-
Verdampfer mit senkrecht stehenden Heizrohren Bei Verdampfern mit
senkrecht stehenden Heizrohren und einem weiten Mittelrohr zum Auffangen der oben
aus den Heizrphren herauskochenden Flüssigkeit waren die Auffangeinrichtungen bisher
immer so ausgebildet, daß sie bei regelmäßigem Betrieb die ganze eingedickte Flüssigkeit
oder ihren größten Teil zum Abzugsrohr leiteten und kein oder nur ein geringer Anteil
zum Umlauf kam; ihr Zweck war eben, die eingedickte Flüssigkeit abzuleiten, ohne
daß sie sich mit der frisch eingezogenen, dünnen Flüssigkeit vermischte. Sobald
der Betrieb aber unregelmäßig war, wechselte auch das Verhältnis zwischen den Anteilen
der abgezogenen und der umlaufenden Flüssigkeit -sehr stark, so daß besonders der
umlaufende Anteil ganz unregelmäßig und ungeregelt war und die Leistung des Verdampfers
durch diesen ungeregelten Umlauf ungünstig beeinflußt wurde.
-
Bei der Vorrichtung der Erfindung wird dagegen zwangsläufig immer
der vorgeschriebene gleiche Anteil von der gesamten, aus den Heizrohren herauskochenden
Flüssigkeit zum Umlauf gebracht, und zwar sowohl bei regelmäßigem als auch bei unregelmäßigem
Betrieb, während gleichzeitig der ebenfalls vorgeschriebene Anteil von der Gesamtflüssigkeit
zum Abzug gelangt. Erreicht wird dieses Ziel nach der Erfindung dadurch, daß die
Aufteilung der aus den Rohren herauskochenden Flüssigkeit bereits beim Überlauf
über den Rand des .Mittelrohres vor sich geht und nicht erst, nachdem die Flüssigkeit
in den Raum des Mittelrohres gelangt ist, in der Weise, daß in dem Mittelrohr durch
senkrechte, sich dicht an die Wandung anschließende und bis auf die Höhe der oberen
Rohrplatte reichende Scheidewände eine Unterteilung seines Überlaufrandes in zwei
oder mehr Teile und seines Raumes in zwei oder mehr Auffangkammern herbeigeführt
wird, von denen ein Teil zum Umlauf, der andere zum Ableiten der eingedickten Flüssigkeit
dient, wobei die Unterteilung des Überlaufrandes so gewählt wird, daß die gewünschte
Aufteilung der aus den - Heizrohren herauskochenden Flüssigkeit in Umlaufmenge und
Abzugsmenge erhalten wird.
-
Neben dieser allein schon durch die Umleitung des Üherlaufrandes
geschaffenen zwangsweisen und geregelten Aufteilung der herauskochenden Flüssigkeit
auf die verschiedenen Räume kann für bestimmte Betriebsfälle noch eine zusätzliche
Regelung vorgesehen
werden, die z. B. darein besteht, daß die Einlauföffnungen
der Kammern durch besondere Regelorgane, wie Klappen, Schieber u. dgl., verändert
werden kömlen.
-
Zweckmäßig wird das weite Mittelrohr mit einem unteren Boden versehen
und der Innenraum dieses Rohres durch eine Scheidewand in einen Ableitungsraum und
einen Umleitungsraum unterteilt.
-
Durch diese Änderung der bekannten Umlaufräume wird der bisher ganz
ungeregelt vor sich gehende Umlauf der Flüssigkeit, der eigentlich mir ein Überlauf
des geringen Überschusses an Fjüssigkeit war, die nicht als eingedickte Flüssiglieit
abgezogen wurde, zu einem geregelten gemacht. Stets wird ein durch die Größe der
oberen Einlauföffnungen zuden beiden neu geschaffenenRäumen bedingter Anteil der
aus den Heizrohren herauskochenden Flüssigkeit zum selbsttätigen Umlauf verwendet
und der andere Teil aus dem Verdainpfer abgezogen. In welchem Verhältnis die beiden
Einlaßöffnungen, also die des Sammelraumes zu der des Umlaufraumes gewählt werden,
hängt von verschiedenen Umständen ab; meistens wird. man die beiden Einlaßöffnungen
annähernd gleich groß machen.
-
Die Wirkung der Vorrichtung nach der Erfindung zur Regelung des selbsttätigen
Umlaufes der einzudampfenden Flüssigkeit wird durch das folgende Beispiel deutlich
gemacht.
-
Angenommen, es handele sich um einen be- -kannten Verdampfer, der
eine Heizfläche von 500 me in 2500 senkrecht stehenden Heizrohren hat und mit einem
weiten Mittelrohr versehen ist. In den Verdampfer werden in der Sekunde I7 kg Dünnsaft
eingezogen und 4,2 kglSek. Wasser bei deren Durchgang durch die Heizrohre daraus
verdampft. Bei gleichmäßiger Beschickung treten dann oben aus den Rohren in der
Sekunde I2,8 kg eingedickter Saft aus, die durch das weite Mitteirohr abgeleitet
werden, ohne daß wesentliche Mengen davon in den unteren Raum und damit zu erneutem
Umlauf mit dem frisch eingezogenen Saft kommen.
-
Da mit den aus den Heizrohren je Sekunde austretenden 12,8 kg Saft
gleichzeitig 4,2 kg Dampf ausströmen, die bei einem Druck von z. B. I ata einen
Raum von 7,I m3 einnehmen, ist das Raumverhältnis von Saft zu Dampf beim Austritt
gleich 1 : 555. Bei diesem geringen Saftgehalt des Gemisches wird die Heizfläche
im oberen Teil des Rohres nur ganz ungenügend benetzt, und es treten die bekannten
Übel stände auf: Verringerung des Wärmeüberganges und erhöhter Steinansatz im oberen
Teil der Rohre, die beide ungünstig auf die Leistung des Verdampfers einwirken.
-
Wird nun die Vorrichtung nach der Erfindung in dem Verdampfer angebracht
und die Einlaßöffnung und der Raum des mittleren weiten Rohres z. B. durch eine
Scheidewand in zwei gleiche Hälften geteilt, so fließt auch die Hälfte des aus den
Rohren austretenden Saftes, also 6,4 kg, in den Sammelraum« die andere in den Umlaufraum
und von diesem zurück zu dem frisch eingezogenen Diinnsaft.
-
Wie leicht zu berechnen, tritt unter diesen Umständen im gleichmäßigen
Dauerbetrieb oben aus den Heizrohren die doppelte Menge des eingedickten Saftes
aus, wie bei dem nicht geteilten Mittelrohr, also ungefähr 25 kg/Sek. Die ausströmende
Dampfmenge bleibt aber die gleiche, so daß das bisher ungünstige Verhältnis von
Saft: Dampf = I:555 auf 1 : 280 erhöht wird, also auf ein Verhältnis, bei dem die
obere Rohrheizfläche noch dauernd und gut benetzt wird.
-
Unregelmäßigkeiten, die im Betrieb auftreten, können sofort durch
entsprechende Einstellung der Regeleinrichtungen ausgeglichen werden. Ebenso kann
man durch Verkleinerung der Einlaßöffnung für den Sammelraum die Menge des in den
Umlaufraum einfließenden und daher stetig umlaufenden Saftes jederzeit erhöhen,
wenn eine Erhöhung des Saftgehaltes des aus den Heizrohren austretenden Dampf-Saft-Gemisches
zweckmäßig erscheint.
-
Ein besonderer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung ist schließlich
noch, daß der Abzug der eingedickten Flüssigkeit aus dem Sammelraum keiner weiteren
Regelung durch äußere Überzugventile bedarf; der Abzug kann daher ganz selbsttätig
erfolgen, wenn sich z. B. an das Abzugsrohr ein siphonartiges Rohr anschließt, das
nur die eingedickte Flüssigkeit durchläßt und keinen Dampf.
-
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel an einem Längsschnitt
durch einen Verdampfer nach der Erfindung veransdaulicht.
-
Bei dem Verdampfer V ist das mittlere Ableitungsrohr a durch einen
Boden b ünd eine Scheidewand c in zwei voneinander getrennte Räume d und e unterteilt.
Der Raum d dient als Sammelraum für die eingedickte Flüssigkeit, die durch ein Abzugsrohrt
nach außen fortgeleitet werden soll. Der andere Raum e ist der Umlaufraum, durch
welchen die oben einströmende Flüssigkeit durch das .Abflußrohr g am Boden in den
Raum lt ünterhalb der Heizrohre i zurückfließt. In diesem Raum ii mischt sich die
zurückfließende Flüssigkeit mit der frisch eingezogenen Flüssigkeit, die durch das
Rohr k mit dem Verteileer 1 zugeführt wird. Das auf diese Weise entstandene Flüssigkeitsgemisch
strömt dann
durch die Heizrohre i, die von außen durch zugeführten
Dampf beheizt werden, in den oberen Teil des Verdampfers.
-
Zur zusätzlichen Regelung der in die Räunle cl und e gelangenden
Flüssigkeit ist eine Regel vorrichtung in Form einer Klappe lt vorgesehen, die auf
der Scheidewand c durch Scharniere beweglich angeordnet ist.. Diese I(lappe kann
durch die Stellstange o mit Handgriff p und Lenker q in die auf der Zeichnung angedeuteten
Stellungen I, II und IIT gebracht werden. In der Stellung I ist der Raum e flir
die in den unteren Raum lt zurückfließende Flüssigkeit abgesperrt, so daß alle oben
aus den Heizrohren i austretende Flüssigkeit durch den Raum d und das Abzugrohr
t fortgeleitet werden kann. In der Zwischenstellung II wird sich die oben aus den
Heizrohren ausströmende Flüssigkeit gleichmäßig auf beide Räume d und e verteilen,
so daß also etwa die Hälfte abgezogen und die Hälfte in den unteren Raum h des Verdampfers
V zurückgeführt wird. In der Stelluiig III ist der Zufluß zum Raum d abgesperrt,
so daß alle zurückfließende Flüssigkeit durch den Raum e wieder in den unteren Raum
lt des Verdampfers gelangt. Natürlich kann durch andere Zwischenstellungen der I(lappe
jede andere gewünschte Verteilung der Flüssigkeit vorgenommen werden.
-
Selbstverständlich kann an Stelle der Klappe lt auch jedes andere
Regelorgan, z. B. ein Schiefer o. dgl., Verwendung fin51en.