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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausführung
zu schaffen, bei der sowohl ein zentrales Brüdenrohr als auch die Ölumwälzung
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mittels einer konzentrisch angeordneten Ölumwälzeinrichtung, ähnlich
einer Mammut-Pumpe, bei kleinstem Materialaufwand verwirklicht werden kann.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Brüdenabzugskanal zentral
angeordnet ist, daß in den Behandlungskammern je eine ringförmige konzentrische
Leitwand angeordnet ist, die die Kammer in eine innere und eine äußere Ringzone
einteilt und gegebenenfalls als Wärmeaustauscher ausgebildet ist, und daß jeweils
einer der beiden Ringzonen die D ampfeinleitungen zugeordnet sind.
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Mit besonderem Vorteil sind die Dampfeinleitungen der äußeren Ringzone
zugeordnet. In diesem Falle ist der Abstand zwischen der Leitwand und dem Mantel
des Gehäuses klein im Vergleich zu dem Abstand zwischen der Leitwand und dem Brüdenabzugskanal.
Auf diese Weise wird erreicht, daß die als Wärmeaustauscher dienende Leitwand eine
möglichst große Fläche hat. Dieser Vorteil ist von großer Bedeutung, weil eine Vergrößerung
der Wärme aus tauschfläche eine Verkürzung der Behandlungszeit ermöglicht.
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Eine vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung besteht darin, daß als
Dampfeinleitungen Bohrungen in dem Mantel des Gehäuses vorgesehen sind, die von
dem Innenraum eines auf den Mantel aufgesetzten Halbrohres ausgehen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auch der
Mantel des Gehäuses als Wärmeaustauscher ausgebildet. Zweckmäßig haben die zwischen
je zwei Kammern liegenden Böden zum Umfang hin ein leichtes Gefälle. Dadurch wird
einerseits die völlige Entleerung der Kammern gefördert, andererseits wird dadurch
die totraumfreie Umwälzströmung in der Kammer begünstigt.
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Zur Veranschaulichung der Erfindung dient die Zeichnung.
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F i g. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung im Schema; F i g.
2 zeigt in größerem Maßstabe einen charakteristischen Teil der Vorrichtung im Schnitt.
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Gemäß F i g. 1 hat die Vorrichtung ein aufrechtstehendes zylindrisches
Gehäuse 1, in dessen Deckel ein Einfüllstutzen 2 für das zu behandelnde Gut vorgesehen
ist. Das Innere des Gehäuses ist in vier Behandlungskammern 3, 3 a, 3 b, 3 c sowie
eine Abpumpkammer 3 b unterteilt. Zwischen je zwei übereinanderliegenden Kammern
befindet sich ein Zwischenboden 4 bzw. 4 a, 4 b, 4 c. Ein im Vergleich zur Gehäusewand
relativ enger Brüdenabzugskanal ist koaxial angeordnet und besteht aus den Rohrstücken
5, 5 a, 5 bund 5 c. Mit diesem Kanal fluchtet der Brüdenabzugsstutzen 6, der in
der Mitte des Gehäusedeckels angebracht ist und mit seinem oberen Ende in einen
auf das Gehäusel aufgesetzten Brüdenwäscher bekannter Bauart hineinragt, der nicht
mit zur Erfindung gehört. Zwischen je zwei übereinanderliegenden und durch einen
Zwischenboden getrennten Xammern kann durch ein außerhalb des Gehäuses angeordnetes
Ventil 7 bzw. 7 a, 7 b, 7 c, welches normalerweise geschlossen ist, ein Durchlaß
hergestellt werden. Am Boden der Abpumpkammer 3 d ist ein Abpumpstutzen 7d angeordnet.
Die als Wärmeaustauscher ausgebildete Außenwand des Gehäuses 1 hat im Bereich der
Kammer 3 einen Vorlaufanschluß 8 und einen Rücklaufanschluß 9 für das Wärmeaustauschmedium.
Auch im Bereich der Kammern
3 a, 3 b, 3 c ist die Außenwand als Wärmeaustauscher
ausgebildet und mit Anschlüssen 8 a, 9 a bzw.
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8 b, 9 b bzw. 8 c, 9 c versehen. Ferner hat die Kammer 3 einen Vorlaufanschluß
10 und einen Rücklaufanschluß 11 für das Wärmeaustauschmedium, das den innerhalb
der Kammer 3 angeordneten, weiter unten zu beschreibenden Wärmeaustauscher durchströmt.
Die entsprechenden Anschlüsse der übrigen Kammern sind mit 10 a, 11 a bzw. iOb,
11 b bzw.
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10c, 11 c bezeichnet. Ferner sind für die einzelnen Kammern Anschlüsse
12, 12 a, 12 b, 12 c für den Treibdampf vorgesehen.
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Die Einzelheiten sind in Fig. 2 am besten zu erkennen. Der Gehäusemantel
13 besteht aus einem langen zylindrischen Teil mit angeschweißtem gewölbtem Deckel
sowie einem solchen in F i g. 2 nicht ersichtlichen Boden und ist in der Regel aus
Edelstahl oder edelstahlplattiertem Material hergestellt.
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Ein in kurzem Abstand unterhalb des Deckels mit seiner offenen Seite
auf die Gehäusewand aufgeschweißtes U-Profil bildet die Vorlaufsammelleitung 14
für das dem Gehäusemantel zugeführte Heizmedium und ist über den Anschluß 8 an die
entsprechende nicht dargestellte Vorlaufleitung angeschlossen. Von der ringförmigen
Leitung 14 gehen in kurzen Abständen senkrechte Verbindungsrohre 15 aus, die ebenfalls
aus U-Profilen oder aus anderen einseitig offenen Profilen, wie z. B. Winkelprofflen,
bestehen und mit der offenen Seite auf die Gehäusewand aufgeschweißt sind. Diese
sind an ihrem unteren Ende mit einer der Leitung 14 entsprechenden Rücklaufsammelleitung
verbunden, die über den Anschluß 9 an das Versorgungssystem angeschlossen ist.
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Der Boden4 der Kammer 3 ist mit der Gehäusewand an seinem Umfang
dicht verbunden. Es ist kegelstumpfartig ausgebildet, so daß ein leichtes Gefälle
zum Mantel hin besteht. In der Mitte hat der Boden 4 eine kreisrunde Ausnehmung.
Darin ist das Rohrstück 5 in der Nähe eines offenen unteren Endes, das mit einem
kragenartigen Blechring 16 versehen ist, festgeschweißt.
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Der Blechring 16 hat die Aufgabe, Öltröpfehen, die sich an der Innenseite
des Rohres 5 niedergeschlagen haben, daran zu hindern, sich mit dem zu behandelnden
Öl wieder zu vermischen. Statt dessen werden sie im zentralen Leitrohr nach unten
geführt und in einem nicht dargestellten Gefäß gesammelt.
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Zwischen dem offenen oberen Ende 17 des Rohres 5 und dem unteren Ende
des den Gehäusedeckel durchdringenden Brüdenabzugstutzens 6 besteht ein breiter
Spalt 18.
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Die Leitwand 19 ist als Wärmeaustauscher ausgebildet. Auf ein zylindrisches,
konzentrisch angeordnetes Blech sind eine obere ringförmige Sammelleitung 20, eine
untere ringförmige Sammelleitung 21 und eine Anzahl von senkrechten, in kurzen Abständen
angeordneten Verbindungsleitungen 22 aufgesetzt. Die Leitungen 20, 21, 22 bestehen
aus Halbrohren, U- oder Winkelprofilen, die mit den beiden Längskanten an das Blech
angeschweißt sind. Die Sammelleitung 21 und damit die Unterkante der Leitwand 19
ist mit Abstand über dem Boden4 angeordnet und nur an einigen Stellen durch Stützen
23 gehalten. Die Leitwand 19 hat allseitig zum Mantel einen Abstand, der einem kleinen
Bruchteil des Manteldurchmessers entspricht, so daß die Grundfläche der äußeren
Ringzone 24, die zwischen Mantel und Leitwand liegt, kleiner ist als die Fläche
der inneren
Ringzone 25 zwischen dem Rohr S und der Leitwand 19.
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Zur Zuführung des Treibdampfes dient ein Halbrohr 26, welches etwa
in der Höhe der Unterkante der Leitwand 19 um das Gehäuse 1 herumgelegt und mit
seinen Kanten an den Mantel angeschweißt ist.
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Als Dampfeinleitungen zu der Kammer 3 sind Bohrungen vorgesehen, die
in kurzen Abständen auf dem ganzen Umfang den Mantel durchdringen und das Innere
des Halbrohres 26 mit der Kammer 3 verbinden.
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Mit Abstand über der Leitwand 19 befindet sich ein Umlenkblech 27
in Gestalt eines gewölbten, außen mit dem Mantel 1 verbundenen Ringes, dessen innere
Öffnung so groß ist, daß zwischen Innenkante und Rohr 5 ein weiter Spalt 28 besteht.
Eng um das Oberteil des Rohres 5 ist ein mit Haltern 29 an dem Deckel des Gehäuses
befestigtes schirmartiges Prallblech 30 gelegt, dessen äußerer Rand sich mit Abstand
oberhalb des Umlenkbleches 27 befindet. Der Abzugsstutzen 6 ist von einem unmittelbar
an dem Deckel befestigten Blechring 31 umgeben, dessen Unterkante wiederum mit Abstand
über dem Blech 30 liegt.
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Die Kammern 3 a, 3 b, 3 c und 3 d sind im wesentlichen ebenso aufgebaut
wie die Kammer 3, so daß sich eine ins einzelne gehende Beschreibung weitgehend
erübrigt. Es wird lediglich darauf hingewiesen, daß das zu der Kammer 3 a gehörende
zentrale Rohr 5 a mit seinem oberen Ende so weit an das untere Ende des Rohres 5
heranreicht, daß noch ein breiter Spalt 18 a verbleibt. Ebenso sind die entsprechenden
Rohre der Kammern 3 b und 3 c jeweils unter Freilassung eines Spaltes bis nahe an
das untere Ende des zentralen Rohres der nächsthöheren Kammer geführt. Die Rohre
5, 5 a, 5 b bilden also einen Brüdenabzugskanal, der vom oberen Teil der Kammer
3 c durchgeht bis zum Brüdenabzugstutzen 6 und durch die Spalte 18, 18 a usw. mit
den Behandlungskammern in Verbindung steht.
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Das Rohr 5 c bildet nach unten hin die Fortsetzung der Brüdenabzugskanals.
Es ist, ausgehend vom oberen Bereich der Behandlungskammer 3 c, durch den Boden
dieser Kammer sowie durch die Abpumpkammer 3 d hindurchgeführt und durchdringt den
gewölbten Boden des Gehäuses. An seinem unteren Ende ist ein Auslaß für Kondensat
und Spritzöl, das in den Brüdenabzugskanal gelangt ist.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgendermaßen: Die einzelnen
Kammern 3, 3 a, 3 b, 3 c sind während des normalen Betriebes etwa bis zur Höhe der
Oberkante der Leitwand 19 mit je einer Charge des zu behandelnden Materials gefüllt.
Die Ventile 7 bis 7 c sind geschlossen, so daß also die Chargen unabhängig voneinander
behandelt werden. In dem gesamten Gehäuse wird ein verminderter Druck von beispielsweise
etwa einigen mmHg aufrechterhalten.
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Das erfolgt mittels einer nicht dargestellten Absaugvorrichtung.
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Die Kammer 3 dient zur Erhitzung des frisch eingeführten flüssigen
Materials auf eine Temperatur, die noch unterhalb der für das Geruchireimachen erforderlichen
Temperatur liegen kann. Durch den in Form von Bläschen aufsteigenden Treibdampf
wird in der äußeren Ringzone 24 die Dichte der Flüssigkeit herabgesetzt, so daß
durch den Auftrieb eine nach oben gerichtete Strömung entsteht. Zwischen
dem oberen
Rand der Leitwand 19 und der Umlenkfläche 27 fließt das Material zurück in die innere
Ringzone 25. Die Anordnung bildet also gewissermaßen eine ringförmige Mammutpumpe,
bei der jedoch zum Unterschied von den meist gebräuchlichen Mammutpumpen der Bereich
des aufsteigenden Materials außen liegt. Es wird also eine dauernde Umwälzung um
die Leitwand 19 aufrechterhalten, wobei sich das Material an dem Wärmeaustauscher
22 sowie an dem ebenfalls beheizten Gehäusemantel erwärmt. Außerdem wird in der
Kammer 3 durch den Treibdampf eine Entlüftung bewirkt. Die Brüden entweichen durch
den Abzugstutzen 6, nachdem sie das von den Elementen 27 und 30 gebildete labyrinthartige
System durchströmt haben und dabei von mitgeführten Tröpfchen befreit sind.
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Zur gleichen Zeit wird die in der Kammer 3 a befindliche Charge,
die schon vorher die Behandlung in der Kammer 3 durchlaufen hat, auf die gewünschte
Endtemperatur weiter erhitzt, ebenfalls unter stetiger Umwälzung durch den Treibdampf.
Die Brüden gelangen durch den Spalt 18 a und das Rohr 5 zu dem Abzugstutzen 6.
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Die in der Kammer 3 b befindliche Charge hat die erforderliche Temperatur
schon erreicht, bei der das Geruchfreimachen erfolgt. In dieser Kammer ist daher
die Treibdampfzufuhr besonders intensiv, während die Heizung relativ schwach sein
kann, da sie nur die Wärmeverluste ausgleichen muß. Eventuell kann die Heizung bei
dieser Kammer auch ganz wegfallen. Die in der Kammer 3 b anfallenden Brüden gelangen
durch den Spalt 20b in das Rohr 5 a und von dort weiter durch das Rohr 5 zu dem
Brüdenabzug 6.
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Der Wärmeaustauscher der Kammer 3 c ist mit einem Kühlmittel beaufschlagt.
Die in dieser Kammer befindliche Charge wird so weit gekühlt, daß ihre Temperatur
nach der Behandlung unterhalb der Temperatur liegt, bei der noch eine merkliche
Oxydation eintreten kann. Der Treibdampf dient in dieser Kammer im wesentlichen
zur Erzeugung einer Umwälzung, die den Wärmeaustausch fördert. Die Brüden können
durch das offene untere Ende des Rohres 5 b entweichen, welches die Kammer 3 b zentral
durchdringt.
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Nach dem Ende der Behandlung wird zunächst das Ventil 7 c geöffnet
und die in der Kammer 3 c befindliche Charge, z. B. in die Abpumpkammer 3 d gefüllt.
Aus dieser Kammer, die nur zur Aufnahme des fertig behandelten Materials dient und
daher weder Wärmeaustauschflächen noch Dampfzuleitungen aufzuweisen braucht, wird
das Material dann anschließend durch den Stutzen 7 d abgepumpt. Ferner werden nacheinander
durch Öffnen der Ventile 6 bis 6 c in der Reihenfolge von unten nach oben die Füllungen
der übrigen Kammern jeweils eine Stufe nach unten befördert. In die Kammer 3 wird
durch den Einfüllstutzen2 eine neue Charge eingeführt. Darauf kann ein neuer Behandlungszyklus
beginnen.
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Die durch die erfindungsgemäße Ausführung erzielte Materialersparnis
beruht vor allem darauf, daß die Gehäusewandung gleichzeitig als Kammerwandung dient.
Für den Brüdenabzugskanal werden nur die verhältnismäßig leichten Rohrstücke 5,
5 a usw.
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benötigt. Die als Wärmeaustauscher ausgebildete Leitwand 19 ist verhältnismäßig
billig herzustellen.
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Teuere Rohrschlangen aus hochwertigem Material werden jedenfalls nicht
benötigt.