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Durchlaufverdampfer Zusatz zum Patent 668 722 In Umlaufverdampfern
wird die Flüssigkeitsgeschwindigkeft im Innern von senkrechten Siederohren vergrößert
und gleichzeitig die Verdeckung der Heizfläche durch gebildeten Dampf vermindert,
indem von der aus den Siederohren strömenden Flüssigkeitsmenge ein Teil vermischt
mit frischer Lösung in die Rohre zurückgeleitet wird. Bei Aufrechterhaltung dieses
Flüssigkeitsumlaufes herrscht im Rohreintrittsquerschnitt eine höhere Konzentration
an gelösten Stoffen als dann wenn nur frische Lösung den Rohren zuströmt. Der höheren
Konzentration lentspricht aber auch fast immer eine kleinere Wärmedurchgangszahl
und eine größere Siedepunktserhöllung der Lösung. Beides wirkt sich im Sinne einer
Leistungsverschiechnerung aus. Diesem Nachteil hat man zunächst dadurch zu begegnen
versucht, daß der Flüssigkeitsumlauf vermieden wurde. Die Flüssigkeit durchströmt
dann nur einmal die Siederohre. Bei diesem Durchlaufverdampfer ist wohl die durch
den Umlauf bedingte Konzentrationserhöhung vermieden. Dafür muß aber ein schwerer
Schaden mit in Kauf genommen werden der darin besteht, daß die Heizfläche durch
den in den Rohren erzeugten Dampf vor allem im oberen Teil der Rohre stark verdeckt
wird. Diese Erscheinung ergibt sich einerseits aus der kleineren, in die Rohre strömenden
Flüssigkeitsmenge, andererseits daraus, daß die Rohrlänge bei dem reinen Durchlaufverdampfer
sehr groß gewählt werden muß, um bei einem einzigen Gang der Flüssigkeit durch die
Rohre die gewünschte Endkonzentration zu xerreichen. Die Bauhöhe dieser Verdampfer
wird deshalb sehr groß und eine mechanische Reinigtmg der Rohre ist schwierig.
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Die einleitend geschilderten Nachteile des allgemein gebräuchlichen
Umlaufverdampfers können auch dadurch vermindert werden, daß die Heizfläche in mehrere
Teile aufgeteilt wird, die unter Wahrung des Flüssigkeitsumlaufes in jedem Heizflächenteil
nacheinander von der Lösung durchströmt werden.
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Dieses Verfahren kann bei selbsttätigem oder erzwungenem Flüssigkeitsumlauf
angewendet werden. In vielen Fällen ist zur Erreichung einer genügend großen Flüssigkeitsgeschwindigkeit
in den Rohren, z. B. zum Zweck zur Verminderung der Verkrustung, die Aufrechterhaltung
des Flüssigkeitsumlaufes zweckmäßig. Durch die Heizilächenaufteilung kann man dann
die angegebenen Nachteile des t mlaufverdampfers ohne Flächenaufteilung nur bis
zu einer gewissen Grenze vermindern.
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Diese Nachteile kann man aber vollkommen verhindern, und man kann
die Vorteile des üblichen Durchlaufverdampfers unter der meidung aller seiner Nachteile
voll ausnutzen, wenn der Umlaufverdampfer mit Heizflächenaufteilung durch besondere
konstruktive Maßnahmen in einen Durchlaufverdampfer umgewandelt wird.
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Gegenstand der Erfindung sind konstruktive Maßnahmen, durch welche
der Umlaufverdampfer mit außenliegendem senkrechtem Heizkörper und mit Heizflächenaufteilung
in einen Durchlaufverdampfer gleicher vorteilhafter Bauart mit H eizfiächenaufteilung
übergeführt wird. Man geht dabei von der bekannten Konstruktion des Umlaufverdampfers
mit außenliegendem senkrechtem Heizkörper und mit Heizflächenaufteilung (Patent
668 722) aus. Erfindungsgemäß wird jedoch die aus dem Brüdenraum eines Heizflächenteils
abströmende Flüssigkeit nicht in zwei Teile getrennt und der eine Teil in den Flüssigkeitsraum
unter dem unteren Rohrbodenteil desselben Heizflächenteils und der andere Teil in
den Flüssigkeitsraum unter dem unteren Rohrbodenteil des nächstfolgenden Heizflächenteils
geführt, sondern es wird die ganze aus dem Brüdenraum eines Heizflächenteils abgehende
Flüssigkeitsmenge in den Flüssigkeitsraum unter dem unteren Rohrbodenteil des nächstfolgenden
Heizfiächenteils geleitet. An die Stelle der senkrechten Umlaufrohre und der Verbindungsrohre
zwischen den Umlaufrohren treten dann nur zweckmäßig schräg angeordnete Überlaufrohre.
Die konstruktiven Merkmale der Erfindung sind an Hand der beiliegenden Abbildung
erläutert.
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Der Brüdenraum ist durch die Wände 1 und 2 beispielsweise in drei
Teile geteilt.
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Ferncr sind Trennwände 3 und 4 in dem Raum über dem oberen Einwalzboden
und entsprechende Wände unter dem unteren Einwalzboden vorgesehen. Diese Wände müssen
gegen die Böden gut dichten, damit ein Überströmen von Flüssigkeit von einem Heizflächenteil
zum anderen vermieden wird. In dem gewählten Beispiel ist die gesamte Heizfliehe
durch je zwei Wände über und unter den Rohrböden in die drei Heizfiächenteiie 5,
6 und ; aufgeteilt. Die Flüssigkeit strömt durch den Stutzen S stetig zu und gelangt
zunächst in die Rohre des ersten Heizlächenteils 5.
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Der in ihnen gebildete Dampf mit der Restiliissigkeit wird anschließend
durch die Verbindungsleitungg in den Brüdenraumteil 12 des ersten Heizflächenteils
geleitet; In ihm trennt sich der Dampf von der Flüssigkeit, welche durch die Uberlaufleitung
15 den Siederohren des zweiten Heizfiächenteils 6 zugeführt wird. Das letzteren
entströmende Flüssigkeits-D ampf- Gemisch gelangt durch die Leitung 10 in den Brüdenraumteil
13 des zweiten Heizflächenteils 6. Die hier abgetrennte Lösung wird durch die Überlaufleitung
16 zu dem letzten Heirflächenteil 7 weitergeleitet, wird in ihm auf die Endkonzentration
eingedampft und nach Durchströmen der Verbindungsleitung ii im Brüdenraum 14 von
dem im - dritten Heizflächenteil gebildeten Dampf getrennt. Die eingedickte Lösung
wird durch Stutzen I7 abgeführt. Mit Hilfe der gezeigten konstruktiven Maßnahme
ist es möglich, eine zweifache oder auch eine beliebig mehr als zweifache Heizflächenaufteilung
bei einem Durchlaufverdampfer in Anwendung zu bringen. Sie ist ferner unabgängig
davon anwendbar, ob die Flüssigkeit ohne oder mit Anwendung von Pumpen in die Verdampferrohre
geführt wird. Der geschilderte Durchlaufverdampfer ist beispielsweise dann wirtschaftlich,
wenn eine verhältnismäßig große Flüssigkeitsmenge durch den Verdampfer strömt. Diese
Verhältnisse ergeben sich unter anderem bei nicht sehr verschiedenen Zu- und Ablaufkonzentrationen
der Lösung oder bei großen Wärmedurchgangszahlen. Beides trifft z. B. für die ersten
Stufen der meisten Mehrstufenverdampferanlagen zu.
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Um die C-eschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit in die Rohre strömt,
zu vergrößern, können an der Rohreintrittsseite von innen beheizte oder unbeheizte
Verdrängerkörper (Einhängekörper) in die Rohre eingebaut werden. Sie kommen in erster
Linie dann in Anwendung, wenn die Flüssigkeit in jeden Heizfiächenteil mittels einer
Pumpe gedrückt wird. Der leichte Einbau derartiger Pumpen in die Überlaufleitungen
(15 und 16 in der beiliegenden Zeichnung) bietet beim Durchlaufverdampfer mit außenliegendem
sienkrechtem Heizkörper und mit Heizflächenaufteilung gemäß der konstruktiven Maßnahme
der Erfindung einen besonderen Vorteil.