DE1519637B - Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer gleichmaßigen Flüssigkeitsverteilung auf die Heizrohre von Fallstromverdampfern, insbesondere fur die Zuckerindustrie - Google Patents
Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer gleichmaßigen Flüssigkeitsverteilung auf die Heizrohre von Fallstromverdampfern, insbesondere fur die ZuckerindustrieInfo
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Description
1 2
Beim Eindampfen von wärmeempfindlichen Flüs- über die obere Lochplatte hinausragenden ringförmi-
sigkeiten, z. B. Zuckersaft, ist man bestrebt, die gen Zwischenwand und haben, wie vorstehend ange-
Aufenthaltszeit im Verdampferapparat, insbesondere geben, eine doppelte Aufgabe.
in der beheizten Zone, so kurz wie möglich zu hai- Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichten.
Bei Fallstromverdampfern ist diese Forderung 5 nung in einer Ausführungsform beispielsweise dargeweitgehend
erfüllt, denn die Flüssigkeit fließt nur ein- stellt. Es zeigt
mal als dünne Schicht von oben nach unten durch F i g. 1 den oberen Teil eines Fallstromverdamp-
die Heizrohre. Die Fließgeschwindigkeit wird dabei fers im Querschnitt,
durch die entstehenden Brüden, die mit nach unten F i g. 2 bis 4 verschiedene Formen der Durchtritts-
durch die Heizrohre strömen, stark erhöht. Um in io öffnungen einer Lochplatte, ebenfalls im Querschnitt,
den Rohren keine Ansätze oder Verkrustungen zu und
bekommen, die dadurch entstehen können, daß ein- F i g. 5 die Größenverhältnisse und die gegenseitige
zelne Rohre nicht genügend mit Flüssigkeit beauf- Versetzung der Durchtrittsöffnungen der beiden
schlagt werden, ist die wichtigste Forderung eine Lochplatten zueinander und zu den Heizrohren im
gleichmäßige Beaufschlagung sämtlicher Heizrohre 15 Grundriß.
mit Flüssigkeit. Besonders wichtig ist diese Förde- Der Fallstromverdampfer besteht zur Hauptsache
rung bei hoher Konzentration der Flüssigkeit und bei aus einem zylindrischen Mantel 1, der nach Art an
großem Eindickungsverhältnis. sich bekannter Wärmetauscher eine Heizkammer bil-
Für die Verteilung von Flüssigkeiten in Verdamp- det, in der sich ein Bündel paralleler, vertikaler Heiz-
ferapparaten gibt es verschiedene Vorrichtungen, wie 20 rohre 2 befindet. Diese Heizrohre münden mit ihren
Düsen, Lochplatten, Brausen, Einhängekörper usw. Enden in je einen Rohrboden, von denen in F i g. 1
Die meisten dieser Vorrichtungen beruhen darauf, nur der obere Rohrboden 3 dargestellt ist. An diesen
daß die Flüssigkeit dem Apparat überhitzt zugeführt schließt sich ein mit einem zentralen Eintritts-
wird, so daß in einer Entspannungskammer Brüden stutzen 4 für die Flüssigkeit versehener haubenartiger
frei werden kann, der mit der tropfenförmigen Flüs- 25 Verteilerkopf 5 an.
sigkeit zusammen in die Rohre eintritt. Der Brüden In dem von dem Verteilerkopf umgrenzten Raum
soll durch Wirbelbildung an den Innenwänden der befinden sich ein nach unten konisch verjüngter
Heizrohre einen gleichmäßigen Flüssigkeitsfilm Trichter 6, eine kreisrunde Schale 7, drei ringförmige
bilden. Rinnen 8 bzw. 9 und zwei Lochplatten 10, 11 mit
Die Erfindung geht von der Anordnung überein- 30 Durchtrittsöffnungen 12 bzw. 13.
anderliegender Lochplatten aus, die in einem von Durch den an der Unterseite des Verteilerkopfes 5 einer Haube umgebenen Raum oberhalb der Heiz- zentral angebrachten Trichter 6 wird die durch den rohre untergebracht sind, wobei die Durchtrittsöff- Stutzen 4 zugeführte Flüssigkeit zunächst in die ebennungen der — vorzugsweise zwei — Lochplatten falls zentral angeordnete Schale 7 geleitet. Im unteren gegeneinander versetzt und im Sinne eines mit Bezug 35 Teil dieser Schale setzen sich die von der Flüssigkeit auf die laufend zugeführte Flüssigkeitsmenge gedros- mitgeführten festen Bestandteile ab, während die selten Durchflusses so bemessen sind, daß auf jeder Flüssigkeit an dem gezackten Rand der Schale über-Lochplatte ein bestimmter Flüssigkeitsstand gehalten fließt und in die darunterliegende ringförmige Rinne 8 wird. Auf diese Weise ist ein gleichmäßig verteilter gelangt. Zur weiteren, möglichst gleichmäßig über die Flüssigkeitsdurchfluß bei den Lochplatten möglich 40 ganze Fläche der oberen Lochplatte 10 verteilten und gleichzeitig die Voraussetzung für eine ebenfalls Flüssigkeitszuführung erfolgt der Überlauf vom ingleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit auf alle Heiz- neren und äußeren Rand der Rinne 8 in die beiden rohre gegeben. Erfahrungsgemäß kann aber die für weiteren Rinnen 9, die noch etwas tiefer und enteinen ordnungsgemäßen Betrieb derartiger Verdamp- sprechend seitlich versetzt angeordnet sind und erfer entscheidende gleichmäßige Verteilung der Flüs- 45 forderlichenfalls weitere feste Bestandteile auffangen, sigkeit auf alle Heizrohre mittels der Lochplatten Nach dem Überlauf von den unteren Rinnen 9 auf dadurch beeinträchtigt werden, daß einzelne Durch- die obere Lochplatte 10 sammelt sich die Flüssigkeit trittsöffnungen dieser Platten durch von der Flüssig- dort, bedingt durch die Drosselwirkung derselben, keit mitgeführte feste Bestandteile verstopft werden. bis zu einer die etwas erhöhten oberen Mündungen Dies ist um so mehr möglich, als die einzelnen 50 der Durchtrittsöffnungen 12 überragenden Höhe an. Durchtrittsöffnungen wegen der erforderlichen Dros- Das gleiche trifft für die untere Lochplatte zu, auf selwirkung relativ klein sein müssen. der sich die Flüssigkeit nach dem Durchtritt der
anderliegender Lochplatten aus, die in einem von Durch den an der Unterseite des Verteilerkopfes 5 einer Haube umgebenen Raum oberhalb der Heiz- zentral angebrachten Trichter 6 wird die durch den rohre untergebracht sind, wobei die Durchtrittsöff- Stutzen 4 zugeführte Flüssigkeit zunächst in die ebennungen der — vorzugsweise zwei — Lochplatten falls zentral angeordnete Schale 7 geleitet. Im unteren gegeneinander versetzt und im Sinne eines mit Bezug 35 Teil dieser Schale setzen sich die von der Flüssigkeit auf die laufend zugeführte Flüssigkeitsmenge gedros- mitgeführten festen Bestandteile ab, während die selten Durchflusses so bemessen sind, daß auf jeder Flüssigkeit an dem gezackten Rand der Schale über-Lochplatte ein bestimmter Flüssigkeitsstand gehalten fließt und in die darunterliegende ringförmige Rinne 8 wird. Auf diese Weise ist ein gleichmäßig verteilter gelangt. Zur weiteren, möglichst gleichmäßig über die Flüssigkeitsdurchfluß bei den Lochplatten möglich 40 ganze Fläche der oberen Lochplatte 10 verteilten und gleichzeitig die Voraussetzung für eine ebenfalls Flüssigkeitszuführung erfolgt der Überlauf vom ingleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit auf alle Heiz- neren und äußeren Rand der Rinne 8 in die beiden rohre gegeben. Erfahrungsgemäß kann aber die für weiteren Rinnen 9, die noch etwas tiefer und enteinen ordnungsgemäßen Betrieb derartiger Verdamp- sprechend seitlich versetzt angeordnet sind und erfer entscheidende gleichmäßige Verteilung der Flüs- 45 forderlichenfalls weitere feste Bestandteile auffangen, sigkeit auf alle Heizrohre mittels der Lochplatten Nach dem Überlauf von den unteren Rinnen 9 auf dadurch beeinträchtigt werden, daß einzelne Durch- die obere Lochplatte 10 sammelt sich die Flüssigkeit trittsöffnungen dieser Platten durch von der Flüssig- dort, bedingt durch die Drosselwirkung derselben, keit mitgeführte feste Bestandteile verstopft werden. bis zu einer die etwas erhöhten oberen Mündungen Dies ist um so mehr möglich, als die einzelnen 50 der Durchtrittsöffnungen 12 überragenden Höhe an. Durchtrittsöffnungen wegen der erforderlichen Dros- Das gleiche trifft für die untere Lochplatte zu, auf selwirkung relativ klein sein müssen. der sich die Flüssigkeit nach dem Durchtritt der
Um diesen Mangel zu beseitigen, sind erfindungs- oberen Lochplatte ebenfalls bis zu einer bestimmten
gemäß in dem Raum über den Lochplatten schalen- Höhe staut.
bzw. rinnenförmige Überlaufkörper zum Auffangen 55 Die Durchtrittsöffnungen der unteren Lochplatte
der von der Flüssigkeit bei ihrem Eintritt in den Ver- sind nicht nur gegenüber den Durchtrittsöffnungen 12
dämpfer etwa mitgeführten festen Bestandteile und der oberen Lochplatte 10, sondern auch gegenüber
gleichzeitig zum Verteilen der zentral zugeführten den Heizrohren 2 versetzt. Die Zahl der unteren
Flüssigkeit angeordnet. Diese Anordnung ist nach Durchtrittsöffnungen 13 ist etwa dreimal so groß wie
weiteren Merkmalen der Erfindung zweckmäßig so 60 die Zahl der oberen Durchtrittsöffnungen und etwa
getroffen, daß sich unterhalb des Eintrittsstutzens des gleich der Zahl der Heizrohre 2, die jedoch einen
Verteilerkopfes eine im Grundriß kreisförmige Schale erheblich größeren Durchmesser haben (s. F i g. 5).
und unter dem Rand dieser Schale eine ringförmige Eine ringförmige Zwischenwand 14 verbindet beide
Rinne befindet, während gegebenenfalls zwei weitere Lochplatten 10, 11 am äußeren Rand und erstreckt
ringförmige Rinnen unter dem inneren bzw. äußeren 65 sich über die obere Lochplatte hinaus, so daß die
Rand der ersteren angeordnet sind. Alle Überlauf- auf beiden Lochplatten gestaute Flüssigkeit nicht am
körper liegen im Grundriß innerhalb einer die Loch- Umfang der Platten abfließen kann. Der Ringraum
platten an ihrem äußeren Rand verbindenden und 15 zwischen der Wand 14 und dem Mantel 1 dient
dazu, den sich aus der zugeführten Flüssigkeit absondernden Brüden unter Umgehung beider Lochplatten direkt den Heizrohren 2 zuzuführen.
Um einen Druckausgleich zwischen dem von den beiden Lochplatten 10, 11 nach oben bzw. unten begrenzten
Raum und dem außerhalb der Wand 14 liegenden Raum zu schaffen, sind im unteren Bereich
dieser Wand mehrere über den Umfang verteilte Öffnungen 16 vorgesehen. Entsprechende Druckausgleichsöffnungen
17 befinden sich in der Wand des Trichters 6.
Die besonderen Formen der Durchtrittsöffnungen 12, 13 der beiden Lochplatten 10, 11 gemäß den
F i g. 2 bis 4 haben insofern eine besondere Bedeutung,
als ein solcher sich in Durchflußrichtung erweiternder Querschnitt mit scharfkantigem Rand an
der Eintrittsseite einen verhältnismäßig geringen Durchflußfaktor von nur etwa 75% hat. Diese an
sich bekannte Eigenschaft derartiger Durchtrittsöffnungen hat im vorliegenden Falle entsprechend
dem mit der Erfindung zu erreichenden Zweck den Vorteil, daß die betreffenden Öffnungen einerseits
ohne Beeinträchtigung der gewünschten Drosselwirkung größer als bei anderer Formgebung gewählt
werden können und andererseits wegen ihres vergleichsweise größeren Querschnittes nicht der Gefahr
einer Verstopfung durch feste Bestandteile ausgesetzt sind, falls solche Bestandteile trotz der vorgeschalteten
Überlaufkörper 7 bis 9 von der Flüssigkeit noch bis zu den Lochplatten mitgeführt werden. Es han-
delt sich also um eine zusätzliche Sicherungsmaßnahme.
Claims (3)
1. Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Flüssigkeitsverteilung auf die
Heizrohre von Fallstromverdampfern mit übereinanderliegenden Lochplatten, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Raum über den Lochplatten (10, 11) schalen- bzw. rinnenförmige
Überlaufkörper (7 bis 9) zum Auffangen der von der Flüssigkeit bei ihrem Eintritt in den Verdampfer
etwa mitgeführten festen Bestandteile und gleichzeitig zum Verteilen der zentral zugeführten
Flüssigkeit angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich'unterhalb des zentralen
Eintrittsstutzens (4) des Verteilerkopfes (5) eine im Grundriß kreisförmige Schale (7) und unter
dem Rand dieser Schale eine ringförmige Rinne (8) befindet, während gegebenenfalls zwei weitere
ringförmige Rinnen (9) unter dem inneren bzw. äußeren Rand der ersteren angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Überlaufkörper (7 bis 9)
im Grundriß innerhalb einer die Lochplatten (10, 11) an ihrem äußeren Rand miteinander verbindenden
und über die obere Lochplatte hinausragenden ringförmigen Zwischenwand (14) liegen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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