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Verfahren zum Eindampfen von Verkrustungen bildenden Flüssigkeiten
in einem Mehrkörp erverdampfersystem
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zur Eindampfung von Verkrustungen bildenden Flüssigkeiten in einem Mehrkörperverdampfersystem
unter Brüdenverwertung, wobei ein Verdampferkörper des Systems als Kondensator derart
dient, daß in diesem Körper Dampf, der bei Eindampfung der Verkrustungen bildenden
Flüssigkeit in einem anderen zum System gehörenden Eindampfkörper entstanden ist,
durch Abkühlung mittels einer keine Verkrustungen bildenden Flüssigkeit, z. B. Wasser,
kondensiert wird.
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Die durch die Verkrustungen beim Eindampfen entstehenden Schwierigkeiten
sind bekannt. Um während des Betriebes die Verkrustungen zu beseitigen, ist es bereits
bekannt, den Verdampfer absatzweise so umzuschalten, daß der Verdampfungsraum des
Verdampfers eine Zeitlang als Heizraum arbeitet. Wenn also beispielsweise bei einem
Röhrenverdampfer die einzudampfende Flüssigkeit durch die Rohre fließt, während
der Heizdampf um die Rohre strömt, so wird nach Entstehung von Verkrustungen in
den Rohren durch Umschalten der Dampf durch die Rohre geschickt, und die Flüssigkeit
fließt dann außerhalb der Rohre durch den Raum, der vorher der Heizraum war. Durch
den Dampf bzw. das entstehende Kondensat sollten die gebildeten Verkrustungen aufgelöst
werden.
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Dieses Umschaltverfahren ist jedoch deswegen nicht gut durchführbar,
weil der Verdampfer zur Erzielung einer einwandfreien Arbeitsweise in beiden Durchgangskanälen
einigermaßen gleiche Strömungsver-
hältnisse bieten muß. Der Verdampfer
muß daher in besonderer Weise ausgebildet werden.
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Demgegenüber erfolgt bei dem Verfahren nach der Erfindung kein Kanalwechsel
innerhalb der Verdampfer, und es ist somit die Möglichkeit gegeben, jede Verdampfereinheit
so auszubilden, daß sie optimal wirksam ist.
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, bei einem Mehrkörperverdampfersystem
mit Kondensator unter Verzicht auf einen solchen von besonderer Bauart abwechselnd
immer einen Verdampfer in der Weise als Kondensator arbeiten zu lassen, daß bei
dem jeweils als Kondensator dienenden Verdampferkörper an Stelle der einzudampfenden
Flüssigkeit durch den Verdampfungsraum Kühlflüssigkeit geleitet wird. Hierbei wird
die Bauart der Verdampfer und ihre Ausstattung mit Frischdampf- bzw. Brüdenzuleitungen,
Brüden- und Kondensatableitungen sowie Zu- und Ableitungen für die einzudampfende
Flüssigkeit bzw. mit den für den Betrieb jeweils eines Verdampfers als Kondensator
zusätzlich erforderlichen Organen als auf Grund des Standes der Technik gegeben
vorausgesetzt.
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Wenn also bei einem solchen System einer der Verdampfer verkrustet
ist, so wird er auf Kondensatorbetrieb umgeschaltet, wobei gleichzeitig der bisher
als Kondensator arbeitende Systemkörper auf Verdampferbetrieb geschaltet wird. Durch
den bisherigen Verdampfungsraum des nunmehr als Kondensator arbeitenden Körpers
strömt also jetzt die Kühlflüssigkeit, die schon infolge ihrer großen Durchflußmenge
die Verkrustungen besser auflösen kann als das beim bekannten Kanalwechselverfahren
zur Auflösung dienende Kondensat des Heizdampfes. Handelt es sich um Verkrustungen,
die durch das Kühlmedium (Wasser) allein nicht oder nicht genügend zu lösen sind,
so kann das Kühlmedium in an sich bekannter Weise einen Zusatz an lösenden Chemikalien
erhalten.
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Die einzelnen Systemkörper können bei diesem Verfahren so ausgebildet
werden, daß ihre Kanaldurchgänge auf die günstigsten Strömungsverhältnisse für den
Durchfluß der einzudampfenden Flüssigkeit und des Heizdampfes abgestimmt sind, denn
innerhalb der als Verdampfer arbeitenden Systemkörper findet kein Kanalwechsel statt.
Es ist nur erforderlich, daß alle Systemkörper einander möglichst gleich sind. Dies
bedeutet keine Schwierigkeit, im Gegenteil ist es sogar baulich von Vorteil, wenn
bei Mehrkörpersystemen die einzelnen Körper die gleiche Bauart und Größe haben.
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In der Zeichnung ist das Verfahren der Erfindung schematisch veranschaulicht.
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Das dargestellte Verdampfersystem enthält drei identische Systemkörper
1 a, 1 b und IC, die je aus einem Röhrenwärmeaustauscher 2 a, 2b und 2c sowie aus
einem Dampf- und Flüssigkeitsabscheider 3 a, 3 b und 3c bestehen.
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Jeder Systemkörper hat eine Zuleitung 4a, 4b bzw.
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4c für Frischdampf (Heizdampf) und eine Ableitung ga, 5 b bzw. 5c
für Brüden. In jeder dieser Ableitungen befindet sich ein Ventil I5 a, I5 b bzw.
If C. Durch eine Sammelleitung 6 und Ventile 7 a, 7b bzw. 7c, eine Sammelleitung
8 und Ventile 9 a, gb bzw. gc sowie eine Sammelleitung Io und Ventile IIa, IIb bzw.
IIC kann jedem Systemkörper Heizdampf, einzudampfende Flüssigkeit und Kühlflüssigkeit
zugeführt werden.
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Außerdem hat jeder Systemkörper noch einen Abzug für eingedampfte
Flüssigkeit mit Ventilen 12 a, I2b bzw. I2C, einen Abzug für Kühlflüssigkeit mit
Ventilen 13 a, I3b bzw. I3C sowie einen Abzug für Kondensat mit Ventilen I4a, I4b
bzw. 140.
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In der folgenden Erläuterung der Wirkungsweise wird vorausgesetzt,
daß diejenigen Ventile, die sich aus der Beschreibung nicht als geöffnet ergeben,
jeweils geschlossen gehalten werden.
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Zunächst sei angenommen, daß der Systemkörper 10 gemäß der Erfindung
als Kondensator arbeitet und dementsprechend die Körper 1 a und 1 b als Verdampfer
laufen. Der Betrieb des ganzen Systems geht dann folgendermaßen vor sich: Über die
Ventile 9 a und gb wird einzudampfende Flüssigkeit in die Rohre der Wärmeaustauscher
2a und 2 b geleitet, während in die Rohre des Wärmeaustauschers 20 über das Ventil
110 Kühlflüssigkeit eingeführt wird, die durch das VentilI3c abströmt.
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Über Ventil 7a wird durch die Leitung 4 a Heizdampf dem Wärmeaustauscher
2a zugeleitet, der die Rohre desselben umströmt. Hierdurch wird die einzudampfende
Flüssigkeit im Wärmeaustauscher 2 a in kochendem Zustand in den Abscheider 3 a hinaufgetrieben.
Brüdendampf als Heizdampf gelangt vom Abscheider 3 a über Ventil 15 a, Leitung 5
a und Leitung 4b in den Wärmeaustauscher 2 b und umströmt hier wieder die Rohre
desselben. Auch hier wird die einzudampfende Flüssigkeit nach oben in den Abscheider
3 b hinaufgetrieben, und der entstehende Brüdendampf gelangt über Ventil 15 b, Leitung
5 b und Leitung 40 zum Wärmeaustauscher 20, wo er auch dessen Rohre umströmt und
durch die Kühlflüssigkeit kondensiert wird, die durch die Rohre fließt.
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Die eingedampfte Flüssigkeit wird aus den Abscheidem 3a und 3b über
die VentileI2a und I2b, Heizdampfkondensat über das Ventil 14 a sowie Brüdendampfkondensat
über die Ventile I4b und I4C aus dem System abgeführt.
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Soll statt des Körpers 10 der Körper 1 a als Kondensator arbeiten,
so erhält dieser Kühlflüssigkeit über das Ventil II a, und die beiden anderen Körper
1 b und 1 c werden über die Ventile gb und gc mit einzudampfender Flüssigkeit gespeist.
Heizdampf wird dem Körper 1 b über das Ventil 7 b zugeführt. Brüdendampf wird dem
KörperIc über das Ventil 15 b zugeleitet und von diesem Körper über Ventil 150,
Leitung 5 c und Leitung 4 a abgeführt, um im Körper I a zu kondensieren. Aus dem
System wird Kühlflüssigkeit über das Ventil 13 a, eingedampfte Flüssigkeit über
die Ventile 12h und 120, Heizdampfkondensat über das Ventil 14b und Brüdendampfkondensat
über die Ventile I4a und I4C abgeleitet.
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Wenn schließlich der Körper 1 b als Kondensator arbeiten soll, wird
ihm Kühlflüssigkeit über das Ventil II b zugeführt, während die beiden anderen Körper
1 a und 10 über die Ventile ga und gc einzudampfende Flüssigkeit erhalten. Heizdampf
gelangt über das Ventil 70 in den Körper 10. Dem Körper 1 a wird Brüdendampf über
Ventil 150, Leitung 5c und Leitung 4a zugeführt und von diesem Körper über
das
Ventil 15 a abgeführt, um im Körper I b zu kondensieren. Aus dem System wird Kühlflüssigkeit
über das Ventil I3b, eingedampfte Flüssigkeit über die Ventile I2a und 120, Heizdampfkondensat
über das Ventil I4C und Brüdendampfkondensat über die Ventile I4a und b abgeführt.
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Beim praktischen Betrieb des Verdampfersystems wird die jeweilige
Umschaltung eines Verdampfers auf Kondensatorbetrieb in bestimmter Reihenfolge und
in gleichmäßigen Zeiträumen je nach der Bildung der Verkrustungen vorgenommen. Nach
der Kondensatorperiode steht der betreffende Körper gereinigt als Verdampfer zur
Verfügung, so daß eine günstige Arbeitsweise der Verdampfer gewährleistet ist. Demgegenüber
findet bei dem eingangs erwähnten bekannten Kanalwechselverfahren die Auflösung
der Verkrustungen durch den Heizdampf statt, während der Körper weiter als Verdampfer
arbeitet, Beim Umschalten ist der Körper in diesem Falle also noch nicht im gereinigten
Zustand.
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Die Benutzung von Kühlflüssigkeit statt heißem Kondensat zur Reinigung
ist übrigens dann noch von besonderem Vorteil, wenn es sich um Verkrustungen handelt,
die sich durch kaltes Wasser besser lösen lassen, wie dies beispielsweise bei Gips
(Sulfitlaugeeindampfung) der Fall ist.
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PATENTANSPR0CHE: I. Verfahren zum Eindampfen von Verkrustungen bildenden
Flüssigkeiten in einem Mehrkörperverdampfersystem unter Brüdenverwertung, wobei
ein Verdampferkörper des Systems als Kondensator derart dient, daß in diesem Körper
Dampf, der bei Eindampfung der Verkrustungen bildenden Flüssigkeit in einem anderen
zum System gehörenden Eindampfkörper entstanden ist durch Abkühlung mittels einer
keine Verkrustungen bildenden Kühlflüssigkeit, z. B.
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Wasser, kondensiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils
als Kondensator dienende Verdampferkörper so geschaltet wird, daß an Stelle der
einzudampfenden Flüssigkeit durch den Verdampfungsraum Kühlflüssigkeit geleitet
wird.