DE839116C

DE839116C - Destillator

Info

Publication number: DE839116C
Application number: DEP2272A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernst Doerpinghaus
Original assignee: ERNST DOERPINGHAUS DIPL ING
Current assignee: ERNST DOERPINGHAUS DIPL ING
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-05-15

Description

Destillator Destilliertes Wasser wird ständig in medizinischen, pharmazeutischen und ähnlichen Instituten benötigt. l)er Transportpreis für destilliertes Wasse ist etwa cheso hoch wie der Herstellungspreis.
Um die Kosten zu verringern, wurden bereits Kleindestillatoren entwickelt und hergestellt. Der Ausnutzungsgrad der zugeführten Wärme ist bei den bekannten Kleindestillatoren relativ ungünstig.
Dieser Nachteil ist darauf zurückzuführen, daß die bekannten Kleindestillatoren aus einer Reihe von Einzelaggregaten bestehen, die zwar in Sammelkästen angeordnet sind, jedoch wegen der räumeichen Enfternung zwischen den Einzelaggregaten einen gerinen Wärmcausnutzungsgrad besitzen.
Die derart hergestelltell Destillateren sind außerdem bei der Wartung sehr umständlich zu handhaben was l>esonders bei der zeitweilig erforderlcihten Entfernung des Destillationsrückstandes zutage tritt.
Die geschilderten Mängel werden durch den Gegenstand der Erfindung beseitigt. Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die an sich bekannten normalen Elemente eines Destillators, nämlich Speisewasservorwärmer, Siedegefäß mit Heizvorrichtung, Spritzwasserabscheider und Kondensationsraum, sehr gedrängt und konzentrisch in einer Rohreinheit untergebracht sind, die zweckmäßig aus Weich. oder Hartglas oder einem ähnlichen Material besteht. Die gedrängte Anordnung der Einzelelemente ermöglicht eine besonders hohe Ausnutzung der zugeführten Wärme und eine beispiellos einfache Anordnung des Gerätes bei geringstem Raumbedarf. Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht in der Anordnung einer automatisch wirkenden Vorrichtung zur Entfernung des Rückstandes, bei der die Heberwrikung des Kühlwasserauflusses ausgenutzt wird, um in kürzester Frist eine völlige Leerung des Gerätes durchzuführen.
In der Zeichnung ist als Beispiel der Erfindung ein Destillator im Schnitt dargestellt. Der dargestellte Destillator besteht in seinen Hauptteilen aus dem Speisewasservorwänner 20, dem Siedegefäß 9 mit Heizer, dem Spritzwasserabscheider 2 und dem Kondensationsraum 8, 15. Die Zuführung des Kühlwassers 7 erfolgt durch den Stutzen 10, der entsprechend der Zeichnung eine Verengung aufweist. Die Abführung des Kühlwassers erfolgt durch den Stutzen 19, dessen Öffnung größer als die des Zuflußstutzens 10 ist. Der Speisewasservorwärmer urrrd unmittelbar unter dem Spiegel des Kühlwasserstandes durch die Öffnung 6 gespeist, so daß jeweils das Kühlwasser mit der höchsten Temperatur in den Speisewasservorwärmer gelangt.
Der Speisewasservorwärmer 20 ist spiralförmig um das Siedegefäß 9 angeordnet. Hierdurch wird praktisch das Speisewasser so erhitzt, daß es bei 21, also dem Eintritt in das Siedegefäß, den Siedepunkt erreicht hat. Im oberen Teil des Siedegefäßes g befindet sich die aus zwei Anoden 17, 18 bestehende elektrische Heizvorrichtung. Die Heizvorrichtung ist so angeordnet, daß sie unmittelbar unter dem Wasserspiegel im Siedetopf, der mit dem Wasserspiegel im Kühler kommuniziert, seine Heizwirkung ausübt.
Über dem Siedegefäß g befindet sich der Spritzwasserabscheider 2, der abwechselnd aus Verengungen und Erweiterungen besteht. Die Anordnung von Verengungen und Erweiterungen soll ein direktes Eindringen von Spritzwassertröpfchen in den Kondensationsraum verhindern. Die Anordnung der Seitenwände ist deshalb so getroffen, daß alle evtl. mit dem Dampf mitgerissenen Wasserteilchen gegen eine Glaswand prallen müssen, wo sie zum Rückfiießen in das Siedegefäß gezwungen werden.
Eine derartige Verengung ist z. B. bei 4 angeordnet.
Die Lage dieser Verengungen ist jedoch frei bleibend und richtet sich jeweils nach den Erfordernissen des Gerätes. Bei 3 befindet sich eine Befestigung zwischen der Außenwand des Spritzwasserabscheiders und der Außenwand des Gerätes. In besonderen Fällen kann über-der elektrischein Heizvorrichtung noch ein Teller 5 angebracht werde der unmittelbar über der Beheizungsstelle der Dampfblasenzerstörung dienen soll.
Besonders lwmerkenswert bei der Vorrichtung iiach der Erfindung ist die Befestigung der Heizvorrichtung l7, 18 im Gerät. Zu diesem Zweck wurde der obere Teil der Rohreinheit wie ein Flaschenverschluß ausgebildet, in dem ein herausziehbarer oder herausschraubbarer Stöpsel 1' mit der Kabelzuführung 1 2 angebracht wurde. Dieser St(ipsel 1 verlängert sich nun nach unten und trägt am unteren Ende die bereits erwähnte Heizvorrichtung 17, 18, wobei die Stöpselverlängerung gleichzeitig die Innenwand des Spritzwasserabscheiders 2 bildet. Hierdurch wurde eine besonders einfache Möglichkeit zur Herausnahme der Heizvorrichtung zum Zweck der Reinigung oder Kontrolle geschaffen. Von dem Spritzwasserabscheider 2 gelangt der Dampf nach Zurückhaltung der mitgeführten Wasserteilchen im Gegenstrom in den Kondensationsraum 16 der konzentrisch um den Spritzwasserabscheider 2 und weiter unten um das Siedegefäß 9 angeordnet ist. Hierbei umspült der Dampf im Kondensationsraum 8 den Speisewasservorwärmer 20 und gelangt im unteren Teil des Gerätes in eine kugelförmige Erweiterung, von dem aus das Destillat in den als Sammler 23 ausgebildeten Teil der Rohreinheit fließt.
Die Abführung des Destillates aus dem Sammler 23 erfolgt mittels eines U-fiirniig nach unten gebogenen Rohres 26, das auf dem Ablaufstutzen 1 1 aufgesetzt ist. Der Ablaufstutzen 11 ist zweckmäßig an seinem unteren Ende ahgeschrägt ausgeführt.
Zwecks Steuerung der automatischen Rü,-l ; standsentfernung ist zwischen dem verengten Ablaufrohr ii und dem oben befindlichen Stutzen 13 ein sogenanntes Steuerrohr 24 angeordnet. Dieses Steuerrohr 24 wirkt in Verbindung mit dem Kühlwasserabfluß 19, der unter bestimmten Umständen als Heber arbeitet. Hierfür ist erforderlich, daß sowohl der Querschnitt des Kühlwassereinlaufstutzens lo als auch der Querschnitt des Auslaufsstutzens 11 kleiner als der des Kühlwasserauslaufstutzens 19 ist. Bei der normalen Wirkungsweise des Gerätes läuft das Destillat in das Auffanggefäß 23. Die hierbei verdrängte Luft kann durch den Rohrstutzen 22 entweichen. Hat das Destillat das eingezeichnete Niveau erreicht, so läuft es mittels des Rohrkrümmers 26 ab, der dabei wie ein Heber arbeitet.
Hierbei staut sich das Destillat über der Verengung im Ablaufrohr 11 und dringt bei der Öffnung 25 in das Steuerrohr 24 ein. Dabei wird die Verbindung zwischen Kühlermantel 15, 8 und der Außenluft unterbrochen. Bei gesteigerter Kühlwassergeschwindigkeit wirkt nun das beim Stutzen 19 ablaufende Kühlwasser als Heber und bewirkt durch Austreiben des Speisewassers aus dem Siedegefäß 9 über den Speisewasservorwärmer 20 den Ausgleich.
Ist die Verbindung zwischen Aufienluft und Kühlermantel wiederhergestellt, so fließt das Destillat wieder aus dem Steuerrohr 24 über 11 ab.
Die bei 11 wieder über das Steuerrohr 24 in den Kühlermantel gelangende Luft hebt die Heberwirkung am Ablaufstutzen 19 wieder auf. Das Speisewasser vermag also wieder von neuem in das Siedegefäß 9 zu gelangen. Im oberen Teil des Steuerrohres 24 kann noch eine Kugel 14 und eine Verengung 13 angeordnet werden. Hierdurch wird erreicht, daß kein Destillat in den Kühlermantel gelangt.
Die geschilderte Anordnung des Steuerrohres 24 stellt nur ein Beispiel für die Möglichkeiten der Rückstandsentfernung aus dem Destillator dar.
Wesentlich für die Möglichkeiten der Rückstandsentfernung bleibt, daß der Lufteintritt in den oberen Kühlermantel 1 5 verhindert wird. Hierbei tritt durch den Kühlwasserabfluß bei 19 immer eine Heberwirkung auf. Eine automatische Rückstandsentfernung könnte deshalb auch dadurch erfolgen, daß der Stutzen 13 mittels eines Relais oder einer anderen hydraulischen oder pneumatischen Vorrichtung in bestimmten Zeitabständen geschlossen wird.
Die elektrische Beheizung des Gerätes bietet nehell ihrer Einfachheit auch den Vorteil, daß bei Ausfall des Kühlwassers der Destillationsvorgang ohne Gefahr endet; andererseits hört auch bei Unterbrechung der Betrisbsspannung der Destillationsvorgag sofort auf und beginnt bei Wiederkehr der Spanllullg selbstlindig wieder von neuem. Bei Vernachlässigung der Wartung kann also weder an dem Gerät noch an anderer Stelle ein Schaden oder Unfall auftretell.
Für die Anoden kann zwcckmäßig Kohle in Form der üblichen $Bogcnlampenkohle, gepreßter Graphit oder Sil iciumcarliid verweiodet wcrden. Es könnte aber auch zweckmäßig seil, platinierte Metalle oder Wolfram Molybdän, Tantal oder ähnliche Materialich zu verwenden, Die Anbrindung des Geartes erfolgt am besten durcll zwei gestchlitzte.Finge, von denen der untere den Destillator an der Verjüngungsstelle des Kühlcrs trägt, während der obere lediglich das I'mfallen verhindert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Destillator. hestehend aus Speisewasservorwärmer, Siedegefäß mit Heizvorrichtung, Spritzwasserabscheider und Kondensationsraum. dadurch gekennzeichnet, daß diese Teile konzentrisch in einer einzigen Rohreinheit angeordnet sind.
2. Destillator nach Anspruch 1, dadurch gekannzeinchet, daß der Kondensationsraum (8, 5) das Siedegefäß (9) und den darüber befidndlichen Spritwasscrabscheider (2) konzentrisch umgibt.
3. Destillator nach Anspruch X und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speisewasservo warmer (20) ill Form einer spiralförmigen Rohrleitung um das Siedegefäß (9) konzentrisch angeordnet ist.
4. Destillator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußöffnung (6) des Speisewasservorwärmers (20) unmittelbar unter dem Ahflußstutzen (19) fiir das Kühlwasser angeordnet ist.
5. Destillator nach Anspruch 1 his 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Siedegefäß (9) am zentrischen unteren Ende (21) durch vorgewärmtes Kühlwasser gespeist wird und in seinem oberen Teil in Höhe des Kühlwasserspiegcls eine elektrische Heizvorrichtung (17, 18) enthält.
G. Destillator nach Anspruch 1 bis 5. dadurch gekennzeichent, daß über dem Siedegefäß (9) ein abwechselnd aus Verengungen und Erweiternungen bestehender Spritzwasserabscheider (2) vorgesehen ist, in dessen Bereich mitgerissene Wasserteilchen all den Seitenwänden anprallen und zum Siedegefäß (9) zurückfließen können.
7. Destillator nach Anspruch 6, dadurch gekellnzeichnet. daß unmittelbar über der Heizvorrichtung (1 7, 18) eine tellerartige Eruneiterung (5) der Innenwand ausgebildet ist, die der Dampfblasenzerstörung dient.
8. Destillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil der Rohreinheit nach Art eines Flaschenverschlusses ein herausziehbarer oder herausschraubbarer Stöpsel (l) angeordnet ist, der die Kabelzuführung (12) für die elektrische Heizvorrichtung (17, 18) enthält.
9. Destillator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stöpsel (1) sich nach unten verlängert und am unteren Ende die Heizvorrichtung (17, 18) trägt. io.
Destillator nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stöpselverlängerung gleichzeitig die Innenwand des Spritzwasserabscheiders (2) bildet.
11. Destillator nach Anspruch I bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensationsraum (8, 15) in seinem unteren Teil in eine kugelförmige oder ähnliche Erweiterung ausläuft, von welcher aus das Destillat in den als Sammler (23) ausgebildeten unteren Teil der Rohreinheit gelangt.
12. Destillator nach Anspruch I bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlwasser (7) durch einen Stutzen (1 o) eintritt, dort zunächst den unteren Teil des Kondensationsraumes (8) und dann die Außenwand des Speisewasservorwärmers (20) umspült und schließlich etwa in Höhe der Beheizungsvorrichtung (17, 18) durch einen Stutzen (19) die Rohreinheit verläßt.
13. Destillator nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführung des Destillates aus dem Sammler (23) mittels eines Hebers (26) erfolgt, der auf dem Ablaufstutzen (11) aufgesetzt ist.
14. Destillator nach Anspruch 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur automatischen Rückstandsentfernung, bestehend aus dem zwischen dem verengten Abflußrohr (11) und einem oberen Stutzen (13) angeordneten Steuerrohr (24) und dem bei genügender Kühlwassergeschwindigkeit als Heber wirkenden Kühlwasserabflußstutzen (19).
15. Destillator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Kühlwassereinlaufstutzens (l o) kleiner als der des Auslaufstutzens (19) ist.
1 6. Destillator nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Auslaufstutzens (11) für das Destillat kleiner als der des Auslaufstutzens (19)' für das Kühlwasser ist.
17. Destillator nach Anspruch 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil des Steuerrohres (24) eine Kugel (14) und eine Verengung bei (13) oder ähnliche Mittel angeordnet sind, um den Eintritt von Destillat in den Kühlermantel zu verhindern.