DE693226C - rmeaustausch verlaufenden Reaktionen - Google Patents

Description

• Frederking-Apparat zur Durchführung von unter Wärmeaustausch verlaufenden Reaktionen Gegenstand der Erfindung ist ein Frederking-Apparat zur Durchführung vorwiegend chemie scher und physikalischer Reaktionen, die unter Wärmezufuhr oder -abfuhr erfolgen, wobei der wärmeübertragende Stoff, z. B. Dampf, Ö1, heißes oder kaltes Wasser, durch Schlangen strömt, die in- der Wandung des Apparates im Winkel zur Strömungsrichtung des zu behandelnden Gutes eingegossen sind. Die Innenfläche dieser Apparate stellt im allgemeinen eine glatte, zylindrische, halbkugelige oderbirnenförmige Fläche dar.
• Bei einer bekannten Ausführungsform dieses Apparates ist der Abstand aller Punkte der Kühl- bzw. Heizfläche des Apparates von Oberfläche der Heizschlangen gleich, indem die Innenwand sich dem Heizschlangensystem wellenförmig anpaßt und demgemäß bei senkrecht gestelltem Apparat die Wellen nach Art von rippenförmigen Wulsten horizontal übereinanderliegen. Diese Ausführungsform soll angeblich gegenüber Apparaten mit glatter Innenwand folgende Vorteile bieten: Vergrößerung der Heiz- bzw. Kühlfläche um I2 bis I8%, Ersparnis an Material, Vergrößerung des Wärmedurchgangs durch die Wandung und wirksamere Verdampfung bzw. Kühlung.
• Feststellungen in der Praxis ergaben nun, das sich bei der bekannten Vorrichtung Vorteile des vergrößerten Wärmedurchgangs durch dieWandung und der lebhafteren Verdampfung nicht einstellten. Es hat sich nämlich gezeigt, daß durch die horizontal verlauEenden Wellen die freie Zirkulation des zu behandelnden Stoffes längs der Innenwandung, die zur ständigen Zerstörung der Grenzschicht notwendig ist, derart stark behindert wird, daß gegenüber der glatten Innenwandung ein wesentlich schlechterer Wärmeübergang von der Innenwand in den zu behandelnden Stoff erfolgt. Die Vergrößerung der Innenfläche und desWärmedurchgangs durch die Apparatwandung hindurch werden somit in ihrer Wirkung durch -die Zirkulationsbehinderung des zu behandelnden Stoffes vollständig aufgehoben.
• Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß eine wellenförmige Ausgestaltung der Innenfläche des Apparates durchaus Vorteile gegenüber einem Apparat mit glatter Innenwand aufweist, sofern die Wellen oder Rippen in der Strömungsrichtung des zu behandelnden Stoffes liegen. Der natürlichen Zirkulationsrichtung entspricht eine senkrechte Anordnung der Rippen.
• Bei dieser Anordnung der Rippen wird der Nachteil des verschlechterten Wärmedurchgangs durch die Apparatewand infolge Vergrößerung des mittleren Abstandes der gewellten Innenwand von der Oberfläche der Heizrohre durch die Verbesserungen des Wärmeübergangs in den zu behandelnden Stoff infolge Vergrößerung der Innenfläche bei ungestörter Zirkulation bei weitem aufgehoben, so daß eine wesentliche Steigerung des Gesamteffektes gegenüber einem Apparat mit glatter Innenwand eintritt.
• An sich sind bei Destillierblasen senkrecht verlaufende Innenrippen bekannt; doch handelte es sich dabei darum, örtliche Überhitzungen der Gefäßwand durch die von außen zugeführten heißen Verbrennungsgase und damit pyrogende Zersetzungen des Blaseninhalts zu verhüten.
• Die Erfindung ist in der Fig. I beispielsweise an einem Schmelzkessel für Ätzalkalien dargestellt. In Fig. I bedeutet a den Schmelzkessel, dem bei b der Wärmeträger zugeführt wird.
• Dieser strömt durch die Sammelleitung c und die Veibindungsstutzen d in die eingegossenen Heizschlangen e. Die mitgeführte Wärme wird durch die Apparatewand und die mit senkrechten Rippen i versehene Innenfläche auf den Kesselinhalt übertragen. Der Wärmeträger verläßt über die Zwischenstutzenf und dieVerbindungsleitung g bei h den Apparat.
• Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Querschnittsform der Wellen. Im Beispielsfalle wird die Innenfläche des Apparates durch die Anbringung der Rippen annähernd verdoppelt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Frederking-Apparat mit Heizrohranordnung im Winkel zur Strömungsrichtung und wellenförmig gestalteter Innenfläche, dadurch gekennzeichnet, daß durch an der inneren Apparatewand anliegende, in der Strömungsrichtung des zu behandelnden Stoffes verlaufende Rippen die dem Stoff anliegendeWärmeaustauschflächevergrößert ist.
2. 2. Apparat nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß bei natürlicher Zirkulationsrichtung des zu erwärmenden Stoffes die Rippen senkrecht verlaufen.