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Verdampfer.
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Das Eindampfen chemischer Laugen u. dgl., welche Schmiedeeisen angreifen,
wie konzentriertere Ätznatron-, Ätzkali-, Ammonnitratlauge o. dgl., erfolgt im Großbetriebe
in aus Gußeisen hergestellten Verdampfern. Um die erforderliche Heizfläche zu erzielen,
werden zum Bau derartiger Verdampfer gerade, möglichst nahe nebeneinanderliegende
Rohre verwendet, und zwar an beiden Enden offene oder an nur einem Ende offene Rohre
(Fieldrohre).
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Die Lagerungs- bzw. Durchgangsöffnungen dieser Rohre vermindern jedoch
die Festigkeit der Gefäßwände derart, daß solche Verdampfer nur mit niedrig gespanntem
Dampf beheizt werden können. Die bisweilen ausgeführte Entlastung der Gefäßwände
vom inneren Dampfdruck der Rohre macht andererseits so zahlreiche Flanschendichtungen
auf der Gefäßwand (bei Fieldrohren für jedes Rohr eine Flanschdichtung auf der Gefäßwand)
erforderlich, daß nur bei größerer Entfernung der Rohre voneinander, also unter
Preisgabe einer möglichst großen Heizfläche, genügend Raum für die zahlreichen Dichtungsflansche
vorhanden ist.
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Im Gegensatz hierzu werden gemäß der Erfindung im Innern des Verdampfers
gerade, an beiden Enden geschlossene Heizrohre mit diagonaler Teilungswand ausgeführt,
die in parallelen Ebenen angeordnet und in jeder der Ebenen durch Gewindenippel
zu einer Gruppe (Batteriej miteinander verbunden sind, während die der Gefäßwand
zunächst liegenden Heizrohre mittels durch die Gefäßwand hindurchgehende Rohrstücke
an die außenliegende Frischdampf- und Kondenswasserleitung angeschlossen sind. Die
Heizrohre können sich nach beiden Enden hin frei ausdehnen und sind die Gefäßwände
von jeder Beanspruchung durch den Heizdampf der Rohre entlastet.
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Führungswände für Dampf sind an sich bekannt. Im vorliegenden Falle
werden neuartig enge, endgeschlossene, zu einer Rohrgruppe
vereinigte
Rohre mit einer diagonalen, nicht ganz bis an die beiderseitigen Rohrenden reichenden
Teilungswand versehen, um ein Durchfließen des Heizdampfes auf dem kurzen, geradlinigen
Wege durch die Verbindungsstutzen der Rohre zu verhindern, wobei die langen Rohrräume
seitlich der Verbindungsstutzen lediglich von stehendem Dampf erfüllt wären, und
den Dampf zu zwingen, sich in der einen Rohrhälfte nach den Rohrenden und in der
anderen Rohrhälfte nach dem Übertrittsstutzen nach dem nächsten Rohr zu bewegen
und so im steten Sfrom über die ganze innere Rohrfläche (Heizfläche) zu bleiben.
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Die Erfindung gestattet durch nahe Rohranordnung die Ausführung einer
sehr großen Heizfläche in einem verhältnismäßig kleinen Raum sowie die Verwendung
von Heizdampf hoher Spannung und dementsprechend hoher Temperatur und schafft in
einfacher Weise mit geringen Herstellungskosten eine zwangläufige Führung des Heizdampfes
über die ganze Heizfläche ohne jeden toten Dampfraum; ferner sind für die Zu- und
Ableitung des Heizdampfes bzw. Kondenswasser zu bzw. aus dem inneren Heizrohrsystem
nur so wenige Durchbrüche durch die Gefäßwand und Dichtungen erforderlich, daß sie
ohne Raumschwierigkeiten und andere Nachteile auszuführen sind. Die Herstellung
des neuen Verdampfers ist wesentlich einfacher und billiger.
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Der neue Verdampfer ist in der Zeichnung in einer beispielsweisen
Ausführungsform als liegender Verdampfer dargestellt, der in dem System eines Umlauf-Vakuumverdampfers
verwendet werden soll, und zwar zeigt Abb. I einen liegenden Verdampfer teils im
Längsschnitt, teils in Ansicht, Abb. 2 zur Hälfte eine Seitenansicht, zur Halfte
einen Querschnitt nach Linie A-B der Abb. I, Abb. 3 eine Nippelverbindung zweier
Heizrohre und Abb. 4 einen Längsschnitt durch ein einzelnes Rohr.
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Die Form des die Lauge aufnehmenden Gefäßesa richtet sich nach dem
Gebrauchszweck, dem der Verdampfer im Einzelfalle dienen soll.
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Im Zeichnungsbeispiele fließt die vom nicht dargestellten Vakuum raum
kommende Lauge dem Verdampfer durch Stutzen b zu und von ihm durch Stutzen c zum
Vakuumraum zurück.
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In dem Gefäß n sind in Gruppen, im dargestelltenBeispiel (Abb.2)
elfGruppenI,II,IIIusm. von geraden, an beiden Enden geschlossenen Heizrohren r untergebracht,
welche eine den Heizdampf führende diagonale Teilungswand w besitzen. Durch diese
Teilungswand w wird der Heizdampf verhindert. seinen Weg in geradliniger Richtung
vom Frischdampfstutzen d zum Kondenswasserstutzen e zu nehmen und gezwungen, durch
die Rohrbatterie in einer Schlangenlinie um die Enden der diagonalen Führungswand
tt, herum über die ganze Heizfläche der Rohre unter Fortfall toter Dampfräume zu
strömen. Um den Abfluß des Kondenswassers aus den Heizrohren zu erleichtern, werden
die Rohre zweckmäßig nach beiden Enden hin etwas verjüngt.
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Die Heizrohre jeder Gruppe sind untereinander durch innere, außen
mit Rechts- und Linksgewinde versehene Rohrnippel n (Abb. 3) verbunden, die in entsprechendem
Gewinde von seitlich an den Heizrohren sitzenden, kurzen Hälsen lot liegen. Zum
Drehen der Nippel n dient eine außen runde, mit Dornlöchern für den Schlüsseleinsatz
versehene Scheibe s, die auf einem Sechskant des mittleren Nippelteils längs verschiebbar
ist. Diese Gestaltung der Nippel gestattet ein Drehen derselben, bis beide Rohrhälse
h dichtend gegen die Scheibe s pressen und die Verbindung dicht geworden ist.
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In die beiden äußeren, der Gefäßwand zunächst liegenden Heizrohre
jeder Gruppe sind von außen her kurze, einen inneren Dichtungsflansch und einen
äußeren Verbindungsflansch am Ende besitzende Rohrstutzen d und e eingeschraubt.
Die Zahl der Wanddurchbrüche bzw. Flanschendichtungen beträgt im Zeichnungsbeispiele
mit 119 Heizrohren nur 22, für deren Ausführung reichlich Raum auf der Gefäßwandvorhandenist,
während bei II9 Fieldrohren 119 Rohrlöcher in der Gefäßwand zu dichten wären. Rohrbogen
vermitteln den Anschluß der Heizrohrgruppen an die Frischdampfleitung f und die
Kondenswasserleitung g.
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Statt aus Gußeisen kann der neue Verdampfer mit Vorteil auch aus
Schmiedeeisen oder anderem Material hergestellt werden, wenn die Natur der Lauge
solches Material zuläßt. Ferner kann statt Dampf Kühlwasser durch den Apparat geleitet
werden, um Laugen u. dgl. zu kühlen.