DE9000488U1 - Horizontal spray film evaporator - Google Patents
Horizontal spray film evaporatorInfo
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Description
ihr idciier! Unser Zeichenyou idciier! Our sign
El-Allawy T 582 17. Januar 1990El-Allawy T 582 17 January 1990
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Mohamed Magdy El-Allawy Upper Borg 116A, 2800 BremenMohamed Magdy El-Allawy Upper Borg 116A, 2800 Bremen
Hör izonta1-Sprüh filmverdampferListen to izonta1-spray film evaporator
Die Erfindung betrifft Hörizontal-Sprühfilmverdampfer, insbesondere zum Einengen belagbildende Stoffe enthaltender Flüssigkeiten wie Lösungen, Abwasser u. dgl., mit in einem Verdampfergehäuse im wesentlichen waagerecht angeordneten Rohren zur Durchleitung eines sie erwärmenden Wärmemittels und mit Ver te &iacgr; lervor r ichtung<->n zur Abgabe der einzuengenden Flüssigkeit auf: die Außenseite der Rohre.The invention relates to horizontal spray film evaporators, in particular for concentrating liquids containing deposit-forming substances such as solutions, waste water and the like, with pipes arranged essentially horizontally in an evaporator housing for the passage of a heating medium that warms them and with distributor devices for delivering the liquid to be concentrated to the outside of the pipes.
() I. Jt !.' HC 17 &igr; .&igr;() I. Jt !.' HC 17 &igr;.&igr;
Im Gegensatz zu Tauchrohrverdampfern wird bei Horizontal-Sprühfilmverdampfern bzw. Hörizontal-Rieselfilmverdampfern der Flüssigkeitsspiegel der durch E:r.dasipfu:ig einzuengenden o*v.. zu konzentrierenden Flüssigkeit unterhalb der Rohre gehalten, an der^n Außenseiten die Verdampfung stattfindet. Die Flüssigkeit wird aus dem Bodenbereich des Verdampfergehäuses entnommen und Verteilervorrichtungen zugeführt, die üblicherweise oberhalb der horizontalen Verdampferrohre /orgesehen sind. Diese Verteilervorrichtungen umfassen eine Mehrzahl von Sprühdüsen, durch die die Flüssigkeit auf die Rohre aufgesprüht wird. Durch die Rohre wird ein Wärmemittel geführt, das die Rohre beheizt und so die Verdampfung der Flüssigkeit bewirkt.In contrast to immersion tube evaporators, in horizontal spray film evaporators or horizontal falling film evaporators the liquid level of the liquid to be concentrated by spraying is kept below the tubes on whose outside the evaporation takes place. The liquid is taken from the bottom area of the evaporator housing and fed to distribution devices that are usually provided above the horizontal evaporator tubes. These distribution devices comprise a plurality of spray nozzles through which the liquid is sprayed onto the tubes. A heating medium is passed through the tubes, which heats the tubes and thus causes the liquid to evaporate.
Als Wärmemittel kann der gereinigte und von Tröpfchen befreite, an den Verdampferrohren erzeugte Dampf (Brüden) eingesetzt werden, in welchem Fall durch Dampfverdichtung die nötige Teperaturerhöhung bewirkt wird.The steam (vapors) produced on the evaporator tubes, which has been cleaned and freed of droplets, can be used as a heating medium, in which case the necessary temperature increase is achieved by steam compression.
Solche Verdampfer sind aus dem US-Patent 3,245,883 bekannt, wo sie beispielsweise zur Meerwasserentsalzung vorgeschlagen werden.Such evaporators are known from US Patent 3,245,883, where they are proposed, for example, for seawater desalination.
Probleme ergeben sich im Betrieb der bekannten Verdampfer durch Belagbildungen, insbesondere an den Sprühdüsen, den Außenseiten der Verdampferrohre und im Bodenbereich. Solche Beläge, die den Wirkungsgrad des Verdampfers empf inij 1 ich vermindern können, sind bei d"n bekannten Verdampfern nut äußerst schwer ent-Problems arise in the operation of the known evaporators due to deposits, especially on the spray nozzles, the outside of the evaporator tubes and in the base area. Such deposits, which can significantly reduce the efficiency of the evaporator, are extremely difficult to remove from the known evaporators.
&Ggr;'-&Ggr;&eegr;&iacgr;)·&Iacgr;&Ggr;, (];\ rl i &ogr; be t r ' > i "i "ti ^n iinrnich0 yj r ' < inch un ■-&zgr;&igr;&kgr;&mgr;'&ggr;&kgr;, 1 ir·!) r; i. rid . Dar; genannt.'-? MS Patent- sch 1 ä 'j t für Hie Behandlung saLzhalf.ige.i Vi ns se rs dah'?r "ine chemische Vorbehandlung vor, bei welcher durch Zusal.z </on Polyphospha ten und genaue Temperatursteuerung &Lgr;&igr;&pgr; f al liingen zurückgedrängt werden sollen. Das ist nicht nur auf v/endig, sondern für viele Einsatzzwecke (L e b e &eegr; s mi 11 e1 &ngr; e r &agr; r b e i tu&eegr; g) ausgeschlossen.&Ggr;'-&Ggr;&eegr;&iacgr;)·&Iacgr;&Ggr;, (];\ rl i &ogr; be tr '> i "i "ti ^n iinrnich 0 yj r '< inch un ■-&zgr;&igr;&kgr;&mgr;'&ggr;&kgr;, 1 ir·!) r; i. rid . Dar; called.'-? MS Patent 1 ä 'jt for this treatment saline. Vi ns se rs therefore proposes a chemical pretreatment in which by adding salts to polyphosphates and precise temperature control &Lgr;&igr;&pgr; f al langen should be pushed back. This is not only impossible on v/endig, but for many purposes (life with 11 e1 &ngr; er &agr; rbei tu&eegr; g).
Für Abwässer mit sehr hoher Salzfracht oder mit anderen Verschmutzungsbestandtei len läßt sich das Problem der Belagbildung durch chemische Vorbehandlung nicht lösen.For wastewater with a very high salt load or other contaminants, the problem of deposit formation cannot be solved by chemical pretreatment.
Trotz der erheblichen Vorteile von Hörizontal-Sprübf ilmver dampfern legenüber anderen Verdampf erh.suar ten (Verti kaiverdampfec, Umlaufverdampfer usw.^, insbesondere dem geringen Raimbedarf und der iadurch gegebener. Möglichkeit mobiler Einsätze, dem erreichbaren höheren Warmeübertragungskoeffi&zgr;ienten, den wesentlich günstigeren Herstellungskosten bei vergleichbarer Leistung und der Erzeugung reinerer Brüden, hat sich der Einsatz solcher Verdampfer auf relativ anspruchslose Aufqaben beschränkt. Dies ist insbesondere die Eindampfung bzw. Einengung relativ dünnflüssiaer, kristallfreier bzw. verschmutzungsarmer Flüssigkeiten und Lösungen.Despite the considerable advantages of horizontal spray film evaporators over other types of evaporators (vertical evaporators , circulation evaporators, etc.), in particular the low space requirement and the resulting possibility of mobile use, the achievable higher heat transfer coefficient, the significantly lower manufacturing costs for comparable performance and the production of purer vapors, the use of such evaporators has been limited to relatively undemanding tasks. This is in particular the evaporation or concentration of relatively thin, crystal-free or low-contamination liquids and solutions.
Vor diesem Hintergrund ist es eine wesentliche Aufgabe der Erfindung, einen gattungsgemäßen Horizontal-Sprühfilmverdampfer zu schaffen, bei dem die im rnnenraum befindlichen Bauteile, insbesondere dieAgainst this background, it is an essential object of the invention to create a generic horizontal spray film evaporator in which the components located in the interior space, in particular the
Verdampfe r rohre , Vertn&iacgr;lervorrichtunqen und der Hodenbe r e i.ch leichter zugänqlich sind und einfacher gerniniqt und j. ns tandqehal ten werden können.Evaporator tubes, dispersing devices and the testicular area are more easily accessible and can be more easily cleaned and maintained.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Verminderung von Verschmutzungnbildungen, insbesondere Schwebstoffabsetzungen und speziell BelagbildungenA further object of the invention is to reduce the formation of contamination, in particular suspended matter deposits and especially deposit formation
Eine andere Aufgabe der Erfindung lieqt in einer Steigerung der Berieselungsdichte und damit der Filmgeschwindigkeit im Verdampfungsbereich.Another object of the invention is to increase the spray density and thus the film speed in the evaporation area.
Letztlich liegt eine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines Hörizontal-Sprühfilmverdampfers mit den gattungsgemäßen Vorteilen, der sich für die Einengung bzw. Eindampfung auch stark kristallhaltiger bzw. belagbildender Flüssigkeiten, Lösungen, viskoser Emulsionen usw. eignet und die Rückgewinnung von Reindestillaten und anderen Wertstoffen aus Abfall-Ultimately, one object of the invention is to create a horizontal spray film evaporator with the generic advantages, which is suitable for the concentration or evaporation of liquids, solutions, viscous emulsions, etc. that contain a high level of crystals or form deposits, and which enables the recovery of pure distillates and other valuable materials from waste.
und Lösungsmittelabfällen gestattet.and solvent waste is permitted.
Zur Lösung dieser Aufgaben dienen die in den beigefügten unabhängigen Schutzansprüchen angegebenen Merkmale .The features specified in the attached independent claims serve to solve these problems.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen definiert.Advantageous embodiments are defined in the subclaims.
Diese und weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile ergeben sich ergänzend aus der folgenden Be-These and other features and advantages essential to the invention are additionally apparent from the following description.
schr&thgr; i bup.f) bf? vor ?!u<"i tr?' Aus f Uh' unnsfnnin'n rier &kgr;*" fin
(luriq anhand der beigefügten Zeichnung. Re i. rlinncr
handelt es sich urn schematische Pr: in/ipdar she I. Lungen,
in denen Bemessungen nicht notwendigerweise
maßstabsgetreu dargestellt sind und einzelne bauliche
Elemente fehlen können.schr&thgr; i bup.f) bf? vor ?!u<"i tr?' Aus f Uh'unnsfnnin'n rier &kgr;*" fin (luriq based on the attached drawing. Re i. rlinncr these are schematic pr: in/ipdar she I. Lungs in which measurements are not necessarily
are shown to scale and individual structural elements may be missing.
Im einzelnen zeigen:In detail:
Fig. 1 einen vertikal längsgeschnittenen erfindungsgemäßen 3prühfilmverdampfer,·Fig. 1 shows a vertically longitudinally sectioned spray film evaporator according to the invention,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Verdampfungsbereich eines erfindungsgemäßen Sprühfilmverdampfers mit zylindrischen Verdampfergehäuse :Fig. 2 a cross section through the evaporation area of a spray film evaporator according to the invention with a cylindrical evaporator housing:
Fig. 3 einen Querschnitt ähnlich Figur 2, bei einem erfindungsgemäßen Verdampfer mit ebenen Gehäusewänden undFig. 3 is a cross-section similar to Figure 2, of an evaporator according to the invention with flat housing walls and
Fig. 4Fig.4
bis 5 Einzelheiten der Halterung der Verdampferrohre an Rohrplatten bzw. Umlenkkam-to 5 Details of the mounting of the evaporator tubes on tube plates or deflection chambers
^ mern eines erfindnnasaemäßen VeriamDfers^ mern of an inventive VeriamDfe r s
Der in Figur 1 sehr schematisch dargestellte Horizontal-Sprühfilmverdampfer 1 hat ein Gehäuse 2 und im Inneren zwei parallele, voneinander beabstandete Trennwände 4, 6. Zwischen den Trennwänden 4, 6 ist eine Verdampferkammer 8 gebildet. Zwischen der von dieser abgewandten Seite jeder Trennwand 4, 6 und 'er ihr gegenüberliegenden Stirnwand des Gehäuses ist je eine Brüdenkammer 10, 12 eingeschlossen.The horizontal spray film evaporator 1 shown very schematically in Figure 1 has a housing 2 and inside two parallel, spaced-apart partitions 4, 6. An evaporator chamber 8 is formed between the partitions 4, 6. A vapor chamber 10, 12 is enclosed between the side of each partition 4, 6 facing away from it and the opposite end wall of the housing.
Von einer Trennwand zur anderen ei 'trecken rjich im Aus füh r uncjsbf? i spiel durch die Verdampfe r kammer 8 insq" *,amt vier Roh rbünde Ie lernen he 14, 1.6, 18, 20, die wie insbesondere Figuren 2 und 3 zeigen, jeweils etwa rechteckigen Querschnitt haben und in Vertikalrichtunq übereinander angeordnet sind. Stattdessen können auch weniger oder mehr solche oder anders ge-From one partition wall to the other, in the embodiment shown, four tube bundles 14, 16, 18, 20 extend through the evaporator chamber 8, which, as shown in particular in Figures 2 and 3, each have an approximately rectangular cross-section and are arranged one above the other in the vertical direction. Instead, fewer or more of these or differently shaped tube bundles can be used.
Jedes Rohrbiindelelement hat zwei Rohrplatten 24, 26, die von den Enden der Rohre 22 durchsetzt werden.Each tube bundle element has two tube plates 24, 26, through which the ends of the tubes 22 pass.
Die Ro'-: « 22 sind einzeln aus dem jeweiligen Rohrbündele Iiment entnehmhar, wie später noch beschrieben wird. Darüber hinaus sind auch die Rohrbündelelemente 14 bis 20 als Ganzes aus dem Verdampfergehäuse 2 entnehmbar. Zu diesem Zweck sind die Rohrbündelelemente in entsprechende Öffr._ngen in den Trennwänden 4 und 6 eingeschoben. Sie können in Längsrichtung der Rohre 22 ausgezogen werden, zu welchem Zweck uäS V ö LUdiTipf9 &Ggr; yehäüSe 2 einen (nicht gezeigten) entsprechend bemessenen und angeordneter Zugang aufweist.The tubes 22 can be removed individually from the respective tube bundle element, as will be described later. In addition, the tube bundle elements 14 to 20 can also be removed as a whole from the evaporator housing 2. For this purpose, the tube bundle elements are inserted into corresponding openings in the partition walls 4 and 6. They can be pulled out in the longitudinal direction of the tubes 22, for which purpose the evaporator housing 2 has an appropriately dimensioned and arranged access (not shown).
Um Einsetzen und Entnahme der Rohrbündelelemente 14 bis 20 zu erleichtern, sind Rollen ode \ «iibungsmindernde Gleitflächen im Bereich der Trennwandöffnungen und/oder am Rohrbündelelement vorgesehen.To facilitate the insertion and removal of the tube bundle elements 14 to 20, rollers or friction-reducing sliding surfaces are provided in the area of the partition wall openings and/or on the tube bundle element.
Die Rohre 22 wie auch die Rohrbündelelemente 14 bis 20 haben so weitgehend übereinstimmende Bemessungen, daß sie untereinander austauschbar sind.The tubes 22 as well as the tube bundle elements 14 to 20 have dimensions that are so similar that they are interchangeable.
Durch diese Entnehmbarkeit sowohl der Rohre 22 als auch der Rohrbündelelemente 14 bis 20 wird die Zugänglich
ceit und dadurch die Reinigung im Verdampfungsbereich erheblich erleichtert und auch die
Verdampferkamir.er 8 zu Reinigungs-, Wartungs- und
Instandhaltungszwecken leichter zugänglich.This removability of both the tubes 22 and the tube bundle elements 14 to 20 makes access and thus cleaning in the evaporation area considerably easier and also
Evaporator chamber 8 for cleaning, maintenance and
more easily accessible for maintenance purposes.
Oberhalb des obersten Rohrbündelelementes 14 sind
die Verteilervorrichtungen angeordnet, durch die
einzuengende Flüssigkeit auf die Rohre 22 gesprüht wird. Die Verteilervorrichtungen umfassen mehrere,
durch nicht dargestellte Leitungen miteinander und mit den ebenfalls nicht gezeigten Flüssigkeits-Zufuhrvorrichtungen
verbundene Sprühdüsen 36, die jeweils einen Sprühwinkel vor; mindestens 120" haben.
Diese sind etwa entsprechend den Knotenpunkten eines Netzes so über die zugewandte Oberseite des Rohrbündelementes
14 verteilt angeordnet und von dieser beabstandet, daß sich die Sprühkreise der einzelnen
Düsen um mindestens einen halben Sprühkreisdurchmesser überlappen bzw. überdecken, wie in Figur 1
gestrichelt dargestellt. Dies bewirkt eine vorteilhaft hohe Berieselungsdichte und eine entsprechend
große Filmgbschwindigkeit, so daß eine hohe Verdampfungsleistung
erreicht und gleichzeitig unerwünschte Feststoffabscheidung auf den Verdampferrohren vermieden
werden kann.Above the uppermost tube bundle element 14 are
the distribution devices are arranged through which
The liquid to be narrowed is sprayed onto the pipes 22. The distribution devices comprise a plurality of spray nozzles 36 which are connected to one another by lines (not shown) and to the liquid supply devices (also not shown), each of which has a spray angle of at least 120". These are distributed over the facing upper side of the pipe bundle element 14 approximately in accordance with the nodes of a network and are spaced from it so that the spray circles of the individual nozzles overlap or cover each other by at least half a spray circle diameter, as shown in Figure 1.
shown in dashed lines. This results in an advantageously high irrigation density and a correspondingly high film speed, so that a high evaporation performance can be achieved and at the same time undesirable solid deposition on the evaporator tubes can be avoided.
Die SprühdUsen sind als Weitwinkelspiral-Vollkegel-(iüsen ausgebildet und einzeln auswar s ausziehbar, so daß sie leicht zu reinigen und zu warten sind,The spray nozzles are designed as wide-angle spiral full-cone nozzles and can be individually extended, so that they are easy to clean and maintain.
FInt'?rhnl.h rl e ?> un t:«r r.timi Roh ' v > &igr; &iacgr; &eegr; f 1' · In 1 »mpn l;ns 20 ir;tFInt'?rhnl.h rl e ?> un t:«r r.timi Roh ' v >&igr;&iacgr;&eegr; f 1' · In 1 »mpn l;ns 20 i r ;t
• · ■ · * ft• · ■ · * ft
im Bereich des Sumpfes 40 ein Flüssigkeitssammler 42 vorgesehen, der mehrere schräg abwärts auf einen Ablaßstutzen 46 zu geneigt verlaufende Leitbleche 44 aufweist. Insbesondere bei der in Figur 3 gesagten Sehäusaforni mit rechteckigem Querschnitt werden die Leitblsche 44 trichterförmig ausgebildet, etwa entsprechend dem Mantel einer auf der Spitze stehenden gelmäßig vierseitigen Pyramide. Am tiefstes. Punkt, also an der Pyramidenspitze, liegt dann der Ablaßstutzen 46. Die LeitL'.eche können stattdessen auch eine edlere geeignete Form haben.In the area of the sump 40, a liquid collector 42 is provided, which has several guide plates 44 that run diagonally downwards towards a drain nozzle 46. In particular, in the case of the housing shape with a rectangular cross-section shown in Figure 3, the guide plates 44 are funnel-shaped, roughly corresponding to the shell of a regular four-sided pyramid standing on its tip. The drain nozzle 46 is then located at the lowest point, i.e. at the tip of the pyramid. The guide plates can also have a more elegant, suitable shape instead.
Bei zylindrischer Gehäuseform gemäß Figur 2 können die gebogenen Wandbereiche im Bodenbereich selbst als Teil des Flüssigkeitssammlers verwendet werden. Ergänzend werden ebene Leitbleche 44 eingesetzt, die in Bezug auf die Zylinderachse geneigt verlaufen und zusammen mit den Gehäusewandbereichen wiederum eine etwa trichterartige Form des Fliissigkeitssammlers ergeben.With a cylindrical housing shape according to Figure 2, the curved wall areas in the base area can be used as part of the liquid collector. In addition, flat guide plates 44 are used, which run at an angle with respect to the cylinder axis and, together with the housing wall areas, give the liquid collector an approximately funnel-like shape.
Durch diese Maßnahmen wird eine vorteilhafte Geometrie im Sumpfbereich erzeugt, die zu einer schnelleren Entfernung unverdampfter Flüssigkeit führt. Dies vermindert die Ablagerung bzw. Absetzung von Schwebstoffen u. dgl. im Bereich des Verdampferbodens. Der Abfluß kann im Sumpfbereich ggf. durch Füllkörper, insbesondere in Form von Glas-, Kunststoff- oder Metallkugeln 90 beschleunigt werden, wie Figur 3 andeutet.These measures create an advantageous geometry in the sump area, which leads to a faster removal of unevaporated liquid. This reduces the deposition or settling of suspended matter etc. in the area of the evaporator base. The outflow in the sump area can be accelerated if necessary by packing, in particular in the form of glass, plastic or metal balls 90, as Figure 3 indicates.
Während die eingeengte Flüssigkeit aus dem SumpfWhile the concentrated liquid from the sump
über die Ablaßstutzen 46 abgezogen und bei Bedarf zu weiterer Einengung zu den Spiralsprühdüsen 36 zurückgeführt wird, verläßt der an den beheizten Rohren 22 erzeugte Brüden die Verdampferkammer 8 über einen Brücanau'-trittsstutzen 50, Dieser ist in Figur 1 an der Oberseite des Verdampfergehäuses 2 gezeigt.; es wrrd jedcnh vorgezogen, den erzeugten Brüden seitlich vom Verdampfergehäuse abzuziehen. Nachdem der Brüden über die Austrittsleitung zu einer Dampfreiniqiingsvofri~: vinq geführt worden ist. die außerhalb des T~=»rdampfergehäuses vorgesehen und in den Figuren nicht gezeigt ist, kam·, der Brü -n entweder anderen Zwecken zugeführt oder aber selbst als Wärmemittel für den Betrieb des Sprünfil,werda...pfcrs eingesetzt werden.is drawn off via the outlet nozzles 46 and, if necessary, returned to the spiral spray nozzles 36 for further constriction, the vapor generated at the heated tubes 22 leaves the evaporator chamber 8 via a vapor outlet nozzle 50. This is shown in Figure 1 on the top of the evaporator housing 2. However, it is preferred to draw off the vapor generated from the side of the evaporator housing. After the vapor has been led via the outlet line to a steam purification device, which is provided outside the steamer housing and is not shown in the figures, the vapor can either be used for other purposes or used itself as a heating medium for the operation of the spray filter vapor.
Im letzteren Fall wird der gereinigte Brüden zur Temperaturerhöhung verdichtet und dann durch einen Wärmemitteleinlaß 60 in eine der Brüdenkammern 10 eingespeist. Es versteht sich, daß der in Figur 1 stirnseitig ansetzende Wärmemitteleinlaß 60 stattdessen auch seitlich am Verdampfergehäuse 2 sitzen kann.In the latter case, the cleaned vapor is compressed to increase the temperature and then fed into one of the vapor chambers 10 through a heat medium inlet 60. It is understood that the heat medium inlet 60 on the front side in Figure 1 can instead also be located on the side of the evaporator housing 2.
Der erhitzte Brüden durchströmt nachfolgend den Sprühfilmverdampfer genau wie ein (alternativ verwendbares) anderes Wärmemittel. Die Strömungsrichtung ist in Figur 1 durch Pfeile angedeutet. Der Brüden wird erfindungsgemäß und im Gegensatz zu bekannten Betriebsweisen von unten nach oben, also im Kreuzgegenstrom zur einzuengenden Flüssigkeit geführt. Der Brüden tritt aus der Brüdenkammer 10 im wesentlichen in die dort einmündenden Rohre desThe heated vapor then flows through the spray film evaporator just like another (alternatively usable) heat medium. The direction of flow is indicated by arrows in Figure 1. According to the invention and in contrast to known operating methods, the vapor is guided from bottom to top, i.e. in cross-countercurrent to the liquid to be concentrated. The vapor exits the vapor chamber 10 essentially into the pipes of the
untersten Rohrbündelelementes 20, das dadurch von allen Rohrbündelelementen die höchste Betriebstemperatur erhält. Aus dem Rohrbündelelement 20 tritt der Brüden in -iie zweite Brür*- .ka^-ier 12, steigt in dieser auf und tritt in das na^nsthöhere Rohrbündelelement 18. Aus diesem gelangt er wieder in die erste Brüdenkammer 10, tritt durch das zweitoberste Rohrbündelelement 16 in die zweite Brüdenkammer 12 und von dort über das oberste Rohrbündelelement 14 zurück in die erste Brüdenkammer 10. Diese verläßt der Brüden über den Wärmemittelauslaß 62.lowest tube bundle element 20, which thereby receives the highest operating temperature of all tube bundle elements. From the tube bundle element 20, the vapor enters the second vapor chamber 12, rises in this and enters the next higher tube bundle element 18. From this it returns to the first vapor chamber 10, passes through the second highest tube bundle element 16 into the second vapor chamber 12 and from there via the uppermost tube bundle element 14 back into the first vapor chamber 10. The vapor leaves this via the heat medium outlet 62.
Um diese Wärmemittelführung zu erzwingen und außerdem um in den verschiedenen Abschnitten des Wärmemittelstromes kondensierende Wärmemittelanteile separat ableiten zu können, sind die Brüdenkammern 10, 12 unterteilt. Im einfachsten Fall geschieht dies, wie Figur 1 am Beispiel der (dort linken) Brüdenksmmer 10 zeigt, durch einen waagerecht eingesetzten Boden 78, In den Boden 78 mündet ein darunterliegender absperrbarer Kondensatauslaß 82,In order to force this heat medium flow and also in order to be able to discharge heat medium components condensing in the various sections of the heat medium flow separately, the vapor chambers 10, 12 are divided. In the simplest case, this is done, as Figure 1 shows using the example of the vapor chamber 10 (on the left), by means of a horizontally inserted base 78. A lockable condensate outlet 82 underneath opens into the base 78.
Etwas aufwendiger, aber reinigungstechnisch vorteilhafter ist die in der zweiten Brüdenkammer 12 (rechts in Figur 1) gezeigte Lösung, bei welcher iie Umlenkkammer 72 an allen Seiten (bin auf die der Trennwand 6 zugewandte) von Wänden umgeben und von der Brüdenkammer 12 abgetLennt ist. Diese Umlenkkammer 72 ist mit don Rührplatten der beiden Rohrbündelelemente 14, 16, die sie überdeckt, zur gemeinsamen Bewegung verbunden. Die Umlenkkjmmer 72 kann daher zusammen mit: den beiden Rohrbündelelement??n 14,A little more complex, but more advantageous in terms of cleaning technology, is the solution shown in the second vapor chamber 12 (on the right in Figure 1), in which the deflection chamber 72 is surrounded by walls on all sides (except those facing the partition wall 6) and separated from the vapor chamber 12. This deflection chamber 72 is connected to the stirring plates of the two tube bundle elements 14, 16, which it covers, for joint movement. The deflection chamber 72 can therefore be used together with: the two tube bundle elements 14,
].(> ntiR dem V" ri-l.i.mpf e rq^häii"" 2 <="> l-.noinniPTi wPDlqn, was i h r: &ogr; Reinigung and Kntlner iruj i>r Inirlil·'! )■ . Zur Entleerung hat die Umlenkkammer 72 einen Kondensatnm- laii 84, der von unterwärts in ihr<~>n im wesentlichen waagerechten Boden 80 einmündet. ].(> ntiR dem V" ri-limpf e rq^häii"" 2 <="> l-.noinniPTi wPDlqn, what you: &ogr; Cleaning and Kntlner iruj i>r Inirlil·'! )■ . For emptying, the deflection chamber 72 has a condensate drain 84 which opens from below into its essentially horizontal floor 80.
Statt mit den Rohrplatten kann die üiiilnrikkaninHii: 72 auch mit den Enden der Rohre 22 verbunden sein. Sie kann dann zusammen mit den Rohren entnommen worden, wenn diese aus der zugeordneten Rohrplatte herausgezogen werden.Instead of being connected to the tube plates, the üiiilnrikkaninHii: 72 can also be connected to the ends of the tubes 22. It can then be removed together with the tubes when they are pulled out of the associated tube plate.
Diese Strömungsführung und "fraktionierende" Kondensatgewinnung, bei welcher der Verdampfer prinzipiell als Gr-genstromköhler fungiert, ist von erheblichem Vorteil bei der Aufarbeitung von Flussigke\tsgemischen mit Komponenten unterschiedlicher Siedepunkte, beispielsweise lösungsmittelverunreinigter Abwasser. Die höhersiedenden Anteile, meist also das Wasser, kondensieren mit wesentlich verbesserter Reinheit bereits im unteren, wärmeren Bereich, während die niedrigsiedenden Komponenten im kälteren, oberen Verdampferbereich anfallen und konzentriert gewonnen werden können.This flow control and "fractional" condensate recovery, in which the evaporator basically functions as a countercurrent condenser, is of considerable advantage when processing liquid mixtures with components of different boiling points, for example solvent-contaminated waste water. The higher-boiling components, usually the water, condense with significantly improved purity in the lower, warmer area, while the lower-boiling components arise in the colder, upper evaporator area and can be recovered in concentrated form.
Figuren 4 bis 6 zeigen bevorzugte Ausführungsformen der Halterung der Verdampferrohre 22 an den Rohrplatten 24. Entsprechend läßt sich eine Verbindung der Verdampfer rohre 22 mit einer Wand einer Umlenkkammer realisieren (die dann allseitig geschlossen ist).Figures 4 to 6 show preferred embodiments of the mounting of the evaporator tubes 22 on the tube plates 24. Accordingly, a connection of the evaporator tubes 22 to a wall of a deflection chamber can be realized (which is then closed on all sides).
Gemäß Figur 4 sind in die Öffnungen der RohrplatteAccording to Figure 4, the openings in the tube plate
2&Lgr; 1 ipp^nd ich t-.unqsa r t; iqf? Rias t-.orner to i. le 2H eingesetzt, die wiederum jeweils von einem der Rohre 22 durchsetzt werden. 2&Lgr; 1 ipp^nd ich t-.unqsa rt; iqf? Rias t-.orner to i. le 2H are used, which in turn are each penetrated by one of the tubes 22.
Eine ähnliche Alternative zeigt Figur 6. Hier haben die Rohrplatten 24 in den Öffnungen jeweils ringförmige Ausnehmungen, die einen O-Ring aufnehmen. Durch den O-Ring ist das freie Ende des zugeordneten Rohres 22 "eführt.A similar alternative is shown in Figure 6. Here, the tube plates 24 each have annular recesses in the openings that accommodate an O-ring. The free end of the associated tube 22 is guided through the O-ring.
Statt dessen kann gemäß Figur 5 auf die Rohrplatte 24 eine Verguß- oder Klebemasse 32 aufgebracht sein, die vorzugsweise elastisch ist und das durch die öffnung geführte Rohr 22 andichtet und hält.Instead, according to Figure 5, a casting or adhesive compound 32 can be applied to the tube plate 24, which is preferably elastic and seals and holds the tube 22 guided through the opening.
In allen Fällen wird erreicht, daß einerseits zwar die Rohre 22 in den Rohrplatten 24 bzw. einer Umlenkkammerwand sicher und dichtend gehalten sind, andererseits aber leicht von den Rohrplatten 24 bzw. der Umlenkkammer getrennt werden können, beispielsweise um sie auszuwechseln, zu reinigen o. dgl.In all cases, the result is that, on the one hand, the tubes 22 are held securely and sealingly in the tube plates 24 or a deflection chamber wall, but on the other hand they can be easily separated from the tube plates 24 or the deflection chamber, for example in order to replace them, to clean them, or the like.
Diese Art der Anbringung ermöglicht zudem eine störungsfreie gewisse Relativbewegung der Rohre 22 gegenüber den Rohrplatten 24, beispielsweise bei Temperaturschwankungen .This type of attachment also allows a certain interference-free relative movement of the tubes 22 with respect to the tube plates 24, for example in the event of temperature fluctuations.
Claims (1)
(2, 21) einen Zugang zu wenigstens einer Endseite
der Rohre (22) aufweist, dessen Bemessungen und Anordnung das Ausziehen der ^ohre (22) und/oder Rohrbünd^"1 &agr; Lernen te (14 bis 20) gestatten.5. Horizontal spray imevaporator according to claim 4, characterized in that the evaporator housing
(2, 2 1 ) access to at least one end side
of the tubes (22), the dimensions and arrangement of which allow the extraction of the tubes (22) and/or tube bundles (14 to 20).
dgl. vorgesehen sind.characterized in that rollers, friction-reducing sliding surfaces or the like are provided for the removable mounting of the tubes (22) and/or tube bundle elements (14 to 20).
etc. are provided for.
im wesentlichen übereinstimmende BemP'^· -.gen aufweisen und untereinander austauschbar sind.characterized in that the individually removable tubes (22) and/or tube bundle elements (14 to 20)
have essentially identical characteristics and are interchangeable.
seitlich vom Verdampfergehäuse (2, 2') abgezogen
wird.characterized in that the vapor produced
removed from the side of the evaporator housing (2, 2')
becomes.
vorgesehen und mit der Brüdenaustrittsleitnng (50) verbunden ist.characterized in that outside the evaporator housing (2, 2') a steam cleaning device
and is connected to the vapor outlet line (50).
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