-
Vorrichtung zum Erhitzen von Flüssigkeiten, insbesondere zum Polymerisieren
fetter Öle Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erhitzen von Flüssigkeiten,
insbesondere zum Polymerisieren fetter Öle.
-
Erfindungsgemäß besitzt diese Vorrichtung zwei konzentrisch zueinanderliegende,
mit einer Zu- und Abflußleitung versehene Ringräume, die vom Öl nacheinander durchströmt
werden und von welchen der äußere Ringraum von einer Heizkammer umgeben ist.
-
Auf der Zeichnung ist in Abb. i ein Ausführungsbeispiel des Erhitzers
im Schnitt dargestellt. Abb. 2 und 3 zeigen im Schnitt den oberen Teil des Erhitzers
in einer abgeänderten Ausführung.
-
In den Außenmäntel r, der oben durch den Decke12 abgeschlossen ist,
ragen von unten das Zwischenrohr 3 und das Innenrohr 4 hinein,. Die dadurch gebildeten
Ringräume 5 und 6 sind unten durch entsprechende Ringdecke17 und 8 verschlossen.
Am unteren Ende des Außenmantels i ist eine Zuflußleitung 9 angeschlossen, in die
ein Hahn i o eingebaut ist. In gleicher Weise ist am unteren Ende des Zwischenrohrs
ein oben offenes Steigrohr i i vorgesehen. In einer bestimmten Höhe ist am Steigrohr
i i die Abflußleitung 12 angeschlossen. Am unteren Ende des Steigrohrs ii ist ferner
ein Entleerungshahn 13 angebracht.
-
Am oberen Teil des Außenmantels ist eine Heizkammer 14 vorgesehen.
Die Verbrennungsgase des verwendeten Brennstoffes werden nach unten durch die Ringkammer
15 abgezogen, die durch Einbau von mit Löchern auf verschiedenen Seiten versehenen
Zwischenwänden 16 so aufgeteilt ist, daß die Verbrennungsgase einen möglichst langen
Weg (in Zickzackform) nehmen müssen. Die Gase werden durch das Rohr 17 abgezogen.
-
Der ganze Erhitzer ist zweckmäßig mit einer Isolierung 18 versehen.
-
Die zu erwärmende Flüssigkeit fließt durch die Zuflußleitung 9 dem
Ringraum 5 zu, steigt in diesem nach oben und gelangt über den Rand des Zwischenrohrs
3 in den Ringraum 6. In dem Ringraum 6 strömt die Flüssigkeit nach abwärts und fließt
unten aus dem Ringraum 6 in das Steigrohr i i. In diesem steigt die Flüssigkeit
bis zur Stelle, wo das Abflußrohr 12 angesetzt ist, und fließt dann durch das Abflußrohr
12 ab. Das Steigrohr i I ist oben offen, damit infolge des nach abwärts führenden
Abflußrohrs 12 keine Heberwirkung, eintritt.
-
Die Höhe der Anschlußstelle des Rohrs 12 am Steigrohr i i bestimmt
nach dem Gesetz der kommunizierenden Röhren die Höhe des Flüssigkeitsspiegels im
Erhitzer. Dieser Flüssigkeitsspiegel wird indessen etwas höher liegen als die genannte
Anschlußstelle, da die Flüssigkeit im Ringraum 6 eine höhere Temperatur als im Steigrohr
aufweist.
Damit die Flüssigkeit nicht in das Innenrohr ¢ gelangt,
reicht dieses etwas weiter in den Außenmantel i hinein als das Zwischenrohr 3.
-
Die in dem Ringraum 5 aufsteigende Flüssigkeit wird durch die in der
Kammer 15 nach abwärts strömenden Gase erwärmt. Es findet außerdem eine Wärmeabgabe
der den Ringraum 6 verlassenden Flüssigkeit an die in den Ringraum 5 frisch eintretende
Flüssigkeit statt. Beide Wärmeübertragungen geschehen in vorteilhafter Weise, da
sich jedesmal die beiden Medien nach dem Gegenstromprinzip bewegen.
-
Die bei der Erwärmung sich bildenden Dämpfe bzw. Gase verlassen den
Erhitzer durch das Innenrohr ¢ und werden in entsprechenden Vorrichtungen weiter
behandelt bzw. in Behältern gesammelt.
-
Der Durchfluß der Flüssigkeit durch den Erhitzer wird durch den Hahn
i o geregelt, sofern in der Leitung 9 immer derselbe Druck herrscht. Dies kann beispielsweise
dadurch bewirkt werden, daß die Flüssigkeit aus einem Behälter entnommen wird, in
dem der Flüssigkeitsspiegel durch geeignete Mittelkonstant gehalten wird.
-
In gewissen Fällen kann die Erwärmung im Erhitzer durch eine Flüssigkeit
oder durch Dampf erfolgen- (Die Kammer i¢ wird dann in entsprechender Weise umgestaltet.)
Die zu erwärmende Flüssigkeit wird in diesem Fall beim Aufsteigen im Ringraum 5
im ganzen unteren Teile desselben nur durch die im Ringraum 6 absteigende bereits
erwärmte Flüssigkeit und im oberen Teil des Ringraumes 5 durch die Heizflüssigkeit
bzw. den Heizdampf. erwärmt.
-
Die Ausbildung des Erhitzers nach Abb. i ist in den Fällen vorteilhaft,
wo eine bis zu einer hohen Temperatur erwärmte Flüssigkeit schnell wieder abgekühlt
werden muß. Dieses ist z. B. bei der Verarbeitung von Leinöl der Fall, wenn daraus
Lackleinöl gewonnen werden soll. Um die in Öl enthaltenen Schleimstoffe zur Abscheidung
zu bringen und um das Öl zu entfärben, muß dasselbe bis zu einer hohen Temperatur
erwärmt werden. Das öl
darf jedoch nicht lange unter Einwirkung dieser hohen
Temperatur bleiben, da es sich sonst verdichtet. In diesen Fällen wird die Größe
des Ringraumes 6 möglichst verringert. Da die Flüssigkeit durch diesen Ringraum
6 aus dem Erhitzer austritt, wird auf diese Weise die Zeit des Verbleibens der Flüssigkeit
im Erhitzer bei hoher Temperatur verkürzt. Eine Verringerung des Querschnitts dieses
Ringraumes 6 kann jedoch nur durch Vergrößerung des Durchmessers des Innenrohrs
¢ erfolgen, da der Umfang des Zwischenrohrs 3 durch die für den Wärmeübergang nötige
Fläche bestimmt wird. In manchen Fällen ist es bei der Behandlung von Flüssigkeiten
durch Erwärmung nötig, die bis zu einer hohen Temperatur erwärmte Flüssigkeit mehr
oder weniger lange auf derselben Temperatur zu halten, beispielsweise bei der Polymerisierung
von Öl. In solchem Falle wird der obere Teil des Apparats nach Abb. 2 ausgebildet.
Die Flüssigkeit, welche sich im oberen breiteren Teil des inneren ringförmigen Raumes
befindet, bewegt sich hier ohne besonderen Temperaturabfall langsam nach unten.
-
Wie Abb, 2 zeigt, kann die Erweiterung nur im oberen Teil erfolgen,
wenn die Flüssigkeit nach bestimmtem Verbleiben bei bestimmter Temperatur schnell
abgekühlt werden muß. Wenn keine schnelle Abkühlung verlangt wird und wenn kein
Grund vorliegt, den Inhalt des Erhitzers zu verringern, beispielsweise wegen Feuergefährlichkeit,
kann die Erweiterung des inneren ringförmigen Raumes auf der ganzen Höhe des Erhitzers
vorgenommen werden. Im letzten Falle wird die Form des Apparats sich von der Bauart
nach Abb. i nur durch andere Maßverhältnisse unterscheiden. Unter Umständen kann
auch das innere Rohr ganz wegfallen. Die Entfernung der entstehenden Gase erfolgt
dann durch eine Öffnung im Deckel des Erhitzers.
-
Wenn es nötig ist, das Zurückfallen von Tropfen, die durch das Kondensieren
von verdampfter Flüssigkeit am Deckel und an den Wänden des Außenmantels entstehen,
in die zu behandelnde Flüssigkeit zu verhindern, erhält der obere Teil des Erhitzers
die Form nach Abb. 3. Bei einer derartigen Ausbildung des oberen Teils werden die
Tropfen der Flüssigkeit, welche sich auf der kegelförmigen Fläche des Deckels bilden,
in das innere Rohr hineinfallen, und die sich an den Wänden, bildenden Tropfen sammeln
sich in dem ringförmigen Raum, der durch den oberen Teil des Außenmantels i und
des besonderen Mantels 13 gebildet wird. Aus diesem Raume kann die Flüssigkeit
absatzweise durch einen Hahn herausgelassen werden, welcher auf der Zeichnung nicht
dargestellt ist, oder die Flüssigkeit wird ohne Unterbrechung durch ein hydraulisches
Sperrventil entfernt.