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Umlauf - Verdampfer.
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Die Erfindung betrifft einen Umlauf-Verdampfer, bei dem ein Dampf
und Brüden sammelnder oberer Kesselraum über ein vom Heizmedium umspültes Steigrohrbündel
und eine Fallrohranordnung mit einem das zu verdampfende Medium aufnehmenden unteren
Kesselraum verbunden ist.
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Bei solchen Verdampfern und Dampfumformern dient als Steigrohrbündel
im allgemeinen eine Vielzahl von parallelen Rohren, die an ihren Runden mit zwei
ebenen Rohrplatten verschweißt oder dort durch Einwalzen verbunden sind. In Betrieb
tritt am oberen Ende des Steigrohrbündels aampf und Brüden aus, Der Dampf wird seiner
weiteren Verwendung zugeführt, während die mitgerissene Flüssigkeit des zu verdampfenden
Mediums und die Brüden Aber eine Fallrohranordnung dem unteren Kesselraum wieder
zugeftihrt werden. Die Fallrohre werden
bekannterweise innerhalb
oder außerhalb des Kessels angeordnet.
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Außen liegende Fallrchre sind den innen liegenden Fallrohren überlegen,
da sie außerhalb des Einflusses der Beheizung liegen und daher den natflrlichen
Umlauf des zu verdampfenden Xediuins unterstützen. Der bauliche Aufwand für außen
liegende Fallrohre ist Jedoch relativ groß9 so daß -meistens eine Entscheidung zugunsten
eines innen liegenden Fallrohres fällt, obwohl hierdurch eine Verschlechterung des
Verdampfungsprozesses bedingt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, Umlaufverdampfer der einleitend genannten
Art mit innen liegenden Fallrohren so auszubilden, daß die bisher zwangsläufige
Verschlechterung des Wirkungsgrades nicht mehr oder nur in geringerem Maße eintritt.
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Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist der erfindungsgenäßte Verdampfer
dadurch gekennzeichnet, daß die Fallrohranordnung uminantelt ist und die Hohlräume
zwischen Fallrohren und Ummantelung oben mit der Zuflußleitung des zu verdampfenden
Mediume und unten mit dem unteren Kesseiraum verbunden und zum oberen Kesseiraum
abgesperrt sind.
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Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Verdampfer nur mit einem einzigen
mittig im Kessel angeordneten Fallrohr versehen, das koaxial von einem Mantelrohr
umgeben ist. Dieses Mantelrohr kann mit seinen Enden dichtend in den die Kesselräume
unterteilenden Rohrplatten eingesetzt sein. Auch ist es von Vorteil, wenn erfindungsgemäß
das Fallrohr unten in geringem Abstand vor dem unteren Kesselraum in das Mantelrohr
einmündet, weil auf diese Weise vor der Verteilung Ül Kesselraum eine innige Vermischung
zwischen frisch zugeführtem und wieder in Umlauf versetztem zu verdampfenden Medium
erfolgt.
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Weitere Ein2elheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefligten Zeichnungen, in denen
eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.
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In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen schematischen Axialschnitt
durch einen Verdampfer gemäß bam stand der Technik mit außen liegendem Fallrohr,
Fig.
2 einen schematischen Axialsobnitt durch einen Verdampfer gemäß den Stande der Techuit
mit koaxialem inneren Fellrobr und Fig. 3 einen schematischen, abgebrochenen Axialschnitt
durch einen erfindungsgemäßen Umlaufverdampfer.
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Die Fig. 1 und 2 erläutern den Stand der Technik. In beidon Fällen
ist der aufrechtstehende Kessel ist durch ein Rohrbündel 2 in drei Abschaitte unterteilt.
Ein unterer Kesselrzum 3 enthält das zu verdampfende Modium, das üher einen Anschluß
4 zugsführt wird. Der obere Kesselraum 5 sammelt Dampf und Brüden. Der Dampf kann
über den oberen Anschluß 6 abgeführt werden. Das Rohrbündel 2 besteht aus einer
Vielzahl von achsparallelen Rohren, die in obere und untere Rohrplatten 7 und 8
mit ihren Enden eingeschweiß oder eingewalzt sind. Das Steigrohrbündel wird von
einem Heizmedium umspült, das am Anschluß 9 zugeführt und am Anschluß 10 abgeführt
wird.
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Bei der bckannten Ausführungsform gemäß Fig.l 1 ist der obere Kesselraum
5 mit dem unteren Kesselraus 3 über ein ünferes I'a@l@ohr 11 verbunden, das. da
@@ auß@rh@lb
der Beheizungszone liegt, den natürlichen Umlauf des
zu verdampfenden Mediums unterstützt. nachteilig ist jedoch der bauliche und damit
auch der hostemnäßige Aufwand.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2, für die im übrigen für gleiche
oder einander entsprechende Teile gleiche Bezsugszeichen gewählt wurden, dient zur
Varbindung des oberen Kesselraqumes 5 mit dem unteren Kesselraum 3 ein mittleres
koaxiales Fallrohr 11', das jedoch eine Verschlechterung des Verdampfungsprozesses
hedingt, da es von dam Heizmedium mit überstrichen wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung gemäß Fig. 3 treten die vorerwähuten
Nachteile nicht oder nur in ganz erheblich geringerem Maße auf. Auch in diesem Falle
wurden für gleiche oder den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 entsprechende Teile
gleiche Rzugszeichen verwendet Abweichend von der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist
ein koaxial angeordnetes Fallrohr 21, mit seinem oberen Ende an der oberen Rohrplatte
7 befestigt. Dieses Fallrohr 21 endet in geringem Abstand über dör Unterseite der
unteren Rohrplatte 8. Das Fallrohr 21 ist von einem
Mantelrohr 22
umgeben, das an seinen beiden Euden dichtend mit der oberea und der unteren Rohrplatte
7,8 varbunden ist und auf diese Weise einen hohlzylindri achen Ringraum 23 lefiniert,
der nach unten sum unteren Kesselraum 3 geöffnet und gegenüber dem oberen Kesselraum
5 abgesperrt ist. Über diesen Ringraum 23 wird das über den Anschluß 24 radial zugeführte,
zu verdampfende Medium in den Verdampfer eingeleitet. Da die Temperatur des zu verdampfenden
Mediums ion eller Regel ar@eblich unterhalb der Verdampfungstemperatur liegt, argibt
sich eine gute Kühiung des inneren Fallrohres 21. Des bei 24 sugeführte zu verdampfende
melium strömt parallel mit dem in Wiederumdaufversetzten Medium in den unteren Kesselreum
3 und mischt sich au dieser Stelle. Durch die Kühlung des zu verdampfeuden Medius
wird eine definierte kalte Stelle geschaffen, und die Zirkulation im Verdampfer
beschleunigt, was sich wiederum leistungsateigernd auswirkt.
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Abzchließend sei noch bemerkt, daß die Ausführungsform gemäß Fig.
3 zablreicher Abwandlungen fähig ist. Ra@es erfindungsgemäß allein darauf ankommt,
dau Fellrohr im Inneren des Kessels zn belassen und mit dem neu zuge@ führten zu
verdampfenden Medium gegenüber dem Beheizungsmedium zu kühlen.