DE2502354A1 - Verfahren und vorrichtung zur verhinderung von rueckstandbildung an den innenflaechen von apparaten - Google Patents

Description

Dipg. Dr. Jar. /- O 6"&££7

Frank Arnold Nix ^ /^/

Pjtentanwr.lt

Frankfurt am Main 70

Gartenstraße 123

VERPAHREN UND VORRICHTUNG

ZUR VERHINDERUNG VON RÜCKSTAFDBILDUIvG· £S Buaitf IMENFLA'CHEN

VON APPARATEN

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorgänge und Apparate in ^J

ehe mi schal und erdölchemischen Verfahrenstechnik, insbesondere Verfahren zum Vorbeugen der Rückstandbildung an den Innanf läshen von Apparaten und dieses Verfahren benutzende Apparate·

Diase Erfindung kann m chemischer, erdölchetaischer Industrie, m Lebensaiittalindustrie, Energiewirtschaft und anderen Industriezweigen, vci denen Warme- und Stoff tauscher und chemische Apparate ausgenutzt werden, ihre Anwendung finden» Jüit bestem Erfolg kann diese Erfindung beispielsweise zum

Vorbeugen der Ruckstandbildung aus Kühlwasser m Kühlern und

der Kondensatoren, zur Verhinderung des Ankle bens an ^Apparat wandung

eines Polymeres m Polymerisationsreaktoren, zur Vermeidung von Koksablagerungen an den Wanden von Erdölanwärmern ausgenutzt werden·

Bisher ist ein Verfahren zum Vorbeugen der HÜckstandbildung

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an den Innenflächen von Y/ärme- und ütoffaustauscharn und chemischen

C\ Q Q

Apparaten bekannt, das m der Einführung in^strömende , flüssige Medium, das m den ipparat eingeleitet wird, von Festteilchen zur ' mechanischen Einwirkung an den Innenflächen des Apparates besteht (s. BRD-Patentschrift Hr, 1247359, Kl. 17f 5/11» 1967)*

In den Warme- und Stoffaustausoharn und chemischen Apparaturen in denen Flüssigkeit als Arbeitsmedium dient, sammeln sich Ablagerungen wie beispielsweise Kesselstein, Schlamm- oder harshaltlge Rückstände, durch vjelche die Betriebsverhaltnisse lia Apparat unter Veränderung des thermischen und hydraulischen Widerstan-

·· den *·

des an dessen Wandung stark baeinbrachtIgt werden, an •'Innenflächen allmählich an»

Gemäß diesem bekannten Verfahren werden die Festteilchen In einen zur Kühlung von Wasser vorgesehenen Apparat eingeführt, durch welchen sie mit dem Wasser strom zusammen hindurchfließen. Hiernach werden die Festteilchen vom »Vasserstrom abgetrennt und wiederum, in den Apparat eingeführt. Als Festtellchen kommen Gummikugeln m 5'rage, deren Werkstoff dichte der Dichte des Wassers nahe liegt. Durch diesen Umstand wird deren eventuelle Ausscheidung im Heinigungsapparat an den Erweiterungsstellen der Strömung verrnfden»

Die Anlage, in der dieses bekannte Verfahren angewendet wird, enthält einen Röhrenkesselivärmetauscher mit Rohrleitungen zur Zu- und Abführung des Kühlwassers, von denen m der ersten ein Regelventil eingebaut wird. In Wasserströmungsrichtung vor dem

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Regelventil ist der Saugstutzen einer ;<irkulationsputnpe^: in die vVasserzuführungsrohrleltung eingebaut. Dig Jruckrohrleitung der äirkulationspumpe weist zwei Abzweigungen auf, m .jeder von denen auch Gin Kegelventil eingebaut wird· lime dieser -Dr uckr ohr leitung ε abzwelgungen ist aia ünsataniler der Gummikugeln und die andere am Abscheider dieser Gummikugeln aus dem Wasserstrom angeschlossen. Der Abscheider und .ansammler der Gummikugeln sind miteinander durch eine Rohrleitung verbunden, in der em Rückschlagventil montiert wird. Darüber hinaus besitzt diose Anlage Gummikugel verteiler, der in dem K'uhlwasaerzuleltungsrohr des IVarmeausoheijs eingebaut ist und mit dem Gummikugel ansamialer in Verbindung steht»'

Aus dem Gummikugel abscheider gehen noch zwei Rohrleitungen ab, eine von welchen mit einem Fänger endet, der in der V/asserabfufcrungsrohrleitung eingebaut ist, und die andere In Strömungsrichtung hinter dem Fänger m derselben Rohrleitung unmittelbar einmündet·

Yor Beginn des jinlagenbetriebes wird das Tfentll m der den Gummikugölabscheider mit der Zirkulationspumpe vorbindenden Rohrleitung geschlossen. Die durch die Pumpe entwickelte Wasserströmung erreicht den mit den Gummikugeln ausgefüllten Ansamciler,

tritt hindurch und ηιπκΛ diese hinter sich mit. Ferner tritt der V/asserstrom mit den Gummikugeln zusammen durch den Verteiler in die Kühlwassern ohr zuleitung des V/artneaustauschers hinein. Bei ihrem Durchgang m den Rohren des Wärmeaustauschers üben die Gummikugeln an deren Innenflächen eine median Ische Einwirkung aus, indem sie

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dabei die darm gebildeten Ablagerungen zerstören, welche dann durch den Wasserstrom weitergetragen werden· Hiernach gelangen die Gummikugeln in den in der Kühlwasserabführungsrohrleitung eingebauten !Tanger, von wo aus sie mit einem Teil des Wassers in den Abscheider treten. Die Gummikugeln verbleiben im Abscheider, während das Wasser m dem diesen Abscheider mit der Kühlwasserabführungse* rohrleitung verbindenden Rohr abgeleitet wird·

Nachdem der Abscheider mit den Gummikugeln vollgefüllt ist, öffnet das im Eohr zwischen der Pumpe und dem Abscheider eingebaute Ventil, und die Tent lie Xn den Rohrleitungen zwischen der Pumpe und dem Gummlkugeu^^ansammler sowie zwischen dem Abscheider und der Kühlwasserabführungsrohrleitung aus dem wärmetauscher werden zugemacht. Die strömende Wassermenge aus der 2arkulatlonspumpe tritt durch den Abscheider und reißt die Gummikugeln durch das Rückschlagventil m den Gummikugel^ansamrnler hinter sich mit· Em Teil der Gummikugeln verbleibt im Ansammler und der andere, durch den Kugel^verteiler herausgetragen, erreicht die Kühlwasserzufuhr rohr leitung. Hiernach treten die Gummikugeln mit der Hauptwassermenge zusammen durch den Wärmeaustauscher hindurch und erreichen den Fänger*

Sind alle Gummikugeln aus dem Abscheider m den Kugel .ansammler hinübergegangen, wird das Ventil m der Rohrleitung zwischen· der Zirkulationspumpe und dem Abscheider geschlossen, während das Ventil im Rohr zwischen der Pumpe und dem Kugel ansammler neuge-

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öffnet wird. Außerdem wird auch das Ventil im Sohl? zwischen den .Abscheider und der Kühlwasserabführungsrohr leitung aufgemacht» Hierdurch wiederholt sich das Arbeitsspiel der ganzen Anlage· Das bekannte Verfahren zum Vorbeugen der BÜckstandblldung

an den Innenflächen von .Apparaten weist ganze Reihe von lachteilen

der

auf, einer von denen die Beschränktheit beI^Auswahl des Werkstoffs

ist· Die Festteilchen müssen eine Werkstoffdichte, die der Dichte vom ivlediud naheliegt, besitzen und elastisch genug sein, um beim Durchgang durch die Pumpe nicht zerstört zu werden. Aus diesem Grunde kann das bekannte Verfahren nur zur Verhinderung und Entfernung von verhältnismäßig zerbrechlichen Schlammablagerungen ausgenutzt werden·

Im bekannten Verfahren bewegen sich die Kugeln mit dem Wasserstrom zusammen; daher sind sie imstande, nur die Oberflächen zu reinigen, mit welchen der Wasserstrom in Berührung kommt· In den toten Zonen und an den Ablösungsstellen bleibt die Überfläche des Apparates ungarelnigt, was auch ein MachteIl des bekannten Verfahren ist#

Darüber hinaus ist die Benutzung des bekannten Verfahrens zum Vorbeugen der RÜckstandfejLldung an den Innenflächen von Apparaten mit der Notwendigkeit verbunden, eine Zusatzausrüstung einzuführen· Die^e Notwendigkeit bringt auch zusätzliche Energieaufwand ung en mit sich und erfordert zusätzliche Betriebsflächen. Bekannt sind auch Apparate, in denen die Reinigung der Innen·

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den

flächen mit in^Arbeitsmediumstrom eingeführten, festen Korpern vorgenommen wird. Einen dieser bekannten Apparate stellt eier RÖ'hrenkesselapparat dar, der ein Gehäuse mit darin vertikal angeordneten,, einander parallel verlaufenden Bohren enthalt, deren Enden m den im Gehäuse eingebauten Hohrböden befestigt sind, welche den Apparat-Innenraum m Rohr- und Bohr zwi schema urne einteilen, jeder von denen Bohrstutzen zum Einlaß und zur Abführung von eigenem Arbeltsstoff besitzt, wobei im RohrZwischenraum des Apparates etwas oberhalb des Stutzens zum Einlaß in diesen des flüssigen Arbeitsmediums ein Gitter zum Unterbringen auf diesem einer Schicht der festen Körper und zum gleichmäßigen Verteilen der strömenden Flüssigkeitsmenge montiert ist.(s. Urheberschein der UdSSR Nr, 282354, Kl. F28d 13/00)

In dem bekannten Apparat ist das Gehäuse mit einem konstantbleibenden Querschnitt über die ganze Höhe der Rohre ausgeführt« Dieser Umstand ist die UrSaChO₁ daß bei Zunahme des Durchflusses des verflüssigenden Arbeitsmediums im Vergleich mit dem Newidurchfluß ein Mitreißen der Festkörper aus dem Rohrzwischenraum in den Auslaßstützen zum Abführen des Arbeitsmittels beginnt. Darüber hinaus soll die Standhöhe der pseudo verflüssigten Schicht der Festkörper im bekannten Apparat bei einer ITenngeschwindlgkelt der Strömung etwas unter dem Auslaßstutzen des Arbeitsmediums liegen, da die Strömung m der liähe des Auslaßstutzens sich verengt und deren Geschwindigkeit bis auf den Y/ert ansteigt, bei dem das Mitreißen der Festkörper einsetzt· Daher bleiben die strömungsmäßig oberen Oberflächenteile der Rohre und des Gehäuses ungereinigt. Infolgedessen

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sammeln sich im Laufe des Betriebes des Apparats an diesen Stellen Ablagerungen an, durch welche der Durchgangsquerschnitt im RohrZwischenraum des Apparates kleiner wird.-Durch diese Erscheinung vergrößert sich die Strömungsgeschwindigkeit an diesen Vergungssteilen schon beim Nenndurchfluß, und demzufolge beginnt

das Heraustragen der Festkörper aus dem RohrZwischenraum·

Ein anderer Apparat bekannter Ausführung, in dem das Vorbeugen der Rückstandbildung an dessen Innenfläche vorgesehen ist, ist der Röhr enke s se !apparat, der em Gehäuse mit darin vertikal angebrachten, einander parallel verlaufenden Rohren einsehließt, deren Enden m den im Gehäuse eingebauten Rohrboden befestigt sind, welche den Rohrraum des Apparates von dem Rohr Zwischenraum trennt, jeder von denen Rohrstutzen zum Ein- und Ableiten des eigenen Arbeltsmittels besitzt, wobei jedes der Rohre teilweise mit Festkörpern gefüllt wird, während am Eingang in jedes Rohr des strömenden Flüssigkeitsmediums eine Vorrichtung zur Verhinderung ü

Heraus-,
deren " fallens vorgesehen ist.

In diesem bekannten Apparat weisen die Rohre über ihre ganze Länge eine gleichbleibende Querschnittsfläche auf. Dabei findet wegen der Ungleichmäßigkeit der Strömungsgeschwindigkeiten in den verschiedenen Rohren das Heraustragen der Festkörper aus den einen und die Yerstopfung durch die Festkörper der anderen Rohre statt. Die genannte Ungleichmäßigkeit der Strömungsgeschwindigkeiten m den verschiedenen Rohren wird dadurch hervorgerufen, daß in der Regel alle Rohre sich im Sinne ihres E^draulischen Wider- '

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Standes unterschiedlich verhalten, wobei sich der Widerstandsverlauf der Rohre während des Betriebes des Apparates ändert· Zur Vermeidung des Heraustragens der Festkörper aus den Rohren wird die Strömungsgeschwindigkeit bis auf den Wert herabgesetzt, bei deia die Festkörper im Rohr zurückbleiben, das den geringsten hydraulischen Widerstand besitzt. In diesem Zusammenhang treten die Festkörper m den anderen Rohren, die einen grösseren hydraulischen V/iderstand besitzen, mit der Oberfläche ihrer strömungsmäßig obere Abschnitte in keine Berührung· .Aus diesem Grunde tritt auf diesen Oberflachenabschnitten eine Ansammlung

der Ablagerungen auf, und der nydraulische Widerstand des Rohres verändert sich. Infolgedessen verändert sich auch die Strömungsgeschwindigkeit in diesem Rohr, was den Übergang der Festkörper aus einem m das andere Rohr mit sich bringt und letzten Endes zu einem vollkommenen Verstopfen durch die Festkörper einzelner Rohre führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren zum. Vorbeugen der Rückstandbildung an Innenflächen der Apparate zu entwickeln, bei dem der Bewegungszustand der Festkörper JLm Arbeltsmit ta !strom eine vollkommene ,Reinigung

ihrer üoerflachen erreichen läßt, und Apparate einer solchen Ausführung zu -schaffen, die eine Ausnutzung des erfm- . dungsgemäsen Verfahrens ermöglicht,

Die gestellte Aufgabe wird in einem Verfahren zum Vorbeugen

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der Eüokstandbi!dung an Innenflächen der Warme- und Stoffumtausche! und chemischen Apparate gelöst, das m der Einführung in die strömende Arbeitsflüssigkeit, die dem Ap oar at zugeführt wird, von .Festkörpern zum mechanischen An griff an den Apparatoberflächen besteht

bei dem erfindungsgemäs die festkörper in einen pseudoverflüssigten Zustand durch di6 genannte Flüssigkeitsströmung übergeführt werden, deren Geschwindigkeit unter der Austraggeschwindigkeit

der

der jj'Gstkörper liegt, und^vWerkstoff der Festkörper zu dem. Arbeltsmedium neutral ist·

Jas erfindungsgemäße Verfahren gibt die Möglichkeit, die Festkörper aus unterschiedlichen Werkstoffen zu benutzen· , die eine verschiedene Werkstoff dichte je nach der zu entfernenden Rückstandart besitzen können·

Da die Festkörper im pseudoverflüssigten Zustand verbleiben, ontsteht die Möglichkalt, krummlinige Oberflächen zu reinigen, deren Teile nicht unmittelbar im Wege der ürbeitsmittelsstrÖmung liegen, darunter auch konkave Oberflächenabschnittθ,

3gι Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens treten außerdem noch Sebenerschelnungen auf. Durch eine intensive Vermischung des Arbeltsmittels m der Wirbelschicht entfällt beispielsweise die

Notwendigkeit, Mischvorrichtungen zu benutzen·

die

Bei ihrer Bewegung zerstören die Festkörper ^v laminare Grenzschicht, die beispielsweise in den Wärmeaustauschern einen Hauptwiderstand dog wärmeübergangs darstellt. Dadurch vergrößert sich

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dia Intensität das Wärmeaustausches, was seinerseits eine Verminderung der Y/ärmeiibertragungsflache und demzufolge eine Verkleinerung der Abmessungen des Apparates gestattet.

In verschiedenartigen lieaktionsgefäsen ermöglichen das Vorhandensein der Festkörper und deren chaotische Bewegungen, die Temperaturgradienten au beseitigen, die wegen ungleichmäßigen Verlaufes des chemischen Vorganges la Saume des Apparates m den Fallen entstehen, die von der Wärmeentwicklung oder -absorption begleitet werden»

einem.. Die gestellte Aufgabe wird auch iü'Itohrenkesselapparatunter

g des vorgeschlagenen Verfahrens gelöst, der ein Gehäuse mit darm vertikal untergebrachten, einander parallel verlaufenden Rohren einschließt, deren Enden in den im Gehäuse montierten .Rohrboden befestigt sind, welche den Innenrauta des .Apparates in Rohr- und Bohr Zwischenraum einteilen, jeder von deinen Rohrstutzen zum Bin- bzw. 1uslaß' des eigenen Arbeitsmittels enthält, wobei im Rohr Zwischenraum des Apparates etwas oberhalb seines Arbeltsmltte leinlaß s tut ζ ens em Gitter zum _ Unterbringen auf diesem einer Schicht der Festkörper und zur gleichmäßigeren Verteilung der strömenden Flüssigkeltsmenge montiert oxrd, in dem erfindungs· gemäß das Apparatgehäuse m seinem Oberteil eine Erweiterung erhält, ura das Heraustragen aus dem Rohr Zwischenraum der Feätkprper zu vermelden, die durch die flüssige Arbeitsmittelströmung pseudoverflüsslgt werden·

Bei Vergrößerung der Strömungsgeschwindigkeit des Arbelts-609831/0035

mittels infolge einer Verengung des Querschnitts" des Rohr Zwischenraumes bei Ansammlung von Ablagerungen wird ein Teil der Festkörper m diese Erweiterung des Gehäuses herausgetragen, „in der die Strömungsgeschwindigkeit des .arbeitsmittels mit den Festkörpern abnimmt, und die Festkörper bleiben im Gehäuse des Apparates zurück« Mit der Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit des Arbeitsmittels bis auf den Kennwert kehren die m den Erweiter ungsgehä use teil verdrängten Festkörper wieder m den Rohr Zwischenraum des Apparates zurück·

In einer de& Ausführungsvarianten der Erfindung ist die Gühäuseerweiterung als eine offene überlaufkante ausgeführt, etwas unterhalb von welcher am Gehäuse ein Sammelbehälter zum Ansammeln des flüssigen, von Festkörpern freien Arbeltsmittels befestigt 1st, und der Ableltstutzen zu dessen Abführung an diesen Sammelbehälter angeschlossen wird.

Solche Ausführung des Apparates wird in den Fällen benutzt, wenn im Apparat kein den atmosphärischen Druck übersteigender ; Überdruck entwickelt werden muß. Durch Anwendung der überlaufkante wird eine gleichmäßige Entfernung des .arbeitsmittels aus dem Rohrzwischenraum des Apparates gesichert· Somit wird ermöglicht, daß die Gesamthöhe des Apparatgehäuses verkleinert werden kann und Insbesondere die Höhe des Gehäusesteils, der in der Hähe des Strömung saustritts aus dem RohrZwischenraum liegt und für die Festkörper unerreichbar ist. ■

Außer den obengenannten Apparaten kann die gestellte Aufgabe

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auch im Rohrenkecselapparat gelöst werden, der ein Gehäuse mit darm vertikal untergebrachten, zueinander parallel verlaufenden Bohren einschließt, deren linden in den im Gehäuse eingebauten Rohrboden befestigt,sind, die den Rohrraum des Gehäuses von dem RohrZwischenraum trennen, jeder von denen Rohrstutzen zum Einbzw, Auslas seines eigenen Arbeitsmittels besitzt, wobol ^Jedes der Rohre zum T₉Il mit Festkörpern gefüllt ist, und ata Eintritt m das Rohr der ArbeitsmittelsstrÖmung eine Vorrichtung zum Zurückhalten der Festkörper vor ihrem Herausfall· vorgesehen ist, m dem erflndunjjs^eßiäg jedes der. Rohre eine Erweiterung am Austritt aus diesem der ^rbeitsmittelsströmung aufweist, die zur Verhinderung das Wegschleppens der Festkörper durch die Arbeitsmittelsstromting dient, die die Festkörper in pseudoverflüsslgen Zustand versetzt· Diese Ausführung gibt die Möglichkeit, das Überwerfen der

die

Festkörper aus den einen in . .die anderen Rohre* falls"Strömungsgeschwindigkeit in irgendeinem Rohr angestiegen ist, zu vermelden.

In einer der Ausführungsvarianten dieses Apparates stellt

einen
Qede der Rohrerwelterungen"Diffusor dar·

In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung stellt die Erweiterung ^jedes Rohres eine Sektion dar, die durch die zu

den Rohren parallel verlaufende-f mit einer ihrer Kanten am entsprechendem Rohrboden anliegendes und die Aüstnttsöffnungen der Rohre eine von der anderen trennenden Zwischenwände gebildet ist. Diese Ausführung wird m den Fällen verwendet, wenn im Apparat

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eine verhaltnlsmäsig J¹⁰S⁸ Anzahl del' Rühre je Flächeneinheit des Rohrbodens eingebaut wird·

Nächstehend werden konkrete üusfuhrungsbe!Spiele der Erfindung unter Bozugnahine auf die beigelegten äeiohaungen angeführt*

Es neigen
I¹Ig, 1 Kischapparat iq axialen Vartikalschnitt (m scneaati-

soher Darstellung), in dem das erfindungsbemäße Verfahren ausgenutzt wird;
"I?lg* 2 Verdampfer im axialen Vertikalschnitt, m den das er-

flnduiL^ögeniäaS Verfahren ausgenutzt wird; Fig· 5 aufsteigenden Hohrleltungsteil Xm axialen Vertikalschnitt j

Flg. 4- Röhrenkesselwärmetauscher lta axialen Vertikalsclinltt; 2¹Ij. 5 denselben, eine Ausführungsvariantej Flg. 6 Rohrenkesse!apparat lra axialen Vertikalschnitt; Flg. 7 denselben, eine AusfuhrungsVariante; Fl£. 8 oclinitt nach der Linie VlII-VIiI der Flg. 7· üs geht um die Verhinderung ^di3i! verschiedenartigen Rückst andbi !dung sn aus flüssigen -Arbeitsmitteln (Kesselstein, 3chlamtii~ ablagerungen, Verharzungen usw.) an Innenflächen von chemischen

und wärme- und stoffaustauschonden Apparaturen. Das

betreffende Verfahren kann m solchen Apparaten wie Reaktoren mit flüssigen Seaktionsmitteln, Mischapparate für !flüssigkeiten, Wärmeaustauscher, und zwar Kühler, Vorwärmer, Kondensatoren, Verdampfer, Destillationsgefäße, aufsteigende RohrIeltungsstücke seine

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finden·

In 1'¹Ig, 1 ist ein Flüssigkeitsmischer abgebildet, der zur Gewinnung von Emulsionen diant. Er schließt ein hohles Zylindergehäuse 1; ein, das kegeligen Boden 2 besitzt, um gemäß der Zeichnung oberen Stirnende des Zylindergehäuses 1 ist ein Flansch 3 zum Verbinden eines Deckels 4 vorgesehen. Das Zylindergehäuse 1 des Apparates ist mit einem Wassermantel 5 versehen, in welchem Kühlwasser zirkuliert.

In der Mitte des Deckels 4 1st eine öffnung ausgespart, in die eine Antriebswelle 6 eingeht.

Jim freien Ende der Antriebswelle 6 sitzt em Propellerrührer 7 fest. In der Mitte des Kegelbodens 2 ist eine Bohrung mit ablaufenden Stutzen 8 zur Zufuhr von AusgsngskoEiponenten vorgesehen, und zur Ableitung der fertigen Emulsion dient ein Stutzen 9» der aus der Bohrung im Deckel 4 des Apparates herausragt· Der Wassermantel 5 des Apparates weist 'Rohrstutzen 10 und 11 auf, die zum.Zu- bzw. Ableiten des Kühlwassers dienen. Das Zylindergehäuse 1 des Apparates ist zum Teil mit Kugeln 12 aus Keramik gefüllt, die zu den zu vermischenden Komponenten inert ist. Der Durchmesser der Kugeln 12 wird aus der Bedingung gewählt, nach der

die Geschwindigkeit deren Heraustragens die Strömungsgeschwindigkeit des emporsteigenden Arbeitsmittels im Apparat übersteigt, welche dem größtzulässigen Komponentendurchfluß entspricht.

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Der Apparat arbeitet wie folyt. Jurch den Einlaßstutzen 10 wird in den Wassermantel 5 des Zylindergehäuses 1 das Kühlwasser ununterbrochen zugeleitet, das dann im ilustrittsstutzen 11 herausfließt· Zu gleicher Zeit wird die .Antriebswelle 6 mit dem Propellerrührer 7 angefahren, und über den Einlaß stutz en""8 werden ins Zyllndorgehäuse 1 des .Apparates dae Ausgangskomponenten der ■ i,m.ulsion eingeführt. Die Drehrichtung dar Antriebwelle 6 mit dem:■ Propeller rühr er 7 wird so gewählt, daß der Rührer 7 die Flüssigkeit m der Mitte des Apparates nach unten drückt, die dann aαϊ üpparaif* umfang aufwärtsströnit· Auf diese Welse vollführt die Flüssigkeit im Apparat eine verwickelte Bewegung, die sich einerseits aus dem

Durchfluß der dem Apparat zugeführten Emulsionskoniponsnten und andererseits aus der Drehung des Propellerrührers ergibt ο Die / ' Drehzahl des Propellerrührers 7 P^o Zeiteinheit ergibt sioh aus

der Bedingung, bei der die Gesamtgeschvmdigkelt der im Mittelteil des Apparates emporsteigenden Strömung zum Versetzen der im Apparat befindlichen Kugeln 12 m-pseudoverflüssigten Zustand ausreichend ist. Dabei führen die im pseudoverflüssigften Zustand be

aus

fmdlichen Kugeln 12 eine intensive chaotische Bewegung^uhd greifen mechanisch pausenlos an der Apparatwandung sowie am Propeller ruhrer 7 an , indem sie dadurch der RÜckstandblldung an diesenvorbeugen·

Darüber hinaus zerstören die Kugeln 12 bei ihrer Bewegung ununterbrochen die laminare Grenzschicht an der Innenfläche des

Apparates, wodurch sich der 7/är me übergang durch die Wandung des.

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Apparates zwischen den zu vermischenden Komponenten und dein Kühlwasser bedeutend verbassert. Dank dieser intensiven, chaotischen Bewegung der Kugeln 12 verläuft aucli der Emulgat ions vorhang bedeutend schneller.

Hit demselben Erfolg kanu der in Fig· 1 abgebildete Apparat zur Vorwärmung oder Kühlung der Flüssigkeiten, aus denen sich üblagerungen bilden können, zur Durchführung von chemischen Heaktionen, die von Bildung fester Nebenprodukte begleitet werden, zur Verwirklichung der Polymerisation oder !^polymerisation von !aonomsren seine Verwendung finden, die von Bildung der festen, hochmolekularen Polymerablagerungen an Apparatwandung und am Propellerrührer begleitet werden.

Flg. 2 zeigt einen Verdampfer, der zur Anreicherung der Lösungen von Feststoffen wie Salze, Zucker u.a.m. dient. Der Verdampfer enthält ein hohles ¹LjX Inder gehäuse 13 mit elliptischem Boden 14. Am m der Zeichnung oberen Stirnende das Zylinder gehäuses 13 sitzt ein Flansch 15 zum Anschluß eines Deckels 16 fest. In diesem Deckel 16 ist eine Hitte!bohrung ausgespart, durch welche in den Verdampfer eine Antriebswelle 17 mit an ihrem freien Ende befestigtem PropeHerruhrer 18 hineingeht. Im Zylindergehäuse 13 des Verdampfers ist eine Rohrschlange 19 untergebracht, deren Enden außerhalb des Zylindergehäuses 13 herausragen und mit Stutzen 20 und 21 enden, die fur die Ein- bzw. Ableitung von Heißdampf bzw. Kondensat sorgen. Im Boden 14 des Verdampfers ist eine Bohrung mit einem Rohrstutzen zum Zuleiten der Ausgangslösung und

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i... Deckel 16 eine Bohrung iuit einem Rohxvstutzen 23 zum Ableiten des Sekundärdaiupfes vorgesehen, welcher sich bei Verdampfung der Lösung bildet. Außerdem ist ±ά Zylindergehäuse 13 etwa unterhalb der Standhöhe der Lösung eine Auslaßbohrung mit einem Rohrstutzen 24 ausgeführt, durch welchen die angereicherte Lösung abgeleitet wird.

Das Zylindergehäuse 13 des Verdampfers ist zum !eil mit Kugeln 25, deren Werkstoff der anzureichernden Lösung gegenüber ineit ist, beispielsweise aus Porzellan gefüllt» Der Durch-" messer der Kugeln 25 wird derart gewählt, daß die Sinkgeschwindigkeit in der Lösung die Geschwindigkeit der emporsteigenden Strömung der angereicherten Lösung im Verdampfer übertrifft.

Der Verdampfer arbeitet wie folgt.

Durch den Stutzen 22 wird der Verdampfer mit der Ausgangslösung bis auf die vorgegebene Standhöhe gefüllt. Hiernach wird der Propellerrührer 18 angelassen. Seine Drehrichtung wird so gewählt, daß der Rührer die Lösung im Verdampfermittelteil dabei nach unten pumpt, die dann am Umfang aufwärtsströmt, während die Drehzahl des Rührers den Wert erreichen muß, bei dem die emporsteigende Strömungsgeschwindigkeit am Umf angsteil des Verdampfers so groiS ist, daß die Kugeln 25 in pseudoverflüssigten Zustand übergeführt werden.

Danach wird der warme Heizungsdampf in die Rohrschlange 19 durch den Stutzen 20 hinzugegeben. Das Kondensat wird dabei ununterbrochen durch den Stutzen 21 der Rohrschlange 19 abgeführt.

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Lilt der Anreicherung der Losung wird der sich dabei bildende Gekundärdampf über den stutzen 23 im Deckel 16 abgelassen, während die Aus gangs lösung durch den Rohrstutzen 22 in der Menge zugeführt wird, daß deren Höhenstand im Verdampfer unveränderlich bleibt.

1st die vorgeschriebene Konzentration erzielt, wird die Ableitung der angereicherten Lösung durch den Stutzen 24 eingesetzt.

Da die Kugeln 25 im Verdampfer sich im pseudoverflüssigten

Zustand befinden, führen sie eine intensive, chaotische Bewegung

d greifen ununterbrochen an der Außenfläche der Rohrschlange 19

und des Propellerrührers 18 sowie an der Innenfläche des Zylindergehäuses 13 und Bodens 14 an , woduc ch die Rückstandblidung an diesen Flächen verhindert wird» Darüber hinaus verstärkt sich durch fortlaufende Zerstörung mit den Kugeln 25 der laminaren Grenzschicht an der Oberfläche der Rohrschlange 19 die J-ntensivität des Wärmeüberganges vom Hülzungsdanipf durch die Wandung der Rohrschlange 19 zu der Anreicherungslösung·

Der m Ifig. 2 abgebildete Verdampfer kann ebenso erfolgreich als ein Destillationsgefäß zum Destillieren von Flüssigkeiten angewandt werden·

In S¹Ig. 3 ist ein aufsteigendes Rohrleltungsstuck 26 gezeigt,

das zur Förderung von Flüssigkelten dient, aus welchen an der Innenfläche der Rohrleitung sich Ablagerungen ansetzen können. Die .Ansammlung dieser Ablagerungen verursacht eine Verkleinerung des Durchgangsquer schnitte des Rohres und eine Vergrößerung des

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hydraulischen Widerstandes. Die Σϊοΐιΐ¹ leitung 26 liegt zwischen dem in del· Zeichnung unteren Behalter 27 und oberen Behalter 28. Die Flüssigkeit wird in die Hohrleitung 26 durch eine Pumpe 29 zugesfÜhrt. Am Eintritt des Flüssigkeitsstromes m die Rohrleitung 26 ist ein an dieser anliegender Diffusor 30 vorgesehen·

Am Austritt der Strömung ist ebenfalls ein Diffusor 31 montiert. Das RohrIeitungsstück 26 ist teilweise mit Kugeln 32 aus einem zu der Förderflüssigkeit inerten Werkstoff gefüllt. Der Durchmesser der Kugeln 32 wird von der kleinsten und größten Strömungsgeschwindigkeit m diesem Rohrleltungsstilak 26 abhängig gewählt und zwar derart, daß deren pseudoverflüssiger .Zustand sehen bsi der kleinsten Strömungsgeschwindigkeit auftritt, während

·. .. unter

die größte Strömungsgeschwindigkeit eiraas rcTer Geschwindigkeit des Heraustragens der Kugeln bleibt.

Bei Forderung der Flüssigkeit aus dem Unterbehalter 27 in den Oberbehälter 28 itn RohrIeltungsstück 26 werden die Kugeln ..32 in einen pseudoverflüsslgten Zustand übergeführt und führen eine intensive, chaotische Bewegung in der emporsteigenden Strömung der FörderflüssigkeliVvDadurch üben die Kugeln 32 eine ununterbrochene.mechanische Einwirkung an der innenfläche der Rohrleitung 26 aus, indem sie dabei die Ruckstandbl!dung an dieser verhindern·

In Flg. 4 ist ein stehender Rohrenkesse!wärmetauscher dargestellt, Xn dem das erfindungsgemäße Verfahren zum Vorbeugen der Rückstandbildung an der Oberfläche der Wärmeübergangsrohre ausge-

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üt wird·

Dg£ Wärmetauscher enthält ein Zylindergehäuse 33, an dessen in der Zeichnung oberem otirnende mit seiner kleineren Grundflache ein Xegelschuß 34 anliegt, der erfmdungsgemäß eine Erweiterung des Zylindergehäuses 33 darstellt. An der m der Zeichnung oboren 3-rundflache des Kegelschusses 34 und ata unteren Ende des Zylindergehäuses 33 sind Flansche 35 und 36 befestigt, an welche elliptische Deckel 37 bzw. 38 montiert werden· Zwischen dem Gehäuse 33 und jeaem der Deckel wird ein Rohrboden eingebaut, und zwar der obere Rohrboden 39 S^äß der Zeichnung und der untere Rohrboden 40.

In diesen Rojucboden 39 u&cL 40 sind Bohrungen vorgesehen, in welchen die senkrechtstehenden Heizrohre 41 mit ihren Enden befestigt werden. Die Rohrboden 39 und 40 teilen somit den Innenraum des ipparates m Rohr- und R ohr Zwischenraum ein. In der Mitte des oberen Deckels 37 ist em Stutzen 42 vorgesehen, durch welchen heißer Wärmeträger m den Rohrraum des Wärmetauschers eingeführt wird, und m der Mitte des unteren Deckels 38 wird ein Stutzen 43 zum Ableiten des gekühlten Wärmeträgers vorgesehen. Im in der Zeichnung unteren Teil des Gehäuses 33 sind Bohrungen mit

Stutzen 44 zum Zuleiten des Kühlwassers zu dem Rohr Zwischenraum des Wärmetauschers ausgespart, und im Oberteil des Kegelschusses 34 sind Bohrungen mit Stutzen 45 zum Ableiten des Kühlwassers vorhanden. Im Rohrswlschenraum des wärmetauschers etwa oberhalb des Rohrstutzens 44 ist im Gehäuse 3^ ein Yerteilergitter 46 einge-

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baut, an welchem eine Schicht der Festteliehen 47 liegt, beispielsweise Schicht von Quarasand, Die Größe der Te liehen 47 wird von der kleinsten Durchflußmenge des Kühlwassers abhängig derart geeilt daß schon bei diner Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers, die etwas unter deren Kleinstwert liegt, die PseudoveUflüssigung der 'Teilchen auftritt. In den Sohrzwischenraum werden so viel Festtoilchen 47 geschüttet, da-3 dabei der obere Stand der Schicht der i'e st te liehen 47 ita pseudoverf lüssigten Zustand bei dem Henndurchfiuß des Kühlwassers m der Höhe der Verbindungslinie des Gehäuses

33 und Kegelschusses 34 liegt. Je . nach dem 'Jerkstoff der Festtellchen 47 wird der //inkei zwischen der Erzeugenden des Kegeischusses

34 und der Waagerechten etwsB größer als der des Schuttungsabhanges der Festtelichen 47 gewählt. Die Höhe des Kegelschusses 34 wird aus der Bedingung gewählt, nach der die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers m der Hohe der Stutzen 45 geringer als jiustraggeschwlndlgkelt der Festtelichen 47 ist· Der Wärmetauscher arbeitet wie folgt·

Durch die Stutzen 44 wird das Kühlwasser fortlaufend zugegeben das dann aus dem Kohrzwlschenraum des Wärmetauschers über die Stutzen 45 abgeführt wird. Zu gleicher Zelt wird über den Stutzen 42 der abzukühlende Wärmeträger eingeführt, der aus dem Wärmetauscher durch den Stutzen 43 entfernt wird. Durch die Strömung des Kühlwassers werden die am Gitter 46 liegende Festtelichen 47 verwirbelt (pseudoverflüsslgt). Bei der Nenngeschwindigkeit der v/asser strömung nimmt die Wirbelschicht der Festtöilchen 47 den

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ganzen Zylinder tie Il des Gehäuses 33 ein· Mit Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers infolge niedergeschlagener Ablagerungen an der Oberfläche der V/armeübertragungsrohre 41 oder aus einem anderen Grunde beginnt das Heraustragen der Festteilchen 47 , In den Kegelschuß, welche IPestteliehen aber die Hohe der Stutzen 45 nicht erreichen, da der Durchmesser des Kegelschusses 34 in dieser Höhe derart festgelegt ist, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Kuhlwassers nicht die Austraggeschwindigkelt der Festteilchen 47 übersteigt. Die im pseudoverflüssigten Zustand befindlichen Festteilchen 47 vollführen im Rohrzwischenraum eine intensive, chaotische Bewegung und Üben an der Außenfläche der Rohre 41 und Innenfläche des Gehäuses 33 und des Kegelschusses 34 eine mechanische Einwirkung aus, indem slo an diesen der Bildung von Kesselstein oder Schlamoiablaae^ungen aus dem Kühlwasser vorbeugen. Darüber hinaus verstärkt sich durch eine stetige Zerstörung mit den Festteilchen 47 der laminaren Grenzschicht an der Oberfläche der Heizrohre 41 die Intensivität des Wärmeübergangs · zwischen dem in den Rohren 41 fließenden Wärmeträger und Kühlwasser·

Der m Flg, 4 abgebildete Wärmeaustauscher kann ebenso erfolgreich zur Kühlung und i&nFrfärmung von Gasen, zur Kondensation von Dämpfen, zur Durchführung chemischer Reaktionen, die von Entwicklung oder Absorption von wärme begleitet werden, zur Verdunstung von Flüssigkeiten seine Anwendung gefunden haben,, Falls aber das Kühlwasser nur einmal benutzt wird und nach

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dem War me tausche je frei ins Becken abfließt oder wann das -iixrkulationssystem des Kühlwassers zweistufig ausgeführt ist, ist zweckmäßigerwelse ein in Fig. 5 gezeigter wärmeaustauscher zn benutzen· Dieser Wärmetauscher schließt ein itylindergehäuse 48 ein, an dessen m der Zeichnung oberem Stirnende mit seiner kleineren Grundfläche ein Kegelschuß 49 anliegt« Die größere Grundflache des Kegelschusses 49 bleibt frei und dient als eine freie Über la uf kante für das Kühlwasser. Am in dar Zeichnung unteren Stirnende des Gehäuses 48 liegt ein Flansch 5° züt Befestigung daran eines Deckels 51 an, In dessen Mitte eine Bohrung mit einem Stützen 52 zur Ableitung des Wärmeträgers ausgeführt ist·

Zwischen dem Deckel 51 und dem Flansch 50 ist ein Rohrboden 53 mit Bohrungen für starre Befestigung m diesen der Warmeübergangsrohre 54 zwischengelegt, die im Gehäuse 48 vertikal montiert sind· Die oberen Ende dieser Heizrohre sind la Rohrboden 55 festeingeklemmt. Die Länge der Helztf.ohjsa 54 ist so groß gewählt, daß zwischen dem Rohrbo.clen ^ und dem Stirnende des Kegelscliusses 49 ein Abstand übrigbleibt, der zum freien Durchgang des Kühlwassers groß genug ist· Am Rohrboden 55 ist ein Deckel 56 befestigt, in

eine „

dessen Mitte^Bohrung mit einem Stutzen 57 zur Einfuhrung des heißen Warmeträgers vorgesehen ist·

Im Unterteil des Gehäuses 48 sind Bohrungen mit Stutzen 58 zur Zuleitung des Kühlwassers ausgeführt« Etwas unterhalb der Verbindungslinie des Kegelschusses 49 und Gehäuses 48 ist an diesem letzteren ein Behälter 59 zum Ansammeln des Kühlwassers ,

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bef-eetlgt· Dieser Behälter 59 weist an seiner Seltenfläche Bonrungen mit Stutzen 60 zum Abführen aus diesem des verbrauchten Kühlwassers auf«

Ia Gehäuse 48 etwas oberhalb der Stutzen 58 ist ein Gitter

61 befestigt, an dem die Schicht von Ifesttellchen 62 liegt, beispielsweise von Quarzsand . Die Standhöhe dieser Schicht der Festteliehen 62, deren .Abmessungen sowie Kegelwinkel und Höhe des Kegelschusses 49 aus denselben Bedingungen wie

bei dem in Fig. 4 wiedergegebenen Wärmetauscher gewählt werden··

Der wärmeaustauschapparat arbeitet wie folgt· • Durch den Stutzen 58 beginnt man, das Kühlwasser einzuführen, und durch den Stutzen 57 den heißen Wärmeträger. Das Kühlwasser umspült die Heizrohre und fließt bei seiner WeIterbewegung über die Kante des Kegelschusses 49 in den Behälter 59 hinüber,von wo es Über die Stutzen 60 weitergeleitet wird. Der abgekühlte Wärmeträger wird durch den Stutzen 52 entfernt· In seinem Wege im Wärmeaustauscher strömt das Kuhlwasser durch das Gitter 61 und versetzt darauf liegende Festte liehen 62 in pseudoverflüssigten Zustand. Bei der -"enngeschwindlgkelt des strömenden Kühlwassers nimmt die pseudoverflüssigte Schicht der Festteilchen 62 den ganzen Zylinder te Il des Gehäuses 48 ein· ITlmmt die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers im Rohr Zwischenraum zu, wird ein Teil der !Pestteilchen 62 m den Kegelschuß 49 herausgetragen, erreicht aber nicht die Höhe dessen größerer Grundfläche, da die

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Strömungsgeschwindigkeit m dieser Höhe immer kleiner als die AusuraggesGhwmdigkelt der Festteliehen 62 bleibt. Dieser Umstand vjlrd durch die entsprechende Auswahl des Kegelwinkels und der Höhe des Kegelschusses 4-9 erreicht. Auf diese Welse tritt das Kühlwasser Xn den Sammelbehälter 59 ohne die Festteliehen. 62 hinein* Ia pseudoverflüssigten Zustand vollführen die Pestteilchen 62 eine intensive, chaotische Bewegung und üben ununterbrochen eine mechanische Einwirkung an der Außenfläche der Heizrohre 54 und Innenfläche des Gehäuses 48 aus, indem sie dadurch die Abladerungsbildung aus dem. Kühlwasser verhindern. Darüber hinaus" steigt dank der fortlaufenden Zerstörung durch die Festteilchen 62 der laminaren Grenzschicht auf der Überfläche der Heizrohre 54 die Intenslvitat des WarmeÜberganges zwischen dem Kühl?;asser und wärmeträger an_e

Der m 3?ig. 5 gezeigte Wärmeaustauschapparat kann ebenso erfolgreich zur Kühlung und Anwärmung von Gasen, zur Kondensierung vcn Dämpfen, zur !Flüssigkeitsverdampfung sowie zur Durchführung von chemischen Eeaktionen angewandt werden, die von Entwicklung oder Absorption von Wärme begleitet werden·

In Flg. 6 ist ein stehender RÖhrenkesselwarmeaustauscher abgebildet, m dem das erfindungsgemäfie Verfahren benutzt wird. Der

Wärmetauscher ist fur die Dampfkondensatlon vorgesehen und besitzt ein ZyI Inder gehäuse 6J, an dessen Stirnenden Rohrböden 64 befestigt sind, die zur Festlegung in diesen von Heizrohren 65 mit seinen Enden dienen, welche Rohre im Gehäuse 63 senkrecht stehen. An federn ·

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der Bohr boden 64 sind mit Hilf ο von Flanschen 66 und 67 ein über- und Unterdecke! 68 bzw« 69 ^emäü der Zeichnung befestigt. Die Bohrböden 64 trennen den Rohr raum des Wärmetauschers vom Rohrzwischenraunu Im laut der Zeichnung; oberen Teil des Gehäuses 63 des ,'/arme ta us c he rs ist ein Stutzen 70 zum Einfuhren des Dampfes und im unteren Teil des Gehäuses 63 ein Stutzen 71 zur .Abführung

des Kondensats vorgesehen. In der Mitte.'.des Unterdeckels 69 ist

eine Bohrung mit einem Stützen 72 zur Zuleitung des Kühlwassers und m der Mitte des Oberdeckels 68 eine Bohrung mit einem Stutzen

73 zur .Ableitung des Kühlwassers ausgeführt. In jedem der Heizrohre 65 an seinem Eintritt der Kühlwasser strömung ist eine DÜse

74 montiert. Diese Düsen 74 dienen zur gleichmaßigeren Verteilung des Kühlwassers zwischen den heizrohren 65·

Jedes Heizrohr 65 ist zum Teil mit Porzellankugeln 75 gefüllt, die als Festkörper zur Verhütung der .Ablagerung s bildung aus dem Kühlwasser an der -i-nnenflache der Heizrohre 65 alisgenutzt werden· Der Durchmesser der Porzellankugeln 75 wird von der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers abhangig aus der Bedingung

_##% (^latirej^nk^
gewählt", daß "lLie^N>^/geschwindigkeit beim Beginn der Pseudoverf lüssigung etwas kleiner als die Mindestgeschwindigkeit der Wasserströmung m den Rohren 65 ist.

In die Heizrohre 65 wird eine solche Menge der Porzellankugeln 75 geschüttet, daß bei der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers in diesen Heizrohren 65, die dessen -Nenndurchfluß

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entspricht, die pseudoverflüssigte Schicht diese volikoDuaeii ausfüllt.

Jedes Heizrohr 65 weist am .Austritt des Wassers aus diesem eine Erweiterung auf, die zur Vermeidung des Heraustragens der Porzellankugeln 75 dient«

Im betreffenden Beispiel stellt jede solche Erweiterung einen Diffusor 76 dar, der am Rohr 65 mit seiner kleineren Grundfläche anliegt. Der Kegelwinkel· des Dlffusors 76 wird etwas

kleiner als der Winkel des natürlichen Schuttungsabhanges der Porzellankugeln 75 gewählt·

Die Höhe des Dlffusors 76 wird aus der Bedingung gewählt, bei

auftretende.,

der die hochstzulässige beim Betrieb des Warmetauschers^Strömungsgeschwindigkeit in der Höhe der oberen Grundfläche des Dlffusors 76 kleiner als die Austraggeschwmdlgkeit der Kugeln 75 ist.

Der Wärmeaustauscher arbeitet wie folgt·

Durch den Stutzen 70 wird der zu kondensierende Dampf zugeführt, der bei seinem Durchgang von oben nach unten im Rohrzwlschen· raum des Wärmetauschers die Heizrohre 65 umspült. Zur gleichen Zelt wird m den Rohrraum über den Stutzen 72 das Kühlwasser eingeführt, das sich im Rohrraum des Wärmetauschers von unten nach oben

bewegt. Hiernach wird der kondensierte Dampf durch den Stützen 71 und das angewärmte Kühlwasser im Stutzen 73 abgeführt. In seinem Wege durch die Düsen 74 und welter in den E ohr en 65 des Wärmetauschers versetzt das Kühlwasser die in jedem Heizrohr befindlichen

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Porzellankugeln 75 m pseudoverf lüssigten Zustand. Bei der Nennströoiungsgeschwindigkelt des Kühlwassers m den heizrohren 65 erstreckt sich die pseudoverflüssigte Schicht der Porzellankugeln 75 über die ganze Hohe der Heizrohre 65 bis auf die Verbindungslinie jedes von diesen mit dem Diffusor 7⁶· Bei Vergrößerung der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers, was infolge einer Zunahme des gesamten Wasserdurchflusses durch den wärmetauscher oder wegen dessen ungleichmäßigerer Verteilung zwischen den Heizrohren 65 stattfinden kann, wird in einem oder mehreren Heizrohren 65 ein Teil der Porzellankugeln 75 In den Diffusor herausgetragen, da aber die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers in der Höhe dessen

nicht

gröi3erer Grundfläche die .Austraggeschwindigkeit der Kugeln "übersteigt, bleiben diese Porzellankugeln 75 Innerhalb des Diffusors 73 zurück· Bei Wiederherstellung der ^^geschwindigkeit der KuhlwasserstrÖmung kehren die Kugeln 75 m das entsprech&nde Heizrohr 65 zurück. Die im pseudoverflüssigten Zustand befindlichen Porzellankugeln vollführen eine chaotische Bewegung und greifen ununterbrochen mechanisch an der Innenfläche der Heizrohre 65 an , indem sie dadurch die Ablagerungenbildung aus dem Kühlwasser verhindern·

Der m 3?ig· δ abgebildete wärmeaustauscher kann auch für die

Anwarmung ader Kühlung der Flüssigkeiten, zur Verdampfung dieser Flüssigkalten, zur Durchführung der von Entwicklung öder Absorption von Wärme begleiteten chemischen Reaktionen ausgenutzt werden· Der Werkstoff der Festkörper wird dabei in bezug auf das verflüssigende

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Mittel aus der K_siho der inerten gewählt· In Felle, wenn der wärmeaustauscher ο ine verhältnismäßig

große Zahl der Heizrohre 65 pro Flächeneinheit des Bohrbodens 64-

besitzij und die Heizrohre 65 so dicht aneinander stehen, das der Diffusor an jedem Hohr unmöglich ist, ist es zweckmäßig» den

.Värmeaustauscher auszunutzen, der m Flg. 7 gezeigt 1st. Deren Ausführung unterscheidet sich hauptsächlich von dara in l-'ij. 6 dargestellten wärmetauscher m nichts auger dem Umstand, daß die erweiterung ;jedes Rohres 05 durch eine Sektion 77 vertreten ist, die durch den iielzrohren 65 parallele und deren iiustrit usmün&ungen voneinander trennende Zwischenwände 78 und 79 (Fig. 8) gebildet wird. Diese Zwischenwände 78 und 79 liegen mit einer ihrer Kanten an dem in der Zeichnung oberen Rohrboden 64 (Fig. 7) an. Die Höhe dieser Zwischenwände 78 und 79 wird aus der Bedingung gewählt, daß die^eirV^en m der zeichnung oberen Punkt de;: senkrechten Kreuzungslinie der Zwischenwände 78 und 79» tile die Sektion 77 bilden,

einen .. der

und ^vzu diesem nächsten, aivoberen Stirnflache des "Rohres 05 liegen den Punkt verblendende Gerade unter einem kleineren Neigungswinkel als der Winkel des natürlichen Schüttabhanges der Kugeln 75 (oder anderen im Apparat zur Anwendung kommenden Festkörper) zur

Senkrechten verlauft·

Die gegenseitige Anordnung der Zwischenwände 78 und 79 ist in Fig· 8 gezeigt und wird von der Yeireilung und der .Anzahl der

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Heizrohre 65 abhängig gewählt, die im Rohrboden befestigt werden·

Die Wirkungswelse dieses Wärmeaustauschers unterscheidet sich von dei¹ Arbalt des m Fig. 6 dargestellten V/arme ta us ehe rs In nichts»

.Auf diese Weise kann das erfindungsgema'ße Verfahren zum Vorbeugen der Ruckstandbildung an -i-nnenf lachen der wärme- und stoff umtauschenden und chemischen Apparatur, wie dies aus den .beschriebenen Beispielen zu ersehen ist, oiit bestem Erfolg 111 den Apparaten der vorgeschlagenen Ausführungen zur Anwendung kommen.

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Claims (1)

1. - 31 EäIEKDANSIBÜCHB 5

   (i.yVerfahren zum Vorbeugen der Ruckstandbi!dung an den Innenflächen von Warme- und Stoff umtauschern sowie chemischen Apparaten, das m der Einführung m das strömende Flüssigkeitsmedium, das in den Apparat eingeleitet wird, von Festkörpern zur mechanischen Einwirkung auf die Oberflächen des Apparates besteht, d a d u r c h gekennze ι c h η β t ,daß die Festkörper in pseudoverflüssigten Zustand durch die genannte Strömung des flüssigen Arbeitsmediums versetzt werden, deren Geschwindigkeit unter der Geschwindigkeit liegt, bei der das Austragen der Festkörper stattfandet, und der Wrkstoff dieser Festkörper m bezug auf das Arbeltsmedium inert ist· ' ·

   2· E ohrenkesse !apparat mit Benutzung des Verfahrens nach Anspruch 1, der ein Gehäuse (33) mit in diesem senkrecht stehenden, zueinander parallel verlaufenden Bohren (41) einschließt, deren Enden In Rohrboden (39 und 40) befestigt sind, die im Gehäuse (33) eingebaut werden und den Innenraum des Apparates in Rohr- und Rohrzwischenraum einteilen, äeder von denen Stutzen (44 und 45) zum Ein- und Auslaß des eigenen Arbeitsmediums besitzt, wobei im Rohrzwischenraum etwas oberhalb des EinlaßStutzens (44) des flüssigen Arbeitsmittels ein Gitter (46) zum Unterbringen an diesem einer Schicht von Festkörpern (47) und zur gleichmäßigen Verteilung der Strömung des flüssigem Arbeltsmittels eingebaut wind, d a d u r oh gekennzeichnet ,daß das Gehäuse (33) des Apparates In

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   seinem Oberteil emc Erweiterung (34, 49) aufweist, um das Heraustragen der Festkörper (47)₍ die durch die Strömung des flüssigen Arbeitsmittels m pseudoverflÜssigten Zustand versetzt werden, aus dem Rohr Zwischenraum zu verhindern.

   3. Rohrenkesse!apparat nach Anspruch 2, dadurch gekennse Ichnet ,daß die Ervseiterung des Gehäuses (48) als eine offene Überlaufkante ausgeführt ist, etwas unterhalb deren am Gehäuse (48) Behälter (59) zum Ansammeln des flüssigen -arbeitsmittels, das von Festkörpern (6g) frei 1st, befestigt ist, und die üblaßstutzen (60) zu dessen abführung nut dem genanten Sammelbehälter (59) in Verbindung steht,

   4. RÖhrenkesselappar-at mit Benutzung des Verfahrens nach Anspruch 1, der ein Gehäuse (63) mit dann senkrecht stehenden, zueinander parallel verlaufenden Bohren (65) besitzt, deren linden in im Gehäuse (63) montierten Hohrboden (64) befestigt v;erden, die den Rohrraum des Gehäuses von dem RohrZwischenraum trennen, jeder von denen Stutzen (70 und 71, 72 und 73) _zur Ein- bzw, ableitung des flüssigen Arbeitsmittels aufweist, wobei jedes der Rohre (65) zum T_ell mit Festkörpern (73) gefüllt ist und an dessen Eingang

   für das arbeitsmittel eine Vorrichtung (74) zum Zurückhalten der Festkörper gegen deren Herausfallen eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet ,daß jedes Rohr (65) an seinem .Ausgang für die Strömung eine Erweiterung besitzt, die zur Vermeidung des lio;:austragens der Festkörper i75) durch die Arbeitsmittel-

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   strömung dient, die die 5'cstkörper (75) In den pseudoverflüsslgten Zustand versetzt»

   5· RÖhrenkesselapparat nach .Anspruch 4, d a d u. r c h ge ken η ze lehnet ,daß jede LrWeiterung einen Diffusor

   (76) darstellt.

   5. Rohrenke ss elappar at nach Anspruch. 4, dadurch. g e Ic e η η ζ e lehnet ,daß die Erweiterung jedes Rohres eine Sektion (77) darstellt, die durch den bohren (65) parallele Zwischenwände (78 und 79) gebildet ist, die die Eohraustrittsoffnun&on eine von der anderen treiiaen.

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