DE180115C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 12«. GRUPPE

Verfahren zur Konzentration von Flüssigkeit. Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. März 1905 ab.

Es sind Ver dampf ungs- oder Konzentrations vorrichtungen für Flüssigkeiten bekannt, bei denen die zu konzentrierende Flüssigkeit eine beliebige Anzahl in getrennte Heizkammern eingebaute Röhrenbündel der Reihe nach durchfließt, während deren Beheizung entweder durch besonders eingeleiteten Dampf erfolgt, dessen Strömungsrichtung der der Flüssigkeit entgegen ist, oder durch die aus der siedenden Flüssig-

l-o keit aufsteigenden Brüden einer Kammer, welche die jeweils unter einem größeren Vakuum stehende, nächste Kammer beheizen. Ferner ist es nicht mehr neu, den in einem Verdampfer erzeugten Brüdendampf abzusaugen und in den Heizkörper desselben Verdampfers wieder einzuführen.

Der Gegenstand vorliegender Erfindung unterscheidet sich von den bekannten dadurch, daß die Flüssigkeit die einzelnen Röhrenbündel mehrmals nacheinander durchfließt, während bei den bekannten Vorrichtungen der Durchfluß der Flüssigkeit durch jedes Bündel nur einmal erfolgen kann. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß der Dampf nur eine einzige, sämtliche Röhrenbündel enthaltende Kammer durchströmt und somit Druck und Temperatur für alle Röhrenbündel gleich sind; dabei wird durch richtige .Wahl des Druckes und der Temperatur die Möglichkeit einer Veränderlichkeit des Produktes, wie es bei den Vorrichtungen mit Vielfachwirkung infolge zu hoher Temperatur in der ersten Kammer und zu niedriger Temperatur in der letzten Kammer vorkommen kann, beseitigt.

Eine zur Ausübung des beanspruchten Verfahrens dienende Vorrichtung ist auf der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 zeigt diese in senkrechtem Schnitt; Fig. 2 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie A-A der Fig. 1; Fig. 3 zeigt schematisch eine Vorrichtung mit dreifächer Wirkung.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Verdampfungsgehäuse a, einem umlaufenden Kompressor b für den Dampf und einer selbsttätigen Speisevorrichtung c.

Die Heizkammer wird durch zwei kreisförmige Röhrenplatten d, d' und durch einen Mantel e gebildet.

Die nicht verdichtbaren Dämpfe werden mit Hilfe der Rohre f, g, h, i nach außen abgeführt.

Das Kondensationswasser wird durch die Rohre j, k nach außen abgeleitet.

Der oberhalb der Heizkammer befindliche, eigentliche Verdampfraum ist seitlich von dem Mantel I begrenzt.

Die Außenflächen der Röhrenplatten d und d' sind mit Hilfe senkrechter Scheidewände in eine gleiche Anzahl Abteilungen geteilt, z. B. in die sieben Abteilungen 1 bis 7.

Die Scheidewände der oberen Röhrenplatte d reichen nur bis zu einer gewissen Höhe in die Siedekammer.

Die von der unteren Röhrenplatte d' ausgehenden Scheidewände reichen bis auf den Boden m.

Da jede Abteilung der oberen Röhrenplatte genau über der entsprechenden Abteilung der unteren Röhrenplatte angeordnet ist, so

bilden je zwei dieser Abteilungen mit dem Innern der Rohre eine einzige Abteilung, in der die zu konzentrierende Flüssigkeit zirkuliert.

In der Mitte jeder der Kammern verbindet ein mittleres Rohr η, dessen Durchmesser größer ist als der der übrigen Rohre, die Außenflächen der beiden Röhrenplatten. Dieses Rohr η über-' ragt die obere Röhrenplatte d weniger als die kleinen Rohre.

ίο In jedem der Rohre η ist ein Rohr ο von geringerem Durchmesser angeordnet, welches bis etwa zu einem Drittel der Höhe des Rohres η reicht und bei p mit der nächsten Abteilung in Verbindung steht.

Ein Teller r verteilt die Flüssigkeit nach ihrem Eintritt durch p auf den Umfang der Kammer.

Der Flüssigkeitseinlaß einer Kammer ist also zugleich der Austritt für die in der vorhergehenden Kammer konzentrierte Flüssigkeit. Das Eintreten von Flüssigkeit in die Kammer 1 wird durch eine selbsttätige Speisevorrichtung c geregelt.

Der Austritt der auf den gewünschten Grad konzentrierten Flüssigkeit erfolgt bei s unter Vermittlung eines Siphons, einer Pumpe o. dgl. (Fig. 2).

Der seitlich an der Heizkammer angeordnete Kompressor saugt den Dampf aus der Verdampfungskammer durch Rohr t ab und drückt ihn, komprimiert, durch das Rohr u in die Heizkammer.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die Flüssigkeit gelangt von der Speise-Vorrichtung durch Rohr ν in die Kammer 1. Sie verteilt sich um den Teller r herum und tritt in die an der Peripherie liegenden Rohre ein, in denen sie zu kochen und sich zu emulgieren beginnt unter der Wirkung von Frischdampf, der in die Heizkammer eingelassen worden ist, ausschließlich zu dem Zwecke, die Vorrichtung in Gang zu setzen, solange die zu konzentrierende Flüssigkeit nicht in genügender Menge Dampf gebildet hat. Die Flüssigkeit fällt alsdann aus den Rohren auf die obere Röhrenplatte d, sammelt sich dort zwischen den Scheidewänden der Kammer 1 und fließt alsdann über den Rand des Rohres η und fällt auf den Teller r, um ihren Umlauf in den kleinen Rohren wieder zu beginnen, bis zu dem Augenblick, in dem der Flüssigkeitsspiegel den oberen Rand des Rohres 0 erreicht und sie in dieses hineinfließt, um durch p in die Kammer 2 zu gelangen.

Die bereits konzentrierte Flüssigkeit, die in die Leitung η fließt, setzt sich dem Steigen der in die Kammer eintretenden Flüssigkeit entgegen. Diese Wirkung vervollständigt die Bestimmung des oben erwähnten Tellers r.

Ein Teil der Flüssigkeit, der durch das Rohr η der Kammer 1 herabfällt, breitet sich auf dem Teller r aus und steigt durch die Rohre der dem mittleren Rohre η benachbarten Zone wieder in die Höhe. Ein anderer Teil der Flüssigkeit gelangt in das Rohr 0, sobald der Flüssigkeitsspiegel in dem Rohre η den Rand des Rohres 0 überschritten hat.

Während des Ingangsetzens wird der Austritt der konzentrierten Flüssigkeit aus der Vorrichtung derartig geregelt, daß während des normalen Betriebes der Vorrichtung in jeder Leitung η der Flüssigkeitsspiegel über dem Rande des entsprechenden Rohres 0 liegt.

Das Austreten der konzentrierten Flüssigkeit aus der letzten Kammer 7 wird durch das selbsttätige Auftreten eines Niveauunterschiedes in den Rohren η der verschiedenen Kammern möglich gemacht, indem der Spiegel der Flüssigkeit in dem Rohre η der Kammer 1 höher ist als derjenige in dem Rohre η der Kammer 2 und so fort, und zwar ist dies der Fall infolge der Verschiedenheiten in der Dichtigkeit der Flüssigkeit nach Maßgabe von deren Konzentration derselben.

Wie aus dem vorhergehenden ersichtlich, vollzieht sich die Konzentration der Flüssigkeit einstufig in einer besonderen Vorrichtung infolge des planmäßigen Ganges der Flüssigkeit und mit nur einer einzigen Heizkammer. Man kann aber auch die gebräuchlichen vielstufigen Vorrichtungen benutzen und durch eine einfache weiter unten angegebene Umänderung mit diesen Vorrichtungen eine Wirkungsweise erzielen, die der oben beschriebenen gleich ist.

Nimmt man z. B. eine dreistufige Wirkung an, so zeigt Fig. 3 der Zeichnung im Schema die Umänderung, die nötig ist, um das einstufige Arbeiten unter den gleichen Bedingungen zu ermöglichen wie bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.

In Fig. 3 bezeichnen x, y, ζ die drei Gehäuse. 2, 3 und 4 sind die Dampfauslässe, die sich in einer Sammelleitung 5 vereinigen. Diese ist die Ansaugeleitung des Kompressors 1, der den komprimierten Dampf in jede der Heizkammern der Gehäuse x, y, ζ drückt.

Die nicht konzentrierte Flüssigkeit gelangt bei 7 in das erste Gehäuse x, läuft in demselben um, wie dies oben für die Kammer 1 des einen Gehäuses (Fig. 1) beschrieben wurde, tritt no bei 8 aus dem Gehäuse aus und in das zweite Gehäuse y, in welchem sie in gleicher Weise umläuft und sich etwas stärker konzentriert, um in das Gehäuse ζ überzutreten, und endlich, auf den gewünschten Grad konzentriert, bei 9 durch einen Siphon, eine Extraktionspumpe oder auf andereWeise herausgeschafft zu werden.

Claims (2)

1. Pate nt-Ansprüche:

   i. Verfahren zur Konzentration von Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit innerhalb einer einzigen

   Kammer eine beliebige Anzahl Röhrenbündel verschiedene Male und der Reihe nach durchströmt, und alle Röhrenbündel gleichzeitig durch die Dämpfe beheizt werden, die aus der in den einzelnen Röhren der Röhrenbündel siedenden Flüssigkeit aufsteigen, von denen die Dämpfe beständig abgesaugt und nach erfolgter Kompression in eine einzige Heizkammer gedrückt werden, in der sie die von der zu konzentrierenden Flüssigkeit durchflossenen Röhrenbündel umspülen.
2. 2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch ι auf Mehrstufenverdampfer.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.