NL8503285A - Verdampingsinrichting. - Google Patents

Description

" * —* VO 7481

Verdampingsinrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een verdampingsinrichting bestaande uit vertikale buizen waarvan de uiteinden zijn bevestigd aan bovenste en onderste buisvormige platen en in welke buizen de te concentreren vloeistof zich in de vorm van een film van boven naar beneden 5 stroomt, waarbij deze buizen worden verwarmd door de damp, welke wordt toegevoerd aan een kamer, welke wordt begrensd door een ringvormig omhulsel, dat de buizen omgeeft en door de buisvormige platen.

Om een goed thermisch rendement te verkrijgen en een verslechtering van de behandelde vloeistof te vermijden wanneer deze gevoelig is 10 voor warmte, zoals het geval is bij gesuikerde sappen, is het van groot belang, dat de verdeling van de vloeistof over alle buizen een verwarming van de buizen zo uniform mogelijk zijn.

De uitvinding heeft meer in het bijzonder betrekking op een verdampingsinrichting van het neergaande type, voorzien van een vloei-15 stofverdeler, bestaande uit buissecties, welke zijn ingezet in een buisvormige hulpplaat, die boven de bovenste buisvormige plaat op een afstand hiervan is opgesteld, waarbij de genoemde buissecties zich naar boven uitstrekken boven het niveau, dat bereikt wordt door de vloeistof, welke naar de buisvormige hulpplaat wordt gevoerd, waarbij t 20 in het bovenste gedeelte van de buissecties sleuven of openingen aanwezig zijn, van waaruit de vloeistof zich langs het binnenoppervlak van deze laatste en op de buisvormige bovenplaat valt en vandaaruit in de verdampingshuizen.

Het doel van de uitvinding is het optimaal maken van de thermische 25 uitwisselingen door de verdelingen van de damp en vloeistof tussen de buizen te verbeteren.

De verdampingsinrichting volgens de uitvinding is daarin gekenmerkt dat de buizen zodanig zijn opgesteld, dat in de dampkamer ten minste een baan wordt gevormd, welke de verdeling van de verwarmingswand 30 over de buizen vereenvoudigt, en het aantal en de opstelling van de buissecties identiek is aan dat van de buizen, waarbij elke buissectie boven een buis en coaxiaal daarmee zodanig is opgesteld, dat tussen de buissecties ten minste één baan aanwezig is om de verdeling van de vloeistof tussen deze laatste te vereenvoudigen. De dampen vloeistofbanen kunnen radiaal verlopen, waarbij de breedte daarvan *- ·*+ p* jt-z V;· Vi 0 ii Ö 3 4 ** \ -2- vanaf de omtrek van de verdampingsinrichting waar zich de damp- en vloeistoftoevoeren bevinden, naar de hartlijn van de bundelbuizen afneemt.Er kan een aantal radiale banen, die regelmatig om de hartlijn van de bundel buizen zijn verdeeld, aanwezig zijn.

5 De vloeistof kan niet slechts in de radiale banen doch ook over de gehele omtrek van de buisvormige hulpplaat worden toegevoerd door middel van een ringvormige toevoerkamer, welke deze omgeeft, waarbij deze kamer door een cirkelvormige overloop in twee delen is gesplitst, waarbij aan het buitenste gedeelte vloeistof wordt toegevoerd 10 in een of meer op een regelmatige wijze langs de omtrek verdeelde punten en waarvan het binnenste gedeelte met de ruimte boven de buisvormige hulpplaat in verbinding staat via openingen welke ter hoogte van het bovenvlak van deze laatste aanwezig zijn. Bij voorkeur worden de vloeistofbanen begrensd door platen, welke eveneens ter hoogte van het 15 bovenvlak van de buisvormige hulpplaat van openingen zijn voorzien.

Teneinde de ingenomen ruimte te reduceren kunnen de pijpen, welke de vloeistof aan het buitenste gedeelte van de toevoerkamer toevoeren zich naar boven in de vloeistofbanen uitstrekken en via het omhulsel, dat de buitenwand van de kamer vormt, met openingen welke in de overloop 20 aanwezig zijn, verbinden.

Volgens een ander kenmerk van de uitvinding is de dampkamer in twee of meer compartimenten verdeeld door een of meer buisvormige tussenplaten, waarbij elk compartiment is voorzien van een of meer damptoevoe-ren, een of meer condensaatafvoeren en een of meer afvoeren voor niet-25 condenseerbare gassen.Deze opstelling verzekert een praktisch uniforme verwarming van de buizen over de gehele lengte daarvan.

Volgens weer een ander kenmerk van de uitvinding hebben de buissecties van de verdeler dezelfde diameter als de buizen van de bundel tengevolge waarvan de buisvormige hulpplaat tegelijk met de 30 andere buisvormige platen kan worden geperforeerd, waardoor de ver-vaardigingskosten kunaetn worden verlaagd.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: fig. 1 een doorsnede over een verticaal vlak van een ver-35 dampingsinrichting volgens de uitvinding; \ -I . .

* l -3- fig. 2 en 3 doorsneden over de II-II resp. III-III van de verdampingsinrichting volgens fig. 1, waarbij de gebruikte schaal verschilt van die van fig. 1; en de figuren 4 en 5 op een nog grotere schaal constructie-5 details van de verdampingsinrichting.

De in de tekening afgebeelde verdampingsinrichting bestaat uit een bundel buizen 10 waarvan de uiteinden door walsen in bovenen onderplaten 12 en 14 zijn bevestigd; in fig. 1 is terwille van de duidelijkheid slechts een enkele buis weergegeven. De buizen zijn 10 omgeven door een omhulsel 16, dat op een afdichtende wijze aan de buisvormige plaat is bevestigd en met deze laatste een dampkaraer begrenst, die door een buisvormige tussenplaat 22 in twee compartimenten 18 en 20 is verdeeld.

Elk compartiment is voorzien van een aantal damptoevoeren 24 en 15 een aantal afvoeren 26 en 28 voor het af voeren van condensaat en niet-condenseerbare gassen. Het aantal damptoevoeren dat bij het weergegeven voorbeeld drie bedraagt is afhankelijk van de diameter van de verdampingsinrichting en het stoomdebiet.

Zoals uit fig. 2 blijkt, zijn in de bundel tegenover de 20 stoomtoevoeren ruimten, waarin zich geen buizen bevinden, aanwezig voor het vormen van banen 30 welke het binnendringen van de damp naar het midden van de bundel vereenvoudigen. De breedte van deze banen neemt vanaf de omtrek naar het midden van de bundel op een zodanige wijze af, dat een zo uniform mogelijke verdeling van de damp over alle buizen 25 wordt verzekerd.

Een geperforeerde afbuigplaat 32 is vóór elke damptoevoer opgesteld om de damp over de gehele lengte van de buizen te verdelen en een bescherming van deze laatste te verzekeren doordat de snelheid van de damp wordt gereduceerd.

30 Bij het bovenste gedeelte van de verdampingsinrichting boven de buisvormige plaat 12 bevindt zich een vloeistofverdeler.

Deze vloeistofverdeler bestaat uit een reeks buissecties 34, welke zijn bevestigd aan een buisvormige buisplaat 36, die boven de buisvormige plaat 12 op een afstand daarvan is opgesteld. De buissecties hebben 35 dezelfde diameter als de buizen van de bundel en hun aantal en hun verdeling komen overeen met die van de buizen van de bundel.

; .* · / -4-

Het onderste uiteinde van de buissecties bevindt zich op een afstand van het bovenste uiteinde van de buis 10 van de bundel.

In het bovenste gedeelte van de buissecties zijn gleuven gevormd.

Het aantal, de breedte en de hoogte van de gleuven worden bepaald 5 als functie van het debiet aan te concentreren vloeistof en wel zodanig, dat het niveau 39 van de vloeistof, welke zich op de buisvormige plaat 36 opzamelt steeds is gelegen tussen de onderzijde van de gleuven en het bovenste uiteinde van de buissecties. Deze gleuven kunnen worden vervangen door V-vormige inkepingen of gecali-10 breerde openingen.

Met elke buis 10 komt een buissectie 34 overeen, welke daarboven is opgesteld, waarbij elke buis op deze wijze individueel wordt gevoed. Ter hoogte van de buissecties leoven de buisvormige plaat 36 moet voldoende zijn om een regelmatige verdeling te verzekeren door de 15 verliezen aan de toegevoerde hoeveelheid te concentreren vloeistof, die op de plaat 36 circuleert, zodanig te begrenzen, dat een volmaakte horizontale stand van het vrije oppervlak van de vloeistof op de plaat en een goed bevochtigingsvermogen wordt verkregen, dat het vormen van een vloeistoffilm aan de binnenzijde van de buis over de gehele 20 omtrek daarvan mogelijk maakt.

In de buisvormige plaat 36 zijn tussen de buissecties 34 vrije ruimten 40 aanwezig, welke radiale banen vormen die in aantal, opstelling , vorm en afmetingen overeenkomen met de dampbanen 30. Deze banen worden begrensd door platen 43,_die aan de onderzijde daarvan ter hoogte 25 van het bovenvlak van de buisvormige plaat 36 zijn voorzien van openingen 44 voor het doorlaten van de te concentreren vloeistof.

Het omhulsel 16 is eveneens ter hoogte van de buisvormige plaat 36 voorzien van openingen 46, die op regelmatige wijze over de gehele omtrek daarvan zijn verdeeld.

30 Om het omhulsel 16 is boven het niveau van de buisvormige plaat 36 een ringvormige toevoerkamer 48 opgesteld. Deze kamer wordt door een cirkelvormige overloop 50 in twee delen gesplitst. Aan het buitenste compartiment wordt te concentreren vloeistof toegevoerd via drie pijpen 52 en het binnenste compartiment staat met de ruimte 35 boven de buisvormige plaat 36 in verbinding via de openingen 46 van het omhulsel. Om de door de verdampingsinrichting ingenomen ruimte te reduceren, strekken de toevoerpijpen 52 zich naar het inwendige -5- , . ?' van de verdampingsinrichting uit om met de overloop 50 te worden verbonden, waarbij profijt wordt getrokken van de ruimten 40, die tussen de buissecties 34 zijn overgelaten.

De te concentreren vloeistof, welke in drie puntendoorpijpen 52 5 in het buitenste compartiment van de kamer 48 wordt verdeeld, stroomt door overstromen boven de overloop 50 in het binnenste compartiment van de kamer en beweegt zich vervolgens in de verdampingsinrichting via de openingen 46, waarbij de vloeistof zich over de gehele ontrek van de buisvormige plaat 36 en langs de banen 40 verdeelt.

10 Deze wijze van toevoeren maakt het mogelijk wervels te vermijden en de snelheid van de vloeistof bij de aankomst daarvan bij de buisvormige plaat 36 te verkleinen;bovendien wordt hierdoor vermeden, dat een volumesap op de buisvormige plaat blijft staan en de vorming van afzettingen wordt hierdoor vermeden. De vloeistof wordt derhalve 15 op een uniforme wijze over de gehele plaat verdeeld. De vloeistof stroomt over in de buissectie 34, stroomt langs het binnenvlak hiervan en valt vervolgens in de buizen 10.

Teneinde de constructie van de verdampingsinrichting te vereenvoudigen kan de te concentreren vloeistof op een unieke wijze 20 in de banen 40 worden verdeeld door de pijpen 52, eventueel met tussenschakeling van een smoororgaan, om wervelingen te vermijden. De toevoerkamer 48 kan dan vervallen en het is niet meer nodig ' in het omhulsel 16 de openingen 46 aan te brengen.

Aan het bovenste gedeelte daarvan is de verdampingsinrichting 25 afgesloten door een deksel 54. Aan het onderste gedeelte daarvan omvat de verdampingsinrichting een vloeistof-stroomscheider, welke niet is weergegeven.

» ί _ Λ * *

Claims (7)

1. Verdampingsinrichting voorzien van vertikale buizen waarvan de uiteinden zijn bevestigd aan buisvormige boven- en onderplaten en in welke buizen de te concentreren vloeistof in de vorm van een film van boven naar beneden stroomt, waarbij deze buizen worden verwarmd door de damp 5 welke wordt toegevoerd aan een kamer, welke wordt begrensd door een omhulsel, dat de buizen en de buisvormige platen omgeeft, waarbij een vloeistofverdeler aanwezig is, gevormd door buissecties, welke zijn ingezet in een buisvormige hulpplaat welke boven de buisvormige bovenplaat op een afstand daarvan is'opgesteld, waarbij het bovenste ge-10 deelte van de buissecties zich boven het niveau uitstrekt, dat door de vloeistof wordt bereikt, die naar de buisvormige hulpplaat wordt gevoerd, en waarbij sleuven of openingen aanwezig zijn, via welke de .vloeistof in de buissecties stroomt, waarbij het onderste uiteinde van de buissecties zich op een afstand van het bovenste uiteinde van de buizen bevindt^ 15 met het kenmerk, dat de buizen (10) zodanig zijn opgesteld, dat in de dampkamer (18,20) ten minste één baan (30) wordt gevormd, die de verdeling van de verwarmingsdamp over de buizen vereenvoudigt, en het aantal en de opstelling van de buissecties (34) identiek is aan die van de buizen (10), waarbij elke buissectie boven een buis, coaxiaal 20 daarmede, is opgesteld, een en ander zodanig, dat ten minste één baan (40) tussen de buissecties aanwezig is om de verdeling van de vloeistof over deze laatste te vereenvoudigen.

2. Verdampingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de banen (30,40) radiaal verlopen en de breedte daarvan vanaf de 25 omtrek van de verdampingsinrichting, waar zich de damp (24) en de vloeistof (52)-toevoeren bevinden, naar de hartlijn van de bundel-buizen (10) afneemt.

3. Verdampingsinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de te concentreren vloeistof over de gehele omtrek van de buis- 30 vormige hulpplaat (36) wordt toegevoerd door middel van een ringvormige toevoerkamer (48) welke deze plaat omgeeft en door een cirkelvormige overloop (50) in twee compartimenten is verdeeld, waarbij aan het buitenste compartiment de vloeistof in een aantal punten wordt toegevoerd, die op een regelmatige wijze over de omtrek daarvan zijn verdeeld, en 35 het binnenste compartiment met de ruimte boven de buisvormige hulpplaat ’M · J . ' ) ' » .1» -7- (36) in verbinding staat via openingen (46) , welke ter hoogte van het bovenvlak van deze laatste aanwezig zijn.

4. Verdampingsinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de pijpen (52) welke de vloeistof aan het buitenste compartiment 5 van de toevoerkamer (48) toevoeren, zich naar boven in de genoemde banen (40) uitstrekken en via het omhulsel (16) zijn verbonden m-;t de openingen, welke in de overloop (50) aanwezig zijn.

5. Verdampingsinrichting volgens conclusie 1, 2,3 of 4, met het kenmerk, dat de banen (40) worden begrensd door platen (42) die ter hoogte 10 van het bovenvlak van de buisvormige hulpplaat (36) van openingen (44) zijn voorzien.

6. Verdampingsinrichting volgens een-‘der voorgaande conclusies,met het kenmerk, dat de buissecties (34) dezelfde diameter als de buizen (10) hebben. 15

7. Verdampingsinrichting volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de dampkamer in twee of meer compartimenten (18,20) is verdeeld door middel van een of meer buisvormige tussenplaten (22), en elk compartiment is voorzien van een of meer damptoevoeren (24), een of meer afvoeren (26) voor het afvoeren van condensaat en een of 20 meer afvoeren (28) voor het afvoeren van niet-condenseerbare gassen. 1 • >