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Mehrkörperverdampfanlage aus Robertverdampfern fürdie Zuckerindustrie
Die Erfindung betrifft eine Mehrkörperverdampfanlage aus Robertverdampfern für die
Zuckerindustrie.
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Es sind Mehrkörperverdampfanlagen bekannt-, bei denen die Brüden eines
Verdampfers in den Heizkörper des folgenden Verdampfers. geleitet werden und der
Brüdenüberschuß aus dem Heizkörper nachgeschalteten Brüdenverbrauchern, Vorwärmern,
Kochapparaten zugeführt wird. Bei solchen Verdampfanlagen hat man schon vorgeschlagen,
die Brüden in geregelter Weise durch die Heizkammern zu führen und die anfallenden
unkondensierbaren Gase an geeigneter Stelle abzuführen.
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Insbesondere war es . bei den bisherigen Anordnungen üblich,
die unkondensierbaren Gase, die durch den Heiz#dampf mit in die Heizkammer hineingebracht
werden, an den Stellen der Heizkammer abzuziehen, an denen man größere Ansammlungen
von Gasen vermutet, indem man -an, diesen Stellen durch schwache Leitungen gashaltige
Dämpfe entweder ins Freie oder in einen Kondensator leitet. Die Ansammlung von Gasen
wird ,ganz besonders da stattfinden, wo die Dampfströmung gerIng oder sogar gleich
Null ist. Über die Strömungsverhältnisse in Heizkammern bisheriger Bauart herrscht
noch viel Unklarheit, doch ist rechnerisch nachzuweisen, daß die Dampfströmung in
dem vom Dampfeintrittsstutzen entfernt liegenden.Heizkammerteilen nur noch wenige
cmi'sec betragen kann.
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Bei geringer Strömung oder fast ruhendem Heiz,dampf sammeln sich Luft
und andere unkondensierbaren Gase in den die Heizrohre unmittelbar umgebenden Dampfschichten
so stark an, tlaß der Teildruck des Ileizdampfes und damit auch seine Temperatur
so weit sinkt, daß eine nennenswerte Wärmeübertragung nicht mehrstattfindet, Um
wirksam zu entgasen, müssen daher schon beträchtliche Dampfmengen neben den Gasen
abgezogen werden. Um diese Verluste möglichst klein zu halten, ist neuerdings vorgeschlagen
wort' el den, durch Anbringung einer großen Zahl von Dampfeintrittsstutzen auf einer
Halbseite der Verdampferheizkammer dem Heizdampf eine Strömung nach den auf der
anderen Halbseite liegen-den Entgasungsstutzen hin zu erteilen sowie das aus den
Entg,asungsstutzen strömende Dampfgasgemisch in einem abgeschlossenen, von einzudampfender
Flüssig keit umspülten Heizrohr weiter auszunutzen. Die Menge des bei dieser Heizkammerausbildung
durch die Kammer strömenden Dampfes ist wie bei den üblichen Verdampferheizkammern
gegeben durch den Eigenverbrauch des betreffenden Verdampfers.
Bei
der Gasabführung muß man. daher immer damit rechnen, daß mit den Gasen auch Dampf
abgezogen wird, wo-.durch der wärmewirtschaftliche Wirkun--sgrad der Beheizung beeinträchtigt
wird.
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Die Erfindung bezweckt die Beseitigung Z,
dieses Nachteiles,
und sie besteht darin, daß 1 besondere Entlüftungsleitungen an den Heizkörpern
des Verdampfers entfallen und eine lebhafte Strömung des Heiz"lainpfes über mehrere
Ableitungsrohre für den Brüfleilüberschuß in Verbindung mit der Kondensationswirkung
des Vorwärmers bzw. anders nachgeschalteter Heizkörper, die die Gasansammlungen
mitnehmen, erzielt wird.
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Bei den bisherigen Anordnungen von Mehrk5rperverdampfaiilagen in Verbindung
mit L, z#I anderen Dampfverbrauchern (Vorwärmer, Kochapparate usw.) werden die einzelnen
Dampfverbraucher so geschaltet, daß der Brilden aus einem vorderen Verdampfkörper
sowohl zum nächsten Verdampfapparat als auch zu den angeschlossenen Vorw.ärmern
usw. getrennt geleitet wird. In Abb. i ist die Schaltung einer Druckverdarnpfung,
wie sie bis jetzt üblich ist, dargestellt.
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a-, b und c stellen drei Verdampfapparate dar. Mit
d, c und f sind die angeschlossenen sonstigen Dampfverbraucher (Vorwärmer,
Kochapparate usw.) bezeichnet. Bei g tritt Frisch- oder Albdampf in die Heizkammer
des Körpers a. Der sich im Saftraum des Körpers a entwickelnde Brüden teilt sich
bei h und strömt teilweise zu den Dampfverbrauchern d, teilweise in die Heizkammer
des Körpers b. Der im Saftraurne ödes Körpers b
entwickelte Brüden
wird wieder nur zum Teil in die Heizkammer,des letzten Körpers c ge-
führt.
Der andere Teil wird bei i zu den Dampfverbrauchern e abgelenkt. Die Entlüftungen
sind durch Ic, 1 und in angedeutet.
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Erfindungsgemäß sollen die Brüden zur Beheizung der Vorwärmer usw.
nun nicht mehr vor der Heizkammer des nachgeschalteten Körpers abgezweigt, sondern
durch die Heizkammer hindurchgeführt und erst dann -den sonstigen Dampfverbrauchern
zugeführt werden.
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Abb. 2 stellt dies schematisch dar. Der gesamte Brüden des. Kölpersa,'
strömt hier durch die Heizkammer des Körpers b', kondensiert hier zum Teil,
währen#d der von den Vorwärmern d' benötigte Dampf bei n die Kammer wieder
verläßt. Ebenso wird der Brüden des Körpers b' in die Heizkammer des Körpersc'
geleitet. Der von den Dampfverbrauchern e' benötigte Brüden verläßt die Kammer wieder.
Bei dieser Anordnung erzielt man eine bedeutende Geschwindigkeitserhöhting der Dampfströnie
in den Verdampferheizk aminern. Unter Umständen wird die Dampfgeschwindigkeit in
der Nähe der Dampf einströmung doppelt so hoch, in den weiter entfernt liegenden
Heizkammerteilen mehrfach so hoch sein wie bei der bisherigen Anordnung. Die Wärmeübertragung,
die von der Dampfgeschwindigkeit abhängig ist, wird 23 z# verbessert. Von
-anz besonderer Bedeutunist die Geschwindigkeitserhöhung in den von -len Dampfeintrittsstutzen
am weitestün entfernt liegenden Heizkammerteilen, in denen es nunmehr bei dem kräftigen
Durchströmen des zu den nachgeschalteten sonstigen Dampfverbrauchern fließenden
Dampfes keine wesentlichen Gasansammlun,-en mehr -eben kann. Die --rößeren Gasmengen,
die bei dieel ser Schaltung in die Vorwärmer usw. gelan-Cren, haben auf den Wärmeübergang
in diesen t# Z>
keinen oder in seltenen Ausnahmefällen ganz geringen Einfluß.
Durch angestellte Versuche konnte keine Verschlechterung der Wärmez' Übertragung
in den Vorwärmern festgestellt werden. Die Betriebsverhältnisse wurden dabei noch
insofern übertrieben, als die gesamten gashaltigen Dämpfe aus zwei Verdampfungsstufen
von zusammen 164o M2 Heizfläche in den Heizdampf von nur zwei Vorwärmern von insgesamt
2051112 Ileizfläche geleitet wurden.
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Die Tatsache der viel geringeren Empfincllichkeit der Vorwärmerheizflächen
im Vergleich zu den Verdampferheizflächen liegt in drei Gegebenheiten begründet.
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i. Beim Verdampfer muß man mit einem Minimum an Temperaturgefälle
auskommen. Die Ternperaturdifferenz zwischen Dampf-und Saftseite beträgt bei den
für diese Schaltung in Frage kommenden Verdampfap'parat-en in den meisten Fällen
nicht mehr als # or-5 bis io'. Die Temperaturrlifferenz bei V' wärmern un4 Verkochapparaten
ist dagegen erheblich höher und liegt etwa in den Grenzen von 15 bis 50'.
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2. Durch die saftseitigen Verhältnisse liegen an und für sich die
Wärmeübertra-un-szahlen bei Verdampfern schon bedeutend höher als bei Vorwärmern
und Verkochern. Bei den ersten drei Stufen einer VerJampfanlage kann man mit WärmeübertragunIgszahlen
von 49oo bis iSoo, bei Vorwärmern und Nerkochern mit solchen von ioo bis etwa goo
rechnen.
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3. Die Bauart der Vorwärmer läßt in den meisten Fällen eine
leichtere und bessere Entgasun,- zu als #die Robert-Bauart der Verdampfapparate.
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Alle drei Mornente wirken also in günstiger Wei.se zusammen und bewirken
die fast völlige Unempfindlichkeit der Vorwärmerheizflächen gegen stärker gashaltigen
Dampf, wenigstens in der Konzentration, wie sie sieh im 1) raktischen Betriebe
ergeben kann.