DE897711C - Mit nichtmetallischen Austauschrohren versehener Waermeaustauscher fuer kristallabscheidende Fluessigkeiten - Google Patents

Description

• Mit nichtmetallischen Austauschrohren versehener Wärmeaustauscher für kristallabscheidende Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft einen mixt nichtmetallischen Austauschrohren versehenen Wärmeaustaüs.cher für kristallabscheidende Flüssigkeiten, z. B. verbrauchte Spinnbadlösungen.
• Bei derartigen Wärmeaustauschern wird die kristallabscheidende Flüssigkeit im allgemeinen durch ein Rohrbündel durchgeleitet, welches oben und, unten in Böden eingesetzt ist. Der Raum um die Austauschrohre ist von Heizdampf umschlossen, während die Böden durch je eine Haube abgedeckt sind, in die unten die Lösung eingeführt und aus der oben die erwärmte Lösung bzw. die Dämpfe abgeführt werden.
• Beim Verdampfen eines Teiles des Lösungsmittels und in manchen Fällen auch durch die Temperaturerhöhung steigt die Konzentration der Lösung b@zw. sinkt die Löslichkeilt derart, daß sich Kristalle abscheiden. Diese Salzabscheldung erfolgt im allgern em einen auf dem oberen Boden des Wärmeaustauschers und kann unter Umständen zu einem Zuwachsen der Austauschrohre und damit zu einer erheblichen Verschlechterung des Wirkungsgrades führen. Man kann versuchen, ein solches Zuwachsen .der Rohre durch eine geeignete Führung der Flüssigkeit oder durch gelegentliches Auswaschen zu verhindern, doch sind diese Verfahren umständlich und führen nicht zu befriedigenden Ergebnissen.
• Um: die Anhäufung von Kristallen zu verhindern, ist es notwendig, im Gegensatz zu den bisher üblichen Verfahren bereits die erste Ausscheidung von Kristallen nach Möglichkeit zu erschweren. Die Bildung der Keimkristalle erfolgt nun im allgemeinen an scharfen Kanten und in Vertiefungen der Austauschböden. Derartige scharfe Kanten und Vertiefungen sind nun dann schwer zu vermeiden, wenn nichtmetallische Austauschrohre verwendet werden. Dies liegt einerseits daran, daß die sehr harten Werkstoffe für die nichtmetallischen Austauschrohre nur besondere Bearbeitungsverfahren zulassen und daß andererseits zwischen den Aus- Lauschrohren und dem Boden mit Rücksicht auf die verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffiz.ienten besonders gestaltete Dichtungen vorgesehen werden müssen. Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, diese Schwierigkeiten zu überwinden.
• Gemäß oder Erfindung werden die Rohre wenigstens an ihren durch Salzabscheidung gefährdeten vorstehenden Enden mit aufgesetzten, z. B. aufgekitteten oder vorzugsweise aufgeschraubten Flanschen versehen, die derart .gestaltet :sind, daß sie zusammen eine angenähert geschlossene Fläche bilden. Zweckmäßig bildet man die Flansche oder Schraubenmuttern sechseckig aus, :da man dann bei geringstem Raumbedarf möglichst viele Rohre unterbringen kann und sich die Sechsecke ;gut aneinander anschließen. Die Zwischenräume zwischen den Flanschen oder Schraubenmuttern können im Bedarfsfalle ausgefüllt werden.
• Mit Rücksicht auf die Wärmeausdehnung stellt man die Flansche vorzugsweise aus demselben Werkstoff her wie @d@ieAustauschrohre. Bestehen die Austauschrohre aus einem durch Kunstharz od. .dgl. gedichteten Graphit, ;so kann man als Füllmasse für die Spalten zwischen den Flanschen oder Schraubenmuttern dasselbe Material benutzen wie zum Dichten der Austauschrohre. -Die Ausbildung einer mehr oder weniger starren Ebene aus den Flanschen oder Schraubenmuttern kann nun dazu führen, daß .die freie Einzelbewegung :der Rohre :gegenüber dem Boden gehindert wird. Infolgedessen kann es vorkommen, daß eine oder mehrere der Dichtungen zwischen .den Austauschrohren und dem Boden durch einseitige Belastung undicht werden. In einem solchen Falle würde der Druck des heizenden Dampfes statt auf den Boden nunmehr .auf die von den Flanschen oder Schraubenmuttern gebildete Mosaikfläche einwirken. Dies könnte unter Umständen zu ernsten Schwierigkeiten führen. Aus diesem Grunde wird gemäß der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, die Dichtung statt in den Boden in die erwähnten Mosaikflächen zu verlegen, wobei dann der Boden nur noch eine nebensächliche Bedeutung hat oder ganz fortfallen kann. Da der Mosaikboden im allgemeinen eine verhältnismäßig geringe mechanische Festigkeit aufweisen wird; kann man dann zwischen der Haube und -dem Mosaikboden Stützmittel anbringen, beispielsweise senkrecht angeordnete, etwa in Strömungsrichtung stehende Wände. Auch stützende Stäbe können benutzt werden.
• In den Zeichnungen sind. zwei Ausführungsbeispiele für den Gegenstand der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. i ,das obere Ende eines erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers im axialen Schnitt, Fig. 2 einen Mosaikboden in .der Aufsicht, Fig. 3 die Unteransicht der Haube einer anderen Ausführungsform, Fi:g. 4 einen axialen, senkrecht zur Eig. i genommenen Schnitt durch die Ausführungsform der Fig. 3. In Fig. i ,ist i die zylindrische Wand des Wärmeaustauschers mit einem Randflansch 2. Dieser Randflansch 2 trägt den Boden 3 und oberhalb des Bodens 3 befindet sich die Haube 4 mit dem Flansch 5 und der Abströmungsöffnung 6.
• In den Boden 3 sind mittels der Dichtungsringe 7,die Austauschrohre 8, eingesetzt. Diese Austauschrohre tragen oben sechseckige Schraubenmuttern 9, die ,dicht aneinander angrenzen. Etwaige Zwischenräume zwischen den Schraubenmuttern sowie die nicht von den. Schraubenmuttern gedeckten Randteile io können durch eine Füllmasse verschlossen werden.
• Bei der Anordnung gemäß Fg. 3 und 4 befindet sich zwischen dem Flansch :2 des Wärmeaustauschere i einerseits und dem Flansch 5 der Haube 4 andererseits ein Stützring 2o, der etwas in -den Innenraum vorsteht. CPegen diesen Stützring legt sich der aus den Sechskantmuttern 21 und den Rohren 8 gebildete Mosaikboden, welcher in nicht dargestellter Weise gegen ein Abfallen .nach unten gesichert und gegen die Wand des Wärmeaustauschers i abgedichtet ist. Die Berührungsflächen zwischen den Schraubenmuttern 21 und. den Rohren 8 :sowie die Dichtungsflächen zwischen diesen Rohren 8 und den Schraubenmuttern 2i sind ebenfalls abgedichtet. Zur Abstützung des Mosaikbodens .gegen die Haube 4 sind senkrechte Wände 22 vorgesehen, die z. B. mit der Haube in einem Stück gegossen sind. Diese Stützwände 22 weisen am Rande Aussparungen 23 auf, mit denen :sie über ,den Ring 2o hinübergreifen. Sie sind so ausgerichtet, daß sie den Strömungsverlauf möglichst wenig behindern, und stützen sich unten auf a -schlossene Teile .des Mosaikbodens, wie dies ein Vergleich der Fig. 3, welche eine untere Ansicht der Haube gibt, mit ,der.Fi.g. 2 zeigt.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mit nichtmetallischen Austauschrohren versehener Wärmeaustauscher für kristallabscheidende Flüssigkeiten, z. B. verbrauchte Spinnb.adlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre wenigstens ,an ihren durch Salzablagerung besonders gefährdeten Enden aufgesetzte, vorzugsweise aufgeschraubte Flansche tragen, .die derart .gestaltet sind, daß sie zusammenr eine angenähert geschlossene Fläche bilden.
2. 2. Wärmeaustauscher nach Anspruch i, da-,durch gekennzeichnet, .daß :die Flansche sechseckig sind.
3. 3. Wärmeaustauscher nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Flanschen verbleibenden Zwischenräume ausgefüllt, gegebenenfalls abgedichtet sind.
4. 4. Wärmeaustauseher nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche .aus demselben Werkstoff bestehen wie die Austauschrohre.
5. 5. Wärmeaustauschrohre nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmasse elastisch ist.
6. 6. Wärmeaustauscher nach Anspruch r oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Austauschrohre bzw. die Flansche gegen die Haube des Wärmeaustauschers abgestützt sind.
7. 7. Wärmeaustauscher nach Anspruch 6, .dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Haube und der .aus den Enden der Austauschrohre bzw. den Flanschen bestehenden Ebene Wände angeordnet sind, die von der Haube bis auf die Ebene reichen und angenähert in Strömungsrichtung stehen.