und Unteransprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme aus elastisch nachgiebigem Material bestehen.

   6. Rotationseindampfer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsgefäss eine konische Mantelform aufweist.

   7. Rotationseindampfer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Mantel des Behandlungsgefässes als auch die Zentralwelle mit Scheiben versehen ist, die dazu bestimmt sind, in das rotierende Behandlungsgut einzutauchen und als Stau- wehre wirken.