DD290587A5

DD290587A5 - Destillationsapparatur mit reduziertem kuehlwasserdurchlauf

Info

Publication number: DD290587A5
Application number: DD33603889A
Authority: DD
Inventors: Lothar Hertzsch; Anne Helm; Juergen Schumm
Original assignee: Veb Werk F. Technisches Glas Ilmenau,De
Priority date: 1989-12-21
Filing date: 1989-12-21
Publication date: 1991-06-06

Abstract

Die Destillationsapparatur mit reduziertem Kuehlwasserdurchlauf, insbesondere Wasserdestillationsapparatur, zur grosztechnischen und labormaeszigen Herstellung von Reinstwasser besitzt ein einfaches Mehrpunktregelsystem als Schaltungsanordnung zur Reduzierung der Kuehlwassermenge auf die fuer den Destillationsprozesz erforderliche Mindestmenge. Dabei sind vor dem Kuehler, in Reihe geschaltet, ein Druckminderventil und ein Magnetventil und nach dem Kuehler zwei Temperaturfuehler oder ein Temperaturfuehler und eine Zeitverzoegerungseinrichtung miteinander elektrisch so koppelt, dasz beim Erreichen einer einstellbaren oberen Kuehlwassertemperatur das Magnetventil geoeffnet wird und dadurch so lange Kuehlwasser durch den Kuehler flieszt, bis die Temperatur des Kuehlwassers am zweiten Temperaturfuehler unter den eingestellten Wert abgesunken ist bzw. dasz beim Erreichen einer einstellbaren Kuehlwassertemperatur das Magnetventil geoeffnet wird und nach Unterschreitung der Temperatur am Kuehlwasserablauf die einstellbare Zeitverzoegerungsschaltung ausgeloest wird, die das Schlieszen des Magnetventils so verzoegert, dasz ein weiteres Absinken der Kuehlwassertemperatur unter die am Temperaturfuehler eingestellte Temperatur zum Zwecke einer stabilen Funktion der Vorrichtung erreicht wird. Fig. 1{Destillation; Reinstwasser; Kuehler; Kuehlschlange; Mehrpunktregelung; Druckminderventil; Magnetventil; Temperaturfuehler; Zeitverzoegerungsschaltung}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Destillationsapparatur mit reduziertem Kühlwasserdurchlauf, insbesondere auf eine Wasserdestillationsapparatur zur großtechnischen und labormäßigen Trennung von Stoffgemischen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Das Prinzip wassergekühlter Destillationsapparaturen beruht darauf, daß ein Stoffgemisch in einem Destillatisnskolben

verdampft und in einem dem Destillationskolben nachgeschaltetem Kühler dieser Dampf an einer Kühlschlange kondensiert

Die Kondensation wird bei d6n bekannten Apparaturen durch einen konstanten und kontinuierlichen Kühlwasserzu- und Kühlwasserablauf am Kühler bewirkt. Zur Reduzierung des Kühlwasserverbrauches ist eine Vorrichtung nach DD-WP150984 bekannt, bei welcher für eine bestimmte Destillatmenge nicht mehr Kühlwasser verbraucht wird, als für den physikalisch-technischen Prozeß unbedingt erforderlich ist. Die Vorrichtung ist so aufgebaut, daß vor dem Kühler oberhalb der Kühlschlange ein konstantes K^Mwasserniveau und damit in

der Kühlschlange einen konstanten druckerzeugenden Regler und nach dem Kühler ein die durchfließende Kühlwassermenge in

Abhängigkeit von der Temperatur des durchfließenden Kühlwassers regelndes Drosselventil angeordnet ist oder daß nach der Kühlschlange im Kühlwasserablauf ein Temperaturfühler, der seine Sign' le an einen die Heizleistung des im Destillierkolben

befindlichen Heizers steuernden Regler abgibt, angeordnet ist. Weiterhin ist im Kühlwasserabfluß eine durch ihren

Bohrungsdurchmesser die Temperatur des Kühlwassers steuernde Drossel angeordnet. Die Vorrichtung hat folgende Nachteile:

1. Für eine problemlose Funktion der Vorrichtung sind zwei Regler notwendig. FIn Regler regelt das Niveau des Kühlwassers vor der Kühlschlange, ein zweiter Regler regelt entweder in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlwassers die Kühlwasserdurchflußmenge oder ein zweiter Regler regelt in Abhängigkeit von der Kühlwasserabgangstemperatur die Heizleistung des Heizers im oder am Destillierkolben. Mit dieser Regleranordnung ist der apparative Aufwand der Destillationsapparatur erheblich, wodurch die Störanfälligkeit und die Kosten zunehmen.

2. Für den Fall, daß in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur dio Heizleistung im oder am Destillierkolben geregelt wird, ergeben sich Schwankungen in der Destillatmenge je nach dem, welche Temperatur das Kühlwasser am Eingang des Kühlers hat.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Destillationsapparatur mit reduziertem Kühlwasserdurchlauf, bei der durch einen Regelmechanismus eine apparative Vereinfachung und eine Erhöhung der Zuverlässigkeit der Apparatur erreicht wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

DerErfindung liegt die Aufgabezugrunde, eine Destillationsapparatur mit reduziertem Kühlwasserdurchlauf, insbesondere eine Wasserdestillationsapparatur, zu schaffen, die den Kühlwasserverbrauch auf eine für den Destillationsprozeß notwendige Mindestmenge reduziert und gleichzeitig die Kühlwassertemperatur auf die erforderliche Destillationsaufgabe einstellt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf den bekannten im Kühlwasserkreislauf angeordneten Kühlwasserniveauregler verzichtet wird und über den Einsatz eines einfachen Mehrpunkteregelsystems eine Reduzierung der Kühlwassermenge auf die für den Destillationsprozeß erforderliche Mindestmenge bewirkt wird. Dabei werden vor dem Kühler, in Reihe geschaltet, ein Druckminderventil und ein Magnetventil und nach dem Kühler zwei Temperaturfühler angeordnet, wobei einer der Temperaturfühler beim Erreichen einer einstellbaren oberen Kühlwassertemperatur das Magnetventil öffnet und dadurch so lange Kühlwasser durch den Kühler fließt, bis die Temperatur des Kühlwassers am zweiten Temperaturfühler unter den eingestellten Wert abgesunken ist.

Die Vorrichtung kann auch mit einem einstellbaren Temperaturfühler Im Zusammenspiel mit einer einstellbaren Zeitverzögerungsschaltung aufgebaut werden, bei der beim Erreichen der eingestellten Temperatur das Magnetventil geöffnet und nach Unterschreiten der Temperatur die Zeitverzögerungsschaltung das Schließen des Magnetventiles verzögert, wodurch ein weiteres Absinken der Kühlwassertemperatur unter die am Temperaturfühler eingestellten Temperatur erreicht wird. Durch die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erreicht, daß das Wärmospeichervermögen des Wassers in der Kühlschlange voll ausgenutzt wird, was zu einer erheblichen Reduzierung des Kühlwasserverbrauchs führt. Ein zusammen mit dem Magnetventil dem Kühler vorgeschaltetes Nadelventil hat die Aufgabe, den im allgemeinen viel zu hohen Frischwasserdruck auf einen Druck zu reduzieren, der für den Kühler ungefährlich ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1: Eine schematische Darstellung der erfindungsgemSßen Destillationsapparatur mit zwei Temperaturfühlern am

Kühlerausgang

Fig. 2: Eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Destillationsapparatur mit einem Temperaturfühler und einer

Zeitverzögerungsschaltung. Die Destillationsapparatur nach Fig. 1 und Fig. 2 besteht aus einem Destillationskolben 1 mit einer Heizung 2 und einem mit einer Kühlschlange 4 ausgestatteten Kühler 3. In die Kühlwasserzuleitung 5 sind ein Druckminderventil β und ein Magnetventil 7

eingeschaltet.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 befinden sich am Ende der Kühlschlange 4 in einer Erweiterung der Kühlschlange 4 die Temperaturfühler 8 und 9. Die Temperaturfühler 8,9 stehen mit einer an sich bekannten Schaltungsanordnung 10 in Verbindung, welche das Magnetventil

7 steuert. Der Temperaturfühler 8 ist auf eine obere Temperatur und der Temperaturfühler 9 auf eine untere Temperatur eingestellt. Erreicht das Kühlwasser die obere Temperatur, so wird das Magnetventil 7 geöffnet, und es strömt so lange

Kühlwasser aus der Kühlwasserleitung 5 durch die Kühlschlange 4, bis das Kühlwasser am Temperaturfühler 9 die untere Temperatur erreicht hat, worauf das Magnetventil 7 geschlossen wird. Das Kühlwasser in der Kühlschlange 4 erwärmt sich

erneut und wird beim Erreichen der oberen am Temperaturfühler 8 eingestellten Temperatur erneut ausgetauscht. Auf diese

Weise wird erreicht, daß nur so viel Kühlwasser verbraucht wird, wie für den Destillationsprozeß notwendig ist. Bei der Ausführung nach Fig. 2 befindet sich am Ende der Kühlschlange4 nur einTemperaturfühler8, derauf die obere zulässige Temperatur des Kühlwassers eingestellt ist. Beim Erreichen der oberen Temperatur wird, wie bereits beschrieben, das Magnetventil 7 geöffnet. Sinkt durch das eingespeiste kalte Kühlwasser die Temperatur am Temperaturfühler 8 unterhalb des

eingestellten Wertes, so wird die an sich bekannte Zeitverzögerungsschaltung 11 ausgelöst, welche nach Ablauf der eingestellten

Zeit das Magnetventil 7 schließt. Die Zeitverzögerung hat eine stabilisierende Wirkung auf die Funktion der Vorrichtung. Dadurch, daß die Temperatur des Kühlwassers durch die Zeitverzögerung einige Grad unter die Schalttemperatur absinkt, wird die Schalthäufigkeit verringert und

ähnliche Arbeitszyklen erreicht wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1.

Claims

1. Destillationsapparatur mit reduziertem Kühlwasserdurchlauf, bestehend aus einem Destillierkolben mit nachgeschaltetem Kühler mit Kühlschlange, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Mehrpunktregelung als Schaltungsanordnung (10) vor dem Kühler (3) in der Kühlwasserzuleitung (5) in Reihe ein Druckminderventil (6) und ein Magnetventil (7) mit zwei, nach dem Kühler (3) in der Kühlwasserableitung angeordneten Temperaturfühlern (8,9) elektrisch gekoppelt sind.

2. Destillationsapparatur mit reduziertem Kühlwasserdurchlauf, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Mehrpunktregelung als Schaltungsanordnung (10) vor dem Kühler (3) in der Kühlwasserzuleitung in Reihe ein Druckminderventil (6) und ein Magnetventil (7) mit einem, nach dem Kühler (3) in der Kühlwasserableitung angeordneten Temperaturfühler (8) und einer einstellbaren Zeitverzögerungsschaltung (11) elektrisch gekoppelt sind.