DE3023716A1 - Verfahren und vorrichtung zum vibrieren von vorzugsweise ebenen teilen sowie destillationsapparat, insbes. rektifizierkolonne, und mischkondensator, die man durch verwirklichung dieses verfahrens erhaelt - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum vibrieren von vorzugsweise ebenen teilen sowie destillationsapparat, insbes. rektifizierkolonne, und mischkondensator, die man durch verwirklichung dieses verfahrens erhaeltInfo
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Description
Dr. R./P/G 24. Juni 1980
PATENTBESCHREIBUNG
Verfahren und Vorrichtung zum Vibrieren von vorzugsweise ebenen Teilen sowie Destillationsapparat, insbesondere
Rektifizierkolonne, und Mischkondensator, die man durch Verwirklichung dieses Verfahrens erhält
Rene, Joseph BOCOGNANO
030083/0845
Gegenstand dieser Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vibrieren von vorzugsweise ebenen Teilen
sowie ein Destillationsapparat, insbesondere eine Rektifizierkolonne,
und ein Mischkondensator, den man durch die Verwirklichung dieses Verfahrens erhält.
Die Herstellung von Vorrichtungen, die es ermöglichen, metallische Teile in Vibration zu versetzen, ist bereits bekannt,
doch diese Vorrichtungen, die sich im allgemeinen entweder einer sich um eine Achse drehenden Unwucht oder
elektromagnetischer Kräfte bedienen, erweisen sich als schwierig zu verwenden, wenn es darauf ankommt, Elemente in
Vibration zu versetzen, die große Abmessungen haben.
Diese angetroffenen Schwierigkeiten sind vor allem darauf zurückzuführen, daß die Masse der vibrierenden Teile
sehr groß werden kann, wodurch die größte Frequenz, die mit Hilfe einer zwangsläufig begrenzten Leistung erzielt werden
kann, schnell ihre Grenzen findet.
Zweck dieser Erfindung ist ein Verfahren, das es ermöglicht, mit bestimmten Frequenzen Teile in Schwingung zu
versetzen, die eine relativ große, insbesondere ebene Oberfläche aufweisen können.
Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein Volumen schafft, das das Teil oder die Teile, die
in Vibration versetzt werden sollen.umfaßt, man dieses Teil oder diese Teile elastisch mit den Wänden dieses Volumens verbindet,
man in diesem Volumen ein Arbeitsmittel so umwälzt, daß es die zu vibrierenden Oberflächen unterstützt, und man
in regelmäßigen Abständen in diesem Arbeitsmittel Vibrationen so herbeiführt, daß aufeinander folgende Stoßwellen geschaffen
werden die ihrerseits die Vibration der elastisch angebrachten Teile mit der entsprechenden Frequenz herbeiführen.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Vorrichtung, die zur Verwirklichung dieses Verfahrens benutzt
wird.
Erfindungsgemäß besteht eine solche Vorrichtung
aus einem Strömungskreis des Arbeitsmittels, der ein Volumen umfaßt, das begrenzt wird einerseits durch ein festes
Gehäuse und andererseits durch das in Vibration zu versetzende Teil, das am Gehäuse über Dichtungen, insbesondere ringförmige,
elastisch befestigt ist, sowie aus einem Organ oder mehreren Organen, die geeignet sind, in der umgewälzten
Flüssigkeit in regelmäßigen Abständen Vibrationen zu erzeugen.
Nach der Erfindung ist es auch möglich, einen Strömungskreis für das Arbeitsmittel vorzusehen, der mehrere Abzweigungen
umfaßt und für jede davon ein Organ enthält, mit dem in regelmäßigen Abständen in dem in der Abzweigung
strömenden Arbeitsmittel Schwingungen erzeugt werden können, und zwar so, daß in dem Volumen, das durch das Gehäuse und
das in Schwingung zu versetzende Teil begrenzt wird, eine Stoßwelle entsteht, deren Größe der Resultierenden der Elementarstoßwellen
entspricht, die in jeder der Abzweigungen hervorgerufen werden.
Durch Zusammensetzung der Schwigungsbewegungen lassen sich auf diese Weise den schwingenden Teilen mehrere bestimmte
Frequenzen zuordnen.
Ebenfalls kann die Strömung des Arbeitsmittels benutzt werden, um den vibrierenden Teilen Wärme zuzuführen,
indem man z.B. mittels Temperaturaustausch das die Vibrationen hervorrufende Arbeitsmittel erwärmt.
Das Arbeitsmittel kann erfindungsgemäß entweder eine
Flüssigkeit oder ein unter Druck stehendes Gas sein.
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- Jr-
Bei einer Flüssigkeit ist es erforderlich, daß jeder Abzweig eine Kreiselpumpe umfaßt, mit der die Flüssigkeit
umgewälzt werden kann.
In einem solchen Fall handelt es sich bei dem Organ oder den Organen, die sich zum periodischen Erzeugen von
Vibrationen in der umgewälzten Flüssigkeit eignen, um Organe, die das Strömen der Flüssigkeit in regelmäßigen Abständen
unterbrechen können. Solche Organe können mehrere Ausführungen haben, unter denen zu erwähnen sind periodisch schließende
Ventile, insbesondere mit Hilfe eines mechanischen Antriebs.
Bei Druckgas handelt es sich bei dem Organ oder den Organen, mit denen periodisch Schwingungen erzeugt werden
können, um einen oder mehrere Entspanner, insbesondere eine oder mehrere Pfeifen, die geeignet sind zum Schaffen von
Turbulenzen, welche die Schwingungen des Teils mit einer bestimmten Frequenz hervorrufen.
Erfindungsgemäß werden in dem Volumen, das die vibrierende
Fläche elastisch trägt, ausreichend große öffnungen angebracht, um einen Abfluß des Arbeitsmittels zu ermöglichen
und auf diese Weise die Bildung der Vibrationserzeugenden Turbulenzen zu erleichtern.
Bei dieser Variante können bei demselben Volumen, das die vibrierende Fläche trägt, mehrere Zuleitungen für
das unter Druck stehende Arbeitsmittel hergestellt werden, wobei jede Arbeitsmittelzuleitung in eine Pfeife mündet,
die eine Turbulenz mit ihrer Eigenfrequenz hervorruft. Es leuchtet ein, daß man auf diese Weise der vibrierenden Fläche
Bewegungen auferlegen kann, die der Summe der Elementarfrequenzen der verschiedenen Schwingungserzeugervorrichtungen
entsprechen.
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Es leuchtet ebenfalls ein, daß man erfindungsgemäß
diese Turbulenzen mittels verschiedener Arbeitsmittel erzeugen kann, wie z.B. mit Wasserdampf geeigneten Zustands
oder mit Preßluft.
Es ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren dai großen Vorteil bietet, daß die vibrierenden Massen
nur auf diejenigen Teile begrenzt werden, denen diese Vibrationen mitgeteilt werden sollen, während alle anderen
Teile der Vorrichtung verwindungssteif am Rahmen befestigt
sind.
Zudem eignet sich das oben beschriebene Verfahren zur sehr vorteilhaften Anwendung bei der Verwirklichung von
Destillationsapparaten, insbesondere Rektifizierkolonnen, deren Böden mit einer vorbestimmten Frequenz mit Hilfe einer
ähnlichen Vorrichtung wie der oben beschriebenen in Schwingung versetzt werden.
Erfindungsgemäß setzt sich ein solcher Apparat zusammen
aus einer dichten Umschließung, in der die Böden, jeweils an eine Schwingungsvorrichtung angeschlossen, übereinander
angeordnet sind, sowie aus Durchgangsöffnungen für die Arbeitsmittel-Strömungskreise der Vibrationsvorrichtungen,
aus Eintrittsöffnungen für die zu behandelnde Flüssigkeitssubstanz und aus Öffnungen für die Rückgewinnung des gasförmigen
Destillats und des Kondensats am oberen und unteren Teil des Apparats.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Böden
als Abzweigungen von einer einzigen Vibrationsvorrichtung angeordnet, die durch ein einziges Arbeitsmittel mit vorbestimmter
Temperatur versorgt wird, wobei die Gesamtheit der Umschließung mit einer Vakuumpumpe in Verbindung steht.
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-Jf-
Bei einer solchen Apparatur spielen die vibrierenden Böden die Rolle von Zerstäubern für den ihnen vorgelegten
und zu behandelnden Stoff, den sie wie einen Nebel in die Gasphase des Abteils diffundieren.
Es ist bekannt, daß diese Diffusion in feinen Tröpfchen eine Multiplikation der Entwicklung der Gesamtoberfläche
der Schnittstelle zwischen Flüssigkeit und Dampf um einen Koeffizienten K 10n bewirkt. Diese Erscheinung ermöglicht
es, die Konstruktionsfläche der Böden, die in die Investitionsberechnungen
für derartige Apparate eingehen, entsprechend zu verringern. Der Schwingungseffekt wird umso
größer, je schneller die Aufteilung in feine Tröpfchen stattfindet und je feiner die auf diese Weise gebildeten Tröpfchen
sind.
Vom gleichen Prinzip ausgehend, kann das erfindungsgemäße Verfahren für die Verwirklichung von Mischkondensatoren
genutzt werden, die aus mindestens zwei ähnlichen Apparaten wie die oben beschriebenen bestehen. Bei einem solchen
Kondensator sind die Köpfe der Apparate mit einer Leitung verbunden, die eine freie Umwälzung des Destillats ermöglicht.
Es ist darauf hinzuweisen,daß es, um das Funktionieren dieses Kondensators zu ermöglichen, erforderlich ist, daß die Temperatur
des Arbeitsmittels zur Versorgung der Vibrationsvorrichtung entsprechend dem nachgeschalteten Apparat mindestens
einige Grad niedriger ist als die Temperatur des Arbeitsmittels zur Versorgung der Vibrationsvorrichtung entsprechend
dem vorgeschalteten Apparat.
Solche Apparate, bei denen an einer Seite eine Verdampfung und an der anderen eine Kondensation erfolgt, ermöglichen
beispielsweise eine Rückgewinnung von destilliertem Wasser aus Meerwasser, aber auch die Rückgewinnung
von mineralischen Salzen durch Konzentration;
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-Jf-
zudem ermöglichen derartige Apparate die Konzentration aller Produkte, in denen eine Flüssigkeit als Träger dient,
fraktionierte Destillation, Fruchtsäfte, Lebensmittelindustrie .. .
Um ein Arbeiten dieser Kondensatoren mit höchstem Wirkungsgrad zu ermöglichen, müssen die Lastverluste in den
Leitungen, die zwei aufeinander folgende Apparate verbinden, möglichst weitgehend reduziert werden.
Zur Herabsetzung dieser Lastverluste um einen Höchstwert betrifft die Erfindung ebenfalls einen Mischkondensator,
der dadurch gekennzeichnet ist, daß er besteht aus einer kugelförmigen Umschließung, in deren mittlerem Teil sich mindestens
ein Zusammenbau aus Böden befindet, wie sie weiter oben beschrieben worden sind, der in Abzweigung angebracht
ist auf einer Vibrationsvorrichtung, die versorgt wird durch ein Arbeitsmittel mit einer ersten Temperatur, und an dessen
peripherem Teil mindestens ein weiterer ähnlicher Zusammenbau aus Böden als Abzweigung auf einer Vibrationsvorrichtung
angeordnet ist, die versorgt wird durch ein Arbeitsmittel mit einer zweiten, im Verhältnis zur ersten niedrigeren Temperatur.
Es ist abzusehen, daß derartige Apparate in Zukunft eine beachtliche Entwicklung erfahren können und sich z.B.
nutzen lassen für die Kühlung von Kernkraftwerken, wodurch es möglich werden würde, auf die großindustrielle Nutzung
von Flußwasser für diese Zwecke zu verzichten und damit die durch das Aufwärmen von Flüssen bedingten Umweltgefahren zu
beseitigen.
Es ist unbedingt erforderlich, alle Bauteile dieser Kondensatoren an die gleiche Vakuumquelle anzuschließen,
um alle ihre Funktionen auszugleichen und somit jede Gefahr einer Explosion zu verhindern.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung sei auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen, in denen:
- Abb. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt;
- Abb. 2 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Apparat zur Konzentration von Flüssigkeiten darstellt,
bei dem das erfindungsgemäße Vibrationsverfahren genutzt wird;
- Abb. 3 stellt schematisch in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsform einer Vorrichtung für die Erzeugung
von Stoßwellen dar;
- Abb. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie IV-IV in Abb.5 und zeigt eine Vorrichtung, die eine periodische
Unterbrechung des Flüssigkeitsdurchsatzes ermöglicht;
- Abb. 5 ist ein Schnitt entlang der Linie V-V in Abb. 4;
- Abb. 6 zeigt schematisch im Schnitt eine weitere Vorrichtung, die ein periodisches Unterbrechen des Flüssigkeitsdurchsatzes
ermöglicht;
- Abb. 7 zeigt schematisch eine erste Variante für die Verwirklichung der Erfindung, und
- Abb. 8 zeigt schematisch eine zweite Variante für die Verwirklichung der Erfindung.
In Abb. 1 ist zu erkennen die vibrierende Fläche 1 in elastischer Befestigung auf einem festen Gehäuse 2 mittels
ringförmiger Dichtungen 3. Das Gehäuse 2 ist verbunden mit einer ersten starren Leitung 4 mit einem Ventil 5 und
einer Umwälzpumpe 6 sowie mit einer zweiten starren Leitung 7, die ebenfalls ein Ventil und eine Umwälzpumpe umfaßt, wie
bei 8 bzw. 9 gezeigt.
030063/0845 ./.
Der Drehsinn der Pumpen 6 und 9 ist so, daß die Flüssigkeit im Sinn der Pfeile F umläuft.
Es ist schematisch dargestellt, wie die Ventile 5 und 8 mittels der Motoren 10 und 11 und der Kurvenscheiben
12 und 13 verstellt werden, die eine langsame Öffnungsund eine schnelle Schließbewegung sicherstellen.
Es leuchtet ein, daß beim abrupten Schließen des Ventils in der entsprechenden Leitung eine Stoßwelle oder
ein "Rammstoß" erzeugt wird, der sich in gegenläufigem Sinn zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit fortsetzt und
das Verschieben der vibrierenden Fläche 1 hervorrufe wenn er dort ankommt.
Es leuchtet ebenfalls ein, daß die Fläche 1 auf diese Weise einer Vibration ausgesetzt wird, deren Frequenz
durch den Schließrhythmus der Ventile bestimmt wird, vor allem, wenn dieser der Eigenschwingungsfrequenz der Fläche
entspricht.
Es ist gleichermaßen zu verstehen, daß die beiden Kreise 4 und 7 bewirken, daß der vibrierenden Fläche 1
Schwingungen auferlegt werden, die sich aus der Gesamtheit der Stoßwellen ergeben, die den Kreisendurch die verschiedenen
Ventile auferlegt werden.
Erfindungsgemäß ist schematisch ein Wärmetauscher
dargestellt, in den durch die Leitung 16 bei gleichzeitigem Erwärmen die Umwälzflüssigkeit eingeleitet wird, die
einen Teil ihrer Wärme an die vibrierende Fläche 1 abgibt.
Abb. 2 zeigt schematisch in Schnittansicht einen Apparat,
der die Konzentration von Flüssigkeiten ermöglicht und in dem die Böden 1 übereinander angeordnet und in einer
dichten Umschließung 17 enthalten sind. Jeder Boden 1 ist auf dem Gehäuse 2 elastisch mittels ringförmiger Dichtungen
3 befestigt, die einwandfrei abdichten, dabei aber dem Boden ein Vibrieren ermöglichen. Die Leitungen 18 und 19 sind
030063/0845 .
mit Punkten verbunden, die mit den gleichen Zahlen wie im Schema der Abb. 1 gekennzeichnet sind.
Man erkennt, daß die verschiedenen Böden 1 mit Hilfe der in Abb. 1 dargestellten Vorrichtung in Vibration
versetzt werden können und daß es erfindungsgemäß möglich ist, mehrere vibrierende Böden zu verzweigen und
durch dieselbe Flüssigkeit zu versorgen.
Die zu konzentrierende Substanz wird in den Apparat über die Leitung 20 eingeführt und über dem oberen
Boden zerstäubt. Im Apparat wird das Vakuum hergestellt, indem die Dämpfe über die Leitung 21 abgesaugt werden.
Der Überlauf der im oberen Boden enthaltenen Flüssigkeit gelangt zum darunter liegenden Boden, wie durch die Pfeile
22 dargestellt, wobei der feste Auffangtrichter 23 diese Flüssigkeit zum darunter gelegenen vibrierenden Boden
führt.
Nachdem die konzentrierte Flüssigkeit eine bestimmte Anzahl von Böden, die nicht alle in der Zeichnung dargestellt
sind, durchlaufen hat, sammelt sie sich bei 24 im unteren Teil des Apparates.
Abb. 3 zeigt, wie es mcgLich ist, die Vibrationsfrequenz des vibrierenden Teils zu verdoppeln, indem man
die Zahl der Ventile zum Sperren der Leitung verdoppelt, in der die Flüssigkeit umläuft. Hierfür genügt es, durch
einen gleichen Motor 10 zwei Ventile 5 und 5 a über um 90° versetzte zwei Kurvenscheiben 12 und 12a anzutreiben.
Eine solche Vorrichtung kann für den Fall verwendet werden, daß man höhere Frequenzen als diejenigen zu erhalten
wünscht, bei denen es möglich ist, das Schließen eines Ventils herbeizuführen, denn es ist bekannt, daß ab
einer bestimmten Frequenz die Federn der Ventile nicht in der Lage sind, eine Absperrung richtig herbeizuführen.
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- J-θ- -
Die Abb. 4 und 5 zeigen schematisch eine Vorrichtung, die ein periodisches Unterbrechen des Durchflusses
ermöglichen.
Die Vorrichtung umfaßt ein festes Gehäuse 24 mit einer Zulaufleitung 25 und einer Abgangsleitung 26, in
dessen Innerem sich in beliebigem Sinne eine Welle 27 dreht, die von einem in der Zeichnung nicht dargestellten
Motor angetrieben wird.
Diese Welle ist mit Armen 28 ausgerüstet, an deren Ende sich jeweils ein Schließer 29 befindet, der den Flüssigkeitsdurchgang
unterbricht, indem er sich vor die Stelle des Gehäuses 24 setzt, von der die Abflußleitung 26 abgeht.
Man erkennt, daß die Drehung der Welle 2 7 mit einer gegebenen Geschwindigkeit es ermöglicht, den Flüssigkeitsstrom
mit der entsprechenden Frequenz zu unterbrechen.
In Abb. 6 ist schematisch eine weitere Vorrichtung dargestellt, die ebenfalls eine periodische Unterbrechung
des Flüssigkeitsstroms ermöglicht.
Man findet in dieser Abbildung die Leitungen 25 und 26 für Zulauf bzw. Ablauf der Flüssigkeit wieder, die
mit einem dichten Gehäuse 30 verbunden sind, dessen oberer Teil 31 eine zylindrische Form aufweist und in dem sich
ein Hohlkolben 32 verschiebt; dieser wird in einer hin und her gehenden Bewegung angetrieben durch die Pleuelstange 33
und die Kurbelwange 34, wobei die letztere auf einer Welle 35 sitzt, deren Antrieb mit einer bestimmten Drehzahl
durch einen nicht dargestellten Motor erfolgt.
Es ist verständlich, daß die Verschiebung des Hohlkolbens 32 ein periodisches Schließen des Strömungskreises
mit der gewählten Frequenz herbeiführt.
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-VC-
In Abb. 7, die eine erste Variante für die Verwirklichung der Erfindung darstellt, findet man wieder die vibrierende
Fläche 1, elastisch über Dichtungen 3 auf dem geschlossenen Volumen befestigt, dessen Zulaufleitung 18 mit
dem Behälter 36 in Verbindung steht, der auf einer ausreichenden Höhe liegt, und dessen Ablaufleitung 19 in einen Behälter
37 mündet, nachdem sie das Ventil 5 beaufschlagt hat, das mittels einer Kurvenscheibe angetrieben wird, wie bereits
an früherer Stelle erklärt.
In der Abbildung ebenfalls dargestellt ist eine Pumpe 38, die über die Leitung in den Behälter 36 fördert.
Bei dieser Variante ist ein einziges Verschlußmittel gezeigt, das aus dem Ventil 5 besteht, sowie ein einziges
vibrierendes Teil, doch liegt es auf der Hand, das erfindungsgemäß mehrere Kreise als Verzweigungen angeordnet
werden können, und zwar so, daß den Flächen 1 eine Vibration bestimmter Art mitgeteilt wird.
Abb. 8 stellt schematisch eine zweite Variante für die Verwirklichung der Erfindung dar, in der die vibrierende
Fläche 1 mittels ringförmiger Dichtungen 3 elastisch auf dem Volumen 2 angebracht ist. Eine Leitung 40 führt ins
Innere des Volumens 2 ein unter Druck stehendes Arbeitsmittel ein, das nach dem Beaufschlagen einer Pfeife 41 sich entspannt
und dabei eine Turbulenz erzeugt, die das Vibrieren des Fläche 1 bewirkt.
Das Volumen 2 umfaßt eine Öffnung 42 mit großem Querschnitt, um einen leichten Abfluß des sich entspannenden
Arbeitsmittels zu ermöglichen und auf diese Weise die Schaffung der Turbulenz zu erleichtern.
Man erkennt, daß das erfindungsgemäße Verfahren das Überlagern mehrerer Frequenzen ermöglicht, was bei Einsatz
der üblichen Vorrichtungen schwer zu erreichen ist,
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-JA-
und daß die Masse der vibrierenden Teile in weitem Maße
verringert werden kann.
Es sei noch erwähnt, daß die oben beschriebene Verkörperung des Verfahrens feine Begrenzung darstellt und
an ihr alle wünschenswerten Änderungen angebracht werden können, ohne deshalb den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Es liegt im besonderen auf der Hand, daß man die Stoßwellen mit Hilfe anderer Vorrichtungen als den Ventilen
erzeugen kann und daß es zur Verwirklichung der Erfindung genügt, abrupte Veränderungen im Durchsatz der Strönungsflüssigkeit
mit bestimmten Frequenzen zu schaffen.
Es ist ebenfalls klar, daß die Verbindung zwischen den vibrierenden Flächen und den festen Teilen der Vorrichtung
auch durch jedes andere Mittel hergestellt werden kann.
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Claims (18)
1.) Verfahren zum Vibrieren mit bestimmten Frequenzen von Teilen, die eine relativ große, insbesondere
ebene Oberfläche aufweisen können, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Volumen schafft, daß das Teil oder die Teile
umfaßt, die in Vibration versetzt werden sollen, man dieses Teil oder diese Teile elastisch mit den Wänden dieses Volumens
verbindet, man in diesem Volumen ein Arbeitsmittel so strömen läßt, daß es das oder die Teile, die man in Vibration
versetzen will, trägt, und man in diesem Arbeitsmittel periodisch Vibrationen so erzeugt, daß aufeinander
folgende Stoßwellen entstehen, die ihrerseits die Vibration des elastisch montierten Teils oder der elastisch montierten
Teile mit der entsprechenden Frequenz herbeiführt.
2.) Vorrichtung für die Verwirklichung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich
zusammensetzt aus einem Strömungskreis des Arbeitsmittels mit einem Volumen, das begrenzt ist einerseits durch ein
festes Gehäuse und andererseits durch das in Vibration zu versetzende Teil, das auf dem Gehäuse elastisch befestigt
ist über Dichtungen, insbesondere ringförmige, sowie aus einem oder mehreren Organen, die geeignet sind, im strömenden
Arbeitsmittel periodisch Schwingungen zu erzeugen.
3.) Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskreis des Arbeitsmittels mehrere
Verzweigungen umfaßt, zu denen jeweils ein Organ gehört, mit dem periodisch Schwingungen im strömenden Arbeitsmittel in
der Verzweigung erzeugt werden können, in der es gelegen ist, und zwar so, daß in dem vom Gehäuse und dem in Vibration
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zu versetzenden Teil begrenzten Volumen eine Stoßwelle erzeugt
wird, deren Größenordnung der Resultierenden der in jeder Verzweigung herbeigeführten Elementarstoßwellen entspricht.
4.) Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskreis
des Arbeitsmittels einen Wärmetauscher umfaßt.
5.3 Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich beim Arbeitsmittel um eine Flüssigkeit handelt.
6.) Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Organ oder die Organe, mit denen periodisch Schwingungen im strömenden Arbeitsmittel erzeugt
werden können, aus einem bzw. mehreren Ventilen besteht bzw. bestehen, die periodisch geschlossen werden, insbesondere
durch mechanischen Antrieb, und zwar so, daß die Strömung des Arbeitsmittels periodisch unterbrochen oder begrenzt
wird.
7.) Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Organ oder die Organe, mit denen periodisch Schwingungen im strömenden Arbeitsmittel erzeugt werden
können, besteht oder bestehen aus einem festen Gehäuse mit einer Zuleitung und einer Abgangsleitung, in dessen Innerem
sich in beliebigem Sinne eine Welle dreht, die von einem Motor angetrieben wird und mit einem oder mehreren Armen versehen
ist, die an ihren Enden einen Schließer tragen, der die Strömung des Arbeitsmittels vor der Stelle des Gehäuses
unterbricht, an der die Abgangsleitung beginnt.
8.) Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Organ oder die Organe, mit denen periodisch Schwingungen im strömenden Arbeitsmittel erzeugt werden können,
besteht oder bestehen aus einem dichten Gehäuse mit einer Zuleitung und einer Abgangsleitung sowie aus einem oberen zylindrischen
Teil, in dem sich ein Hohlkolben verschiebt,
030083/0845
der in hin und her gehender Bewegung angetrieben wird durch einen Kurbeltrieb mit einer Welle, die mit bestimmter
Drehzahl angetrieben wird, wobei das Verschieben des Hohlkolbens das Schließen des Kreises mit der gewählten Frequenz
herbeiführt.
9.) Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verzweigung eine
Kreiselpumpe umfaßt, die das Strömen der Flüssigkeit bewirkt.
10.) Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich beim Arbeitsmittel um ein Druckgas handelt.
11.) Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Organ oder die Organe, mit denen periodisch Schwingungen im Durckgas erzeugt werden können, besteht
oder bestehen aus mehreren Hitspannern, insbesondere einer oder mehreren Pfeifen, die Turbulenzen schaffen können,
die das Vibrieren des Teils mit einer bestimmten Frequenz herbeiführen.
12.) Destillierapparat, insbesondere Rektifizierkolonne,
deren Böden mit einer bestimmten Frequenz in Vibration versetzt werden durch mindestens eine Vorrichtung gemäß einem
beliebigen der Ansprüche 2-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Apparat sich zusammensetzt aus einer dichten Umschließung,
in der die Boden, jeweils an eine Vibrationsvorrichtung angeschlossen, untereinander angeordnet sind,
sowie aus Durchgangsöffnungen in den Strömungskreisen für das Arbeitsmittel der Vibrationsvorrichtungen, Öffnungen
zum Einführen der zu behandelnden flüssigen Substanz und Öffnungen zum Wiedergewinnen des gasförmigen Destillats und
des Kondensats am Kopf und am Boden des Apparats.
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-Mr-
13.) Apparat gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Böden in Verzweigungen auf einer einzigen Vibrationsvorrichtung
angeordnet sind, die durch ein einziges Arbeitsmittel versorgt wird.
14.) Apparat gemäß einem beliebigen der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Boden einem
Kragen zugeordnet ist, der eine Streuung der Tröpfchen verhindern kann.
15.) Apparat gemäß einem beliebigen der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschließung
mit einer Vakuumpumpe in Verbindung steht.
16.) Mischkondensator, bestehend aus mindestens zwei
Apparaten gemäß einem beliebigen der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe der Apparate durch eine Leitung verbunden sind, wobei die Temperatur der Arbeitsmittel
zur Vorsorgung der den Apparaten entsprechenden Vibrationsvorrichtungen abnimmt, um ein Strömen des Destillats
zu ermöglichen.
17.) Mischkondensator, dadurch gekennzeichnet, daß
er besteht aus einer kugelförmigen Umschließung, in deren Mittelteil sich mindestens ein Zusammenbau aus Böden gemäß
einem beliebigen der Ansprüche 12 bis 15 befindet, d,ie in Verzweigung angeordnet sind auf einer Vibrationsvorrichtung,
die versorgt wird durch ein Arbeitsmittel mit einer ersten Temperatur, und in deren peripherem Teil mindestens
ein weiterer Zusammenbau aus Böden vorhanden ist, die in ähnlicher Weise in Verzweigung auf einer Vibrationsvorrichtung
angeordnet sind, die versorgt wird durch ein Arbeitsmittel mit einer zweiten Temperatur, die niedriger
als die erste Temperatur ist.
./■
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18.) Mischkondensator gemäß einem beliebigen der Ansprüche 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß alle
seine Elemente an dieselbe Vakuumquelle angeschlossen sind, um alle Funktionen auszugleichen.
0300B3/0845
Applications Claiming Priority (1)
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DE3023716A1 true DE3023716A1 (de) | 1981-01-15 |
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