PL7118B1 - Urzadzenie do wymiany cieplnej, uskutecznianej przy pomocy lugów wydzielajacych sól. - Google Patents

Description

Chlorek potasowy (KCl wydobywany jest z soli potasowych w ten sposób, ze roztwór lugu, który przy zwyklej tempe¬ raturze (okolo 20° C) jest nasycany sola warzona i chlorkiem potasowym, nagrzewa sie do 105° lub 110° C i nastepnie miesza sie sola w zbiorniku z roztworem. Taki na¬ grzany roztwór lugu rozpuszcza daleko wie¬ cej chlorku potasowego, anizeli w stanie zimnym. W tym celu chlorek potasowy jest wydzielany z soli. Goracy roztwór chlorku potasowego jest nastepnie ochladzany, przyczem wieksza czesc chlorku potasowe¬ go zostaje otrzymana w postaci kry¬ stalicznej. Jezeli roztwór ten ochlodzic do 20° C, to pozostaly lug pierwotny uzyty jest znowu jako roztwór lugu i kiedy zosta¬ nie on nagrzany obieg rozpoczyna sie na nowo, Jest wiec koniecznem doprowadzac sta¬ le cieplo do roztworu lugu, zas roztwór goracy chlorku potasowego poddawac o- chladzaniu. Wynalazek niniejszy dotyczy urzadzenia, sluzacego do wykorzystania ciepla, wydzielajacego sie przy ochladza¬ niu goracego roztworu chlorku potasowego, w celu nagrzewania roztworu lugu, za¬ oszczedzajac w ten sposób czesc zuzywanego ciepla, tern samem i paliwa. Odbywa sie to w ten sposób, ze goracy roztwór chlorku po¬ tasowego przepuszcza sie kolejno przez kil¬ ka zbiorników zamknietych, w których u- trzymywana jest preznosc nizsza od atmo¬ sferycznej. W pierwszym zbiorniku niedo- preznosc jest srednia, w drugim jest wiek¬ sza, zas w trzecim najwieksza. Czesc roz¬ tworu chlorku potasowego, przeplywajac przez te zbiorniki, pod dzialaniem tej nie-dopreznosci, wyparowywuje i jednoczesnie sie ochladza. Chlorejk potasowy wskutek tego wydziela sie w postaci soli, która spada na dno, zas roztwór zaczyna parowac. Wzno¬ szaca sie do góry para zostaje nastepnie skraplana w skraplaczu bezprzeponowym lub przeponowym, przez który przeplywa roztwór lugu, i który sie w ten sposób na¬ grzewa. Ten roztwór przeplywa przez skraplacze nalezace db komór, w których odbywa sie wyparowywanie roztworu gora¬ cego, w kierunku odwrotnym do kierunku, w którym plynie roztwór goracy podlega¬ jacy ochladzaniu. Temperatura ochladza¬ nego roztworu goracego zmniejsza sie stop¬ niowo, natomiast temperatura roztworu lu¬ gu, który jest nagrzewany stopniowo, wzrasta.Fig. 1 rysunku uwidocznia urzadzenie, sluzace do takiej wymiany ciepla, w któ- rem roztwór lugu jest nagrzewany w skra¬ placzach bezprzeponowych; fig. 2 jest to u- rzadzenie, w którem rozczyn lugu nagrze¬ wa sie w skraplaczu przeponowym; fig. 3— przekrój skraplacza bezprzeponowego, fig. 4 i 5 — przekroje skraplacza przeponowego.W urzadzeniu wedlug fig. 1 roztwór, pod¬ legajacy ochladzaniu, przepuszczony jest rura / do zbiornika / o niedopreznosci sredniej, w którym plyn ten czesciowo wy- parowywa i nieco sie ochladza. Nastepnie roztwór ten plynie przez rure 2 do zbiorni¬ ka // o wiekszej niedopreznosci niz w zbior¬ niku /, i ochladza sie w dalszym ciagu.Wreszcie ten roztwór przedostaje sie rura 3 do zbiornika III o jeszcze wiekszej nie¬ dopreznosci niz w zbiorniku // podlega w nim parowaniu i dalszemu ochladzaniu.Przy przeplywie przez te zbiorniki /, II, III, wskutek chlodzenia sie roztworu, wydziela sie z niego chlorek potasowy w postaci soli, która opada rurami 4, 5, 6 wypelnionemi plynem. Dolne konce tych rur lacza sie z naczyniem odbiorczem 7, w którem miesci sie lug chlorku potasowego. W dolnej cze¬ sci tego zbiornika 7 zbiera sie sól, wydziela¬ jaca sie z rotworu. Poniewaz zbiornik 7 na górze jest otwarty, plyn w nim zawarty znajduje sie pod preznoscia atmosferyczna.Poniewaz rury 4, 5, 6 przenikaja do plynu w zbiorniku 7, plyn w zbiornikach /, //, /// znajduje sie o tyle wyzej niz plyn w zbior¬ niku 7 o ile na to pozwalaja rózne rozrze¬ dzenia powietrzne w zbiornikach /, //, III.Scianki 8 dziela zbiornik 7 na trzy prze¬ dzialy, z których jeden zbiera sól z masy zawartej w zbiorniku /, drugi — sól ze zbiornika //, a trzeci — ze zbiornika ///.Poziom plynu w tych trzech przedzialach jest prawie jednakowy, poniewaz rura 4 tworzy ze zbiornikiem /, rura lacznikowa 2, ze zbiornikiem // i rura 5 polaczenie lewa¬ rowe; takie samo polaczenie istnieje pomie¬ dzy czesciami 5, //, 3, III i 6 urzadzenia.Sól, która osiada w rurze 4 moze byc wydobywana z przedzialu zbiornika 7, do którego ta rura przenika, zapomoca lewa- ru, albo moze ona byc, jak to uwidoczniono na rysunku, przeprowadzana zapomoca le- waru 9 do tego przedzialu zbiornika 7, do którego przenika rura 5 w celu zmieszania jej z sola osiadajaca w rurze 5. Odzielne odprowadzanie soli zaleca sie wtedy, kiedy osiadajaca sól, której przy dalszem ochla¬ dzaniu jest wiecej w chlorku potasowym, ma byc otrzymywana niezaleznie od tego ostatniego. Lewar 9, zapomoca którego sól jest przeprowadzona z pierwszego prze¬ dzialu zbiornika 7 do jego drugiego prze¬ dzialu jest regulowany zapomoca pewnej i- losci powietrza sprezonego, znajdujacego sie w przewodzie 10. To powietrze spre¬ zone otrzymane jest badz zapomoca spre¬ zarki, badz tez strumienicy parowej //, otrzymujacej pare z przewodu 12 i ssacej powietrze przez nasadke 13. Wytwarzana w ten sposób mieszanina pary i powietrza sprezonego moze byc stosowana do wydo¬ bywania mulu solnego. W taki sam spo¬ sób, w jaki sól przeprowadza sie z pierw¬ szego przedzialu zbiornika 7 do jego dru¬ giego przedzialu, zostaje ona przeprowa- — 2 —dzona clo trzeciego przedzialu tegoz zbior¬ nika równiez zapomoca lewaru.Sól, która skierowana zostala z dwóch pierwszych przedzialów zbiornika 7 do trzeciego przedzialu lacznie z mieszanina soli i lugu, która w ostatnim przedziale o- siadla ze zbiornika /// przez rure 6, moze byc doprowadzona do zbiornika 15 zapo¬ moca lewaru 14. Nastepnie, mieszanina soli i lugu, zasilona sola ze zbiornika 7, plynie albo pod dzialaniem naturalnego spadku do skrzynek, w których odbywa sie krystalizacja, gdzie jeszcze rozczyn cieply (40° — 50° C) w dalszym ciagu sie ochla¬ dza, albo tez mieszanina ta zapomoca pom¬ py odsrodkowej 16 jest doprowadzona do wiezy chlodniczej, gdzie zostaje ona drobncf rozpylona, bedac poddana dzialaniu stru¬ mienia powietrza, W celu skroplenia pary, tworzacej sia w zbiornikach /, II, III, roztwór lugu podlegajacy nagrzaniu, jest przeprowadzo¬ ny przez skraplacze bezprzeponowe, znaj¬ dujace sie w górnej czesci zbiorni¬ ków /, II, UL Roztwór lugu wply¬ wa z poczatku przez rure 17 do skra¬ placza bezprzeponowego zbiornika ///, skad roztwór ten plynie przez lewar 18 do skra¬ placza zbiornika //, a nastepnie przeplywa lewarem 19 do skraplacza zbiornika L Z tego ostatniego rozczyn lugu wyplywa ru¬ ra 20, bedac ogrzanym od 70° do 75° C.Nastepnie plynie on w sposób zwykly przez podgrzewacze, które sa nagrzewane para wylotowa lub kotlowa, i których roizczyn ten nagrzewa sie dalej od 105° — 110'.Powtórne uzyskanie ciepla przez cale urza¬ dzenie utrzymuje sie wskutek nagrzewania roztworu lugu od 20° do 70 — 75° C.Budowa skraplacza bezprzeponowego, jaki jest zastosowany we wszystkich trzech zbiornikach /, //, ///, uwidoczniona jest w przekroju na fig* 3, przyczem pokazana jest tam górna czesc zbiornika /, Z le¬ waru 19, plyn przedostaje sie do górnej komory, znajdujacej sie pod pokrywka 21* Dno 22 tej komory tworzy sito, przez któ¬ re rozczyn lugu spada w postaci deszczu na drugie dno, równiez w postaci sita.Z tego drugiego sita plyn znowu spa¬ da w postaci deszczu do naczynia 24, z którego scieka przez rure 20. Para, powstajaca wskutek parowania plynu, znajdujacego sie w zbiorniku /, prze¬ plywa przez komore pierscieniowa, pomie¬ dzy scianka zewnetrzna zbiornika / i naczy¬ nia 24, nastepnie zas plynie w kierunku promienia od zewnatrz do wewnatrz w po¬ staci deszczu, który splywa z dolnego sita, bowiem para ta skrapla sie.W celu ochlodzenia pozostalej miesza¬ niny pary i przenikajacego przez nieszczel¬ nosci powietrza, mieszanina ta skierowana jest od srodkowego otworu w plytce 23, za¬ opatrzonej w otwory, promieniowo od, we¬ wnatrz do zewnatrz na skutek spadajacego zgóry deszczu rozczynu lugu, przyczem resztki pary zostaja wtedy skroplone. Po¬ wietrze po przedostaniu sie do komory pierscieniowej 25, zostaja nastepnie dopro¬ wadzane przewodem 26 do przetryskacza 27, który moze dzialac badz zapomoca pary, badz tez zapomoca woidy. Szczegól¬ nie celowem bedzie zasilac przetryskacz rozczynem lugu, jako plynem napednym.Wedlug urzadzenia uwidocznionego na fig. 1 roztwór lugu jest doprowadzany za¬ pomoca pompy odsrodkowej 28 do trzech przetryskaczy 27, 29 i 30, zadaniem których jest usunac powietrze z trzech skraplaczy bezprzeponowych. Oprócz tego zapomoca pompy 25 mozna natychmiast odbierac roz¬ twór lugu, który winien byc doprowadzany rura 17 do skraplacza bezprzeponowego zbiornika ///. Mieszanina roztworu lugu i powietrza, które wydostaje sie z przetry¬ skaczy zostaje rozdzielona w oddzielaczu gazu 31, skladajacego sie z rury stozkowej, przez która plyn przecieka z mala predko¬ scia, wskutek czego powstaja drobne peche¬ rzyki powietrzne, które nastepnie skupiaja sie ze soba. W ten sposób umozliwione — 3 —jest ponowne doprowadzanie roztworu lu¬ gu uzytego juz przy ssaniu powietrza, w przetryskaczach do pompy 28 i przetryska¬ czy.Urzadzenie wedlug wynalazku zaczyna dzialac po napelnieniu lugiem zbiorników 7 i 15 w taki sposób, ze zbiorniki /, //,'/// sa oprózniane zapomoca pompy 28 i prze¬ tryskaczy, Idedy osiagniete zostaje dosta¬ teczne rozrzedzenie, roztwór lugu doprowa¬ dzany jest do skraplaczy bezprzeponowych.Nastepnie roztwór goracy doprowadza sie do nasadki /, poczem zostaje uruchomiana pompa, ' ' W urzadzeniu wedlug fig- 1, ze skrapla¬ czami bezprzeponowemi, powstajace pary, ochladzanego rozczynu, skraplaja sie bez¬ posrednio w roztworze lugu, wskutek cze¬ go rozczyn ten jest rozcienczany. Jezeli nie jest to pozadanem, trzeba zamiast skra¬ placzy bezprzeponowych stosowac skrapla¬ cze przeponowe, przez które przeplywa roz¬ czyn lugu, co jest uwidocznione na fig. 2.Dolna czesc urzadzenia sluzy do prze¬ plywu ochladzanego roztworu goracego i zbierania soli wydzielanej tak samo, jak to ma miejsce w urzadzeniu fig, 1.W górnej czesci zbiorników /, //, ///, w której para wydziela sie z plynu, znajdu¬ ja sie skraplacze przeponowe 32, 33, 34, które umieszczone sa bezposrednio w zbior¬ nikach /, II, IIL Taki przeponowy skra¬ placz jest uwidoczniony w przekroju na fig. 4 i 5.Oslona walcowa 35 skraplacza bezprze- ponowego, przenikajaca przez pionowa o- slone walcowa zbiornika, znajduje sie we¬ wnatrz tego zbiornika tylko swa dolna cze¬ scia i tworzy zbiornik 36, który sluzy do zbierania skroplin sciekajacych z rur skra¬ placza, przez które przeplywa rozczyn lu¬ gu. Para, wznoszaca sie ku górze w zbior¬ niku pionowym, unosi sie pomiedzy scian¬ kami tego naczynia i oslona zbiornika pio¬ nowego i przenika z boków i zgóry do u- kladu rurowego. Skropliny i powietrze sa kierowane zdolu zapomoca zbiornika 36 przez rure 37 i wypuszczane nazewnatrz zbiornika pionowego, Z zewnatrz tego zbiornika, rura 37 posiada odgalezienie 38, skierowane wdól i sluzace do od¬ prowadzania skroplin, oraz odgalezienie pionowe 39 do wypuszczania powietrza.Z trzech zbiorników /, //, ///, po¬ wietrze jest kierowane do przetryskaczy 27, 29, 30 z odgalezienia 39 przewodami ru- rowemi 40, 41, 42. Skropliny zas przez od¬ galezienie 38 sa doprowadzane przewoda¬ mi 43, 44, 45 do pompy odsrodkowej 46.Powyzszy sposób wymiany cieplnej mo¬ ze byc zastosowany i do innych rozczynów wydzielajacych sól. Mozna uzyc wiecej, albo i mniej jak trzy zbiorniki, w których odbywa sie wyparowywanie. Im wiecej be¬ dzie uzytych zbiorników, tern wieksza ilosc ciepla bedzie mozna wykorzystac ponow¬ nie.Zamiast sprezac powietrze ze skrapla¬ czy zbiorników // i /// zapomoca przetry- skacza do preznosci atmosferycznej, bezpo¬ srednio mozna je skierowac ze skraplacza zbiornika /// zapomoca przetryskacza pa¬ rowego do komory parowej zbiornika II i ze skraplacza tego zbiornika //, razem z doprowadzonem powietrzem, do komory parowej zbiornika /. Ze skraplacza tego zbiornika powietrze wszystkich trzech zbiorników jest sprezone zapomoca prze¬ tryskacza, napedzanego para, woda lub roz- czynem lugu, do preznosci atmosferycznej.Wreszcie, zamiast przetryskaczy moze byc zastosowana powietrzna wspólna dla wszystkich zbiorników /, //, III pompa tlo¬ kowa. PL PL PL PL PL PL

Claims (12)

1. Zastrzezenia patentowe, 1. Urzadzenie do wymiany cieplnej uskutecznianej przy pomocy lugów wydzie¬ lajacych sól, znamienne tern, ze podlegaja¬ cy ochladzaniu, goracy roztwór kierowany jest przez dolne czesci zbiorników, polaczo-nych z soba zapomoca poziomych, lub uko¬ snie rozmieszczonych rur (2, 3) w celu u- mozliwienia bezposredniego przeplywu go¬ racego roztworu podlegajacego ochladza¬ niu, podczas gdy zbierajaca sie sól jest spuszczana wdól zapomoca rur pionowych (4,5).

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, zna¬ mienne tern, ze pod zbiornikami, w których gromadzi sie sól, umieszczone sa naczynia, do których opuszczone sa do jednakowej glebokosci wyloty rur pionowych, doprowa¬ dzajacych zbierajaca sie sól.

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tern, ze posiada lewary, sluzace do odprowadzania soli z naczyn, w których ta sól sie zbiera.

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, zna¬ mienne tern, ze sól, wydzielajaca sie w zbiorniku, przez który goracy roztwór soli przeplywa poczatkowo, lub sól wydzielaja¬ ca sie w pierwszych dwóch zbiornikach, jest odprowadzana oddzielnie od pozostalej soli.

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, zna¬ mienne tern, ze w górnej- czesci naczyn, z których w dolnej czesci przeplywa podle¬ gajacy ochladzaniu goracy roztwór, umie¬ szczone sa skraplacze bezprzeponowe i przeponowe, przez które przeplywa, podle¬ gajacy nagrzewaniu, rozczyn lugu w kie¬ runku, odwrotnym do kierunku, w którym plynie, w przynaleznych zbiornikach, pod¬ legajacy ochladzaniu, goracy roztwór.

6. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, zna¬ mienne tem, ze powietrze ze skraplaczy jest ssane zapomoca przetryskaczy, uruchomia¬ nych para, woda lub rozczynem lugu.

7. Urzadzenie wedlug zastrz. 6, zna¬ mienne tem, ze pompa, zasilajaca przetry- skacze rozczynem lugu tloczy jednoczesnie rozczyn lugu, który przeplywa przez skra¬ placze, przyczem roztwór lugu przeplywa¬ jacy przez przetryskacze, po wessaniu po¬ wietrza i po jego usunieciu, zostaje znowu wessany zapomoca pompy.

8. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, zna¬ mienne tem, ze mieszanina lugu i soli po wydostaniu sie ze zbiornika, przez który przeplywa, roztwór podlegajacy ochladza¬ niu, doprowadza sie zapomoca pompy do urzadzenia chlodzacego, w którem lug zo¬ staje poddawany ochladzajacemu dziala¬ niu strumienia powietrznego.

9. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, z bez- przeponowemi skraplaczami, znamienne tem, ze te skraplacze sa umieszczone na róznych wysokosciach w taki sposób, ze skraplacz, przez który rozczyn lugu prze¬ plywa poczatkowo*, jest umieszczony naj¬ wyzej, przyczem poszczególne skraplacze sa ze soba polaczone zapomoca lewarów.

10. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 — 9, znamienne tem, ze zapomoca przetryskacza parowego, powietrze jest kierowane ze skraplacza zbiornika, przez który goracy roztwór przeplywa wkoncu swego obiegu, do komory parowej poprzedniego zbiorni¬ ka, podczas gdy ze skraplacza tego zbior¬ nika, przez który goracy roztwór plynie z poczatku, powietrze ze wszystkich trzech zbiorników razem jest ssane zapomoca przetryskacza, uruchomianego para, woda lub lugiem.

11. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, zna¬ mienne tem, ze dla wymiany cieplnej mozna stosowac zarówno wiecej, jak tez i mniej niz trzy zbiorniki.

12. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, zna¬ mienne tem, ze powietrze sprezone, sluzace do uruchomienia lewaru jest wytwarzane za¬ pomoca strumienicy parowej (11). Paul Hermann Muller. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy.fl ])o opisu patentowego Kr 7118. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL PL PL PL PL