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Vorrichtung an Mehrfach-Verdåmpfapparaten Die Erfindung bezieht sich
auf eine Vorrichtung an Mehrfach-Verdampfapparaten mit Verdampfkörpern und in sie
eingesetzten Heizkörpern und bezweckt, eine gute Ableitulig des Kondensates von
jedem einzelnen Heizkörper und zugleich eine möglichst çollständige Verwertung der
im Kondensat vorhandenen Wärme für Verdampfzwecke zu ermöglichen. Früher hat man
durch Verwendung mehr oder weniger verwickelter, labyrinthartiger Kondensatableiter
erzielt, daß nur Kondensat aber kein Dampf aus den Heizkörpern abgeleitet wurde,
um jeden Dampfverlust zu vermeiden. Es hat sich aber herausgestellt, daß es bedeutend
vorteilhafter ist, einen Teil des Heizdampfes durch die Heizkörper der Verdampfkörper
zu leiten, um das niedergeschlagene Kondensat von seinen Ävärmeüberftagungsflächen
schnell zu entfernen. Dieses Kondensat wirkt nämlich als Isolieren und setzt das
Wärineübertragungs. vermögen der Heizflächen herab.
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Um dies zu ermöglichen und zugleich zu vermeiden, daß durch den Dampfdurchfluß
ein Dampf"eflust entsteht, wird erfindungsgemäß in die Kondensatableitung von jedem
Heizkörper, mit Ausnahme des letzten und gegebenenfalls des ersten, eine das Kondensat
nebst einer gewissen Menge Durchflußdampf durchlassende Drosselstelle und ein darauffolgender
Dampfabscheider eingeschaltet, wobei der Dampfraum jedes Dampfabscheiders mit der
Einlaßseite des Heizkorpers des nachfolgenden Verdampfkörpers verbunden ist, während
der Flüssigkeitsraum jedes Dampfabscheiders mit der Kondensatableitung des nachfolgenden
Heizkörpers verbunden ist und alles Kondensat, das nicht für andere Zwecke abgezogen
wird, einem gemeinsamen Kondensatableiter oder einer gemeinsamen Pumpe, der bzw.
die hinter den letzten Heizkörper eingeschaltet ist, zugeführt wird.
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Der die Drosselstellen durchströmende Durchflußdampf fördert die
Kondensatableitung aus dem Heizkörper und hält zugleich die Wärmeübertragungszahl
für die Heizflächen dieser Heizkörper auf einem hohen Wert. Andererseits bewirken
diese Drosselstellen, daß das aus dem vorhergehenden, mit höherem Druck arbeitenden
Heizkörper abgehende, verhältnismäßig heiße Kondensat zur Selbstverdampfung gebracht
wird, so daß es seine Überschußwärme unter Dampfrückbildung abgibt und mit niedriger
Temperatur abgeht, und zwar mit der Temperatur des aus dem letzten, mit dem niedrigsten
Druck arbeitenden Verdampfkörper abgehenden Kondensats. Die Wärmeverwertung wird
dadurch besonders gut. Dieser
selbstverdampfende Dampf nebst dem
Durchflußdampf wird in den Heizkörper des nachfolgenden Verdampfkörpers eingeleitet
und so auf die beste Weise verwertet. Trotzdem Durchflußdampf in sämtlichen Heizkörpern
verwendet wird, braucht man nur aus dem Heizkörper des letzten Verdampfkörpers Dampf
aus dem System abzuziehen.
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Es wurde schon früher vorgeschlagen, in der gemeinsamen Kondenswasserableitung
Dampfabscheider anzuordnen und den hier abgeschiedenen Dampf dem Heizkörper des
nachgeordneten Verdampfkörpers zuzuführen, aber dadurch läßt sich die eben erwähnte
günstige Wirkung, die mit der Verwendung von Durchflußdampf verbunden ist, nicht
erreichen. Die gleichzeitige Anordnung von Drosselstellen und Dampfabscheidern gemäß
der Erfindung ergibt also die Vorteile, die von der Nachverdampfung aus dem Kondensat
und von der Verwendung von Durchflußdampf herrühren, und ist deshalb sämtlichen
früheren Mehrfachverdampfern an Wärmewirtschaftlichkeit überlegen.
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Die Erfindung beseitigt auch die Schwierigkeiten, die bisher bei
kLehrfach-Verdampfapparaten zum Verdampfen solcher Flüssigkeiten, die ätzende oder
anfressende Bestandteile enthalten und beispielsweise in der Zellstoffindustrie
vorkommen, vorhanden waren.
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Bei den bisher zu diesem Zweck verwendeten Mehrfach-Verdampfapparaten
sind besondere Kondensatableiter von jedem Heizkörper vorgesehen, und die Ventile
in diesen Ableitern werden bald von dem Kondensat angefressen und verursachen Dampfflecken.
Erfindungsgemäß wird nur ein Kondensatableiter für das verunreinigte (anfressende)
Kondensat angewendet, was offenbar sehr vorteilhaft ist. Die Erfindung ist aber
selbstverständlich nicht auf den Fall beschränkt, daß das Kondensat anfressend ist.
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Obwohl der Heizkörper des ersten Verdampfkörpers genau wie die nachfolgenden
(mit Ausnahme des letzten) eingeschaltet werden kann, ist es, wenn dieser erste
Heizkörper mit Frischdampf gespeist ist, vorteilhaft, in an sich bekannter Weise
diesen ersten Heizkörper mit einem besonderen Kondensatauslaß zwecks Abziehung von
reinem Kondensat zu versehen. In diesem Falle wird erfindungsgemäß eine Drosselstelle
in der Dampfleitung zwischen dem Dampfraum dieses Dampfabscheiders und der Einlaßseite
des Heizkörpers in dem zweiten Verdampfkörper angeordnet.
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Die Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht.
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I, 2, 3, 4 sind Verdampfkörper bekannter Bauart mit je einer oberen
Verdampfkammer 5 und einer unteren Kammer 6, die durch ein oder mehrere dickere
Rohre 7 und eine Anzahl dünnerer Rohre 8 miteinander in Verbindung stehen. Zwischen
der oberen und der unteren Kammer ist eine von ihnen getrennte Dampfkammer 9 vorgesehen,
jn der Dampf um die Rohre 7 und 8 zirkuliert.
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Die Rohre7, 8 und die Kammer g bilden zusammen den Heizkörper des
Verdampfkörpers. Die zu verdampfende Flüssigkeit befindet sich in der unteren Kammer
6, reicht in die obere Kammer 5 hinein und wird von dem in der Dampfkammer g zirkulierenden
Dampf erwärmt. Die obere Kammer 5 jedes Verdampfkörpers ist mittels eines Rohres
10 mit der Einlaßseite des Heizkörpers in dem nächstfolgenden Verdampfkörper verbunden.
Der Frischdampf wird durch ein mit einem Ventil II versehenes Rohr 12 in den Heizkörper
des ersten Verdampfkörpers I eingelassen, und das mit Dampf gemischte Kondensat
fließt von diesem Heizkörper durch ein Rohr 13 nach einem kombinierten Dampfabscheider
und Kondensatableiter 14, der in üblicher Weise mit einem Schwimmerventil und Auslaßrohr
für das Kondensat versehen ist. Da das durch das Rohr 13 abfließende Kondensat aus
reinem Wasser besteht, kann es wieder als Speisewasser für Dampfkessel oder zu ähnlichen
Zwecken verwendet werden. Der durch das Rohr 13 strömende Durchflußdampf ist ebenfalls
rein und kann gewünschtenfalls durch ein Rohr 15 abgezogen und für solche Zwecke
verwendet werden, zu denen reiner Dampf erforderlich ist Wenn ein Abziehen nicht
stattfindet, strömt der Durchflußdampf durch ein Rohr I6 mit einer Drosselung 17
nach dem von dem Verdampfkörper I führenden Rohr 10 und wird nebst dem in diesem
verdampften Dampf in den Heizkörper des nachfolgenden Verdampfkörpers 2 eingeführt,
um ihn zu erwärmen.
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Das Kondensat und der Dampf, die aus ihm abfließen und jetzt mit Bestandteilen
der zu verdampfenden Flüssigkeit gemischt sind, entweichen durch das Rohr I8, von
dem ein mit einem Ventil versehenes Rohr 19 zum etwaigen Abziehen von Dampf abgezweigt
ist.
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Das Rohr 1g ist mit einer Drosselung 20 versehen und mündet in einen
Dampfabscheider 21, von wo der aus dem Rohr I8 Strömende Dampf nebst dem infolge
der Drosselung selbst verdampften Dampf durch das Rohr 22 dem zum Verdampfkörper
2 führenden Rohr 10 zugeführt wird. Das Kondensat aus dem Dampfabscheider 21 wird
durch ein nach unten U-förmig gebogenes Rohr 23 weitergeleitet das mit der Ableitung
24 vom Heizkörper des Verdampfkörpers 3 verbunden ist und einen Flüssigkeitsverschluß
bildet, der ganz oder nahezu eine Dampfströmung aus
dem Dampfabscheider
2t durch das Rohr 23 nach dem Rohr 24 verhindert. Statt des Flüssigkeitsversdilusses
kann auch eine Drosselung verwendet werden.
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Der durch das Rohr 19 abgezogene Durchflußdampf kann zur Beheizung
beispielsweise in einem Vorwärmer 29 zur Vorwärmung von Speisewasser oder der zu
verdampfenden Flüssigkeit benutzt werden, wonach das aus diesem Dampf gebildete
Kondensat in die Kondensatableitung 23 eingeleitet wird.
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Von dem Rohr 24 ist ein Rohr 25 abgezweigt, damit gewünschtenfalls
Dampf aus ihm abgezogen werden kann. Das mit Dampf gemischte Kondensat aus dem Rohr
24 und das Kondensat aus dem Rohr 23 werden durch ein mit einer Drosselstelle 27
ausgestattetes Rohr 26 nach einem Dampfabscheider 28 abgeleitet. Von diesem Dampfabscheider
28 wird der Dampf dem vom Verdampfkörper 3 führenden Rohr IO zugeführt, während
das Kondensat durch eine Drosselstelle 30 abgeleitet wird, die ebenso wie der WasserverschluR
30 dazu dient, eine Dampfdurchströmung zu verhindern. Dieses Kondensat wird dann
mit dem aus dem Verdampfkörper 4 durch die Leitung 31 strömenden Kondensat vermischt
und nach einem Kondensatableiter 32 abgeleitet, der, wie üblich, mit einem Schwimmerventil
und Auslaßrohr versehen ist. Die Drosselstelle 30 kann selbstverständlich auch durch
einen Flüssigkeitsverschluß ersetzt werden.
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Der Durchflußdampf aus dem Rohr 3' wird vom Kondensat mittels eines
Dampfabscheiders 33 getrennt, von dem der Dampf durch ein Rohr 34 abgezogen oder
nach dem Dampfraum des Kondensatableiters 32 geleitet werden kann. Von dem letztgenannten
Dampfraum kann der Dampf durch ein Rohr 35 dem von der oberen Kammer 5 des letzten
Verdampfkörpers + führenden Rohr 36 zugeführt werden, durch das der in dem genannten
Verdampfkörper abgedampfte Dampf aus dem System abgeleitet wird.
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Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die beschriebene Vorrichtung
sowohl in dem Falle, daß Durchflußdampf mit dem Kondensat zusammen aus den Heizkörpern
abgeleitet wird, als auch in dem Falle, daß ausschließlich Kondensat daraus abgeleitet
wird, verwendet werden kann. Im allgemeinen ist selbstverständlich die Verwendung
von Durchflußdampf zu bevorzugen, weil letzterer die Wärmeübertragungszahl der betreffenden
Heizflächen erhöht und außerdem zwecks Erwärmung des nächstfolgenden Verdampfkörpers
verwertet wird, so daß kein Dampfverlust entsteht.
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Gewisse Abänderungen der oben beschriebenen Anordnungen können im
Rahmen der Erfindung gemacht werden. So ist die Anzahl der Heizkörper beliebig,
obwohl wenigstens zwei verwendet werden müssen. Die Verdampfkörper können anderer
Bauart, beispielsweise mit Rohrschlangen für die Erwärmung ausgestattet sein. Statt
des Kondensatableiters kann eine Pumpe verwendet werden.
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Die Drossel stelle 17 kann selbstverständlich auch in die Leitung
I3 eingeschaltet werden, wodurch die Temperatur des aus dem Kondensatableiter 14
abgezogenen, reinen Kondensats erniedrigt wird. Der Auslaß von diesem Kondensatableiter
kann in diesem Falle mit dem Rohr in verbunden werden, wodurch der erste Heizkörper
genau so wie der zweite und dritte geschaltet wird.
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PATENTANSPRifCRE;: 1. Vorrichtung an Mehrfach-Verdampfapparaten,
bei denen Durchflußdampf durch die Heizkörper strömt, dadurch gekennzeichnet, daß
in die Kondensatableitung der einzelnen Heizkörper, mit Ausnahme des letzten, eine
das Kondensat nebst Durchflußdampf durchlassende Drosselstelle und auf sie folgend
ein Dampfabscheider eingeschaltet sind, und daß der Dampfraum jedes Dampfabscheiders
mit der Einlaßseite des Heizkörpers des nachfolgenden Verdampfkörpers verbunden
ist, während der- Flüssigkei.tsraum jedes Dampfabscheiders mit der Kondensatableitung
des nachfolgenden Heizkörpers verbunden ist und alles Kondensat einem gemeinsamen
Kondensatableiter oder einer Pumpe, die hinter den letzten Heizkörper eingeschaltet
ist, zugeführt wird.