DE2436733B2 - Vorrichtung zur gleichmaessigen verteilung von einzudampfenden fluessigkeiten in einem fallstromverdampfer - Google Patents

Description

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Bei Fallstromverdampfern fließt die einzudampfende Flüssigkeit in der Regel auf den Innenflächen der Rohre eines senkrecht stehenden, dampfbeheizten Rohrbündeis in dünner Schicht siedend abwärts, wobei der erzeugte Brüden ebenfalls von oben nach unten strömt und somit die durch Schwerkraft bewirkte Abwärtsbewegung des Flüssigkeitsfilmes unterstützt.

Damit unter anderem in den Rohren keine Ansätze oder Verkrustungen entstehen können, ist es erforderlich, daß die Flüssigkeit gleichmäßig auf die Rohre verteilt und diese gleichmäßig von einem Flüssigkeitsfilm bedeckt werden.

Für die gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, die aus Brausen oder Düsen, Auffangwannen mit Bodenlochern oder Lochplatten oberhalb des oberen Rohrbodens oder aber aus über den oberen Rohrboden hinaus verlängerten Heizrohren mit Beschickung der Rohre über Schiitze oder Löcher sowie durch Überlauf bestehen können.

All diese bekannten Vorrichtungsn befriedigen nur unvollkommen, da alle Querschnittsverengungen an der Verteilvorrichtung infolge von Ausfallungen oder Ablagerungen zu Verstopfungen führen können. Vorleilhafter erscheint daher die Verwendung von über den Rohrboden hinaus verlängerten Rohren und Beschickung durch Überlauf. Voraussetzung für eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit ist aber eine praktisch nicht erreichbare exakte horizontale Ausrich- ⁶S tung der einzelnen Rohrenden. Zu dieser Schwierigkeit kommt hinzu, daß sich über dem von unten geheizten Rohrboden eine unbewegte Flüssigkeit befindet, der

ständig Wärme zugeführt wird, so daß sie eintrocknen

kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur gleichmäßigen Verteilung einzudampfender Flüssigkeit in einem Fallstromverdampfer zu schaffen, bei der die Gefahr von Verstopfungen trotz einfache Konstruktion weitgehendst ausgeschaltet und bei der darüber hinaus die Möglichkeit gegeben ist. Zerstäubungen der Flüssigkeit durch frei werdenden Dampf weitgehendst zu vermeiden.

Die Erfindung geht dabei aus von einer Vorrichtung zur gleichmäßigen Verteilung einer einzudampfenden Flüssigkeit auf die Heizrohre eines Fallstromverdampfers mit über den oberen Rohrboden hinaus verlängerten Rohren, denen die Flüssigkeit durch Überlauf zugeführt wird. Die aufgezeigte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß oberhalb des Rohrbodens ein Auffangraum, z. B. eine Wanne, für die Flüssigkeit vorgesehen ist, daß im Boden dieses Auffangraumes Verteilerrohre angeordnet und diese nach unten so verlängert sind, daß sie in den Flüssigkeitsstauraum zwischen den Heizrohrenden hineinragen.

Die Zuführung der Flüssigkeit in den Stauraum /wischen den überstehenden Rohrenden erfolgt also aus einem Auffangraum durch gesonderte Verteilerrohre, deren Austritte unterhalb dem durch die Rohrenden vorgegebenen Überlaufniveau enden. Der Zufluß durch diese Verteilerrohre führt infolge der Begrenzung durch die Rohrenden des Verdampfers zu einer Quell strömung, so daß trotz unterschiedlicher Abweichung der Oberkanten der Rohrenden von einer Bezugshorizontaien die umliegenden Rohre rundum überlaufen werden. Außerdem bleibt die Flüssigkeit über dem Rohrboden immer bewegt. Verstopfungen werden vormieden, da die Querschnitte der Verteilerrohre wesentlich größer als bei Lochplatten mit freiem Ablauf gewählt werden können.

Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erlindung ist die lichte Weite der Verteilerrohre gleich oder größer als die der Heizrohre. Die Zahl der Verteilerrohre ist kleiner als die der Heizrohre und es ist jeweils eine annähernd gleich große Zahl von Heizrohren bündeiförmig um ein Verteilerrohr angeordnet. Durch die gleichmäßige Verteilung der Verteilerrohre auf die Heizrohre läßt sich mit einfachen Mitteln eine optimale Verteilung der Flüssigkeit erzielen, ohne daß die Gefahr einer Verstopfung gegeben ist.

Zwischen dem Auffangraum für die Flüssigkeil und dem Raum oberhalb des durch die Heizrohrenden gebildeten Flüssigkeitsspiegeis ist zweckmäßig ein Durchlaß für einen ungehinderten Dampfübergang zu den Heizrohren vorgesehen. Der Brüden kann daher unabhängig von den Verteilerrohren in den Bereich zwischen Auffangraum und den Rohrendenoberkanten geleitet werden wo ein ungehinderter Eintritt in die Rohre möglich ist, ohne daß die Gefahr einer Zerstäubung von Flüssigkeit gegeben ist. Der Durchlaß ist dabei zweckmäßig als Ringspalt ausgebildet.

Weitere Einzelheiten der Erfindung seien nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten ausführungsbeispiels näher erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 das Oberteil eines Fallstromverdampfers im Längsschnitt,

F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Verteilervorrichtung und

F i g. 3 die relative Lage der Verteilerrohre zu den Heizrohren.

F i g. 1 zeigt einen Teil des Heizkörpers 1 mit einem

kreisringförmig ausgebildeten Bündel von Heizrohren 2, die an ihren oberen Enden durch den Rohrboden 3 gehalten werden. Der Heizdampf wird über den Anschluß 4 zugeführt. Oberhalb des Heizkörpers 1 liegt die Verteilvorrichtung 5. Dieser wird die einzudickende Flüssigkeit über den Anschluß 6 zugeführt und zunächst in einen Auffangraum geleile:, der von der Wanne 7 gebildet wird. Diese Wanne weist im Boden Durchlasse auf, die als Verteilerrohre 8 nach unten verlängert sind und in den Flüssigkeitsstauraum y zwischen den Rohrenden 10 hineinragen. Die Flüssigkeit wird den Heizrohren also nicht direkt aus dem Auffangraum zugeleitet, sondern indirekt durch Einleitung im Überlaufstau. Infolge des Rückstaues ist die Abschlußgeschwindigkeit aus der Wanne verringert, was mit dazu beiträgt, daß gegenüber den bisherigen Anordnungen wesentlich größere Bodendurchlässe vorgesehen werden können und eine Verstopfung somit weitgehendst unterbunden ist. Andererseits führt das Gefälle zwischen Wanne 7 und Flüssigkeitsstauraum 9 lu einer Quellbewegung der Flüssigkeit im Stauraum, da die aus der Wanne unter Druck /ugefühne Flüssigkeit infolge der benachbarten Wände der Außenwand und der Heizrohrenden 10 in erster Linie nur nach oben ausweichen kann. Es bildet sich also auf dem Rohrboden keine stehende Flüssigkeit. Die Quellsirömung führt weiter dazu, daß auch etwas von einer horizontalen Bezugslinie abweichende Rohrkanten überflutet werden.

Neben den Verteilerrohren 8 weist die Wanne 7 einen weiteren Durchlaß in Form eines Ringspaltes 11 auf, so daß bei der Einleitung der Flüssigkeit in den durch die Wanne gebildeten Entspannungsraum frei werdender Brüden ungehindert den Heizrohrenden 10

>o zugeleitet werden kann. Zur Reinigung der Verteilervorrichtung ist diese nach oben hin von einer lösbaren Ringplatte 12 abgedeckt, während die Wanne 7 von einem lösbaren Gehäusering 13 getragen wird.

F i g. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Verteilervorrichtung 5.

F i g. 3 zeigt die ringförmig angeordnete Wanne 7 in der Draufsicht, um die relative Lage der Verteilerrohre 8 zu den Heizrohren 10 zu verdeutlichen. Letztere sind bündeiförmig um je ein Verteilerrohr 8 angeordnet, um so eine möglichst gleichmäßige Flüssigkeitsverteilung zu sichern. Die lichte Weite der Vcrteiierrohrc richtet sich nach der Zahl und der Lage. Sie kann, um einen gleichmäßigen Überlauf zu erzielen, auch unterschiedlich gewählt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur gleichmäßigen Verteilung einer einzudampfenden Flüssigkeit auf die Heizrohre eines Fallstromverdampfers mit über den oberen Rohrboden hinaus verlängerten Heizrohren, denen die Flüssigkeit durch Überlauf zugeführt wird, d a durch gekennzeichnet, daß oberhalb des Rohrbodens (3) ein Auffangraum (7) für die Flüssigkeit vorgesehen ist, daß im Boden dieses Auffangraumes Verteilerrohre (8) angeordnet und diese nach unten so verlängert sind, daß sie in den Flüssigkeitsstauraum (9) zwischen den Heizrohrenden (10) hineinragen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite der Verteilerrohre (8) gleich oder größer als die der Heizrohre (2) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Verteilerrohre (8) kleiner als die der Heizrohre (2) und daß jeweils eine annähernd gleich große Zahl von Heizrohren (2) bündeiförmig um ein Verteilerrohr (8) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Auffangraum (7) für die Flüssigkeit und dem Raum oberhalb des durch die Heizrohrenden (10) gebildeten Flüssigkeitsspiegels ein Durchlaß (11) für einen ungehinderten Dampfübergang zu den Heizrohren (2) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (11) als Ringspalt ausgebildet ist.