DE42502C - Neuerung an Vacuum-Destillir- und Verdampfapparaten mit horizontalen Verdampfungsröhren - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft Destillationsapparate, bei welchen die Flüssigkeit während der Verdampfung durch Rohrkörper geführt wird, und verfolgt den Zweck, einen compacten und leicht aufzubauenden Apparat zu schaffen, welcher auf grofse Flüssigkeitsmassen einwirkt, sich in Zwei- oder Dreikörper-Systemen anbringen läfst, eine erhöhte Arbeitsleistung herbeiführt, eine bequeme Regulirung zuläfst, ein gleichmäfsiges Product liefert, kurz die Anschaffungs - und Betriebskosten bei Vacuum - Destillations- und Verdampfungsapparaten verringert.

Auf beiliegender Zeichnung wird der Apparat in Form eines Dreikörper-Systems veranschaulicht, da Wirkungsweise und Construction dieser Ausführungsform die bei Ein- oder Zweikörper-Systemen zur Geltung kommenden Principien einschliefsen. Und zwar ist Fig. 1 eine Seitenansicht, Fig. 2 ein Grundrifs und Fig. 3 eine Vorderansicht des Apparates; Fig. 4 zeigt einen verticalen Längenschnitt durch die Scheidekammer A mit den Uebersteigplatten A¹, dem Schwimmergehäuse E mit dem Schwimmer α und dem Flügelventil b, sowie mit der Zwischenplatte B¹ zur Aufnahme der Röhren T, Fig. 5 einen Querschnitt durch die Scheidekammer, um die Construction der Uebersteigplatten Α^Λ zu verdeutlichen, Fig. 6 einen Längenschnitt durch die Scheidekammer A, um die Anordnung der Uebersteigplatten A¹ klarzulegen, Fig. 7 einen Längenschnitt in vergröfsertem Mafsstabe durch die Vertheilungskammern L" und einen Theil des Cylinders H"\ wodurch der theilweise Verschlufs der Röhren T durch die Stöpsel K¹, die Stiftenplatte H¹ . mit den konischen Stiften J¹, die Welle L¹ und der Hebel zum Justiren der Speisung, der Wasserverschlufs S mit Stopfbüchsen i/, sowie die Einlafsrohre O¹ für die zu verdampfende Flüssigkeit zur Anschauung gebracht werden, Fig. 8 einen Aufrifs der Stiftenplatte H¹ mit dem zur Versteifung derselben dienenden Kreuz R, Fig. 9 eine Ansicht des Wasserverschlusses S, Fig. 10 einen Längenschnitt (vergröfsert) durch Rohr T mit Stöpsel K¹, Oeffnung e. und zurückgezogenem Stift I¹, schliefslich Fig. 11 denselben Schnitt bei eingestecktem Stift I¹.

Beim Betriebe von Destillations- und Verdampfungsapparaten mit spiralförmigen Rohrschlangen, in welchen grofse Flüssigkeitsmengen behandelt werden sollen, hat es sich als nothwendig herausgestellt, die Anzahl der Schlangen behufs Erzielung der erforderlichen Heizfläche zu vermehren. Dies ist jedoch nur bis zu einer gewissen Grenze zu ermöglichen; wird letztere überschritten, so treten, und zwar besonders da, wo Mehrkörper-Systeme in Anwendung kommen, sehr bedenkliche Uebelstände zu Tage, unter welche die erhöhten Unkosten, die Vergröfserung des Raumes und die bedeutende Menge der der Luft ausgesetzten und dichtzuhaltenden Verbindungsstellen zu zählen sind. Derartige Uebelstände werden nach vorliegender Erfindung dadurch vermieden, dafs man einen Cylinder anwendet, welcher eine grofse Anzahl Röhren enthält, von welchen jede das Aequivalent einer Rohrschlange bildet und in Verbindung mit einem Vertheilungsmechanismus so angeordnet ist, dafs sie die Flüssigkeit ganz gleichmäfsig

empfängt und an eine gemeinschaftliche Scheidekammer abgiebt. Die Verbindungsrohre und Ventile finden in dem nun folgenden, die Wirkungsweise des Apparates erläuternden Theile ,der Beschreibung Erwähnung.

Zunächst läfst man gleichzeitig die mit dem Flüssigkeitsbehälter verbundene Pumpe Q und die Vacuumpumpe 0, Fig. ι bis 3, ■ angehen. Letztere erzeugt ein theilweises Vacuum im ganzen Apparate. Sobald sich die Flüssigkeit in dem Wasserstandsglase f der kleinen Kammer G zeigt, wird die Pumpe P in Betrieb gesetzt und vermittelst des Dampfrohres K in den ersten Cylinder H" Dampf eingeführt, dessen Druck das Ventil. L regelt. Da nun die in die Vertheilungskammer L" eintretende Flüssigkeit das Bestreben hat, gänzlich durch die Oeffnungen der unteren Röhren einzuströmen, so wird, um dies zu verhindern, der Hebel M¹ so weit nach einwärts bewegt, dafs die konischen Stifte 7¹ in die Oeffnungen e der Stöpsel K¹ eintreten und diese theilweise verschliefsen. Die Wirkung dieser Einrichtung zeigt sich sofort durch einen geringen, auf die durch Rohr O¹ eintretende Flüssigkeit zurückwirkenden Druck, und die Flüssigkeit wird gezwungen, in der Kammer L" bis zum Niveau der oberen Röhren emporzusteigen, sämmtliche Röhren in gleicher Menge zu durchfliefsen und hierbei theilweise zu verdampfen. Die concentrirte Flüssigkeit nebst den entwickelten Dämpfen gelangt dann in die Scheidekammer A, Fig. 4 bis 6, in welcher beide unter dem Einflufs des vergröfserten Raumes und der mechanischen Einwirkung der Uebersteigplatten A¹ getrennt werden. Hierbei gelangen die Dämpfe durch die Oeffnungen g in das Rohr H und aus diesem in den zweiten Cylinder H'", während die Flüssigkeit durch die Bodenöffnung h austritt und infolge ihrer Schwerkraft in die Schwimmerkammer E sich ergiefst, aus welcher sie durch Rohr U in die Vertheilungskammer des zweiten Systems übergeführt wird. In diesem System wiederholen sich die vorbeschriebenen Vorgänge, ebenso in dem dritten System. Von letzterem treten die Dämpfe in den Condensator W der Vacuumpumpe O, die concentrirte Flüssigkeit dagegen wird durch die Pumpe P abgeführt. Sobald der Apparat in Betrieb gesetzt ist, suchen die Luftverdünnungen in den verschiedenen Theilen des Apparates im Gleichgewicht mit einander zu bleiben, und es tritt in diesem Bestreben keine Aenderung ein, so lange der in dem ersten System wirkende Dampfdruck und die in dem letzten System hergestellte Luftverdünnung sich nicht ändern. Für gewöhnlich beträgt bei einem Dampfdruck von 1 Atmosphäre im Cylinder des ersten Systems und einem Vacuum von 700 mm im dritten System das Vacuum im ersten System etwa 125 mm und im zweiten System etwa 380 mm Quecksilbersäule.

Was nun die Einzelheiten des Apparates betrifft, so ergiebt sich die Anordnung der Vertheilungskammern, der Stiftenplatten, der Stifte und der Uebersteigplatten aus der Zeichnung.

Nachdem die theilweise concentrirte Flüssigkeit aus den Scheidekammern A bezw. B und C ausgetreten und in die Schwimmerkammer E bezw. jP und G gelangt ist, bedarf man einer selbstthätig wirkenden Vorrichtung, um die Flüssigkeit continuirlich der Vertheilungskammer des nächsten Systems zuzuführen, ohne dafs irgendwie Dämpfe mit übertreten. Dies ist wichtig, da sonst die Homogenität des Flüssigkeitskörpers in den Vertheilungskammern L" gestört wird und Dampf durch einige der Oeffnungen e hindurchtreten würde, was eine Beeinträchtigung der gleichmässigen Speisung zur Folge haben würde. Um nun den Durchtritt der Dämpfe zu verhindern, ist das durch Schwimmer α bethätigte Flügelventil b vorgesehen, Fig. 4. Das höhere Vacuum in den mit der Flüssigkeit zu speisenden Röhren saugt die ganze von dem Ventil b durchgelassene Flüssigkeit an. Es ist ersichtlich, dafs die in die Kammer E eintretende Flüssigkeit das Niveau erhöhen und durch Einwirkung auf den Schwimmer α das Ventil b öffnen würde, was ein Abfliefsen der Flüssigkeit im gleichen Verhältnifs zur einfliefsenden Menge zur Folge hätte.

Da die Wandungen der Cylinder H" H'" und H"" gewöhnlich aus Eisen und die Röhren T aus Kupfer hergestellt sind, so ist Vorkehrung zu treffen, um den Unterschied zwischen der Zusammenziehung und Ausdehnung der beiden Metalle wirkungslos zu machen. Dies geschieht dadurch, dafs man der Platte B¹ einen solchen Durchmesser giebt, dafs ihr aufserhalb der von den Röhren eingenommenen Fläche liegender Umfang nach Art eines vibrirenden Diaphragmas wirkt und sich so ohne nachtheilige Spannung der Ausdehnung und Zusammenziehung der Röhren anpafst.

Die Condensationsflüssigkeit in den Cylindern H" H'" H"" wird durch die Rohre V abgeführt und schliefslich durch die Luftpumpe O entfernt, was aber auch auf andere Weise, wie z. B. durch eine mit dem Ablauf eines jeden Cylinders verbundene besondere Pumpe, geschehen kann.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   Bei Vacuum-Destillir- und Verdampfapparaten mit horizontalen Verdampfungsröhren.·

   i. Die Combination des Systems von· horizontalen Verdampfungsröhren (T) mit einer gemeinsamen Speisevorrichtung (H¹) für

   sämmtliche Röhren an einer Seite und einer Scheide- oder Saftfangkammer (A) an der anderen Seite (Fig. 4 und 7).
   Die Vorrichtung zum Vertheilen der Flüssigkeit in die Verdampfungsröhren, gekennzeichnet durch die Stöpsel k¹ mit Oeffnungen e, die konischen Stifte I¹ und die mittelst der durch Stopfbüchse d hindurchgeführten Stange
   Stiftenplatte H¹.
   Die Verbreiterung

   zu handhabenden des Umfanges der Platte B¹ in der Scheidekammer E zur Aufnahme der Enden der Verdampfungsröhren T, welche als vibrirendes Diaphragma wirkt, um das Ausdehnen oder Zusammenziehen der Verdampfungsröhren unschädlich zu machen.

   Die Uebersteigplatten A ^! (Fig. 4 und 5) in der Scheidekammer A mit abwechselnd an gegenüberliegenden Seiten angeordneten Oeffnungen (g) für' den Durchlafs der Dämpfe.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen. .