DE3512678A1 - Taumelrohrverdampfer - Google Patents
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Description
Yao Tzu Li
Huckleberry Hill, Lincoln,
Massachusetts 01773
U.S.A.
Taumelrohrverdampfer
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Taumelrohrverdampfer und -destilliereinrichtungen der in der US-PS 4 230 529
beschriebenen Art, insbesondere auf einen verbesserten Taumelrohrverdampfer bzw. eine Taumelrohrdestilliereinrichtung dieser
Art mit einem Peitschenstock, der den einlaufenden Flüssigkeitsstrom zu einem sehr dünnen, gleichmäßigen Film verteilt.
Bekannte Verdampfungs- oder Destillationseinrichtungen können
zur Konzentration durch Abtrennung eines Teils der Flüssigkeit (z. B. bei Orangensaft), zur Entsalzung durch Kondensation des
Wasserdampfs oder zur Destillation durch Trennung der verschiedenen Flüssigkeitsbestandteile (z. B. in Alkohol und Wasser)
eingesetzt werden. Bei allen diesen Anwendungsfällen findet die
Verdampfung (oder Kondensation) der Flüssigkeit primär an der Grenzfläche zwischen der Flüssigkeit und ihrem Dampf statt,
während die erforderliche Energie von einem Wärmeerzeuger durch die Behälterwand zur Flüssigkeit und dann durch die Flüssigkeit
zur Grenzfläche übertragen wird, um die Verdampfung zu unterhalten.
Zwar ist das Grundkonzept der Destillation von Meerwasser oder anderen Flüssigkeiten mit oder ohne Kompression nicht neu, aber
konventionelle Destillationseinrichtung, z. B. Mehrstufen-Schnell verdampf er, benötigen eine erhebliche Energiezufuhr zur
Erwärmung der Fluide und zum Antrieb der Verdichter. Ferner stellt sich je Stufe ein erheblicher Temperaturgradient ein,
der die Anzahl der einsetzbaren Stufen bei gegebenem Temperaturanstieg oder gegebener Energiezufuhr begrenzt. Dadurch wird
wiederum die Ausgangsleistung begrenzt. Außerdem sind Mehrstufen-Schnellverdampfer
mit hohen Investitionskosten verbunden.
Ferner sind Fallfilmeinrichtungen bekannt, bei denen feine
Sprühdüsen einen nach unten fallenden dünnen Flüssigkeitsfilm auf der Seite eines ortsfesten vertikalen oder horizontalen
Rohrs erzeugen. Fallfilmeinrichtungen sind mit geringeren Investitionskosten verbunden und arbeiten mit höherem Wirkungsgrad
als Mehrstufen-Schnellverdampfer. Sie haben sich jedoch nicht als zuverlässig erwiesen. Ein Problem besteht darin, daß
die Flüssigkeit aus einer Anzahl kleiner Düsen auf eine Wärmeübertragungsfläche gerichtet wird und diese Düsen häufig nicht
funktionieren. Ferner gibt es keine wirksame Möglichkeit, eine gleichmäßige Verteilung des Dünnfilms sicherzustellen, und
ferner gibt es das weitere Problem der Reinigung der an der Rohrwandung niedergeschlagenen Verdampfungsrückstände.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Taumelrohrverdampfers
bzw. einer Taumelrohrdestillationseinrichtung mit einer mechanischen Verteilervorrichtung, die auch als eine
Komponente einer Flüssigkeitsverteilervorrichtung dienen kann, wobei dieser Verdampfer mechanisch einfach aufgebaut und
kostengünstig ist, sehr zuverlässig arbeitet und eine vergleichsweise lange Standzeit hat; dabei sollen die erforderliche
Energiezufuhr und damit die Betriebskosten einer solchen
Einrichtung gesenkt, der Wärmewiderstand des zu verdampfenden Flüssigkeitsfilms sowie die Temperaturgefälle vermindert, eine
günstige mechanische Verteilung der Flüssigkeit zu einem
gleichmäßigen und sehr dünnen Film ohne Beeinträchtigung der Flüssigkeitseinleitung in das Rohr erreicht sowie die Ausbildung
von Kesselstein oder anderen Rückständen aus dem Verdampfungsprozeß auf der Wärmeübertragungsfläche unter Kontrolle
gehalten werden.
Der Verdampfer nach der Erfindung umfaßt Taumelbewegungen ausführende
dünnwandige Rohre zur Verdampfung der in diesen strömenden Flüssigkeit mittels der Wärmeenergie, die durch Kondensation
des DampfStroms, der die Außenflächen der Rohre umströmt, zuführbar ist. Die Kondensate, die Tröpfchen außerhalb
der Rohre bilden, werden durch die Taumelbewegung weggeschleudert und zwischen die Rohre gespritzt, um weitere Kondensation
zu bewirken. Damit wird durch die Taumelbewegung des Rohrs, ähnlich der kreisförmigen Bewegung von Tee in einer eine
Taumelbewegung ausführenden Teetasse, die Temperaturdifferenz zwischen dem Dampf außerhalb der Rohre und dem Dampf in den
Rohren wirksam verringert. Infolgedessen werden weniger Energie bzw. weniger Anlagenteile für eine bestimmte Aufgabe benötigt,
als dies mit einer konventionellen Anlage der Fall ist. Es sind für die erwünschte Verdampfungs-oder Destillationseinrichtung
geeignete Dampf- und Flüssigkeitsverbindungen vorgesehen.
In jedem Rohr ist ein Peitschenstock angeordnet. Die Taumelbewegung
des Rohrs bewirkt, daß der Peitschenstock an der Rohrinnenfläche entlanggleitet und die in die Rohre einströmende
Flüssigkeit zu einem sehr dünnen Film verteilt, der an der Rohrinnenfläche haftet und über die Rohrgesamtlänge gleichmäßig
verteilt ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der
Peitschenstock eine lange biegsame Seele, z. B. ein mehrlitziges Metallkabel. Der Kabelabschnitt, der die Flüssigkeit verteilt,
ist von einem rohrförmigen Mantel umschlossen. Der Mantel kann dabei ein kontinuierlicher Abschnitt aus einem
elastischen Werkstoff wie Silikongummi sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Mantel aus einer Serie einzelner
rohrförmiger Abschnitte eines nichtelastischen Werkstoffs wie Keramik bestehen. Der Mantelwerkstoff ist so gewählt, daß er
ständigem Abrieb im Betrieb standhält und an der Rohrinnenfläche wachsende Ablagerungen wie Kesselstein entfernt. Der
Peitschenstock ist ausreichend steif, so daß er bei nichttaumelndem Rohr flexibel am Rohr anliegt, er ist aber gleichzeitig
ausreichend biegsam, so daß er im Betrieb eine im wesentlichen vertikale Lage einnimmt, die zur Taumelachse parallel ist. Der
Peitschenstock ist ferner ausreichend biegsam, so daß er durch
die aufgrund der Rotation erzeugte Fliehkraft sich an kleinere Oberflächenunregelmäßigkeiten der Rohrinnenfläche anpaßt und
einen gleichmäßigen Film erzeugt.
In bevorzugter Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Peitschenstock mit seinem Unterende an einem Basisteil verankert
ist. Wenn der Basisteil ein ortsfestes Bezugselement, z. B. ein Teil eines Außengehäuses, ist, liegt der Verankerungspunkt
bevorzugt an oder nahe der Taumelachse. Wenn der Basisteil gemeinsam mit den Rohren eine Taumelbewegung ausführt,
liegt der Verankerungspunkt bevorzugt an oder nahe der vertikalen Mittenlinie des Rohrs. Bei der bevorzugten Ausführungsform
ist das Unterende des Peitschenstocks gegen eine Drehbewegung um die eigene Längsachse gesichert. Der peitschenstock
ist über seinen unteren Abschnitt, der vom Rohr zum Verankerungspunkt verläuft, ausreichend flexibel, um eine Universalgelenkverbindung
zu bilden. Bevorzugt umgibt ein Versteifungsrohr einen Teil des unteren Abschnitts der biegsamen Seele
des Peitschenstocks. Aufgrund der Universalgelenkverbindung kann der Peitschenstock innerhalb des Rohrs über die Rohrinnenfläche
unter Antrieb durch die Taumelbewegung rotieren. Der Peitschenstock kann auch an einem richtigen Universalgelenk,
das auf dem Basisteil abgestützt ist, montiert sein. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist der Peitschenstock so befestigt,
daß er um den Basisteil schwenkbar ist, wobei sich hier allerdings kein gleichmäßiger Verschleiß einstellt. Bei dieser
Befestigungsanordnung kann ein Peitschenstock mit nichtkreisförmigem Querschnitt bevorzugt werden.
Ferner ist es möglich, den Peitschenstock als einstückiges
Element oder als hohles, biegsames Rohr auszubilden. In der letztgenannten Form kann ein unter Druck stehender Vorrat der
zu verdampfenden Flüssigkeit an das untere Ende des Peitschenstocks
angeschlossen sein. Der Druck wird dabei so eingestellt, daß bei Normalbetrieb ein gleichmäßiger Flüssigkeitsstrahl aus
dem oberen Ende des Peitschenstocks auf die Rohrinnenfläche geworfen wird. Wenn der Behälter gemeinsam mit dem Rohr eine
Taumelbewegung ausführt, kann die Flüssigkeitsverteilervorrichtung ein Rohr und einen Verteilerkopf umfassen, die am
Behälter oberhalb des Rohrs und in bezug auf dieses zentriert angeordnet sind. Die durch die Taumelbewegung erzeugte Fliehkraft
leitet dann den einlaufenden Flüssigkeitsstrahl in das Rohr in Koordination mit dem Peitschenstock, jedoch ohne mechanische
Verbindung zwischen der Flüssigkeitsverteilervorrichtung und dem Taumelrohr.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Endansicht eines Taumelrohrverdampfers;
Fig. 2 eine Ansicht eines Taumelrohrverdampfers, wobei Teile ausgeschnitten gezeigt sind;
Fig. 3 eine Endansicht von zwei konzentrischen Taumelrohrverdampfern,
mit denen ein dynamisches Gleichgewicht erzielbar ist;
Fig. 4 eine schematische Endansicht einer Einrichtung zur Verwendung mit hochviskosen Fluiden;
Fig. 5 eine Ansicht der Einrichtung nach Fig. 4;
Fig. 6 eine seitliche Ansicht, wobei Teile weggebrochen sind, eines Taumelrohrs und eines in dem Rohr
angeordneten Peitschenstock-Fluidverteilers gemäß der Erfindung;
Fig. 7 eine Draufsicht von oben auf das Taumelrohr und den Peitschenstock nach Fig. 6;
Fig. 8 eine Detaildarstellung des Peitschenstocks nach den Fig. 6 und 7, wobei speziell dessen Wechselwirkung
mit dem eingeleiteten Flüssigkeitsstrom zur Bildung eines gleichmäßigen, sehr dünnen
Flüssigkeitsfilms an der Innenfläche des Rohrs gezeigt ist;
Fig. 9 einen vereinfachten Vertikalschnitt einer "mittig montierten" Peitschenstockvorrichtung der allgemeinen
Art nach den Fig. 6-8, wobei die Rohre jedoch integraler Bestandteil eines Behälters
sind, der eine Taumelbewegung ausführt; und
Fig. 10 einen vereinfachten Vertikalschnitt, der im wesentlichen Fig. 6 entspricht, wobei ein hohler
Peitschenstock Teil der Fluidverteilervorrichtung ist.
Fig. 1 ist eine Endansicht eines verallgemeinert dargestellten Taumelrohrverdampfers, der ein Außengehäuse 1 und einen Taumelbehälter
2 umfaßt. Drei Wärmeübertragungsrohre 7 sind dargestellt, die die Verdampfung bzw. Kondensation durchführen. Bei
einer gebauten Ausführungsform können in einem Behälter mehrere
Dutzend Rohre angeordnet sein.
An den Enden des Behälters 2 sind drei Befestigungsarme 24 montiert. Drei Kurbeln 51 in Verbindung mit drei Sätzen Wellen
und 23 sowie Lagern 22 und 24 führen den Behälter 2 so, daß er mit der Taumelbewegung umläuft. Ein Motor (nicht gezeigt)
kann zum Antrieb jeder der drei Wellen 21 verwendet werden, so daß der Behälter 2 die Taumelbewegung ausführt. Wie die Zeichnung
zeigt, ist der Behälter 2 schwenkbar an Kurbelarmen 51, die mit den Wellen 21 verbunden sind, montiert. Wenn also eine
oder mehrere der drei Wellen 21 rotieren, durchlaufen die Drehpunkte 23 am Behälter 2 Kreise, die durch die Kurbelarme 51
definiert sind. Die Rotation der Schwenkpunkte 23 auf diesen kleinen Kreisbahnen bewirkt die Taumelbewegung des Behälters 2.
In Fig. 2 ist eine zu verdampfende Flüssigkeit durch einen Pfeil 101 bezeichnet; die Flüssigkeit strömt in eine Leitung
18, die in einer Buchse 19 umläuft. Die Mitte der Buchse 19 ist gleichzeitig der Taumelmittelpunkt des Rohrs 7. Die Taumelbewegung
des Rohrs 7 treibt somit die L-förmige Leitung 18 an, so daß diese sich in der Buchse 19 dreht, und die Flüssigkeit
tritt an der vom Taumelmittelpunkt fernen Seite des Rohrs 7 aus dem Leitungende 20 aus.
Die aus dem Leitungsende 20 austretende Flüssigkeit wird zum Flüssigkeitsstrom 6, der im Inneren der Rohrs 7 rotiert, in
eine Kammer 31 austritt und von dort durch eine Leitung 17
gemäß dem Pfeil 102 ausströmt.
Das Rohr 7 führt zwar eine Taumelbewegung aus, dreht sich jedoch nicht. Somit überzieht der umlaufende Strom 6 die Innenfläche
des Rohrs 7 mit einem Film 5, der verdampft und an den beiden Enden des Rohrs 7 entweicht. Das obere Ende des Rohrs 7
steht mit einer Kammer 3 in Verbindung, aus deren Auslaß 26 ein Strom 103 austritt. Das untere Ende des Rohrs 7 öffnet sich in
die Kammer 31, aus deren Auslaß 27 ein Strom 104 austritt. Die
Kammern 3 und 3' sind durch ein flexibles Sperrelement 2 8 voneinander getrennt. In bestimmten Anwendungsfällen können die
Pfeile 103 und 104 zueinander entgegengesetzt verlaufen, so daß der eine Strom einwärts und der andere auswärts strömt, um
einen kontinuierlichen Kreislauf zu erzielen und dadurch die Verdampfung zu unterstützen. In anderen Fällen entfällt das
flexible Sperreleinent 28, so daß nur eine Auslaßöffnung zur
Dampfabfuhr genügt. Die detaillierte Auslegung für spezielle Anwendungsfälle wird noch erläutert.
Hochtemperaturdampf 111 wird aus einer Einlaßleitung 10 durch
eine flexible Kupplung 9 und eine Leitung 8 in die Innenkammer 4 des Behälters 3 eingeleitet. Im Kontakt mit dem Kupplungsrohr
7 kondensiert der Dampf zu Tröpfchen 25, die innerhalb der Kammer 4 gegen die Außenseite der Rohre 7 spritzen und dadurch
die Kondensationsgeschwindigkeit steigern. Schließlich wird das Kondensat nahe dem unteren Rand der Kammer 4 gesammelt und
durch eine Leitung 11, eine biegsame Kupplung 12 und eine Ablaufleitung
13 als Destillat 113 abgezogen. Eine zweite Dampfleitung 14-15-16 mit Dampf 112 ist am unteren Ende der Einrichtung
dargestellt. Diese doppelendige Dampfleitungs-Einrichtung wird bei der Destilliersäule gemäß der genannten US-PS
4 230 529 (insbesondere Fig. 7) benötigt, ist jedoch für die Entsalzungseinrichtung, die in Verbindung mit Fig. 6 der US-PS
4 230 529 beschrieben wird, nicht wesentlich.
Der Taumelantrieb nach den Fig. 1 und 2 arbeitet mit einer rotierenden Fliehkraft des Massenmittelpunkts relativ zu seinem
Taumelmittelpunkt. Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit, die rotierenden Kräfte dadurch ins Gleichgewicht zu bringen, daß zwei
Sätze von konzentrischen Taumelsystemen vorgesehen sind, deren beide Massenmittelpunkte 31 und 32 in bezug auf ihren gemeinsamen
Taumelmittelpunkt 30 einander gegenüberliegen. 31 ist der Massenmittelpunkt des inneren Systems 33, das von drei Kurbelarmen 51, 52 und 53 geführt wird. 32 ist der Massenmittelpunkt
des äußeren Systems 34, das von drei Kurbelarmen 54, 55 und 56 geführt wird. Beide Systeme haben denselben Taumelmittelpunkt
30. Zwei durch eine Kette 57 miteinander verbundene Zahntriebe 58 und 59 dienen der Aufrechterhaltung der richtigen Orientierung
beider Systeme. Die US-PS'en 4 230 529 und 4 441 963
beschreiben anspruchsvollere Anordnungen zur Herstellung eines dynamischen Gleichgewichts der Rohre und anderer bewegter Teile
während des TaumelVorgangs. Wenn z. B. Wasser als zu verdamp-
fende Flüssigkeit eingesetzt wird, sind typische Konstruktionsparameter Wärmeübertragungsrohre aus Kupfer mit einem Durchmesser
von 5,08 cm, einem Taumelradius von mehr als 6,35 mm, einer Umlaufgeschwindigkeit von mehr als 150 U/min und einem
Durchsatz von ca. 0,453 kg/min.
Bei der vorstehend erläuterten Einrichtung, die auch in der US-PS 4 230 529 beschrieben ist, rotiert der Flüssigkeitsstrom
6 um die Innenseite des Taumelrohrs 7 in Form einer scharfen Wellenfront mit einem nachfolgenden, sich konisch verjüngenden
Keil, auf den als Hinterende der Film 5 folgt. Die Filmdicke, die ein kritischer Parameter für den Wirkungsgsrad der Einrichtung
ist, ist primär eine Funktion der Oberflächenspannung und des Haftvermögens der Flüssigkeit. Zwar gibt es weitere Faktoren
wie Werkstoff, Abmessungen, Glätte und Taumelparameter
des Rohrs sowie Größe und Konfiguration der Wellenfront, diese sind jedoch normalerweise weniger wichtige Faktoren. In jedem
Fall gibt es keine wirksame Kontrolle der Filmdicke, und diese ist über die Innenfläche veränderlich.
Wegen der Wichtigkeit der Eigenschaften der Flüssigkeit haben
sich hochviskose Flüssigkeiten wie etwa Fruchtsäfte als in üblichen Taumelrohrverdampfern schwer handhabbar erwiesen. Die
Fig. 4 und 5 zeigen eine Einrichtung der in der eigenen US-PS 4 441 963 beschriebenen Art unter Verwendung des Taumelantriebs
für die Behandlung höherviskoser Flüssigkeiten. Dies wird erreicht mit einer schweren, unbiegsamen Stange 429, die unter
einem an einer Welle 426 drehbar montierten rotierenden Arm aufgehängt ist und die Innenfläche eines Rohrs 7 mittels einer
Rolle 428 kontaktiert. Diese schwere Stange 429 schiebt Flüssigkeit 420 vor sich her, während sie in Pfeilrichtung 421
rotiert, und erzeugt einen Film, der die Verdampfung erleichtert.
Zwar wird durch diese unbiegsame rotierende Stange die Dicke des Films 5 aus hochviskosen Flüssigkeiten im Vergleich mit dem
Normalfall, bei dem die Wirbelbewegung ohne mechanischen Ver-
teiler den Film erzeugt, reduziert. Für niedrigviskose Flüssigkeiten,
die z. B. eine Reynoldszahl nahe derjenigen von Wasser haben, ist dies jedoch nicht befriedigend. Ein Problem besteht
darin, daß die Halterung für die Stange 429 am oberen Ende des Rohrs für die meisten Flüssigkeitsverteilersysteme störend ist,
da sie am gleichen Ort positioniert sind. Ein weiteres Problem besteht darin, daß die Stange 429 unbiegsam ist und sich daher
an Unebenheiten der Innenfläche nicht anpassen kann. Infolgedessen ist die Dicke des zwischen der Innenfläche und der
unbiegsamen Stange gebildeten Films veränderlich. Da ferner nur eine Seite der Stange die Innenwand des Rohrs sowie die Flüssigkeit
kontaktiert, tritt an dieser Fläche bzw. diesen Flächen Verschleiß auf. Ein weiterer Nachteil der unbiegsamen Stange
ist, daß der Abstand zwischen der Stange und dem Rohr unveränderlich und daher der durch der Stange auf den Flüssigkeitsstrom
ausgeübte Druck zur Bildung des Films im wesentlichen konstant ist. Außerdem benötigt die rotierende unbiegsame
Stange ein Lager, das den erheblichen Kräften standhalten kann, die durch eine schnell rotierende Stange, die eine Fluidmasse
vor sich herschiebt, erzeugt werden. Durch die Einrichtung nach der Erfindung werden sämtliche genannten Schwierigkeiten überwunden.
Gemäß den Fig. 6-10 besteht ein Hauptmerkmal der neuen Einrichtung
in einem mechanischen Verteiler in Form eines Peitschenstocks 500, der mit der Innenfläche 7a eines Taumelrohrs 7
zusammenwirkt und einen einströmenden Flüssigkeitsstrom 6 zu einem gleichmäßig verteilten, sehr dünnen Film 515 verteilt.
Das Rohr 7 taumelt oberhalb einer ortsfesten Basis 502, die ein Gehäuseteil, ein Stützorgan oder ein Behälter sein kann, der
mit dem Rohr 7 einstückig ausgebildet ist und gemeinsam mit diesem Taumelbewegungen ausführt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform nach den Fig. 6-8 weist der
Peitschenstock eine flexible Seele 504 auf, die von einem rohrförmigen Mantel 506 auf dem innerhalb des Rohrs 7 liegenden
Teil des Peitschenstocks umgeben ist. Die Seele besteht bevor-
zugt aus einem Werkstoff mit guter Zugfestigkeit, Dauerfestigkeit
und wenigstens einer gewissen Biegsamkeit. Ferner sollte der Kern eine ausreichende Dichte und Masse je Längeneinheit
aufweisen, so daß die erwünschte Taumelbewegung eine seitliche Kraft auf den Flüssigkeitsstrom erzeugt, die groß genug ist
(typischerweise 3-4 g), um den sehr dünnen Film 515 zu erzeugen. Mehrlitzige Metallkabel, z. B. ein Stahlkabel mit einem
Durchmesser von ca. 3,17 mm, eignen sich hierfür. Der Mantel 506 kann aus irgendeinem Werkstoff bestehen, der den einlaufenden
Flüssigkeitsstrahl 6 kontaktieren und im Zusammenwirken mit der Innenfläche 7a zu dem Film 515 ausbreiten kann. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Mantel aus einem
fortlaufenden biegsamen Materialstück wie Silikongummi, der im wesentlichen über die Gesamtlänge des Rohrs verläuft. Der
Mantel kann auch aus mehreren kurzen Rohrabschnitten 506'
bestehen, die in Fig. 6 in Strichlinien angedeutet sind. Diese Anordnung erlaubt die Verwendung von unbiegsamen Werkstoffen
wie Keramik, die bessere Verschleißeigenschaften oder eine stärkere Abriebwirkung haben, wodurch die Abtragung von Kesselstein
oder anderen Verdampfungsrückständen von der Innenfläche 7a unterstützt wird. Auch ist es möglich, einen Peitschenstock
ohne gesonderten Mantel 506 zu verwenden, der dann nur ein einstückiger Peitschenstock aus dem Kernwerkstoff oder aus dem
mit einem anderen Material zur Bildung einer glatten Außenfläche getränkten Kernwerkstoff ist. Als Beispiel für die
letztere Ausführungsform sei ein mit Gummi getränktes mehrlitziges Metallkabel angeführt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Peitschenstock an
der Basis mit Hilfe eines aufrechten Flansche 503 verankert, der mit dem ünterende des Kabels 504 und mit der Basis durch
Schweißen, Zementieren, Nieten oder in anderer Weise fest verbunden ist. Der Flansch 503 erlaubt dem Kabel 504 keine Rotation
um seine eigene Längsachse. Der Verankerungspunkt trifft bevorzugt mit der Taumelachse 508 des Rohrs zusammen, wenn die
Basis 502 ein während des Betriebs ortsfestes Bezugselement wie
etwa das Gehäuse 1 ist; es ist jedoch nicht unbedingt notwendig, daß der Verankerungspunkt und die Taumelachse genau miteinander
fluchten.
Das untere Ende des Peitschenstocks ist ein Abschnitt 504a des
biegsamen Kabels 504, der aus dem unteren Ende des Rohrs zum Flansch 503 und zur Basis 502 herausgeführt ist. Eine unbiegsame
Hülse bzw. ein Versteifungselement 505 umgibt einen mittleren
Bereich dieses unteren Abschnitts 504a, wobei zwei vergleichsweise biegsame Abschnitte 504' und 504" verbleiben, die
als Universalgelenk zwischen dem Verankerungspunkt und dem weniger biegsamen oberen Abschnitt des Peitschenstocks, der den
Mantel 506 aufweist, wirken. Das Versteifungselement 505 reduziert den Biegewinkel des Kabels an den Abschnitten 504' und
504", wodurch Ermüdungserscheinungen vermindert, die Taumelbewegung des Peitschenstocks gefördert und die Halterung des
Peitschenstocks in seiner Lage innerhalb des Rohrs unterstützt
werden. Der Peitschenstock muß zwar einerseits flexibel, andererseits aber auch ausreichend steif sein, so daß die
abwärts wirkende Schwerkraft (1 g) bewirkt, daß er sich biegsam an die Innenfläche des Rohrs anlegt. Wenn das Rohr taumelt,
wird der obere Peitschenstockabschnitt gerade und richtet sich entlang der Rohrinnenfläche gegenüber der Taumelachse aus, wie
die Fig. 6 und 7 zeigen. Fig. 7 zeigt insbesondere zwei diametral entgegengesetzte Stellungen des Rohrs 7 während eines
Taumelzyklus, und zwar die eine in Vollinien und die andere in Strichlinien, sowie eine entsprechende Lage des Peitschenstocks.
Es ist ersichtlich, daß die kreisförmige Taumelbewegung den flexiblen Stock 500 durchfedert, so daß er in bezug auf das
Rohr rotiert. Die üniversalgelenkvorrichtung ermöglicht diese Rotation. Die ortsfeste Verankerung steht einer Rotation des
Peitschenstocks um dessen eigene Achse entgegen, so daß ein gleichmäßiger Verschleiß des Außenmantels 506 stattfindet.
Fig. 8 zeigt den Kraft/Druck-Gleichgewichtszustand bei taumelndem
Rohr. Die Taumelbewegung ist durch einen Pfeil 514 im Uhrzeigersinn angedeutet. Der Peitschenstock 500 befindet sich
unter einem Nacheilwinkel (X in bezug auf eine Radiallinie durch den Rohrmittelpunkt 507 und den Taumelmittelpunkt 508.
Der einlaufende Wasserstrom 6 wird von dem Peitschenstock geschoben, so daß er sich vor diesem bewegt.
Es tritt ein Aufschwimmeffekt ein, der durch das Druckverteilungsprofil
513 angedeutet ist, wobei eine resultierende Kraft 512 erhalten wird, die gegen eine durch den rotierenden
Peitschenstock erzeugte Fliehkraft 511 ausgeglichen wird. Dabei wird im wesentlichen Wasser durch einen von dem Peitschenstock
und der Innenfläche des Rohrs gebildeten "Trichter" gepreßt und tritt als dünner Film 515 aus. Die Flexibilität des Peitschenstocks
ist wichtig, damit dieser sich an kleinere Schwankungen der RohrInnenfläche anpassen kann. Bevorzugt ist eine ausreichende
Biegsamkeit vorhanden, so daß der Peitschenstock Durchmesseränderungen der Rohrinnenfläche von 0,013 mm über eine
Rohrlänge von 12,7 cm folgen kann. Ferner ist wesentlich, daß
der vom Peitschenstock erzeugte Druck weniger stark von der Formsteifigkeit des Stocks als bei der Einrichtung nach den
Fig. 4 und 5 abhängt.
Die Filmdicke wird durch die Fliehkraft des Peitschenstocks, die Viskosität der Flüssigkeit und die Krümmung des Stocks
bestimmt. Es ist sehr wichtig, daß der Peitschenstock 500 bei sonst gleichen Faktoren einen dünneren Film erzeugen kann, als
er ohne die positive Kontrolle durch den Peitschenstock erzeugt werden würde. Insbesondere kann die angegebene Einrichtung bei
niedrigviskosen Flüssigkeiten wie Wasser in zuverlässiger Weise Filme einer Dicke von weniger als 0,0254 mm erzeugen. Dieser
sehr dünne Film kann die Wärmeübertragung verdoppeln, die mit bekannten Taumelrohrverdampfern oder· -destilliereinrichtungen
ohne Verwendung des Peitschenstocks 500 erreichbar ist. Dadurch ergibt sich eine erhebliche Verbesserung des Wirkungsgrads der
Einrichtung.
Ein weiterer großer Vorteil der Peitschenstockvorrichtung gegenüber sowohl dem Fallfilmverdampfer als auch den eigenen
früheren Taumelrohrkonstruktionen besteht darin, daß Kesselstein und andere Verdampfungsrückstände von der Rohrinnenfläche
entfernt werden. Der Mechanismus dieses ReinigungsVorgangs ist
zwar noch nicht vollständig bekannt, es scheint aber, daß Kesselstein aus in der Flüssigkeit vorhandenen gelösten Stoffen
in Form einer Kristallstruktur aufwächst, wobei das Wachstum an einem Keimbildungspunkt an der Innenfläche 7a beginnt. Bevor
der Kesselstein aus einer Vielzahl von Keimbildungspunkten zu einem "Feld" zusammenwachsen kann, das nur sehr schwer zu entfernen
ist, wird der wachsende Kesselstein anscheinend groß genug, um durch den sehr dünnen Film 515 hinaus vorzuspringen,
der eine typische Dicke von 0,013 mm aufweist. Wenn der Kesselstein über den Film hindurch vorspringt, wird er von dem Peitschenstock
bei dessen Gleitbewegung über die Fläche 7a getroffen und gelöst. Bei der praktischen Anwendung hat ein rohrförmiger
Silikongummimantel 506 die Fläche 7a nach langem
Betrieb mit normalem Wasser auf Hochglanz gehalten. Bei anderen Flüssigkeiten wie Meerwasser müssen die Taumelgeschwindigkeit,
die Oberflächeneigenschaften des Mantels oder andere Parameter neu eingestellt werden. Z. B. kann der bereits erwähnte segmentartige
Keramikmantel für stärkeren Abrieb sorgen, wenn dies zur Unterdrückung der Kesselsteinablagerung an der Fläche 7a
erforderlich ist. Die Kesselsteinentfernung ist sehr wichtig, da sie den Widerstand des Taumelrohrs gegenüber dem Wärmeaustausch
steigert, wodurch natürlich der Wirkungsgrad der Einrichtung vermindert wird.
Der Peitschenstock wurde zwar als gegen Rotation festgelegt sowie als im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisend
erläutert; es sind jedoch auch andere Ausführungs möglich, wobei eine gewisse Verminderung der Leistungsfähigkeit in Kauf
genommen werden muß. Anstelle der Verwendung der Kabelabschnitte 504" und 504", die mit dem Flansch 503 und dem Versteifungselement 505 als Universalgelenk wirken, kann ein konventionelles
Universalgelenk verwendet werden, um das untere Ende des
Peitschenstocks mit der Basis zu verbinden. Ferner wurde der Peitschenstock zwar als gegen Rotation verankert beschrieben,
es kann aber auch eine Drehkupplung 503 verwendet werden. Dabei kann in einfacher Weise das Unterende des Peitschenstocks in
ein durchmessergrößeres Loch 503' eingesetzt werden, das in die Basis gebohrt oder durch einen auf der Basis gesicherten kreisförmigen
Flansch gebildet ist. Dabei ergibt sich allerdings der Nachteil, daß nur eine Seite des Peitschenstocks den Flüssigkeitsstrom
und die Fläche 7a kontaktiert. Infolgedessen erfolgt kein gleichförmiger Abrieb des Peitschenstocks. Diese Ausführungsform
ist jedoch bei Verwendung von Peitschenstöcken mit nichtkreisförmigem Querschnitt nicht geeignet. Z. B. kann der
Peitschenstock Viereckquerschnitt mit einer oder zwei Kanten aufweisen, die den Film 515 bilden und Kesselstein von der
Fläche 7a abtragen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 ist der Fuß des Peitschenstocks
an der Grundplatte an oder nahe der Mittenlinie 507 des Rohrs verankert. Dabei sind das Rohr und der Behälter 21 als
integrierte Einheit aufgebaut und taumeln gemeinsam. Der Taumelantrieb und die flexible Kupplung sind schematisch dargestellt,
da sie denjenigen nach der US-PS 4 230 529 entsprechen.
Um ein dynamisches Gleichgewicht zu erreichen, können vier gleiche Systeme an der gleichen Rahmenkonstruktion entsprechend
Fig. 4 der US-PS 4 230 529 montiert sein. Alternativ kann ein Ausgleich gegen andere Eigenmassen wie einen Satz Gegengewichte
oder das Gewicht des Behälters stattfinden. Ungeachtet der gewählten Ausgleichsvorrichtung ist bei integriertem Rohr und
Behälter jeder Peitschenstock hinsichtlich seines zugeordneten Rohrs auf das Rohr zentriert.
Diese Anordnung ist günstig für den Einsatz eines Wasserverteilerrohrs
530, das ebenfalls mittig montiert ist und einen Verteilerkopf 531 aufweist, der von der rotierenden Fliehkraft
der Taumelbewegung so angetrieben wird, daß er rotiert. Dieser
Flüssigkeitsverteiler muß an einem Teil, im vorliegenden Fall dem Behälter 2", montiert sein, der gemeinsam mit den Rohren
taumelt. Jeder Flüssigkeitsverteiler ist daher ebenfalls mittig in bezug auf ein zugehöriges der Rohre 7 ausgerichtet, und die
durch die Taumelbewegung erzeugte Fliehkraft wird dazu genutzt, die Flüssigkeit auf die Rohrinnenwand in der größtmöglichen
Entfernung vom Taumelmittelpunkt zu werfen. Bei dieser Anordnung wird also das Wasser in das Rohr so eingeleitet, daß im
Zusammenwirken mit dem Peitschenstock der dünne Film 515 in wirksamer Weise mit einem Minimum an Übergangserscheinungen
während der Neuorientierung des Flüssigkeitsstrahls an der Rohrwandung oder dessen Bewegung über die Rohrwandung zum Peitschenstock
erzeugt wird. Ein weiterer wichtiger Aspekt dieses Flüssigkeitsverteilers besteht darin, daß zwischen dem Verteilersystem
und dem Taumelrohr keine mechanische Kupplung vorhanden ist, während z. B. das Unterende des Rohrs 18 in der
Öffnung 20 gehalten ist (Fig. 1 und 2), so daß das Rohr 18 koordiniert mit der Taumelbewegung des Rohrs angetrieben wird.
Diese und weitere mechanische Kupplungen weisen verschiedene Nachteile auf, und zwar hauptsächlich hinsichtlich Verschleiß
und der notwendigen Fertigung innerhalb enger Toleranzen. Gegenüber der Einrichtung nach den Fig. 1 und 2 vermeidet die
Flüssigkeitsverteilervorrichtung 530, 531 auch die Verwendung eines Lagers 19.
Fig. 10 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der ein
hohler Peitschenstock gleichzeitig als Einströmflüssigkeits-Verteilerdüse wirkt. An der Basis der Einrichtung befindet sich
der Vorratsbehälter 540 für Flüssigkeit mit einer Hauptförderleitung 544. Die Flüssigkeit 543 im Behälter 540 steht unter
einem Druck, der einen Aufwärtsstrom durch den hohlen Peitschenstock 542 und aus dessen Oberende 545 bewirkt. Die Fliehkraft
des rotierenden Rohrs wirft diese Flüssigkeit zum entferntesten Segment des Taumelrohrs, von wo sie entlang der
Außenfläche des hohlen Peitschenstocks als Strom 546 nach unten strömt, der dem bereits erörterten Strom 6 äquivalent ist. Die
Wechselwirkung zwischen dem Peitschenstock, dem Rohr 7 und dem Strom 546 entspricht derjenigen, die in bezug auf Fig. 8
erläutert wurde.
Durch die Kombination von Peitschenstock und Verteilersystem entfällt die Notwendigkeit für eine rotierende Düse, und
gleichzeitig wird der Übergangsbereich zwischen dem Strömungsverlauf, der aus der Düse austritt und dann von dem Peitschenstock
erfaßt wird, beseitigt. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Einrichtung weiter gesteigert. Die Peitschenstock/Verteilerdüse-Kombination
kann entweder im Rohrmittelunkt oder im Taumelmittelpunkt befestigt sein, wie bereits beschrieben
wurde.
Vorstehend wurde zwar erläutert, daß der Peitschenstock mit seinem Unterende an einem Basisteil montiert ist; es ist jedoch
auch möglich - allerdings mechanisch komplexer und teurer -, eine rotierende Düse wie etwa das Rohr 18 von Fig. 1 mit einem
flexiblen Peitschenstock, der hinsichtlich Aufbau und Eigenschaften der Erfindung und nicht etwa der unbiegsamen Stange
nach den Fig. 4 und 5 entspricht, zu kombinieren. Das Rohr kann dazu verwendet werden, den rotierenden Tragarm 417 von
Fig. 4 zu tragen, so daß der Drehpunkt 416 des Tragarms 417 konzentrisch zu dem rotierenden Rohr 18 ist. Der Arm 417 dreht
sich dann frei in bezug auf die rotierende Düse. Das Konstruktionsziel besteht darin, der rotierenden Düse und dem Peitschenstock
zu gestatten, jeweils die eigene Position relativ zum Taumelrohr zu suchen, ohne einander störend zu beeinflussen.
Claims (30)
1. Taumelrohrverdampfer mit
(ii) wenigstens einem Wärmeübertragungsrohr, das angrenzend an die Basis um eine im wesentlichen vertikale Achse
ausgerichtet ist, und
(iii) einer Antriebsvorrichtung, die das Wärmeübertragungsrohr um einen Taumelmittelpunkt auf der Vertikalachse antreibt,
ohne das Wärmeübertragungsrohr zu drehen, wobei die dem Rohr erteilte Taumelbewegung bewirkt, daß
ein eingeleiteter Flüssigkeitsstrom an der Rohrinnenfläche entfernt vom Taumelmittelpunkt anhaftet und einen
die Rohrinnenfläche überstreichenden rotierenden Strom bildet,
gekennzeichnet durch
- einen Peitschenstock (500), der innerhalb der Rohrinnenfläche
(7a) liegt und flexibel ist, so daß er sich an Unregelmäßigkeiten in der Fläche anpaßt, wenn er durch die
Fliehkraft, die durch die Gleitbewegung des Peitschenstocks über die Rohrinnenfläche aufgrund der Taumelbewegung erzeugt
wird, gegen diese Fläche getrieben wird, und
65-598 473-Schö
eine Verankerungsvorrichtung (503) zur Verankerung eines ersten Endes (504a) des Peitschenstocks (500) nahe der
vertikalen Längsachse des Rohrs (7), wobei die Verankerungsvorrichtung
es ermöglicht, daß der Peitschenstock innerhalb des Rohrs während der Taumelbewegung sich im wesentlichen
vertikal gegen die Rohrinnenfläche (7a) erstreckend und um diese rotierend liegt unter Verteilung des Flüssigkeitsstroms zu einem gleichmäßigen, sehr dünnen Film (515) über
die Innenfläche (7a) und unter Abtragung von durch die Verdampfung erzeugtem Niederschlag, wobei der sehr dünne Film
einen geringen Wärmewiderstand bietet, so daß die Verdampfung gefördert wird.
2. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Peitschenstock (500) eine biegsame Seele (504) und
einen Außenmantel (506), der wenigstens den innerhalb des Rohrs (7) befindlichen Abschnitt der Seele umschließt, aufweist.
3. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Peitschenstock (542) hohl ist und ferner ein mit seinem
ünterende in Fluidverbindung befindlicher Druckflüssigkeitsvorrat (543) vorgesehen ist, so daß durch die Gleitbewegung des
Peitschenstocks um das Rohr (7) die Flüssigkeit aus dem Oberende (545) des Peitschenstocks über die Innenfläche verteilt
wird.
4. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsvorrichtung am Oberende des Rohrs positioniert
ist, den Peitschenstock gegen die Innenfläche hält und die Gleitbewegung des Peitschenstocks über diese Innenfläche
ermöglicht.
5. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsvorrichtung unterhalb des Rohrs angeordnet
ist.
6. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsvorrichtung (503) das Kabel unverdrehbar an
dem Basisteil (502) festlegt.
7. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsvorrichtung einen Unterabschnitt (504a) des
Peitschenstocks umfaßt, der sich vom Unterende des Rohrs (7) zum Basisteil (502) erstreckt.
8. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsvorrichtung eine Schwenkverbindung umfaßt,
so daß der Peitschenstock relativ zu dem Basisteil um seine eigene Achse drehbar ist.
9. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisteil und das Rohr für eine gemeinsame Taumelbewegung
miteinander verbunden sind und daß die Verankerungsvorrichtung an dem Basisteil an einem Punkt nahe der vertikalen
Mittenlinie des Rohrs und unterhalb desselben gesichert ist.
10. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch
eine Flüssigkeitsverteilervorrichtung, die an dem Basisteil an einer Stelle oberhalb des Rohrs so montiert ist, daß sie in
Koordination mit dem Basisteil und dem Rohr eine Taumelbewegung ausführt.
11. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsverteilervorrichtung im wesentlichen mit
der Mittenlinie des Rohrs fluchtet und die durch die Taumelbewegung erzeugte Fliehkraft die Flüssigkeit an einem vom
Taumelmittelpunkt am weitesten entfernten Punkt auf die Innenfläche wirft, um die Bewegung des Peitschenstocks innerhalb des
Rohrs zu koordinieren.
12. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Peitschenstock ausreichend biegesteif ist, so daß er
bei nicht taumelndem Rohr in demselben verbleibt.
13. Taumelrohrverdampfer mit
(i) einer Basis,
(i) einer Basis,
(ii) wenigstens einem Wärmeübertragungsrohr, das der Basis
benachbart um eine im wesentlichen vertikale Achse ausgerichtet ist,
(iii) einer Antriebsvorrichtung, die das Wärmeübertragungsrohr um einen Taumelmittelpunkt auf der Vertikalachse antreibt,
ohne das Wärmeübertragungsrohr zu drehen, und
(iv) einer Vorrichtung, die einen Flüssigkeitsstrom auf die
Rohrinnenfläche richtet,
wobei die dem Rohr erteilte Taumelbewegung bewirkt, daß der Flüssigkeitsstrom an der Rohrinnenfläche entfernt vom
Taumelmittelpunkt anhaftet und einen die Rohrinnenfläche überstreichenden rotierenden Strom bildet,
gekennzeichnet durch
einen Peitschenstock, der sich von seinem ünterende zum Basisteil im wesentlichen aufwärts in das Rohrinnere erstreckt,
- eine Verankerungsvorrichtung zur nichtdrehbaren Verankerung des unteren Endes (5041) des Peitschenstocks (500) an dem
Basisteil, und
eine Universalgelenkverbindung zwischen dem innerhalb des Rohrs (7) befindlichen Abschnitt des Peitschenstocks und der
Verankerungsvorrichtung, wobei der in dem Rohr liegende Abschnitt des Peitschenstocks während der Taumelbewegung
sich vertikal gegen die Rohrinnenfläche (7a) erstreckend und um diese rotierend liegt unter Verteilung des Flüssigkeitsstroms
zu einem gleichmäßigen, sehr dünnen Film (515) über die Innenfläche (7a) und unter Abtragung von durch die
Verdampfung erzeugten Rückständen, wobei der sehr dünne Film einen geringen Wärmewiderstand bietet, so daß die Verdampfung
gefördert wird.
14. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Peitschenstock eine biegsame Seele (504) und einen wenigstens den im Rohr befindlichen Peitschenstockabschnitt
umschließenden Mantel (506) aufweist.
15. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Seele (504) ein Metallkabel ist.
16. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mantel im wesentlichen kreisfömigen Querschnitt hat, so daß er gleichmäßigem Verschleiß unterliegt.
17. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel auf dem im Rohr befindlichen Peitschenstockabschnitt
ein kontinuierliches Rohr aus elastischem Werkstoff ist.
18. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel auf dem im Rohr befindlichen Peitschenstockabschnitt
aus einer Serie von in Axialrichtung gegenseitig beabstandeten Rohrstücken besteht.
19. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstücke aus einem im wesentlichen unbiegsamen Werkstoff
bestehen.
20. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Universalgelenkverbindung einen Abschnitt der biegsamen
Seele (504) umfaßt, der sich zwischen der Verankerungsvorrichtung (503) und dem Rohr (7) erstreckt.
21. Taumelrohrverdampfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Universalgelenkverbindung ein Versteifungselement (505)
für einen Längsabschnitt der biegsamen Seele (504) umfaßt.
22. Verdampfer mit einem Basisteil, wenigstens einem Wärmeübertragungsrohr,
das um eine im wesentlichen vertikale Achse ausgerichtet und oberhalb des Basisteils positioniert ist, einer
Antriebsvorrichtung, die das Wärmeübertragungsrohr um einen Taumelmittelpunkt auf der Vertikalachse ohne Rotation des
Wärmeübertragungsrohrs antreibt, und einer Vorrichtung, die einen Flüssigkeitsstrom von einer an das Oberende des Rohrs
angrenzenden Stelle auf die Innenfläche des Rohrs richtet, wobei die dem Rohr erteilte Taumelbewegung ein Anhaften des
Flüssigkeitsstroms an der Rohrinnenfläche entfernt vom Taumelmittelpunkt
bewirkt unter Bildung eines rotierenden Stroms, der die Rohrinnenfläche überstreicht,
gekennzeichnet durch
gekennzeichnet durch
einen biegsamen Peitschenstock (500) mit einem ersten Abschnitt, der innerhalb des Rohrs (7) positioniert ist und
sich während der Taumelbewegung im wesentlichen in Vertikalrichtung und in Kontakt mit dem Flüssigkeitsstrom an einer
vom Taumelmittelpunkt fernen Stelle erstreckt, so daß er im Zusammenwirken mit der Rohrinnenfläche (7a) einen sehr
dünnen, gleichmäßig verteilten Flüssigkeitsfilm (515) an der Rohrinnenfläche (7a) bildet, und
eine Vorrichtung (503) zur Befestigung des Peitschenstocks (500) an dessen Unterende, wobei diese Vorrichtung einer
Drehbewegung des Peitschenstocks um dessen Längsachse widersteht, jedoch eine ungehinderte Gleitbewegung des Peitschenstocks
um die Rohrinnenfläche aufgrund der Taumelbewegung gestattet.
23. Verdampfer nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung einen zweiten Abschnitt (504a) des Peitschenstocks, der vom ünterende des Rohrs (7) ausgeht, sowie ein Organ (503) zur nichtdrehbaren Verankerung des Unterende des zweiten Abschnitts an dem Basisteil (502) an einer Stelle nahe einer Vertikalachse, die der Taumelmittelpunkt für das Rohr ist, umfaßt.
dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung einen zweiten Abschnitt (504a) des Peitschenstocks, der vom ünterende des Rohrs (7) ausgeht, sowie ein Organ (503) zur nichtdrehbaren Verankerung des Unterende des zweiten Abschnitts an dem Basisteil (502) an einer Stelle nahe einer Vertikalachse, die der Taumelmittelpunkt für das Rohr ist, umfaßt.
24. Verdampfer nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Peitschenstock eine biegsame Seele (504) und auf dem
ersten Abschnitt wenigstens einen diesen umgebenden Mantel (506) umfaßt.
25. Verdampfer nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, daß die Seele ein Metallkabel ist.
dadurch gekennzeichnet, daß die Seele ein Metallkabel ist.
26. Verdampfer nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der im Rohr liegende Mantel im wesentlichen kreisförmigen
Querschnitt hat, so daß er gleichmäßigem Verschleiß unterliegt.
27. Verdampfer nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, daß der im Rohr liegende Mantel ein kontinuierliches Rohr aus elastischem Werkstoff ist.
dadurch gekennzeichnet, daß der im Rohr liegende Mantel ein kontinuierliches Rohr aus elastischem Werkstoff ist.
28. Verdampfer nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus einer Serie von in Axialrichtung gegenseitig beabstandeten Rohrabschnitten besteht.
dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus einer Serie von in Axialrichtung gegenseitig beabstandeten Rohrabschnitten besteht.
29. Verdampfer nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung ein Versteifungselement (505) umfaßt, das sich auf einem Teil der biegsamen Seele zwischen der Verankerungsvorrichtung (503) und dem Rohr (7) erstreckt und gleichzeitig den nichtversteiften Abschnitten der biegsamen Seele eine Universalgelenkwirkung erlaubt, so daß der Peitschenstock aufgrund der Taumelbewegung des Rohrs rotieren kann.
dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung ein Versteifungselement (505) umfaßt, das sich auf einem Teil der biegsamen Seele zwischen der Verankerungsvorrichtung (503) und dem Rohr (7) erstreckt und gleichzeitig den nichtversteiften Abschnitten der biegsamen Seele eine Universalgelenkwirkung erlaubt, so daß der Peitschenstock aufgrund der Taumelbewegung des Rohrs rotieren kann.
30. Taumelrohrverdampfer mit einem Behälter, wenigstens einem Wärmeübertragungsrohr, das um eine im wesentlichen vertikal
verlaufende Achse ausgerichtet und innerhalb des Behälters in bezug auf diesen festgelegt angeordnet ist, und einer Vorrichtung,
die den Behälter und das Wärmeübertragungsrohr um eine im wesentlichen vertikal verlaufende Taumelachse antreibt, ohne
das Rohr oder den Behälter zu drehen,
gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitsverteilervorrichtung, die am Behälter in einer festen, im wesentlichen auf das Rohr zentrierten Lage angeordnet ist und gemeinsam mit dem Behälter und dem Rohr eine Taumelbewegung ausführt, wobei die Flüssigkeitsverteilervor-
gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitsverteilervorrichtung, die am Behälter in einer festen, im wesentlichen auf das Rohr zentrierten Lage angeordnet ist und gemeinsam mit dem Behälter und dem Rohr eine Taumelbewegung ausführt, wobei die Flüssigkeitsverteilervor-
richtung einen innerhalb des Rohrs an dessen Oberende befindlichen
Flussigkeitsauslaß aufweist, so daß die aus diesem Auslaß austretende Flüssigkeit durch die aufgrund der Taumelbewegung
erzeugte Fliehkraft an einer von der Taumelachse am weitesten entfernten Stelle auf die Rohrinnenfläche geworfen
wird.
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