DE59446C - Verdampfapparat - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verdampfapparate, bei denen die Flüssigkeit verdampft wird, während sie in verhältnifsmäfsig dünnen Schichten über die erhitzten Verdampfungsflä'chen rieselt. Die Erfindung besteht, soweit ein Einkörper in Betracht kommt, aus einer Batterie waagerechter Verdampfrohre, welche in einer Verdampfungskammer angeordnet sind. Die Rohre sind an ihren dem einen Kammerende gegenüberliegenden Enden geschlossen und an den anderen Enden mit der Dampfleitung verbunden. Ueber diesem Heizsystem ist eine Sprüh- oder Vertheilungsvorrichtung angeordnet, welche von einer Leitung aus mit der zu verdampfenden Flüssigkeit gespeist wird und welche die letztere über die Oberflächen der Verdampfungsrohre vertheilt, von wo aus die Flüssigkeit nach abwärts auf den Boden der Verdampfungskammer fliefst. Die Rohre sind mit Vorrichtungen versehen, um Luft oder uncondensirbare Gase, welche sich darin sammeln und den NutzefFect des Apparates verhindern würden, entweichen zu lassen, während die Verdampfungskammer entsprechende Auslässe für die aus der Verdampfung entstandenen Dämpfe und für die concentrate Flüssigkeit besitzt.

In den Fig. 1 bis 3 ist der neue Apparat als Zweikörper veranschaulicht, wobei die beiden Körper über einander liegen, während dieselben in Fig. 4 neben einander angeordnet sind.

Die Einrichtung der einzelnen Verdampfkörper ist in den Fig. 1 bis 3 veranschaulicht, von denen Fig. 1 eine Endansicht mit fortgenommener Vorderplatte der Verdampfungskammer ist, um die geschlossenen Enden der Dampfrohre zu zeigen. In der Seitenansicht, Fig. 2,. ist der obere Körper der Länge nach und parallel mit den Achsen der Dampfrohre geschnitten. Fig. 3 zeigt eine Modification des oberen Körpers im Schnitt.

s s bezeichnen die waagrechten Rohre (in der Kammer E), deren Enden an der Seite R der Kammer mit Ausnahme eines kleinen Loches c dicht verschlossen sind. Der Dampfspeiseraum S wird durch Thür D verschlossen und ist mit dem Dampfzuführungsrohr B, sowie dem mit Ventil ausgerüsteten Rohre /2, welches mit den Luftpumpen Verbindung hat, versehen. Die Vertheilungsvorrichtung für die Flüssigkeit über den Rohren besteht aus der waagrechten Platte b mit Längsschlitzen, von denen je einer direct über der Mitte eines jeden Rohres der obersten Reihe liegt. Ueber der eigentlichen Vertheilungsplatte liegen noch gelochte Bleche a, über denen das Rücklaufrohr A, Fig. 4, mündet. In der einen Seitenwand der Verdampfungskammer E befindet sich der Kanal f, Fig. 1, der unten durch eine enge Oeffnung g mit dem Innern von E unter den .Rohren und oben durch den Stutzen J mit dem Sammler C in Verbindung steht, aus dem die Dampfauslässe H nach einem geeigneten Condensator führen. Unten am Boden besitzt die Kammer E einen gewellten, geneigt angeordneten Doppelboden n, der sich gegen die hohle Seitenwand oberhalb der Oeffnung g anlegt und sich bis auf mehrere Centimeter der gegenüberliegenden Wandung nähert. Aus dem Räume unter

dem Doppelboden η führt, gegenüber von g, ein Auslafs ο mittels Anschlufsrohre nach der den Kreislauf hervorrufenden Pumpe P, deren Druckrohr A (hier durchgängig Rücklaufrohr genannt) in den Raum F über der oberen Lochplatte α mündet. Bei dem hier veranschaulichten Zweikörper gehen die Verbindungen des Auslafsrohres ο des ersten Körpers nach der Kreislaufpumpe P durch den zweiten Körper und seine Verbindungen, während die der Auslafsöffnungen o¹ des letzteren durch die Schwimmerkammer T und das Verbindungsrohr I führen. Das Leitungsrohr N für die zu verdampfende Flüssigkeit mündet in das Rücklaufrohr A bei i, Fig. 2, während ein Rohr L für die verdickte Flüssigkeit sich bei r vom Rohre A abzweigt, um sich an die Pumpe I anzuschliefsen, welche die concentrirten Stoffe absaugt. In der Zeichnung bildet der obere Körper das Dünnsaftgefäfs und der untere Körper den Dicksaftapparat. Der Dampfraum S des ersten Körpers wird mit Dampf durch Rohr B gespeist; das Brüdenrohr H führt in die Dampfkammer des zweiten Körpers und das Brüdenrohr des letzteren zum Condensator. Das Auslafsrohr ο ist durch ein U-förmiges Rohr mit Ventil u mit dem Raum über den Vertheilungsplatten des zweiten Körpers verbunden. Die Flüssigkeit aus der Verdampfungskammer des letzteren tritt durch dessen Boden mittels der Oeffnung o¹ in den Schwimmerkasten T, aus welchem das Saugrohr / zur Kreislaufpumpe P führt. Der Schwimmerkasten T hat einen Schwimmer mit Stange, deren Ende auf dem Zapfen eines im Speiserohr JV für die dünne Flüssigkeit befindlichen Schmetterlingsventils ν festgekeilt ist und sich durch die Wand des Kastens T in das Innere desselben hinein erstreckt. Durch den Schwimmer wird das Ventil ν geschlossen bezw. geöffnet. Das Rücklaufrohr A der Pumpe mündet in den Speiseraum F des Dünnsaftkörpers und hat ebenfalls eine mit Ventil ausgerüstete abzweigende Verbindung A¹ mit dem Speiseraum des zweiten Körpers, so dafs die Rückführung von Flüssigkeit nach beiden Verdampfern im gewünschten Falle gleichzeitig bewirkt werden kann.

Die Wirkungsweise dieses Zweikörpers ist folgende: Nachdem der Apparat luftleer gemacht worden ist, wird Dampf in die Dampfkammer S des ersten Verdampfers eingeführt. Der Apparat enthält für gewöhnlich vielleicht 200 1 Flüssigkeit, welche durch die Pumpe P durch beide Körper hindurch mit einer Geschwindigkeit in Umlauf gesetzt wird, die genügt, um die Rohroberflächen beständig mit dünnen Flüssigkeitsschichten bedeckt zu halten.

Die Flüssigkeit gelangt aus der Pumpe P durch das Rücklaufsrohr A nach oben in den Speiseraum F des ersten Verdampfers, fällt durch die Lochplatten α gleichmäfsig vertheilt auf die geschlitzte Platte b, durch deren Schlitze sie auf die Oberfläche eines jeden Rohres der oberen Reihe fliefst, um dann, über das Rohrsystem hinwegrieselnd, nach dem Boden der Verdampfungskammer zu gelangen. Von hier durch Rohr 0 auf die Vertheilungsplatten des zweiten Körpers gebracht, rieselt die Flüssigkeit auch hier wieder über die Rohre nach dem Boden der Verdampfungskammer und gelangt durch die Schwimmerkammer T wieder nach der Kreislaufpumpe P. Die Rohre in jeder senkrechten Reihe dienen als Ablenkungsflächen für die Flüssigkeit, die von den benachbarten Verticalreihen herabfällt. An den Seitenwänden der Verdampfungskammern sind Rippen e angebracht, welche dazu dienen, die Flüssigkeit, die anderenfalls an den Wandungen herabfliefsen würde, immer wieder auf die Rohre zurückzuwerfen. Die zu verdickende dünne Flüssigkeit wird durch das Speiserohr N in das Rücklaufrohr A eingeführt und verdünnt die sich mit ihr vermischende aufsteigende Flüssigkeit, welche bei ihrem Herabfliefsen über die Verdampfungsrohre der beiden Verdampfer wieder verdickt wird. Die concentrirte Circulationsfiüssigkeit wird beständig durch das Ausfrittsrohr L in einem durch das Ventil ρ geregelten Verhältnifs abgesaugt. Der im ersten Verdampfer entstehende Brüden entweicht aus seiner Kammer in den Kanal f und durch diesen in den Sammler C, von wo aus er durch Rohr H in die Dampfkammer des zweiten Verdampfers gelangt. Während seines Durchganges durch den Sammler werden alle mitgerissenen Flüssigkeitstheilchen aus dem Dampf ausgeschieden und fliefsen durch das Abzugsrohr j nach der Kammer E zurück. Die im zweiten Körper gebildeten Brüden entweichen durch ihren Sammler C¹ und das Dampfrohr H¹ nach dem Condensator. Die Regulirung der Dichtigkeit des concentrirten Materials wird gänzlich mittels des Ventils ρ im Auslafsrohre L bewirkt, während die Zufuhr der Flüssigkeit durch das Speiserohr N im gleichen Verhältnifs mit dem Ausflufs durch die selbsttätige Wirkung des Flüssigkeitsstandes in der Schwimmerkammer und des dadurch bethätigten Schwimmersund Schmetterlingsventils im Rohre TV regulirt wird. Die Verdampfungsdauer wird durch Erhöhung oder Verminderung des Dampfdruckes in der Kammer 5 des ersten Verdampfers geändert, wobei das Vorhandensein einer constanten Luftleere vorausgesetzt ist. Während des Betriebes strömt der Dampf beständig gegen die Innenflächen der Rohre und wird hier condensirt, während die Verdampfung der Flüssigkeit an den Aufsenseiten der letzteren vor sich

geht. Eindringende Luft (ein derartiges Eindringen läfst sich bekanntlich nie ganz vermeiden) sammelt sich in den Rohren an deren geschlossenen Enden und würde, wenn sie nicht Gelegenheit zum Entweichen hätte oder gelegentlich ausgepumpt würde, nach gewisser Zeit die Leistungsfähigkeit des Apparates wesentlich verschlechtern. Um nun diesen Luftaustritt zu ermöglichen, ist das geschlossene Ende eines jeden Rohres mit der Oeffnung c versehen, durch welche die an den Rohrenden anlangende Luft beständig in die umgebende Verdampfungskammer übertritt, um von hier durch die Luftpumpen abgesaugt zu werden. Auf diese Weise wird die Anwesenheit von Luft und Gasen erfolgreich vermieden und die ganze Oberfläche jedes einzelnen Verdampfungsrohres wirkungsfähig gemacht. Die Verdampfungsrohre lassen sich innen und aufsen leicht reinigen, da durch Oeffnen der Thür D der Dampfkammer S ihre Innenflächen bequem zugänglich werden, während man durch Oeffnen der Thür R leicht die Aufsenflächen der Rohre reinigen kann. Durch die geöffnete ThUr R können auch die Platten a, b herausgenommen werden. Der Doppelboden η befördert die Trennung der Flüssigkeit und der gebildeten Dämpfe, indem er die Flüssigkeit (so weit wie möglich von den Dampfauslässen g entfernt) ausläfst und indem er die Flüssigkeit in den Vertiefungen der Wellungen sammelt. Von dem Wellblech fliefst der Saft in zusammenhängenden Strömen auf den Boden der Kammer E unter Belassung freier Zwischenräume, durch welche die Dämpfe unter die Platte und auf den Dampfauslafs f zu zurückströmen können. Das gebildete Condensationswasser fliefst von dem Verdampfungsrohre s in die Kammer 5 zurück und tritt hier durch ein Abzugsrohr aus.

Statt die Löcher c in den geschlossenen Verdampfungsröhren s anzubringen, können die letzteren aber auch ganz geschlossen sein und Luft und uncondensirbare Gase zeitweilig durch die Saugleitung h entfernt werden, wobei man dann allerdings den Verdampfungsprocefs jedesmal unterbrechen mufs. Ebenso kann zur Speisung der Rohre s mit Dampf anstatt der Dampfkammer 5 ein Dampfrohrsystem mit in die verschiedenen Rohre s mündenden Zweigrohren benutzt werden.

Mehrkörpersysteme, die mehr als drei Körper enthalten, werden in gleicher Weise gebildet, indem man drei oder mehr mit gleicher Verbindung über einander anordnet, oder indem man mehrere Zweikörper neben einander stellt; in letzterem Falle würde das Dampfrohr H¹ des letzten Apparates nach dem Condensator führen und das Speiserohr N zur Speisung des ganzen Systems dienen.

Bei Herstellung der einzelnen Verdampfer wird die das Vorderende der Verdampfungskammer bildende Platte R nach Art einer Thür an Scharnieren w¹ aufgehängt; dasselbe gilt von der Deckelplatte D der Dampfkammer S, die an Scharnieren χ sitzt. Diese Thüren legen sich mit luftdichtem Verschlufs gegen die Endflantschen der Kammer an. Die Kammer E wird am besten in einem Stück gegossen und hat innen Leisten, auf denen die gelochten Platten a b ruhen.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Anordnung sind die beiden Körper neben einander angeordnet und die Schwimmerkammern T T¹ an den Enden anstatt an den Seiten angebracht. Construction und Wirkungsweise der Körper ist dieselbe, wie oben beschrieben, nur hat jeder seine eigene Kreislaufpumpe P P¹ und sein eigenes Rücklaufrohr A A¹. In ähnlicher Weise könnte ein gröfseres Mehrkörpersystem neben einander angeordnet werden, aus dessen letztem Verdampfer die concentrate Flüssigkeit schliefslich durch Ventil ρ in Rohr L nach Pumpe I abfliefsen würde, während der Lauf der Flüssigkeit von einem Verdampfer zum nächstfolgenden durch den Flüssigkeitsstand in der Schwimmerkammer des letzteren regulirt wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Eine liegende Verdampfungskammer E, welche eine Anzahl liegender Verdampfungsröhren 5 enthält, die an dem einen Ende der Kammer durch die sie tragende Platte G hindurch in den mit dem Heizdampf gespeisten Raum S einmünden und an ihrem anderen Ende mit Ausnahme der in die Verdampfungskammer ausmündenden kleinen Luftauslafsöffnungen c geschlossen sind, wobei das Ende der Kammer durch einen den geschlossenen Rohrenden gegenüberliegenden Deckel R verschlossen ist, bei dessen Oeffnungen die Aufsenflächen der Rohre freigelegt werden, während die Zuführung der Verdampfungsflüssigkeit auf die Rohre s durch gelochte Platten (a, b) in Form eines Sprühregens erfolgt und eine Ableitung der entwickelten Dämpfe aus der Verdampfungskammer E mittels an letztere sich anschliefsender Rohrleitung bewirkt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.