DE1444372C - Flussigkeitseindampfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitseindampfer mit einem Erhitzerteil, der aus einem vertikalen Rohrbündel besteht, dessen Enden in je einem unteren und oberen horizontalen Rohrboden eingesetzt sind, die zusammen mit einem zylindrischen Mantel den mit Heizdampf beaufschlagten Dampfraum umgrenzen, in den ein einziges, am oberen Rohrboden befestigtes Heizdampf-Zufuhrrohr in der von Heizrohren freien zentralen Achse des Erhitzerteiles mündet.

Bei einem bekannten Flüssigkeitseindampfer dieser Bauart sind im Dampfraum des Erhitzerteiles Führungsbleche für den in ihn eintretenden Heizdampf vorgesehen, welche sich vom unteren bis zum oberen Rohrboden erstreckend, die zentrale Achse konzentrisch umgeben und je eine sich über die gesamte Höhe erstreckende Unterbrechung aufweisen und mit diesen um 180° versetzt angeordnet sind.

Die Führungsbledhe bilden eine labyrinthartige Heizdampfführung, die den axial in den Dampfraum ao eintretenden Heizdampf zwingt, bei einem hohen Strömungswiderstand einen langen Weg zurückzulegen, und zwar dergestalt, daß der frisch eintretende Heizdampf zuerst die der zentralen Achse benachbarten Heizrohre umströmt, dann die radial etwas weiter außen liegenden und schließlich die dem Erhitzerteilmantel benachbarten Heizrohre. Dadurch tritt zwangläufig eine Aufheizung der Heizrohre auf, welche von den radial .innen liegenden Heizrohren zu den äußeren stetig abnimmt.

Diese bei dem bekannten Flüssigkeitseindampfer bewußt angestrebte Wirkung ist jedoch im Regelfalle unerwünscht, zumal hierbei nicht nur die natürliche Umwälzung der einzudampfenden Flüssigkeit beeinträchtigt wird, sondern auch infolge örtlicher Überhitzung bei sehr .temperaturempfindlichen, einzudampfenden Flüssigkeiten eine Zerstörung oder Ablagerung von Flüssigkeitsbestandteilen oder insbesondere bei Zuckersaft eine schädliche Verfärbung der Kristalle eintreten kann.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, einen Flüssigkeitseindampfer der eingangs genannten Bauart zu schaffen, bei welchem bei einem nur geringen Strömungswiderstand im Dampf raum des Erhitzerteiles und einem dadurch ermöglichten hohen Wärmedurchsatz eine gleichmäßige Heizdampfbeaufschlagung aller Heizrohre gewährleistet ist, um örtliche Überhitzungen und/oder Anlagerungen von Flüssigkeitsbestandteilen zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch so gelöst, daß im Dampfraum in verschiedenen Höhenlagen zwischen dem oberen und unteren Rohrboden mehrere, eine mittige Durchlaßöffnung aufweisende kegelstumpfförmige Ablenkkörper koaxial zu der zentralen Achse angeordnet sind.

Der aus dem Heizdampf-Zufuhrrohr in den Dampfraum des Erhitzerteils einströmende Heizdampf wird hierbei von dem obersten Ablenkkörper zu einem Teil in radialer Richtung abgelenkt und im übrigen von der mittigen DurchlaBöffnung in Riehtung der zentralen Achse nach unten durchgelassen, wobei er auf den nächsten Ablenkkörper trifft, durch welchen ebenfalls eine teilweise radiale Ablenkung bei im übrigen mittigem Durchlaß bewirkt ist. Darhit ist bei geringstem Störungswiderstand im Dampfraum und demzufolge nur minimalem Druckabfall im Heizdampf eine weitgehend gleichmäßige Heizdampfbeaufschlagung aller Heizrohre gewährleistet und die Voraussetzung für einen großen Heizdampf- und somit hohen Wärmedurchsatz geschaffen. Die gleichmäßige Heizdampfbeaufschlagung bewirkt, daß die Temperatur der die einzudampfende Flüssigkeit führenden Heizrohre ebenfalls gleichmäßig für alle Rohre und auch bezüglich der verschiedenen Höhenabschnitte eines einzelnen betrachteten Rohres ist.

In Ausgestaltung der Erfindung ist im Dampfraum ein kegelförmiger Ablenkkörper koaxial zu der zentralen Achse oberhalb einer am unteren Rohrboden vorgesehenen Kondensatabführöffnung angeordnet.

Durch diesen kegelförmigen Ablenkkörper ist eine radiale Ablenkung des auf diesen auftreffenden restlichen Heizdampfstromes im Bereich des unteren Rohrbodens und zugleich eine Verblendung der Kondensatabführöffnung gegenüber letzterem sichergestellt. .

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung nimmt der in einem Kreis um die zentrale Achse des Erhitzerteiles gemessene Abstand der Rohre des Rohrbündels ausgehend von den dieser Achse benachbarten Rohren zu den dem zylindrischen Mantel des Erhitzerteiles benachbarten Rohren ab. Auf diese Weise ist der Verminderung des Heizdampfdruckes zum Erhitzerteilmantel hin Rechnung getragen.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels beschrieben.

Der in der Zeichnung in einem Axialschnitt dargestellte Flüssigkeitseindampfer weist einen Erhitzerteil 1 auf, der aus einem vertikalen Keizrohrbündel 2 besteht, dessen Enden in je einem unteren und oberen Rohrboden 3 und 4 eingesetzt sind, welch letztere zusammen mit einem zylindrischen Mantel 5 den Dampfraum 6 des Erhitzerteils 1 einschließen.

Der Erhitzerteil 1 durchsetzt den unteren Boden eines mit einem Dampfabzug 7 versehenen zylindrischen Behälters 8, der den Dampfsammeiraum 9 des Flüssigkeitseindampfers einschließt und mit dem unteren Bereich seines zylindrischen Mantels 10 den zylindrischen Mantel 5. des Erhitzerteiles 1 zwecks Ausbildung eines Ringraumes 11 umgibt.

Mit seinem unteren Rohrboden 3 bildet der Erhitzerteil 1 den oberen Abschluß einer Kammer 12, in welche die einzudampfende Flüssigkeit durch ein Rohr 13 entweder getrennt oder vermischt mit nicht kondensierbaren Gasen oder Dämpfen eingebracht wird, welch letztere in einem Kreislauf gehalten sein können.

" Die einzudampfende Flüssigkeit, welche aus der Kammer 12 von unten her in die Heizrohre 2 ein- und aus diesen über dem oberen Rohrboden 4 wieder austritt, sammelt sich nach dem Verdampfungsvorgang, der innnerhalb der Heizrohre vor sich geht, auf dem oberen Rohrboden 4, der einen Randbord 14 aufweist. Der Randbord 14 weist eine solche Höhe, auf, daß sich bei der durch ihn bestimmten Höhe des Flüssigkeitsspiegels ein maximaler Verdampfungsgrad ergibt. Die über den Randbord 14 zum Überlauf gelangende eingedampfte Flüssigkeit sammelt sich in dem vom zylindrischen Mantel 10 des Behälters 8 und vom zylindrischen Mantel 5 des Erhitzerteils 1 eingeschlossenen Ringraum 11 und wird aus diesem über Rohre 15 abgeführt und erforderlichenfalls wieder in Umlauf gebracht. Der Pegel der eingedampften Flüssigkeit wird im Ringraum 11 durch eine bekannte, in der Zeichnung nicht dargestellte Regeleinrichtung konstant gehalten.

Die Zuführung des Heizdampfes in den Dampfraum 6 des Erhitzerteils 1 erfolgt durch ein einziges Heizdampf-Zufuhrrohr 16, das am oberen Rohrboden 4 befestigt ist und in der von Heizrohren 2 freien zentralen Achse des Erhitzerteiles 1 mündet.

Im Dampfraum 6 des Erhitzerteiles 1 sind in verschiedenen Höhenlagen zwischen dem unteren und oberen Rohrboden 3 und 4 zwei eine mittige Durchlaßöffnung 17 aufweisende kegelstumpfförmige Ablenkkörper 18 und 19 vorgesehen, welche koaxial zu der zentralen Achse des Erhitzerteils angeordnet sind.

Der aus dem Heizdampf-Zufuhrrohr 16 in den Dampfraum 6 des Erhitzerteiles 1 einströmende Heizdampf wird hierbei von dem oberen Ablenkkörper 18 zu einem Teil in radialer Richtung abgelenkt und im übrigen von der mittigen Durchlaßöffnung 17 in Richtung der zentralen Achse nach unten durchgelassen, wobei er auf den unteren Ablenkkörper 19 trifft, durch welchen ebenfalls eine teilweise radiale Ablenkung bei im übrigen mittigem Durchlaß erfolgt. Dadurch wird bei geringstem Strömungswiderstand im Dampfraum 6 und demzufolge nur minimalen Druckabfall im Heizdampf eine weitgehend gleichmäßige Heizdampfbeaufschlagung aller Heizrohre 2 erzielt.

Die Ableitung des Heizdampfkondensates aus dem Dampfraum 6 kann entweder über am Umfang des Erhitzerteiles 1 im Bereich des unteren Rohrboden 3 vorgesehene Rohre 20 "oder ein am unteren Rohrboden 3 ansetzendes zentrales Rohr 21 erfolgen.

Oberhalb einer im unteren Rohrboden 3 vorgesehenen zentralen Kondensatabführöffnung 22, an welche das Rohr 21 anschließt, ist ein weiterer, zu der zentralen Achse des Erhitzerteiles 1 koaxial angeordneter Ablenkkörper 23 vorgesehen, der eine kegelförmige Gestalt aufweist. Dem Ablenkkörper 23 fällt die Aufgabe zu, den durch die Durchlaßöffnung 17 des Ablenkkörpers 19 hindurch auf ihr auftreffenden restlichen Heizdampfstrom im Bereich des unteren Rohrbodens 3 in radialer Richtung abzulenken und die Kondensatabführöffnung 22 gegenüber dem Heizdampfstrom zu verblenden.

Der Verminderung des Heizdampfdruckes von der zentralen Achse des Erhitzerteiles 1 zum Erhitzerteilmantel 5 hin ist dadurch Rechnung getragen, daß der in einem Kreis um die zentrale Achse des Erhitzerteils gemessene Abstand der Rohre des Heizrohrbündels 2 ausgehend von den dieser Achse benachbarten Rohren zu den dem Erhitzerteilmantel 5 benachbarten Rohren abnimmt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitseindampfer mit einem Erhitzerteil, bestehend aus einem vertikalen Rohrbündel, dessen Enden in je einem oberen und unteren horizontalen Rohrboden eingesetzt sind, die zusammen mit einem zylindrischen Mantel den mit Heizdampf beaufschlagten Dampfraum umgrenzen, in den ein einziges, am oberen Rohrboden befestigtes Heizdampf-Zufuhrrohr in der von Heizrohren freien zentralen Achse des Erhitzerteiles mündet, dadurch gekennzeichnet, daß im Dampfraum (6) in verschiedenen Höhenlagen zwischen dem unterem und oberen Rohrboden (3, 4) mehrere, eine mittige Durchlaßöffnung (17) aufweisende kegelstumpfförmige Ablenkkörper (18, 19) koaxial zu der zentralen Achse angeordnet sind.

2. Flüssigkeitseindampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Dampf raum (6) ein kegelförmiger Ablenkkörper (23) koaxial zu der zentralen Achse oberhalb einer am unteren Rohrboden (3) vorgesehenen Kondensatabführöffnung (22) angeordnet ist.

3. Flüssigkeitseindampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in einem Kreis um die zentrale Achse gemessene Abstand der Rohre des Rohrbündels (2) ausgehend von den dieser Achse benachbarten Rohren zu den dem zylindrischen Mantel (5) benachbarten Rohren abnimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen