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Vakuumkühlvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine ununterbrochen
arbeitende Vakuumkühlvorrichtung oder Verdampfer für stufenweise Verdampfung und
Abkühlung von salzausscheidenden Laugen, bei denen Salz und Lauge gemeinsam mehrere
miteinander. verbundene Verdampfkörper durchströmen, in denen die absolute Spannung
geringer ist als die der Außenluft und stufenweise in der Reihenfolge, in der die
Körper durchströmt werden, abnimmt.
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Bei solchen Vakuumkühlvorrichtungen oder Verdampfern ist es bekannt,
das Gemisch von Salz und Lauge gemeinsam von einem Verdampfkörper zum anderen durch
Rohrschleifen überströmen zu lassen. Dabei kommt es vor, daß sich das Salz in den
Rohrschleifen ablagert und Verstopfungen hervorruft, wenn v oriibergehend wenig
Lauge die Vakuumkühlvorrichtung durchströmt. Es ist daher vorgeschlagen, nur das
ausgeschiedene Salz nach unten aus den Verdampfkörpern abzuziehen, dagegen die Lauge
durch waagerechte Übertrittsrohre von einem Verdampfkörper zum anderen übertreten
zu lassen. Dadurch lassen sich Verstopfungen verhindern. Es treten jedoeh zwei andere
Nachteile auf. Dadurch, daß das Salz für sich von jedem Körper abgezogen wird, wird
diesem mit dem Salz auch Lauge entzogen, die den Weg mit der übrigen Lauge durch
die Körper nicht mehr fortsetzt, wodurch die Wirkung der ganzen Vorrichtung erheblich
beeinträchtigt wird. Außerdem kommt es leicht vor, daß die Lauge, die einen Verdampfliörper
durchströmt, nicht ordnungsmäßig abdampft, weil sie auf kürzestem Wege von der Stelle
des Eintritts in den Verdampfkörper nach der Stelle des Austritts strömt, ohne an
die Oberfläche zu gelangen und dabei abzudampfen. Hierdurch wird die Wirksamkeit
der Vorrichtung ebenfalls beeinträchtigt.
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Die Erfindung, durch die die dargelegten Übelstände der bekannten
Vorrichtungen vermieden werden, besteht in erster Linie darin, daß Salz und Lauge
mittels einer Kreiselpumpe vom Verdampfkörper höherer Spannung zum Verdampfkörper
niederer Spannung derart gefördert werden, daß die Kreiselpumpe eine Überschußmenge
fördert, die durch ein Rücklaufrohr zum Raume des Verdampfkörpers zurückkehrt, aus
dem sie entnommen ist. Hierdurch wird erreicht, daß Salz und Lauge gemeinsam die
ganze Vakuumkühlvorrichtung durchströmen müssen, ohne daß zu geringe Strömungsgeschwindigkeit
und damit die Gefahr der Verstopfung der Übertrittsrohre eintreten kann, weil die
Pumpe durch das Rücklaufrohr, selbst wenn keine frische heiße Lösung mehr in die
Vakuumkühlvorrichtung eintritt, stets eine genügende Strömung aufrechterhält, bei
der Ablagerungen von Salz im unteren Teil der Rohrleitung vermieden werden. Außerdem
wird durch das Rücklaufrohr erreicht, daß die Pumpe nicht den einen Verdampfkörper
leer pumpen kann, sondern die Körper gezwungen werden, der in ihnen herrschenden
Spannung
entsprechend gefüllt zu bleiben.
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Das ist ebenfalls wichtig, weil sich in den Eintritts rohren der Verdampfkörper
Krusten ausscheiden, wenn der Flüssigkeitsspiegel in den Verdampfkörpern zu weit
fällt.
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Bei beheizten Verdampfern ist es bekannt, die einzudampfende Flüssigkeit
mittels einer Pumpe durch den Heizkörper und den Verdampfraum im Kreislauf herumzutreiben
und bei mehrstufigen Verdampfanlagen solch einen Kreislauf anzuzapfen, um einen
Teil der Flüssigkeit zur nächsten Stufe übertreten zu lassen. Im Gegensatz hierzu
bezieht sich die Erfindung nur auf Vakuumkühler, welche Heizflächen nicht besitzen
und bei denen die Gefahr besteht, daß bei zeitweiliger Unterbrechung des Zuflusses
von abzukühlender Lösung und des Übertritts von einem Körper zum nächsten durch
das noch ausfallende Salz die Übertrittsrohre sich leicht verstopfen, wenn die Flüssigkeit
an den tiefsten Stellen der Übertrittsleitungen von einem Körper zum nächsten nicht
dauernd in Bewegung gehalten wird. Diese dauernde Bewegung auch während der Zeiten,
in denen der Zufluß abzudampfender Flüssigkeit unterbrochen ist, wird durch die
Erfindung erreicht, ohne daß die Einstellung der Höhe der Flüssigkeitsspiegel in
den verschiedenen Körpern in Abhängigkeit von den Spannungsunterschieden dadurch
beeinflußt wird, so daß der Durchsatz sofort wieder beginnt, sobald aufs neue abzudampfende
Lösung zuströmt.
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Die Zeichnung stellt die Erfindung an einer Vakuumkühlvorrichtung
mit drei Verdampfkörpern dar. Aus dem Gefäß a, in welches die heiße abzukühlende
Lösung, z. B. an Kochsalz gesättigte Chlorkaliumlösung, gelangt, tritt sie durch
das Rohr b in den Verdampfkörper c über, der unter Unterdruck steht und in dessen
oberem Teil die Brüdendämpfe, die sich unter der niedrigen Spannung bilden, in bekannter
Weise niedergeschlagen werden. Verdampfkörper und Kondensator werden in üblicher
Weise entlüftet.
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Das Salz, welches sich durch die Abkühlung der Lösung, die infolge
der Verdampfung eintritt, ausscheidet, strömt mit der Lauge zusammen in dem weiten
Rohre d abwärts, aus welchem die Kreiselpumpe e an einer Stelle, an der bereits
Überdruck herrscht, Lauge und Salz entnimmt, um das Gemisch durch das Rohr. in den
Körper g zu fördern. Dabei fördert die Pumpe e eine größere Menge, als durch das
Rohr b in den Körper c gelangt ist. Diese Überschußmenge tritt durch das Rohr h
in den Körper c zurück.
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Hierdurch wird verhindert, daß sich im unteren Teile des Rohres d
und in der Pumpe e auch bei geringem Zufluß durch das Rohr b Salzmengen ablagern,
durch die Verstopfungen herbeigeführt werden können. Außerdem kann der durch das
Rohr h in den Körper c eintretende Flüssigkeitsstrom derart in den Körper c eingeführt
werden, daß der durch das Rohr b eintretende heiße Laugenstrom nach oben abgelenkt
wird, um auf die Weise bis an die Oberfläche des Laugenvorrats des Körpers c zu
gelangen, um dort bis auf die der Spannung entsprechenden Temperatur abzudampfen.
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Im Körper g, in welchem eine niedrigere absolute Spannung herscht
als im Körper c, tritt eine weitere Verdampfung, Abkühlung und Salzausscheidung
ein. Salz und Lauge werden durch das Fallrohr, die Pumpe k und das Rohrm dem Körper
n zugeführt, wobei wiederum die im Überschuß geförderte Menge durch das Rohro in
den Verdampfkörper g zurückkehrt.
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Im Körper n wiederholt sich der Vorgang zum drittenmal, da in ihm
eine noch niedrigere Spannung herrscht als im Verdampfkörper g. Auch hier scheidet
sich wieder Salz unter dem Einfluß der Spannungsverminderung und der dadurch eintretenden
Verdampfung aus, welches durch das Rohr p mit der Lauge zusammen in den Behälter
q strömt, der durch das Standrohr r mit der Außenluft in Verbindung steht. Aus diesem
Behälter q entnimmt die Pumpe s in der Hauptsache durch das Rohr t das Gemisch von
Salz und Lauge. Etwa in dem Gefäß q sich ablagerndes Salz kann durch den Ablaß ?
dem Rohre t zugeführt werden, wodurch eine völlige Entleerung von Salz mittels der
Pumpe s erreicht wird. Das Gemisch von Salz und Lauge, welches das Rohr v verläßt,
kann auf eine der bekannten Arten getrennt und weiterverarbeitet werden.
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Das Gemisch von Salz und Lauge durch das Rohr t aus dem Behälter
q dicht unterhalb der Höhe, in der man den Flüssigkeitsspiegel im Behälter q festzulegen
wünscht, zu entnehmen, empfiehlt sich, da dadurch die Spiegelhöhe in der ganzen
Vakuumkühlvorrichtung, also im Ansaugebehältera und in den Verdampfkörpern c, g
und n festgelegt werden und weil dadurch der Flüssigkeitsabschluß des Rohres p im
Behälter q sichergestellt wird.
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Außerdem empfiehlt es sich, den Behälter q ebenso wie den Behälter
a nicht als gewöhnliche offene Behälter auszuführen, sondern durch hohe Standrohre
mit der Außenluft zu verbinden. Hierdurch wird vermieden, daß unerwünschte Mengen
von Brüdendämpfen in die Außenluft entweichen, und daß die Behälter a und q überlaufen,
wenn durch irgendeinen unglücklichen Zufall der Unterdruck in den Verdampfkörpern
c, g und n vernichtet werden sollte.