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Mehrgliedriger Verdampfer mit niedrigem Saftstand Zusatz zum Patent
619822 Im Hauptpatent 6I9 822 iSt ein mehrgliedriger Verdampfer mit niedrigem Saftstand
und mit senkrecht stehenden Heizrohren beschrieben, bei dem das Rohrhändel an mindestens
einer Stelle durch eine Mischkammer unterbrochen ist, die den oberen Teil des vorhergehenden
Flüssigkeitsraumes mit dem unteren Teil des folgenden verbindet.
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Die im Hauptpatent vorgesehene Verwendung getrennter Heizkammern für
jeden Rohrbündelteil lbeansprucht jedoch einen verhältnismäßig großen Aufstellungsraum;
auch verursacht die Verlegung der Verbindungsleitungen der Flüssigkeitsräume von
einer Heizkammer zur anderen und die gleichmäßige Verteilung des Dampf-Flüssigkeits-
Gemisches über die Rohrbündel Schwierigkeiten und verhältnismäßig große Kosten.
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Unter Aufrechterhaltung der Vorteile der Anlage nach dem Hauptpatent
lassen sich diese Nachteile gemäß der Erfindung vermeiden, wenn in einem nach Art
der eingliedrigen Verdampfer mit ununterbrochenen senkrecht stehenden Heizrohren
gebauten Verdampfer der Kochraum durch Blecheinbauten in zwei oder mehr voneinander
getrennte Räume oder Glieder aufgeteilt wird, die je aus einem unteren Teil, einem
oberen Teil und den Innenräumen eines Rohrbündelteils bestehen, das mit dem oder
den anderen Rohrhündelteilen im gemeinsamen Dampfraum untergebracht ist.
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Die einzudampfende Flü,ssigkeit tritt in den unteren Teil des einen
abgetrennten Gliedes ein und steigt unter Dampfblasenbildung in dessen Heizrohren
hoch. Das Dampf-Flüssigkeits-Gemisch, das oben in eine durch die Blecheinhauten
gebildete niedrige Haube, d. h. den oberen Teil des abgetrennten Gliedes, eintritt,
wird in ähnlicher Weise wie bei dem Hauptpatent durch als Mischräume dienende Überleitungsrohre,
die durch den Dampfraum hindurchgeführt werden, in den unteren Teil des benachbarten
Gliedes geleitet. Hier wird es durch geeignete Verteilungseinrichtungen gleichmäßig
auf die Heizrohre dieses Gliedes verteilt und in diesen hochgeführt. Dieser Vorgang
kann je nach der Aufteilung der Heizkammer wiederholt werden. Das aus dem zweiten
bzw. letzten Glied aus den Rohren herauskochende Gemisch gelangt in die hohe Haube
des Gesamtverdampfers, die den oberen Teil des letzten Gliedes darstellt und als
Flüssigkeitsabscheider dient. Die eingedampfte Flüssigkeit wird entweder durch ein
in der Mitte des letzten Gliedes angebrachtes weites Rohr nach unten durch den unteren
Bodendeckel
oder auch durch die seitliche Wand abgeleitet, während
der Brüdendampf nach oben entweicht.
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Es ist bekannt, den Kochraum eines Verdampfers in der Weise in mehrere
Abteile zu unterteilen, daß die einzudampfende Flüssigkeit durch senkrechte Querwände
gezwungen wird, von einem Abteil zum nächsten zu fließen, also durch alle Abteile
umzulaufen. Der wesentliche Unterschied dieser bekannten Einrichtung vom Gegenstand
der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß bei ersterer beim jedesmaligen Austritt
des in den Heizröhren erzeugten Dampf-Flüssigkeits-Gemisches aus den Heizrohren
sich der Brüdendampf sofort von der Flüssigkeit trennt. Der Dampf strömt, da alle
Abteile nach der gemeinsamen Haube des Verdampfers hin offen sind, durch diese Haube
ab, und nur die dampfblasenfreie Flüssigkeit gelangt zum nächsten Abteil. Die Vorteile,
die das Überleiten der Gemische mit sich bringt, können daher mit dieser bekannten
Einrichtung nicht erreicht werden.
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Der neue Verdampfer ist gegenüber dem Verdampfer des Hauptpatents
bei gleicher Leistung viel zusammengedrängter gebaut, hat erheblich kleinere Wärmeverluste
und ermöglicht eine leichtere und bessere Überleitung und Verteilung des Dampf-Flüssigkeits-Gemisches.
Um die Leistung des Verdampfers nach der Erfindung möglichst zu erhöhen, ist auch
bei ihm, ebenso wie bei den Einzelkammern des vorveröffentlichten Hauptpatents,
im gemeinsamen Dampfraum eine zweckmäßige Führung des Heizdampfes und eine gute
Entlüftung vorzusehen. Daher wird auch hier der Heizdampf auf der einen Seite des
Dampfraumes durch mehrere übereinander angeordnete weite Stutzen eingeführt und
die Entlüftung des Raumes auf der gegenüberliegenden Seite durch eine entsprechend
große Anzahl kleiner übereinander angeordneter Entlüftungsstutzen vorgenommen. Der
Heizdampf kann dabei sowohl an der Wandseite zugeführt werden, an der das erste
Glied (der Vorverdampfer) liegt, oder auch an der Wand des letzten Gliedes. Auch
können alle Maßnahmen zur Regelung des Gehaltes des Dampf-Flüssigkeits- Gemisches
an Flüssigkeit getroffen werden, nämlich eine Ableitung von Brüdendampf aus den
Überführung und Mischkammern oder eine Zuführung von Flüssigkeit in den unteren
Teil der Glieder. Auch die Abstimmung der Zahl oder Weite der Heizrohre in den einzelnen
Gliedern kann in gleicher Weise wie beim Verdampfer nach dem Hauptpatent erfolgen,
um ein zweckmäßiges Verhältnis von Flüssigkeit zu Dampf in dem Gemisch herzustellen.
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Die Aufteilung des Kochraumes durch die Blecheinbauten kann beliebig
geschehen; ebenso können die Dampf-Saft-Gemische von einem Glied zum anderen durch
ein oder mehrere weite Rohre überführt werden, die entweder durch den Dampfraumteil
des einen Gliedes nach dem unteren Teil des nächsten oder aus der Blechhaube des
einen Gliedes in die des nächsten und in diesem durch dessen Dampfraumteil nach
unten geleitet werden. Das Verbindungsrohr oder die Verbindungsrohre können aber
auch außerhalb des Verdampfermantels verlegt werden.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für zweigliedrige
Verdampfer schematisch dargestellt.
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Fig. I zeigt einen senkrechten Mittelschnitt durch einen Verdampfer
nach der Erfindung.
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Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1, in Pfeilrichtung
gesehen.
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Fig. 3 zeigt einen senkrechten Mittelschnitt durch einen zweiten
Verdampfer.
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Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3, in Pfeilrichtung
gesehen, und Fig.5 ein Schnitt nach Linie V-V der Fig. 3, ebenfalls in Pfeilrichtung
gesehen.
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Der Verdampfer nach Fig. 1 und 2 ist durch die Blechwändehl, h2 und
h3 in zwei Glieder unterteilt, in den kleineren Vorverdampfer A1, dessen Heizfläche
etwa ein Fünftel der Gesamtheizfläche beträgt, und in den Hauptverdampfer A2. Beide
Glieder haben eine gemeinsame Dampfkammer, der der Dampf durch die Stutzen b zugeführt
und die durch die Stutzen c entlüftet wird. Der Kondenswasserabzug befindet sich
bei d.
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Die zu verdampfende Flüssigkeit tritt durch den Stutzena in den unteren,
durch die Blechwand bs abgegrenzten Teil des Vorverdampfers A1 und in dessen Heizrohre
ein, kocht in diesen hoch und gelangt in die obere, durch die Blechwände h1 und
h2 abgegrenzte Haube. Das so erzeugte Dampf-Flüssigkeits-Gemisch fließt dann durch
das den Dampfraum durchsetzende Überleitungsrohr B in den unteren, rechts von der
Blechwand h3 liegenden Teil des Hauptverdampfers A2. Hier wird es durch eine geeignete
Verteilungseinrichtung, z. B. ein gelochtes Rohr i, gleich mäßig auf die Heizrohre
des Hauptverdampfers verteilt, strömt in diesen unter weiterer Dampfbildung hoch
in den oberen Raum, wo sich der durch den Stutzen e entweichende Brüdendampf von
der eingedampften Flüssigkeit trennt. Letztere fließt in ein weites, in der Mitte
der Heizkammer angebrachtes RohrK und wird aus diesem durch die Leitung 1 abgezogen.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 bis 5 wird das aus den Heizrohren
des Vorverdampfers A1 in dessen durch die Blechwände kl und h2 gebildete Haube einströmende
D!ampf-Flüssigkeits-Gemisch
durch ein an der Blechwand h2 angebrachtes Überleitungsrohr B' durch die Heizkammer
des Hauptverdampfers A2 nach der in dessen Unterteil befindlichen Verteilungsvorrichtung?
geführt. Im übrigen stimmt die Ausführung des Verdampfers mit derjenigen nach Fig.
1 überein.
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Fig. 5 zeigt eine beispielsweise Verteilungs. vorrichtung für die
Ausführung nach Fig. 3 und 4. Sie besteht aus einem weiten, sich allmählich verjüngenden
Rohrs', das mit ungefähr dem gleichen Durchmesser beginnt wie das Überleitungsrohr
B'. Dieses Rohr i' ist entsprechend der Form des unteren Teils des Hauptverdamp-fers
A2 gebogen und mit einer größeren Zahl von in tangentialer Richtung liegenden Stutzeno
versehen, deren Gesamtaustrittsquerschnitt etwas größer als der Querschnitt des
Überleitungsrohres ist. Alle Stutzen und auch die Endöffnung verlaufen in der gleichen
Kreisrichtung, so daß das mit großer Geschwindigkeit austretende Dampf-Flüssigkeits-Gemisch
in dem unteren Raum des Hauptverdampfers eine kreisende und gleichzeitig stark wirbelnde
Strömung erhält.
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Dadurch wird die Entmischung verhindert, so daß lein sehr gleichmäßiges
Gemisch von Flüssigkeit und Dampf in die Heizrohre gelangt.