NO330186B1 - Innretning for fallstromfordamping av en flytende substans, og tilsluttende kondensering av den oppstatte avdampen - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører fallstrømfordamping av en flytende substans og tilsluttende kondensering av den oppståtte avdamp. Mer spesifikt vedrører oppfinnelsen en innretning for fallstrømfordamping i henhold til ingressen til krav 1.

Fallstrømfordampere (også kalt fallfilmfordampere) benyttes eksempelvis i den kjemiske industri for inndamping av vandige løsninger eller for oppkonsentrering av ulike organiske eller anorganiske stoffer, så som Caprolactam eller Glyserin. Vanligvis lar man den væske som skal behandles løpe ovenfra fra et kar mot innermantelen i ett eller flere oppvarmede fordamperrør, hvor væsken renner ned som en film. Den nedstrøm-mende væske fordamper delvis og går over i avdamp. De ikke fordampede bestanddeler av væsken oppfanges under fordamperrøret og samles opp. Flytende stoffblandinger kan på denne måten ved hjelp av fordamping skilles i sine enkelte bestanddeler, eller man kan ved hjelp av fordamping oppkonsentrere lettflyktige bestanddeler av en flytende substans.

Til forskjell fra tynnsjiktfordampere med roterende fordelerskive og rulleavstrykerkurv, muliggjør den enkle oppbyggingen av fallstrømfordampere, uten bevegede deler og uten avstrykingssystem, en bygging av fordampere, som kan bearbeide større gjennomgangs-mengder på eksempelvis noen tonn pr. time, på en kostnadsgunstig måte. Innsatsmulig-hetene til de hittil kjente fallstrømsfordampere er imidlertid underkastet visse begrens-ninger som følge av det minstetrykk som kan oppnås i fordampningsrommet. Jo lavere dette trykk er, desto lavere vil koketemperaturen til de fordampende stoffbestanddeler være. Jo lavere koketemperaturen er, desto lettere og mer skånende kan de ulike bestanddeler i en substans skilles fra hverandre, desto mindre oppvarmingsenergi trengs for oppvarming av fordamperrørene, og desto mer økonomisk kan fordamperanleggene drives. I de hittil kjente fallstrømfordampere blir den oppstående avdamp regelmessig suget ut fra fordamperen og flytendegjort igjen i en ekstern kondensator, vanligvis ved hjelp av en varmeveksler. I denne forbindelse blir avdampen ført gjennom en rørled-ning fra fallstrømfordamperen og til kondensatoren. På veien til fordamperrøret og gjennom rørledningen vil det i avdampstrømmen oppstå et trykktap. Dette trykktap kan for de vanlige rørledningsdimensjoner uten videre utgjøre noen millibar. I fordampningsrommet kan det bare oppnås et minstetrykk som svarer til det i kondenseringsrommet herskende trykk pluss trykkfallet i rørledningen. Selv ved et kraftig undertrykk i kondenseringsrommet på eksempelvis 0,1 mbar, kan det derfor i fordampningsrommet ikke oppnås noe undertrykk på mindre enn noen mbar.

Innenfor prosessindustrien forekommer det av og til produkter som må inndampes, kon-sentreres eller destilleres i store mengder på en kostnadsgunstig måte i et høyvakuum. Hva angår et slikt ønsket høyvakuum, har man hittil ikke kunnet anvende fallstrømfor-dampere, selv om disse på grunn av de forholdsmessig små investerings-kostnader ville kunne egne seg bedre enn andre, med teknisk kompliserte løsninger.

Fra det sveitsiske patent 510 450 eller det tyske Offenlegungsschrift 1 519 714 er det kjent fallstrømfordampere, hvor en av en kondensasjonsrørbunt bestående varmeveksler er anordnet i et opprettstående fordamperrør. Riktignok er i slike fallstrømfordampere avstanden mellom den av rørinnermantelen til fordamperrørets dannede fordamperflate og kondenseringsflatene på kondensasjonsrørene relativt liten, men et med gjennom-brudd forsynt sjalusirør omgir kondensatorrørbunten mellom bunten og fordamperrørets rørinnermantel. Sjalusirøret strekker seg over hele den aksiale høyden til fordamperrø-ret og skal i forbindelse med gassdannende substanser hindre at konsentratsprut når frem til kondensasjonsrørene. Det har imidlertid vist seg at sjalusirøret gir et ønsket trykktap, slik at man heller ikke med de kjente fallstrømfordampere med innvendig anordnede kondensasjonsrørbunter kan arbeide med de ønskede høyvakuumbetingelser i fordampningsrommet.

Fra US 3 233 656 er det kjent en fallstrømfordamper med et om en vertikal akse roterende drevet fordamperrør, som er koaksialt anordnet i et kondenseringsrør. I arbeidsrommet mellom den radielt motliggende rørmantelen til fordamperrøret og til kondense-ringsrøret er det anordnet to diametralt motliggende viskere som ved rotasjon av for-damperrøret fordeler den ovenfra-og-nedoverstrømmende produktfilmen fra fordamper-røret.

Hensikten med oppfinnelsen er derfor å videreutvikle en fallstrømfordamper på en kon-struktiv enkel måte slik at man kan behandle flytende substanser under høyere vakuum enn hittil mulig.

For oppnåelse av denne hensikt går oppfinnelsen ut fra en innretning for fallstrøm-fordamping av en flytende substans og tilsluttende kondensering av den oppståtte avdamp, innbefattende

flere opprettstående, ved siden av hverandre i et hus anbrakte fordamperrør,

et med et oppvarmingsfluid oppvarmbart varmehulrom for oppvarming av for-damperrørene,

et over fordamperrørene anordnet fordelingskar, hvorfra den der inneholdte substans kan tilføres fordamperrøret under dannelse av en langs rørets mantel ned-løpende film av substansen,

en i huset anordnet varmeveksleranordning med flere opprettstående kondense-ringsrør, på hvis rørmantler avdampen kan kondensere,

under fordamperrørene og under kondenseringsrørene i huset anbrakte oppfangingsmidler som adskilt fanger opp henholdsvis ned langs fordamperrørenes rør-mantler løpende ufordampet konsentrat av substansen og ned langs kondense-ringsrørenes rørmantler løpende kondensert destillat av substansen,

idet fordamperrørene og kondenseringsrørene er anordnet parvis koaksialt i hverandre og idet den av fordamperrørets rørmantel dannede fordamperflate og den av kondense-ringsrørets rørmantel dannede kondenseringsflate til hvert rørpar ligger koaksialt overfor hverandre, og idet det er tilveiebrakt pumpemidler for evakuering av det mellom fordamperrøret og kondenseringsrøret til hvert rørpar liggende arbeidsrom, kjennetegnet ved at at fordamperflatene og kondenseringsflatene til hvert rørpar ligger hindringsfritt overfor hverandre i en avstand på mellom 0,5 og 15 cm, og at pumpemidlet i arbeidsrommet tilveiebringer et undertrykk på mindre enn 1 mbar,

og at oppvarmingshulrommet er oppdelt i aksiell retning av fordamperrørene, og at disse delrommene separat kan tilføres med oppvarmingsfluid, slik at det langs for-damperrørene blir innstilt ulike oppvarmingstemperaturer.

I innretningen ifølge oppfinnelsen ligger kondenseringsflaten og fordamperflaten overfor hverandre med en forholdsvis liten radiell avstand, på en direkte måte og uten innsatser som vil kunne gi trykktap, så som eksempelvis et sjalusirør. Avstanden mellom rørmantlene ligger i størrelsesordenen noen centimeter, eksempelvis 0,5 til 15 cm, og ligger derved ved det under drift mellom fordamperrøret og kondenseringsrøret dannede høyvakuum i størrelsesordenen til den frie veilengden for de fra fordamperflaten til kondenseringsflaten overgående molekyler. Fallstrømfordamperen ifølge oppfinnelsen kan derfor drives med høyvakuum og med et høyt kondenseringsutbytte. I den grad man ved gassdannende substanser frykter sprut fra fordamperrøret mot kondenseringsrøret, kan dette unngås på kjent måte ved bruk av egnede fordampertemperaturer.

Det destillat som slår seg ned på kondenseringsrørets yttermantel oppfanges av oppfangingsmidlene, adskilt fra væskens ikke-fordampede bestanddeler - her benevnt konsentrat. Begrepet konsentrat skal her bare brukes som begrep for disse ikke-fordampede bestanddeler, selv når i noen brukstilfeller av den nye innretning det primært ikke tilstrebes en oppkonsentrering av en substans, men eksempelvis bare tilstrebes en skilling av en stoffblanding, eksempelvis en vann-olje-emulsjon, eller en destillasjon. Innretningen ifølge oppfinnelsen egner seg derfor for destillering, konsentrering eller også for skilling av bestanddeler i substansen.

En foretrukket videreutvikling av oppfinnelsen går ut på at oppfangingsmidlene skal innbefatte to over hverandre anordnede oppfangingsbunner, av hvilke den øvre fanger opp konsentratet og den nedre fanger opp destillatet. For at destillatet skal kunne gå forbi den øvre oppfangingsbunn, ned til den nedre oppfangingsbunn, har den øvre av de to oppfangingsbunner en gjennomgangsåpning i tilordning til hvert kondenseringsrør, gjennom hvilken gjennomgangsåpning det i det aktuelle kondenseringsrør dannede destillat kan gå til den nedre oppfangingsbunn.

Fortrinnsvis blir sogar hvert kondenseringsrør ført gjennom den tilordnede gjennomgangsåpning, med en ringavstand relativt åpningskanten. På denne måten behøver destillatet ikke dryppe i fritt fall gjennom gjennomgangsåpningen eller gjennomgangsåpningene i den øvre oppfangingsbunn og ned på den nedre oppfangingsbunn, men kan renne i kondenseringsrøret gjennom gjennomgangsåpningen. Uønsket destillatsprut på den øvre oppfangingsbunn kan derved unngås på en virkningsfull måte.

Hensiktsmessig omgis hver gjennomgangsåpning av en oppragende ringkant. Denne vil lede det av den øvre oppfangingsbunn oppfangede konsentrat rundt gjennomgangsåpningen^).

I den foran angitte foretrakkede utførelse er det rørinnermantelen i det ytre rør i hvert rørpar som danner fordamperflaten, mens røryttermantelen i det indre rør danner kondenseringsflaten. Man vil forstå at i en alternativ utførelsesform kan fordamperflaten være dannet av det indre rør, mens det ytre rør danner kondenseringsflaten. På denne måten kan man utnytte den sammenliknet med det indre rørs røryttermantel større flate av rørinnermantelen i det ytre rør for øking av kondenseringsytelsen, hvilket vil være ønskelig for mange anvendelser.

I begge varianter er oppfangingsbunnene fortrinnsvis dannet av skrått, særlig innbyrdes skrått, i forhold til horisontalen i huset innbyggede, i hovedsaken plane oppfangingsplater. Man kan naturligvis også tenke seg hvelvede oppfangingsbunner.

Det kan være gunstig dersom minst en av oppfangingsbunnene, særlig i det minste konsentrat-oppfangingsbunnen, er oppvarmbar. For noen av de produkter som behandles, kan nemlig det ikke-fordampede konsentrat være så høyviskøst at det er tungtflytende. En oppvarming av den aktuelle oppfangingsbunn vil medføre at konsentratet da kan holdes tilstrekkelig tyntflytende, for problemløs fjerning fra huset.

En enkel, men allikevel effektiv oppvarmingstype kan bestå i at den oppvarmbare oppfangingsbunn er utformet med dobbelte vegger, med et hulrom mellom de to vegger, og at dette hulrom er tilknyttet et varmemediumkretsløp.

En tilslutning for en med pumpemidler forbundet evakueringsledning, gjennom hvilken ledning arbeidsrommet mellom fordamperrør og kondenseringsrør kan evakueres, kan være anbrakt på huset, mellom de to oppfangingsbunnene. Evakueringsledningen mun-ner fortrinnsvis over destillatsamlebunnen, slik at det bare er de ikke kondenserbare komponenter som avsuges. Pumpemidlene dimensjoneres i denne forbindelse fordelak-tig slik at det i arbeidsrommet kan tilveiebringes et undertrykk på mindre enn 10 mbar, fortrinnsvis mindre enn 5 mbar og mest foretrukket mindre enn 1 mbar.

For fastholding kan det indre rør i hvert rørpar være avstøttet mot fordelingskaret.

For å kunne tilføre substansen til det i det minste ene, et kondenseringsrør omsluttende fordamperrør, kan fordelingskaret i en første variant være utformet som et hullkar, hvor karbunnen i tilordning til hvert fordamperrør har en anordning av i sirkelform fordelte gjennomstrømningshull for den i fordelingskammeret inneholdte substans. I denne variant strømmer væsken i bunnen av fordelingskammeret gjennom gjennomstrømningshul-lene og faller ned i det respektive fordamperrør.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i karakteristikken til krav 1 angitte trekk.

Fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige krav.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere med henvisning til tegningene som viser utfø-relseseksempler av oppfinnelsen. På tegningene viser

figur 1 et vertikalsnitt gjennom et første utførelseseksempel av en ifølge oppfinnelsen utført fallstrømfordamper med innvendig kondensering,

figur 2 viser et grunnriss av anordningen av fordamperrør og kondenseringsrør i fall-strømfordamperen i figur 1, og

figur 3 viser et vertikalsnitt gjennom et andre utførelseseksempel av en fallstrømfor-damper ifølge oppfinnelsen.

Det i figuren 1 og 2 viste aggregat, som er beregnet for fordamping og tilsluttende kondensering av produkter innenfor eksempelvis den kjemiske eller farmasøytiske industri, har et over den vesentlige del av høyden sylindrisk hus 10, i hvilket hus det ved siden av hverandre er anordnet et antall fallstrømfordamperrør 12 med en respektiv vertikal rør-akse 14. Over fordamperrørene 12 er det i huset 10 anbrakt et fordelingskar 16, hvorfra fordamperrørene 12 forsynes med væske som skal fordampes. Væsken går som en film ned langs den indre omkretsmantel i hvert fordamperrør 12 og vil delvis fordampe under nedløpingen. For delvis å kunne kondensere den derved oppstående avdamp, er det i hvert fordamperrør 12 innsatt et kondenseringsrør 18, sentrisk i forhold til røraksen 14, der avdampens kondenserbare bestanddeler kan slå seg ned. I hovedsaken i det totale aksiale området, hvor kondenseringsrøret 18 overlapper fordamperrøret 12, finnes det ingen innsatser som hindrer overgangen av dampen fra fordamperrøret 12 til kondense-ringsrøret 18. Den radielle avstand mellom de motliggende rørmantler ligger i centime-terområdet og utgjør 0,5 til 15 cm. Denne avstand ligger dermed i størrelsesordenen til den frie molekylveilengde. Nedslaget på kondenseringsrøret 18 - her benevnt destillat - løper ned langs kondenseringsrørene 18. Ved foten er kondenseirngsrørene 18 forbundet med en skrått i huset 10 innbygget oppfangingsplate 20, som fanger opp destillatet. Destillatet går i oppfangingsplatens 20 fallretning mot det dypeste sted og vil samle seg der. Gjennom en hustilslutning 21 kan det oppsamlede destillat så suges ut fra huset 10.

Under fordamperrørene 12, men over oppfangingsplaten 20, er det innbygget en ytterligere, likeledes i huset 10 skråstilt oppfangingsplate 22. Denne oppfangingsplate 22 tjener til oppfanging av de her kort som konsentrat betegnede, ikke fordampede bestanddeler av den væske som løper ned langs fordamperrørene 12. Fordamperrørene 12 slutter i en avstand over oppfangingsplaten 22, slik at konsentratet fra foten av fordamperrørene 12 vil falle fritt ned mot oppfangingsplaten 22. Den skrå innbygningsstillingen til oppfangingsplaten 22 fører også her til at konsentratet strømmer i oppfangingsplatens 22 fallretning ned mot det dypeste sted, hvor konsentratet samler seg. Gjennom en hustilslutning 24 kan det oppsamlede konsentrat suges ut fra huset 10.

For enkelte av de produkter som skal fordampes, vil konsentratet kunne være forholdsmessig seigtflytende, slik at det bare vanskelig strømmer ned på oppfangingsplaten 22. Slik nedstrømming lettes dersom konsentratets viskositet reduseres. For dette formål er oppfangingsplaten 22 utført som en dobbeltvegget hulplate, hvis med 26 betegnede pla-tehulrom ved hjelp av tilslutningsstusser 28, 30 på huset 10 kan knyttes til et her ikke nærmere vist varmekretsløp. I dette varmekretsLøp sirkulerer det et varmefluidum (eksempelvis damp eller oppvarmet olje), som går inn gjennom en av tilslutningsstussene

28, 30 og ut gjennom den andre. Eksempelvis kan damp føres inn gjennom den høyere-liggende tilslutningsstuss 30 i platehulrommet 26, mens dampkondensat tas ut gjennom den lavereliggende tilslutningsstuss. Benyttes olje som oppvarmingsfluidum vil tilslut-ningen være omvendt.

For hvert kondenseringsrør 18 er det i den øvre oppfangingsplaten 22 utformet en gjennomgangsåpning 32, hvis åpningstverrsnitt er større enn rørtverrsnittet til kondense-ringsrøret 18, slik at sistnevnte kan gå ned til en nedre oppfangingsplate 20 med et radielt fritt rom i gjennomgangsåpningene 32. I hver av gjennomgangsåpningene 32 er det satt inn et skillerør 34. Dette rager opp fra oppfangingsplaten 22 og danner en ringkant som hindrer at det fra fordamperrørene 12 ned på oppfangingsplaten 22 fallende konsentrat går inn i den respektive gjennomgangsåpning 32. Skillerørene 34 sikrer således en ren skilling av destillat og konsentrat. Det anbefales å gjøre skillerørene 34 tilstrekkelig lange, slik at de ikke bare kan styre det på oppfangingsplaten 22 nedstrømmende konsentrat rundt gjennomgangsåpningene 32, men også kan oppfange eventuell konsen-tratspruting mot kondenseringsrørene 18.

I figur 1 ser man lett at de to oppfangingsplatene 20, 22 er innbygget i huset 10 med

motsatt skråning. Derved kan det i et husområde tilveiebringes en stor avstand mellom oppfangingsplatene 20,22, uten totalt å måtte øke aggregatets byggehøyde. I det nevnte området med stor avstand mellom oppfangingsplatene 20,22 vil det da være tilstrekkelig plass for anbringelse av en evakueringstilslutning 36 på huset 10. Til denne tilslutning 36 kan på her ikke nærmere vist måte en med en vakuumpumpe forbundet sugeled-ning tilsluttet. Gjennom evakueringstilslutning 36 suges gasser så vel som avdampens ikke kondenserbare bestanddeler ut fra arbeidsrommet mellom fordamperrørene 12 og kondenseringsrørene 18, via de frie rom mellom skillerørene 34 og kondenseringsrørene 18. Den store utstrekningen til fordampningsflatene og kondenseringsflatene og den lille innbyrdes avstand gir bare et ubetydelig trykktap i avdampstrømmen. Dette mulig-gjør tilveiebringelse av trykk i arbeidsrommet under 1 mbar, eksempelvis i størrelsesor-denen 0,1 mbar. En fordamping under så lave trykk har man hittil ikke kunnet oppnå i de kjente fallstrømfordampere.

Ved foten og hodet er fordamperrørene 12 fastholdt innbyrdes og til huset 10 ved hjelp av platesteg 38. Mellom huset 10, fordamperrørene 12 og platestegene 38 dannes det et hulrom 40 rundt hvert fordamperrør 12. Dette hulrom utgjør en del av et her ikke vist, ytterligere varmekretsløp. I dette varmekretsløp sirkulerer det et for oppvarming av for-damperrørene 12 anvendt oppvarmingsfluid, eksempelvis hetdamp eller en varmebærer-olje. Oppvarmingsfluidet føres inn i og ut fra varmehulrommet 40 gjennom en øvre tilslutningsstuss 42 og en nedre tilslutningsstuss 44. Når det anvendes damp som oppvarmingsfluid, benyttes den øvre tilslutningsstuss 42 som innløp, slik at det konsentrat som vil danne seg kan tas ut gjennom den nedre tilslutningsstuss 44. Anvendes en varmebæ-rerolje kan den nedre tilslutningsstuss 44 benyttes som innløp, mens den øvre tilslutningsstuss 42 benyttes som utløp.

Varmehulrommet 40 deles i aksial retning, og at hvert av disse delrom tilføres adskilt et oppvarmingsfluid (dette er ikke vist i figurene). På denne måten vil det være mulig å innstille ulike oppvarmingstemperaturer langs fordamperrørene 12.

For effektiv kondensering av avdampen er kondenseringsrørene 18 kjølt innvendig. Kondenseringsrørene 18 er således innkoplet i et her ikke nærmere vist kjølekretsløp, hvor det sirkulerer et kjølemiddel. Kjølemiddelet går gjennom en innløpsstuss 46 i huset 10 inn i et kjølemiddelfordelingsrom 48, hvilket kjølemiddelfordelerrom oventil begrenses av oppfangingsplaten 20 og nedentil begrenses av en i huset 10 anordnet mellomvegg 50. Hvert kondenseringsrør 18 er utført med doble vegger og har således et in-nerrør 52, som strekker seg ned til mellomveggen 50 og er avstøttet der. Øverst går in-nerrørene 52 nært opptil de med 54 betegnede bunn i fordelingskaret 16. Der er inner-rørene avstøttet ved hjelp av holderinger 56 som er anordnet på undersiden av karbunnen 54.

I hvert kondenseringsrør 18 er det rundt innerrøret 52 dannet et ringrom 58 hvor kjøle-middel strømmer inn nedenfra i fra kjølemiddelfordelingsrommet 48. Kjølemiddelet strømmer oppover i ringrommene 58 i kondenseringsrørene 18, opp til åpningene 60 som er uttatt i innerrørene 52. Gjennom disse går kjølemiddelet inn i innerrommet i in-nerrørene 52 og strømmer så tilbake nedover. Ved foten av innerrørene 52 går kjølemiddelet inn i et under mellomveggen 50 plasserte samlebasseng 62, og går ut fira fordamperaggregatet gjennom en utløpsstuss 64. Den vei som kjølemiddelet følger i fordamperaggregatet, er i figur 1 antydet med piler.

For tilføring av den i fordelingskaret 16 inneholdte væske som skal fordampes til for-damperrørene 12, er fordelingskaret 16 utført som et hullkar, dvs. at karbunnen 54 er gjennomboret med et antall gjennomstrømningshull 66. Som særlig vist i figur 2, er gjennomstrømningshullene anordnet i sirkelform rundt hvert fordamperrør 12. Dette muliggjør en jevn fordeling av væsken rundt fordamperrørenes 12 røromkrets. Gjen-nomstrømningshullene 66 er anordnet over platestegene 38, altså noe radielt utover for-skjøvet i forhold til den indre omkretsmantel i fordamperrørene 12. Den gjennom gjen-nomstrømningshullene 66 strømmende væske vil dryppe ned på platestegene 38 og vil derfra strømme ned på den indre omkretsmantelen til fordamperrørene 12. For å unngå at den fra karbunnen 54 dryppende væske sprøytes på kondenseringsrørene 12, er det på undersiden av karbunnen 54 anordnet nedragende sprøytebeskyttelsesringer 68. Disse ligger, slik det er antydet i figur 2, innenfor fullsirkelen til gjennomstrømningshullene 66. Ved en overstrømning i fordelingskaret 16 vil sprøytebeskyttelsesringene 68 også virke som en avskjerming med hensyn til utilsiktet sprut mot kondenseringsrørene 18.

Nedenfor skal en variant av den foran beskrevne fallstrømfordamper beskrives. Tilsvarende komponenter er gitt de samme henvisningstall som i figurene 1 og 2, men er beteg-net med bokstaven a. Med hensyn til oppbygging og virkemåte, vises det til den oven-for gitte beskrivelse.

Den i figur 3 viste fallstrømfordamper adskiller seg fra fallstrømfordamperen i figur 1 og 2 i første rekke ved at fordamperrørene 12a nå er anordnet koaksialt i de tilordnede kondenseringsrør 18a. Tilsvarende er også den destillat-oppfangende oppfangingsplate 20a og den konsentrat-oppfangende oppfangingsplate 22a byttet om. Oppfangingsplaten 20a er øverst, og oppfangingsplaten 22a er under denne.

Som vist nærmere i figur 3, blir hvert fordamperrør 12a oppvarmet på innsiden og er tilknyttet en varmemiddelkrets hvor det sirkulerer et oppvarmingsmedium, eksempelvis hetdamp. Oppvarmingsmediet strømmer gjennom en innløpsstuss 46a i huset 10a inn i et varmemiddelfordelingsrom 48a, som oventil begrenses av mellomplaten 22a og nedentil begrenses av en mellomvegg 50a. Hvert fordamperrør 12a er utført med doble vegger og har et i mellomveggen 50a munnende innerrør 52a. Oppvarmingsmediet gjennomstrømmer mellomrommet 58a mellom rørene 12a, 52a og går i området ved fordamperrørets 12a øvre ende inn i innerrøret 52a gjennom åpninger 60a. Deretter går oppvarmingsmediet nedover i innerrøret, til et samlerom 62a, hvorfra det kan tas ut gjennom en utløpsstuss 64a.

Kondenseringsrøret 18a er likeledes utformet med doble vegger og inneholder et hulrom 40a som omgir kondenseirngsrøret 18a og tilknyttes et kjølemiddelkretsløp gjennom tilslutningsstussene 42a, 44a.

Oppfangingsplatene 20a, 22a er også her motsatt skråstilt i huset 10a, idet de fra den nedre oppfangingsplate 22a utgående fordamperrør går gjennom den øvre oppfangingsplate 20a med en avstand i åpningene 32a, mens kondenseirngsrørene 18a slutter over oppfangingsplaten 20a. Man vil forstå at oppfangingplatene 20a, 22a også kan være innbygget med samme skråretning.

Ved de øvre endene er fordamperrørene 12a ført frem til det over fordamperrørene 12a anordnede fordelingskar 16a. Fordelingskaret 16a har, som vist ved 66a, hull hvorigjennom den substans som skal fordampes kan gå ut mot oversiden av fordamperrørene 12a. Fordamperrørene 12a er ført i holderinger 56a på undersiden av karbunnen 54a. Hver holdering 56a omgir det tilhørende innerrør 52a med en radiell avstand og danner samti-dig en sprutbeskyttelsesring.

Den substans som skal fordampes går gjennom hullene 66a og renner på fordamperrø-rets 12a rør-yttermantel ned og ut gjennom åpningene 32a i oppfangingsbunnen 22a, hvorfra ikke fordampet konsentrat tas ut gjennom stussen 24a. Den i overlappings området relativt kondenseringsrøret 18a fordampede substans vil kondenseres på rørinner-mantelen til kondenseringsrøret 18a og vil renne som kondensert destillat ned på oppfangingsplatten 20a, hvorfra det trekkes ut gjennom tilslutningsstussen 21a. For å hindre at destillatet trenger gjennom åpningene 32a, er disse åpninger forsynt med skil-lerør 34a under kondenseringsrørene.

Som i utførelseseksemplet i figurene 1 og 2, er konsentrat-oppfangingsplatten 22a utført med doble vegger og begrenser således et hulrom 26a som gjennom tilslutningsstusser 28a, 30a kan forsynes med et oppvarmingsmedium.

Evakueringstilslutningen 36a, hvorigjennom gasser, så vel som de ikke kondenserbare bestanddeler av avdampen kan trekkes ut fra arbeidsrommet mellom fordamperrørene 12a og kondenseringsrørene 18a, er i utførelseseksemplet i figur 3 for redusering av trykktap plassert over den øvre oppfangingsplate, men under rørparets 12a 18a overlap-pingsområde. Man vil forstå at evakueringstilslutningen kan være anordnet på dette sted også i utførelseseksemplet i figurene 1 og 2.

Arbeidsrommet mellom fordamperrøret 12a og det i dette konsentrisk omgivende kon-denseringsrør 18a i hvert rørpar, inneholder heller ikke i varianten i figur 3 noen trykk-reduserende innsatser, og arbeidsrommet har en radiell bredde på noen centimeter.

Claims (15)

1. Innretning for fallstrømfordamping av en flytende substans og tilsluttende kondensering av den oppståtte avdamp, innbefattende flere opprettstående, ved siden av hverandre i et hus anbrakte fordamperrør (12; 12a), et med et oppvarmingsfluid oppvarmbart varmehulrom (40; 12a) for oppvarming av fordamperrørene (12; 12a), et over fordamperrørene (12; 12a) anordnet fordelingskar (16; 16a), hvorfra den der inneholdte substans kan tilføres fordamperrøret (12; 12a) under dannelse av en langs rørets mantel nedløpende film av substansen, en i huset (10; 10a) anordnet varmeveksleranordning med flere opprettstående kondenseringsrør (18; 18a), på hvis rørmantler avdampen kan kondensere, under fordamperrørene (12; 12a) og under kondenseringsrørene (18; 18a) i huset anbrakte oppfangingsmidler (20,22; 20a, 22a) som adskilt fanger opp henholdsvis ned langs fordamperrørenes (12; 12a) rørmantler løpende ufordampet konsentrat av substansen og ned langs kondenseringsrørenes (18; 18a) rørmantler løpende kondensert destillat av substansen, idet fordamperrørene (12; 12a) og kondenseringsrørene (18; 18a) er anordnet parvis koaksialt i hverandre og idet den av fordamperrørets (12; 12a) rørmantel dannede fordamperflate og den av kondenseringsrørets (18; 18a) rørmantel dannede kondenseringsflate til hvert rørpar ligger koaksialt overfor hverandre, og idet det er tilveiebrakt pumpemidler for evakuering av det mellom fordamperrøret (12; 12a) og kondenseringsrøret (18; 18a) til hvert rørpar liggende arbeidsrom, karakterisert vedat fordamperflatene og kondenseringsflatene til hvert rørpar ligger hindringsfritt overfor hverandre i en avstand på mellom 0,5 og 15 cm, og at pumpemidlet i arbeidsrommet tilveiebringer et undertrykk på mindre enn 1 mbar, og at oppvarmingshulrommet (40; 12a) er oppdelt i aksiell retning av fordamperrørene, og at disse delrommene separat kan tilføres med oppvarmingsfluid, slik at det langs for-damperrørene (12; 12a) blir innstilt ulike oppvarmingstemperaturer.

2. Innretning ifølge krav 1,karakterisert vedat konden-seringsrørene (18) er anordnet i fordamperrørene (12), idet fordamperrørets (12) rør-in- nermantel danner fordamperflaten og kondenseringsrørets (18) rør-yttermantel danner en dertil koaksial kondenseringsflate.

3. Innretning ifølge krav 2,karakterisert vedatoppfan-gingsmidlene (20, 22) innbefatter to over hverandre anordnede oppfangings-bunner (20, 22), av hvilke den øvre bunn (22) oppfanger konsentratet og den nedre bunn (20) oppfanger destillatet, og at den øvre (22) av de to oppfangingsbunner (20,22) har en gjennomgangsåpning (32) i tilordning til hvert kondenseringsrør (28), gjennom hvilken gjennomgangsåpning (32) det på det aktuelle kondenseringsrør (18) nedslåtte destillat går til den nedre oppfangingsbunn (20).

4. Innretning ifølge krav 3,karakterisert vedat hvert kondenseringsrør (18) er ført gjennom den tilordnede gjennomgangsåpning (32) med en ringavstand relativt åpningskanten.

5. Innretning ifølge krav 1,karakterisert vedat fordam-perrøret (12a) er anordnet i kondenseringsrøret (18a), idet kondenseringsrørets (18a) rør-innermantel danner kondenseirngsflaten (12a) og fordamperrørets (12a) rør-yttermantel danner en dertil koaksial fordamperflate.

6. Innretning ifølge krav 5,karakterisert vedat oppfangingsmidlene innbefatter to over hverandre anordnede oppfangingsbunner (20a, 22a), av hvilken den øvre bunn (20a) oppfanger destillatet og den nedre bunn (22a) oppfanger kondensatet, og at den øvre (20a) av de to oppfangingsbunner (20a, 22a) i tilordning til hvert fordamper-rør (12a) har en gjennomgangsåpning (34a), hvorigjennom det på det aktuelle fordam-perrør (12a) nedrennende konsentrat kan gå til den nedre oppfangingsbunn (22a).

7. Innretning ifølge krav 6,karakterisert vedat hvert fordamperrør (12a) går gjennom den tilordnede gjennomgangsåpning (32a) med en ringavstand relativt åpningskanten.

8. Innretning ifølge ett av kravene 3,4, 6 eller 7,karakterisertv e d at hver gjennomgangsåpning (32; 32a) er omgitt av en oppragende ringkant (34; 34a).

9. Innretning ifølge ett av kravene 3, 4 eller 6 til 8,karakterisert vedat oppfangingsbunnene (20,22; 20a, 22a) dannes av skrått, særlig innbyrdes motsatt skrånende, relativt horisontalen i huset (10; 10a) innbyggede, i hovedsaken plane oppfangingsplater.

10. Innretning ifølge ett av kravene 3,4 eller 6 til 9,karakterisert vedat i det minste en (22) av oppfangingsbunnene (20, 22; 20a, 22a), særlig i den minste konsentrat-oppfangingsbunnen (22, 22a), er oppvarmbar.

11. Innretning ifølge krav 10,karakterisert vedat den oppvarmbare oppfangingsbunn (22; 22a) er dobbeltvegget, med et hulrom (26; 26a) mellom de to vegger, og at hulrommet (26; 26a) er tilsluttet et kretsløp for et oppvarmingsmedium.

12. Innretning ifølge ett av kravene 3,4 eller 6 til 11,karakterisert vedat huset (10; 10a) mellom de to oppfangingsbunner (20,22) eller over den øvre av de to oppfangingsbunner (20a, 22a), har en tilslutning (36; 36a) for en med pumpemidler forbundet evakueringsledning.

13. Innretning ifølge ett av kravene 1 til 12,karakterisertv e d at hvert innerliggende rør i hvert fordamperrør-kondenseringsrørpar er avstøt-tet mot fordelingskaret (16).

14. Innretning ifølge krav 2 eller ett av kravene 3, 4 eller 8 til 13, med henvisning til krav 2,karakterisert vedat for tilføring av substansen til det i det minste ene fordamperrør (12) er fordelingskaret (16) utført som et hullkar, hvis karbunn (54) i tilordning til hvert fordamperrør (12) har et dertil sentrisk gjennomstrøm-ningshull eller en anordning av i sirkelform fordelte gjennomstrømningshull (66) for den i fordelingskaret (16) inneholdte substans.

15. Innretning ifølge krav 2 eller ett av kravene 3, 4 eller 8 til 14, med henvisning til krav 2,karakterisert vedat det på fordelingskarets (16; 16a) karbunn (54; 54a) er anordnet nedragende, men over kondenseringsrøret (18; 18a) avsluttede sprutebeskyttelsesflater (68) som tjener til avskjerming av sprut fra den fordampende substans mot det i det minste ene kondenseringsrør (18).