DE3402286C2 - Vorrichtung zur Aufbereitung von Waschlösungen - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Aufbereitung von Waschlösungen mit einem Verdampfer zur Aufnahme einer Waschlösung, der mittels einer Waschlösungsdampf komprimierenden Pumpe mit einem im Verdampfer angeordneten Kondensator verbunden ist.

Aus der DE-OS 23 59 208 ist ein Wärmetauscher bekannt, welcher aus einem zylindrischen Gehäuse und einem einge­ bauten Rohrbündel besteht. Die einzelnen Rohre des Rohr­ bündels werden an beiden Enden in Bohrungen je eines im Gehäuse eingeschweissten Flansches getragen. Im Gehäuse entstehen dadurch zwei voneinander abgetrennte für ver­ schiedene Medien vorgesehene Hohlräume. Ein erster Hohl­ raum, bestehend aus dem durch die Bohrungen der Rohre miteinander verbundenen Oberteil und Unterteil und ein zweiter Hohlraum, bestehend aus dem durch die beiden das Rohrbündel tragenden Flanschen und den zylindrischen Man­ tel des Gehäuses abgegrenzten Mittelteil.

Der Nachteil dieses Wärmetauschers liegt darin, dass er für die Lösungsmittelaufbereitung wegen der schlechten Reinigungsmöglichkeit nicht geeignet ist. Ein Teil der bei der Verdampfung zurückbleibenden Rückstände setzt sich im Laufe der Zeit an den für den Wärmetausch massgebenden Wandungen ab. Um eine wirtschaftliche Zurückgewinnung der Lösungsmittel zu erreichen, müssen diese Rückstände von Zeit zu Zeit entfernt werden. Die Reinigungsarbeiten um­ fassen auch das Auskratzen eventuell das Ausbohren der Innenflächen der Rohre des Rohrbündels; ein sehr aufwen­ diges Unterfangen, vor allem dann, wenn viele solcher Rohre mit kleinen Durchmessern vorhanden sind und/oder wenn die Rückstände nicht hart sondern klebrig und zäh­ elastisch sind. Ein weiterer Nachteil dieses Wärmetauschers liegt darin, dass der Aussenmantel des mittleren zylindri­ schen Gehäuseteiles für die im Innern stattfindende Kon­ densation isoliert werden muss.

Aus der DE 4 98 746 ist eine Eindampfanlage mit Wärmepumpe bekannt geworden, beider der Abdampf eines Verdampfers von einem Kompressor angesogen und verdichtet wird. Der verdichtete Abdampf wird einem im Verdampfer angeordneten Heizkörper zugeführt, in dem der Abdampf kondensiert und unter Atmosphärendruck abgelassen wird, wobei die Kondensationswärme dem den Heizkörper umgebenden Eindampfgut zugeführt wird.

Nachteilig bei dieser Eindampfanlage sind der schlecht zugängliche, flaschenförmige Verdampfer und der direkt am Verdampfer angeflanschte, bündelförmige Heizkörper. Die sich beim Verdampfungsvorgang an Wandungen und Heizrohren ansetzenden Rückstände können wegen der schlechten Zugänglichkeit nur mit grossem Aufwand entfernt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetau­ scher vorzuschlagen der sich für die Lösungsmittelauf­ bereitung eignet, bei welchem die bei der Verdampfung eines Lösungsmittels an den für den Wärmetausch massge­ benden Wandungen sich niederschlagenden Rückstände auf einfach Art und ohne grossen Zeitaufwand entfernt werden können und keine zusätzliche Wärme-Isolationsschicht am Aussenmantel anzuordnen ist.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekenn­ zeichnete Erfindung gelöst.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesent­ lichen darin zu sehen, dass das zu reinigende Innenrohr durch Lösen eines einzigen Flansches aus dem Gehäuse aus­ gebaut werden kann, dass die auf der glatten Aussenfläche des Innenrohrs anhaftenden Rückstände gut zugänglich sind und durch Abkratzen oder im Extremfalle eventuell durch Ueberdrehen der Oberfläche einfach entfernt werden können, und dass die zwischen Innenrohr und Gehäusewandung auf­ gefüllte Waschlösung gleichzeitig die Wärme-Isolation für das als Kondensator dienende Innenrohr übernimmt.

Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläu­ tert wird. Es zeigt:
einen Längsschnitt durch den Wärmetauscher.

In dieser Figur ist mit 1 ein zylindrisches Gehäuse eines Wärmetauschers mit einem linken Anschlussflansch 2 und einem rechten Anschlussflansch 3 und einem Auslass 4 bezeichnet. Am linken Anschlussflansch 2 ist ein Gehäuse­ deckel 5 und am rechten Anschlussflansch 3 ein Endflansch 6 befestigt. Am Auslass 4 ist der Anschluss einer Abzugslei­ tung 23 vorgesehen. Am Endflansch 6 ist ein mit einem Befestigungsflansch 8 und einem Abschlussdeckel 7.1 ausge­ rüstetes Innenrohr 7 festgemacht. Im Befestigungsflansch 8 ruht ein Dampfzuleitungsrohr 9 mit einem Dampfaustritt 11 und einem Einlass 10 für die Befestigung einer teilweise flexiblen Dampfzuleitung 25. Die Abzugleitung 23 und die Dampfzuleitung 25 sind mit einer Verbindungsleitung 24 endlos miteinander verbunden. Innerhalb dieses Kreislaufes sind eine Kondensatfalle 12 mit einem Ablassventil 14, ein Belüftungsventil 13 und eine Vakuumpumpe 15 zwischenge­ schaltet. Am Gehäusedeckel 5 des Gehäuses 1 sind ein Einlass 16 und ein Ablassventil 17 angeordnet. Eine im Gehäuse 1 in den Hohlraum zwischen dem Innenrohr 7 und der Gehäuse-Innenwand eingefüllte Waschlösung wird mit 19 und ein über der Waschlösung 19 sich bildender Lösungsmittel­ dampf wird mit 20 bezeichnet. Ein in das Innenrohr 7 eingeleiteter, komprimierter Lösungsmitteldampf erhält die Ziffer 21 und das daraus sich bildende Lösungsmittelkonden­ sat die Ziffer 22. Am flanschseitigen unteren Ende des Innenrohres 7 ist ein aus dem Gehäuse 1 austretender Auslass 18 zum Abführen des Lösungsmittelkondensats 22 angeordnet.

Die vorstehend beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Der erfindungsgemässe Wärmetauscher wird in einer Lösungs­ mittelaufbereitungsanlage als Kombination eines Verdampfers mit einem Kondensator eingesetzt. Ein geschlossenes Lei­ tungssystem, bestehend aus der Abzugsleitung 23, der Ver­ bindungsleitung 24 und der Dampfzuleitung 25, verbindet über die Vakuumpumpe 15 den Verdampfungsraum des Gehäuses 1 mit dem als Kondensator dienenden Innenrohr 7. Durch den Einlass 16 wird eine zu regenerierende fett-, farb- oder harzverschmutzte Waschlösung 19 in das Gehäuse 1 einge­ füllt. Die Vakuumpumpe 15 wird durch einen nicht darge­ stellten Elektromotor angetrieben und erzeugt im Ver­ dampfungsraum des Wärmetauschers einen Unterdruck. Der bei niedriger Temperatur im Vakuum aus der Waschlösung 19 gewonnene Lösungsmitteldampf passiert die Pumpe und wird gegen Normaldruck wieder ausgestossen und in das Innenrohr 7 geleitet. Der komprimierte Dampf schlägt sich an der Innenwand des Innenrohres 7 nieder, wobei die frei werdende Kondensationswärme vom Innenrohr an die in den Verdampfungs­ raum eingefüllte Waschlösung 19 übertragen und direkt zur Verdampfung des Lösungsmittels genutzt wird. Gleichzeitig wirkt die das Innenrohr annähernd allseitig umschliessende Waschlösung 19 als Wärme-Isolationsschicht. Das sich ansam­ melnde Lösungsmittel-Kondensat 22 läuft fortdauernd druck­ los über den Ablass 18 für den Wiederverbrauch in ein nicht dargestelltes Auffanggefäss ab. Zwischen Verdampfer und Vakuumpumpe 15 sichert eine durch eine Schwimmerkugel gesteuerte Kondensatfalle 12 die Pumpe vor flüssigem Lösungsmittel. Sie sammelt bereits in der Abzugleitung 23 durch eventuelle Funktionsstörungen sich niedergeschlagenes Kondensat und unterbricht bei steigendem Kondensatspiegel durch eine an einen Ventilsitz angezogene Schwimmerkugel den Dampfstrom und verhindert dadurch die weitere Ver­ dampfung des Lösungsmittels im Verdampfungsraum des Wärme­ tauschers. Das sich angesammelte Lösungsmittel-Kondensat wird über das geöffnete Ablassventil 14 aus der Kondensat­ falle 12 entfernt. Mit Hilfe des Belüftungsventils 13 wird die Verbindungsleitung 24 belüftet und damit die an den Ventilsitz angezogene Schwimmerkugel wieder gelöst; die Anlage ist damit für den normalen Betrieb wieder herge­ richtet.

Nach und nach lagern sich im Wärmetauscher je nach der Art der Waschlösung 19 mehr oder weniger Rückstände an den Stellen wo der Wärmetausch für die Verdampfung statt­ findet, also an der äusseren Wandung des Innenrohres 7 und des Abschlussdeckels 7.1 ab und beeinträchtigen die gute Funktionsfähigkeit und den Wirkungsgrad der Anlage. Eine Reinigung dieser Oberfläche drängt sich von Zeit zu Zeit auf. Durch eine entsprechende Materialwahl und Formgebung für die Herstellung des Innenrohrs 7 und des Anschluss­ deckels 7.1 und eine spezielle Ausbildung des Befestigungs­ flansches 8 und der dazu nötigen Befestigungsmittel kann der Ausbau, die Reinigung der Oberfläche und der Wie­ dereinbau des Innenrohrs 7 innerhalb sehr kurzer Zeit er­ ledigt werden.

Anstelle der im Beispiel vorgeschlagenen liegenden Aus­ führungsform für den Wärmetauscher könnte auch eine ste­ hende Ausführungsform mit entsprechend umgelagertem Ein­ lass- und Auslass, Ablassventil etc. vorgesehen werden.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Aufbereitung von Waschlösungen mit einem Verdampfer zur Aufnahme einer Waschlösung (19), der mittels einer Waschlösungsdampf (20) komprimierenden Pumpe (15) mit einem im Verdampfer angeordneten Kondensator verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Kondensator den Wärmetauscher bildende Verdampfer die Form eines zylindrischen Gehäuses (1) aufweist, das am einen Ende mit einem Deckel (5) abgeschlossen ist und am anderen Ende einen Endflansch (6) mit einer Öffnung aufweist, durch die ein dem Kondensator zugehöriges von der Waschlösung (19) umgebenes Innenrohr (7) tritt, das am einen Ende durch einen Abschlussdeckel (7.1) und am anderen Ende durch einen Befestigungsflansch (8) abgeschlossen ist, der mit dem Endflansch (6) in Verbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Verdampfer und Pumpe (15) eine Kondensatfalle (12) geschaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatfalle (12) eine Kammer mit einem Ablassventil (14) und mit einer Schwimmerkugel aufweist, die bei steigendem Kondensatspiegel den Dampfdurchtritt durch einen auf die Schwimmerkugel abgestimmten Ventilsitz verhindert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (7) eine zylindrische Form aufweist und im Innenrohr (7) ein den Befestigungsflansch (8) durchdringendes parallelzentrisch angeordnetes Dampfzuleitungsrohr (9) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (7) eine glatte Mantelfläche aufweist und dass das Innenrohr (7) und der Abschlussdeckel (7.1) aus rostfreiem Stahl sind.

6. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) einen Auslass (4) aufweist, der über eine Abzugleitung (23) mit der Kondensatfalle (12) verbunden ist, die Kondensatfalle (12) über eine Verbindungsleitung (24) mit der Pumpe (15) verbunden ist und die Pumpe (15) über eine Dampfzuleitung (25) mit einem Einlass (10) des Dampfzuleitungsrohres (9) verbunden ist.