DE352849C

DE352849C - Vorrichtung zum Eindampfen von Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE352849C
Application number: DE1920352849D
Authority: DE
Original assignee: Kummler and Matter AG
Current assignee: Kummler and Matter AG
Priority date: 1920-12-21
Filing date: 1920-12-21
Publication date: 1922-05-06

Description

Vorrichtung zum Eindampfen von Flüssigkeiten.
Es ist bekannt, bei= Vorrichtungen zum Eindampfen von Flüssigkeiten Heizrohre zu verwenden, die so lang bemessen sind, daß die erforderliche Konzentration der Flüssigkeit in einem Aufstieg durch) die Rohre erfolgt.
Der Vorteil der Einrichtung ist unverkennbar, weil auf diese Weise nur, ein kurzer Kontakt von Flüssigkeit und Heizkörper und infolgedessen auch eine beiderseitige geringe Beanspruchung insbesondere in chemischer Hinsicht stattfindet.
Aber diese Vorrichtung ist mit einem erheblichen Nachteil verknüpft. Auf den Heizrohren bilden sich Ablagerungen und Krusten, deren Entfernung beinder großen Länge der Rohre mit sehr großen Schwierigkeiten verbunden, ja fast unmöglich ist.
Andererseits sind konzentrische Heizzylinder, welche mit : Ab- und Zuleitungen für Dampf versehen sind, bekannt, welche in kürzeren Dimensionen gehalten sind; hier ist aber die erforderliche Konzentration nicht in einem Aufstieg möglich. Die Flüssigkeit wird daher in dem Eindampfbehälter mehrfach umgewälzt, so daß dieselbe längere Zeit im Apparat und an den Heizflächen verweilt.
Es gestatten die bekannten Anordnungen auch ferner nicht, die Verdampfungsbedin gungen dem Wechsel der Begleitumstände des Verdampfungsprozesses, z. B. dem Wechsel des Flussigkeits und Dampfvolumens, der Änderung des Siededruckes, der sich ändernden Konzentration usw. anzupassen.
Es ist schließlich, und das gilt insbesondere für Brüdendampfkompression, nicht die Möglichkeit vorhanden, die Heizkörper individuell zu beheizen.
Die geschilderten Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung beseitigt, und es hat gerade die letzterwähnte Möglichkeit in Verbindung mit der Verwendung von Stufenkompressoren wesentliche Verbesserungen im Gefolge.
Die neue Vorrichtung ist in der beiliegenden Zeichnung, und zwar in Abb. I in einem senkrechten Schnitt, in Abb. 2 in einer Draufsicht dargestellt.
In dem Eindampfbehälter I sind mehrere ringförmige Heizkörper 2, 3, 4, 5 konzentrisch angeordnet. Die Beheizung erfolgt aus den Dampfzuleitungen 6 bis 9. Die Rohre 10 bis 13 dienen zur Ableitung des Kondenswassers.
Oberhalb der Heizkörper sind die Leitbleche I9, unterhalb derselben Leitbleche 20 und seitlich die Leitbleche 21 vorgesehen, die in Verbindung mit den Heizkörpern eine Reihe von Ringräumen I4, I5, I6, I7, I8 bilden, welche die zu verdampfende Flüssigkeit gezwungen ist, nacheinander in der Pfeilrichtung zu passieren.
Die obere Leitvorrichtung ist um eine Achse 24 drehbar. Zur Abdichtung besitzt sie an derUnterseite ringförmige Ansätze 3I, welche in den auf den Heizrohren angeordneten Rinnen 23 geführt werden, die mit Dichtungsflüssigkeit beschickt sind. An der oberen Leitvorrichtung sind die Abstreiforgane 30 befestigt. Zur Umleitung dienen die Umleitbleche 29, die aus folgender Erwägung entstanden sind.
Wenn, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel, die Zirkulation der Flüssigkeit von außen nach innen stattfindet, so wird beim Umleiten infolge der der Flüssigkeit innewohnenden Zentrifugalbeschleunigung naturgemäß vorwiegend die innere Wandung des Durchtrittskanals bestrichen und umgekehrt, wenn die Zirkulation von innen nach außen stattfindet. Die Leitschaufeln haben nun den Zweck, zu verhindern, daß die Flüssigkeit radial von einem Ringkanal in den anderen eintritt; vielmehr führen sie dieselbe dem nächsten Ringraum in tangentialer Richtung zu, wodurch beide Seiten der Durchtrittskanäle gleichmäßig beliefert werden.
Es könnten natürlich auch andere Wege zur Erreichung dieses Zweckes in Frage kommen.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgene: Die frische Flüssigkeit tritt bei 25 in den Raum 26 ein, welcher also die Flüssigkeit mit der dünnsten Konzentration enthält. Von hier tritt dieselbe in den Ringkanal 14. von dort in den Ringkanal I5, Ringkanal I6, Ringkanal I7, Ringkanal I8, wobei sie konzentriert wird, und gelangt dann in den Behälter 27, welcher also die konzentrierte Flüssigkeit birgt.
Letztere tritt von hier durch die Leitung 28 aus der Vorrichtung heraus.
Auf diese Weise wird durch Hintereinanderschaltung der Durchtrittskanäle es möglich gemacht, daß jede gewünschte Konzentrierung in einem Durchgange zu Ende gebracht werden kann.
Die Anordnung der Heizkörper ist bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung eine solche, daß der Querschnitt der Durchtrittskanäle von außen nach innen zu größer wird. Das ist wohl die normale Ausführungsform; es ist aber sehr wohl möglich, daß man die gegenseitigen Dimensionen von Heizkörper und Ringkanal je nach dem Bedürfnis der Verdampfung, nach Art der zu verdampfenden Flüssigkeit usw. entsprechend variiert.
Folgende Hauptfälle kämen jedenfalls in Frage: I. Die Heizflächen und Qdie Heizquerschnitte werden (siehe vorliegende Ausführungsform) kleiner, die Durchtrittsquerschnitte größer, d. h. die Heizflächen passen sich der immer geringer werdenden Flüssigkeitsmenge an, so daß die Flüssigkeitshaut immer ungefähr gleich dick bleiben kann.
Diese Anordnung bedeutet z. B. einen großen Vorteil gegenüber den langen Rohren mit stets gleichbleibendem Querschnitt, weil gegen das Ende des Prozesses die Flüssigkeitsmenge sehr gering wird und die Gefahr vorhanden ist, daß die letzten Rohrpartien nicht mehr richtig benetzt sind.
Da die Durchtrittsquerschnitte immer kleiner werden, wächst die Dampfgeschwindigkeit.
Diese wird oft sehr vorteilhaft sein, und zwar insbesondere dann, wenn die Flüssigkeit mit zunehmender Konzentration zähe wird und eine größere Dampfgeschwindigkeit gegen das Ende zu erwünscht ist, damit auch die zähe Flüssigkeit noch gut mitgerissen wird.
2. Man kann aber auch die Ringquerschnitte nach innen zu derart vergrößern, daß die Dampfgeschwindigkeit nicht erheblich zunimmt und trotzdem die Heizfläche entsprechend der Flüssigkeitsabnahme kleiner wird.
Durchströmen von innen nach außen: 3. Es werden bei der der vorliegenden Ausführungsform entsprechenden Bauart Heizfläche und Querschnitte größer; es kann Fälle geben, wo dies erwünscht ist.
4. Man kann die Querschnitte so halten. daß dieselben ungefähr gleichbleiben und damit die Dampfgeschwindigkeiten entsprechend beeinflussen.
Aus Obigem ergibt sich jedenfalls, daß durch Variation im gegenseitigen Abstand der Heizringe und des Durchgangsquerschnittes und der Heizflächen in einfachster Weise jedem Bedürfnis des Verwendungsprozesses Rechnung getragen werden- kann.
PATENT-ANSPRÜCHE: I. Vorrichtung zum Eindampfen von Flüssigkeiten, welch letztere an zylindrischen, konzentrisch angeordneten Heizkörpern vorbeistreichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, die von den Heizkörpern und den Behälterwandungen gebildeten ringförmigen Durchtrittskanäle nacheinander passiert.

Claims

2. Vorrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß das Dampfflüssigkeitsgemisch entweder von den äußeren nach den inneren oder von den inneren nach den äußeren Durchtrittskanälen geleitet wird.

3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Uberleitung der Flüssigkeit in die Durchtrittskanäle oberhalb und unterhalb der Heizkörper Leitvorrichtungen angeordnet sind.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgangsquerschnitt der Ringkanäle und die Heizoberfläche den wechselnden Begleitumständen des Verdampfungsprozesses, z. B. dem Wechsel der Volumina, der Konzentration, der Dampfmenge usw. angepaßt ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkörper in verschiedenem Abstand voneinander eingebaut sind.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme derFlüssigkeit vor ihrem Eintritt in die Ringkanäle und nach ihrem Austritt aus den Ringkanälen getrennte Räume vorhanden sind, so daß eine Vermischung der Flüssigkeiten verhindert ist.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Leitvorrichtung um eine Achse drehbar ist.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an der drehbaren Leitvorrichtung zwecks Reinigung der Heizkörper Abstreiforgane befestigt sind.

9 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Abdichtung an der Unterseite der Leitvorrichtung ringförmige Ansätze vorhanden sind, die in den auf den Heizkörpern angeordneten Ringen geführt werden.

IO. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen so ausgebildet sind, daß das durch sie umgeleitete Dampfflüssigkeitsgemisch beide Seiten des folgenden Durchgangskanals -möglichst gleichmäßig bestreicht.

II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, gekennzeichnet durch Anordnung von Leitschaufeln, die die Flüssigkeit in tangentialer Richtung in die Ringkanäle einlaufen lassen.

I2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizringe entsprechend der verschiedenen Konzentration der Flüssigkeit mit Heizdampf von verschieden hohen Drucken gespeist werden.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung überhitzten Dampfes als Heilmittel der überhitzte Dampf zuerst durch einen Heizring geleitet wird, der mit der Flüssigkeit höherer Konzentration in Berührung kommt, um dann in einen anderen Heizring übergeleitet zu werden, der mit Flüssigkeit niedrigerer Konzentration in Berührung steht.

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I für den Fall, daß die Brüdendämpfe abgesaugt, verdichtet und wieder als Heizdampf in die Heizkörper gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizringe mit verschiedenen Druckstufen des Kompressors verbunden sind.