DE4223392A1

DE4223392A1 - Vorrichtung zur Kondensation von Wasserdampfanteilen in einem Brüden-Luft-Gemisch, insb. bei der Zuckerfabrikation

Info

Publication number: DE4223392A1
Application number: DE19924223392
Authority: DE
Inventors: Dietrich Fette; Ingwalt Dr Friedemann
Original assignee: Individual
Current assignee: FETTE, DOROTHEA, 32107 BAD SALZUFLEN, DE
Priority date: 1992-07-16
Filing date: 1992-07-16
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2012-07-17
Also published as: DE4223392C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kondensation von Wasserdampfanteilen in einem Brüden-Luft-Gemisch, insb. bei der Zuckerfabrikation, und zwar vorzugsweise bei der mehrstufigen Verdampfungskristallisation als einer der letzten Prozeßstufen und der dabei gegebenen Notwendigkeit den nicht zu Heizzwecken genutzten Brüden zu kondensieren.

Im übrigen geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff des 1. Patentanspruchs. Bei dieser bekannten Vorrichtung zur Kondensation ergeben sich mehrere Nachteile, die darin bestehen, daß nicht nur ein großer Kühlwasserbedarf erforderlich ist, sondern daß auch bei dem relativ geringen Fortschritt der Konden sation große Behälterquerschnitte erforderlich sind.

Die Erfindung möchte diese Nachteile beseitigen , und demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnten Vorrichtungen so zu verbessern, daß kleine Behälterquerschnitte und geringe Kühlwasser mengen ausreichend sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß für Vorrichtungen der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, dem Gegenstromkondensator einen Gleichstromkonden sator vorzuschalten, der in der Nähe des oben gelegenen Brüdeneingangs Düsen zum Einspritzen von gekühltem, umgewälztem Kondensat aufweist und unterhalb seines Brüdenübergangs zum Gegenstromkondensator als Kondensat sammelgefäß ausgebildet ist, dem eine Kondensatpumpe zum Speisen der Düsen zugeordnet ist.

Diese Ausbildung hat den großen Vorteil, daß bei dem ersten Gleichstromkontakt des ausgekühlten Kondensats mit einer vergleichsweise großen Brüdenmenge aufgrund der großen Triebkräfte (Temperaturdifferenz) am Brüdeneingang schlagartig eine intensive Kondensation und damit eine unverzügliche Verringerung des Brüdenvolumens eintreten. Dadurch werden kleinere Apparatequerschnitte möglich. Selbst bei der nunmehr vorgesehenen zweistufigen Kon densation sind erhebliche Verkleinerungen der erfindungsgemäßen Gesamtvorrichtung möglich; dadurch erleichtert sich auch die Montage sowohl bei der Neuherstellung als auch bei Reparatur- und Nachrüstarbeiten.

Da die Gleichstromstufe mit vergleichsweise höherem Tempera turniveau arbeitet, bietet sich mit Vorteil die Mög lichkeit zur verbesserten Wärmenutzung. In Verfolg des Erfindungsgedankens ist daher vorgesehen, dem Kondensat sammelgefäß des Gleichstromkondensators einen Wärme tauscher zuzuordnen, der sein Potential an beliebige Ver braucher abgeben kann. Darüber hinaus kann aber auch der Druck- und/oder Saugseite der erwähnten Kondensat pumpe ein ähnlichen Zwecken dienender Wärmetauscher zu geordnet werden. Diese thermische Beeinflussung des Kon densats hat im übrigen auch den Vorteil, daß die Kon densatpumpe wegen niedrigerer Wassertemperatur geschont wird.

Das erfindungsgemäß Zweistufenverfahren hat den weiteren Vorteil, daß in der ersten Stufe anfallendes Kondensat mit hohem Reinheitsgrad unvermischt mit Kühlwasser für technologische Prozesse abgezogen werden kann.

Die in beiden Stufen bzw. in beiden Reaktionsbehältern - im wesentlichen als stehende Zylindergefäße ausgeführt - genutzten Spritz- oder Sprühdüsen erfordern weder Füllkörper noch Kaskaden oder ähnliche Druckverluste bewirkende Einrichtungen. Aus diesen Gründen ist auch eine lange Betriebsdauer der Gesamtvorrichtung gewährleistet.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.

Die Abbildung zeigt in schematischer Darstellung eine letzte Stufe ( Koch-/Verdampferstation ) bei der Zuckerfabrikation mit angeschlossener Brüdenkondensation.

Die Hauptbestandteile der beiden zur Kondensation dienenden Stufen 1 und 2 sind aufrecht stehende, langgestreckte, meist zylindrische Behälter 3, 4, von denen der Behälter 3 dem Gleichstromkondensator (Stufe 1) und der Behälter 4 dem Gegenstromkondensator (Stufe 2) zugeordnet ist.

Von der Endstufe 5 gelangt der Brüden über eine Leitung 6 oben in den Behälter 3. Dort sind mehrere schräg nach unten gerichtete, den Brüdeneintritt zwischen sich einschließende Düsen 7 zum Einspritzen von gekühltem, dem Umlauf ent nommenem Kondensat angeordnet. Schon mit dem ersten Kontakt des Brüdens mit dem eingespritzten Kondensat tritt schlag artig eine intensive Kondensation ein.

Der untere Teil des Behälters 3 dient als Kondensat sammelgefäß, von dem aus das Kondensat von einer Konden satpumpe 8 abgezogen und den Düsen 7 geleitet wird.

Das Kondensatsammelgefäß ist innen mit Rohrschlangen oder ähnlichen Einrichtungen zur Bildung eines Wärmetauschers ausgestattet. Das zu erwärmende Medium wird bei 9 zuge führt und bei 10 abgezogen; die Rohrschlangen sind bei 11 angedeutet. Eine weitere Wärmenutzungsmöglichkeit ergibt sich durch einen in die Druckleitung der Kondensatpumpe 8 eingeschalteten weiteren Wärmetauscher 12 mit Zulauf 13 und Ablauf 14 für ein beliebiges z. B. flüssiges Medium.

Von der Druckleitung 8′ kann kontrolliert durch ein Ventil 15 Kondensat großer Reinheit für beliebige andere Prozesse abgezogen werden.

Nahe oberhalb des als Kondensatsammelgefäß ausgebil deten Teils des Behälters 3 ist ein Überlauf 16 für den Brüden in den unteren Teil des Behälters 4 vorgesehen, der den Gegenstromkondensator bildet.

Dieser hat an seinem oberen Ende einen Anschluß 17 für die Saugseite einer Luftpumpe 18 und ferner Düsen 19 zur Zuleitung von Frischwasser. Das in diesem Gegenstrom betrieb anfallende Mischkondensat wird unten vom Behälter 4 abgezogen und einem Sammelgefäß zugeführt, wobei die Ab leitung in bekannter Weise füllstandsgeregelt oder barometrisch geschehen kann. Das Sammelgefäß ist mit 20 bezeichnet, eine Abzugspumpe mit 21.

Es sei erwähnt, daß unter den obigen Voraussetzungen die Stufe 1 mit relativ hohem Temperaturniveau und die Stufe 2 mit niedrigem Temperaturniveau arbeiten.

Claims

1. Vorrichtung zur Kondensation von Wasserdampfantei len in einem Brüden-Luft-Gemisch, insb. bei der Zucker fabrikation, vorzugsweise in Verbindung mit einer Verdampferkristallisation, mit einem Gegenstromkondensa tor nach dem Einspritzverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gegenstromkondensator (2) ein Gleichstromkondensa tor (1) vorgeschaltet ist, der in der Nähe seines oben gelegenen Brüdeneintritts Düsen (7) zum Einspritzen von ge kühltem, umgewälztem Kondensat aufweist und unterhalb seines Brüdenüberganges (16) zum Gegenstromkondensator (2) als Kondensatsammelgefäß ausgebildet ist, dem eine Kondensatpumpe (8) zur Speisung der Düsen (7) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Kondensatsammelgefäß ein Wärmetauscher (11) in Wirkverbindung steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß mit der Saug- und/oder Druckleitung der Kondensatpumpe (8) ein Wärmetauscher (12) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatpumpe (8) zur geregelten Abgabe von Kondensat in eine Leitung ausgebildet ist, die von der Speiseleitung für die Düsen (7) unabhängig ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (7) in Mehrfachanordnung vorgesehen sind und den Brüdeneintritt umschließen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei senkrechter Anordnung des Brüdeneintritts die Hauptwirkrichtung der Düsen zum gedachten Zentrum des Hauptbrüdenstromes hin schräg verläuft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich Rohrschlangen (11) oder ähnliche medien führende Elemente innerhalb des Kondensatsammelgefäßes befinden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptreaktionsgefäße (3, 4) der Kondensatoren schlanke, aufrechtstehende, vorzugsweise senkrecht angeordnete und insb. hohlzylindrische Behälter sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptreaktionsbehälter (4) des Gegenstromkon densators an seinem oberen Ende einen Anschluß (17) für eine Luftpumpe und schräg nach unten gerichtete Düsen (19) aufweist, die vorzugsweise von Frischwasser gespeist sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Hauptreaktionsbehälters (4) des Gegenstromkondensators als Sammelbehälter für das Brüdenkondensat mit dem Frischwasser dient.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Düsen den Anschluß (17) umschließend schräg zur Mittelachse des Anschlusses angeordnet sind.