DE102009022773A1

DE102009022773A1 - Rotary evaporator has pivoted evaporator disk for vaporizing of liquid working medium, where coaxial conical projection is arranged at evaporator disk

Info

Publication number: DE102009022773A1
Application number: DE200910022773
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Maier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2010-11-25

Abstract

The rotary evaporator has a pivoted evaporator disk (1) for vaporizing of a liquid working medium (16). A coaxial conical projection (6) is arranged at the evaporator disk. The evaporator disk has a cavity with a partition wall (4) and has a passage (12). The available working medium flows into the pump chamber (13) and the evaporator chamber (14) in opposite direction.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rotationsverdampfer mit einer drehbar gelagerten flachen Verdampferscheibe mit Hohlräumen zum Verdampfen eines flüssigen Arbeitsmediums.The The invention relates to a rotary evaporator with a rotatable stored flat evaporator disc with cavities for Vaporizing a liquid working medium.

Dampferzeuger in der Art von Rotationsverdampfer sind in der DT-OS 21 07 872 und der DT-OS 22 14 566 sowie in der DT-OS 2757913 A1 beschrieben.Steam generators in the type of rotary evaporator are in the DT-OS 21 07 872 and the DT-OS 22 14 566 as well as in the DT-OS 2757913 A1 described.

Alle diese Dampferzeuger weisen den Nachteil auf, dass für die Einführung eines flüssigen Arbeitsmediums in einem Kessel sowie für die Entnahme des im Kessel erzeugten Dampfs drehbare Durchführungen für das Überströmen des Arbeitsmediums vorhanden sein müssen oder der Flüssigkeitsstand im Kessel extern extra über eine Pumpe oder über die Umdrehungszahl geregelt werden muss.All These steam generators have the disadvantage that for the Introduction of a liquid working medium in one Boiler and for the removal of the steam generated in the boiler rotatable feedthroughs for overflow the working medium must be present or the liquid level in the boiler externally extra via a pump or over the number of revolutions must be regulated.

Die Aufheizung des flüssigen Arbeitsmediums erfolgt bei dieser bekannten Bauart hauptsächlich durch Erhitzen der Oberfläche des Kessels, was sich nachteilig auf die Wärmeübertragung auswirkt, weil die heißen Gase keinen guten Kontakt zum Kessel erreichen, da der rotierende Kessel die Gase mit dreht und somit wieder vom Kessel weg schleudert.The Heating of the liquid working medium takes place at this known type mainly by heating the surface of the boiler, which adversely affects the heat transfer affects because the hot gases do not make good contact with the Reach the boiler as the rotating boiler turns the gases with and thus again thrown away from the boiler.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der relativ großen Flüssigkeitsmenge im Verhältnis zur Wärmeübergangsfläche. Die große Flüssigkeitsmenge kann außerdem bei schnellen Umdrehungen des Kessels zur Unwucht führen, so dass eine stabile und aufwendige Lagerung des drehbaren Kessels notwendig ist.One Another disadvantage arises from the relatively large amount of liquid in relation to the heat transfer surface. The large amount of fluid can also lead to imbalance during fast revolutions of the boiler, so that a stable and elaborate storage of the rotary boiler necessary is.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Rotationsverdampfer der Eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem auf eine externe Regelung zur Füllung verzichtet werden kann, sowie eine Verdampfergestaltung erreicht wird, die eine große Wärmeübergangsfläche im Verhältnis zum Flüssigkeitsinhalt aufweist und eine hohe Umdrehungszahl erreicht werden kann.It The object of the invention is a rotary evaporator of the input to create an external scheme can be dispensed with filling, as well as an evaporator design is achieved, which has a large heat transfer area in relation to the liquid content and a high number of revolutions can be achieved.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass in einem Rotationsverdampfer eine flache im Inneren hohle Verdampferscheibe zur Aufnahme einer dünnen Schicht von Flüssigkeit drehbar gelagert ist und somit den Kessel im herkömmlichen Sinne ersetzt. Die Rotationsachse der Verdampferscheibe ist dabei vorzugsweise senkrecht in dem Rotationsverdampfer.The Problem is solved according to the invention characterized that in a rotary evaporator, a flat inside hollow evaporator disc rotatable to receive a thin layer of liquid is stored and thus the boiler in the traditional sense replaced. The axis of rotation of the evaporator disc is preferably vertically in the rotary evaporator.

Erfindungsgemäß ist diese flache im Inneren hohle Verdampferscheibe mit einem zu seiner Rotationsachse koaxial angeordneten innen hohlen kegelförmigen Ansatz versehen. Dieser Ansatz taucht ein in ein flüssiges Arbeitsmedium, welches sich in einem unterhalb der Verdampferscheibe angebrachten Behälter befindet.According to the invention this flat inside hollow evaporator disc with a to his Rotation axis coaxially arranged inside hollow cone-shaped Approach provided. This approach dips into a fluid one Working medium, which is located in a below the evaporator disc attached container is located.

Erfindungsgemäß weist die innen hohle Verdampferscheibe im Inneren eine horizontale Trennwand aufweist, die den Hohlraum in der Verdampferscheibe in zwei Kammern teilt, wobei aber mindestens ein Durchlass zwischen dem äußeren Rand des inneren Hohlraumes in der Verdampferscheibe und dem äußeren Rand der Trennwand besteht. Die innen hohle Verdampferscheibe ist somit in zwei Kammern aufgeteilt, dabei stellt die untere Kammer eine Art Pumpkammer dar und die obere Kammer eine Art Verdampfungskammer. Die Trennwand besteht vorzugsweise aus einem Material mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit, wie Keramik, hitzebeständigen Kunststoff, Verbundmaterial oder dergleichen.According to the invention the inside hollow evaporator disc inside a horizontal partition having the cavity in the evaporator disc in two chambers shares, but at least one passage between the outer Edge of the inner cavity in the evaporator disc and the outer Edge of the partition exists. The inside hollow evaporator disc is thus divided into two chambers, it represents the lower chamber a kind of pumping chamber and the upper chamber is a kind of evaporation chamber. The partition is preferably made of a material having a low thermal conductivity, such as ceramic, heat-resistant plastic, Composite material or the like.

Die Verdampferkammer ist im Zentrum über die Durchtrittsöffnung an der Rotationsachse mit einer oder mehreren Rohrleitungen für den sich bildenden Dampf verbunden, wobei die Rohrleitungen nach außen in Richtung Umfang der Verdampferscheibe angeordnet sind, die in Düsen münden, die die Verdampferscheibe in Drehung versetzen.The Evaporator chamber is in the center via the passage opening at the axis of rotation with one or more pipelines for connected to the forming steam, the pipes to the outside are arranged in the direction of the circumference of the evaporator disc, in Nozzles open, which turn the evaporator disk in rotation offset.

Wird die innen hohle Verdampferscheibe durch einen üblichen Anlassermotor, wie beispielsweise Elektromotor in Drehung versetzt, wird durch den im Inneren hohlen kegelförmigen Ansatz, der in ein unterhalb des Verdampferscheibe flüssiges Arbeitsmedium eintaucht, die Arbeitsflüssigkeit durch Oberflächenreibung mitgerissen und aufgrund der Kegelform im Inneren des kegelförmigen Ansatzes nach außen bzw. nach oben geleitet. Die Arbeitsflüssigkeit füllt zunächst die untere so genannte Pumpkammer in der Verdampferscheibe und danach die obere so genannte Verdampferkammer. In beiden Kammern bildet sich ein Flüssigkeitsring, der im Inneren in Richtung Rotationsachse ungefähr dem inneren Durchmesser des in die Flüssigkeit eingetauchten kegelförmigen Ansatzes entspricht.Becomes the inside hollow evaporator disc by a usual Starter motor, such as rotating the electric motor, is characterized by the inside hollow cone-shaped approach, in a liquid below the evaporator disc working fluid immersed, the working fluid by surface friction entrained and due to the conical shape inside the cone-shaped Approach directed outwards or upwards. The working fluid first fill the lower so-called pumping chamber in the evaporator disc and then the upper so-called evaporator chamber. In both chambers, a liquid ring, the inside in the direction of the axis of rotation approximately the inner Diameter of the cone-shaped immersed in the liquid Approach corresponds.

Wird die Verdampferscheibe an der äußeren Mantelfläche der Verdampferkammer beheizt, verdampft das eingeschlossene Arbeitsmedium und erzeugt Druck. Die Heizung erfolgt durch eine Heizquelle, beispielsweise einem Wärmestrahler oder ein zu erhitzendes Gas, was auf die äußere Mantelfläche der Deckenwand der Verdampferkammer strömt.Becomes the evaporator disc on the outer lateral surface the evaporator chamber heated evaporates the trapped working fluid and generates pressure. The heating is done by a heating source, for example a radiant heater or a gas to be heated, causing the outer surface of the ceiling wall the evaporator chamber flows.

Dieses hat zunächst die Auswirkung, dass der Flüssigkeitsring in der Verdampferkammer zunächst nach außen zum Umfang entgegen der Pumpwirkung der Pumpkammer gedrückt wird und zum anderen, dass Dampf durch die angeordneten Rohrleitungen zu den zum Umfang der Verdampferscheibe angebrachten Düsen, so genannten Antriebsdüsen in der Art von Rückstoßdüsen, strömt und die Verdampferscheibe in eine schnellere Rotation versetzt, was die Pumpwirkung in der Pumpkammer erhöht.This first has the effect that the liquid ring in the evaporator chamber is first pressed outwards to the periphery against the pumping action of the pumping chamber and on the other hand, that steam through the arranged pipelines to the nozzles attached to the circumference of the evaporator disc, so-called drive nozzles in the manner of Recoil nozzles, flows and the evaporator disc in a faster Rotati on, which increases the pumping action in the pumping chamber.

Durch geeignete Auslegung der Düsen, wie Anzahl, Größe und Form bzw. des Antriebs des Rotationsverdampfers sowie der Ausgestaltung der Pumpkammer in der Verdampferscheibe entsteht ein stabiler Regelkreis. Die Füllung mit Flüssigkeit in der Pumpkammer der Verdampferscheibe bleibt ebenfalls stabil.By suitable design of the nozzles, such as number, size and form or the drive of the rotary evaporator and the embodiment The pump chamber in the evaporator disc creates a stable control loop. The filling with liquid in the pumping chamber the evaporator disc also remains stable.

Je mehr Wärmeenergie auf die Deckenwand der Verdampferkammer des Rotationsverdampfers wirkt, umso schneller dreht sich die Verdampferscheibe und umso mehr Flüssigkeit wird in die Verdampferscheibe gepumpt.ever more heat energy on the ceiling wall of the evaporator chamber the rotary evaporator acts, the faster the evaporator disc rotates and all the more liquid gets into the evaporator disk pumped.

Ein weiterer Vorteil dieser flachen scheibenförmigen Bauweise der Verdampferscheibe des Rotationsverdampfers ist, dass bei ein auf das Rotationszentrum gerichtetes Heizmedium, wie beispielsweise heiße Gase diese vom Zentrum an der Rotationsachse nach außen strömen. Das flüssige Arbeitsmedium fließt dabei entgegengesetzt von Außen nach Innen, so dass eine gute Wärmeausnutzung erreicht wird.One Another advantage of this flat disc-shaped construction the evaporator disc of the rotary evaporator is that at a directed to the center of rotation heating medium, such as hot gases from the center at the axis of rotation flow outside. The liquid working medium flows in the opposite direction from outside to inside, so that a good heat utilization is achieved.

Es ist ein weiterer Vorteil dieser flachen scheibenförmigen Bauweise, dass durch das Verhältnis von großem Durchmesser und geringer Bauhöhe in Verbindung mit einer elastischen Lagerung, die sich in Rotation befindliche Verdampferscheibe sich selbst auf den Massemittelpunkt zentriert, wie ein Kreisel, wo durch hohe Drehzahlen mit hohen Zentrifugalkräften ein hoher Dampfdruck ermöglich wird. Das Verhältnis von Durchmesser zur Bauhöhe kann dabei von 5 zu 1 bis 30 zu 1 betragen, ist aber erfindungsgemäß nicht darauf beschränkt.It Another advantage of this flat disc-shaped Construction that by the ratio of large Diameter and low height combined with a elastic storage, which is in rotation evaporator disc centering itself on the center of mass, like a top, where due to high speeds with high centrifugal forces high vapor pressure is possible. The relationship from diameter to height can be from 5 to 1 to 30 to 1, but is not according to the invention limited to this.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung sowie aus der in der Anlage der beigefügten Zeichnungen.Further Features, details and benefits are shown below Description of preferred embodiments of the invention and from that in the appendix of the accompanying drawings.

Hierbei zeigen:in this connection demonstrate:

1 ein Längsschnitt durch einen Rotationsverdampfer gemäß der Erfindung in prinzipieller Darstellung. 1 a longitudinal section through a rotary evaporator according to the invention in a schematic representation.

1a ein Schnitt durch einen Teil der Verdampferscheibe mit angeordneten Rippen zur besseren Wärmeübertragung. 1a a section through a portion of the evaporator disc with arranged ribs for better heat transfer.

1b Ein Schnitt durch einen Teil einer Verdampferscheibe mit mehreren Verdampferkammern und Pumpkammern, wobei das heiße Wärmemedium durch Durchlasskanäle auf die zweite und gegebenenfalls weitere Verdampferkammern strömt. 1b A section through a portion of an evaporator disc with a plurality of evaporator chambers and pumping chambers, wherein the hot heat medium flows through passageways to the second and optionally further evaporator chambers.

1c Ein Längsschnitt einer Mehrfachanordnung von Verdampferkammern zur Oberflächenvergrößerung, wobei das heiße Wärmemedium teils durch Durchlasskanäle und teils durch am Umfang angebrachte Leitbleche wieder zurück ins Zentrum der Verdampferscheibe geleitet werden. 1c A longitudinal section of a multiple arrangement of evaporator chambers for surface enlargement, wherein the hot heat medium are passed partly through passageways and partly by circumferentially mounted baffles back to the center of the evaporator disc.

2 Rotationsverdampfer im Längsschnitt mit einer gewölbten Verdampferscheibe. 2 Rotary evaporator in longitudinal section with a curved evaporator disk.

3 Rotationsverdampfer im Längsschnitt mit Kondensator. 3 Rotary evaporator in longitudinal section with condenser.

4 Rotationsverdampfer im Längsschnitt mit einem Antrieb unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche des Arbeitsmediums. 4 Rotary evaporator in longitudinal section with a drive below the liquid surface of the working medium.

5 ein Rotationsverdampfer im Längsschnitt, bei dem der Dampf auf eine Turbine wirkt, die die Verdampferscheibe antreibt. 5 a rotary evaporator in longitudinal section, in which the steam acts on a turbine that drives the evaporator disc.

6 Rotationsverdampfer im Längsschnitt mit einer aus Blechen gefalzten Verdampferscheibe. 6 Rotary evaporator in longitudinal section with a plate folded from evaporator disc.

Die 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung eines Rotationsverdampfers. Dieser weist die Form einer von der Bodenwand 2, Deckwand 3 und Trennwand 4 im Wesentlichen geschlossenen innen hohlen Verdampferscheibe 1 auf. Die Rotationsachse 5 verläuft senkrecht zur Verdampferscheibe 1. Die Bodenwand 2 setzt sich nach unten mit einem zur Rotationsachse 5 koaxial verlaufenden hohlen kegelförmigen Ansatz 6 fort, dessen Durchmesser 7 innen und außen sich in Richtung von der Verdampferscheibe weg zum Arbeitsmedium 16 verkleinert.The 1 shows an embodiment of the invention in a schematic representation of a rotary evaporator. This has the shape of one of the bottom wall 2 , Top wall 3 and partition 4 essentially closed inside hollow evaporator disc 1 on. The rotation axis 5 runs perpendicular to the evaporator disc 1 , The bottom wall 2 sits down with one to the axis of rotation 5 coaxially extending hollow cone-shaped approach 6 away, its diameter 7 inside and outside in the direction of the evaporator disc away to the working medium 16 reduced.

Die Deckenwand 3 besitzt an der Rotationsachse 5 im Zentrum eine Übertrittsöffnung 8 von der eine oder mehrere Rohrleitungen 9 von der Rotationsachse 5, dem Zentrum nach außen zum Umfang 11 des Rotationsverdampfers führen und in mehrere Düsen 10, die in der Nähe des Umfangs 11 angebracht sind, münden.The ceiling wall 3 owns at the axis of rotation 5 in the center a transfer opening 8th from one or more pipelines 9 from the axis of rotation 5 , the center outward to the perimeter 11 lead the rotary evaporator and into several nozzles 10 that are near the perimeter 11 are attached, open.

Die innen hohle Verdampferscheibe 1 wird mittels der Trennwand 4 in zwei Kammern aufgeteilt, wobei die untere Kammer eine so genannte Pumpkammer 13 und die obere eine so genannte Verdampferkammer 14 bildet.The inside hollow evaporator disc 1 is by means of the partition 4 divided into two chambers, the lower chamber a so-called pumping chamber 13 and the upper a so-called evaporator chamber 14 forms.

Die im Inneren der Verdampferscheibe 1 angeordnete horizontale, Wärme isolierende Trennwand 4 hat am äußeren Rand ein oder mehrere Durchlässe 12 zum inneren Rand des Hohlraums der Verdampferscheibe 1 für den Übertritt des flüssigen Arbeitsmediums 16 von der Pumpkammer 13 in die Verdampferkammer 14.The inside of the evaporator disc 1 arranged horizontal, heat insulating partition 4 has one or more passages at the outer edge 12 to the inner edge of the cavity of the evaporator disc 1 for the transfer of the liquid working medium 16 from the pumping chamber 13 in the evaporator chamber 14 ,

Die Verdampferscheibe 1 ist mittels eines Lagers 15 über einem mit flüssigem Arbeitsmedium 16 gefüllten oben offenen Behälter 17 derart gelagert, dass das Ende des kegelförmigen Ansatzes 6 unter den Flüssigkeitsspiegel 18 des hier vorhandenen Arbeitsmediums 16 eintaucht.The evaporator disk 1 is by means of a La gers 15 over one with liquid working medium 16 filled open-topped container 17 stored in such a way that the end of the cone-shaped approach 6 under the liquid level 18 of the existing working medium here 16 dips.

Das Lager 15 ist elastisch und in einem Stator 26 verankert, so dass die Verdampferscheibe 1 sich selbst zentrierend um seinen Schwerpunkt drehen kann.The warehouse 15 is elastic and in a stator 26 anchored, leaving the evaporator disc 1 can center itself around its center of gravity.

Bei Drehung der Verdampferscheibe 1 um seine senkrechte Rotationsachse 5 wird infolge der besonderen Formgebung und der Oberflächenreibung im kegelförmigen Ansatz 6, aus dem Behälter 17 flüssiges Arbeitsmedium 16 in die Pumpkammer 13 transportiert und infolge der Zentrifugalkraft beschleunigt. Es entsteht der Flüssigkeitsring 1 19 in der Pumpkammer 13 und Flüssigkeitsring 2 20 in der Verdampferkammer 14.Upon rotation of the evaporator disc 1 around its vertical axis of rotation 5 is due to the special shape and the surface friction in the conical approach 6 , from the container 17 liquid working medium 16 into the pumping chamber 13 transported and accelerated due to the centrifugal force. The result is the liquid ring 1 19 in the pumping chamber 13 and liquid ring 2 20 in the evaporator chamber 14 ,

Der Zustrom des flüssigen Arbeitsmediums 16 aus dem Behälter 17 in die Pumpkammer 13 und in die Verdampferkammer 14, kommt nach erreichen des Innendurchmessers 7 des kegelförmigen Ansatzes 6 ins Gleichgewicht und die Ausdehnungen der Flüssigkeitsringe in den Kammern zum Stillstand. Die maximale Füllung mit flüssigem Arbeitsmedium 16 ist erreicht.The influx of the liquid working medium 16 from the container 17 into the pumping chamber 13 and in the evaporator chamber 14 , comes after reaching the inside diameter 7 the cone-shaped approach 6 into balance and the expansions of the liquid rings in the chambers to a standstill. The maximum filling with liquid working medium 16 is reached.

Wird die sich drehende Verdampferscheibe 1 mittels einer Heizquelle 21 über der Deckenwand 3 Wärme zugeführt, so verwandelt sich ein Teil des flüssigen Arbeitsmedium 16 in der Verdampferkammer 14 in Dampf 22. Der Dampf 22 wird zusätzlich an dem vom flüssigen Arbeitsmedium 16 nicht benetzten Teil der Deckwand 23, gemäß der Erfindung, überhitzt.Will the rotating evaporator disc 1 by means of a heating source 21 over the ceiling wall 3 Supplied heat, so transforms a part of the liquid working medium 16 in the evaporator chamber 14 in steam 22 , The steam 22 in addition to that of the liquid working medium 16 non-wetted part of the top wall 23 , according to the invention, overheated.

Infolge der Verdampfung eines Teils des flüssigem Arbeitsmedium 16 steigt der Druck im Inneren in der Pumpkammer 13 und in der Verdampferkammer 14. Das flüssige Arbeitsmedium 16 wird radial nach außen gedrängt, der Gleichgewichtszustand ist durch die Drucksteigerung gestört.Due to the evaporation of a part of the liquid working medium 16 the pressure inside increases in the pumping chamber 13 and in the evaporator chamber 14 , The liquid working medium 16 is forced radially outward, the equilibrium state is disturbed by the pressure increase.

Andererseits erhöht sich der Dampfdruck an den Düsen 10. Dieses hat zur Folge, dass die Umdrehungszahl der Verdampferscheibe 1 steigt, was wiederum die Zentrifugalkraft in der Pumpkammer 13 erhöht und so mehr flüssiges Arbeitsmedium 16 in die Verdampferscheibe 1 gepumpt wird. Der Gleichgewichtszustand ist wieder herstellt.On the other hand, the vapor pressure at the nozzles increases 10 , This has the consequence that the number of revolutions of the evaporator disc 1 increases, which in turn increases the centrifugal force in the pumping chamber 13 increases and so more liquid working medium 16 into the evaporator disk 1 is pumped. The equilibrium state is restored.

Diese automatische Nachregelung erfolgt so lange bis sich der alte Füllstand im Rotationsverdampfer wieder einstellt. Wird die Wärmezufuhr erhöht steigt die Drehzahl des Rotationsverdampfers bzw. die Drehzahl fällt, wenn die Wärmezufuhr gedrosselt wird.These Automatic readjustment takes place until the old level is reached set again in a rotary evaporator. Will the heat supply increases the rotational speed of the rotary evaporator or the speed drops when the heat is throttled becomes.

Die 1a zeigt eine Variante der Oberfläche der Deckenwand 3 einer Verdampferscheibe 1, bei der die äußere Oberfläche der Deckenwand 3 der Verdampferkammer 14 zur besseren Wärmeaufnahme von der nicht dargestellten Heizquelle durch Rippen 24 vergrößert ist.The 1a shows a variant of the surface of the ceiling wall 3 an evaporator disk 1 in which the outer surface of the ceiling wall 3 the evaporator chamber 14 for better heat absorption from the heat source, not shown by ribs 24 is enlarged.

Die 1b zeigt eine weitere Variante einer Verdampferscheibe 1. Es wird das erwärmte Heizmedium zusätzlich durch den angeordneten Durchlasskanal 25 zwischen den Kammern in der Verdampferscheibe 1 geleitet. Dadurch ist eine größere Oberfläche an der Verdampferkammer 14 vorhanden und ein verbesserter Wärmeübergang. Dies wird bei der dargestellten Ausführung durch zwei oder mehrere hintereinander angeordnete Verdampferkammern 14 sowie der Pumpkammern 13 erreichtThe 1b shows a further variant of an evaporator disc 1 , It is the heated heating medium in addition by the arranged passage channel 25 between the chambers in the evaporator disc 1 directed. This results in a larger surface area on the evaporator chamber 14 present and improved heat transfer. This is in the illustrated embodiment by two or more successively arranged evaporator chambers 14 as well as the pumping chambers 13 reached

1c stellt eine weitere Variante einer Verdampferscheibe 1 dar. Es wird das erwärmte Heizmedium, wie in der 1b bereits dargestellt, durch zusätzlich angeordnete Durchlasskanäle 25 geleitet. Die Durchlasskanäle 25 sind am äußeren Umfang der Verdampferscheibe 1 mittels Leitbleche 27 so verbunden, dass das Heizmedium in den weiteren Durchlasskanal 25 strömt. Hierdurch wird das erwärmte Heizmedium einmal oder mehrmals vom Umfang der Verdampferscheibe 1 zum Zentrum 5 über entsprechende Durchlasskanäle 25 geleitet. Durch diese Anordnung werden mehrere hintereinander liegende Pumpkammern 13 und Verdampferkammern 14 erwärmt. 1c represents a further variant of an evaporator disc 1 It is the heated heating medium, as in the 1b already shown, by additionally arranged passageways 25 directed. The passageways 25 are on the outer circumference of the evaporator disc 1 by means of baffles 27 connected so that the heating medium in the further passage 25 flows. As a result, the heated heating medium is once or more times the circumference of the evaporator disc 1 to the center 5 via corresponding passageways 25 directed. By this arrangement, several successive pump chambers 13 and evaporator chambers 14 heated.

2 zeigt einen Rotationsverdampfer mit einer runden „schüsselförmigen” Verdampferscheibe 1. Diese Form der Verdampferscheibe 1 bewirkt, dass das heiße Wärmemedium 28 an der Oberfläche der sich drehenden Deckenwand 3 mitgerissen und durch die Zentrifugalkraft nach außen auf die Deckwand 23 der Verdampferscheibe 1 gepresst wird, was einen guten Wärmeübergang bewirkt. 2 shows a rotary evaporator with a round "bowl-shaped" evaporator disc 1 , This form of evaporator disc 1 causes the hot heat medium 28 on the surface of the rotating ceiling wall 3 entrained and by the centrifugal force to the outside on the top wall 23 the evaporator disc 1 is pressed, which causes a good heat transfer.

Diese „schüsselförmige” Gestaltung der Verdampferscheibe 1 besitzt auch eine größere Oberfläche für die Wärmeübertragung, besonders dann, wenn die Heizquelle 21 sie als Strahlung abgibt.This "bowl-shaped" design of the evaporator disc 1 also has a larger surface for heat transfer, especially when the heat source 21 she gives off as radiation.

Bei dieser Ausführung wird der Dampf 22 mittels einer Rohrleitung 9 durch die Drehachse 5 zuerst in Richtung Arbeitsmedium 16 geleitet und dann oberhalb des Lagers 15 zu den Düsen 10. Die Düsen 10 sind dabei unterhalb der Verdampferscheibe 1 angeordnet.In this embodiment, the steam 22 by means of a pipeline 9 through the axis of rotation 5 first in the direction of working medium 16 passed and then above the camp 15 to the nozzles 10 , The nozzles 10 are below the evaporator disc 1 arranged.

3 zeigt einen Rotationsverdampfer wie in 2, nur dass um die Düsen 10 ein Kondensator 29 angeordnet ist. Durch den Kondensator wird der ausströmende Dampf 22 als Kondensat wieder in den Behälter 17 mit dem Arbeitsmedium 16 zurückgeführt. Ferner entsteht durch die Abwärme des Kondensators weitere nutzbare Wärme. 3 shows a rotary evaporator as in 2 just that around the nozzles 10 a capacitor 29 is arranged. Through the condenser, the outflowing steam 22 as condensate back into the container 17 with the working medium 16 recycled. Furthermore, caused by the waste heat of the Kon densators further usable heat.

4 zeigt einen Rotationsverdampfer bei dem die Düsen 10 unter der Oberfläche des flüssigen Arbeitsmediums 16 angeordnet sind. Dies bewirkt einerseits einen besseren Wirkungsgrad der Antriebsdüsen 10 und anderseits beschleunigt es die Kondensation des Arbeitsmediums 16. Damit das Arbeitsmedium 16 in dem Behälter 17 nicht anfängt sich mitzudrehen, sind in dem Behälter nicht dargestellte Prellbleche angeordnet. 4 shows a rotary evaporator in which the nozzles 10 below the surface of the liquid working medium 16 are arranged. On the one hand, this results in a better efficiency of the drive nozzles 10 and on the other hand it accelerates the condensation of the working medium 16 , So the working medium 16 in the container 17 does not start to turn, are not shown in the container baffles arranged.

5 zeigt einen Rotationsverdampfer bei dem der Dampf 22 durch geeignete Rohrleitungen 9 auf eine externe Turbine 30 oder auf einen anderen Dampfmotor geleitet wird und dadurch eine Rotation der Verdampferscheibe 1 bewirkt. Es kann auch auf derselben Achse ein Elektromotor 31 für den Startvorgang bzw. ein Generator 32 für die Entnahme überschüssiger Energie angebracht werden. 5 shows a rotary evaporator in which the steam 22 through suitable pipelines 9 on an external turbine 30 or to another steam engine and thereby rotation of the evaporator disk 1 causes. It can also be on the same axis an electric motor 31 for the startup process or a generator 32 be attached for the removal of excess energy.

6 zeigt einen Rotationsverdampfer mit einer Verdampferscheibe 1 in besonders einfacher Bauweise. Das Arbeitsmedium 16 wird über eine oder mehrere Pumpkammern 13 in Form von Rohrleitungen in die Verdampferkammer 14 geleitet. Die Wände der Verdampferkammer 14 bestehen dabei im Wesentlichen aus zwei aneinander gefügten Blechen, die so geformt sind, dass sie als Gehäuse für die Verdampferkammer 14 dienen. Die beiden Bleche sind am Umfang 11 umlaufend verschweißt und damit dicht verbunden, wobei die Bleche im weiteren inneren Verlauf zueinander punktgeschweißt sind. Zwischen den punktgeschweißten Blechen ist genügend Hohlraum für die Verdampferkammer 14 vorhanden, damit das Arbeitsmedium 16 fließen kann. 6 shows a rotary evaporator with an evaporator disc 1 in a particularly simple design. The working medium 16 is via one or more pumping chambers 13 in the form of pipelines in the evaporator chamber 14 directed. The walls of the evaporator chamber 14 consist essentially of two joined sheets, which are shaped so that they as a housing for the evaporator chamber 14 serve. The two sheets are on the circumference 11 welded circumferentially and thus tightly connected, the sheets are spot welded to each other in the further inner course. Between the spot-welded sheets is enough cavity for the evaporator chamber 14 present, thus the working medium 16 can flow.

11: Verdampferscheibeevaporator plate
22: Bodenwandbottom wall
33: Deckenwandceiling wall
44: Trennwandpartition wall
55: Rotationsachseaxis of rotation
66: kegelförmiger Ansatzconical approach
77: Durchmesserdiameter
88th: ÜbertrittsöffnungTransfer opening
99: Rohrleitungpipeline
1010: Düsejet
1111: Umfangscope
1212: Durchlässepassages
1313: Pumpkammerpumping chamber
1414: Verdampferkammerevaporator chamber
1515: Lagercamp
1616: Arbeitsmediumworking medium
1717: Behältercontainer
1818: Flüssigkeitsspiegelliquid level
1919: Flüssigkeitsring 1liquid ring 1
2020: Flüssigkeitsring 2liquid ring 2
2121: Heizquelleheating source
2222: Dampfsteam
2323: Deckwandtop wall
2424: Rippenribs
2525: DurchlasskanalPassageway
2626: Statorstator
2727: Leitblechbaffle
2828: Wärmemediumheat medium
2929: Kondensatorcapacitor
3030: Turbineturbine
3131: Elektromotorelectric motor
3232: Generatorgenerator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DT 2107872 A [0002]
- DT 2214566 A [0002]
- DT 2757913 A [0002]

Claims

Rotary evaporator with a rotatably mounted evaporator disk ( 1 ) for vaporizing a liquid working medium ( 16 ) characterized in that on the evaporator disc ( 1 ) a coaxial cone-shaped approach ( 6 ) is arranged and the evaporator disc ( 1 ) a cavity with partition ( 4 ) and at least one passage ( 12 ) and the working medium ( 16 ) in the pumping chamber ( 13 ) and the evaporator chamber ( 14 ) flows in opposite directions.

Rotary evaporator according to claim 1, characterized in that the ratio of the diameter to the height of the evaporator disc ( 1 ) Is 5 to 1 to 30 to 1.

Rotary evaporator according to claim 1, characterized in that the passage ( 12 ) between pumping chamber ( 13 ) and evaporator chamber ( 14 ) between outer periphery of the partition ( 4 ) and the outer circumference of the cavity inside the evaporator disc ( 1 ) is arranged.

Rotary evaporator according to claim 1, characterized in that the partition wall ( 4 ) consists of a heat-insulating material.

Rotary evaporator according to claim 1 and 4, characterized characterized in that the heat-insulating material is ceramic, heat-resistant plastic, composite material or the like is.

Rotary evaporator according to claim 1, characterized in that the evaporator chamber ( 14 ) and pipelines ( 9 ) via a transfer opening ( 8th ) are connected.

Rotary evaporator according to claim 1, characterized in that at the end of the pipeline ( 9 ) a nozzle ( 10 ) is arranged.

Rotary evaporator according to claim 1, characterized in that the evaporator disc ( 1 ) on an elastic bearing ( 15 ) on the stator ( 26 ) rest.

Rotary evaporator according to claim 1, characterized in that above the evaporator disc ( 1 ) a heating source ( 21 ) is arranged.

Rotary evaporator according to claim 1, characterized in that an opposing flow between the working medium ( 16 ) in the evaporator chamber ( 14 ) and the heat medium ( 28 ) on the ceiling wall ( 3 ) consists.

Rotary evaporator according to claim 1, characterized in that a capacitor ( 29 ) is arranged with a heat exchanger for a further use of the waste heat.

Rotary evaporator according to claim 1, characterized in that the nozzles ( 10 ) for heat recovery within the liquid working medium ( 16 ) are arranged.

Rotary evaporator according to claim 1, characterized in that for better heat transfer inside and / or outside ribs ( 24 ) on the ceiling wall ( 3 ) are arranged.

Rotary evaporator according to claim 1, characterized in that the shape of the evaporator disc ( 1 ) is disc-shaped or "bowl-shaped".

Rotary evaporator according to claim 1, characterized in that the evaporator disc ( 1 ) consists of a plurality of superimposed cavities, wherein passage channels ( 25 ) for the heat medium ( 28 ) are arranged between the cavities.

Rotary evaporator according to claim 1, characterized in that the evaporator disc ( 1 ) in on the axis of rotation ( 5 ) is connected via a drive shaft.

Rotary evaporator according to claim 1, characterized in that the steam ( 22 ) of the working medium ( 16 ) in on the axis of rotation ( 5 ) arranged turbine ( 30 ) or steam engine is routed.

Rotary evaporator according to claim 1, characterized in that the evaporator disc ( 1 ) via a drive shaft with a generator ( 32 ) connected is.