DE1933462C3 - Device for evaporation of liquids - Google Patents

Description

Die Heizflächen von Verdampfern werden vorzugsweise aus Rohren gebildet, die in der Regel in Rohrböden eingewalzt oder eingeschweißt werden. Die Rohrböden sind mit einem Mantel verbunden, so daß sich eine Heizkammer ergibt, in wischer die Heizrohre von außen durch ein Heizmedium, beispielsweise Dampf, beheizt werden, während di·· einzudampfende Flüssigkeit durch die Rohre hindurchgeführt wird.The heating surfaces of evaporators are preferably formed from tubes that are usually in Tube sheets are rolled in or welded in. The tube sheets are connected to a jacket so that a heating chamber results, in wiper the heating pipes from the outside by a heating medium, for example Steam, while the liquid to be evaporated is passed through the tubes.

Bei einfachen Verdampferrohren mit gleichbleibendem Rohrdurchmesser und damit gleichbleibendem Rohrquerschnitt ist die Dampfgeschwindigkeit auf der Flüssigkeitseintrittsseite zunächst gleich Null, während sie bis zum Ende des Rohres auf einen maximalen Wert ansteigt. Dies hat zur Folge, daß bei Rohren, in welche die Flüssigkeit von unten einströmt, infolge der erst mit der Rohrlänge zunehmenden Dampfentwicklung die entstehenden Dampfblasen innerhalb der Flüssigkeit nach oben steigen können, ohne die Flüssigkeit nach oben zu fördern. Erst nach Erzeugung einer bestimmten Dampfmenge kann die Flüssigkeit durch den erzeugten Dampf durch die Rohre nach oben gefördert werden. Dies hat zur Folge, daß in den unteren Rohrpartien zunächst nur eine laminare Flüssigkeitsströmung herrscht und erst in den oberen Partien die angestrebte turbulente Strömung entstehen kann. Damit ergeben sich in den unteren Rohrpartien schlechtere Wärmeiibergangswerie als in den oberen. Deshalb verschmutzen auch die Heizrohre bei zur Inkrustierung neigenden Flüssigkeilen in den unleren Partien leicht.With simple evaporator tubes with constant tube diameter and thus constant Pipe cross-section, the vapor velocity on the liquid inlet side is initially equal to zero, while it rises to a maximum value by the end of the pipe. This has the consequence that in pipes, in which the liquid flows in from below, as a result of the vapor development which only increases with the length of the pipe resulting vapor bubbles can rise within the liquid without the liquid following promote above. Only after a certain amount of steam has been generated can the liquid through the generated Steam can be conveyed up through the pipes. This has the consequence that in the lower pipe sections At first there is only a laminar flow of liquid and only in the upper parts the desired flow turbulent flow can arise. This results in poorer heat transfer rates in the lower pipe sections than in the upper. This is why the heating pipes also get dirty in those with a tendency to incrustation Slightly liquid wedges in the lower areas.

Bei Verdampferrohren, in welchen die Flüssigkeit von oben in fallendem Film aufgegeben wird, isl die Dampfgeschwindigkeil anfänglich ebenfalls gleich Null, während sie am unteren F.mie bis auf ein Maximum ansteigt. Ein weiterer l-'ffekt erschwert die Verwendung von Fallstromverdampfern. Durch die in der Niihe des Rohreintritts zunächst entstehende laminare Dumpfströmung wird die einzudampfende Flüssigkeit durch die Dampfblasenbildung von der Hei/fläche abgedrängt und in die Mitte des Rohres geschleudert, wo sie.In the case of evaporator tubes in which the liquid is poured in from above in a falling film, this is the case Steam speed wedge also initially equal to zero, while at the lower F.mie it is up to a maximum increases. Another oil effect makes it difficult to use of falling film evaporators. As a result of the laminar stump flow that initially arises near the pipe inlet the liquid to be evaporated is pushed away from the hot surface by the formation of vapor bubbles and thrown into the middle of the pipe where they.

solange die Dampfströmung nur laminar ist, als ein geschlossener Flüssigkeitsfaden im freien Fall nach unten abströmt, ohne wieder auf die Heizfläche zurückgeführt zu werden. In dieser Phase findet deshalb eine bevorzugte Verkrustung der Heizrohre statt, da die an der Rohrwandung verbleibende Flüssigkeit überkonzentriert wird und schließlich anbrennen kann. Erst nach Auftreten einer turbulenten Strömung in den unteren Rohrpartiep wird die einzudampfende Flüssigkeit wieder auf die Heizfläche des Rohres zurückgeführt. In diesen unteren Rohrteilen ist deshalb auch ein höherer Wärmeübergangswert und eine geringe Inkrustation festzustellen.as long as the steam flow is only laminar than a closed thread of liquid flows downwards in free fall without hitting the heating surface again to be returned. This is why this phase takes place preferential encrustation of the heating pipes takes place, since the liquid remaining on the pipe wall is overconcentrated and can eventually burn. Only after a turbulent flow occurs in the lower In the pipe section, the liquid to be evaporated is returned to the heating surface of the pipe. In these lower pipe parts is therefore also a higher one Determine the heat transfer value and a slight incrustation.

Um diesen Erscheinungen zu begegnen, wurden in dieTo counter these phenomena, the

ι⁵ Verdampferrohre Einsäue der verschiedensten Art eingebracht, um eine turbulente Strömung einzuleiten und um durch Fliehkräfte die einzudampfende Flüssigkeit auf die Heizfläche zurückzuführen (DE-AS 10 61 743). Es ist auch vorgeschlagen worden, durch rotierende Einsätze die einzudampfende Flüssigkeit mittels Fliehkraft auf der Heizfläche zu halten (»Agitated Thin-Film Evaporators«, Chem. Eng. ν. 13. September 1965). Dieser Vorschlag stellt eine nur unvollkommene und darüber hinaus sehr kostspielige Lösung dar, so daß sich derartige Maßnahmen nur beschränkt durchgesetzt haben. Rotierende Einsätze werden infolge physikalischer Gegebenheiten nur bis zu begrenzten Eindampfkapazitäten lediglich für Sonderfälle angewendet. Es sind auch Rohreinsätze bekannt,ι ⁵ evaporator tubes introduced a variety of types to initiate a turbulent flow and to return the liquid to be evaporated to the heating surface by centrifugal forces (DE-AS 10 61 743). It has also been proposed to keep the liquid to be evaporated on the heating surface by means of centrifugal force by means of rotating inserts ("Agitated Thin-Film Evaporators", Chem. Eng. Ν. September 13, 1965). This proposal is only an imperfect and, moreover, very expensive solution, so that such measures have only been implemented to a limited extent. Due to physical conditions, rotating inserts are only used for special cases up to limited evaporation capacities. Pipe inserts are also known

^w die sich über die ganze Länge der Rohre erstrecken. Solche Verdampfer sind zwar weniger aufwendig, jedoch ist dadurch die Oberfläche der Rohreinsätze, die nicht aktiv an der Wärmeübertragung beteiligt ist, fast ebenso groß wie die Wärme übertragende Heizfläche der Heizrohre selbst (FR-PS 13 08 577). Damit ist deren Wirtschaftlichkeit gegenüber normalen Rohren in Frage gestellt. Weiterhin wirkt sich nachteilig aus. daß zur Benetzung der Oberfläche der Rohreinsätze ein großer Teil der aufgegebenen Flüssigkeitsmenge in ^w which extend over the entire length of the pipes. Although such evaporators are less expensive, the surface of the tube inserts, which is not actively involved in the heat transfer, is almost as large as the heat-transferring heating surface of the heating tubes themselves (FR-PS 13 08 577). This calls into question their economic viability compared to normal pipes. Furthermore, it has an adverse effect. that to wet the surface of the pipe inserts a large part of the liquid quantity in

<o Anspruch genommen wird, so d-.>.ß die über die Heizfläche geführte Flüssigkeit höher aufkonzentriert werden muß, um schließlich die gewünschte Endkonzentration zu erzielen. Die Folge ist eine erhöhte Verschmutzung der Heizfläche.<o is claimed, so d -.>. ß the about the Heating surface guided liquid must be concentrated higher in order to finally reach the desired final concentration to achieve. The result is increased contamination of the heating surface.

Es ist ferner ein schraubenförmig gewelltes Heizoder Kühlrohr mit geradem zentralen Durchflußkanal bekannt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die durch die schraubenförmig verlaufenden Wellungen gebildeten Kanäle mit ihren Querschnittsflächen einen wesentlichen Teil des Gesamtquerschnitts ausmachen und an ihrer Übergangsstelle in den geraden zentralen Durchflußkanal verengt ist, um den Durchfluß des Heizoder Kühlmittels durch das Rohr zu verzögern (DE-PS I 6tJ 487).It is also a helically corrugated heating or cooling tube with a straight central flow channel known, which is characterized in that the corrugations formed by the helically extending corrugations Channels make up a substantial part of the total cross-section with their cross-sectional areas and is narrowed at its transition point into the straight central flow channel to allow the flow of the heating or To delay coolant through the pipe (DE-PS I 6tJ 487).

Bei der Herstellung dieses Heizrohres wird zunächst das Rohr gewalzt oder einem anderen Arbeitsverfahren unterworfen und die Ausbauchungen hergestellt. Das erhaltene Rohr wird anschließend noch gewunden, wodurch die Ausbauchungen einander näher rücken.In the manufacture of this heating pipe, the pipe is first rolled or another working process subjected and made the bulges. The pipe obtained is then wound, whereby the bulges move closer to each other.

wi Bei einer nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorrichtung zum Eindampfen von Flüssigkeiten in Heiz- und Verthimpfungsrohren. die von außen beheizt und durch welche die einzudampfende Flüssigkeit hindurchgcführt wird, sind die Heiz- und Vcrdamp-wi In the case of a not belonging to the state of the art Device for evaporation of liquids in heating and evaporation pipes. which are heated from the outside and through which the liquid to be evaporated is passed are the heating and vapor

'·■> fungsrohrc mit schraubenförmig umlaufenden Sicken oder ähnlichen Vertiefungen verschen, so daß sich bei gleichbleibendem Rohrumfang in Längsrichtung der Rohre eine Vergrößerung dos Rohrqucrschnittcs ergibt.'· ■> Fungsrohrc with helical circumferential beads or similar indentations so that Constant pipe circumference in the longitudinal direction of the pipes results in an enlargement of the pipe cross section.

Per Flüssigkeit und dem entstehenden Dampf wird durch die Sicken oder ähnliche Vertiefungen in den Rohren eine rotierende Bewegung aufgezwungen. Außerdem ergeben sich durch die Vergrößerung des Rohrquerschnittes in der Strömungsrichtung des Flüssigkeit-Dampf-Gemisches an jeder Rohrstelle günstige Strömungsbedingungen und vorteilhafte Wärmeübergangswerte, die dann optimal werden, wenn die Erweiterung des Querschnittes so gewählt wurde, daß sich in dem Rohr beim Betrieb über die gesamte Rohrlänge eine konstante Pampfgeschwindigkeit im turbulenten Strömungsbereich einstellt. Es wird eine vollkommen gleichmäßige Benetzung der Heiz- und Verdampfungsfläche mit der einzudampfenden Flüssigkeit erreicht und schädliche Überhitzung der Flüssigkeit und damit verbundene Ablagerungen von Feststoffen auf der Heizfläche vermieden. Ferner können infolge der günstigen Wärmeübergangswerte die Heiz- und Verdampfiingsrohre gegenüber den bisher bekannten Verdampfungsrohren in ihrer Abmessung bei gleicher Verdampfungsleistung kleiner gewählt werden. Bei diesem Vorschlag werden glatte Roiire mit überall gleichem lichtem Querschnitt beispielsweise durch Drücken so verformt, daß in der Längsrichtung der Rohre Sicken, Rillen oder ähnliche Vertiefungen schraubenförmig um die Rohre laufen und sich der freie Querschnitt eines Rohres in Längsrichtung bei praktisch gleichbleibendem Rohrumfang vergrößert. In der Regel werden drei oder vier schraubenförmige, um das Rohr laufende Vertiefungen vorgesehen.The corrugations or similar depressions in the Pipes forced a rotating movement. In addition, the enlargement of the Pipe cross-section in the direction of flow of the liquid-vapor mixture favorable flow conditions and advantageous heat transfer values at every pipe point, which are then optimal when the expansion of the cross-section was chosen so that a constant pounding speed im in the pipe during operation over the entire pipe length sets turbulent flow area. There will be a completely even wetting of the heating and Evaporation surface reached with the liquid to be evaporated and harmful overheating of the liquid and the associated deposits of solids on the heating surface are avoided. Furthermore, as a result the favorable heat transfer values the heating and evaporation pipes compared to the previously known Evaporation tubes are chosen smaller in their dimensions with the same evaporation capacity. at This proposal is smooth Roiire with the same clear cross-section everywhere, for example Press so deformed that beads, grooves or similar depressions in the longitudinal direction of the tubes run helically around the pipes and the free cross-section of a pipe in the longitudinal direction at practical constant pipe circumference enlarged. Usually three or four helical recesses are provided around the pipe.

Durch die Erfindung werden die erwähnten Nachteile der zum Stand der Technik gehörenden Vorrichtungen vermieden. Zudem wurde der vorstehend referierte Vorschlag erheblich vereinfacht. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß der als erforderlich angenommene schraubenförmige Verlauf der Sicken oder ähnlichen Vertiefungen entbehrlich ist.The invention eliminates the aforementioned disadvantages of the devices belonging to the prior art avoided. In addition, the proposal referred to above has been simplified considerably. It was surprising found that the helical course of the beads or assumed to be necessary similar wells can be dispensed with.

Die Vorrichtung zum Eindampfen von Flüssigkeiten in Heiz- und Verdampferrohren, die von außen beheizt und innen mit der einzudampfenden Flüssigkeit beaufschlagt werden und die mit längs der Rohrachse verlaufenden Sicken versehen sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken derart ausgebildet sind, daß sich bei gleichbleibendem Rohrumfang in Strömungsrichtung des erzeugten Dampfes eine Vergrößerung des Rohrquerschnittes ergibt.The device for the evaporation of liquids in heating and evaporator tubes, which is heated from the outside and on the inside with the liquid to be evaporated and the with along the pipe axis extending beads are provided, is characterized in that the beads are designed such that with the same pipe circumference in the direction of flow of the generated steam, an increase in the Pipe cross-section results.

Dadurch wird der Querschnitt der Rohre, von der Flüssigkeitseintrittsseite her gesehen, nahezu auf Null verringert und erweitert sich mit der Rohrlänge bis auf das durch den Rohrdurchmesser gegebene Maximum.As a result, the cross-section of the pipes, seen from the liquid inlet side, is almost zero decreases and expands with the pipe length up to the maximum given by the pipe diameter.

Vorzugsweise sind die Sicken derart ausgebildet, daß eine gleichbleibende Dampfgeschwindigkeit des im Rohr erzeugten Dampfes über die gesamte Rohrlänge erzielt wird.Preferably, the beads are designed such that a constant steam speed of the im Tube generated steam is achieved over the entire length of the tube.

Zweckmäßigerweise sind drei oder vier Sicken vorgesehen.Appropriately, three or four beads are provided.

Zur Erleichterung des Einbaus sind erfindungsgemäß die Heiz- oder Verdampferrohre an den F.nden von Sicken frei.To facilitate installation, according to the invention, the heating or evaporator pipes are at the ends of Beads free.

Werden in die Rohre Sicken eingedruckt, die /. B. einen Öffnungswinkel von 120" haben, dann kann theoretisch der Rohrmantel 50 zusammengefaltet werden, daß die Rohrinnenflächen gegenseitig anliegen und somit kein freier Rohrquerschnitt verbleibt. Die drei iuil.lcrcn Punkte des so gebildeten Sternes liegen dabei auf der Umfangslinie des ursprünglichen Rohres. Die Mantelfläche des Roh-es bleibt erhallen.If corrugations are imprinted into the pipes, the /. B. have an opening angle of 120 ", then the pipe jacket 50 can theoretically be folded up ensure that the inner surfaces of the pipes rest against each other and thus no free pipe cross-section remains. The three iuil.lcrcn points of the star thus formed lie on the circumference of the original tube. the The outer surface of the raw remains.

In der Praxis wird das Rohr auf der l"imrittsscitc in tj«r Weise zusammengefaltet, daß ein freier sternförmiger Rohrquerschnitt erhalten bleibt und die Rohrwände eine Spalte von ca. 1 bis 3 mm freigeben. Dadurch kann die einzudampfende Flüssigkeit in das Rohr eintreten und wird sofort einer turbulenten Strömung unterworfein. In practice, the tube is on the l "imrittsscitc in Tj «r way folded, that a free star-shaped Pipe cross-section is retained and the pipe walls reveal a gap of approx. 1 to 3 mm. This can the liquid to be evaporated enter the pipe and is immediately subjected to a turbulent flow.

Die Figuren und die Ausführungsbeispiele erläutern die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. deren Arbeitsweise. The figures and the exemplary embodiments explain the device according to the invention and its mode of operation.

ίο Fi g. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Teil eines Fallstromverdampfers, der mit drei Sicken versehene Heiz- und Verdampferrohre enthält;ίο Fi g. Figure 1 shows a vertical section through a part a falling film evaporator which contains heating and evaporator tubes provided with three beads;

Fig.2 zeigt eine Aufsicht in die Eintrittsseile des Rohres gemäß Fig. 1;FIG. 2 shows a plan view of the entry cables of the pipe according to FIG. 1;

Fig.3 zeigt den Querschnitt durch das Rohr am engsten freien Rohrquerschnitt, an der Stelle B- B'; 3 shows the cross section through the pipe at the narrowest free pipe cross section, at point B-B ';

F i g. 4 bis 7 zeigen Schnitte durch das Rohr an den Stellen C- C D- D', E- fund F- F'; F i g. 4 to 7 show sections through the pipe at points C- C D- D ', E- and F- F';

F i g. 8 zeigt einen Schnitt an der Steile G— C, wo zu erleichtertem Einbau in den Rohrboden wiederum der volle freie Rohrquerschnitt (ohne Sicken) vorhanden ist; F i g. 9 zeigt einen vertikalen Schni.-. durch einen Teil eines Kletterverdampfers, der mit drei Silben versehene Heiz- und Verdampferrohre enthält;F i g. 8 shows a section at the point G-C, where the full free tube cross-section (without beads) is again present for easier installation in the tube sheet; F i g. 9 shows a vertical section. through part of a climbing evaporator containing three syllable heating and evaporating tubes;

Fig. 10 zeigt den Querschnitt eines Rohres gemäß Fig.9 an der Einwalzstelle H-H' in den oberen Rohrboden;FIG. 10 shows the cross section of a tube according to FIG. 9 at the rolling point HH ' into the upper tube sheet;

F i g. 11 zeigt den Querschnitt des Rohres unmittelbar unterhalb des Rohrbodens kurz vor dem Auslaufen derF i g. 11 shows the cross section of the pipe directly below the tube sheet just before the expiry of the

jo Sicken an der Stelle/-/';jo beads at the point / - / ';

Fig. 12—14 zeigen Schnitte durch das Rohr an den Stellen /- /'. K- /C'und L- L'; 12-14 show sections through the pipe at positions / - / '. K- / C 'and L- L';

Fig. 15 zeigt einen Schnitt durch das Rohr am kleinsten freien Rohrquerschnitt an der Stelle M-M', unmittelbar oberhalb des unteren Rohrbodens;15 shows a section through the pipe at the smallest free pipe cross-section at the point M-M ', directly above the lower pipe sheet;

Fig. 16 zeigt die Einsicht in das Rohr an der Stelle N-N' Fig. 16 shows the view into the pipe at the point N-N '

Bei dem in der Fig. 1 teilweise wiedergegebenen Fallstromverdampfer ist zwischen den ausschnittweise dargestellten Rohrböden 1 und 2 das Heiz- und Verdampferrohr 3 angeordnet. Es wird durch Dampf, der dem aus Rohrböden 1, 2 und Mantel (nicht dargestellt) gebildeten Raum zugeführt wird, beheizt. Das oben runde Rohrende ist in dem oberen Rohrboden 1 eingewalzt. In das Rohr sind drei Sicken eingedrückt, die den Rohrquerschnitt hinter der Walzstelle durch Bildung dreier Spalten von ca. 2 mm Breite auf einen Bruchteil des ursprünglichen Rohrquerschnittes reduzieren. Bei der Sicht in das Rohr von oben ergibt sich das in F i g. 2 dargestellte Bild. Der Umfang der dreizackigen Figur entspricht dem Rohrumfang. Bei einem Horizontalschnitt durch das Rohr 3 an der Stelle B— B' erhält man den in F i g. 3 dargestellten Querschnitt. Die in das Rohr eingebrachten Sicken nehmen einenIn the case of the falling film evaporator partially shown in FIG. 1, the heating and evaporator tube 3 is arranged between the tube sheets 1 and 2 shown in detail. It is heated by steam which is supplied to the space formed by tube sheets 1, 2 and jacket (not shown). The tube end, which is round at the top, is rolled into the upper tube sheet 1. Three beads are pressed into the pipe, which reduce the pipe cross-section behind the rolling point by forming three gaps approx. 2 mm wide to a fraction of the original pipe cross-section. When looking into the pipe from above, this is shown in FIG. Figure 2 shown. The circumference of the three-pointed figure corresponds to the circumference of the pipe. With a horizontal section through the pipe 3 at the point B - B ' one obtains the one shown in FIG. 3 shown cross section. The beads made in the pipe take you

η ansteigenden Verlauf, so daß sich an der Schnittlinie C- Cetwa bei ¹A der Rohrlänge das Bild gemäß F i >». 4 ergibt. Hier beträgt der Rohrquerschnitt etwa Ά des ursprünglichen Rohrquerschnittes. Entsprechend dem ansteigenden Verlauf der Sicken steigt der Querschnittη rising course, so that at the cutting line C-C for about ¹ A in the pipe length according to the image F i>". 4 results. Here the pipe cross-section is about 3/4 of the original pipe cross-section. The cross-section increases in accordance with the increasing course of the beads

mi ständig an. F i g. 5 veranschaulicht einen Schnitt an der Stelle D— D'auf der halben Rohrlänge. Der Rohrquerschnitt betragt die Hälfte des ursprünglichen runden Rohres. F i g. 6 zeigt den Querschnitt durch da.·. Rohr an der Stelle I'— E' bei V-t der Rohrlänge mit einemmi constantly on. F i g. Figure 5 illustrates a section at location D-D ' halfway through the pipe length. The pipe cross-section is half of the original round pipe. F i g. 6 shows the cross section through da. ·. Pipe at the point I'— E ' at Vt of the pipe length with a

>r. Querschnitt von etwa ¹A des ursprünglichen Rohrquerschnittes. Fig. 7 gibt einen Schnitt an der Stelle F-F kurz vor Auslaufen der Sicken wieder. Der Schnitt (7-C/" gemäß l'ig.8 zeigt das Rohr innerhalb der> r. Cross-section of about ¹ A of the original pipe cross-section. 7 shows a section at the point FF shortly before the beads expire. The section (7-C / "according to l'ig.8 shows the pipe within the

Einwalzstelle, an der es seinen ursprünglichen Querschnitt erlangt hat.Roll-in point where it has its original cross-section has attained.

Bei dem in F i g. 9 veranschaulichten Kletterverdampfer ist zwischen den ausschnittweise dargestellten Rohrboden I und 2 das Heiz- und Verdampferrohr 3 angeordnet. IEs wird durch Dampf, der dem aus Rohrboden I, 2 und Mantel (nicht dargestellt) gebildeten Raum zugeführt wird, beheizt. Das unten runde Rohrende ist in dem unteren Rohrboden 2 eingewalzt. In das Rohr sind drei Sicken eingedrückt, die in den Rohrquerschnitt hinter der Walzstelle durch Bildung dreier Spalten von ca. 2 mm Breite auf einen Bruchteil des ursprünglichen Rohrqtierschniltes reduzieren. Hei der Sicht in das Rohr ergibt sich dabei das in Fig. Ib dargestellte Bild. Der Umfang der dreizackigen ti Figur entspricht dem Rohrumfang. Bei einem Horizontalschnitt durch das Rohr J an der Stelle Λ/- ΛΓ erhält man den in Fig. 15 dargestellten Querschnitt. An der .Schnittlinie /.- /.'etwa bei ¹A der Rohrlänge ergibt sich das Bild gemäß Fig. 14. Hier betragt der Rohrquerschnitt etwa ¹M des ursprünglichen Rohrquerschnittes. Entsprechend dem ansteigenden Verlauf der Sicken steigt der Querschnitt ständig an. F i g. I ) veranschaulicht einen Schnitt an der Stelle K-K auf der halben Rohrlänge. Der Rohrquerschnitt beträgt die Hälfte des ursprünglichen runden Rohres. Fig. 12 zeigt den Querschnitt durch das Rohr an der Stelle /- /bei '/-t der Rohrlänge ml·; einem Querschnitt von etwa '/4 des ursprünglichen Rohrquerschnittes. F i g. 11 gibt einen Schnitt an der Stelle /- /'kurz vor Auslaufen der Sicken wieder. Der Schnitt //—//'gemäß Fig. IO zeigt das Rohr innerhalb der Einwalzstellc in dem Rohrboden I an der es seinen ursprünglichen Querschnitt erlangt hat.In the case of the FIG. 9 illustrated climbing evaporator is arranged between the tube sheets I and 2 shown in detail, the heating and evaporator tube 3. It is heated by steam which is supplied to the space formed by tube sheets I, 2 and jacket (not shown). The tube end, which is round at the bottom, is rolled into the lower tube sheet 2. Three beads are pressed into the pipe, which reduce the pipe cross-section behind the rolling point to a fraction of the original Rohrqtierschniltes by forming three gaps approx. 2 mm wide. The picture shown in Fig. Ib results from the view into the pipe. The circumference of the three-pointed ti figure corresponds to the circumference of the pipe. In the case of a horizontal section through the pipe J at the point Λ / - ΛΓ, the cross section shown in FIG. 15 is obtained. At the "intersection line / .- /." At approximately ¹ A of the pipe length, the picture according to FIG. 14 results. Here, the pipe cross-section is about ¹ M of the original pipe cross-section. The cross-section increases steadily in accordance with the increasing course of the corrugations. F i g. I) illustrates a section at point KK on half the pipe length. The pipe cross-section is half of the original round pipe. 12 shows the cross section through the tube at the point / - / at '/ -t of the tube length ml ·; a cross-section of about 1/4 of the original pipe cross-section. F i g. 11 shows a section at the point / - / 'just before the beads run out. The section // - // 'according to FIG. IO shows the tube within the rolling-in position in the tube sheet I at which it has acquired its original cross-section.

Beispiel 1example 1

Zur Anwendung gelangte der in F i g. I gezeigte Fallstromverdiimpfer. der mit 4 Meter langen Fleiz- und Verdampferroiiren ausgestattet war. Die Rohre, deren lichter Durchmesser 32 mm vor der Einbringung der Sicken betrug, wiesen — von oben nach unten gesehen — folgende Querschnitte auf:The method shown in FIG. I shown downdraft diimper. the 4-meter-long Fleiz- and Evaporator was equipped. The tubes, the clear diameter of which was 32 mm before the introduction of the Corrugations had the following cross-sections when viewed from top to bottom:

Rohrquerschnitt bei '/4 Rohrlänge ca. 200 mnvPipe cross-section at 1/4 pipe length approx. 200 mnv

Rohrquerschnitt bei '/> Rohrlänge ca. 400 mnvPipe cross-section at '/> pipe length approx. 400 mnv

Rohrquerschnitt bei 'A» Rohrlänge ca. 600 mm² Pipe cross-section at 'A »pipe length approx. 600 mm ²

Rohrquerschnitl am F.nde des Rohres ca. 800 mnvRohrquerschnitl at the end of the pipe approx. 800 m above sea level

Es wurden stündlich jf>,7 kg Flüssigkeit mit 20% Trockensubstanz von oben in das Rohr } eingeleitet. Bei einer Eindampftempcratur von 60'C und einer Heizdampftemperatur von 75 C war die Flüssigkeit nach einmaligem Durchgang durch die Rohre des Verdampfers auf 50% Trockensubstanz eingedampft.Every hour, 7 kg of liquid with 20% Dry matter introduced into the pipe from above}. at the liquid was after an evaporation temperature of 60 ° C. and a heating steam temperature of 75 ° C. single pass through the tubes of the evaporator evaporated to 50% dry matter.

Der Wärmedurchgang lag bei 2000 kcal'nv* h C.The heat transfer was 2000 kcal'nv * h C.

Bei einer Gesamtwasserverdampfung von 22 kg ergab sich an allen Stellen des Rohres eine gleichbleibende Dampfgeschwindigkeit von 58 m/scc.With a total water evaporation of 22 kg a constant steam velocity of 58 m / scc resulted at all points of the pipe.

Beispiel 2Example 2

Zur Anwendung gelangte der in F i g. 9 gezeigu KlrtliTvprilamnfrr der mil 5 Meter langen Heiz- line Verdampferrohren ausgestattet war. Der Durchmessei der Rohre betrug vor dem Einbringen der Sickei J2 mm. Von unten nach oben gesehen, wiesen die Rohre die QuerschnitteThe method shown in FIG. 9 shown KlrtliTvprilamnrr was equipped with 5 meter long heating line evaporator tubes. The diameter of the pipes was J2 mm before the insert was placed. Seen from the bottom up, the tubes showed the cross-sections

von 200 mm² bei ¹Ai Rohrlänge
von 400 mm² bei V2 Rohrlänge
von 600 mm² bei '/4 Rohrlänge
von 800 mm² am F.nde des Rohresof 200 mm ² with ¹ Ai pipe length
of 400 mm ² with V 2 pipe length
of 600 mm ² at 1/4 pipe length
of 800 mm ² at the end of the pipe

Es wurden stündlich 40 kg Flüssigkeit mit 30'Vi Trockensubstanz und Siedetemperatur von unter eingeführt, während das Rohr von außen mittels Dampl beheizt wurde. Bei einer Verdampfungstemperatur vor 60 C im Inneren des Rohres und einer Heizdampftem peratur von 75 C auf der äußeren Rohrobnrflächc wurden im Rohr 20 kg/h Wasser verdampft. Der in den Rohr erzeugte Dampf förderte das Eindampfgut durcr das Rohr hindurch nach oben und erreichte eine praktisch konstante Geschwindigkeit von 67 m/sec.There were 40 kg of liquid per hour at 30'Vi Dry matter and boiling temperature from below introduced, while the pipe from the outside by means of Dampl was heated. With an evaporation temperature before 60 C inside the tube and a heating steam temperature of 75 C on the outer pipe surface 20 kg / h of water were evaporated in the tube. The steam generated in the tube conveyed the material to be evaporated up the pipe and reached a practically constant speed of 67 m / sec.

Nach einmaligem Durchgang durch das Heiz- unc Verdampferrohr entstanden 20 kg/h Flüssigkeit mi 60% Trockensubstanz und 20 kg/h Wasserdampf.After going through the heating and evaporator tube once, 20 kg / h of liquid were produced 60% dry matter and 20 kg / h water vapor.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

Patentansprüche;Claims; ]. Vorrichtung zum Eindampfen von Flüssigkeiten in Heiz- und Verdampferrohren, die von außen beheizt und innen mit der einzudampfenden Flüssigkeit beaufschlagt werden und die mit längs der Rohrachse verlaufenden Sicken versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken derart ausgebildet sind, daß sich bei gleichbleibendem Rohrumfang in Strömungsrichtung des erzeugten Dampfes eine Vergrößerung des Rohrquerschnittes ergibt. ]. Device for the evaporation of liquids in heating and evaporator tubes, which are from the outside heated and applied inside with the liquid to be evaporated and the lengthways the tube axis extending beads are provided, characterized in that the beads are designed such that with a constant pipe circumference in the flow direction of the generated Steam results in an enlargement of the pipe cross-section. Z Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken derart ausgebildet sind, daD· eine gleichbleibende Dampfgeschwindigkeit des im Rohr erzeugten Dampfes über die gesamte Rohrlänge erzielt wird. Z device according to claim 1, characterized in that the beads are designed in such a way that a constant steam speed of the steam generated in the pipe is achieved over the entire length of the pipe. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder vier Sicken vorgesehen sind.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that three or four beads are provided are. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen I, 2 oder 3,. dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz- oder Verdampferrohre (3,6) an den Enden von Sicken frei sind.4. Device according to claims I, 2 or 3 ,. characterized in that the heating or Evaporator tubes (3,6) are free of beads at the ends.