DE3852C

DE3852C - Vacuum - Verdampfapparat unter Anwendung von mehr als drei Körpern für Zuckersäfte und andere Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE3852C
Application number: DENDAT3852D
Authority: DE
Original assignee: N. RlLLIEL'X, Civil-Ingenieur, in Paris

Description

V r

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen des vor mehr als 35 Jahren von mir construirten Vacuumapparates mit drei Körpern (triple effet). Dieselben bestehen darin, eine gegebene Wärmemenge auf eine gröfsere Menge von Körpern mit gleichen oder ungleichen Heizflächen zu vertheilen, um auf diese Weise einen Vacuumapparat (effet multiple) zu schaffen, der den gebräuchlichen mit drei Körpern (triple effet) um ein Bedeutendes an Leistungsfähigkeit übertrifft. Während man demnach bis jetzt bei Vacuum-Verdampfapparaten sich auf höchstens drei Körper beschränkt hat, füge ich diesen noch weitere Körper mit gleicher oder ungleicher Heizfläche hinzu und vertheile unter diese 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 oder mehr Körper die Wärmemenge, welche aus der Temperaturdifferenz resultirt und den Spannungen entspricht, unter welchen die Zuckersäfte in dem ersten der mit dem Condensator in Verbindung stehenden Körper verdampfen.

Zur Rechten des Condensators befindet sich der Dicksaftkörper, welcher entweder vom Abdampf der Maschine oder vom Dampf des ersten, zweiten, dritten und vierten Körpers gespeist wird.

Bei dieser Anordnung gebe ich jedem Körper (ausgenommen dem ersten), welcher den Dicksaftkörper speist, die doppelte Heizfläche wie die des ersteren oder der folgenden Körper.

Die Wärmemenge wird demnach in so viel Theile getheilt, als Körper weniger einem vorhanden sind. Diese Theilung, welche man sehr weit treiben kann, darf jedoch nicht weiter gehen, als nöthig ist, um zwischen zwei auf einander folgenden Körpern einen Druckunterschied herzustellen, welcher genügt, um das Ueberlaufen der Säfte aus einem Körper in den anderen zu ermöglichen. In Bezug auf das finanzielle Resultat besitzt sie keine andere Grenze als den Fall, wo die durch einen Körper hervorgerufene Brennmaterialersparnifs nicht Zinsen und Amortisation des Körpers bezahlt macht.

Auf beiliegender Zeichnung ist die Disposition des neuen Systems unter Anwendung von sechs Körpern veranschaulicht.

Diese Körper A¹ A² A³ . . . A⁶, sowie der Condensator B besitzen die gebräuchliche Construction und Garnitur als Sicherheitsapparate, Ventile, Hähne etc. Am Ende der Batterie befindet sich der Dicksaftkörper C, welcher auf der Zeichnung mit verticalen Heizrohren statt Schlangen dargestellt ist.

Derselbe ist mittelst des Rohres D entweder mit dem Reservoir für abgehenden Maschinendampf oder durch die Ventile d d mit mehreren der ersten Körper verbunden, je nachdem man

die EinkpcHung des Saftes schneller oder lang-: samer vornehmen will;'

■·. Dementsprechend erhalten die Körper A² und Ä³ eine doppelt'so grofse Heizfläche wie die anderen Körper. ' ' . ;■·

Die bei der Einrichtung dieses Systems mafsgebenden Punkte sind die Temperaturen und Spannungen, welche mit der Beschaffenheit der Zuckersäfte noch verträglich sind und in dem ersten und letzten Körper angewendet werden können. Nach meinen Erfahrungen kann man speciell für Rübenzuckersäfte ohne Nachtheif für den zu erzeugenden Zucker mit einer Temperatur von ungefähr 104⁰ und einer Spannung von 1,2 Atmosphären oder 90 cm Quecksilbersäule die Verdampfung beginnen, wobei Dampf von 1,75 Atmosphären Spannung zum Erhitzen der Säfte dienen kann. Nun arbeitet man aber in der Praxis in der Regel mit einem Vacuum von 120cm Quecksilbersäule, was einer Temperatur von 56 ° entspricht. Unter diesen Bedingungen beträgt die Differenz der äufsersten Temperaturen, das sogenannte » Temperaturgefälle« , ungefähr 48 °. Diese Gröfse theilt man in fünf Theile bei einer Anzahl von beispielsweise sechs Körpern, der Quotient 9,6° ergiebt den Temperaturunterschied zwischen zwei auf einander folgenden Körpern, oder zwischen Temperatur des Heizdampfes und der zu verdampfenden Flüssigkeit in demselben Körper, welche Gröfse wir »partielles Temperaturgefälle« nennen wollen. Demnach erhält man für die Temperatur und Spannung jedes Körpers die in folgender Tabelle bezeichneten Zahlen, in welcher die Temperaturen etwas abgerundet sind:

	·' Γ	2	■3; -	"f	■ . .··	6
Körper	ι 04	■ 95	84 ^:	.'Ή.'	5'^:-^:	₅6
Temperatur (Grade Celsius)	87,5	63,4	41,6	28,8	'6:6,	12,3
Spannung in Centim. Queck silbersäule

Die Spannungszahlen dieser' Tabelle entsprechen der Spannung des gesättigten Wasserdampfes von der Temperatur des Dampfes in den Körpern. Diese Zahlen sind nur angegeben, um eine Idee von dem Vorgange zu geben, haben aber keinen, Anspruch auf absolute Genauigkeit, da bekanntlich die Zuckerlösungen infolge ihrer Zähigkeit nicht dieselben Siedepunkte besitzen wie das Wasser. Die Abweichungen können für jeden Körper bis ι oder 2° betragen.

Wie schon erwähnt, kann man in das System eine noch gröfsere Anzahl Körper einschalten, welche Anzahl von dem Temperaturgefälle abhängig ist, das seinerseits wiederum vergröfsert werden kann, wenn man mit dem Vacuum so weit geht wie bei den Condensern der guten Dampfmaschinen.

Die folgende Tabelle veranschaulicht die Temperaturen und Spannungen einer Batterie von zwölf Körpern, wobei der Dicksaftkörper mit eingerechnet ist.

Körper	I	2	3	4	5	6	7	8	9	10	I I	12
Temperatur	104	98	92	86	80	74	68	62	56	5°	44	40
Spannungen in Centim. Quecksilber säule	87,5	70,7	56,7	45	35,5	27,7	21,3	16,3	12,3	9,2	6,8	5,5

Diese Beispiele mögen genügen.

In dem Falle, dafs zwei Körper hinzugefügt werden, d. h. mit einer Batterie von fünf Körpern, wird die Productionskraft des Systems verdoppelt und die Ersparnifs an Brennmaterial 50 pCt. betragen.

Es kann nach meinen Berechnungen die Menge des Brennmaterials bis auf Y₈ reducirt werden, wenn man mein System in seiner ganzen Vollständigkeit anwendet, während eine achtmal gröfsere Leistungsfähigkeit erzielt wird.

Ueber die Anordnung des Dicksaftkörpers mögen folgende Bemerkungen genügen.

Auf der Zeichnung ist derselbe rechts vom Condensator gezeichnet; je nachdem man schnell oder langsam die Einkochung vornehmen will, wird der Körper mit dem Reservoir für die abgehenden Maschinendämpfe oder mit einem der Körper, sei es mit dem ersten, dem zweiten oder dritten, verbunden'; der Dicksaftkörper kann die Hälfte der Heizfläche der Verdampfungsapparate behalten.

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In Anbetracht der Dickflussigkeit des Saftes wird die Temperaturdifferenz ,ungefähr das Doppelte des*:oben erwähnten partiellen Tem-· peraturgefälles i .vermehrt .um .9-bis io.°, betragen,, welche .letztere Gr.ö.fse der mittleren W.ärmedifferenz. zwischen . Dicksaft und Dampf entspricht. Diese Bedingung bestimmt die Temperatur des für· .den Dicksaftkörper zu: : be- , nutzenden Heizdampfes und demnach' auch die des betreffenden Körpers, der den Dampf zum' Erhitzen des Dicksaftes liefern soll. ' _; ^:i '_,■.

Hierzu darf iromer nur ein Körper verwendet werden, da man nur mit Dampf von derselben ' Spannung arbeiten darf, ohne einen, Theil des Effectes zu verlieren. f '" .. '.-■'.

Schliefslich habe ich noch von den Mitteln zu sprechen, welche angewendet werden'müssen, um das Condensationswasser zu entfernen und die Apparate von der durch· die Fugen dringenden Luft zu befreien: ...■;-.

Die auf der Zeichnung angedeutete Methode ist empfehlenswerth; hiernach wird das Condensationswasser des ersten Körpers wie gewöhnlich von der Speisepumpe mittelst des Rohres b fortgeführt. Für den zweiten Körper jedoch wird das Condensationswasser in zwei Theile zerlegt, der eine wird mittelst des Rohres b' einer zweiten Speisepumpe zugeführt, der andere Theil wird mittelst Rohres Z?² in die Heizkammer des dritten Körpers geleitet, um dort einen Theil seiner Wärme abzugeben. Aus dem dritten Körper leitet man alles Condensationswasser in den vierten, aus dem vierten in den fünften und aus diesem in den letzten, so dafs alles Condensationswasser bis auf die Temperatur des letzten Körpers abgekühlt und einer kleirjen Luftpumpe zugeführt wird, welche die lauft aus den Apparaten entfernt. Auf diese Weise nutzt man die gröfste Menge der im Condensationswasser angesammelten Wärme aus. Diese Anordnung erfordert die Anbringung eines Ventils' ν an jedem Verbindungsrohr &², welches Ventil durch eine Feder derart regulirt wird, dafs nur das Condensationswasser und ein sehr geringes Dampfquantum durchströmen kann, was der Luftpumpe zugeführt wird. .. · . .',

Claims

\ "Patent-Ansprüche: , , Das : vorbeschriebene. System' von Vacuum-Verdampfapparaten mit'mehr als drei Körpern (effet multiple), welches hauptsächlich zum Einkochen von Rübenzuckersäften dient, insbesondere:

1. Die Vertheilung einer gegebenen Wärmemenge auf eine gröfsere Anzahl Körper als drei, welche Körper entweder gleiche oder ungleiche Heizflächen erhalten, wodurch man eine bedeutendere Leistungsfähigkeit als bei alten Systemen (triple effet) und infolge dessen auch eine Brennmaterialersparnifs und Vergröfserung der Production erzielt, je nach¹ der Anzahl der Körper, welche mein System bilden.

2. Das beschriebene System zur Entfernung des Condensationswassers und der durch Fugen etwa eintretenden Luft aus den Apparaten.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.