DE510417C

DE510417C - Ein- oder mehrstufige Vakuumkuehlanlage unter gleichzeitiger Verwendung von Misch- und Oberflaechenkondensatoren

Info

Publication number: DE510417C
Application number: DEK113006D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing A Siebers
Original assignee: Wintershall AG
Current assignee: Wintershall AG
Priority date: 1929-01-17
Filing date: 1929-01-17
Publication date: 1930-10-18

Description

Ein- oder mehrstufige Vakuumkühlanlage unter gleichzeitiger Verwendung von Misch- und Oberflächenkondensatoren In mehrstufigen Kühlanlagen, die zum Wärmeaustausch zwischen heißen und kalten Flüssigkeiten dienen, wird der in jeder einzelnen Stufe durch Verdampfung der heißen Flüssigkeit entstehende Brüden durch die kalte Flüssigkeit niedergeschlagen, und zwar entweder in Mischkondensatoren oder in Oberflächenkondensatoren. Weisen die betreffenden Flüssigkeiten eine merkliche Siedepunktserhöhung auf, wie z. B. die in Chlorkaliumfabriken zur Verwendung kommenden konzentrierten Salzlösungen, so gestattet der Mischkondensator eine mindestens um die Siedepunkterhöhung höhere Anwärmung der Kühlflüssigkeit in der betreffenden Stufe.
Sie beträgt z. B. bei Vakuumanlagen für Chlorkaliumfabriken etwa I0°.
Außer dem besseren Wärmeaustausch ist der Mischkondensator in der Beschaffung und der Unterhaltung erheblich billiger als der Oberflächenkondensator. Der letztere hat dagegen den großen Vorteil, daß er den Brüden getrennt von der Kühlflüssigkeit als Kondensat liefert und dadurch ermöglicht, diese Kühlflüssigkeitsmengen dem Kreislauf der anzuwärmenden und abzukühlenden Flüssigkeiten zu entziehen. Es ist nun in vielen Fällen erwünscht, eine Kombination beider Apparate zu verwenden, um z. B. nur einen Bruchteil der sonst anfallenden Kondensatmenge e in Form von reinem Wasser dem Kreislauf zu entziehen und im übrigen aber die anderen günstigen Eigenschaften der Mischkondensatoren auszunutzen. Es hat sich aber immer gezeigt, daß die Ausrüstung einzelner Stufen mit Oberflächen- und anderer mit Einspritzkondensatoren ein schlechtes Arbeiten der Gesamtanlage verursacht, weil der Wärmeaustausch bei den mit Mischkondensatoren ausgerüsteten Stufen viel intensiver ist und dadurch die Leistung der Oberflächenkondensatoren erheblich verschlechtert.
Dieser Nachteil wird durch die nachstehende Erfindung beseitigt. Sie besteht darin, daß jede Stufe sowohl einen Oberflächenkondensator als auch einen Mischkondensator erhält, wobei die Oberflächenkondensatoren kleiner bemessen sein können als bei Anlagen mit reiner Oberflächenkondensation.
Die Menge der anzuwärmenden Flüssigkeit wird geteilt; der eine Teil geht unmittelbar durch die Oberflächenkondensatoren, der andere Teilstrom wird nun so weit anderweitig vorgewärmt, daß seine Temperaturzunahme in jedem Mischkondensator trotz des besseren Wärmeaustauschvermögens nicht größer ist als die des im Oberflächenkondensator der gleichen Stufe angewärmten Teilstromes.
Dann arbeiten alle Kondensatoren der einzelnen Stufen gleichmäßig, und ohne Beeinträchtigung der anderen Bauart.
Die Vorwärmung des Teilstromes für die Mischkondensatoren wird zweckmäßig in der Weise vorgenommen, daß man zunächst die gesamte anzuwärmende Flüssigkeit durch den Kondensator der kältesten Stufe hindurchschickt und ihn erst nachher teilt in einen Teilstrom, der durch die Oberflächenkondensatoren der anderen Stufen weiter hindurchgeht, während der zweite Teilstrom zunächst durch den Mischkondensator der kältesten und dann in der gleichen Reihenfolge durch die Mischkondensatoren der übrigen Stufen hindurchgeschickt wird.
Beispiel Auf beiliegender Zeichnung (Abb. 1) ist beispielsweise eine zweistufige Vakuumkühlanlage dargestellt, wie sie zum Wärmeaustausch in den Kalifabriken angewandt wird.
Die heiße Lösung kühlt sich in der ersten Verdampfstufe von go0 C auf 680 C und in der zweiten Stufe auf 46" C ab. Der entstehende Brüden von jeder Stufe wird in je einem Oberflächenkondensator Ia und 2a und je einem Mischkondensator 1b und 2b niedergeschlagen. Sämtliche Kondensatoren werden selbstverständlich durch eine Luftpumpe entlüftet. Die Oberflächenkondensatoren haben Kondensatabfluß. Die gesamte anzuwärmende Salzlösung tritt mit einer Temperatur von I5" C in den Oberflächenkondensator der kältesten Stufe 2e Hinter diesem Oberflächenkondensator teilt sich der Flüssigkeitsstrom.
Der eine Teil geht durch den Oberflächenkondensator der ersten Stufe Ia und erwärmt sich hier auf 530, der andere Teil geht zuerst durch den Mischkondensator der kältesten Stufe 2a und erwärmt sich hier von 3I" auf 410. Er durchfließt dann den Mischkondensator der ersten Stufe, um sich hier bis auf 63" zu erwärmen.
Aus dem Zahlenbeispiel ergibt sich, daß sich die anzuwärmende Flüssigkeit in Stufe I im Oberflächen- und Mischkondensator um je 220 C erwärmt. In Stufe II tritt ein geringer Unterschied auf, weil bei diesem Beispiel die Vorwärmung der gesamten anzuwärmenden Flüssigkeit im Oberflächenkondensator 2a stattfindet.
Die Ausführung der Schaltung bei einer einstufigen Anlage geht aus beiliegender Abb. 2 hervor. Die heiße Lösung kühlt sich in der einen Verdampferstufe von 680 auf 46" ab. Der entstehende Brüden wird in dem Oberflächenkondensator Ia und dem Mischkondensator Ib niedergeschlagen. Die Entlüftung der beiden Kondensatoren erfolgt durch eine Luftpumpe. Der Oberflächenkondensator hat Kondensatabfluß. Die gesamte anzuwärmende Salzlösung tritt mit einer Temperatur von I50 in den Oberflächenkondensator Ia ein und wird hier durch den Brüden auf 3IO vorgewärmt. Hinter dem Oberflächenkondensator teilt sich der Flüssigkeitsstrom, von dem ein Teil durch den Mischkondensator Ib hindurchgeht und hier auf 410 vorgewärmt wird.
Selbstverständlich kann die Vorwärmung des durch die Mischkondensatoren gehenden Teilstromes auch durch eine von der Vakuumanlage unabhängige Heizvorrichtung erfolgen. In diesem Falle zeigen sich in allen Stufen annähernd gleiche Temperaturerhöhungen in den Oberflächen- und Mischkondensatoren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Ein- oder mehrstufige Vakuumkühlanlage zum Wärmeaustausch von Flüssigkeiten unter gleichzeitiger Verwendung von Misch- und Oberflächenkondensatoren in jeder Stufe, wobei ein Teil der anzuwärmenden Flüssigkeit durch die Oberflächen- und der andere durch die Mischkondensatoren hindurchgeschickt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Mischkondensatoren gehende Teilstrom vor seinem Eintreten in den ersten Mischkondensator um eine Temperaturspanne vorgewärmt wird, die in erster Annäherung der Siedepunkterhöhung der Kühlflüssigkeit gegenüber dem verdampfenden Lösungsmittel entspricht oder darüberliegt.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmung des durch die Mischkondensatoren zu schikkenden Teilstromes im Oberflächenkondensator der kältesten Stufe vorgenommen wird.