DE1800435B2 - Vorrichtung zum kondensieren von dampf - Google Patents

Description

Die F.rfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kondensieren von Dampf aus einer ersten Flüssigkeit mit höherem Dampfdruck in einer durch einen Dampfraum davon getrennten, darüberströmenden zweiten Flüssigkeit mit niederem Dampfdruck mit mehreren Zonen jeweils geringerer Drücke und Temperaturen. wobei die zweite Flüssigkeit über einer mit öffnungen versehenen Trennwand fließt und zwischen beiden Flüssigkeiten ein Dampfraum aufrechterhalten wird, in dem der Dampfdruck der ersten Flüssigkeit höher ist als der hydrostatische Druck der zweiten Flüssigkeit.

Aus der österreichischen Patentschrift 174 895 ist ein Austauscherboden für direkte Gegenstromprozesse bekannt, welcher in zwei oder mehreren Feldern unterteilt ist, deren jedes mit reihenweise paral- 5c IeI zueinander angeordneten, schräg durch den Boden hindurchgeführten Austrittsöffnungen für das spezifisch leichtere Medium ausgerüstet ist, während das auf den Boden von besonderen Zulauf- zu besonderen Ablaufstellen geführte schwerere Medium von Boden zu Boden über getrennte Ablaufrohre bzw. Ablauftaschen gelangt. Dieser Austauscherboden ist nun dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem nächstfolgenden Boden der Austritt des schwereren Mediums aus den Ablaufrohren bzw. Ablauftaschen zur Erzielung einer Rotationsströmung verbunden mit einer Sogwirkung an Durchtrittsstellen des leichteren Mediums in einheitlichem und zur Austrittsrichtung des letzteren Mediums gleichem Sinne vorgesehen ist.

Der Hi findung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung nach der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß bei Betrieb dieser Anlage ein besonders günstiger Wärme- und Stoffaustausch gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in jeder Zone (14, 16, 18) für die erste Flüssigkeit aufsteigende, gekrümmte und in Strömunssrichtung sich erweiternde Kanäle (13, 15, 17) vorgesehen sind, und daß über den Zonen (14. 16. 18) die zweite Flüssigkeit fließt. Um die Bildung von Dampf in den senkrechten Aufsteigt kanälen zu fördern, ist es zweckmäßig, die in den unteren Bereichen der Kanäle Strömungshindernisse vorzusehen. Auch erwiesen sich Pralhvände in den verschiedenen Zonen als zweckmäßig.

Die erwähnten divergierenden Kanäle sind von besonderer Bedeutung. Sie erlauben die Ausnutzung eines dynamischen »Anhebeeffekts« der verdampfenden Flüssigkeit, wodurch das Aufsteigen erleichtert und vor allem der Masse-Übergang mil einer minimalen Temperaturdifferenz ei möglicht wird. Der aufsteigende Strom kann von sich aus einen ausreichenden Dampfdruck erzeugen, so daß die Flüssigkeit des darüberfließenden Stroms nicht durch die öffnuneen der Trennwand heruntertropfen kann. Auf diese Weise wird gegenüber den bekannten Austauscherböden verbesserte Energieausnutzung erziel·..

Ein Ausführu'<gsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden naher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt und

Fi a.2 eine Draufsicht der Trennwand mit den Öffnungen, wie sie in der erfindungsgemäßen Wirrichtung angewandt wird.

F i g. 2 a einen Querschnitt nach I-I der F i g. 2.

Fig. 3 ein Fließschema in einer mehrstufigen Anlage nach der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird an Hand eines Destillationssystem erläutert, in welchem Salzwasser eingedampft, der Wasserdampf kondensiert und als Frischwasser gewonnen wird und eine konzentrierte Salzlösung anfällt.

In Fig. 3 ist eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Die zu behandelnde Flüssigkeit tritt durch den Rohrstutzen 12 im Gehäuse 10 in die unterste Zone 11 ein. Sie durchströmt einen sich erweiternden Kanal 13 und gelangt in die erste Zone 14. von dort durch einen weiteren sich erweiternden Kanal 15 in die zweite Zone 16. Schließlich gelangt sie über den sich erweiternden Kanal 17 in die dritte Zone 18 und verläßt diese oben.

Die zweite Flüssigkeit, in die die Übertragung von Wärme und'oder Masse stattfinden soll, wird über den Rohrstutzen 12 in die Zone 11 eingeführt und gelangt aus dieser über den sich erweiternden Kanal 13 in die erste Zone 14, aus dieser über den erweiternden Kanal 15 in die zweite Zone 16 und von dort über den erweiternden Kanal 17 in die dritte Zone 18. Die Flüssigkeit verläßt diese im unteren Bereich über den Austragstutzen 19, Eine zweite Flüssigkeit, auf die die Übertragung von Wärme und/ oder Masse erfolgen soll, tritt in das Gehäuse 10 über den Einlaßstutzen 20 in die obere Kammer 21 ein und gelangt bei 22 in die dritte Zone 18 durch die perforierte Platte 23, von wo sie jedoch durch die aufsteigenden Dämpfe der ersten Flüssigkeit zurückgedrängt wird und in das Reservoir 24 abfließt. Derselbe Vorgang wiederholt sich von Zone zu Zone. Die zweite Flüssigkeit verläßt die Vorrichtung über den Auslaßstutzen 25. Der Druck über den perforier-

ten Platten ist geringer als unter ihnen, damit der Dampf durch diese aufsteigen kann. Bei der Wirkungsweise der Vorrichtung nach F i g. 3 dient der aufsteigende Dampf als treibende Kraft für den Anhub der ersten Flüssigkeit von Stufe zu Stufe in Ergänzung zu dem Auftrieb auf Grund der Druckdifferenz zwischen zweier aufeinanderfolgender Zonen. Aus diesem Grund sind die Kanäle 13, 15. 17 auch nach oben konisch, um die Trennuns von Dampf und Flüssigkeit zu begünstigen. Zur Einleitung bzw. Begünstigung der Verdampfung sind in den Kanälen 13. 15. 17 jeweils in engstem Bereich Strömungshindemisse 26 vorgesehen. Ebenso finden sich in oberen Bereichen der Zonen Prall- oder Leitbleche 27. um ein Übertreten von Salzlösung in Bereiche, wo bereits Kondensat vorliegt, zu verhindern.
•5 In den Fig. 1. 2 und 2a ist eine spezielle Ausführungsform der Trennwand 1 gezeigt. Es hat sich als besonders günstig herausgestellt, wenn die Öffnungen 2 an der unteren Seite einen größeren Durchmesser aufweisen als an der oberen Seite. Außerdem sind ίο hierbei die Achsen der Öffnungen 2 gegen die Fläche der Wände geneigt, wodurch ein Durchblasen besonders wirkungsvoll verhindert werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Kondensieren von Dampf aus einer ersten Flüssigkeit mit nöherem Dampfdruck in einer durch einen Dampfraum davon getrennten, darüberströmenden zweiten Flüssigkeit mit niederem Dampfdruck mit mehreren Zonen jeweils geringerer Drücke und Temperaturen, wobei die zweite Flüssigkeit über einer mit Öffnungen versehenen Trennwand fließt und zwischen beiden Flüssigkeiten ein Dampfraum aufrechterhalten wird, in dem der Dampfdruck der ersten Flüssigkeit höher ist als der hydrostatische Druck der zweiten Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Zone (14, Ϊ6, 18) für die erste Flüssigkeit aufsteigende, gekrümmte und in Strömungsrichtung sich erweiternd': Kanäle (13. '". 17) vorgesehen sind, und daß über den Zonen (14. 16, 18) die zweite Flüssigkeit fließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß in den unteren Bc ichen der Kanäle (13. 15. 17) St »mungshindernisse (26) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß in den Zonen (14. 16. 18) Prallwände (27) vorgesehen sind.