DE964141C - Roehreneindampfer mit Kanalwechselbetrieb - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

AUSGEGEBEN AM 16. MAI 1957

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 12a GRUPPE 2 INTERNAT. KLASSE BOId —

A 19398IVc j12 a

Sverre Knut Jenssen, Saltsjöbaden (Schweden)

ist als Erfinder genannt worden

Aktiebolaget Rosenblads Patenter, Stockholm

Röhreneindampfer mit Kanalwechselbetrieb

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 29. Dezember .1953 an Patentanmeldung bekanntgemacht am 6. Dezember 1956

Patenterteilung bekarmtgemadit am 2. Mai ι1Θ67 Die !Priorität der Anmeldung in Schweden vom 14. Januar 1953 ist in Ansprudi genommen

Die Erfindung bezieht sich auf Eindlampfer mit einem im Innemraum eines Mantels im wesentlichen senkrecht stehenden Rohrbündel, dessen Rohre in obere und untere Rohrboden eingesetzt sind.

Die erwähnten Eindampfer können, entweder so betrieben werdm, daß das. Heizmittel durch die Rohre und die einzudampfende Flüssigkeit um die Rohre strömt, oder umgekehrt, z. B. bei to periodischen Umschaltungen (sogenannter Kanalwechseilbetrieb).

Derartige Eindampfer wurden bisher gewöhnlich ohne Rücksicht darauf ausgeführt, daß es erwünscht ist, für das um die Rohre strömende flüssige Medium und¹ ebenso für das- in den > Rohrent strömende Medium möglichst gleichmäßige Strömungsverhältnisse über die ganze Länge des Rohrbündel zu erhalten. Insbesondere wurden die Ein- und Auslässe zu dem die Rohre umgebenden Inmen/raum des Eindampfers ungünstig angeordnet, s beispielsweise am zylindrischen Mantel des Ein,-dampfers, so daß innerhalb des Eindampfers mehr

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oder weniger tote Räume od. dgl. entstanden, in deren Bereich eine unvollkommene Wärmeübertragung stattfand.

Das Ziel der Erfindung besteht in erster Linie darin, bei derartigen Eindampfen! einfache Anordnungen zu treffen, die die Eindampfer geeignet machen, so betrieben zu werden, daß das Heizmittel durch die Rohre und die einzudampfende Flüssigkeit um die Rohre strömt, und in zweiter Linie ίο darin, solche Anordnungen auch, für Kanalwechselbetrieb geeignet zu. machen.

Gemäß der Erfindung steht der Innenraum an dem oberen Rohrboden durch einen. Auslaß für das Dampf-Flüssigkeits-Gemisch, das durch Aufkochen der im Inneniraum um die Rohre herum strömenden Flüssigkeit mittels des durch die Rohre strömenden Reizmittels entsteht, rings um das Rohrbündel mit einer den Mantel wenigstens im oberen. Teil umgehenden. Ringkammer in. Verbindung, so daß das Dampf-Flüssigkeits-Gemisch gleichförmig rings um den obersten, Teil des Rohrbündels aus dem Innenfraum zur Ringkammer abgezogen werden kann, wobei in der Ringkammer eine den Auslaß überdeckende Schirmwand angeordnet ist, die als Dampfabscheider für Diampf-Flüssigkeits-Gemisch dient, das in die Ringkammer gelangt, so daß aus der Ringkammer durch eine untere Leitung die nicht verdampfte Flüssigkeit und durch eine obere Leitung Dampf abgezogen. werden kann.

Weitere Einzelheiten, der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung· in Verbin- j dung mit der Zeichnung. In, dieser zeigt

Fig. ι einen, senkrechten. Schnitt durch einen Röhreneindampfer gemäß der Erfindung, der nach dem Kanalweehseilprinzip arbeitet,

Fig. 2 einen Schnitt durch den unteren Teil eines solchen Eindampfers in, einer abgeänderten' Ausführung,

Fig. 3 bis 9 Umschaltstelllungen, der in Fig. ι dargestellten Ventile.

Das aus den senkrecht stehenden. Rohren: ι gebildete Bündel ist in üblicher Weise in einen oberen und unteren Rohrboden. 2, 3 eingesetzt und von ■45 einem Mantel 4 umschlossen, durch, den; der Innenraum 5 des Eindampfers gebildet wird. Über dem oberen Rohrboden 2 befindet sich die Kammer 6, in die die Rohre 1 münden, und unter dem Rohrboden 2 ist eine Ringkammer 7 vorgesehen!, die den oberen Teil des Mantels 4 umgibt und über einen Durchlaß 8 mit dem Innenraum 5 des Eindampfers verbunden ist.

In dieser Ringkammer 7 ist eine den Durchlaß 8 überdeckende zylindrische Schirmwand 9 angeordnet, die an dem oberen Rohrboden,· 2 befestigt ist und die Ringkammer 7 in zwei konzentrische Ringräume 7_S, 7j aufteilt.

An der Ringkammer 7 befindet sich oben (in der Zeichnung rechts) eine Leitung 10. Diese Leitung 10 kann durch ein Ventil 11 entweder mit einer Leitung 12 für die Zufuhr von, Heizdampf oder einer Leitung 13 für die Ableitung von Dampf verbunden werden.

Oberhalb der Leitung 10 ist an, die Kammer 6 eine Leitung 14 angesetzt, durch die die Kammer 6 mittels des Ventils 15 ebenfalls entweder an, die Leitung 12 oder die Leitung 13 angeschlossen werden kann.

•Eine Leitung 16 zur Ableitung eingedampfter Flüssigkeit kann mittels eines Ventils 17 entweder mit einer Auslaß leitung 18 (in der Zeichnung links) am Boden, der Ringkammer 7 oder einer Leitung 19 am Boden der Kammer 6 verbunden werden.. Wie ersichtlich, liegt der Anschluß der Leitung 18 dem Anschluß der Leitung 10 an der Ringkammer7 diametral gegenüber.

In, der Kammer 6 ist in gewissem Abstand über den Mündungen der Rohre 1 eine Prallplatte 20 vorgesehen..

Die Ringkammer 7 hat schließlich noch eine Leitung 21 (in der Zeichnung rechts) mit Ventil 22, durch die aus der Ringkammer 7 Kondensat abgeleitet werden kann, das in den Innenraum 5 geleitet wird.

Am Boden des Innenraums 5 ist eine Leitung 23 vorgesehen, die zweckmäßig in der Mitte des unteren Rohrbodens 3 mündet. Diese Leitung 23 kann mittels eines Ventils 24 entweder mit einer Leitung 25 zur Zufuhr von einzudampfender Flüssigkeit oder mit einer Leitung 26 zur Ableitung von. Kondensat verbunden, werdein.. Oberhalb der Mündung der Leitung 23 in den. Innenraum 5 ist: ein Prallplatte 27 vorhanden, die die eintretende Flüssigkeit radial nach auswärts verteilt, so daß die Flüssigkeitszufuhr über den. Querschnitt des Rohrbündeis möglichst gleichmäßig erfolgt. Diese gleichmäßige Verteilung kann auch gemäß der Abänderung nach Fig. 2 vor sich gehen, wo die entsprechende Leitung 23,, tangential am Mantel 4 mündet In diesem Fall haben die Rohre i_a zur Erleichterung der Verteilung am unteren Teil des Eindampfers bzw. an dem Rohrboden 3 einen, geringeren Durchmesser als im übrigen Teil des Eindampfers, wodurch mehr Platz zwischen den. Rohren entsteht. Diese Rohrverengung im unteren Teil kann natürlich gegebenenfalls auch bei der Ausführungsform nach Fig. 1 angewendet werden.

Unterhalb des unteren Rohrbodens 3 befindet sich die Kammer 28, die durch eine Leitung 29 über ein Ventil 30 entweder mit der Leitung 25 oder der Leitung 26 verbunden werden kann.

In der Leitung 25 ist schließlich noch ein Ventil 31 vorhanden, durch das die Leitung 25 für die Zufuhr von: einzudampfender Flüssigkeit abgesperrt und statt, dessen ein Auslaß 32 mit der Leitung 23 oder 29 verbunden werden kann.

Die Wirkungsweise dies beschriebenen. Verdampfers ist folgende: Sind die Ventile gemäß Fig. 1 eingestellt, so gelangt einzudampfende Flüssigkeit aus der Leitung 25 über das Ventil 31, Ventil 30 und Leitung 29 in die untere Kammer 28 und durchströmt dann die Rohre 1. In den. Innenraum S wird Heizdampf aus der Leitung 12 über Ventil 11, Leitung 10, Ringkammer 7 und Durchlaß 8 eingeführt. Die Flüssigkeit in, den Rohren. 1 kommt zum Kochen, und der Heizdampf kondensiert. Das

Kondensat wird durch die Leitung 23 über Ventil 24 und Leitung 26 abgeführt. Das Dampf-Flüssigkeits-Gemisch strömt aus den oberen Rohrmündungen aus und prallt gegen, die Prallplatte 20 in der 5 oberen Kammer 6, durch die Dampf und Flüssigkeit voneinander getrennt werden. Die eingedampfte Flüssigkeit wird durch Leitung 19 über Ventil 17 und Leitung 16 abgeführt, während der Dampf durch Leitung 14 über Ventil 15 in. die Leitung 13 abströmt. Das in der Ringkammer 7 entstehende Kondensat wird durch die Leitung 21 über Ventil 22 in den Innenraum 5 geleitet und wird zusammen mit dem hier entstehenden Kondensat durch die Leitung 23 abgeführt.

Werden die Ventile 11, 15, 17, 22, 24 und 30 gemäß Fig. 3, 4, 5, 6, 7 und 8 umgestellt, so wird der Strömungsweg der beiden Medien vertauscht. Die einzudampfende Flüssigkeit gelangt in den Innenraum 5 durch Leitung 25 über die Ventile 31 und ao 24 und die Leitung 23 und strömt dann um die Rohre 1 herum nach oben Der Heizdampf wird aus der Leitung 12 über Ventil 15 unö Leitung 14 in die obere Kammer 6 eingeführt. Au.> der unteren Kammer 28 wird das Kordt'iisax durch die Leitung 29 über Ventil 20 in die Leitung 26 geleitet. Das Dampf-Flüssigkeits-Gemisch geiangt aus dem Innenraum 5 über den Durchlaß 8 in die Ringkammer 7. Infolge der Schirmwand/ 9 werden Flüssigkeit und Dampf beim Herumströmen um die untere Kante der Schirmwand, 9 voneinander getrennt. Der Dampf strömt nach oben und zieht durch Leitung 10 über Ventil 11 und Leitung 13 ab. Die eingedampfte Flüssigkeit wird durch Leitung 18 über Ventil 17 und Leitung 16 abgezogen. Das Ventil 22 ist bei diesem Betrieb des Eindampfers geschlossen, da anderenfalls eingedampfte Flüssigkeit aus der Ringkammer 7 in den Innenraum 5 zurücklaufen könnte.

Bei dem beschriebenen Eindampfer werden gleich günstige Strömungsverhältnisse innerhalb und außerhalb der Rohre erhalten, gleichgültig ob die einzudampfende Flüssigkeit oder das Heizmittel durch die Rohre strömt. In beiden Fällen werden die Medien praktisch über die ganze Länge der Rohre hinweg in gleichmäßig verteilter Strömung nach dem Gegenstromprinzip geführt. Nur wenn die einzudampfende Flüssigkeit um die Rohre herumgeleitet wird, könnte eine unregelmäßige Strömung im unteren Teil des Rohrbündeiis auftreten, bevor sich' der Flüssigkeitsstrom nach, dem Austreten aus der Leitung 23 gleichmäßig über den Querschnitt des Rohrbündels verteilt hat. Durch die Prallplatte 27 oder die tangentiale Zuführung gemäß Fig. 2 wird aber eine schnelle Verteilung der einzudampfenden Flüssigkeit erreicht, so daß praktisch eine gleichmäßig verteilte Strömung über die ganze Länge des Rohrbündels auch in diesem Fall gewährleistet ist.

Bei der Umschaltung des Eindanipfetrs zum Kanal wechsel müssen, die Teile, die vor der Umschaltung Flüssigkeit enthalten haben, und nach, der Umschaltung Kondensat erhalten, von der Flüssigkeit befreit werden, bevor der Umschaltvorgang stattfindet, damit Flüssigkeit und Kondensat nicht vermischt werden.. Bei der dargestellten Ausführung wird zu diesem Zweck die Frischdampfzufuhr zunächst vollständig gesperrt, wofür das Ventil 31 nach Fig. 9 umgestellt wird, so daß die Flüssigkeitszufuhr aus der Leitung 25 gesperrt wird und im Eindampfer noch vorhandene Flüssigkeit durch die Leitung 32 nach einem Sammelbehälter (nicht dargestellt) abläuft, von dem sie in¹ das System zurückgeleitet werden kann. Die Flüssigkeit kann gegebenenfalls auch durch Dampf herausgedrückt werden, indem Frischdampf über Ventil 11 oder 15 zugeführt wird, je nachdem, welcher Teil des Eindampfers noch Flüssigkeit enthält.

Die besonderen Einzelheiten des Ausführungsbeispieils können im Rahmen des Erfind.ungsgedankens abgeändert werden. Insbesondere ist es mög- 8c Hch, das Leitungsprinzip anders auszubilden, beispielsweise dadurch, daß die Dteiwegventile durch eine entsprechende Anzahl einfacher Ventile und die Leitungen.·, die gemäß den. beschriebenen Betriebsweisen gleichzeitig als. Zuführung und. Ableitung dienen, durch Einzelleitungen ersetzt werden. In diesem Fäll sollen jedoch die entsprechenden Ein- und Auslässe möglichst dicht beieinanderliegen, damit Verunreinigungen, die sich. von. einem Medium im Eindampfer absetzen, beim Kanalwechsel durch das andere Medium ausgespült werden.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung für Röhrenverdampfer mit Kanalwechselbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß im Ringraum (7) zwischen, dem Mantel (4) und der Außenwand eine zylindrische Schirmwand (9) angeordnet ist und die Rohrleitungen 10c (10 und 18) auf verschiedenem Niveau an der Ringkammer angeschlossen sind.

2. "Vorrichtung nach Anspruch: 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmwand (9) an dem oberen Rohrboden (2) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte des Rohrbodens (3) eine Rohrleitung (23) mit darüber angeordneter Prallplatte (27) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch n<> gekennzeichnet, daß eine Rohrleitung (23_a) tangential in den Mantel (4) des Eindampfers mündet.

S- Vorrichtung nach Anspruch, 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen, dem Ringra.um i:j (7) und dem Innenraum (5) eine absperrbare Rohrleitung (21) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Rohre (i_a) im unteren Teil des Eindampfers, d.. h. in der Nähe des Rohrbodens (3) kleiner ist als im übrigen Teil des Eindampfers.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 609 710/309 11.56 (709 514/164 5.57)