DE806435C

DE806435C - Fluessigkeitsabscheider fuer Verdampfapparate mit zweiteiligem Fluessigkeitsraum

Info

Publication number: DE806435C
Application number: DEP6128D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Vogelbusch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-02-27
Filing date: 1948-10-01
Publication date: 1951-06-14
Also published as: DE871294C; FR1051088A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsabscheider für Verdampfapparate mit neben dem Brüdenkörper angeordnetem senkrechtem Heizkörper, und zwar einem solchen mit zweiteiligem Flüssigkeitsraum, wie er etwa in der Patentschrift 668 722 bschrieben ist. In einem solchen Verdampfer läuft die einzudampfende Lösung zunächst in der einen Flüssigkeitsabteilung des Heizkörpers und der zugehörigen Abteilung des Brüdenkörpers um. Die so voreingedampfte Lösung tritt dann nach der zweiten Flüssigkeitsabteilung über, läuft in dieser in gleicher Weise um und verläßt dieselbe endlich als Dicksaft.

Erfindungsgemäß sollen die aus den beiden Heizkörperabteilungen kommenden Brüdenflüssigkeitsströme so in den gemeinsamen Brüdenkörper eingeführt werden, daß sie tangential auf kreisförmig gekrümmte Flächen auflaufen. Unter dem Einfluß der Fliehkraft scheidet sich dann aus dem Gemisch der Flüssigkeitsteil ab und strömt, der gekrümmten Bahn folgend, dem Ablaufstutzen zu. Der von der mitgeführten Flüssigkeit befreite Brüden steigt im Brüdenkörper aufwärts.

An sich ist es bekannt, aus einem Dampf-Flüssigkeits-Gemisch die Flüssigkeit durch Fliehkraft ab- zuscheiden, indem man dasselbe tangential in den Brüdenkörper einführt. Diese Anordnung ist jedoch für einen Verdampfapparat mit zweiteiligem Flüssigkeitskörper nicht brauchbar. Die aus den beiden Flüssigkeitsräumen des Heizkörpers kornmende Flüssigkeit von verschiedener Dichte, Siedepunkterhöhung und Viskosität würde sich ver-

mischen, wodurch die mit der Unterteilung des Flüssigkeitsraumes beabsichtigte Wirkung verlorengehen würde.

Um dies zu verhüten, werden erfindungsgemäß im unteren Teile des Brüdenkörpers zwei parallel zueinander laufende spiralartige Räume angeordnet. Jeder derselben schließt an eine Flüssigkeitsabteilung des Heizkörpers an und trägt an seinem Ende einen Ablaufstutzen, von dem aus eine Rohrleitung nach der zugehörigen Flüssigkeitsabteilung des Heizkörpers zurückführt.

In den Zeichnungen ist der neue Flüssigkeitsabscheider in schematischer Anordnung, und zwar in Abb. ι im Aufriß, in den Abb 2 und 4 im Grundriß dargestellt. Die Scheidewand e setzt sich im unteren Teile des Brüdenkörpers / als Steg m derart fort, daß zwei spiralartig gewundene, oben offene Räume Zi₁ und A₂ entstehen.

Die einzudampfende Lösung tritt in den Flüssigkeitsraum g_t ein. Unter dem Einfluß des über den Stutzen d in den Heizkörper a-c eintretenden Heizdampfes entströmt den Siederohren c ein Brüden-Flüssigkeits-Gemisch. Das aus der Heizkörperabteilung Jf₁ kommende Gemisch strebt über den durch die Außenfläche des Brüdenkörpers / und die Scheidewand m gebildeten Kanal H₁ dem Stutzen i zu. Dabei scheidet sich unter dem Einfluß der Fliehkraft an der äußeren gekrümmten Fläche / der Flüssigkeitsanteil ab und läuft über den Stutzen i in den unteren Teil der Abteilung ^₁ des Heizkörpers zurück. Ein Teil dieser Flüssigkeit wird aus der Rohrleitung 0 unmittelbar entnommen und nach der Flüssigkeitsabteilung g₂ des Heizkörpers geleitet. Das aus dieser entweichende Brüden-Flüssigkeits-Gemisch durchströmt in der (für die erste Flüssigkeitsabteilung) bereits beschriebenen Weise die Spirale Zi₂. Dabei scheidet sich an der Spiralwand m der Flüssigkeitsanteil ab und läuft über den Stutzen k und die Rohrleitung p nach dem unteren Teil der Abteilung g₂ des Heizkörpers zurück. Auf dem Wege von der einzelnen Flüssigkeitsabteilung g_± bzw. g_z nach dem Ablaufstutzen i bzw. k des Heizkörpers scheidet sich der Brüden ab, steigt nach aufwärts und verläßt den Verdampfer über den Stutzen n.

Das Ende jeder der beiden Spiralen Zi₁ und Zt₂ ist sackartig erweitert. Die an der Innenfläche des Steges m entlangströmende, mit Brüden etwa noch vermischte Flüssigkeit wird auf diese Weise gezwungen, am Ende der Bahn einen um die Senkrechte drehenden Wirbel zu erzeugen, unter dessen Einfluß sich der Brüdenrest abscheiden kann.

Bei der Eindampfung verhältnismäßig dünner Lösungen auf eine hohe Enddichte ist die Verdampfleistung der ersten Abteilung ^₁ meist mehrfach höher als jene der zweiten Heizkörperabteilung g₂. In einem solchen Falle wird die Breite der Abscheiderspirale h₂ zweckmäßig geringer als Zi₁ gehalten.

Im Bedarfsfalle können am Eingang der Spiralen Zi₁ und Zi₂ einarmige Klappen mit senkrechter Drehachse so angeordnet werden, daß das Brüden-Flüssigkeits-Gemisch gegen die für die Abscheidung wirksame Fläche / bzw. m des Brüdenabscheiders gelenkt wird.

Der Anfang der Spiralen Zi₁ und Zi₂ kann nach Abb. 4 über den Mantel / des Brüdenkörpers hinaus nach außen verlegt werden. Dadurch läßt sich der für die Flüssigkeitsabscheidung wirksame Teil der Spiralflächen / bzw. m wirksam verlängern.

Das aus der ersten Abteilung g₁ des Heizkörpers kommende Gemisch ist im allgemeinen wesentlich flüssigkeitsreicher als das aus der nachgeschalteten zweiten Abteilung austretende. Die sich an der Innenfläche des Mantels / abscheidende Flüssigkeit kann sich unter dem Einfluß der Fliehkraft über die Höhe der Oberkante der Wand m hinaus erheben, ohne daß die Gefahr einer Vermischung mit dem Inhalt der zweiten Abteilung besteht. Ein Überspritzen der meist wesentlich zäheren und in geringerer Menge anfallenden Flüssigkeit aus der nachgeschalteten Abteilung Zi₂ des Abscheiders nach dessen erster Abteilung H₁ kann im Bedarfsfalle dadurch vermieden werden, daß man die obere Kante des Steges m nach innen abbiegt.

Flüssigkeitsabscheider mit eingebauten Leitspiralen sind an sich bekannt. So wurde z. B. in den amerikanischen Patentschriften 1 591 147 bzw. ¹ 533 501 eine Vorrichtung beschrieben, in welcher das Dampf-Flüssigkeits-Gemisch an der Wand einer eingängigen hohlen Spirale entlanggeführt wird. Die abgeschiedene Flüssigkeit soll über den Hohlraum der Spirale ablaufen. Es ist auch bereits (vgl. amerikanische Patentschrift 1 591 147) ein zylindrischer Abscheider beschrieben worden, der vom Umfange aus nach der Mittelachse zu von Schaum durchflossen wird, wobei der Flüssigkeitsanteil sich an spiralförmig gebogenen Leitschaufeln abscheiden soll.

Der neue Flüssigkeitsabscheider unterscheidet sich von dem Bekannten wesentlich dadurch, daß er gleichzeitig zwei Brüden-Flüssigkeits-Gemische von verschiedenem Trockengehalt des Flüssigkeitsanteiles verarbeitet. Sie kommen aus verschiedenen, hinsichtlich des Eindampfvorganges als solcher voneinander unabhängigen Abteilungen eines Verdampfers. Diese u. a. in der Patentschrift 668 722 beschriebene Unterteilung des Flüssigkeitsraumes eines Verdampfers in zwei (oder mehr) von der einzudampfenden Lösung nacheinander durchlaufende Räume ^₁ und g₂ hat aber eine beträchtliche Leistungssteigerung der Heizfläche zur Folge, auf die hier nicht näher eingegangen werden soll.

In der Patentschrift 749 141 ist auch bereits ein Umlaufverdampfer mit mehrteiligem Flüssigkeitsraum beschrieben, dessen Brüdenraum getrennte Räume für die Zerlegung des aus den einzelnen Verdampferabteilungen kommenden Flüssigkeits-Dampf-Gemisches hat. Offensichtlich hat der Erfinder nicht beabsichtigt, die einzelnen Brüdenteilströme so zu führen, daß sie unter den Einfluß größerer Zentrifugalkräfte kommen, die allein geeignet sind, auch hartnäckige Schaumgemische zu zerlegen. Bei der Anordnung nach der Patentschrift 749 141 prallt der Schaum auf mehr oder weniger senkrecht zu seiner Strömungsrichtung an-

geordnete Flächen auf, die ein Mitreißen der zerstäubten Flüssigkeitsteilchen begünstigen dürften. Der neue Flüssigkeitsabscheider ist für einen Heizkörper mit zweiteiligem Flüssigkeitsraum bestimmt und ist im Gegensatz zu dem Bekannten mit zwei hinsichtlich der Abscheidewirkung voneinander unabhängig arbeitenden Spiralen Zt₁ und h₂ ausgerüstet. Die Trennung von Flüssigkeit und Dampf erfolgt durch Zentrifugalkräfte, die in den

ίο Brüdenkörperabteilungen Zi₁ und Zi₂ auf Flüssigkeiten von unterschiedlicher Dichte einwirken.

Die im vorstehenden für einen zweiteiligen Flüssigkeitsraum beschriebene Anordnung läßt sich sinngemäß auch für Verdampfer mit drei- oder mehrteiligem Flüssigkeitsraum anwenden, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke durchbrochen wird.

Lösungen, die bereits bei geringer Abkühlung sehr dickflüssig werden oder Salz ausscheiden, können beim Durchlaufen des Flüssigkeitsabscheiders nachgewärmt werden, wenn man den Boden desselben doppelwandig ausführt. Bei einem innen mit rostfreiem Baustoff ausgekleideten Brüdenkörper kann dies z. B. dadurch geschehen, daß man das rostfreie Blech mit dem dieses tragende Flußstahlblech durch eingeschweißte Stege bzw. Bolzen verbindet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Flüssigkeitsabscheider mit spiralförmigen Leitflächen für Verdampfer mit neben dem Brüdenkörper stehendem senkrechtem Heizkörper mit mehrteiligem Flüssigkeitsraum, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Brüdenkörper (/) zwei waagerecht verlaufende, oben offene Spiralen (Zt₁ und Zi₂) so angeordnet werden, daß das aus der einzelnen Heizkörperabteilung (^₁ und g₂) kommende Brüden-Flüssigkeits-Gemisch an einer Wand (f bzw. m) entlang einen kreisbogenartigen Weg beschreibt, so daß sich unter dem Einfluß der Fliehkraft der Flüssigkeitsanteil an dieser Wandfläche (/ bzw. m) abscheidet und über den Boden des Brüdenkörpers nach dem Flüssigkeitsraum der zugehörigen Heizkörperabteilung abfließt.

2. Fiüssigkeitsabscheider für Verdampf er nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende jeder der Leitspiralen (A₁ und h₂) zu einem Sack erweitert ist, an dessen Wand (w) das in der einzelnen Spirale strömende Dampf-Flüssigkeits-Gemisch zu einem um die Senkrechte drehenden Wirbel umgelenkt wird.

3. Flüssigkeitsabscheider nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die beiden sackartigen Erweiterungen trennende Teil der Spiralwand (m) nach oben verlängert wird, so daß die beiden Wirbel einander nicht beeinflussen können.

4. Flüssigkeitsabscheider nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Abscheiderspiralen (Zt₁ und It₂) über den Mantel (/) des Brüdenkörpers hinaus nach außen verlängert werden.

5. Flüssigkeitsabscheider nach den An-Sprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dessen die Abscheiderspiralen Qi₁ und Zi₂) aufnehmender Boden doppelwandig ausgeführt wird, um ein Heizmittel durch den Hohlraum führen zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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