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Vorrichtung zur Sicherung des Anliegens der einzudampfenden Flüssigkeit
an der Innenwand vertikaler Heizröhren in Eindampfkesseln.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Sicherung des Anliegens
der ein'zum dampfenden Flüssigkeit an der Innenwand von Heizkanäleu in einem Kessel
zum Eindampfen verdünnter Lösung, welcher Kessel der Hauptsache nach in bekannter
Weise in drei übereinander angeordnete Teile derart unterteilt ist, daß der obere
Teil als Zuführungsraum für die verdünnte Lösung und als Dampfsammelraum, der untere
Teil als Sammelraum für die eingedampfte Lösung und der mittlere Teil als Heizraum
mit eingeschalteten, den oberen und den unteren Raum verbindenden vertikalen Kanälen
ausgebildet ist.
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In vorbekannten derartigen Kesseln sind diese vertikalen Heizröhren
nach Anzahl und lichtem Querschnitt so bemessen, ferner die Zu- und Ablaufleitungen
so geregelt worden, daß die Röhren im normalen Betrieb wenigstens zum größten Teil
mit flüssiger Lösung angefüllt sind. Dies hat folgende Nachteile: Einmal können
die die Röhren umspülenden Heizgase oder -dämpfe nur gerade auf die der Rohrwandung
zunächst liegenden Schichten mit gutem Erfolg einwirken, während zum Kern der in
den Röhren befindlichen Flüssigkeitssäulen nur wenig Wärme dringt, sodann stören
die im unteren Teil sich aus der Lösung bildenden Dampfblasen bei ihrem Aufsteigen
die ganze darüber befindliche Flüssigkeitssäule. Die Dampfblasen heben diese Säule
in die Höhe und verursachen ein explosionsaftiges Ausschleudern derselben in den
oberen Behälter. Die in letzterem sich sammelnden Dämpfe sind von Flüssigkeitsstaub
durchmengt, während sie doch trocken sein - sollten. Eine derartige Eindampfvorrichtung
hat daher einen sehr ungünstigen Wirkungsgrad.
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Bei anderen Eindampfkesseln hat man versucht, dahin zu wirken, daß
die Flüssigkeit nur der Innenwand des Kanales entlang fließt und nicht im freien
Kanalraum frei niederfällt. Es gelingt dies aber nur sehr unvollkommen.
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Die den Gegenstand vorliegender Erfindung ausmachende Vorrichtung
sichert nunmehr ein dauerndes Anliegen der einzudampfenden Flüssigkeit an der Innenwandung
der von oben beschickten Heizkanäle. Danach ist die obere Mündung der Heizkanäle
stark abgerundet. Ferner kann sie der Erfindung gemäß um so tiefer verlegt werden,
je weiter sie von der Zufluß stelle der einzudampfenden Flüssigkeit zum oberen Behälter
abliegt.
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Die Zeichnung zeigt in Fig. I den vertikalen Schnitt durch einen
Kessel, in welchem I..auge eingedampft werden soll. Die Fig. 2 und 3 zeigen Einzelheiten
in größerem Maßstab. Der in Fig. 1 über dem horizontalen Blech 2 befindliche Teil
des Kessels dient zur Einführung der durch die Rohre 3, 4 zugeleiteten, verdünnten
Lösung sowie zur Sammlung des im Kessel sich bildenden Dampfes und zur Abführung
desselben durch den Stutzen 5. In dem unter dem horizontalen Blech 6 befindlichen
Raum wird die eingedampfte
Flüssigkeit gesammelt und alsdann durch
den Stutzen 7 abgelassen. In die Querwände 2 und 6 sind vertikale kreisrunde Heizröhren
8 eingesetzt, welche den über dem Querblech 2 befindlichen Behälter mit dem unter
dem Blech 6 befindlichen Behälter verbinden.
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Diese Röhren könnten natürlich auch einen anderen Querschnitt haben.
In den zwischen den Röhren 8 befindlichen Raum wird durch das Rohr g Heizdampf zugeführt.
Dessen Kondensat wird durch das Rohr ro abgelassen. Der lichte Querschnitt der Röhren
8 ist so bemessen, daß im normalen Betrieb die in den oberen Behälter eingeführte
Flüssigkeit nur gerade den innern Begrenzungswänden der Rohre 8 entlang hinunterfließt,
also einen dünnen Flüssigkeitsmantel bildet, und nicht etwa den ganzen Querschnitt
ausfüllt. In dem freibleibenden Hohlraum haben die bei der Verdampfung sich bildenden
Dämpfe Gelegenheit, ungehindert in die Höhe und in den oberen Behälter zu steigen.
Um nun das Anschmiegen der einzudampfenden Flüssigkeit an die Innenwandung der Rohre
8 zu sichern, ist gemäß der Erfindung die Eintrittsmündung dieser Rohre bei II stark
abgerundet. Wären nämlich die Rohre 8 bis zu ihrem oberen Ende zylinderförmig durchgeführt
und oben scharfkantig abgeschnitten, wie dies in Fig. 2 in größerem Maßstab dargestellt
ist. so würde beim Eintritt eine I Kontraktionswirkung auf die Flüssigkeit erfolgen,
und die Flüssigkeit würde entweder frei durch das Rohr hindurchfallen, oder sich
erst weit unten an die Innenwandung anschmiegen (s. Fig. 2). Die in Fig. 3 im gleich
großen Älaßstab dargestellte Ausfiihrungsform des oberen Rohrendes gibt die Gewähr,
daß sich die einzudampfende Flüssigkeit auf der ganzen Rohrlänge in Form eines dünnen
Mantels an die Rohrinnenwand anlegt und für das Aufsteigen der Dämpfe einen zylindrischen
Hohlraum vom Durchmesser d (Fig. 3) freiläßt.
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Würden alle Rohrmündungen in die gleiche Höhe I-I der Fig. I verlegt,
so würden die der Zuflußstelle 12 zunächstliegenden Rohre stärker gespeist, als
die weiter weg liegenden Rohre. Um dies zu verhüten, werden der Erfindunggemäß die
Mündungen, im Meridianschnitt gesehen, in eine geneigte Gerade Il-II verlegt, wonach
die Eintrittsöffnungen der Heizkanäle um so tiefer liegen, je weiter sie von der
Zuflußstelle I2 entfernt sind.
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Damit der Flüssigkeitsspiegel in den Heizröhren 8 nicht zu hoch steigt,
kann der Zulauf durch eine Schwimmerregelungsvorrichtung geregelt werden. Nach der
in Fig. I im Vertikalschnitt dargestellten beispielsweisen Ausführtmgsform ist neben
dem Hauptkessel 1 ein Behälter 21 angeordnet, welcher unten mit dem unteren Teil,
oben mit dem oberen Teil des Kessels I in Verbindung steht, so daß sich im Hilfsbehälter
2I ein Flüssigkeitsspiegel auf gleicher Höhe einstellt wie in den Heizröhren 8.
Steigt der Spiegel zu hoch an, so hebt der Schwimmer 22 ein Ventil 23 an und schließt
teilweise oder vollständig die Verbindung zwischen den Röhren 3 und 4. Hierdurch
kann der Zufluß zum oberen Teil des I (sessels I eingeschränkt oder ganz unterbrochen
werden, bis der Flüssigkeitsspiegel in den Heizröhren 8 wieder auf normale Lage
gesunken ist.
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PATRNT-ANSPRÜCHE.
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I. Vorrichtung zur Sicherung des Rnliegens der einzudampfenden Flüssigkeit
an der Innenwand vertikaler, von olen beschickter Heizröhren in Eindampfkesseln,
dadurch gekennzeichnet, daß die obere Mündung der Heizkanäle stark abgerundet ist.