DE4223392C2 - Vorrichtung zur Kondensation von Wasserdampfanteilen in einem Brüden-Luft-Gemisch, insb. bei der Zuckerfabrikation - Google Patents

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 Prozesstufen 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 zugeleitet 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 Kondensatsammelgefässes 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 (11)

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 Anordung 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.