-
Vorrichtung zur gleichmässigen Verteilung von einzudampfenden Flüssigkeiten
in einem Fallstromverdampfer Bei Fallstromverdampfern fliesst die einzudampfende
Flüssigkeit in der Regel auf den Innenflächen der Rohre eines senkrecht stehenden,
dampfbeheizten Rohrbündels in dünner Schicht siedend abwärts, wobei der erzeugte
Brüden ebenfalls von oben nach unten strömt und somit die durch Schwerkraft bewirkte
Abwärtsbewegung des Flüssigkeitsfilmes unterstützt.
-
Damit unter anderem in den Rohren keine Ansätze oder Verkrustungen
entstehen können, ist es erforderlich, dass die Flüssigkeit gleichmässig auf die
Rohre verteilt und diese gleichmässig von einem Flüssigkeitsfilm bedeckt werden.
-
Für die gleichmässige Verteilung der Flüssigkeit sind verschiedene
Vorrichtungen bekannt, die aus Brausen oder Düsen, Auffangwannen mit Bodenlöchern
oder Lochplatten oberhalb des oberen Rohrbodens oder aber aus über den oberen Rohrboden
bhaus verlängerten Heizrohren mit Beschickung der Rohre über Schlitze oder Löcher
sowie durch Uberlauf bestehen können.
-
All diese bekannten Vorrichtungen befriedigen nur unvollkommen, da
alle Querschnittsverengungen an der Verteilvorrichtung
infolge
von Ausfällungen oder Ablagerungen zu Verstopfungen führen können. Vorteilhafter
erscheint daher die Verwendung von über den Rohrboden hinaus verlängerten Rohren
und Beschickung durch Uberlauf. Voraussetzung für eine gleichmässige Verteilung
der Flüssigkeit ist aber eine praktisch nicht erreichbare exakte horizontale Ausrichtung
der einzelnen Rohrenden. Zu dieser Schwierigkeit kommt hinzu, dass sich über dem
von unten beheizten Rohrboden eine unbewegte Flüssigkeit befindet, der ständig Wärme
zugeführt wird, so dass sie eintrocknen kann.
-
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur gleichmässigen
Verteilung einzudampfender Flüssigkeit in einem Fallstromverdampfer zu schaffen,
bei der die Gefahr von Verstopfungen trotz einfacher Konstruktion weitgehendst ausgeschaltet
und bei der darüber hinaus die Möglichkeit gegeben ist, Zerstäubungen der Flüssigkeit
durch freiwerdenden Dampf weitgehendst zu vermeiden.
-
Die Erfindung geht dabei aus von einer Vorrichtung zur gleichmässigen
Verteilung einer einzudampfenden Flüssigkeit auf die Heizrohre eines Fallstromverdampfers
mit über den oberen Rohrboden hinaus verlängerten Rohren, denen die Flüssigkeit
durch Uberlauf zugeführt wird. Die aufgezeigte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass
oberhalb des Rohrbodens in an sich bekannter Weise ein Auffangraum, zum Beispiel
eine Wanne, für die Flüssigkeit vorgesehen ist, dass im Boden dieses Auffangraumes
Verteilerrohre angeordnet und diese nach unten so verlängert sind, dass sie in den
Flüssigkeitsstauraum zwischen den Heizrohrenden hineinragen.
-
Die Zuführung der Flüssigkeit in den Stauraum zwischen den überstehenden
Rohrenden erfolgt also aus einem Auffangraum durch gesonderte Verteilerrohre, deren
Austritte unterhalb
dem durch die Rohrenden vorgegebenen Uberlaufniveau
enden.
-
Der Zufluss durch diese Verteilerrohre führt infolge der Begrenzung
durch die Rohrenden des Verdampfers zu einer Quellströmung, so dass trotz unterschiedlicher
Abweichung der Oberkanten der Rohrenden von einer Bezugshorizontalen die umliegenden
Rohre rundum überlaufen werden. Ausserdem bleibt die Flüssigkeit über dem Rohrboden
immer bewegt.
-
Verstopfungen werden vermieden, da die Querschnitte der Verteilerrohre
wesentlich grösser als bei Lochplatten mit freiem Ablauf gewählt werden können.
-
Gemäss weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die lichte Weite der
Verteilerrohre gleich oder grösser als die der Heizrohre. Die Zahl der Verteilerrohre
ist kleiner als die der Heizrohre und es ist jeweils eine annähernd gleich grosse
Zahl von Heizrohren bündelförmig um ein Verteilerrohr angeordnet. Durch die gleichmässige
Verteilung der Verteilerrohre auf die Heizrohre lässt sich mit einfachen Mitteln
eine optimale Verteilung der Flüssigkeit erzielen, ohne dass die Gefahr einer Verstopfung
gegeben ist.
-
Zwischen dem Auffangraum für die Flüssigkeit und dem Raum oberhalb
des durch die Heizrohrenden gebildeten Flüssigkeits spiegel ist zweckmässig ein
Durchlass für einen ungehinderten Dampfübergang zu den Heizrohren vorgesehen. Der
Brüden kann daher unabhängig von den Verteilerrohren in den Bereich zwischen Auffangraum
und den Rohrendenoberkanten geleitet werden, wo ein ungehinderter Eintritt in die
Rohre möglich ist, ohne dass die Gefahr einer Zerstäubung von Flüssigkeit gegeben
ist. Der Durchlass ist dabei zweckmässig als Ringspalt ausgebildet.
-
Weitere Einzelheiten der Erfindung seien nachfolgend anhand eines
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
-
Im einzelnen zeigen: Fig. 1 das Oberteil eines Fallstromverdampfers
im Längsschnitt, Fig. 2 einen vergrösserten Ausschnitt der Verteilervorrichtung
und Fig. 3 die relative Lage der Verteilerrohre zu den Heizrohren.
-
Fig. 1 zeigt einen Teil des Heizkörpers 1 mit einem kreisringförmig
ausgebildeten Bündel von Heizrohren 2, die an ihren oberen Enden durch den Rohrboden
3 gehalten werden. Der Keizdampf wird über den Anschluß 4 zugeführt. Oberhalb des
Heizkörpers 1 liegt die Verteilvorrichtung 5. Dieser wird die einzudickende Flüssigkeit
über den Anschluss 6 zugeführt und zunächst in einen Auffangraum geleitet, der von
der Wanne 7 gebildet wird. Diese Wanne weist im Boden Durchlasse auf, die als Verteilerrohre
8 nach unten verlängert sind und in den Flüssigkeitsstauraum 9 zwischen den Rohrenden
10 hineinragen.
-
Die Flüssigkeit wird den Heizrohren also nicht direkt aus dem Auffangraum
zugeleitet, sondern indirekt durch Einleitung im Uberlaufstau. Infolge des Rückstaues
ist die Abschlussgeschwindigkeit aus der Wanne verringert, was mit dazu beiträgt,
dass gegenüber den bisherigen Anordnungen wesentlich grössere Bodendurchlässe vorgesehen
werden können und eine Verstopfung somit weitgehendst unterbunden ist. Andererseits
führt das Gefälle zwischen Wanne 7 und Flüssigkeitsstauraum 9 zu einer Quellbewegung
der Flüssigkeit im Stauraum, da die aus der Wanne unter Druck zugeführte Flüssigkeit
infolge der benachbarten Wände der Aussenwand und der Heizrohrenden 10 in erster
Linie nur nach oben ausweichen kann. Es bildet sich also auf dem Rohrboden keine
stehende Flüssigkeit. Die Quellströmung
führt weiter dazu, dass.
auch# etwas von einer horizontalen Bezugslinie abweichende Rohrkanten überflutet
werden.
-
Neben den Verteilerrohren 8 weist die Wanne 7 einen weiteren Durchlass
in Form eines. Ringspaltes 11 auf, so dass bei der Einleitung der Flüssigkeit in
den durch die Wanne gebildeten Entspannungsraum freiwerdender Brüden ungehindert
den Heizrohrenden 10 zugeleitet werden kann.
-
Zur Reinigung der Verteilervorrichtung ist diese nach oben hin von
einer lösbaren Ringplatte 12 abgedeckt, während die Wanne 7 von einem lösbaren Gehäusering
13 getragen wird.
-
Fig. 2 zeigt einen vergrösserten Ausschnitt der Verteilervorrichtung
5.
-
Fig. 3 zeigt die ringförmig angeordnete Wanne 7 in der Draufsicht,
um die relative Lage der Verteilerrohre 8 zu den Heizrohren 10 zu veedeutlichen.
Letztere sind bündelförmig um je ein Verteilerrohr 8 angeordnet, um so eine möglichst
gleichmässige Flüssigkeitsverteilung zu sichern. Die lichte Weite der Verteilerrohre
richtet sich nach der Zahl und der Lage.
-
Sie kann, um einen gleichmässigen Uberlauf zu erzielen, auch unterschiedlich
gewählt werden.
-
3 Figuren 5 Patentansprüche