DD227332A1 - Fluessigkeitsverteilvorrichtung auf senkrechte rohrbuendel, insbesondere fuer fallfilmapparate - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fluessigkeitsverteilvorrichtung auf senkrechte Rohrbuendel, insbesondere fuer Fallfilmapparate, die eine gleichmaessige Verteilung von einzudampfenden Fluessigkeiten gewaehrleistet. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fluessigkeitsverteilvorrichtung zu schaffen, die eine optimal und gleichmaessige Verteilung der Fluessigkeit auf die senkrecht stehenden Rohre eines Rohrbuendelapparates gewaehrleistet und deren Konstruktion und Ausfuehrung unkompliziert und wartungsarm ist. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe geloest, dass in einem in Hoehe mittels auf dem Rohrboden befestigter Stehbolzen verstellbaren und somit waagerecht ausrichtbaren Tuellenboden dem darunterliegenden Rohrbuendelboden kongruente Oeffnungen enthalten sind, die dazu dienen duennwandige Rohrhuelsen mit Verteilertuellen aufzunehmen. Der Tuellenboden ist in einer Hoehe ueber dem Rohrboden so angebracht, dass die Rohrhuelsen einige Millimeter in die Rohre des Rohrbuendelapparates eingefuehrt werden und dort an der Wandung anliegen. Nach oben sind die, die Benetzungseinrichtungen enthaltenden Rohrhuelsen durch einen Andrueckboden gesichert.

Description

Titel der Erfindung

Flüssigkeitsverteilvorrichtung auf senkrechte Rohrbündel, insbesondere für Fallfilmapparate

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsverteilvorrichtung auf senkrechte Rohrbündel, insbesondere für Fallfilmapparate, die eine gleichmäßige Verteilung von einzudampfenden Flüssigkeiten gewährleistet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

1Q In Fallfilmapparaten ist die Ausbildung eines gleichmäßigen und durchgehenden Flüssigkeitsfilmes an der Innenwand eines jeden Verdampferrohres für eine störungsfreie und qualitätssichernde Verdampfung unbedingt erforderlich. Um alles zu bewerkstelligen, d. h« jedem Verdampferrohr die gleiche Menge an Flüssigkeit zuzuteilen, bedarf es oberhalb des oberen Rohrbodens des Verdampfers einer geeigneten Verteilervorrichtung.

Aus der Literatur sind hierzu verschiedene Lösungen bekannt.

Nach der DE-PS 909 942 ist bekannt, die Verteilung der Flüssigkeit mit geschlitzten Übersteckrohren auf die Heizrohre zu erreichen. Hierbei ist jedoch mit Verschmutzung und Zusetzung der Schlitze zu rechnen.

Außerdem ist die waagerechte Ausrichtung der Ubersteckrohre bzw«, Schlitze problematisch und nur schwer.zu realisieren.

line weitere Lösung ist nach DS-AS 2436 733 bekannt, wobei die Verteilung durch überlauf über die Heizrohre erfolgt, die in diesem Pail über den Bohrboden hinausgehend gestaltet sind. Hierbei tritt wiederum das Problem der waagerechten Ausrichtung der oberen Rohrenden der Verdampf errohre auf· Zum anderen sind bei den meisten standardisierten Rohrbündelapparaten die Heizrohre nicht über den Rohrboden gezogen,

Nach der DE-AS 1262 967 ist es zur Verteilung bekannt, daß oberhalb eines jeden Heizrohres ein im Durchmesser äquivalentes Stellrohr so gehaltert und angebracht ist, daß durch Schraubverstellung ein definierter Ringspalt zwischen Heiz- und Stellrohr realisiert werden kann, durch die die gewünschte Flüssigkeitsmenge fließt· Diese aufwendige Lösung hat darüberhinaus den Nachteil, daß die gleichmäßige Spalteinstellung an jedem Rohr unsicher und nicht kontrollierbar ist· Auftretende Durchsatzschwankungen wurden unbedingt komplizierte Spaltveränderungen nach sich ziehen.

Weiterhin ist nach der DE-OS 2050984 und der DE-AS 2554071 bekannt, daß es Flüssigkeitsverteilungen gibt, die aus dachziegelartigen Platten und Schaufeln bzw· aus kreisringförmigen, versetzt angeordneten Überlaufwannen in mehreren Ebenen bestehen, wobei die unterste Ebene jeweils aus gezackten, direkt über den Verdampferrohren laufenden Rinnen ausgebildet ist* Diese Verteilervorrichtungen sind von hohen konstruktiven Aufwand und lassen sich mechanisch schwierig realisieren. Nach der DE-PS 1519742 ist bekannt, daß die Flüssigkeitsverteilung mittels zweier übereinander angeordneter Wannen erfolgt, die jeweils im Wannenboden zueinander auf Lücke versetzte Löcher aufweisen, wobei die innere bzw· obere Wanne mehr Löcher mit geringerem Durchmesser aufweist als die untere. Von der unteren Wanne tropft die Flüssigkeit gleichverteilt auf den Rohrboden.

Diese technische Lösung hat den Nachteil, daß in der inneren Wanne kein konstanter notwendiger Flüssigkeitsstand gewährleistet werden kann. Bei geringem Durchsatz ist es möglich, daß überhaupt kein Flüssigkeitsstand gegeben ist« Auf Grund der sehr kleinen Löcher ist andererseits die Gefahr der Verstopfung gegeben, so daß die innere Wanne geflutet werden kann und somit die Verteilerwirkung nicht vorhanden ist.

Hach dem Wirtschaftspatent 106 782 und dem Zusatzpatent 113 844 sowie der DE-AS-1519637 sind ähnliche Lösungen bekannt die zusätzlich zu dem durchtropfenden Wannenböden oberhalb davon Einlaufkanäle, Prallverteiler, Fangzylinder sowie bei DE-AS-1519637 ringförmige Üb erlauf rinnen aufweisen.

Eine verbesserte Vorrichtung ist nach DS-AS-2212816 bekannt, die aus einer in Waage zu stellenden Verteilerwanne mit eingebauten "Verteilerrohren besteht, deren Durchmesser größer ist als der der Verdampferrohre· Die Verteilerrohre sind oben mit Überlaufschlitzen und unten mit Abtropfzacken versehen. Ihre Lage über den Verdampferrohren ist so angebracht, daß die Flüssigkeit stets auf den Rohrboden zwischen die Verdampferröhre tropft. Über der Verteilerwanne befindet sich ein senkrechtes und ein waagerechtes Prallblech zur Verteilung der Flüssigkeit

Dieser dargestellte Verteiler bringt zwar eine Gleichverteilung der Flüssigkeit auf den Rohrboden zwischen den Verdampferrohren, jedoch kann hierbei eine gleichartige Benetzung der Rohrinnenwände der Verdampferrohre nicht gewährleistet werden

Weiterhin ist nach WP-PS 83 112 eine Vorrichtung zur gleichmäßigen Benetzung der Rohrinnenwände bekannt, die zwar eine gleichmäßige Benetzung der Rohrinnenwände, aber keine gleichmäßige Beschickung der Rohre gewährleistet. Desweiteren besteht bei Druckstößen die Gefahr, daß die aufgesetzten Tüllen von den Rohren abgehoben und dadurch unwirksam werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Flüssigkeitsverteilvorrichtung für senkrechte Rohrbündel, insbesondere für Fallfilmverdampfer, deren Konstruktion und"Ausführung unkompliziert gehalten und die wartungsarm ist·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flüssigkeitsverteilvorrichtung zu schaffen, die eine optimale und gleichmäßige" Verteilung von einzudampfenden Flüssigkeiten auf die senkrecht stehenden Rohre eines Rohrbündelapparates, insbesondere eines Fallfilmverdampfers, wobei an das Rohrbündel des Rieselapparates keine besonderen Anforderungen gestellt werden, das heißt es können herkömmliche Rohrbündelapparate mit Hauben ohne Querschnittserweiterung verwendet werden·

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der Flüssigkeitsverteilung dadurch gelöst, daß in einem mittels" auf dem Rohrboden befestigter Stehbolzen höhenverstellbaren und somit waagerecht ausrichtbaren Tüllenboden in Form einer Verteilertasse dem darunterliegenden Rohrbündelboden kongruente öffnungen enthalten sind· Diese öffnungen im QKillenboden dienen dazu, entsprechende dünnwandige Rohrhülsen mit Verteilertüllen aufzunehmen, die einen Auflagering definierter Höhe enthalten und dadurch nicht nach unten abgleiten können. Der (Tüllenboden ist in einer Höhe über dem Rohrboden durch verstellbare Stehbolzen so angebracht, daß die Rohrhülsen einige Millimeter in die Rohre des Rohrbündelapparates eingeführt werden und dort an der Wandung anliegen, Uach oben sind die, die BenetZungsvorrichtungen enthaltenden Rohrhülsen durch ein darauf liegendes Drahtgewebe, das die Funktion eines Andrückbodens ausübt, gesichert. Der Andrückboden ist zweckmäßig an den Stehbolzen befestigt

und ermöglicht ein Betreiben der Flüssigkeitsverteilvorrichtung auch, bei extremen Belastungen, wie Druckstößen

und Fluten des Apparates.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung besteht.auch, darin, -daß die Rohrhülsen oben in Höhe des Flüssigkeitsstandes und unten innerhalb der Yerdampferrohre perforiert sind. Dadurch wird einerseits ein Flüssigkeitsüberlauf und andererseits eine gleichmäßige Benetzung der Yerdampferrohre gewährleistet. Die Benetzungseinrichtungen können auch aus an sich bekannten Gaze- oder Siebgewebehülsen bestehen, die oben um die Rohrhülse gebörtelt und gegebenenfalls mit dem Auflagering verbunden sind und bis in die Rohre des Rohrbündelapparates reichen. Der Rand des KiI-lenbodens liegt höher als die oberen Enden., der. !Killen.

Oberhalb des Andrückbodens kann sich zur Aufnahme, der über ein kreisförmiges Zackenwehr laufenden Flüssigkeit eine weitere Verteilerwanne mit öffnungen im-Boden befinden, wobei diese öffnungen zwischen drei benachbarten Tüllen des darunterliegenden Bodens liegen,. Anzahl der öffnungen, Bohrungsdurchmesser und Höhe der Aufkantung des Lochbodens sind dem entsprechenden Belastungsbereich angepaßt· Bei Gegenstromapparaten werden in diesem Lochboden Dämpfekamine angeordnet, die mindestens den Durchmesser der Verdampferrohre haben und die den Dämpfeabzug gewährleisten.

Die Besonderheiten der Erfindung bestehen darin, daß alle Vorteile bekannter Flüssigkeitsverteilervorrichtungen, wie.Verwendung serienmäßiger Rohrbündelapparate, Justierung auf der Baustelle, gleichmäßige Beschickung und Befilmung der Rohrinnenwände, Vermeidung von Beschädigungen der Befilmungseinrichtung, problemlose Ifontagemöglichkeit und Wartungsfreundlichkeit vereinigt und die Nachteile der jeweils bekannten Einrichtungen ausgeschlossen werden·

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnung in einem Beispiel näher erläutert werden.

Es zeigen:

Figur 1: Querschnitt der Flüssigkeitsverteilvorrichtung Figur 2: Einzelteil Tülle

Der Flüssigkeitsverteiler wird eingesetzt in einen stehenden Eohrbunde!apparat 1 mit einer Haube 2 gleichen Durchmessers. An die Ausführung des oberen Rohrbodens 3 im Rohrbündelapparat 1 werden keine Genauigkeitsanforderungen gestellt, die über die in der Norm festgelegten hinausgehen.

In einem oberen Rohrboden 3 werden drei Gewindestehbolzen hieing e schraubt. Die Gewindestehbolzen 4 sind entsprechend der Dreiecksteilung des Rohrbündels angeordnet. Aufgrund der kleinen Dreiecksteilung wurde auf drei Rohre des Rohrbündels zugunsten der Stehbolzen 4 verzichtet.

An den Stehbolzen 4 verschraubt sitzen, nach erfolgter Montage des Apparates horizontal ausgerichtet, der Tüllenboden 5 mit Andrückboden 6, der Lochboden 7 mit Dämpfekaminen 9 und die Einlauftasse 8. Die Dämpfekamine 9 im Lochboden 7 sind in der Querschnittsfläche ä der Querschnittsflächealler Rohre, um einen Dämpfestau zu vermeiden. Anzahl und Querschnitt der Löcher 10 sowie die Höhe der Lochbodenaufkantung werden der jeweiligen Flüssigkeitsbelastung angepaßt. Die Anordnung der Löcher im Lochboden 10 ist so gewählt, daß der Ablauf in die Mitte zwischen drei benachbarten Tüllen 11 auf den Tüllenboden 5 trifft. Die Tüllen 11 werden in den Tüllenboden lose eingesetzt. Danach sitzen die Tüllen 11 in den Rohrbündelrohren 12 seitlich geführt. Die vertikale Fixierung erfolgt durch bündigen Sitz zwischen Tüllenboden 5 und den Tüllenringen 13» Alle Tüllenringe 13 sind gleichhoch und gewährleisten bei horizontalem Sitz des ebenen Tüllenbodens 5 den gleichmäßigen und gleichverteilten Flüssigkeitsübergang an die Rohre. Die seitlich überhöhte Aufkantung des Tüllenbodens 5 garantiert auch bei extremer Flüssigkeitsbelastung eine einwandfreie Funktion des Verteilers. Auf allen Tüllen 11 aufliegend und über die Gewindestehbolzen.4 gleichmäßig angedrückt befindet sich der Andrückboden 6. Somit ist garantiert,

daß die Sickerströmung zwischen Tüllenboden 5 und Tüllenringen 13 vernachlässigbar ist und daß der Verteiler auch bei extremen technologischen Zuständen wie Fluten des Apparates und Druckstößen seine Funktion erfüllt. Die Tülle 11 besteht aus Lochblech, wobei die Tülle nur oberhalb des Tüllenringes 13 und im Rohrbündelrohr 12 gelocht ist. Durch die perforierte Ausführung bleibt der Flüssigkeitsfilm als Ringströmung auch beim Übergang an die Rohrwand erhalten.

In einer anderen Ausführung kann anstelle von Lochblech auch Gebrauchssiebgewebe oder Streckmetall als Tülle verwandt v/erden. Freier Querschnitt und Feinheit richten sich nach Viskosität und Verschmutzungsgrad des Produktes.

Claims (6)

Patentanspruch.

1. Flüssigkeitsverteilvorrichtung auf senkrechte Rohrbündel, insbesondere Fallfilmapparate, bestehend aus einem justierbaren, tassenartigen Tüllenboden und Rohrinnenwandbenetzungseinrichtungen, "Rillen genannt, gekennzeichnet dadurch, daß der Tüllenboden (5) zum Rohrbündelboden (3) kongruente Öffnungen enthält, in welche Tüllen exakt gleicher Geometrie in Form von Rohrhülsen (11) verbunden mit Tüllenring (13) aufliegend eingeschoben sind, die wiederum nach an den Gewindestehbolzen (4) justierten Tüllenboden (5) an der Oberkante eine waagerechte Einstellung aufweisen und zur besseren Benetzung mindestens einige Millimeter in die Rohre des Rohrbündelbodens (3) reichen, wobei die Tüllen durch einen ebenfalls an den Gewindestehbolzen (4) befestigten Andrückboden (6) aus Draht- bzw. Gittergeflecht gesichert sind,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Tüllen (11) oben ab Tüllenring (13) bis zur Tüllenoberkante und unten innerhalb der Rohre (12) des

Rohrbündelapparates (1) am Umfang Bohrungen aufweisen, vorzugsweise in Dreieckteilung oder anderen Teilungen.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Rohrhülsen der Tüllen (11) in anderer Ausführung aus Gebrauchssiebgewebe mit ausgewähltem freien Querschnitt und Feinheit bestehen.

4, Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Rohrhülsen der Tüllen (11) in anderer Ausführung aus Streckmetall mit ausgewählter Feinheit bestehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß ein an sich bekannter Lochboden (7), der ebenfalls an den Gewindebolzen (Stehbolzen) (4) waagerecht justierbar befestigt ist, Bohrungen (10) jeweils zwischen drei benachbarten (Killen (11) des darunterliegenden Killenbodens (5) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5>> gekennzeichnet dadurch, daß bei Gegenstromapparaten im Lochboden (7) zusätzlich zu den Bohrungen (10) Dämpfekamine (9) mit mindestens dem Durchmesser der Verdampferrohre (12) angebracht sind, wobei die Hülsen der Dämpfekamine höher sind als der Rand des Lochbodens (7).

- Hierzu 2 Blatt Zeichnungen -