DE261641C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 261641 KLASSE 12«. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Juni 1911 ab.

Die bisher bekannten Verdampfapparate, in welche die erwärmte Flüssigkeit unter Druck eingeführt wird, bestehen meistens aus einer Mehrzahl von Behältern, durch welche nacheinander die einzudampfende Flüssigkeit entweder direkt fließt oder unter Zuhilfenahme von Fördervorrichtungen hindurchbewegt wird. Die Apparate mit drehbaren Förder- oder auch Schleudervorrichtungen machten die

ίο Schaffung einer Antriebsquelle nötig und waren allzu häufig Reparaturen infolge des durch die hohen Temperaturen herbeigeführten Undichtwerdens der Stopfbüchsen o. dgl. ausgesetzt. Die aus mehreren Behältern zusammengesetzten Apparate haben den gemeinsamen Nachteil, daß in den verschiedenen Behältern, in welchen die Flüssigkeit allmählich auf eine höhere Temperatur gebracht wird, verschiedene Temperaturen herrschen und somit die Dämpfe, welche nach einer gemeinsamen Ableitungsstelle strömen und hierbei das Innere der verschiedenen Behälter nacheinander durchdringen, verschiedenen Temperaturen ausgesetzt werden. Die niedrigeren Temperaturen haben zur Folge, daß die Dämpfe oder Gase, die sich bei den höheren Temperaturen entwickelt hatten, wieder kondensieren und dadurch wieder in die Flüssigkeit gelangen. Diese Apparate waren deshalb für Flüssigkeiten, bei denen es auf das Ausscheiden bestimmter Bestandteile ankam, durchaus ungeeignet und erzielten auch bei Behandlung anderer Flüssigkeiten wegen der Kondensationsgefahr keine günstige Wirkung.

Der Erfindung gemäß findet die Verdampfung in einem einzigen, allseitig abgeschlossenen Behälter unter Weglassung jeder Förderoder Schleudervorrichtung statt, wobei in der Mittellinie dieses Behälters ein Ableitungsrohr für die Dämpfe angeordnet ist, welches in den verschiedensten Höhenlagen Löcher besitzt. Diese in der Höhe des Behälters verteilten und durch dachartige Leitflächen gegen den Eintritt der Flüssigkeit geschützten Löcher ermöglichen in jedem Teil des Behälters die sofortige Ableitung der sich entwickelnden Dämpfe, welchen somit die Gelegenheit genommen wird, im Innern des Behälters zu kondensieren. Das Kondensieren wird weiterhin auch noch dadurch^'vermieden, daß der einkammerige Behälter, in welchem die Flüssigkeit in dünner Schicht herunterrieselt, leicht gleichmäßig erwärmt werden kann.

In der Zeichnung sind beispielsweise zwei Ausführungsformen der Vorrichtung nach vorliegender Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. ι einen senkrechten Schnitt durch einen Verdampfer, der sich vorzugsweise zum Verdampfen von Petroleum eignet. Fig. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt durch den oberen Teil eines Verdampfers, der sich zur Dampferzeugung oder zur Verdampfung von Flüssigkeiten verwenden läßt, welche gänzlich verdampft werden sollen.

Nach Fig. 1 besitzt der Verdampfapparat eine Heizkammer 1, welche mit einer Feuerbüchse 2 versehen ist, in der die Hitze erzeugt wird. An die Feuerung ist ein Schornstein 3 angeschlossen. In der Heizkammer ist eine Vorwärmeschlange 4 angeordnet, die so lang und so bemessen ist, daß in derselben eine Flüssigkeitsmenge längere Zeit trotz der

Einwirkung der Feuerung verbleiben kann. Diese Vorwärmeschlange 4 wird am einen Ende durch das Rohr 5, in welches ein Ventil 6 eingeschaltet ist, mit der Flüssigkeit gespeist, wobei das Rohr 5 mit Regenerier vorrichtungen verbunden ist, in denen die Flüssigkeit durch die Wärme vorgewärmt wird, welche von den austretenden Produkten absorbiert wird, wie dies möglich ist, wenn der Apparat zum Destillieren von Petroleum verwendet wird. An dem dem Eintritt des Rohres 5 entgegengesetzten Ende der Rohrschlange 4 ist ein Abzugsrohr 8 vorgesehen, das mit einem Hahn 9 ausgestattet ist. Die Rohrschlange 4 ist von dem Eintrittsende für die Flüssigkeit aus bis zu dem entgegengesetzten Ende geneigt angeordnet, so daß alle sich aus der Flüssigkeit bei der Erwärmung ausscheidenden Materialien sich in der Nähe des Rohres 8 ansammeln und somit von Zeit zu Zeit abgelassen werden können. In der Nähe desjenigen Endes der Rohrschlange, welches am entferntesten von dem Flüssigkeitseinlaß liegt, ist ein aufwärts gerichtetes Rohr 10 vorgesehen, welches nach dem Oberende einer Verdampferkammer 11 führt. Letztere besteht nach Fig. 1 aus einem senkrechten Zylinder, der in dem Schornstein 3 angeordnet ist, so daß die Wandungen dieses Zylinders durch die heißen, von der Feuerung kommenden Gase geheizt werden. In dem Rohr 10 ist ein Ventil 12 angeordnet, welches je nach seiner Stellung die Flüssigkeit in der Vorwärmeschlange 4 unter Druck hält und somit auch die Zufuhr der Flüssigkeit nach der Verdampferkammer 11 regelt. Das Ventil 12 wird durch einen Handgriff 13 betätigt. Am unteren Ende der Verdampferkammer 11 ist ein Ablaßrohr 15 vorgesehen, durch welches alle in dem Verdämpfer sich ansammelnden Rückstände abgeleitet werden können. Dieses Ablaßrohr 15 ist mit einem Ventil 16 ausgestattet, welches so eingestellt werden kann, daß in dem Rohr 15 und dem unteren Ende des Zylinders 11 eine gewisse Flüssigkeitsmenge stets vorhanden ist. Wenn dieses Ventil 16 richtig eingestellt ist, wird durch die Flüssigkeitsmenge in dem Rohr 15 ein Flüssigkeitsabschluß am Unterende der Verdampferkammer gebildet, so daß Dämpfe nicht an dieser Stelle austreten können. Dies ist besonders dann von Wichtigkeit, wenn der Apparat zur Destillierung von Öl verwendet wird. Um den Flüssigkeitsspiegel in der Verdampferkammer von außen erkennen zu können, sind kleine Hähne 17' an einem senkrechten Rohr 17 angebracht, welches durch Rohre 18 mit dem Innern des Zylinders 11 in Verbindung steht.

Zur Ableitung des Dampfes aus der Verdampferkammer 11 sind an verschiedenen Stellen der letzteren Rohrstutzen 21 vorgesehen, durch welche der Dampf sofort, wenn er sich bildet, abgeleitet wird, um in das Sammelrohr 20 überzutreten. Dieses Sammelrohr 20 ist parallel zum Schornstein 3 geführt und ist mit sämtlichen Rohrstutzen 21 verbunden. Im Innern des Zylinders 11 ist ein senkrechtes Rohr 22 angeordnet, das an mehreren Stellen mit Durchlochungen 23 versehen ist, damit die in der Verdampferkammer sich bildenden Dämpfe durch diese Löcher schnell nach dem Rohrstutzen 21 und dem Rohr 20 abgeleitet werden können. Am Oberende des Rohres 22 ist ein kegelförmig gestaltetes Dach 25 angeordnet, dessen Spitze sich direkt unterhalb der Auslaßöffnung des Zuleitungsrohres 10 befindet, während der untere Rand dieses Daches 25 bis dicht an die Wandung des Zylinders 11 heranragt. Hierdurch wird die in die Terdampferkammer eingeleitete Flüssigkeit über die Wandung des Zylinders 11 in dünner filmartiger Schicht geleitet. An geeigneten Stellen des Rohres 22 sind Leitwandungen 26 angebracht, die mit ihren Unterkanten ebenfalls bis dicht an die Wandung des Zylinders 11 ragen und nach dem in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel konisch ausgebildet sind. Vermöge dieser Anordnung wird die auf die Leitwandungen 26 fallende Flüssigkeit nach außen, d. h. nach der Wandung des Zylinders ίι zu geleitet und kommt somit in Berührung mit der heißen Wandung dieses Zylinders, so daß auch durch diese Leitwandungen die Flüssigkeit in dünner filmartiger Schicht auf der Wandung der Verdampferkammer 11 verteilt wird. Die Durchlochungen 23 im Rohr 22 liegen direkt unterhalb des Daches 25 und der Leitwandungen 26. Das Rohr 22 ist am unteren Ende offen, so daß der in der Verdampferkammer 11 erzeugte Dampf ungehindert auch von unten in das Rohr 22 eintreten kann, und wenn in dem Apparat öle verdampft werden, so wird der Dampf so schnell aus der Verdampferkammer abgeleitet, als er erzeugt wird. Das Dampfableitungsrohr 20 führt durch eine Kondensatorvorrichtung, welche einen Teil der Regeneriereinrichtung bildet, durch die der in den Gesamtapparat eingeleiteten Flüssigkeit Hitze zugeführt wird, falls der Apparat zur Destillation von ölen Verwendung findet. Zu diesem Zweck ist das Rohr 20 durch einen Zylinder 28 hindurchgeführt, welchem das öl unter Druck an dem einen Ende durch das Rohr 29 zugeleitet wird. In dieses Rohr 29 wird das öl durch eine Pumpe 30 gepumpt. Das andere Ende des Mantels 28 steht durch ein Rohr 31 mit einem Zylinder 32 in Verbindung, welcher das Ablaßrohr 15 umgibt. Das andere Ende des Zylinders 32 steht mit dem Rohr 5 in Verbindung, welches das öl oder die Flüssigkeit der Vorwärmeschlange 4

zuleitet. In dem Dampfableitungsrohr 20 können Ventile 34, 35 eingeschaltet sein.

Will man den Apparat zur Verdampfung von Wasser für Kraftzwecke verwenden, so wird man denselben zweckmäßig, wie in Fig. 2 veranschaulicht ist, ausgestalten. Das Wasser wird dem Apparat durch eine Pumpe oder einen Injektor am Oberende der Verdampferkammer 11 zugeführt, wobei das Wasser unter genügendem Druck stehen muß, um den Dampfdruck in der Verdampferkammer zu überwinden. Der Dampfdruck in der Verdampferkammer wird durch irgendein gebräuchliches Sicherheitsventil geregelt. Aus dem Zylinder 11 wird der Dampf in derselben Weise abgeleitet wie bei dem Apparat nach Fig. i, jedoch ist in diesem Falle nur ein einziger Auslaßstutzen 21 notwendig.

Um Petroleum zu destillieren, wird bei dem Apparat nach Fig. 1 das Ventil 12 teilweise geschlossen und hierauf Öl mit dem nötigen Druck in die Vorwärmeschlange eingepumpt, wobei der Druck durch die Stellung des Ventils 12 aufrechterhalten bleibt. Die Destillation kann in dem Apparat auch im Bedarfsfalle unter atmosphärischem Druck ausgeführt werden. Das eintretende Öl gelangt durch Rohr 29, den Zylinder 28 und durch das Rohr 31 nach dem Zylinder 32 und von hier durch Rohr 5 nach der Vorwärmeschlange 4. Letztere ist so lang und besitzt einen solchen Durchmesser, daß dem öl bei seinem Durchtritt durch diese Schlange von der Feuerung 1 eine solche Wärme zugeführt wird, daß die gewünschten Bestandteile des Öls zur Verdampfung kommen. Das öl bewegt sich durch die Vorwärmeeinrichtung langsam und wird ständig an Temperatur zunehmen. Von der Vorwärmeschlange gelangt das öl durch das Rohr 10 und das Ventil 12 nach der Verdampferkammer 11, und hier kann es sich plötzlich vermöge des niedrigeren Druckes in dieser Verdampferkammer ausdehnen, wodurch die leichteren Bestandteile des Öls, wie Gasolin, Kerosin usw., plötzlich in Dampf- oder Gasform übergeführt werden. Das öl fließt dann nacheinander auf das Dach 25 und die Leitwandungen 26 und wird durch diese in innige Berührung mit der Wandung der Verdampferkammer 11 gebracht. Die von dieser Wandung dem Öl übermittelte Wärme wird eine solche Temperatur aufrechterhalten, daß die leichteren Bestandteile des Öls verdampfen. Das öl fließt ständig in dünner filmartiger Schicht längs der Wandüngen der Verdampferkammer, so daß eine sehr große Verdampfungsfläche vorhanden ist und die Möglichkeit besteht, daß die Dämpfe oder das Gas, die sich aus der Flüssigkeit entwickeln, von den flüssigen Bestandteilen frei werden und auch alle frei gewordenen Kohlenstoffatome abgeführt werden können. Ebenso schnell wie sich der Dampf bildet, strömt derselbe auch durch die Löcher 23, die Rohrstutzen 21 und das Rohr 20 nach der Kondensiervorrichtung 27.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Vorrichtung zum Verdampfen von Flüssigkeiten unter Druck, in welcher die Flüssigkeit in filmartiger Schicht an den Wandungen einer Verdampferkammer abwärts geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer aus einem einkammerigen, geschlossenen Behälter besteht, in dessen Mittellinie ein feststehendes Rohr angeordnet ist, welches in verschiedenen Höhenlagen mit Ableitungslöchern versehen ist, die durch dachartige, dicht an die Wandung der Verdampferkammer heranragende Leitflächen derart überdeckt werden, daß die Flüssigkeit am Eintritt in die Löcher verhindert wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.