DE1278998B - Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitströpfchen aus einem Flüssigkeitsdampfstrom - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

BOId

Deutsche Kl.: 12 e-3/01

Nummer: 1278 998

Aktenzeichen: P 12 78 998.9-43 (A 48007)

Anmeldetag: 28. Dezember 1964

Auslegetag: 3. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitströpfchen aus einem durch einen benetzbaren Entnebler geleiteten Flüssigkeitsdampfstrom, wobei die Oberflächen des Entneblers mit einem im Kreislauf geführten Flüssigkeitsstrom gewaschen werden.

Verfahren und Vorrichtungen zum Abscheiden mitgeführter Flüssigkeit bzw. Flüssigkeitströpfchen aus einem Flüssigkeitsdampfstrom, die darauf beruhen, daß der Flüssigkeitsdampfstrom durch einen benetzbaren Entnebler geleitet wird und daß die Oberfläche des Entneblers mit einem Flüssigkeitsstrom gewaschen wird, sind bereits bekannt (vgl. deutsche Patentschriften 582926 und 854497).

Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung derartiger Verfahren und Vorrichtungen dahingehend, daß bei geringem Aufwand eine stärkere Abscheidewirkung erzielt wird, die den Flüssigkeitsdampfstrom im wesentlichen frei von Flüssigkeitströpfchen macht.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß ein gesonderter Strom derjenigen Flüssigkeit, aus der der Dampfstrom durch Verdampfung gewonnen worden ist, als Waschflüssigkeit verwendet wird, und daß diese mit annähernd der gleichen Temperatur wie der Dampfstrom auf den Entnebler geführt wird.

Die Vorrichtung zur Durchführung dieses neuartigen Verfahrens mit einem Verdampfer, einem Dampfauslaß, Mitteln zur Begrenzung eines nach oben gerichteten Dampfströmungsweges aus dem erwähnten Auslaß und einer Entnebleranordnung, die sich quer über dem erwähnten Strömungsweg befindet, ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Umlaufführung des als Waschflüssigkeit für die Entnebleranordnung verwendeten besonderten Flüssigkeitsstromes vorgesehen ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Die Figur zeigt eine Ansicht im senkrechten Schnitt durch die Wände einer Ausführungsform einer Vorrichtung, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.

Bei der in der Figur beispielsweise dargestellten Ausführungsform ist ein Verdampfer 13 vorgesehen, der durch einen Mantel 14 begrenzt wird. Innerhalb des Mantels 14 ist durch geeignete Mittel ein Speisewasserzufuhrrohr 15 mit Öffnungen 16 für die Zufuhr von Speisewasser zum Verdampfen 13 gelagert.

Ferner ist innerhalb des Verdampfers 13 ein Heizelement in Form mehrerer U-förmig gebogener Rohre 17 angeordnet, welche von Querstücken 18 getragen werden. Das eine Ende jedes U-förmig gebogenen Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitströpfchen aus einem
Flüssigkeitsdampfstrom

Anmelder:

AQUA-CHEM., INC., Waukesha, Wis. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke

und Dipl.-Ing. H. Agular, Patentanwälte,

8000 München 27, Pienzenauer Str. 2

Als Erfinder benannt:

Richard Warren Goeldner, Brookfield, Wis.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 26. Dezember 1963
(333 498)

Rohres 17 steht durch einen geteilten Rohranschluß mit einer Einlaßleitung 19 in Verbindung, während das andere Ende jedes Rohres 17 mit einem Auslaß 20 in Verbindung steht. Das dem Verdampfer 13 über das Rohr 15 und die Öffnungen 16 zugeführte Wasser wird in dem Verdampfer 13 auf einer Wasserspiegelhöhe gehalten, bei der sich die Rohre 17 im wesentlichen unterhalb des Wasserspiegels befinden und durch den Durchtritt von Wasserdampf durch den Einlaß 19, die Rohre 17 und den Auslaß 20 innerhalb des Verdampfers 13 beheizt wird.

Der Verdampfer 13 ist mit mehreren Öffnungen, beispielsweise Ablauf- und unteren Ausblasöffnungen 23 und Oberflächenausblasöffnungen 24, versehen, welche während des Betriebs normalerweise geschlossen sind, jedoch zum Ablaufen oder Ausblasen des Verdampfers freigegeben werden können. Es ist ein Rohransatzstück 25 für ein Entspannungsventil od. dgl. sowie eine Druckentspannungskappe 26 aus Sicherheitsgründen vorgesehen. Mit 27 ist eine überkappte Reinigungsöffnung bezeichnet, während mit

28 ein Abschreckwassereinlaßrohr bezeichnet ist, das durch den Mantel 14 hindurchgeführt ist und sich im wesentlichen in der Längsrichtung des Verdampfers 13 erstreckt. Das Rohr 28 weist Sprühöffnungen

29 für den Eintritt von Kaltwasser in Form von

809 619/502

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Sprühstrahlen, wenn erforderlich oder wünschens- Wasserkörpers gerichtet wird. Der Wasserkörper wert, auf. Der Wasserspiegel in. dem Verdampf er 13 wird durch die Sprüheinrichtung 48 geliefert, durch wird normalerweise zwischen der Oberseite der Rohre welche die Dämpfe hindürchtreten, wenn sie auf der 17 und dem Abschreckwassereinlaßrohr 28 gehalten. Blasenkappenanordnung 44 ansteigen. Die Dämpfe Oberhalb des Rohres 28 befindet sich eine Um- 5 treten dann durch einen vierten Entnebler 49 zu lenkflächenanordnung 32, welche eine gewundene einem Dampfauslaß 52 hindurch, von dem sie zu Bahn für die inner-halb des Verdampfers 13 aufstei- einem nicht gezeigten geeigneten Kondensator gegenden Dämpfe zur Neuverteilung der Dampfströ- leitet werden, in welchem sie kondensiert werden mung bildet und in einem gewissen Grade zur" Rück- und ein gereinigtes Wasserprodukt bilden, führung mitgeführter Tröpfchen zum darunter be- ίο Die Entnebler 38 und 39 sind gewaschene Entfindlichen Wasserkörper dient. Die Anordnung 32 nebler, die durch Wasser aus der Sprüheinrichtung wird durch zwei seitlich angeordnete Reihen gebildet, 42 gewaschen und zur Abscheidung mitgeführter von denen die eine sich in senkrechtem Abstand von Tröpfchen verwendet werden, jedoch die Dämpfe der anderen und seitlich zu dieser versetzt befindet. nach oben hindurchtreten lassen. Der Entnebler bil-Die Umlenkflächen sind bei der dargestellten Aus- 15 det eine große Kontaktfläche zwischen heißen Flüssigführungsform langgestreckte Kanäle in Form eines keitsflächen und heißen Dämpfen von etwa der umgekehrten U, die ihre Längsrichtung in der Längs- gleichen Temperatur, so daß keine wesentliche Könrichtung des Verdampfers 13 haben, jeder Kanal densation stattfindet. Die Dämpfe werden während jeder Reihe weist bei der dargestellten AüSführungs- ihres Durchtritts nach oben durch die Entnebler=· form drei Abschnitte auf, welche Abschnitte endweise 20 anordnung 34 nicht wesentlich gekühlt. Das Waschaneinanderstoßen und durch geeignete Halterungen wasser auf den Oberflächen der Entnebler 38 und 39 33 oberhalb des normalen Wasserspiegels in dem bildet eine benetzte Fläche auf den Entneblerdrähten, Verdampfer 13 gelagert sind. um das Sammeln der mitgeführten Tröpfchen zu

Quer über dem nach oben gerichteten Stfömungs- verbessern, Das Wasser dient ferner dazu, irgend·= weg des Dampfes befindet sich eine Entnebleranord- 25 welche Salze, die den Entnebler verkrusten könnten, nung 34, die im wesentlichen von einem senkrechten auszuwaschen, oder ihre Ansammlung zu verhindern, zylindrischen Mantel 35 eingeschlossen ist, der mit Da das Wasser heiß ist, ist es für ein solches SaIzdem InnenräUm des Mantels 14 an seinem unteren auswaschen wirksamer. Vorzügsweise wird das oder Einlaßende 36 in Verbindung steht. Dämpfe, Waschwasser in der Entnebleranordnung 34 für die die durch die Umlenkflächenanordnung 32 ansteigen, 30 mitgeführten Tröpfchen durch eine Sprüheinrichtung können in die Einlaßöffnung 36 um eine Schale 37 . 42 von oberhalb der Entneblerelemente versprüht, herum eintreten. Innerhalb des Mantels 35 steigen so daß die WaschwaSsertröpfchen sich durch Kontakt die Dämpfe durch zwei Entnebler 38 und 39, bei- und Zusammenfließen, z. B. oberhalb der gewaschespielsweise in Form von Drahtsieben, nach oben. nen Entneblerelemente, sammeln können, Von einer Sprühemrichtung 42 werden Wassersprüh- 35 Der Entnebler 43 ist nicht gewaschen und hat die strahlen durch die Entnebler 39 und 38 nach unten .. Aufgabe, Waschwassertröpfchen, die in den Dämpfen gerichtet, wobei das vom Entnebler 38 abfallende mitgeführt werden, welche durch die oberhalb der Wasser in der Schäle 37 gesammelt wird. Die unter- gewaschenen Entnebler 38 und 39 befindliche Sprühhalb des Entneblers 38 hochsteigenden Dämpfe stei- einrichtung hindufchgetreten sind, zu entfernen. In gen im Gegenstrom zu dem fallenden Wasser an und 40 gleicher Weise ist auch der Entnebler 49 ungewaschen kommen, wenn sie durch die Entnebler 38 und 39 und dient dazu, WäschwässertröpfGhen zu entfernenj hindurchtreten, in innigen Kontakt mit dem Wasser die von der Sprüheinrichtung 48 mitgenommen worauf den Entnebleroberflächen, das durch die Sprüh- den sind.

einrichtung 42 zugeführt wird. Die Waschflüssigkeit Das Waschwasser aus der Sprühemrichtüng 48

aus der Sprüheinrichtung 42 und auf den Entnebler- 45 nimmt seinen Weg über die Blasenkappenanordnung flächen wird auf einer Temperatur gehaltert, die au- 44 und Wird innerhalb derselben im Trog 46 gesamnäheffid die gleiche wie der Dämpfstrom ist. melt, um in diesem einen Wasserkörper zu bilden, mit

Die den Entnebler 39 verlassenden Dämpfe steigen dem die ansteigenden Dämpfe in Oberflächenkontakt durch die Sprühstrählen aus der Sprüheinrichtung geleitet werden. Das Wasser wird aus dem Trog 46 32 an und nehmen dann ihren Weg durch einen 50 über eine Leitung 53 düreh eine Pumpe 54 zur Bedritten Entnebler 43, in welchem mitgefuhrte Tropf- lieferung der Sprüheinrichtung 48 abgezogen, Wochen sich zur Rückkehr durch die Entnebler 39 Und durch ein Umlauf des SprühWäschwässers Zurück tat 38 hindurch zur Schale 37 vereinigen. Die Dämpfe Sprühemrichtung erhalten wird. In ähnlicher Weise werden sodann durch eine allgemein mit 44 bezeich- wird das durch die Schäle 37 gesammelte Wasser nete Blasenkappenanordnung in Kontakt mit der 55 über eine Leitung 55 durch eine Pumpe 56 zur Sprüh-Oberfläche eines Wasserkörpers geleitet und können einrichtung 42 in Umlauf gesetzt. Eine mit einem dann ihren Anstieg fortsetzen. Die Blasenkappen-- Ventil versehene Leitung 57, welche die Leitungen anordnung 44 weist eihe einzige Blasenkappe mit 53 und 55 miteinander verbindet, kann zum Abeinem Dampfsteigrohr 45 auf _t das mittig zum Man- leiten des Troges 46 bzw. zu dessen Nachfüllen dietel 35 ist und von diesem durch eine ringförmige 60 nen, z. B, beim Abschalten oder bei der Entnahme Bodenplatte zur Bildung ernes ringförmigen Troges von konzentrierter UmlaufwaschflüSsigkeit.

getragen wird, welcher durch das Dampfsteigrohr Eine Einrichtung dient zur erfindüngsgemäßeh 45, die Innenwandung des Mantels 35 -und die ring- Umlaufführung, des als Waschflüssigkeit für die Ent-förmige Platte begrenzt wird. Die Blasenkappenhaube nebleranordnung verwendeten Flüssigkeitsstroms, der ist eine kreisförmige Platte, durch welche die aus 65 aus dem Dämpfstrom durch Verdampfen gewonnen dem Dampfsteigrohr 45 aufsteigenden Dämpfe im wird. Wenn die Dämpfe durch den Dampfauslaß wesentlichen radial nach außen in Kontakt mit einem austreten, wird der größte Teil der Dämpfe, wie ringförmigen innerhalb des Troges 46 befindlichen schon erwähnt, zu einem Kondensator zur Rück-

gewinnung eines Produktes destillierter Flüssigkeit geleitet. Ein kleiner Teil der Dämpfe nimmt jedoch seinen Weg über eine Leitung 60 zu einem Wärmeaustauscher ' in Form eines Rückflußkühlers 61, der durch einen Arm 62 auf der Oberseite des Mantels 35 angeordnet ist. Die Dämpfe werden im Kühler 61 kondensiert und durch eine Rücklaufleitung 63 über ein Einwegrückschlagventil 64 zur Leitung 53 zurückgeführt, um überschüssiges heißes Kondensat dem Kreislaufsystem zuzuführen, das die Sprüheinrichtung 48 und den Trog 46 umfaßt. Aus dem Kreislauf verdrängte Flüssigkeit läuft aus dem Trog 46 über, was einen ähnlichen Überlauf aus der Schale 37 zum Verdampfer 13 zurück zur Folge hat.

Außer der Rückführung von heißem Kondensat über die Leitung 63 aus dem Rückflußkühler 61 ist eine weitere Anordnung vorgesehen, durch welche die erhöhte Temperatur der Waschflüssigkeit in den Entneblern 38 und 39 und im Trog 46 für den Oberflächenkontakt mit den ansteigenden Dämpfen aufrechterhalten wird. Beispielsweise weisen die Schale 37 und der Trog 46 große Heizflächen auf, die zum Wärmeaustausch mit den heißen aufsteigenden Dämpfen angeordnet sind, um die Flüssigkeit in der Schale und im Trog zu erwärmen. Ferner bewegen sich die durch die Entnebleranordnung 34 ansteigenden Dämpfe im Gegenstrom zu dem Wasser im Waschsystem, wodurch das Wasser in Wärmeaustausch mit ihnen erwärmt wird. Ferner dient das Sammeln und der Umlauf des Waschwassers dazu, die Wassertemperatur in der Entnebleranordnung und in den Sprüheinrichtungen aufrecht zu erhalten.

Bei der Rückführung zum Rückflußkühler 61 werden die Dämpfe aus der Leitung 60 durch Wärmeaustausch mit gekühltem Speisewasser kondensiert, das über eine Leitung 65 durch den Rückflußkühler 61 und von diesem zu einer Speisewasserentlüftungsund Heizeinrichtung 66 gefördert wird. Der Rückflußkühler 61 dient zur teilweisen Vorwärmung des Speisewasser. In der Entlüftungs- und Heizeinrichtung 66 wird das Speisewasser im Gegenstrom zu einem schwächeren Dampfstrom, der durch eine durch das Speisewasser in der Zone 66 geführte Dampfleitung 70 aufsteigt, und von der Heizeinrichtung 66 über eine Leitung 67 zum Wassereinlaßrohr geleitet. Eine notwendige Entlüftung kann durch einen Entlüfter 71 geschehen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abscheiden von Flüssigkeitströpfchen aus einem durch einen benetzbaren Entnebler geleiteten Flüssigkeitsdampfstrom, wobei die Oberflächen des Entneblers mit einem im Kreislauf geführten Flüssigkeitsstrom gewaschen werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein gesonderter Strom derjenigen Flüssigkeit, aus der der Dampfstrom durch Verdampfung gewonnen worden ist, als Waschflüssigkeit verwendet wird, und daß diese mit annähernd der gleichen Temperatur wie der Dampfstrom auf den Entnebler geführt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, enthaltend einen Verdampfer, einen Dampfauslaß, Mittel zur Begrenzung eines nach oben gerichteten Dampfströmungsweges aus dem erwähnten Auslaß und eine Entnebleranordnung, die sich quer über dem erwähnten Strömungsweg befindet, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Umlaufführung des als Waschflüssigkeit für die Entnebleranordnung verwendeten gesonderten Flüssigkeitsstromes vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 86 403, 549 340,
926, 854 497;

deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 869 427;
österreichische Patentschrift Nr. 24 016;
USA.-PatentschriftenNr. 2 934 166, 1 880 018.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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