DE1519637C3

DE1519637C3 - Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Flüssigkeitsverteilung auf die Heizrohre von Fallstromverdampfern, insbesondere für die Zuckerindustrie

Info

Publication number: DE1519637C3
Application number: DE19661519637
Authority: DE
Inventors: Heinrich 4000 Duesseldorf Prenzler
Original assignee: BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Current assignee: BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Priority date: 1966-11-10
Filing date: 1966-11-10
Publication date: 1974-01-17
Also published as: AT280179B; DE1519637A1; NL6715098A; BE706199A; FR1550297A; GB1206643A

Description

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Beim Eindampfen von wärmeempfindlichen Flüs- über die obere Lochplatte hinausragenden ringförmi-

sigkeiten, z. B. Zuckersaft, ist man -bestrebt, die gen Zwischenwand und haben, wie vorstehend ange-

Aufenthaltszeit im Verdampl'erapparat, insbesondere geben, eine doppelte Aufgabe.

in der beheizten Zone, so kurz wie möglich zu hai- Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichten. Bei Fallstromverdampfern ist diese Forderung 5 nung in einer Ausführungsform beispielsweise darge-.

weilgehend erfüllt, denn die Flüssigkeit fließt nur ein- stellt. Es zeigt

mal als dünne Schicht von oben nach unten durch F i g. 1 den oberen Teil eines Fallstromverdamp-

die Heizrohre. Die Fließgeschwindigkeit wird dabei fers im Querschnitt,

durch die entstehenden Brüden, die mit nach unten Fig. 2 bis 4 verschiedene Formen der Durchtrittsdurch die Heizrohre strömen, stark erhöht. Um in io öffnungen einer Lochplatte, ebenfalls im Querschnitt,

den Rohren keine Ansätze oder.Verkrustungen zu und

bekommen, die dadurch entstehen können, daß ein- -■ Fig. 5 die Größenverhältnisse und die gegenseitige

zelne Rohre nicht genügend mit Flüssigkeit beauf- Versetzung der Durchtrittsöffnungen der beiden

schlagt werden, ist die wichtigste Forderung eine Lochplatten zueinander und zu den Heizrohren im

gleichmäßige Beaufschlagung sämtlicher Heizrohre 15 Grundriß.

mit Flüssigkeit. Besonders wichtig ist diese Förde- Der Fallstromverdampfer besteht zur Hauptsache

rung bei hoher Konzentration der Flüssigkeit und bei aus einem zylindrischen Mantel 1, der nach Art an

großem Eindickungsverhältnis. sich bekannter Wärmetauscher eine Heizkammer bil-·

Für die Verteilung von Flüssigkeiten in Verdamp- det, in der sich ein Bündel paralleler, vertikaler Heiz-

ferapparaten gibt es verschiedene Vorrichtungen, wie 20 rohre 2 befindet. Diese Heizrohre münden mit ihren

Düsen, Lochplatten, Brausen, Einhängekörper usw. Enden in je einen Rohrboden, von denen in Fig. 1

Die meisten dieser Vorrichtungen beruhen darauf, nur der obere Rohrboden 3 dargestellt ist. An diesen

daß die Flüssigkeit dem Apparat überhitzt zugeführt schließt sich ein mit einem zentralen Eintritts-

wird, so daß in einer Entspannungskammer Brüden stutzen 4 für die Flüssigkeit versehener haübenartiger

frei werden kann, der mit der tropfenförmigen Flüs- 25 Verteilerkopf 5 an.

sigkeit zusammen in die Rohre eintritt. Der Brüden In dem von dem Verteilerkopf umgrenzten Raum

soll durch Wirbelbildung an den Innenwänden der befinden sich ein nach unten konisch verjüngter

Heizrohre einen gleichmäßigen Flüssigkeitsfilm Trichter 6, eine kreisrunde Schale 7, drei ringförmige

bilden. Rinnen 8 bzw. 9 und zwei Lochplatten 10, 11 mit

Die Erfindung geht von der Anordnung überein- 30 Durchtrittsöffnungen 12 bzw. 13.

anderliegender Lochplatten aus, die in einem von Durch den an der Unterseite des Verteilerkopfes 5 einer Haube umgebenen Raum oberhalb der Heiz- zentral angebrachten Trichter 6 wird die durch den rohre untergebracht sind, wobei die Durchtrittsöff- Stutzen 4 zugeführte Flüssigkeit zunächst in die ebenniingen der — vorzugsweise zwei — Lochplatten falls zentral angeordnete Schale 7 geleitet. Im unteren gegeneinander versetzt und im Sinne eines mit Bezug 35 Teil dieser Schale setzen sich die von der Flüssigkeit auf die laufend zugeführte Flüssigkeitsmenge gedfos- mitgeführten festen Bestandteile ab, während die selten Durchflusses so bemessen sind, daß auf jeder' Flüssigkeit an dem gezackten Rand der Schale über-Lochplatte ein bestimmter Flüssigkeitsstand gehalten fließt und in die darunterliegende ringförmige Rinne 8 wird. Auf diese Weise ist ein gleichmäßig verteilter gelangt. Zur weiteren, möglichst gleichmäßig über die Flüssigkeitsdurchfluß bei den Lochplatten möglich 40 ganze Fläche der oberen Lochplatte 10 verteilten und gleichzeitig die Voraussetzung für eine ebenfalls Flüssigkeitszuführung erfolgt der Überlauf vom ingleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit auf alle Heiz- neren und äußeren Rand der Rinne 8 in die beiden rohre gegeben. Erfahrungsgemäß kann aber die für weiteren Rinnen 9, die noch etwas tiefer und enteinen ordnungsgemäßen Betrieb derartiger Verdamp- sprechend seitlich versetzt angeordnet sind und erfer entscheidende gleichmäßige Verteilung der Flüs- 45 forderlichenfalls weitere feste Bestandteile auffangen, sigkeit auf alle Heizrohre mittels der Lochplatten Nach dem Überlauf von den unteren Rinnen 9 auf dadurch beeinträchtigt werden, daß. einzelne Durch- die obere Lochplatte 10 sammelt sich die Flüssigkeit trittsöffnungen dieser Platten durch von der Flüssig- dort, bedingt durch die Drosselwirkung derselben, keit mitgeführte feste Bestandteile verstopft werden., bis zu einer die etwas erhöhten oberen Mündungen Dies ist um so mehr möglich, als die einzelnen 50 der Durchtrittsöffnungen 12 überragenden Höhe an. Durchtrittsöffnungen wegen der erforderlichen Dros- Das gleiche trifft für die untere Lochplatte zu, auf selwirkung relativ klein sein müssen. der sich die Flüssigkeit nach dem Durchtritt der "■ Um diesen Mangel zu beseitigen, sind erfindungs- oberen Lochplatte ebenfalls bis zu einer bestimmten gemäß in dem Raum über den Lochplatten schalen- . Höhe staut.

bzw. rinnenförmige Überlaufkörper zum Auffangen 55 Die Durchtrittsöffnungen der unteren Lochplatte

der von der Flüssigkeit bei ihrem Eintritt in den Ver- sind nicht nur gegenüber den Durchtrittsöffnungen 12

dämpfer etwa mitgeführten festen Bestandteile und der oberen Lochplatte 10, sondern auch gegenüber

gleichzeitig zum Verteilen der zentral zugeführten den Heizrohren 2 versetzt. Die Zahl der unteren

Flüssigkeit angeordnet. Diese Anordnung ist nach Durchtrittsöffnungen 13 ist etwa dreimal so groß wie

weiteren Merkmalen der Erfindung zweckmäßig so 60 die Zahl der oberen Durchtrittsöffnungen und etwa

getroffen, daß sich unterhalb des Eintrittsstutzens des gleich der Zahl der Heizrohre 2, die jedoch einen

Verteilerkopfes eine im Grundriß kreisförmige Schale erheblich größeren Durchmesser haben (s. F i g. 5).

und unter dem Rand dieser Schale eine ringförmige Eine ringförmige Zwischenwand 14 verbindet beide

Rinne befindet, während gegebenenfalls zwei weitere Lochplatten 10, 11 am äußeren Rand und erstreckt

ringförmige Rinnen unter dem inneren bzw. äußeren 65 sich über die obere Lochplatte hinaus, so daß die

Rand der ersteren angeordnet sind. Alle Überlauf- auf beiden Lochplatten gestaute Flüssigkeit nicht am

körper liegen im Grundriß innerhalb einer die Loch- Umfang der Platten abfließen kann. Der Ringraum

platten an ihrem äußeren Rand verbindenden und 15 zwischen der Wand 14 und dem Mantel 1 dient

dazu, den sich aus der zugeführten Flüssigkeit absondernden Brüden unter Umgehung beider Lochplatten direkt den Heizrohren 2 zuzuführen.

Um einen Druckausgleich zwischen dem von den beiden Lochplatten 10, 11 nach oben bzw. unten begrenzten Raum und dem außerhalb der Wand 14 liegenden Raum zu schaffen, sind im unteren Bereich dieser Wand mehrere über den Umfang verteilte Öffnungen 16 vorgesehen. Entsprechende Druckausgleichsöffnungen 17 befinden sich in der Wand des Trichters 6.

Die besonderen Formen der Durchtrittsöffnungen 12, 13 der beiden Lochplatten 10, 11 gemäß den F i g. 2 bis 4 haben insofern eine besondere Bedeutung, als ein solcher sich in Durchflußrichtung erweiternder Querschnitt mit scharfkantigem Rand an der Eintrittsseite einen verhältnismäßig geringen Durchflußfaktor von nur etwa 75% hat. Diese an sich bekannte Eigenschaft derartiger Durchtrittsöffnungen hat im vorliegenden Falle entsprechend dem mit der Erfindung zu erreichenden Zweck den Vorteil, daß die betreffenden Öffnungen einerseits ohne Beeinträchtigung der gewünschten Drosselwirkung größer als bei anderer Formgebung gewählt werden können und andererseits wegen ihres vergleichsweise größeren Querschnittes nicht der Gefahr einer Verstopfung durch feste Bestandteile ausgesetzt sind, falls solche Bestandteile trotz der vorgeschalteten Überlaufkörper 7 bis 9 von der Flüssigkeit noch bis zu den Lochplatten mitgeführt werden. Es han-

delt sich also um eine zusätzliche Sicherungsmaßnahme.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Flüssigkeitsverteilung auf die Heizrohre von Fallstromverdampfern mit übereinanderliegenden Lochplatten, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Raum über den Lochplatten (10, 11) schalen- bzw. rinnenförmige Uberlaufkörper (7 bis 9) zum Auffangen der von der Flüssigkeit bei ihrem Eintritt in den Verdampfer etwa mitgeführten festen Bestandteile und gleichzeitig zum Verteilen der zentral zugeführten Flüssigkeit angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich "unterhalb des zentralen Eintrittsstutzens (4) des Verteilerkopfes (5) eine im Grundriß kreisförmige Schale (7) und unter dem Rand dieser Schale eine ringförmige Rinne (8) befindet, während gegebenenfalls zwei weitere ringförmige Rinnen (9) unter dem inneren bzw. äußeren Rand der ersteren angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Uberlaufkörper (7 bis 9) im Grundriß innerhalb einer die Lochplatten (10, 11) an ihrem äußeren Rand miteinander verbindenden und über die obere Lochplatte hinausragenden ringförmigen Zwischenwand (14) liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen