DE340708C - Verfahren zum Eindampfen von Fluessigkeiten in langen, hauptsaechlich vertikalen Roehren mittels die Roehren umspuelenden Heizdampfes - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 17. SEPTEMBER 1921

Bei vorbekannten Einrichtungen, in welchen Flüssigkeiten in langen, hauptsächlich vertikalen Röhren eingedampft werden, ist der die Röhren umgebende Heizraum nicht unterteilt. Will man in an sich bekannter Weise diesem Heizraum Abdampf zuführen, welcher aus der eingedampften Flüssigkeit entstanden ist und zwecks Wärmeabgabe verdichtet wurde, so muß die ganze für die

ίο Heizung benötigte Dampf menge auf die hohe Sattdampftemperatur uad damit auf den hohen Druck gebracht werden, welcher für die 'Erreichung- der vorgeschriebenen Gesamtkonzentration der Flüssigkeit erforderlich ist.

Dies erfordert eine große Verdichtungsarbeit. In andern Verdampfungseinrichtungen, in welchen mehrere Heizkörper- mit horizontalen Röhren in Hintereinanderschaltung nebeneinander angeordnet wurden, hat man zwecks Ersparnis an Verdichterarbeit die einzelnen Heizräuime mit Dampf von verschiedenem Druck versorgt, so daß nur derjenige Dampf auf die^höchste Temperatur und' den höchsten Druck gebracht werden muß, welcher den Schluß der Entdämpfung erwirken¹ soll. Die Nebeneinanderanordnung einzelner Heizkörper mit verhältnismäßig kurzem, je für sich an beiden Enden gut abzudichtenden Röhren bedingt großen Platzbedarf, große Herstellungskosten und wegen der vielen Dichtungsstellen eine erhebliche Unsicherheit der ganzen Anlage. Es sind deshalb Verdampfungskörper mit langen vertikalen Röhren sowohl wegen ihres niedrigeren Herstellungspreises als auch wegen ihrer besseren Wirkungsweise vorzuziehen. In langen Röhren bildet sich nämlich eine verhältnismäßig große Dampfmenige, welche eine große Bewegungsgeschwindigkeit der in einer Röhre befindlichen Flüssigkeitsteilchen und damit einen guten Wärmeübergang erwirkt. Gemäß vorliegender Erfindung ist der die langen, hauptsächlich vertikalen Röhren umgebende Heizraum des Verdampf ungsiapparates senkrecht zu den Röhrenachsen in übereioanderliegende Teile (Kammern) unterteilt, und es wird in diese Kammern Dampf von verschiedenem Druck eingeführt, derart, dalß die den innerhalb der Heizröhren befindlichen Orten zunehmender Konzentration zugeordneten Kammern immer höhere Heizdnudce besitzen als die vorangehenden Kammern.

Im dem Fall, wenn der aus der eingedampften Flüssigkeit entstandene Dampf abgesaugt, mittels eines Kreiselverdichters verdichtet und als Heizdampf dem Verdampfungskörper wieder zugeführt wird, kann das Verfahren so ausgebildet sein, daß der in einen zweiseitig ansaugenden Niederdruckteil und in einen einseitig ansaugenden Hochdruckteil unterteilte Kreiselverdichter den aius der eingedampften Flüssigkeit entstandenen Dampf im Niederdruckteil auf eine erste niedere Druckstufe verdichtet, von welcher ein Teil des Dampfes der untersten Kammer des Verdampferkörpers, der anldere Teil dem Hochdruckteil· des Kreiselverdichters zugeführt,

darin weiter verdichtet und zum Teil aus einer Zwischenstufe in eine mittlere Kammer, zium andern Teil aus der letzten Verdichterstufe in die oberste Kammer des Verdämpferkörpers geführt wird.

Eine andere Ausbildung des Verfahrens besteht darin, daß ein in zwei parallel· geschaltete Niederdruck-, einen Mitteldruck- und einen Hochdruckteil unterteilter Kreisel-Verdichter derart eingeschaltet ist, daß der aus der eingedampften Flüssigkeit entstandene Dampf in den beiden parallel arbeitendem Niederdruckteilen auf eine erste Druckstufe¹ verdichtet, von welcher ein Teil des Dampfes der untersten Kammer des Verdampferkörpers, der andere Teil dem Mitteldruckteil des Kreiselverdichters zugeführt, darin weiter verdichtet und alsdann zum Teil in eine mittlere Kammer des Verdampferkörpers, zum andern Teil dem Hochdruckteil des Kreiselverdichters and von dessen Austrittsstutzen der obersten Kammer des Verdampf erkörpers zugeführt wird.

Wesentlich für das Verfahren ist somit die Anpassung der Dampfspannung an die verschiedenen Konzentrationsgrade der Flüssigkeit in den Kammern des Verdampfers.

Man hat zwar bereits die Beheizung von Verdampfern mit senkrechten Rohren mit Dampf von· verschiedener Spannung bewirkt, aber zu dem ganz anderen Zweck, den Kreislauf der einzudampfenden Flüssigkeit durch die Rohre zu beschleunigen. Der höher gespannte Dampf wird in diesem Falle einem besonderen Nebenheizkörper zugeführt, der unterhalb des Hauptheizkörpers angeordnet ist. Eine Absonderung der Flüssigkeit nach den verschiedenen Kondensationsgraden ist dabei weder beabsichtigt, noch möglich. Die Zeichnung zeigt drei Ausiührungsbeispiele von Eindampfvorrichtungen, welche nach vorliegendem Verfahren arbeiten. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel ist der Kreiselverdichter einhäusig ausgebildet und saugt einseitig an. Bei dem in Fig. 2 ersichtlichen Beispiel ist der Kreiselverdichter in eineni zweiseitig ansaugenden Niederdruckteil und in einen einseitig ansaugenden Hochdruckteil unterteilt. Gemäß Fig. 3 ist der Kreiselverdichter in zwei parallel geschaltete Niederdruckteile, einen Mittel- und einen Hochdruckteil unterteilt.

In Fig. ι ist der Verdampferkörper im vertikalen Querschnitt, der Kreiselverdichter in Außenansicht dargestellt. Der Verdampferkörper enthält, im Querschnitt gesehen, sechs· Heizrohren 1, welche im Verhältnis zu ihrem lichten Durchmesser eine große Länge besitzen. Sie sind unten und oben durch horizontale Platten 2 und 3 gefaßt. Zwischen diesen Platten, den Heizrohren ι und dem Mantel 4 des Verdampferkörpers ist der Heizraum eingeschlossen. Er ist durch zwei weitere horizontale Platten 5 und 6 in drei übereinander angeordnete Kammern 7, 8 und 9 unterteilt. Die horizontalen Platten brauchen gegenüber den Röhren 1 nicht völlig dicht zu halten, weil höchstens etwas Dampf oder Flüssigkeit von einer Kammer in die nächstliiegende gelangen kann, wodurch nur geringe Verluste im Wirkungsgrad erfolgen, können. In die Röhren 1 gelangt einzudampfende Flüssigkeit auis dem untersten. Behälter 10, in welchen sie durch den Stutzen 11 eingeführt wird. Der in den Röhren 1 entstehende Dampf sammelt sich im Raum 12 und wird aus demselben mittels des Rohres 13 vom Kreiselverdichter 14 abgesaugt. Dieser Verdichter enthält sechs Druckstufen. Aus der Stufe II wird ein Teil, z. B. die Hälfte des gesamten Dampfgewichts, mittels des Rohres 15 in die unterste Kammer 7 des Verdampfungskörpers geführt. Aus der Druckstufe IV des Verdichters wird ein weiterer Teil, beispielsweise ein Viertel des gesamten Dampfgewichts, mittels des Rohres 16 in die mittlere Heizkammer 8 und aus der Stufe VI der letzte Teil, d. i. z. B. das letzte Viertel des gesamten "Dampfgewichts, mittels des Rohres 17 in die oberste Heizkammer 9 geführt. In den Röhren 1 bilden sich Dampfblasen, welche nach oben klettern und dabei Flüssigkeitsteile von unten nach oben tragen. In an sich bekannter Weise sammelt sich' über der Platte 2 Flüssigkeit von größter Konzentration, welche durch den Stutzen 18 abgeführt wird. Im untern Teil der Röhren 1 ist erst ein geringer Teil der Flüssigkeit verdampft. Hier herrscht also die geringste Konzentration. In der Umgebung des untersten Teiles der Heizrohren, d. i. also in der untern Heizkammer 7, herrscht der niederste, in der obersten Heizkammer 9 der höchste, in der mittleren Heizkammer 8 der mittlere Heizdruck, und damit ist die Bedingung erfüllt, daß den innerhalb der Heizrohren befindlichen Orten hoher Konzentration Kammern zugeordnet sind, welche einen höheren Heizdruck besitzen als die darunter liegenden Kammern.

Bei den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Beispielen sind die Verdampfungskörper 21 bzw. 31, die Kreiselverdichter samt ihren Antriiebsmotoren und die Rohrleitungen nur schematisch angedeutet. Gemäß Fig. 2 zerfällt der vom Elektromotor 20 angetriebene Kreiselverdichter in einen Niederdruckteil' 22 und einen dahinter geschalteten Hochdruckteil 23. Ersterem wird der aus dem Verdampferkörper 21 kommende Dampf mittels des gegabelten Rohres 24 an den beiden Enden zugeführt. Der im Niederdruckteil 22

verdichtete Dampf tritt bei 25 aus und verteilt sich im die Rohre 26 und 27". Ersteres führt zu der untersten Kammer des Verdampferkörpers 21. Das Rohr 27 führt den übrigbleibenden Dampf in den Hochdruckteil 23 des Kreiselverdichters. Aus einer Zwischenstufe desselben wird Dampf mittleren Druckes durch das Rohr 28 zu der mittleren Kammer und aus der Endstufe des Kreiselverdichters 23 wird der Rest des Dampfes durch das Rohr 29 zur höchstgelegenen Kammer des Verdampferkörpers 21 geführt.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel treibt der Elektromotor 32 mittels Zahnradvorgelege den Kreiselverdichter an. Derselbe ist unterteilt in die beiden bezüglich Dampfflusses parallel geschalteten Niederdruckteile 33 und 34, den dahinter geschalteten Mitteldruckteil 35 und den Hochdruckteil 36. Die Zuführung des Dlaanpfes aus dem Verdampferkörper 31 zu den Niederdruckteilen 33 und 34, die Verteilunig des Dampfes nach den^ höheren Druckstufen des

Kreiselverdichters und den drei Heizkammern des Verdampferkörpers 31 ist in der Fig. 3 durch die darin eingezeichneten Pfeile leicht ersichtlich.

Claims (3)

Patent-Ansprüche: zum Eindampfen von in langen, hauptsächlich

1. Verfahren
Flüssigkeiten

vertikalen Röhren mittels die Röhren umspülenden Heizdampfes, dadurch gekennzeichnet, daß Dampf von verschiedenem Druck in einzelne übereinanderliegend« Teile (Kammern) des zu* diesem Zweck senkrecht zu den Röhrenachsen unterteilten Heizrauines derart eingeführt wird, daß die den innerhalb der Heizröhren befindlichen Orten zunehmender Konzentration zugeordneten Kammern immer höhere Heizdampfdrücke besitzen als die vorangehenden Kammern.

2. Verfahren zum Eindampfen von Flüssigkeiten nach Anspruch 1, wobei aus einem^ über den Röhren angeordneten •Dampfsammeiraum der aus der eingedampften Flüssigkeit entstandene Dampf abgesaugt, mittels eines Kreiselverdichters verdichtet und als Heizdampf dem Verdampfungskörper wieder zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der in einen zweiseitig ansaugenden Niederdruckteil, und in einen einseitig ansaugenden Hochdruckteil unterteilte Kreiselverdichter den aus der eingedampften Flüssigkeit entstandenen Dampf im Niederdruckteil auf eine erste niedere Druckstufe verdichtet, von, welcher ein Teil des Dampfes der untersten Kammer des Verdampf erkörpers, der andere Teil dem Hochdruckteil· des Kreiseliverdichters zugeführt, darin weiter verdichtet und zum Teil aus einer Zwischenstufe in eine mittlere Kammer, zum andern Teil aus der letzten Verdichterstufe in die oberste Kammer des Verdampferkörpers geführt wird.

3. Verfahren zum Eindampfen von Flüssigkeiten nach Anspruch 1, wobei aus eimern über den Röhren angeordneten Dampfsammeiraum der aus der eingedampften Flüssigkeit entstandene Dampf abgesaugt, mittels eines Kreiselverdichters verdichtet und als Heizdampf dem Verdampfungskörper wieder zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der in zwei parallel geschaltete Niederdruck-, einen Mitteldruck- und einen Hochdruckteil unterteilte Kreiselverdichter den aus der eingedampften Flüssigkeit entstandenen Dampf in den beiden parallel arbeitenden Niederdruckteileni auf eine erste Druckstufe verdichtet, von welcher ein Teil des Dampfes der untersten Kammer des Verdampferkörpers, der andere Teil dem Mitteldpuckteil des Kreiselverdichters zugeführt, darin weiter verdichtet und alsdann zum Teil in eine mittlere Kammer des Verdampferkörpers, zum andern Teil dem Hochdruckteil des Kreiselverdichters und von dessen Austrittsstutzen der obersten Kammer des Verdampferkörpers zugeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.