DE739862C - Berieselungsverdampfer - Google Patents

Description

(RGBI. II S. 150)

DEUTSCHES REICH

Blbüotneek ^

AUSGEGEBEN AM 6. OKTOBER 1943

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

• KLASSE 12 a GRUPPE

A 92250 IV a j12 a

^- Freiherr Carl Maximilian Axel Hermelin in Stockholm

ist als Erfinder genannt worden

Aktiebolaget Rosenblads Patenter m Stockholm

Berieselungsverdampfer

Patentiert im Deutschen Reich vom 29. Oktober 1940 an Patenterteilung bekanntgemacht am 19. August 1943

Die Erfindung· bezieht sich auf Berieselungsverdampfer mit senkrechten, beheizten Rohren, an deren Außenwand die zu verdampfende Flüssigkeit herabrieselt. Bei solchen Ver-S dampfem wird die Flüssigkeit den Rohren von einem oberhalb derselben befindlichen Sammelboden zugeführt. Zu diesem Zweck sind im Verteilerboden Zuführungselemenre vorgesehen, und ferner sind Halteglieder für die Rohre angeordnet. Die Rohre sind gewöhnlich an den Böden selbst befestigt.

Die Erfindung· geht von der Aufgabe aus, die Befestigung der Rohre zu vereinfachen. Sie besteht darin, daß durch dem Verteilerboden zugehörige Zuführungselemente für die Flüssigkeit, z. B. in Form von Rohrstutzen, Bohrungen o. dgl., die wärmeübertragenden Rohre an ihren oberen Enden unter Wahrung axialer Ausdehnungsmöglichkeit festgelegt sind. Es entfällt also bei dieser Ausführung nach der Erfindung eine besondere Befestigung der Rohre durch zusätzliche Elemente. Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Zuführungselemente für die Flüssigkeit als Rohrstutzen ausgebildet, die in die wärmeübertragenden Rohre hineinragen. Diese Rohrstutzen tragen Stege, durch die die wärmeübertragenden Rohre gehalten werden.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung veranschaulicht. Es zeigt

Fig. ι einen Längsschnitt durch einen Verdampfer gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt im größeren Maßstab durch einen Teil eines ähnliches Gerätes, wobei die Flüssigkeitsverteilungs- und Steuerungsvorrichtung' für ein einzelnes Rohrelement in grundsätzlich gleicher Ausführimg ersichtlich ist. ·

Fig. 3 stellt einen entsprechenden Längsschnitt bzw. eine Draufsicht bei einer weiteren Abänderung der gleichen Einrichtungen.

Der Verdampfer nach Fig. ι ist in einem dreiteiligen Gehäuse angeordnet, dessen mittlerer Teil eine Verdampfungskammer bildet, die nach oben bzw. nach unten durch einen oberen bzw. unteren Zwischenboden 2 bzw. 3 abgegrenzt wird, wobei der obere Zwischenboden 2 zugleich als Verteilunffshoden für die Flüssigkeit dient. Dieselbe wird oben einem Flüssigkeitsraum zugeführt, der von dem oberen, dachbildenden Teil i" des Gehäuses gebildet wird, und zwar erfolgt die Zufuhr durch den Zufuhrstuitzen 4, während der mittlere Teil des Gehäuses mit einem Ablaufstutzen s für die Flüssigkeit und einem anderen Austrittsstutzen 6 für den erzeugten Dampf versehen ist. Unterhalb des unteren Zwischenbodens 3 wird in dem bodenbildenden unteren Teil i^b des Gehäuses eine Dampfkammer gebildet, die mit einem Zufuhrstutzen 7 für Beheizungsdampf und einem Ablaufstutzen 8 für Kondensat versehen ist.

Wie mit gestrichelten Linien angedeutet, kann indessen der obere Gehäuseteil i" auch . mit einem hochliegenden Ablaufstutzen 6" für 'den erzeugten Dampf versehen sein, wobei derselbe aus der Verdampfungskammer durch entsprechend im Verteilungsboden 2 eingesetzte Ablaufrohrc 9 abgeleitet wird.

In der Verdampfungskammer ist ein Rolirbündel eingesetzt, das aus wärmeübertragenden Rohrelementcn 10 besteht, deren Unterenden im unteren Zwischenboden 3 befestigt sind, so daß sie in die untenliegende Dampfkammer münden, während deren nahe an dem Verteilungsboden 2 sich erstreckenden Oberenden mittels eingeschweißter Endstücke 11 verschlossen .sind, wodurch ein lediglich von oben zugänglicher Hohlraum vom übrigen Rohxinnern abgetrennt wird. Die Rohrelemente 10 sind ferner für äußere Berieselung angeordnet, wobei die Flüssigkeit aus dem obenliegenden Flüssigkeitsraum durch Ausströmungsrohre 12 o. dgl. zugeführt wird, die im Verteilungsboden 2 derart eingesetzt sind, daß sie je in ein entsprechendes Wärmcübertragungsrohr hinabragen, und zwar in den am Oberende abgetrennten Hohlraum desselben, so daß die Flüssigkeit zunächst dorthin eingeleitet wird. Es wird hierdurch eine gewisse Ausdchnungsmöglichkcit für die • Rohrwandungen in axialer Richtung nach aufwärts hin gegeben, wobei jedoch die Oberenden der Rohrelemente mittels zu denselben radial angeordneter Steuerorgane in der richtigen Vertikalstellung zu halten sind. Die Steuerungsorgane sind in Fig. 1 nicht eingetragen, in den anderen Figuren aber in verschiedenen Ausführungen gezeigt.

Bei der eben beschriebenen und ähnlichen Verteilungsvorrichtungen für die Flüssigkeit empfiehlt es sich, mindestens den Boden des vom Endstück 11 gebildeten Hohlraumes in irgendeiner Weise gegen Wärmedurchgang zu isolieren, da in Abwesenheit von besonderen Maßnahmen das Endstück 11 durch den Beheizungsdampf erhitzt würde und somit durch Wärmeübertragung eine unerwünschte Verdampfung der Flüssigkeit schon in dem ' genannten Hohlraum eintreten könnte, was schädliche Ablagerung von Trockensubstanz im Hohlraum veranlassen könnte, die eine regelmäßige Flüssigkeitsverteilung mehr oder weniger beeinträchtigen würde.

Eine genügende Wärmeisolierung wird in diesem Falle, wie angedeutet, am einfachsten 7; dadurch erzielt, daß geeigneter Isolierstoff oberhalb des Endstückes 11 angebracht wird. Die Wirkungsweise der oben beschriebenen Verdampfungsvorrichtung ist hauptsächlich ' wie folgt: Die zu verdampfende Flüssigkeit 8c wird durch den Zufuhrstutzen 4 in die Flüssigkeitskammer eingeleitet und darin bis zu einer gewissen Höhe über den. Verteilungsboden 2 angesammelt, um dann durch die Ausströmungsrohre 12 auf die verschiedenen Rohr- 8; elemente 10 in der Verdampfungskammer verteilt zu werden, wobei sie zuerst dem oberen Hohlraum der Rohrelemente zugeführt wird, die somit gefüllt werden, so daß die Flüssigkeit über die Rohrkante strömt und daraufhin dünnschichtig auf der Außenseite der Rohrwandungen herabfließt, bis sie schließlich auf dem unteren Zwischenboden 3 aufgesammelt wird. Von dort wird die restliche Flüssigkeit nach einer gewissen Verdampfung währcnd der Berieselung der innen beheizten R ohr wandungen durch den Ablauf stutzen 5 abgeleitet, und der durch Verdampfung aus der Flüssigkeit erzeugte Dampf wird durch den Ablaufstutzen 6 bzw. über die Ablaufrohre 9 durch den Ablaufstutzen g" oder auf beide Wege abgeleitet. Die zum Verdampfen erforderliche Wärmezufuhr wird also, hier auf indirektem Wege durch die Rohrwandungen der Rohrelemente 10 übertragen, die somit als Wärmeübertragungsrohre dienen, indem Beheizungsdampf durch den Zufuhrstutzen 7 zunächst der Dampfkammer zugeführt wird, um dann im Rohrinnern durch deren Unterenden einzuströmen, wahrend ausgeschiedenes Kondcnsat am Boden der Dampfkammer angesammelt wird und von dort durch den Ablautstutzen S abgeleitet wird.

Es ergibt sich aus der Konstruktion, daß der erzeugte Dampf in der Verdampfungskammer ohne Schwierigkeit von der herabrieselnden Flüssigkeit getrennt und infolge des verhältnismäßig großen Dampfraumes auch wcitergeleitet werden kann, ohne nennenswerte Flüssigkeitsmengen mit sich zu reißen, so daß keine besondere Einrichtung für Dampfabscheidung nötig ist.

Nach der in Fig". 2 gezeigten Abänderung ist der Verteilungsboden 2^a mit Ausströmungsrohren 12° versehen, von denen ein jedes in ein entsprechendes Wärmeübertragurogsrohr hineinragt, und zwar in den am Oberende desselben abgetrennten Hohlraum, der durch das im Rohrinnern eingeschobene. und mit der Rohrkante verschweißte Endstück 11 gebildet wird. Insbesondere ist hieraus ersichtlieh, wie das Ausströmungsrohr mit Steuerungsorganen für das entsprechende Wärmeübertragungsrohr ausgebildet werden kann, wobei die Steuerungsorgane in diesem Falle aus radialen Ansätzen 13« o. dgl., deren Außenkanten an der genau senkrechten Innenfläche des genannten Hohlraumes unter geringem Spiel liegen, während zwischen den Ansätzen axial gerichtete Durchflußwege für die Flüssigkeit gebildet sind. Ferner wird mit gestrichelten Linien ein unterhalb des Endstückes 11 im Rohrinnern gegebenenfalls eingesetztes Zwischenstück angedeutet, welches die direkte Beheizung des Endstückes 11 verhindern soll, in dem somit ein wärmeisolierender Zwischenraum gebildet wird, der zum gleichen Zweck dient wie das vorher beschriebene Isolierverfahren.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform einer Verteilungsvorrichtung mit Steucrungs-Organen für das Rohrelement 10, dessen Oberende durch das- deckelähnlich abnehmbar eingeschraubte Endstück ii* verschlossen ist, wobei dasselbe einen zentral hinaufragenden Lagerzapfen mit kreuzförmigem Querschnitt aufweist. In diesem Falle ist der Verteilungsboden mit zweckmäßig kreisförmigen Ausströmungslöchern versehen, in die je 'ein Lagerzapfen des Endstückes ii* bei dem entsprechenden Rohrelement eingepaßt ist, wobei zwischen den Kreuzschenkeln der Lagerzapfen Durchfluß wege für die Flüssigkeit gebildet werden, so daß die Flüssigkeit dadurch hinausströmend zunächst die Oberfläche des Endstückes 11* trifft, um dann dünnschichtig über die Außenwand des Wärmeübertragungsrohres herabzurieseln. Vorzugsweise wird das Endstück 11* oder mindestens der Lagerzapfen vor direkter Beheizung bzw. vor \värmeleitender Verbindung mit der wärmeübertragenden Rohrwandung .geschützt, am einfachsten durch Herstellung des Lagerzapfens aus wärmeisolierendem Material.

Fig. 4 und 5 schließlich zeigen eine weitere Abänderung in der Ausführung der betreitenden Einrichtungen, wobei das Rohrelement 10 mit seinem durch das angeschweißte Endstück ι i^c geschlossenen Oberende sich durch das im Verteilungsboden 2^C vorgesehene Ausströmungsloch i2^c hindurch erstreckt, und

zwar zum größten Teil unter weitem Spiel, so daß um das Rohrende herum genügende Durchström wege gebildet werden, die als Ringabschnitte zwischen anderen bis nahe an der Rohrfläche radial einwärts gerichteten Ansätzen i3^c o.dgl., die als Steuerungsorgane zur gewünschten Vertikalsteuerung des Rohrendes dienen, während dabei zugleich die erforderliche Flüssigkeitsverteilung erzielt wird. Auch in diesem Falle gilt für den durch das Ausströmungslo'ch hinaufragenden Endteil des Wärmeübertragungsrohres, was oben in entsprechender Beziehung von Wärmeisolierung bzw. Schutz vor direkter Beheizung gesagt wurde, und es wird hier außerdem gezeigt, wie der Beheizungsdampf im Rohrinnern zweckmäßig durch ein Innenrohr J" einge-. leitet wird, das gleichfalls bei jeder anderen Ausführung möglich ist.

Die Abänderungsmöglichkeiten sind selbstverständlich keineswegs durch die beschriebenen Vorbilder erschöpft, die ebensowenig die Erfindung· beschränken.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. B erieselungs verdampf er mit senkrechten, beheizten Rohren, an deren Außenwand die Flüssigkeit herabrieselt, die von einem oberhalb der Rohre nach ähnlicher Art wie ein gewöhnlicher Rohrboden horizontal eingebauten Verteilerboden den Rohren zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch dem Verteilerboden zugehörige Zuführungselemente für die Flüssigkeit, z. B. in Form von Rohrstutzen, Bohrungen o. dgl., die wärmeübertragenden Rohre (10) an ihren oberen Enden unter Wahrung axialer Ausdehnungsmöglichkeit festgelegt sind.
2. 2.. Berieselungsverdampfer nach Anspruch i, dadurch, gekennzeichnet, daß an dem unteren Ende der Rohrstutzen (i3^a) Stege (13°) vorgesehen sind, die in die Rohre (10) hineinragen.
3. 3. Berieselungsverdampfer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Rohre (10) deckelähnliche Endstücke (n^b) aufgesetzt sind, die einen nach oben ragenden Lagerzapfen mit kreuzförmigem Querschnitt besitzen, der no durch eine Bohrung des Verteilerbodens hindurchragt.
4. 4. Berieselungsverdampfer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (10) .mit ihrem oberen geschlossenen Ende (c) durch eine Bohrung des Verteilerb ο dens hindurchragen, die mit radial nach einwärts gerichteten Ansätzen versehen ist.
5. 5. Berieselungsverdampfer nach An- - spruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zuerst flüssigkeitsberührten oberen End-

   teile der wärmeiibertragenden Rohre vor der Heizwirkung- des im Rohrinnern durchströmenden Heizmittels geschützt sind entweder durch Auskleidung mit einer wärmeisolierenden Materialschicht oder durch Bildung eines wärmeisolierenden Raumes an der Innenseite, der mittels einer im Rohrinnern an geeigneter Stelle angebrachten Scheidewand von d-cm darunter befindlichen eigentlichen Heizraum abgetrennt ist.

   Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren in Betracht gezogen worden:

   deutsche Patentschrift Nr. 54100. 70626, 365 269.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen