DE953211C

DE953211C - Tauchsieder fuer chemische Fluessigkeiten, insbesondere fuer Phosphatierbaeder

Info

Publication number: DE953211C
Application number: DED12605A
Authority: DE
Original assignee: OTTO DUERR FABRIK fur BLECHBE
Current assignee: OTTO DUERR FABRIK fur BLECHBE
Priority date: 1952-06-29
Filing date: 1952-06-29
Publication date: 1956-11-29

Description

Tauchsieder für chemische Flüssigkeiten, insbesondere für Phosphatierbäder Die Erfindung bezieht sich auf einen Tauchsieder zum Erhitzen von chemischen Flüssigkeiten, welche zu Ablagerungen und Salzbildungen auf Metalloberflächen neigen, insbesondere für Phosphatierbäder.
Zum Erhitzen von Phosphatierbädern oder ähnlichen chemischen Bädern wurden bisher in der Regel waagerecht angeordnete Heizschlangen oder auch in die Flüssigkeit eintauchende, im wesentlichen senkrecht angeordnete Rohre verwendet. Im Falle des letztgenannten rohrförmigen Tauchsieders wurde das wärmeübertragende Mittel, z. B. ein Heißdampf oder eine heiße Flüssigkeit, durch das Innere des Rohres geleitet, wobei es seine Wärme über die Rohrwandung nach außen auf die chemische Flüssigkeit abgab.
Es hat sich nun gezeigt, daß diese bekannten Heizvorrichtungen und Tauchsieder sich in kurzer Zeit mit einer Schicht von Ablagerungen aus der chemischen Flüssigkeit, z. B. Phosphatkristallen oder Kalkverbindungen, überzogen, so daß die Heizwirkung stark nachließ und die Heizvorrichtung dadurch in kurzer Zeit unbrauchbar wurde.
Es war infolgedessen notwendig, die Oberfläche der Heizvorrichtung bzw. des Tauchsieders in kurzen Zeitabständen durch Befreiung von der die Wärmeübertragung hindernden Schicht zu reinigen.
Dies bedeutete einen erheblichen Arbeitsaufwand und Zeitverlust, abgesehen davon, daß die Reinigung nicht so häufig stattfinden konnte, daß eine Wirkungsgradverminderung unvermeidbar war.
Es sind ferner Wasserboiler mit einem im Innern desselben angeordneten, mit überhitztem Wasser bzw. Dampf zu speisenden doppelwandigen Heizelement bekannt. Dieses Heizelement dient Jedoch nicht dazu, chemische Flüssigkeiten, welche zur Ablagerung und Schichtbildung auf Metalloberflächen neigen, zu beheizen.
Des weiteren sind Kreiselrührer mit mehreren schraubenfächerförmigen Schaufeln und einer dieselben umgebenden Rohrschlange sowie als Hohlzylinder ausgebildete Kühl- und Heizrührwerke bekannt, welche für die Herstellung von Ölen und Fetten verwendet werden. Bei der Bewegung des Rührwerkes in derartigen Olen und Fetten ist jedoch ein Niederschlag an den Oberflächen ausgeschlossen, da einerseits die Ole und Fette zu keinen fest anhaftenden Niederschlägen neigen und außerdem die Rührbewegung derartige Niederschläge von vornherein nicht auftreten lassen würde.
Die Erfindung sieht demgegenüber einen Tauchsieder vor, welcher vor allem in ruhendem Zustand ein Niederschlagen von chemischen Ablagerungen verhindern soll und im wesentlichen darin besteht, daß der Tauchsieder als an sich bekanntes doppelwandiges Rohr ausgebildet ist, durch welches das Heizmittel hindurchgeleitet wird und der Durchmesser so groß und die Wandstärke so gering gehalten ist, daß bei wechselweiser Temperaturerhöhung oder -erniedrigung Spannungen in den Blechmänteln entstehen, welche die abgelagerten Salzschichten sprengen und dadurch selbsttätig zum. Abplatzen bringen.
Es hat sich gezeigt, daß ein erfindungsgemäß ausgebildeter Tauchsieder auch nach langem Betrieb nur außerordentlich geringe Ablagerung von chemischen Kristallen, insbesondere Salzen, aufweist und die Oberfläche des Tauchsieders sowohl auf der Innen-' als auch auf der Außenseite auch nach langen Zeiträumen praktisch blank bleibt.
Diese Erscheinung ist damit zu erklären, daß sich der Tauchsieder ständig selbsttätig reinigt, indem etwaige Ablagerungen an der Wandung des Tauchsieders schon bei deren Entstehung oder alsbald danach immer wieder durch den Tauchsieder infolge der bei den wechselnden Temperaturen auftretenden Spannungen selbst abgelöst werden. Der Wärmeaustausch wird hierbei infolge der Doppelwandigkeit noch intensiver gestaltet, - andererseits trägt auch - insbesondere bei Anordnung des Tauchsieders in senkrechter Lage - die starke Zirkulationsströmung der Flüssigkeit von unten nach oben durch den Tauchsieder dazu bei, daß die Flüssigkeit keine Zeit hat, Kristalle bzw. Salze an den Oberflächen des Tauchsieders abzulagern.
Wie die Erfahrung gezeigt hat, kann man infolgedessen bei den erfindungsgemäßen Tauchsiedern noch nach Zeiträumen, bei denen die bisherigen Tauchsieder durch starke Salzschichtbildungen bereits unbrauchbar geworden waren, vollkommen blanke Oberflächen der Rohre feststellen, so daß eine Reinigung erst nach sehr langen Zeiträumen erforderlich ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Hierbei zeigt Fig. I einen senkrechten Längsschnitt durch den Tauchsieder im Flüssigkeitsbad und Fig. 2 eine Draufsicht auf denselben.
In dem Flüssigkeitsbad 10 mit dem Flüssigkeitsspiegel II ist in beliebiger Weise, z. B. mittels eines Deckels I2, der Tauchsieder I3 eingesetzt.
Letzterer besteht aus dem Innenrohr 14 und dem Außenrohr I5, zwischen denen ein ringförmiger Hohlraum gebildet wird, der zum Durchtritt des Heizmittels dient. Das Heizmittel wird beispielsweise am oberen Ende des Tauchsieders durch ein Rohr I7 zugeführt und am unteren Ende des Tauchsieders durch ein Rohre8 abgeführt, wobei die Rohre I7 und I8 im Deckel 12 befestigt und gleichzeitig Träger des Tauchsieders sein können. Die chemische Flüssigkeit, z. B. ein Phosphatbad, wird infolge der Erwärmung in Zirkulation versetzt, wobei die Flüssigkeit in die untere t) Öffnung I9 des Rohres eintritt und aus der oberen Offnung 20 aus demselben austritt. Die den Tauchsieder bildenden beiden Rohre I4, 15 können beliebigen, z. B. kreisförmigen (wie die Zeichnung zeigt) oder elliptischen Querschnitt aufweisen. Der Durchmesser ist besonders groß gewählt und übersteigt die Durchmesser der bisher üblichen als einfache Rohre ausgebildeten Tauchsieder um das Vielfache.
Durch diese Ausbildung mit großem Durchmesser wird infolge der gleichzeitig verhältnismäßig geringen Einzelwandstärke, welche lediglich so groß zu sein braucht, daß sie dem jeweiligen Dampfdruck standhält, erreicht, daß eine Bewegung der Wandungen unter der Wirkung von Temperaturunterschieden erzielt wird. Solche Oberflächenbewegungen treten insbesondere auf durch die wechselnde Inbetriebnahme und Auß erbetriebsetzung, wobei die bei abwechselnd kalter und warmer Maschine auftretenden Dehnungen in der Oberfläche bewirken, daß gegebenenfalls sich ansetzende Ablagerungen und Salzschichten zum Aufplatzen gebracht werden.
Infolge der starken Zirkulationsströmung, insbesondere im Innern des Tauchsieders, in Verbindung mit der lang andauernden Reinhaltung der Oberfläche wird ein hoher Wärmeübtrgangswert ermöglicht, der seinerseits wieder dazu beiträgt, Ablagerungen an den Oberflächen zu verhindern.
Zweckmäßig wird das Heizmittel in dem Zwischenraum zwischen den Doppelwandungen des Rohres so geführt, daß eine möglichst vollkommene Wärmeausnutzung erzielt wird. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß in dem Zwischenraum spiralförmige Wände, z. B. auch in Form eines spiraligen Drahtes, dessen Durchmesser der lichten Weite des Hohlraumes etwa entspricht, eingesetzt werden und dadurch das Heizmittel zu einem entsprechend spiraligen Strom gezwungen wird.
Als Heizmittel kann jedes beliebige, geeignete Medium, z. B. Dampf oder heiße Flüssigkeit, ver- wendet werden. Der Tauchsieder kann - je nach den Bädern - aus beliebigem, geeignetem Material, beispielsweise aus Eisen, Eisenlegierungen oder sonstigen Metallen, hergestellt oder auch mit Überzügen versehen sein, welche den betreffenden Bädern angepaßt sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Tauchsieder zum Erhitzen von chemischen Flüssigkeiten, welche zu Ablagerungen und Salzbildungen auf Metalloberflächen neigen, insbesondere für Phosphatierbäder, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchsieder als an sich bekanntes doppelwandiges Rohr ausgebildet ist, durch welches das Heizmittel hindurch | geleitet wird, und der Durchmesser so groß und die Wandstärke so gering gehalten ist, daß beim wechselweisen Temperaturerhöhen oder -erniedrigen Spannungen in den Blechmänteln entstehen, welche die abgelagerten Salzschichten sprengen und dadurch selbsttätig zum Abplatzen bringen.
2. Tauchsieder nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelwandig ausgebildete Tauchsieder innerhalb des hohlen Ringraumes mit schraubenförmig verlaufenden Wandungsmitteln zur schraubenförmigen Führung des Heizmittels, z. B. von Flüssigkeit, Dampf oder Gas, versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 822 990, 728 ; schweizerische Patentschriften Nr. 270 oo9, 232 848.