-
Verdampfereinrichtung.
-
Verdampfereinrichtungen sind bekannt, bei welchen im Innern des Verdampfers
ein Kondensator eingebaut ist, z. B. in der Weise, daß Kondensator, Vorwärmer und
Verdampfer ein gemeinsames Heizrohrsystem bilden.
-
Bei solchen Anlagen ist die Wasserverteilung meist durch den verhältnismäßig
kleinen Rieselkörper ungünstig beeinflußt, und die Wasserabscheidung ist oft ungenügend.
-
Es hat sich ferner gezeigt, daß das Umwälzwasser, wenn es durch Absaugen
aus dem Verdampfer entfernt wird, um mehrere Grad höher temperiert ist, als der
Vakuumtemperatur im Verdampfungsraum entspricht.
-
Dies beweist, daß die ganze Überwärme noch nicht restlos in Brüden
umgewandelt wurde.
-
Bei dem Erfindungsgegenstand ist der Kondensator zwar auch im Innern
des Verdampfergehäuses angeordnet, aber die Verdampferelemente sind von dem Kondensator
unter Zwischenschaltung bekannter Wasserscheider getrennt, und für die Nachverdampfung
sind besondere Kanäle zur Verbindung des Raumes für das Umwälzwasser mit dem Kondensationsraum
vorgesehen.
-
Der Erfindungsgegenstand ist in den beiliegenden Zeichnungen beispielsweise
veranschaulicht, und es stellt dar: Abb. I einen lotrechten Längsschnitt durch einen
Verdampfer nach der Erfindung, und zwar nach der Ebene I-I der Abb. 2, Abb. 2 einen
wagerechten Querschnitt nach der Ebene II-II der Abb. I,
Abb. 3
einen lotrechten Längsschnitt durch eine etwas andere Ausführungsform des Verdampfers,
Abb. 4 einen lotrechten Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform.
-
Mit Abstand von dem Mantel 1 des Verdampfers ist im Innern desselben
ein gelochter Blechzylinder 2 vorgesehen und der Zwischenraum mit lose eingesetzten
Holz- oder Eisenplatten 3 versehen Dieser so beschaffene Ringraum bildet das Rieselelement,
ist unten offen und steht durch einen gelochten Boden 4 einer ringförmigen Wasserkammer
5 mit dieser in Verbindung. Das angewärmte Umwälzwasser wird dieser durch einen
Stutzen 6 zugeführt.
-
Im Innern dieses Rieselelementes sind Wasserabscheider 7 und 8 und
in deren Innern ein Kondensator, bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. I ein Oberflächenkondensator,
angeordnet, welcher in bekannter Weise aus dem Rohrbündel 9 der oberen Wasserkammer
10 und der unteren Wasserkammer 1 1 besteht.
-
Stutzen 12 und I3 führen das Kühlwasser zu und ab und können natürlich
auch im Gegensatz zu dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Unterteil des Verdampfers
angeordnet sem.
-
Um den Kondensator etwas unterhalb desselben ist ein ringförmiger
Raum 14 für das Destillat vorgesehen, von welchem das Destillat durch einen Rohrstutzen
15 abgezogen werden kann. Die Vakuumpumpe ist an einem Stutzen 16 im Oberteil des
Verdampfers angeschlossen, während das abgekühlte Umwälzwasser, welches sich in
dem Raum I7 des Verdampfers sammelt, durch die Öffnung 18 abgesaugt wird, um durch
eine Wärmeaustauschvorrichtung geleitet, dem Verdampfer wieder durch den Stutzen
6 zugeführt zu werden. Der Verdampfer wird zweckmäßig mit einem Deckel Ia von größerem
Durchmesser als dem Kondensatordurchmesser verschlossen, um eine leichte Reinigung
und leichten Ausbau des Kondensators zu ermöglichen.
-
Wesentlich ist nun, daß bei diesem Verdampfer der Raum 17 für das
Umwälzwasser mit dem Raum des Kondensators unmittelbar verbunden ist, und zwar durch
Kanäle 19. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die durch Nachverdampfung frei werdenden
Brüdendämpfe dem Kondensator zuzuführen und zur Vermehrung des Destillates zu verwenden.
Da dabei die Dämpfe die ganze Länge des Verdampfermantels I entlangstreichen, außerdem
die Verdampfung nicht mehr mit der großen Geschwindigkeit wie in dem Rieselelement
2, 3 stattfindet, ist der Einbau besonderer Wasserfänger in diesen Kanälen nicht
erforderlich.
-
Die Wirkungsweise des Verdampfers ist folgende: Das vorgewärmte Umwälzwasser
tritt durch den Stutzen 6 in den Ringraum 5 ein und fällt durch den gelochten Boden
desselben, an den Platten 3 herabrieselnd, in den Raum 17. Die Brüdendämpfe treten
durch die Öffnungen des gelochten Zylinders 2 in den Ringraum zwischen diesem Zylinder
und dem nächsten Wasserscheider 7 über und gelangen nach Wanderung durch den Ringraum
7, 8, auf welcher sie von dem mitgerissenen Wasser befreit werden, in den eigentlichen
Kondensationsraum, um sich zuletzt als Destillat in dem Raum 14 zu sammeln. Die
von dem Umwälzwasser in Raum 17 frei werdenden Brüdendämpfe steigen durch die Kanäle
19 auf und treten in den Kondensationsraum über.
-
Der vorbeschriebene Verdampfer findet Verwendung, wo die Brüden mit
fremdem Kühlwasser, also nicht mit Kondensat, niedergeschlagen werden.
-
Der Verdampfer nach Abb. 3 dagegen soll Verwendung finden, wo genügend
Kondensat aus den Arbeitsmaschinen vorhanden ist, um die Brüden restlos niederzuschlagen,
z. B. bei Turbinenanlagen, wo nur etwa 5 bis 7,5 Prozent Zusatzwasser als Destillat
erzeugt werden muß. Bei Kondensationen, die mit Frischwasser arbeiten, können auf
diese Weise ohne Schwierigkeit bis 7,5 Prozent Destillat, auf die Gesamtdampfmenge
berechnet, erzeugt werden, bei Rückkühlung noch bis 5 Prozent Destillat.
-
Auch bei diesem Verdampfer ist, wie bei der Ausführungsform nach
Abb. 1 und 2, an dem Verdampfermantel 20 durch einen gelochten Zylinder 21 ein ringförmiges
Rieselelement gebildet, auf welches das Umwälzwasser durch einen Ringraum 22 aufgegeben
wird. Den Anschluß bildet ein Stutzen 23.
-
Auch hier ist der Kondensator 24 im Innern des Rieselelementes angeordnet
und von diesem durch Wasserscheider 25 und 26 getrennt. Der Hauptunterschied ist,
daß statt eines Oberfiächenkondensators ein Mischkondensator vorgesehen ist. Zu
diesem Zweck ist der unten offene Kondensatormantel oben mit einem Deckel 27 versehen,
der eine Fallöffnung 28 und eine Vielzahl von kleinen Löchern aufweist. Ferner ist
eine Wasserschale 29 angebracht, in welche das Kondenswasser z. B. aus der Turbine
durch einen Stutzen 30 zugeleitet wird und aus welcher sich dasselbe in den Kondensator
ergießt. Das Wasser trifft bei seinem Fall auf Riesel- und Verteilerplatten 3I auf
und schlägt bei seinem Fall die im Gegenstrom entgegenkommenden Brüdendämpfe nieder,
um zuletzt mit dem so erzeugten Destillat sich in dem Raum 32
unter
dem Kondensator zu sammeln. Von hier aus wird es durch ein Rohr 33 abgeleitet. Das
Umwälzwasser sammelt sich in Raum 34 und kann aus diesem durch einen Stutzen 35
abgeführt werden. Rohre 36 leiten das Wasser von den Wasserscheidern in den Raum
34.
-
Auch hier ist Vorsorge getroffen, die Nachverdampfung des Umwälzwassers
auszunutzen.
-
Zu diesem Zweck sind mehrere Kanäle 37 vorgesehen, durch welche die
Brüdendämpfe aus dem Raum 34 im Verlauf der Pfeile 38 und 39 in den Kondensator
gelangen können.
-
Die Vakuumleitung ist an den Stutzen 40 angeschlossen.
-
Die Verdampferanordnung nach Abb. 4 ist für Anlagen bestimmt, wo
größere Destillatmengen nicht erzeugt zu werden brauchen, aber auch nicht genügend
Kondensat als Kühlwasser vorhanden ist, um die Brüden restlos niederzuschlagen.
Aus diesem Grunde wird ein Mischkondensator mit einem Oberflächenkondensatorverdampfer
verbunden.
-
Ein Verdampfer 41 mit Oberflächenkondensator 42, im wesentlichen
von der Bauart des Verdampfers nach Abb. I und 2, ist durch ein Steigrohr 43 mit
einem barometrisch entwässerten Mischkondensator 44 verbunden, in welchem Riesel-
und Verteilerplatten 45 und ein Prallblech 46 vorgesehen sind, letzteres, um die
Brüden aus dem Verdampfer 41 frei in den Mischkondensator 44 austreten zu lassen.
An den Stutzen 47 ist das Fallrohr für Kondensat und Destillat angeschlossen, während
die Entlüftungsleitung sich an den Stutzen 48 anschließt.
-
Statt den Mischkondensator über dem Verdampfer anzuordnen, kann er
auch auf gleicher Höhe, wenn erforderlich, angebracht und das Kondensat und Destillat
durch Pumpen abgesaugt werden.
-
Die vorbeschriebenen Verdampfer weisen gegenüber den bekannten Anlagen
vor allem die Vorteile der einfachen und billigen Bauart und des geringen Gewichts
auf, sind daher besonders für Schiffsbetrieb zweckmäßig.
-
Bei den Ausführungsformen nach den Abb. 3 und 4 wird die Brüdenwärme
nutzbar dem Speisewasser einverleibt, und die Ausführung nach Abb. 4 ist besonders
für gemischten Betrieb geeignet, indem stets so viel Wärme aus den Brüden dem Speisewasser
zugeführt werden kann, als Kondensat vorhanden ist.
-
Dieser Verdampfer kann sich infolgedessen vollständig den schwankenden
Dampfmengen der Arbeitsmaschine anpassen.