DE2018533C3

DE2018533C3 - Vorrichtung zum Kondensieren von Dampf

Info

Publication number: DE2018533C3
Application number: DE19702018533
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-02-16
Filing date: 1970-04-17
Publication date: 1976-01-15

Description

Die Erfindung 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, indem der Dampfdruck der ersten Flüssigkeit höher ist als der hydrostatische Druck der zweiten Flüssigkeit und in jeder Zone für die erste Flüssigkeit aufsteigende gekrümmte und in Strömungsrichtung sich erweiterende Kanäle vorgesehen sind und wobei über den Zonen die zweite Flüssigkeit fließt, nach Patent 18 00 435.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stoff- und Wärmeübertragungsverhältnisse be der den Gegenstand des Hauptpatents bildenden Vorrichtung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kanal für die zweite Flüssigkeit im wesentlichen konstanten Querschnitt besitzt. Es ist besonders zweckmäßig, wenn die Trennwand im Bereich der öffnungen nach oben gekrümmt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Die F i g. 1 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung, von der F i g. 2 einen Detailausschnitt bringt.

In dem diagonal liegenden Gehäuse 110 befindet sich die Zuführung 112 und die Abführung 119 für die erste Flüssigkeit und die Zuführung 120 und Abführung 125 für die zweite Flüssigkeit, wobei letztere durch den Kanal 122 mit im wesentlichen konstanten Querschnitt geführt wird.

Wird die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise zur Entsalzung von Meerwasser angewandt, so tritt dieses bei der Zuführung 112 ein, gelangt durch die Kanäle 113.115.117 in die Zonen 114,116, 118 und tritt bei der Abführung 119 aus. In jeder Zone wird Wasserdampf und nichtkondensierbare Gase freigesetzt; die Gase und Dämpfe treten durch die durchbrochene Trennwand 123 in den Kanal 122 ein und sammeln sich in dem Raum 124, von wo sie das Gehäuse über die Abführung 125 verlassen.

Dabei kondensieren die Dämpfe m der zweiten Flüssigkeit von Stufe zu Stufe, die auch die permanenten Gase als kleine Blasen bis in den Raum 124 mitnehmen, von wo sie über einen Gasabzug aus der Vorrichtung entfernt werden können.

Wie erwähnt, soll erfindungsgemß der Kanal 122 im wesentlichen konstanten Querschnitt besitzen. Dadurchkommt es an keiner Stelle zu einer stagnierenden Flüssigkeitsströmung und zu einer Ansammlung von nichtkondensierbaren Gasen. Da der Dampfdruck im Raum 124 relativ hoch sein kann, wird auch der Verlust an kondensierbarem Wasserdampf durch Abziehen mit den permanenten Gasen minimal gehalten.

Aus tier Detailfigur 2 erkennt man eine Ausführungsfon.i der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die im besonderen Maße ein Abtropfen der zweiten Flüssigkeit in die darunterliegenden Zonen ausschaltet. Dies ist besonders bei niederen Arbeitstemperaturen, wo die Druckdifferenz an der T ennwand gering ist, von besonderer Bedeutung. Ertindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß man die mit öffnungen versehene Trennwand 123 nach oben gekrümmt ausführt. Die hier ablaufende Flüssigkeit gelangt unter den Einfluß von nach oben gerichteten Zentrifugalkräften, die zwar nicht groß sind, jedoch ausreichen, um einen Durchtritt der zweiten Flüssigkeit in die darunterliegenden Zonen zu vermeiden.

Wie aus der F i g. 2 hervorgeht, ist die perforierte Trennwand 123 unmittelbar vor den öffnungen so gekrümmt ausgebildet, daß der ankommende Flüssigkeitsstrom aufwärts gerichtet wird. Nach dem Perforationsb^reich ist die Trennwand 123 wieder nach unten gerichtet, so daß es zu einer im wesentlichen horizontalen Strömungsrichtung kommt.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich mit beachtenswert hohen Arbeitstemperaturen die verschiedensten Vorgänge durchführen, ohne daß es dabei zu den gefürchteten Kesselsteinbildungen an den wärmeübertragenden Flächen kommt. Wird bei höheren Arbeitstemperaturen eine Dampfkondensation in der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt, so ist dafür zu sorgen, daß die gegen das Ende der Vorrichtung gelegenen Zonen eine entsprechende mechanische Verstärkung aufweisen, um den bei diesen Temperaturen auftretenden höheren Drücken standzuhalten. Im Hinblick darauf ist ein Gehäuse mit rechteckigem oder trapezförmigem Querschnitt im Sinne des Hauptpatents nicht so sehr geeignet, sondern man bevorzugt ein solches mit einem kreisförmigen Querschnitt.

Die Strömungsgeschwindigkeit der zweiten Flüssigkeit kann durch Einstellung der Durchströmungsmenge zwischen Flüssigkeitseintritt 120 und Flüssigkeitsaustritt 125 geregelt werden. Da der je Temperatureinheit erreichbare Anstieg des Flüssigkeitsniveaus mit steigenden Temperaturen abnimmt, läßt sich die Strömungsgeschwindigkeit der ersten Flüssigkeit durch entsprechende Dimensionierung deren Durchgänge beeinflussen.

Wie erwähnt, können in dem Gehäuse 110 beträchliche Drücke bei hohen Arbeitstemperaturen auftreten. Es können also auch zwischen außen und innen beträchtliche Druckdifferenzen bestehen. Die Druckdiffe-

renzen im Gehäuse zwischen den einzelnen Zonen sind jedoch relativ klein. Die Trennwan-i zwischen den Räumen der ersten und zweiten Flüssigkeit werden bei höheren Temperaturen nur mäßig auf höheren Druck belastet als bei tieferen Temperaturen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Kondensieren von Dampf aus einer ersten Flüssigkeit mit höherem Dampfdruck in einer durch einen Dampfstrom davon getrennten darüberströmenden zweiten Flüssigkeit mit niederem Dampfdruck mit mehreren Zonen jeweils geringerer Drücke und Temperaturen, wobei die zweite Flüssigkeit über einer mit öffnungen verse- ίο henen 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 und in jeder Zone für die erste Flüssigkeit aufsteigende gekrümmte und in Strömungsrichtung sich erweiternde Kanäle vorgesehen sind und wobei über den Zonen die zweite Flüssigkeit fließt, nach Patent 18 00 435, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (122) für die zweite Flüssigkeit im wesentlichen konstanten Querschnitt besitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (123) im Bereich der öffnungen nach oben gekrümmt ist.

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