DE901421C

DE901421C - Apparat zum Waermeaustausch zwischen zwei Stoffgemischen und zur gleichzeitigen Trennung bzw. Mischung der einzelnen Komponenten der beiden Gemische

Info

Publication number: DE901421C
Application number: DEB16599A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Herbert Bachl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-09-04
Filing date: 1951-09-04
Publication date: 1954-01-11

Description

Es ist bekannt,. Gemische auf mecharnischem Wege durch Ausschleudern in Komponenten mit verschiedenem spezifischem Gewicht zu zerlegen. Diese Trennung kann in rotierenden Apparaten (Zentrifugen) oder durch tangentialen Eintritt des Gemisches, mit hoher Geschwindigkeit in einen stehenden Rotationskörper (Cyklon) erfolgen. Es ist ferner bekannt, ,durch Wärmetönung eine Änderung der Zusammensetzung von Gemischen zu bewirken, d. h. Wärmeaustauscher zu bauen, bei denen, auf -einer Seite der Austauschfläche eine Gemischtrennung durch teilweise Änderung des Aggregatzustandes durch Wärmezufuhr (Ausdampfer) oder Wärmeabfuhr (Kondensator) erfolgt.
Es gibt jedoch in der Technik Prozesse, bei denen die Wärmetönung einer Gemischzerlegung in Komponenten verschiedenen Aggregatzustandes auf ein sich bildendes Gemisch aus anderen Komponenten bzw. in anderen Druckstufen übertragen werden soll. Diese Aufgabe wird technisch meist durch Zwischenschaltung eines Wärmeträgers (meist Dampf, Heißwasser oder Kühlwasser) gelöst.
Die Erfindung bezweckt nun, die Vorgänge des Wärmeaustausches und der Bildung bzw. Trennung von Gemischen im gleichen Apparat durchzuführen, dessen Prinzip in der Figur dargestellt wurde.
Die Wärmeaustauschfläche besteht aus einem Innenrohr, das von einem Außenrohr umgeben ist. Das durch Erwärmung zu trennende Gemisch tritt bei a an einem Ende in das Innenrohr ein, und zwar entweder tangential mit hoher Geschwindigkeit, oder man läßt, wie in der Skizze angedeutet, das Innenrohr selbst im Außenrohr rotieren. Durch die Rotation des Gemisches im Innenrohr wird a) der Wärmeübergang intensiviert und b) das im Verlauf der Erwärmung ausgeschiedene Gas aus dem Gemisch abgetrennt, so -daß am anderen Ende des Innenrohres bei b das Gas, bei c die restliche Flüssigkeit austritt. In das Außenrohr tritt in, Gegenstrom bei d eine heiße Flüssigkeit .ein, .die ihre Wärme an das innere Gemisch abgibt und im Verlauf ihrer Abkühlung ein Gas aufnimmt, das durch Ringdüsen e mit Überdruck zugeführt wird, so daß bei f ein Gemisch aus dem Außenrohr austritt.
Jeder Strömungsvorgang ist mit einem Druckverlust verbunden, der bei einem spiralförmigen Verlauf durch die Fliehkraftpressung noch erhöht wird. Bei vielen technischen Vorgängen ist dieser Druckverlust nicht von wirtschaftlichem Nachteil, weil der Druck des strömenden Mediums ohnehin herabgesetzt werden muß. Es ist möglich, das Innenrohr im Außenrohr rotieren und die zur Rotation bzw_ Zentrifugäläbscheidung erforderliche Arbeit durch die Flüssigkeit selbst leisten zu lassen, indem die Strömungsenergie zum Teil durch schaufelförmige Einbauten, die an der Innen- oder Außenseite des Innenrohres angebracht, werden können, auf dieses übertragen wird. Umgekehrtkann auch das Rohr von außen, z. B. durch Kupplung mit einem Motor, gedreht werden, so daß der auftretende Druckverlust ausgeglichen bzw. sogar durch Steigerung von Druck oder Geschwindigkeit Energie von den, Rohr an das Strömungsmedium übertragen würde.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Apparat zum Wärmeaustausch zwischen zwei Stoffgemischen und zur gleichzeitigen Trennung bzw. Mischung der einzelnen Komponenten der beiden Gemische, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem von einem Außenrohr umgebenen Innenrohr besteht, wobei im Innenrohr sich eine Flüssigkeit spiralförmig rotierend in axialer Richtung fortbewegt und gleichzeitig erwärmt wird und dabei ein Gas ausscheidet, das durch die Zentrifugalkraft von der Flüssigkeit derart getrennt wird, daß am Ende des Rohres das Gas im Innern und die restliche Flüssigkeit am äußeren Umfang austritt und daß in dem vom Innen= und Außenrohr ge-@bildeten Hohlraum im Gegenstrom zu der Flüssigkeit des Innenrohres ebenfalls eine Flüssigkeit strömt, die im Zuge ihrerAbkühlung eine gasförmige, z. B. durch Ringdüsen zugeführte Komponente aufnimmt.
2. Apparat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer oder auf beiden Seiten der Austauschfläche gleichzeitig eine Druckänderung der strömenden Mittel erfolgt und dieses Druckgefälle zusätzlich zur Erzeugung oder Aufnahme äußerer mechanischer Arbeit, z. B. zur Deckung des Energiebedarfs des Ausschleudervorganges, verwendet wird.
3. Apparat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifugalwirkung durch Rotation des Innenrohres im Außenrohr erzeugt wird.