DE455101C - Process and device for evaporation of liquids - Google Patents
Process and device for evaporation of liquidsInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zum Eindampfen von Flüssigkeiten.Method and device for evaporating liquids.
Die Vorteile der sogenannten Langrohrverdampfer, in denen die zu verdampfende Flüssigkeit in einem Bündel von außen und evtl. innen beheizter Langrohre hinaufkletternd mittels einmaligen Aufstieges eine weitgehende Konzentration erfährt, sind bekannt. Diese Apparate sind manchmal auch mit einem Verdampfer, dem sogenannten Separator, verbunden. Das Dampfflüssigkeitsgemisch gelangt aus dem Heizapparat in den Verdampfer. Von hier strömt der Dampf ins Freie bzw. zu anderweitiger Verwendung. Die konzentrierte Flüssigkeit scheidet hier Dampf und Salz ab, das im Separator gewonnen wird, und fließt in den Langrohrapparat zurück. The advantages of the so-called long tube evaporator, in which the too Evaporating liquid in a bundle from the outside and possibly long pipes heated from the inside As you climb up, you experience extensive concentration by means of a one-off ascent, are known. These apparatuses are sometimes also equipped with a vaporizer, the so-called Separator, connected. The steam-liquid mixture enters from the heater the vaporizer. From here the steam flows into the open air or to other uses. The concentrated liquid separates steam and salt here, that in the separator is recovered and flows back into the long tube apparatus.
Die Anwendung des Prinzips der Brüdendampfkompression auf solche Langrohr- oder ähnliche Verdampfer mit geringem Flüssigkeitsinhalt ist bisher an folgenden Schwierigkeiten gescheitert. The application of the principle of vapor compression to such Long tube or similar evaporators with low liquid content are currently on following difficulties failed.
Bekanntlich ist das Haupterfordernis von Brüdendampfkompressionsanlagen die Aufrechterhaltung gleichmäßiger Betriebsbedingungen. Eine - Brüdendampfkompression arbeitet nur dann befriedigend, wenn der Temperaturunterschied der verdampfenden Flüssigkeit und des verdichteten Heizdampfes ständig auf einem Minimum erhalten bleibt. Schwankungen machen den Betrieb von Brüdendampfkompressionsanlagen unwirtschaftlich bzw. unmöglich. As is well known, the main requirement of exhaust vapor compression systems is the maintenance of uniform operating conditions. One - exhaust vapor compression only works satisfactorily when the temperature difference of the evaporating Liquid and the compressed heating steam are constantly kept to a minimum remain. Fluctuations make the operation of vapor compression systems uneconomical or impossible.
Bei dem überaus geringen Flüssigkeitsinhalt der Langrohrverdampfer ist natürlich nach dieser Richtung hin eine entsprechend geringe Stabilität vorhanden, weil sich bei auch nur geringer Änderung im Zu oder Abfluß der verdampfenden Flüssigkeit die Siedebedingungen ändern. Die Folge ist Ungleichmäßigkeit des Verdampfungsbetriebes und die eingangs charakterisierten, für Kompressionsverdampfung höchst ungeeigneten Zustände. Um mit solchen Apparaten überhaupt nach dem Prinzip der Wärmepumpe arbeiten zu können, müßten Zu und Abfluß der dünnen und der konzentrierten Flüssigkeit aufs genaueste geregelt werden, weil der Verdampfer sonst aus den einmal festgestellten normalen Verhältnissen ständig herausfällt und der Kompressor ungünstige oder sogar entgegengesetzte Arbeit leisten müßte. With the extremely low liquid content of the long tube evaporator there is of course a correspondingly low stability in this direction, because there is even a slight change in the inflow or outflow of the evaporating liquid change the boiling conditions. The result is unevenness in the evaporation operation and those characterized at the outset, which are highly unsuitable for compression evaporation Conditions. To work with such devices at all according to the principle of the heat pump To be able to do so, the inflow and outflow of the thin and the concentrated liquid would have to be open be regulated most precisely, because the vaporizer would otherwise be out of the once established normal conditions constantly falls out and the compressor is unfavorable or even would have to do the opposite work.
Die vorliegende Erfindung ist bestimmt, die geschilderten Mängel zu beseitigen. Zu diesem Zweck ist an dem Verdampfer ein geschlossener Flüssigkeitsspeicher angeschaltet, dessen Fassungsraum ein Vielfaches des Flüssigkeitsfassungsraumes des Verdampfers beträgt. The present invention is determined to address the deficiencies noted to eliminate. For this purpose there is a closed liquid reservoir on the evaporator switched on, the capacity of which is a multiple of the liquid capacity of the evaporator.
Die Trennung von Dampf und konzentrierter Flüssigkeit findet hier im Langrohrverdampfer statt. Der Dampf wird in an sich bekannter Weise einem Kompressor und dann dem Heizkörper des Verdampfers zugeführt. The separation of vapor and concentrated liquid takes place here in the long tube evaporator. The steam is a compressor in a manner known per se and then fed to the radiator of the evaporator.
Die konzentrierte Flüssigkeit geht in den Flüssigkeitsspeicher und von dort aus wieder in den Verdampfer zurück. Der Flüssigkeitsspeicher erhöht die Stabilität der Verdampfung derart, daß auch die Verdampfer mit geringen Flüssigkeitsvolumen, Langrohrapparate usw., nach dem Prinzip der Wärmepumpe arbeiten können. Er erlaubt ferner den sonst nur für kontinuierlichen Zu und Abfluß geeigneten Langrohrapparat für Chargenbetrieb zu verwenden und dadurch auch für kleine Leistungen, speziell Kleinanlagen, geeignet zu machen.The concentrated liquid goes into the liquid reservoir and from there back into the evaporator. The liquid storage increases the Stability of the evaporation in such a way that even the evaporators with low liquid volumes, Long pipe devices, etc., based on the principle of the heat pump work can. It also allows the otherwise only suitable for continuous inflow and outflow To use long pipe apparatus for batch operation and therefore also for small capacities, especially small systems to make suitable.
Daher ist die Wirksamkeit des Flüssigkeitswärmespeichers mit einem mit Brüdendampfkompression arbeitenden Verdampfer eine durchaus verschiedene von der des bekannten Separators an Langrohrapparaten, weil der nur nach dem eigenen Verdampfungssystem hin offene und Flüssigkeit aufnehmende Behälter eben nur den Betriebsausgleich bildet, aber nicht wie der Separator der Verdampfung bzw. Salzausscheidung und Gewinnung dient. Therefore, the effectiveness of the liquid heat storage with one evaporators working with vapor compression are quite different from that of the well-known separator on long-pipe apparatus, because it is only based on its own Vaporizer system open and liquid receiving container just the one Operating compensation forms, but not like the separator of the evaporation or salt precipitation and extraction serves.
Der Verdampfer kann bei dem vorliegenden Verfahren an sich auch ohne Flüssigkeitsspeicher arbeiten; Bei dem Langrohrapparat mit Separator kann jedoch der Prozeß ohne den Separator nicht durchgeführt werden. Der grundsätzliche Unterschied der beiden Kombinationen tritt auch insofern zutage, daß bei der Kombination mit dem Separator gewöhnlich mehrere Heizapparate auf einen Separator geschaltet sind, vor allem zu dem Zweck, die einzelnen Heizkammern während des Betriebes abzutrennen und zu reinigen, während bei dem vorliegenden Verfahren gewöhnlich mehrere Flüssigkeitsspeicher auf einen Verdampfer geschaltet sind. In the present method, the vaporizer can per se also be without Working fluid storage; However, in the case of the long pipe apparatus with separator the process cannot be performed without the separator. The fundamental difference of the two combinations is also evident to the extent that the combination with the separator usually has several heating devices connected to one separator, mainly for the purpose of separating the individual heating chambers during operation and to clean, while in the present method usually multiple fluid reservoirs are switched to an evaporator.
Einige Vorrichtungen zur Ausführung des neuen Verfahrens sind in den beiliegenden Abbildungen beispielsweise dargestellt. Some devices for carrying out the new method are in shown in the accompanying figures, for example.
I ist die Heizkammer mit Langrohren des Verdampfapparates, die unten durch das Unterteil 2 abgeschlossen ist und an deren oberem Ende der Brüdenraum 3 des Verdampfapparates sitzt, in dessen Ringraum 4 sich die von den Rohren ausgestoßene Mischung von Dampf und Flüssigkeit sammelt. Zur besseren Trennung von Dampf und Flüssigkeit ist in dem Brüdenraum 3 eine Abscheidevorrichtung 5 angebracht. Der im Verdampfapparat erzeugte Dampf wird durch die Brüdenleitung 6, 12 abgeführt zu einem Brüdenverdichter I3, der die verdichteten Dämpfe in die Heizkammer I fördert. I is the heating chamber with long tubes of the evaporator, the one below is completed by the lower part 2 and at the upper end of the vapor space 3 of the evaporator sits, in the annulus 4 of which is ejected from the tubes Mixture of vapor and liquid collects. For better separation of steam and A separation device 5 is attached to the liquid in the vapor space 3. Of the Steam generated in the evaporator is discharged through the vapor line 6, 12 to a vapor compressor I3, which conveys the compressed vapors into the heating chamber I.
Die konzentrierte Flüssigkeit läuft durch die Leitung 7 nicht zu einem folgenden Apparat oder nicht überhaupt weg wie normalerweise beim Langrohrapparat, sondern sie gelangt in den geschlossenen Flüssigkeitsbehälter 8, von wo sie durch die Leitung 9 wieder in das Unterteil 2 des Verdampfers kommt, von wo der Kreislauf aufs neue beginnt. Da während des Aufstiegs durch die langen Rohre die Flüssigkeit erheblich konzentriert wird, ist in diesem Ausführungsbeispiel die Ableitung 7 unten an dem Flüssigkeitsbehälter angeschlossen, damit die bereits konzentrierte schwerere Flüssigkeit im Vorratsbehälter 8 die leichtere, noch nicht konzentrierte Flüssigkeit verdrängt und in erster Linie die leichte Flüssigkeit wieder der Verdampfung zuführt.The concentrated liquid does not run to one through the line 7 following apparatus or not at all as normally with the long-pipe apparatus, but it gets into the closed liquid container 8, from where it passes through the line 9 comes back into the lower part 2 of the evaporator, from where the circuit starts all over again. Because during the ascent through the long pipes the liquid is significantly concentrated, the derivation 7 is at the bottom in this exemplary embodiment connected to the liquid container so that the already concentrated heavier one Liquid in the reservoir 8 is the lighter, not yet concentrated liquid displaced and primarily returns the light liquid to the evaporation.
Auf diese Weise können bei einem Chargenbetriebe und bei steigenden Siedepunktsverhältnissen möglichst günstige Verdampfungsverhältnisse herbeigeführt werden, die für den Betrieb mit Brüdenverdichter besonders wichtig sind. Damit das Flüssigkeitsvorratsgefäß 8 nicht als Luftpuffer wirkt, ist durch die Leitung eine Dampfverbindung mit dem Brüdenraum 3 geschaffen.In this way, both in batch operations and in increasing Boiling point conditions brought about the most favorable evaporation conditions which are particularly important for operation with vapor compressors. So that Liquid storage vessel 8 does not act as an air buffer, is through the line one Steam connection with the vapor space 3 created.
Die Lage und Dimensionierung des Flüssigkeitsbehälters 8 richtet sich von Fall zu Fall nach der einzudampfenden Flüssigkeit und nach den Betriebsverhältnissen. Bei vielen kleinen Chargen kann man den Behälter 8 so groß machen, daß er eine ganze Charge von Anfang an aufnehmen kann, und daß dann mit zunehmender Verdampfung der Flüssigkeitsspiegel im Behälter 8 sinkt bis zur Beendigung der Charge. Dies gibt den einfachsten Betrieb, währenddessen keine Lauge zugespeist noch abgezogen werden muß. Bei größeren Chargen wird man den Flüssigkeitsbehälter 8 so bemessen, daß er das Endvolumen einer Charge aufzunehmen vermag; man muß dann während des Betriebes wohl nachspeisen, aber keine Charge ablassen. The position and dimensions of the liquid container 8 are directed from case to case according to the liquid to be evaporated and the operating conditions. With many small batches you can make the container 8 so large that it is a whole Charge can take up from the beginning, and that then with increasing evaporation of the The liquid level in the container 8 drops until the end of the batch. This gives the simplest operation, during which no lye is added or withdrawn got to. In the case of larger batches, the liquid container 8 is dimensioned so that it able to absorb the final volume of a batch; you must then during operation probably make up, but don't drain any batch.
Der Langrohrapparat hat bekanntlich die Eigenschaft, daß er selbst als Flüssigkeitspumpe wirkt, d. h. daß die Rohre unten nur bis zu einer geringen Höhe mit Flüssigkeit gefüllt werden müssen, und daß dann der entwickelte Dampf die Flüssigkeit von selbst mit sich nach oben reißt, so daß sie durch eigenes Gefälle wieder dem Vorratsbehälter zuläuft. Es ist nun dtlrchaus nicht nötig, daß der Flüssigkeitsstand im Vorratsbehälter übereinstimme mit dem Flüssigkeitsstand in den Rohren des Verdampfapparates. Er kann und wird normalerweise höher liegen; die Einstellung erfolgt durch ein von Hand oder automatisch bedientes Drosselorgan 10 in der Verbindungsleitung 9. As is well known, the long-pipe apparatus has the property that it itself acts as a liquid pump, d. H. that the pipes down only up to a low Height must be filled with liquid, and that then the vapor evolved the Liquid pulls upwards by itself, so that it falls by its own gradient runs back to the reservoir. It is not necessary that the liquid level in the reservoir match the liquid level in the tubes of the evaporator. It can and usually will be higher; the setting is made by a from Manually or automatically operated throttle device 10 in the connecting line 9.
Abb. 2 stellt eine Erweiterung des Gedankens dar, indem auf -einen zentralen Eindampfapparat I, beispielsweise 2, unter Umständen verschieden große Flüssigkeitsbehälter 2 und 3 geschaltet werden können, von denen jeder durch Abschließungen 4-6 und 5-7 vollständig vom Verdampfapparat abgesperrt werden kann. Der Gedanke ist in Abb. 3, die einen Grundriß darstellt, noch weitergeführt, indem auf einen zentralen Eindampfapparat 1 sechs verschiedene Flüssigkeitsbehälter 2 bis 7 zum oder abgeschaltet werden können. Dies ist dann von Vorteil, wenn verschiedene kleine Chargen einzudampfen sind, wobei nicht eine und dieselbe Flüssigkeit zur Verarbeitung kommt, sondern wobei sehr verschiedene Flüssigkeiten rasch hintereinander zu verarbeiten sind. Während eine Charge in Arbeit ist, kann die folgende schon vorbereitet werden, und falls sich die Flüssigkeiten nicht vermischen dürfen, so kann ein Flüssigkeitsbehälter speziell als Spülbehälter verwendet werden, der dann mit einer Spülflüssigkeit, am besten mit heißem Kondensat, arbeitet. Es wird dann also zwischen jede eigentliche Charge eine kurze Eindampfung von Kondensat eingeschaltet, wodurch die Apparatur am besten gereinigt wird. Fig. 2 represents an extension of the idea by clicking on -ein central evaporator I, for example 2, may be of different sizes Liquid tanks 2 and 3 can be switched, each of which by closures 4-6 and 5-7 can be completely shut off from the evaporator. The thought is continued in Fig. 3, which shows a floor plan, by clicking on a central evaporator 1 six different liquid containers 2 to 7 for or can be switched off. This is an advantage when different small Evaporate batches are, whereby not one and the same liquid comes for processing, but with very different liquids in rapid succession are to be processed. While a batch is in progress, the next one can already be be prepared, and if the liquids are not allowed to mix, so a liquid container can be used specifically as a rinsing container, which then works with a rinsing liquid, preferably with hot condensate. It will then So a short evaporation of condensate switched on between each actual batch, which is the best way to clean the equipment.
Diese Möglichkeit, einzelne Chargen und auch das Auswaschen unmittelbar aufeinander folgen zu lassen, ist für die Brüdenverdichtung besonders angenehm, wo es immer eine Störung bedeutet, wenn man den Kompressor abstellen muß. This possibility of individual batches and washing out immediately to let them follow one another is particularly pleasant for the vapor compression, where it always means a malfunction when you have to turn off the compressor.
Das Zuschalten von verschiedenen Flüssigkeitsbehältern auf einen Verdampfapparat hat aber auch noch einen weiteren Vorteil bezüglich der Wahl des Konstruktionsmaterials. The connection of different liquid containers to one But the evaporator also has another advantage in terms of the choice of the Construction material.
Wenn z. B. verschiedene Flüssigkeiten zur Eindampfung gelangen, von denen einzelne Eisen angreifen, so kann man den verhältnismäßig kleinen Verdampfungsapparat aus Kupfer oder einem entsprechend widerstandsfähigen Material bauen, ebenfalls einzelne Flüssigkeitsbehälter, während die übrigen aus Eisen genommen werden können. Es wird also nur das dringend Nötigste aus dem teueren Material hergestellt.If z. B. reach different liquids for evaporation, of which are attacked by individual irons, one can use the comparatively small evaporation apparatus Build from copper or a correspondingly resistant material, too individual liquid containers, while the rest can be made of iron. So only what is urgently needed is made from the expensive material.
Abb. 4 zeigt eine weitere Ausbaumöglichkeit speziell für Flüssigkeiten, die beim Erwärmen und Verdampfen geringe Inkrustationengeben, wie z. B. gewöhnliches Wasser, welches beim Erhitzen das Bicarbonat abgibt. Fig. 4 shows another expansion option especially for liquids, which give small incrustations during heating and evaporation, such as B. ordinary Water, which releases the bicarbonate when heated.
An den Verdampfapparat 1 ist wieder ein Flüssigkeitsbehälter 2 angeschlossen. Die aus dem Verdampfer kommende Flüssigkeit läuft durch das Rohr 3 unter ein Filter 4, durch welches suspendierte Stoffe zurückgehalten werden, steigt dann geklärt in den oberen Teil 5 des Gefäßes 2 und von dort wieder durch die Leitung 6 zum Eindampfungsapparat. Da dieFlüssigkeit sehr rasch durch die Rohre des Eindampfapparates geht, so findet die Ausscheidung solcher Carbonate gewöhnlich erst nachher statt, und durch die Filtration der Flüssigkeit nach dem Verdampfapparat kann die größte Menge der Inkrusten vermieden werden. Zu diesem Zwecke wird auch die zugespeiste frische Flüssigkeit vor das Filter gegeben, wie beispielsweise durch das Rohr 7 in die Leitung 3, so daß sie sofort erhitzt und die Bicarbonate ebenfalls ausgeschieden werden.A liquid container 2 is again connected to the evaporator 1. The liquid coming from the evaporator runs through the pipe 3 under a filter 4, by which suspended substances are retained, then rises clarified into the upper part 5 of the vessel 2 and from there again through the line 6 to the evaporation apparatus. Since the liquid passes very quickly through the tubes of the evaporator, so finds the excretion of such carbonates usually takes place only afterwards, and by the Filtration of the liquid after the evaporator can remove the largest amount of incrustations be avoided. The fresh liquid that is fed in is also used for this purpose given in front of the filter, such as through the pipe 7 in the line 3, so that they are heated immediately and the bicarbonates are also excreted.
Letzterer Vorgang kann nach Abb. 5 auch so bewerkstelligt werden, daß die Flüssigkeit den Flüssigkeitsbehälter 2 von oben nach unten durchfließt, und daß die frisch zugespeiste Flüssigkeit durch die Leitung 7 in den oberen dampferfüllten Teil 5 des Flüssigkeitsbehälters 2 über eine Rieselvorrichtung 8 geführt wird, wo sie erwärmt und zum Abgeben der Inkrusten veranlaßt wird. Es ist m Abb. 5 in der Leitung 6 beispielsweise noch eine Pumpe g vorgesehen, welche den natürlichen Flüssigkeitsumlauf unterstützen kann, wenn die Widerstände des Filters 4 zu groß waren. The latter process can also be carried out as shown in Fig. 5, that the liquid flows through the liquid container 2 from top to bottom, and that the freshly fed liquid was filled with steam through line 7 into the upper one Part 5 of the liquid container 2 is passed over a trickle device 8, where it is heated and caused to dispense the incrustations. It is m Fig. 5 in the Line 6, for example, a pump g provided, which the natural fluid circulation can support if the resistances of the filter 4 were too large.
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA39149D DE455101C (en) | 1923-01-09 | 1923-01-09 | Process and device for evaporation of liquids |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEA39149D DE455101C (en) | 1923-01-09 | 1923-01-09 | Process and device for evaporation of liquids |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE455101C true DE455101C (en) | 1928-01-25 |
Family
ID=6931209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA39149D Expired DE455101C (en) | 1923-01-09 | 1923-01-09 | Process and device for evaporation of liquids |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE455101C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1059850B (en) * | 1957-01-18 | 1959-06-18 | Udic Sa | Multi-stage evaporation unit for evaporating sugar solutions containing hydrogen chloride |
-
1923
- 1923-01-09 DE DEA39149D patent/DE455101C/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1059850B (en) * | 1957-01-18 | 1959-06-18 | Udic Sa | Multi-stage evaporation unit for evaporating sugar solutions containing hydrogen chloride |
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