DE532876C

DE532876C - Waermeaustauschvorrichtung, insbesondere fuer Destillationsanlagen

Info

Publication number: DE532876C
Application number: DEH119452D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-02-28
Filing date: 1928-12-12
Publication date: 1931-09-04

Description

Wärmeaustauschvorrichtung, insbesondere für Destillationsanlagen Die Erfindung betrifft eine Wärmeaustauschvorrichtung, insbesondere für Destillationsanlagen, die aus einzelnen flachen Zellen aufgebaut ist.
Es sind bereits Wärmeaustauschvorrichtungen zum Erwärmen oder Kühlen von Flüssigkeiten und Dämpfen bekannt geworden, welche aus übereinanderliegenden Kühlzellen zusammengesetzt sind. Diese vorbekannten Kühlzellen sind verhältnismäßig hoch und besitzen teilweise bereits besondere Ein- und Austrittsstutzen, mit deren Hilfe sie in Serien- oder Parallelschaltung oder Serien-und Parallelschaltung gebracht werden können.
Mit Hilfe dieser Vorrichtungen gelingt es zwar, die Wärme von zwei verschiedenen, durch die Zellen strömenden Mitteln auszugleichen. Mit diesen Anlagen kann jedoch die Aufgabe, die Wärme von zwei, drei oder mehr Mitteln auf ein anderes Mittel zu übertragen, nicht in befriedigender Weise gelöst werden.
Dies ist aber in vielen Fällen sehr erwünscht; z. B. wenn es sich darum handelt, in einer solchen Anlage gleichzeitig, jedoch in voneinander getrennten Räumen, die Dämpfe verschiedener chemischer Stoffe niederzuschlagen oder wenn durch Übertragung der Wärme von mehreren Mitteln auf ein anderes Mittel ein Wärmeaustausch vollzogen werden soll.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Wärmeaustauschvorrichtung, insbesondere für Destillationsanlagen, die auch die beiden genannten Aufgaben zu lösen vermag. Dies wird dadurch ermöglicht, daß die flachen einzelnen Zellen durch Trennwände in mehrere nebeneinanderliegende Kammern unterteilt sind, von denen jede mit einem Ein- und Austrittsstutzen für den Anschluß von Rohrkrümmern versehen ist. Hierdurch ist es möglich, in einer Anlage sehr gedrungener und einfacher Bauart gleichzeitig verschiedene Mittel nebeneinander durch ein einziges Abkühlungsmittel zu kondensieren. Dabei herrscht in allen benachbart liegenden Kammern derselben Zelle nahezu dieselbe Temperatur.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Fig. I eine Seitenansicht der Anlage teilweise geschnitten, Fig. 2 einen, waagerechten Schnitt einer der Zellen der Anlage, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 eine Endansicht hierzu, Fig. 5 bis I6 verschiedene Formen von Knierohren oder Rohrkrümmern zur Verbindung der einzelnen Zellen Die Kolonne ist in Fig. 1 in der Weise geschaltet, daß in ihr der Wärmeaustausch zwischen zwei Flüssigkeiten vorgenommen werden kann, wobei die zu kühlende Flüssigkeit in den Zellen und das Kühlmittel in den Zirkulationsrohren kreist.
Die Kolonne besteht aus einem hohlen Sockel 1 mit Einlaßstutzen2, übereinander aufgebauten Zellen 3, die voneinander durch dicht schließende Zwischenstücke 4 getrennt werden, Rohrkrümmern 5, die je zwei Zellen verbinden, und einer Bekrönung 6 mit Aus- -lauf 7, die mit dem Sockel 1 durch Spannstangen 8 verbunden ist und mit einer Kupperl 9 mit Auslaßstutzen 10 versehen sein kann.
Die Wärmeaustauschzellen, von denen eine in den Fig. 2 bis 4 gesondert in vergrößertem Maßstabe dargestellt ist, haben eine beträchtliche Austauschfläche und bestehen je aus einem flachen Kasten mit zahlreichen Zirkulationsrohren II.
Jede der Zellen wird durch zwei Scheidewände I2 und I3 in drei Kammern, b, c getrennt, durch die die zu kühlende Flüssigkeit fließt. Die Zwischenstücke 4 bestehen aus Ringen, die vollkommen dicht an die Zellen schließen und so Abteile I5 für das durchzuleitende Kühlmittel bilden. Die die Zellen verbindenden Rohrkrümmer 5 liegen außerhalb der Wandung, die den Raum für das kreisende Kühlmittel begrenzt.
Die zu kühlende Flüssigkeit ~ tritt oben durch den Stutzen 19 ein, zieht durch die Zellen 3 und deren Verbindungen 5, um unten durch den Stutzen 14 auszutreten. Das Kühlmittel wird unten durch den Stutzen 2 eingeführt, geht durch die Abteile 15 und die RohreII der Zellen 3 und tritt durch den Stutzen 7 oder aus dem Stutzen g oben aus.
Dieser Kolonnenapparat bildet somit einen aus auswechselbaren Elementen aufgebauten Wärmeaustauschturm, dessen Höhe beliebig geändert werden und in dem man durch Anbringen und Auswechseln verschiedenartiger Formen von Rohrkrümmern oder gleichartigen Verbindungsstücken nach Fig. 5 bis I6 den von den Flüssigkeiten zu durchfließenden Raum und Weg beliebig ändern kann. Diese Verbindungsstücke mit zwei, drei, vier oder fünf Armen ermöglichen es, den Durchfluß durch drei parallele Kammern auf einen solchen durch zwei und weiter auf einen durch nur eine Kammer zu drosseln oder umgekehrt ihn zu vergrößern.
Das Verbindungsstück nach Fig. 5, 6 fördert die Flüssigkeit in parallelen Strömen in allen drei I Kammern a, b, c, die Form nach Fig. 7, 8 nur in den beiden Kammern a und b, während die Flüssigkeit in der Kammer c derselben Zelle in umgekehrter Richtung strömt. Bei Verwendung eines Verbindungsstückes nach Fig. 9, IO wird die Flüssigkeit von allen drei Kammern a, b, c einer Zelle in eine einzige Kammer c'der darunterliegenden Zelle geleitet, während durch ein Verbindungsstück nach Fig. II, I2 die drei Kammetn a, b, c-einer Zelle mit zwei Kammern b', c'der darunterliegenden Zelle verbunden werden. Durch die Form nach Fig. 13, 14 wird schließlich die Flüssigkeit von einer Kammer a einer Zelle in die benachbarte Kammer b durch die Form nach Fig. I5, I6 die Flüssigkeit aus zwei nebeneinanderliegenden Kammern a und b einer Zelle in eine Kammer b' der darunterliegenden Zelle geführt.
An den Verbindungsstücken kann man Stutzen I7 zum Einsetzen von Thermometern, verschließbare Zugangsöffnungen 18 oder Hähne zum Abziehen von Proben usw. anbringen. Besondere Vorteile der Bauart zeigen sich auch bei Reparaturen. Es genügt, die zu reparierenden oder auszuwechselnden Teile der Kolonne zu isolieren, ohne dabei den Betrieb der ganzen Anlage stillzusetzen.
Ferner ist es möglich, nach Belieben die Höhe des Turms durch weiteren Aufbau von Elementen, - die alle gleichförmig und aúswechselbar sind, zu vergrößern oder durch Abbau zu verringern. Der Wärmeaustausch ist beispielsweise in der Kaliindustrie als Kondensator zum Niederschlagen-von-VVasserdampf von Destillationsdämpfen von Brüden, zum Kondensieren und Kühlen von Mineralölen, pflanzlichen und tierischen Ölen verwendbar.
Wird der Apparat zum Erwärmen von Flüssigkeiten oder zum Kondensieren von Dampf benutzt, so wird man ihn waagerecht anordnen und den Sockel durch eine Kuppel ersetzen.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H : Wärmeaustauscheinrichtung, insbesondere für Destillationsanlagen, die aus einzelnen flachen Zellen und Zwischenstücken aufgebaut ist, die das Kiihlmedium in gleichmäßigem Strom durchfließt, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen Einzelzellen durch Trennwände (I2, I3) in mehrere nebeneinanderliegende Kammern (a, b, c) unterteilt sind, von denen jede mit einem Ein- und Austrittsstutzen für den Anschluß von Rohrkrümmern versehen ist.