DE61260C - Verdampfapparat - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die nach vorliegender Erfindung construirten Verdampfapparate bestehen im wesentlichen aus einer aus rasch rotirenden, meist konisch gestalteten Tellern oder Platten gebildeten Centrifuge, in deren Mitte die zu verdampfende Flüssigkeit und Luft getrennt eingeführt werden, um entweder noch innerhalb der Centrifuge oder aber erst nach dem Verlassen derselben mit einander in Berührung gebracht zu werden.

Infolge der raschen Bewegung der Luft oder dieser und der zu verdampfenden Flüssigkeit und ferner infolge guter Vertheilung der beiden tritt eine sehr energische und rasche Verdampfung ein, welche eine grofse Leistungsfähigkeit des Apparates bei geringem Raumbedarf gewährleistet.

In den beiliegenden Zeichnungen ist Fig. 1 ein Verticalschnitt eines nach vorliegender Erfindung construirten Verdampfapparates.

Die die Centrifuge bildenden Platten A, welche vortheilhafter Weise schüsseiförmig oder konisch sind, sind mittels der Bügel B an der Welle C befestigt, welch letztere mittels einer Riemscheibe K in rasche Drehung versetzt wird; die Zwischenräume zwischen den einzelnen Platten A stehen durch Kanäle L mit einem festen, die Welle C umgebenden Rohr D in Verbindung, welches mit dem Zuleitungsrohr E für die zu verdampfende Flüssigkeit verbunden ist. Dieses Rohr D ist seinerseits wieder von einem Stutzen des Luftzuleilungsrohres F umgeben, und auf diesem Stutzen sitzt nebst dem die Centrifuge umgebenden Gehäuse J noch eine dicht unter den rotirenden Platten A gelegene feste Platte H.

Die durch das Rohr E zuströmende Flüssigkeit wird durch die Schnecke G auf der Welle C emporgehoben und läuft durch den Kanal L zwischen die Platten A. Gleichzeitig strömt Luft durch den Kanal F in das Innere der Centrifuge und wird gleichzeitig mit der Flüssigkeit durch die aus den Platten A gebildete Centrifuge geschleudert, wobei die zwischen den Platten A ausgebreitete Flüssigkeit infolge der Zertheilung, sowie auch durch intensive Mischung mit Luft sehr rasch verdampft; aber auch aufserhalb der Centrifuge ist die aus derselben ausgeschleuderte Flüssigkeit noch der Einwirkung der gleichfalls ausgeschleuderten Luft weiter ausgesetzt, zum Zweck, um eine energische Verdampfung und eine möglichst gute Ausnutzung der Luft zu erreichen.

Die nicht verdampfte Flüssigkeit läuft durch das Rohr E¹, das im Boden des Gehäuses I mündet, zurück, um mittels der Schnecke G wieder auf die Centrifuge geleitet zu werden. Die mit Dämpfen geschwängerte Luft wird abgeleitet. Hat das aus dem ersten Verdampfkörper tretende Gemisch von Dampf und Luft noch eine genügend hohe Temperatur, so kann man diese Brüdendämpfe in einem zweiten Körper nochmals zur Verdampfung benutzen.

Soll die mit Dämpfen geschwängerte Luft zu Heizungszwecken benutzt werden, so läfst man durch das Rohr F heifse Luft zuströmen; handelt es sich aber darum, durch die Verdampfung der Flüssigkeit Wärme zu entziehen, so läfst man kalte Luft zuströmen.

Fig. 2 zeigt im Verticalschnitt zwei Modificationen des vorstehend beschriebenen Ver-

dampfapparates, und zwar die rechte Hälfte dieser Figur die eine und die linke Hälfte die andere.

Der einzige Unterschied zwischen diesen beiden Modificationen und der in Fig. ι gekennzeichneten Form des Apparates besteht darin, dafs bei der letzteren Luft und Flüssigkeit gleichzeitig ganz über alle Centrifugenplatten A gehen, während bei den in Fig. 2 gezeichneten Modificationen die feststehenden Wasserzuleitungströge oder Kanäle L so angeordnet sind, dafs das Wasser nur durch einzelne kleinere, sich drehende Centrifugenplatten A* zertheilt wird und die Luft zwischen den übrigen gröfseren, sich drehenden Platten A streicht, welche Platten durch Stehbolzen oder Stege unter einander verbunden sein können und von dem an Welle C festsitzenden Bügel B getragen werden.

Mittels der Antriebscheibe K wird Welle C und somit sämmtliche Centrifugenplatten in rasche Drehung versetzt.

Die zu verdampfende Flüssigkeit wird nach der links gezeichneten Modification durch die Schnecke G in der die Welle C umgebenden feststehenden Hülse D emporgehoben, läuft über die an Hülse D festsitzenden Leittröge L auf den inneren Rand der mit Vertheilungsschaufeln oder Flügeln A² versehenen Wasserplatten A* der Centrifuge und wird durch diese bei ihrer Drehung ausgeschleudert; die durch den feststehenden Luftzuleitungskanal F infolge des in der Mitte der Centrifuge entstehenden Vacuums angesaugte Luft gelangt auf die Luftplatten A der Centrifuge, welche der gröfseren Wirkung wegen mit Flügeln A ^J ausgestattet sein können, und wird durch die Centrifuge gleichfalls. ausgeschleudert. Da bei dieser Anordnung der Centrifuge die kleineren, mit Flügeln A² versehenen Wasserplatten A* zwischen den gröfseren, mit Flügeln A¹ versehenen Luftplatten A liegen, so kommen Luft und Wasser bei Drehung der Centrifuge erst nach dem Austritt aus derselben mit einander in Berührung und mischen sich infolge ihrer raschen Bewegung so innig, dafs eine lebhafte Verdampfung bezw. Wärmeentziehung der aus der Centrifuge ausgeschleuderten Flüssigkeit stattfindet.

Die Verdampfung und Abkühlung wird noch durch die Anordnung der feststehenden Auffangscheiben M begünstigt, die durch Stege im Gehäuse / befestigt sind.

Die auf diese Weise ausgeschleuderte Flüssigkeit läuft über den etwas geneigten äufseren Gehäuseboden in den unteren, die zu verdampfende Flüssigkeit enthaltenden, bottichartig gestalteten Theil I¹ des Gehäuses 1, der nach oben durch den feststehenden Theil H abgedeckt ist, um die zu verdampfende Flüssigkeit durch den rundum laufenden Kanal E vermittels der Schnecke G zurück auf die Centrifuge zu führen.

Die Centrifugen der rechten und der linken Seite der Fig. 2 unterscheiden sich überhaupt nur durch verschiedene Gruppirung der Wasserplatten A* zwischen den Luftplatten A, dementsprechend veränderte Anordnung der Zuleitungströge L und unwesentliche Veränderung des Gehäuses /. Die ausgeschleuderte, nicht verdampfte Flüssigkeit läuft bei der rechtsseitigen Modification auf dem geneigten Gehäuseboden nach Hülse D zurück, um in dieser mittels Schnecke G wieder gehoben und von neuem durch die Centrifugenplatten A* ausgeschleudert zu werden.

Aus Fig. 3 (welche eine Draufsicht von Fig. 2 zeigt) ist die Anordnung der Flügel A¹ zwischen den Luftcentrifugenplatten A und der Flügel A² zwischen den Wassercentrifugenplatten A* ersichtlich. . Aufserdem ist in Fig. 3 noch eine Kammer /* angeordnet, welche sich nach der linksseitigen Hälfte in Höhe des bottichartigen Theiles I¹, nach der rechtsseitigen Hälfte in Höhe des Gehäusebodens an das Gehäuse / anschliefst und mit geeigneten Ein- und Auslafsöffnungen für die zu verdampfende Flüssigkeit versehen ist.

Fig. 5 zeigt im Verticalschnitt eine Modification der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung, bei welcher die Luft mit der Flüssigkeit zwischen den Centrifugenplatten nach einander in Berührung kommt; dies erreicht man in folgender Weise:

Abwechselnde Centrifugenplatten oderTeller.A sind am äufseren Rand mit gebogenen Rändern RR¹ versehen, von denen die ersteren nach abwärts und die letzteren nach aufwärts gebogen sind. Der Rand R greift in den Rand R' der unteren Centrifugenplatte, ähnlich wie dies gezeichnet ist, ein. Die nicht mit Rändern versehenen Centrifugenplatten sind bis dicht an den Umfang des feststehenden Rohres D geführt, in welchem durch die -Schnecke G die Flüssigkeit emporgehoben wird, während der innere Rand der mit Rändern versehenen Platten A entsprechend weit vom Rohr D absteht.

Wird nun die Centrifuge gedreht, so bildet die von den Platten A ausgeschleuderte Flüssigkeit an den Stellen, wo die Ränder R R ⁱ in einander greifen, Wasserverschlüsse, und die durch das feststehende Rohr F eintretende Luft mufs in der durch die Pfeile angedeuteten Zickzacklinie zwischen den sich drehenden Centrifugenplatten hindurchgehen, und es kommt so ein und dieselbe Luftmasse mit der Flüssigkeit auf allen Centrifugenplatten in innige Berührung und tritt erst oben aus der Centrifuge.

Die ausgeschleuderte Flüssigkeit sammelt sich im Gehäuse des Apparates und läuft längs des

am Boden des Gehäuses befestigten Winkeleisenkranzes P in ein feststehendes Ableitungsrohr E¹ oder eventuell durch ein ebenfalls feststehendes Rohr E in das feststehende Rohr D zurück, um wieder in die Centrifuge gebracht zu werden.

Für jede der Centrifugenplatten ist ein besonderer Ausgufs L am feststehenden Rohr D angebracht. Die Bewegung der Luft wird, durch Flügel A^l unterstützt, die in jenen Zwischenräumen zwischen den Centrifugenplatten befestigt sind, in welchen die Luft sich nach aufsen bewegen soll. Der Bügel B verbindet die Centrifuge mit der auf der feststehenden Spindel C drehbaren¹ Hohlachse C \ welche die Schnecke G trägt und durch die Riemscheibe K getrieben wird.

Fig. 4a, 4b und 4c zeigen eine Anwendung der vorstehend beschriebenen Verdampfapparate mit mehrfacher Benutzung der Wärme. Die Flüssigkeit gelangt durch den Stutzen^¹ in den ersten Apparat (I), wo sie durch eine nach Fig. 1 construirte Centrifuge behandelt wird; dabei wird heifse Luft oder Gas durch das Rohr F aus einem Ofen oder dergleichen zugeleitet. Die mit Dämpfen geschwängerte Luft geht durch das Rohr α in den zweiten Apparat (II), der mit dem Apparat (I) in jeder Hinsicht übereinstimmt, nur dafs bei demselben die im Apparat I bereits mit Dämpfen geschwängerte Luft zur Verdampfung der durch den Stutzen b¹ einlaufenden Flüssigkeit dient, eventuell kann man noch nach Bedarf trockene heifse Luft aus dem Ofen oder dergleichen zur Verdampfung heranziehen. Die im Apparat (II) mit Dämpfen gesättigte Luft gelangt durch das Rohr b in die Röhren 6² im Apparat (III), Fig. 4b, welche von der in diesem Apparat zu verdampfenden Flüssigkeit umspült werden; die Verdampfung der letzteren wird durch eine Centrifuge, wie in den Apparaten I und II, bewirkt. Die Luftzufuhr zu der Centrifuge ' erfolgt direct oder aus einem der folgenden Apparate, z.B. in der sogleich anzugebenden Weise. Die in den Röhren 6² condensate Flüssigkeit läuft durch das Rohr/ ab, während die übrige Luft aus diesen Röhren fc² durch Rohr d vermittels eines Ventilators e abgesaugt werden kann. Die im Apparat III mit Dämpfen geschwängerte Luft geht durch das Rohr c zum Apparat (IV), Fig. 4c, und dient, durch Röhren c² streichend, zur Verdampfung der in diesem letzteren zu verarbeitenden Flüssigkeit, wobei die Verdampfung durch eine Centrifuge (wie sie z. B. in Fig. 2, linke Seite, dargestellt ist) unterstützt wird.

Die in den Röhren c² condensirte Flüssigkeit kann durch das Rohr h ablaufen, während die Luft aus diesen Röhren entweder durch das Rohr i und eine Luftpumpe beseitigt wird oder durch das Rohr k in die im Apparat (III) aufgestellte Centrifuge geleitet wird und so in den Apparaten (III und IV) beständig circulirt, oder aber auch Luft und condensirter Dampf als Verdampfproducte des Körpers (IV) können beide durch das Rohr/z zur Erzeugung einer Luftleere im Körper (III) durch eine nasse Luftpumpe abgesaugt werden. Der Körper (IV) dient in diesem Fall als Condensator. Die in Fig. 4a, 4b und 4c gezeichnete Anordnung empfiehlt sich insbesondere für die billige Concentration grofser Massen von Flüssigkeiten (z. B. Cloakenwässern), wo dann die Flüssigkeit zunächst im Apparat (IV), dann \m Apparat (III), dann im Apparat (II) und'endlich im Apparat (I) behandelt werden kann und den letztgenannten Apparat als dicken Brei verläfst. Die vom Ventilator e abgezogene feuchte und häufig unreine Luft kann in eine Feuerung eingeblasen werden.

Es sind noch die in den Fig. 6 und 8 dargestellten Modifikationen des Apparates hervorzuheben. In Fig. 6, in welcher die Hebung der Flüssigkeit durch Schraube G im Rohr D und deren Vertheilung durch die Ausgüsse L auf die rotirenden Teller oder Scheiben A erfolgt, tritt der Heifsluftstrom von oben durch das Zuführungsrohr F in den Apparat ein. Der rotirende Theil des Apparates ist von einem, feststehenden Plattensystem T umgeben, in welchem die längeren Platten Flüssigkeitsverschlüsse V mit der Wand des Systems bilden, während die kürzeren Platten die Ueberleitung des Heifsluftstromes an den Plattenenden vermitteln. Wie die Pfeile andeuten, ' geht der Heifsluftstrom in Schlangenwindungen durch das feststehende Plattensystem T und die Centrifugentheile A hindurch, während die Flüssigkeit selbst nur in radialer Richtung ausgeschleudert wird, sich durch die Verschlüsse V hindurchdrängt und bei'J?¹ ab- bezw. in das Steigrohr D zurückfliefst. Die Theile A können hier, wie bei den Einrichtungen sämmtlicher anderen Figuren mit turbinenartig gestalteten Schaufeln (Fig. 9, s. auch Fig. 3), besetzt sein, oder auch nach Fig. 7 mit einem geschlossenen Rand versehen sein, dergestalt, dafs dieser Rand in excentrische Curven χ verläuft, in deren radial stehenden Verbindungen Durchbrechungen angebracht sind, welche Röhren x¹ aufnehmen, um die Flüssigkeit im voll austretenden Strom zu vertheilen. Dabei können diese Röhren mit gebogenem Mundstück endigen, um die Richtung des austretenden Strahles verändern zu können. In Fig. 8 kann das Centralrohr D eine Schraube enthalten oder nicht; die Flüssigkeit, die nochmals die Centrifuge passiren soll, wird der Pumpe y zugeführt, welche neue Flüssigkeit aus dem Rohr j-¹ saugt. Die Pumpe hebt die Flüssigkeit in das obere, ringförmig angeordnete Reservoir y², von wo sie sich durch Ueberfall

in die Ausgüsse A der Centrifuge vertheilt und auf das feststehende Plattensystem T geschleudert wird. Die Platten sind nach dem Centrum zu geneigt angeordnet, so dafs die Flüssigkeit (wie die gestrichelten Pfeile andeuten) ihren Weg nimmt, während der ebenfalls durch die Ausgüsse ausgeschleuderte Heifsluftstrom die Flüssigkeit auf den Platten T bestreicht und sich durch das ganze System windet, um bei y³ zu entweichen. Der Apparat ist gegen Abkühlung durch Verkleidung geschützt und. mit Mannlöchern versehen, um ihn in allen Theilen leicht reinigen und controliren zu können.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Ein Verdampfapparat, bei welchem die zu verdampfende Flüssigkeit und die zur Verdampfung dienenden Gase oder Luft durch eine aus schnell rotirenden, meist konisch gestalteten Tellern oder Platten (A) bestehende Centrifuge geleitet werden und beim Durchgang durch diese Centrifuge oder nach dem Austritt aus derselben behufs Verdampfung der Flüssigkeit mit einander in Berührung treten (Fig. i).

2. Die Abänderung des unter i. gekennzeichneten Apparates in der Weise, dafs der Durchgang der Luft bezw. Gase und der Durchgang der Flüssigkeit nicht auf gemeinschaftlichen, sondern auf getrennten Tellern oder Platten (A A*) erfolgt (Fig. 2), sowie die fernerweite Abänderung, dafs die rotirenden Teller oder Platten durch rotirende Ausgüsse A ersetzt werden, welche auf feststehende, geneigt oder waagrecht angeordnete Platten entweder die Flüssigkeit und die Luft gemeinschaftlich oder nur die Flüssigkeit ausschleudern, während in letzterem Falle die Luft in directem oder im Schlangenwege den Apparat durchstreicht (Fig. 2, 6 und 8).

Bei der Verbindung mehrerer Verdampfapparate nach Anspruch 1. zu einem System (Fig. 4a, 4b und 4c), bei welchem die entwickelten Dämpfe des .einen Apparates zu nochmaliger Wirkung in den folgenden Apparat (eventuell unter Zuführung frischer Heizgase) übertreten, die Anordnung von Hohlkörpern (b²) in dem Centrifugengehäuse, welche von diesen Dämpfen durchstrichen und von der zu behandelnden

Flüssigkeit umspült werden.

Bei dem durch Patent-Anspruch 1. gekennzeichneten Verdampfapparat die Anordnung der umgebogenen Ränder RR¹ in abwechselnden Centrifugenplatten oder feststehenden Platten in der Art, dafs diese Ränder Verschlüsse bilden , welche die Heifsluft bezw. Gase zwingen, im Zickzackwege durch das Plattensystem hindurchzustreichen (Fig. 5 und 6).

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.