DE60107466T2 - Verdampfer mit heizfläche, welche durch einen offenen, absteigenden kanal in form einer konzentrischen spirale gebildet wird - Google Patents

Verdampfer mit heizfläche, welche durch einen offenen, absteigenden kanal in form einer konzentrischen spirale gebildet wird Download PDF

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  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
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Description

  • TECHNISCHER BEREICH
  • Chemotechnik, Öltechnik, Zuckertechnik, Lebensmitteltechnik, Verfahrenstechnik, Kerntechnik, Ökologie, chemische Verfahrenstechnik, Masse- und Energieübertragung, Wärmeübertragung, Wasserbehandlung, Destillation, Dampfkondensation, Saftkochung, industrielle Verarbeitungsanlagen, Verdampfung, Verdampfer, Kristallisationsverdampfer.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die derzeit in der Industrie verwendeten hauptsächlichen Verdampfermodelle sind Bettröhrenverdampfer; Senkrechtröhrenverdampfer, Zwangsumlaufverdampfer; Zwangsumlaufverdampfer mit externer Heizvorrichtung, große Senkrechtrohrverdampfer; Röhrenfallfilmverdampfer; Plattenfallfilmverdampfer. Allgemein setzen sie sich aus drei Hauptteilen zusammen: dem Boden des Verdampfers, der Heizkammer (Calandria) oder Heizdampfkammer und dem/der Verdampferkessel oder Kammer für erzeugten Dampf. Allgemein haben sie einen Auslass im oberen Teil des Apparats und der erzeugte Dampf kann in die Atmosphäre oder zu einem Kondensator strömen oder er kann zum Speisen einer Heizkammer oder eines weiteren mit dem ersten Verdampfer verbundenen Verdampfers verwendet werden, in diesem Fall funktioniert die Heizkammer des zweiten Verdampfers als Kondensator für den im ersten Verdampfer erzeugten Dampf, der auch Verdampfung in der zweiten Einheit produziert, wobei dieser produzierte Dampf zum Speisen der Heizkammer eines weiteren Verdampfers verwendet werden kann, und so weiter bis zu einem Limit, das von der Differenz zwischen der Siedetemperatur der Verdampfungslösung und der in dem Erhitzungsprozess verwendeten Dampftemperatur festgelegt wird, wobei diese Reihenverdampferanordnung mit Mehrfachvakuumverdampfung bezeichnet wird und zum Erhöhen der Leistungsfähigkeit dient. Allgemein befindet sich im Unterteil des Verdampfers der Einlass für die zu verdampfende Flüssigkeit oder verdünnte Lösung sowie der Auslass der konzentrierten Lösung oder Restflüssigkeit; dieser Teil ist hermetisch an die Heizkammer angefügt. Die Heizkammer oder die Heizdampfkammer ist ein aus der/den Außen- und Innenwand/-wänden und dem oberen und unteren Rohrboden gebildetes geschlossenes Gehäuse, wobei diese Rohrböden Träger für eine große Zahl von sie überkreuzenden und sich ausdehnenden Röhren sind, wobei diese Röhren je nach Verdampfermodell eine bestimmte Größe haben; die innere oder äußere Rohroberfläche bildet die Verdampferheizfläche, außerdem hat die Heizkammer Heizdampfeinlässe und Auslässe für Kondensat und nichtkondensierbare Gase. Die Heizkammer ist im Allgemeinen hermetisch an das Unter- und das Oberteil des Kessels angefügt. Der/die Kessel oder Verdampferkammer befindet sich allgemein über der Heizkammer und hat im Oberteil den Abscheider für Mitgeschlepptes oder Schaum und den Auslass für den erzeugten Dampf.
  • Bei dieser Art von Verdampfern erfolgt der Verdampfungsprozess in zwei Schritten: im ersten Schritt erhitzen sie die Flüssigkeit oder Verdampfungslösung im Rohrbündelaustauscher auf den Siedepunkt oder eine höhere Temperatur, im zweiten Schritt fördern sie die heiße Flüssigkeit durch natürliche Konvention oder Wärmeleitung oder mithilfe von Pumpen zu der/dem Verdampfungskammer oder -kessel, in dem der Verdampfungsprozess im Grenzflächenbereich durchgeführt wird; sie haben eine von Röhren oder Böden gebildete Heizfläche und an ihrem Betrieb sind mehrere technische Faktoren beteiligt, wie die Wärmedurchgangszahl, die Wärmeleitung, die Konvektion, die Umlaufgeschwindigkeit der siedenden Flüssigkeit über die Heizfläche, die Erhöhung des Siedepunkts auf Grund des hydrostatischen Drucks, die Grenzfläche Dampf-Flüssigkeit, die chemische Charakteristik der Lösung, die Qualität des verwendeten Heizdampfs. Diese Verdampfer können isoliert als Einzelverdampfapparat oder in Reihe als eine Mehrkörperanlage betrieben werden, wobei in diesem Fall eine Verbindung zwischen den Verdampferrohren mit großem Durchmesser zum Ablassen des Dampfes sowie Rohre für die Flüssigkeit oder verdampfte Lösung, Rohre für die kondensierten Lösungen und Rohre für die nichtkondensierbaren Gase erforderlich sind, wobei jeder Verdampfer oder einzelne Apparat seine eigenen Ventile und Steuersysteme und die entsprechende Instrumentenaustattung zum Messen von Druck und Temperatur an jedem Verdampfer und im Fall einer automatischen Regelung des ganzen Ablaufs benötigt. Während des Betriebs kann es zu Problemen bezüglich dem Mitschleppen der Lösung in dem erzeugten Dampf kommen oder zu Verkrustungen auf der Heizfläche (Rohre oder Böden), die Wartung und richtige Reinigung erfordern.
  • Die Druckschrift CH-A-189866 beschreibt einen Verdampfer, der eine Spiralverdampferplatte mit offenen Kanälen umfasst.
  • QUELLENVERZEICHNIS
  • Bezüglich der Verdampfung und Verdampfern wurden die folgenden Quellen zu Rate gezogen:
    • Chemical Engineering. Coulson and Richarson. Programon Press. 1963. Kap. 6, Seiten 151–229
    • Chemical Technology Encyclopaedia. Kirk Othmer UTEHA. 1962. Bd. 7, Seiten 560–581
    • Crystallization and Evaporation. G Del Tanago. Dossat. 1954. Kap. 2, Seiten 7–232
    • Handbook of Cane Sugar Engineering. E. Hugot. Elsevier. 1980. Kap. 31, Seiten 348–458
    • Unit Operations in Chemical Engineering. G. Brow. Marin 1970. Kap. 32, Seiten 499–518
    • Sugar Cane Manual. Meade Chen. Limusa 1991 Kap. 9, Seiten 241–310
    • Chemical Engineer Manual. Perry & Chilton. McGrow Hill. 1982. Kap. 11, Seiten 29–44
    • Unit Operations Principles. Alan Faust. CECSA 1970. Kap. 19, Seiten 449–495
    • Transport Process & Unit Operations. C. J. Geankopolis. CECSA 1989. Kap. 6, Seiten 405–429.
    • Technology for Sugar Refinery. Oliver Lyle. Chapman & Hall. 1960. Kap. 12, Seiten 276–289.
  • Und die folgenden Artikel zu dem Thema in technologischen Zeitschriften:
    • Cane and Sugar – Oktober 1962, Seiten 48–50. The Forgotten Rillieux Principles. Multiple effect Evaporation and Juices Heating.
    • Alfred L. Webre, M.E., Jackson Industries Inc. Birmingham, Alabama.
    • Cane and Sugar – Januar 1963, Seiten 53–56. The Forgotten Rillieux Principles. Combining Evaporators and Boilers.
    • Alfred L. Webre, M.E., Jackson Industries Inc. Birmingham, Alabama Cane and Sugar – Oktober 1962, Seiten 48–50. The Forgotten Rillieux Principles. Multiple effect Evaporation and Juices Heating.
    • Alfred L. Webre, M.E., Jackson Industries Inc. Birmingham, Alabama.
  • Und die folgenden gewerblichen Fachinformationen:
    • Niro Group Technologies. Januar 1993. Seiten 22 u. 27. Niro Publish A/S. Ole Andersen Dänemark.
    • BMA Information, April 1997, 35/1997. Seiten 21–23
    Veröffentlichung der Braunschweigischen Maschinenbauanstalt AG. Bundesrepublik Deutschland.
  • Der Herstellungsprozess für diese Anlage und die große Zahl von Elementen, die Teil ihres Aufbaus sind, der Betrieb und der hohe Wert qualifizierter Handarbeit beim Zusammenbauen so vieler Stücke und Teile führen dazu, dass der Preis für diese Anlage hoch ist; angesichts des oben Erwähnten und mit der Optimierung einiger der erwähnten technischen Faktoren, der Optimierung des Betriebs, der Einsparung von Energie und Wasser und der billigeren Durchführung des Betriebs als hauptsächlichen Aufgaben konzipierten wir eine neue Verdampferentwicklung mit einer offenen Heizfläche mit einem absteigenden konzentrischen spiralförmigen Kanal, die mit dem vorliegenden Patentantrag geschützt werden soll, da sie eine neue modulare Vorrichtung ist, die sich von der oben erwähnten unterscheidet und effizienter funktioniert.
  • EIGENSCHAFTEN UND MERKMALE
  • Die Haupteigenschaften dieses für den allgemeinen Gebrauch vorgesehenen modularen Verdampfers sind: er ist aus zwei Hauptmodulen oder Verdampfern aufgebaut, die abwechselnd in einer von der Betriebsleistung der Anlage abhängigen Zahl zusammengebaut sind; jedes/jeder dieser Module oder Grundverdampfer ist aus nur zwei Teilen aufgebaut, diese sind: die Heizkammer und ihr entsprechender Kessel, wobei jede Heizkammer die Eigenschaft hat, dass ihre Heizfläche aus einem offenen absteigenden Kanal in (kreisförmiger oder rechteckiger) konzentrischer Spiralform besteht; in einem der Module verläuft der Kanal vom Umfang zur Mitte der Heizfläche und in dem anderen Modul verläuft der Kanal von der Mitte der Heizfläche bis zu ihrem Umfang, was zulässt, dass die Erhitzung und die Verdampfung von Flüssigkeit oder Prozesslösung gleichzeitig durchgeführt werden, weil die Flüssigkeit oder Lösung am Boden und an den Seiten des Kanals bequem erhitzt wird und die Verdampfung an der Grenzfläche Dampf-Flüssigkeit, d.h. an der ganzen Flüssigkeitsoberfläche, stattfindet [sic·1]; die Neigung oder der hydraulische Gradient des offenen Kanals erzeugt eine Flüssigkeitsströmung in Richtung der absteigenden Spirale und der erzeugte Dampf dient zum Erhitzen des anschließenden Moduls, sodass das Verdampfungssystem als eine Mehrfachvakuumverdampfsanlage funktioniert, was die folgenden Merkmale zulässt:
    • Erstens. Energieeinsparung; der Verdampfungsprozess wird mit einer minimalen Differenz zwischen der Temperatur der Flüssigkeit oder Verdampfungslösung und dem Dampf, der Strömung oder dem Erhitzungsmittel durchgeführt. Die zu verdampfende Flüssigkeit oder Lösung braucht nicht bis auf ihren Siedepunkt erhitzt zu werden, weil nur ein minimaler Temperaturanstieg erforderlich ist, bis die kinetische Energie in den Flüssigkeitsmolekülen erhöht wird und einige von ihnen zum Entweichen als Dampf durch die an die gasförmige Phase angrenzende Oberfläche gebracht werden.
    • Zweitens. Der Kontaktbereich der Flüssigkeit mit der gasförmigen Phase ist größer, sodass die Oberfläche der Flüssigkeit, die in dem offenen Kanal fließt, jederzeit mit der gasförmigen Phase in Berührung ist, wodurch die verdampften Flüssigkeitsmodule über den ganzen Grenzflächenbereich entweichen und sich schnell herausbewegen können, wodurch die Verdunstungsleistung pro Fläche vergrößert wird, was ein Unterschied zu konventionellen Rohrverdampfern ist, bei denen die Flüssigkeit oder Lösung in den Rohren bis auf eine Temperatur erhitzt wird, die dem Siedepunkt entspricht oder etwas höher ist, und die Verdampfung erfolgt, wenn die Flüssigkeit den Endteil der Rohre erreicht und mit der gasförmigen Phase in Kontakt kommt.
    • Drittens. Durch den dank der Neigung oder dem hydraulischen Gradienten des offenen Kanals, die/der 0,01 m pro Meter bis 0,600 m pro Meter betragen kann, absteigenden Lösungsstrom wird die Flüssigkeitszirkulation auf der beheizten Fläche erhöht, wodurch die durch Konvektion und Wärmeleitung bedingte natürliche Wärmeübertragung optimiert wird, sodass die Gesamtwärmeübergangszahl des Flüssigkeitsfilms an der Heizfläche größer ist.
    • Viertens. Auf der Neigung oder dem hydraulischen Gradienten des offenen Kanals, die/der 0,01 m pro Meter bis 0,600 m pro Meter betragen kann, ist die Dicke des auf der Heizfläche zirkulierenden Stroms relativ klein, sodass ein Fallfilm-Flüssigkeitseffekt mit einheitlichem Strom verursacht wird.
    • Fünftens. Die Verdampfung erfolgt kontinuierlich, sodass die Flüssigkeit oder Verdampfungslösung während des gesamten Prozesses mit der Heizfläche in Kontakt ist. Weil die Flüssigkeit in Spiralform mit einer Neigung oder einem hydraulischen Gradienten abwärtsfließt, die/der je nach der Flüssigkeitscharakteristik oder der Prozesslösung 0,01 m pro Meter bis 0,600 m pro Meter betragen kann.
    • Sechstens. Die Zerstörung von thermolabilen Substanzen [sic·2], da die Flüssigkeit oder Verdampfungslösung nicht bis auf ihren Siedepunkt erhitzt werden muss, wo durch das Risko der Farbzunahme in Lebensmittelprodukten wie in Verdampfungssystemen mit Erhitzen bis auf den Siedepunkt konzentrierten Säften reduziert wird.
    • Siebtens. Da es keine Wiedererhitzung gibt, werden die Risiken des Mitschleppens oder von Verkrustungen von Flüssigkeit, die bei anderen Arten von Verdampfern sehr häufig sind, minimiert.
    • Achtens. Die mit dem hydrostatischen Druck verbundene Erhöhung der Siedetemperatur der Flüssigkeit wird vermieden, da es sich um einen offenen Kanal mit einer berechneten Neigung handelt, sodass der Flüssigkeitsoberflächenpegel auf dem Boden des Kanals in jedem der Grundverdampfermodule praktisch gleich bleibt.
    • Neuntens. Wegen der besonderen Konstruktion der Grundverdampfermodule und der alternativen Art, wie sie zusammengebaut sind, wird der Verdampfer in einem Mehrfachvakuumverdampfungssystem betrieben, in dem der von der ersten Verdampfereinheit erzeugte Dampf die Heizkammer der zweiten Verdampfereinheit speist und der in dieser Einheit erzeugte Dampf die Heizkammer der nächsten Verdampfungseinheit speist und so weiter, bis die Temperaturunterschiede zwischen dem Heizdampf und der Flüssigkeit oder Verdampfungslösung es zulassen oder die Betriebsdruck- oder Prozessbedingungen erfüllt werden.
    • Zehntens. Wegen seiner Bauweise und Kondensatabscheidungsmethode kann dieser Verdampfer als Destillator verwendet werden, der die erzeugten Kondensate in jedem Grundverdampfermodul trennt, was ein sehr nützliches Merkmal zum Erhalten von destilliertem Wasser oder Kondensatwasser, destillierten Erdölderivaten, in der Brennstofftrennung, der Abscheidung von ätherischen Ölen, Alkohol usw. ist.
    • Elftens. Wegen seiner Bauweise und der Verdampfungsmethode kann dieser Verdampfer auch als flüssigkeits- oder lösungsgespeiste Kühlanlage verwendet werden, die als Verdampfungskühlanlage funktioniert, was ein sehr nützliches Merkmal ist, um in einigen Prozessen erzeugtes warmes Wasser zu kühlen und es wiederzuverwenden oder um das Wasser mit einer niedrigeren Temperatur in den Abfluss abzulassen.
    • Zwölftens. Mit der Installation eines entsprechenden Einspeisungssystems für die gesättigte Lösung und die Dampfzusatzeinlässe in einigen Grundverdampfermodulen kann dieser Verdampfer mit diesem Merkmal zur Vergrößerung von Kristallen, die sich in einer übersättigten Lösung der Mutterlauge in Suspension befinden, z.B. Zu ckerkristalle, mineralische Salzkristalle usw., entsprechend den Prozesserfordernissen verwendet werden.
    • Dreizehntens. Dadurch, dass er in einem Mehrfachvakuumverdampfungssystem betrieben wird, spart dieser Verdampfer Wasser, das in dem allgemeinen Kondensator, der mit dem Auslass für den erzeugten Dampf des letzten Moduls verbunden ist, für die Kondensation benötigt wird.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen modularen Verdampfer nach Anspruch 1 für den allgemeinen Gebrauch, der aus zwei Modulen oder Grundverdampfern besteht, deren Heizflächen von einem offenen Kanal gebildet werden, der in einer absteigenden konzentrischen Spiralform mit einer ausreichenden Neigung gebaut ist, sodass die Flüssigkeit oder Verdampfungslösung in dem Kanal abwärts fließt, während sie bequem erhitzt wird, um gleichzeitig zu verdampfen; in einem der Module verläuft der offene Kanal vom Umfang zur Mitte des Moduls und beim anderen Modul verläuft der offene Kanal von der Mitte zum Umfang. Der in jedem Modul oder Grundverdampfer erzeugte Dampf wird zum Speisen der Heizkammer des nächsten Moduls oder Grundverdampfers verwendet, obwohl dieser modulare Verdampfer eine alleinstehende Einheit ist, arbeitet er als Mehrfachverdampfungssystem. Die Einzelheiten dieses neuen Verdampfers werden in der folgenden Beschreibung und in den 19 Darstellungen, die auf 16 Seiten als Figuren mit Bezugszeichen der Teile jeder Darstellung angehängt sind, deutlich dargestellt.
  • 1 (S. 1/16) ist eine konventionelle freie Perspektive des offenen Kanaltyps mit kreisförmigem Boden, der einer der drei Kanaltypen ist, die als für den Aufbau des Verdampfers am besten geeignet gelten, wobei diese Art von Kanal vorzugsweise verwendet wird, wenn der Verdampfer einen kreisförmigen Querschnitt hat (16 und 17, S. 13/16 und 14/16), in 1 (S. 1/16) und im Querschnitt (1, S. 1/16) wird in beiden Darstellungen gezeigt, wie dieser offene Kanal mit kreisförmigem Boden sich aus drei Teilen zusammensetzt: dem kreisförmigen Boden (Nr. 5, 1 und 1b, S. 1/16) und den zwei seitlichen vertikalen Wänden (Nr. 4 und 6, 1 und 1b, S. 1/16), wobei die Abmessungen von der Betriebsleistung der Anlage und dem hydraulischen Gradienten abhängen, wobei der Drehungshalbmesser des kreisförmigen Bodens (r, 1 und 1b, S. 1/16) halb so breit wie der Kanal (A, 1 und 1b, S. 1/16) ist und die Höhe (h, 1 und 1b, S. 1/16) am Anfang der Spirale an beiden vertikalen Seitenwänden gleich ist, wobei die Breite des Kanals (A, 1 und 1b, S. 1/16) als Minimum betrachtet wird, wobei die Seitenwandhöhe danach in der absteigenden Spirale im Verhältnis zum hydraulischen Gradienten zunimmt. Der offene Kanal mit kreisförmigem Boden beginnt an dem inneren Rand des oberen Trägers der Heizfläche (Nr. 3, 1 und 1b, S. 1/16) und endet an dem inneren Rand des unteren Trägers (Nr. 7, 1 und 1b, S. 1/16), wobei die Länge des offenen Kanals im Fall eines kreisförmigen Verdampfers vom Gesamtdurchmesser der Konstruktion und dem Hauptrohrdurchmesser abhängt oder im Fall eines rechteckigen Verdampfers von den Längen- und Breitenabmessungen der Konstruktion und des Hauptrohres abhängt.
  • 2 (S. 2/16) zeigt eine freie konventionelle Perspektive eines offenen Kanals mit flachem Boden, der als optimal für diesen Verdampfertyp betrachtet wird, wobei dieser Kanaltyp vorzugsweise verwendet wird, wenn der Verdampfer einen rechteckigen Querschnitt hat (18 und 19, S. 15/16 und 16/16). In 2 (S. 2/16) und ihrem Querschnitt (2b, S. 2/16) und in den [sic·3] zwei Seitenwänden (Nr. 9 und 11, 2 und 2b, S. 2/16) ändern sich die Abmessungen in Abhängigkeit von der Betriebsleistung der Anlage und dem hydraulischen Betriebsgradienten, allgemein beginnt die Breite des offenen Kanals mit flachem Boden an dem inneren Rand (Nr. 8, 2 und 2b, S. 2/16) des oberen Trägers der Heizfläche und endet an dem Rand (Nr. 12, 2 und 2b, S. 2/16) des unteren Trägers, wobei die Länge des Kanals im Fall eines kreisförmigen Verdampfers vom Gesamtdurchmesser der Konstruktion und dem Hauptrohrdurchmesser abhängt oder im Fall eines rechteckigen Verdampfers von den Breiten- und Längenabmessungen der Konstruktion und der Breiten- und Längenabmessungen des Hauptrohres abhängt.
  • 3 (S. 3/16) ist eine freie konventionelle Perspektive eines offenen Kanals mit konischem Boden und 3b ist sein Querschnitt, wobei dies ein zur Verwendung für diesen Verdampfertyp empfohlener Kanaltyp ist. Dieser Kanaltyp wird vorzugsweise für Spezialfälle verwendet, in denen das spezielle Prozessmaterial ihn erforderlich macht, obwohl ein Verdampfer mit kreisförmigem oder rechteckigem Querschnitt verwendet werden kann. Der offene Kanal mit konischem Boden wird von drei Teilen gebildet, dem konischen Boden (Nr. 16 und Nr. 19, 3 und 3b, S. 3/16) und zwei vertikalen Seitenwänden (Nr. 15 und Nr. 17, 3 und 3b, S. 3/16), die einen Winkel bilden, der vom Prozessmaterialtyp und dem hydraulischen Gradienten abhängt, wobei die freien Enden der beiden geneigten Abschnitte mit den vertikalen Wänden verbunden sind, die Mindestwandhöhe die Breite des Kanals (A, 3 und 3b, S. 3/16) ist, die Abmessungen dieser Abschnitte abhängig von der Betriebsleistung und dem hydraulischen Betriebsgradienten der Anlage verschieden sind, der Kanal mit konischem Boden an dem oberen Rand der Heizfläche (Nr. 14, 3 und 3b, S. 3/16) beginnt und an dem inneren Tragrand (Nr. 18, 3 und 3b, S. 3/16) endet; die Länge des Kanals hängt im Fall eines kreisförmigen Verdampfers vom Gesamtdurchmesser der Konstruktion und dem Hauptrohrdurchmesser ab oder im Fall eines rechteckigen Verdampfers von der Länge und Breite der Konstruktion und des Hauptrohres.
  • 4 (S. 4/16) ist eine Darstellung einer kreisförmigen konzentrischen Spirale, die einen offenen Kanal hat, wobei es sich um einen Verdampfer zylindrischer Außenform handelt, wobei der größte Kreis eine Anlagenansicht des Verdampferkessels ist, die den maximalen Innendurchmesser zeigt; der als Nummer 3 bezeichnete innere Kreis stellt das Hauptrohr dar, durch das der Dampf strömt. Wenn der Strom der Flüssigkeit oder die Verdampfungslösung vom Umfang zur Mitte strömt, verläuft die Spirale von Punkt 1 zu Punkt 2, wenn der Flüssigkeits- oder Verdampfungslösungsstrom von der Mitte zum Umfang strömt, verläuft die Spirale von Punkt 2 zu Punkt 1.
  • 5 (S. 4/16) ist eine Darstellung einer rechteckigen oder rechtwinkligen konzentrischen Spirale, die einen offenen Kanal hat, wobei es sich um einen Verdampfer rechteckiger Gestalt handelt. Das größere Rechteck ist eine Anlagenansicht des Kessels, die die inneren Breiten- und Längenabmessungen zeigt, das als 3 gekennzeichnete innere Rechteck ist die Anlagenansicht des Innenrohres, durch das der Dampf strömt. Wenn der Strom der Flüssigkeit oder die Verdampfungslösung vom Umfang zur Mitte strömt, verläuft die Spirale von Punkt 1 zu Punkt 2, wenn der Flüssigkeits- oder Verdampfungslösungsstrom von der Mitte zum Umfang strömt, verläuft die Spirale von Punkt 2 zu Punkt 1.
  • 6 (S. 5/16) ist eine Darstellung der Anlagenansicht der Heizkammer eines Grundverdampfermoduls mit einer Heizfläche in Form eines offenen Kanals mit kreisförmigem Boden in einer absteigenden Spiralform und mit einer Flüssigkeit oder Verdampfungslösung, die vom Umfang zu der Mitte strömt, wobei ihre Hauptteile wie folgt nummeriert sind: das Hauptrohr Nr. 1, die Heizfläche Nr. 5, die Trennungsträger unter der Heizfläche Nr. 6, die Außenwand der Heizkammer Nr. 7, die nichtkondensierbaren Gase Nr. 11, der Kondensatauslass Nr. 12, der Auslass für die konzentrierte Lösung Nr. 13, der Einlass für die verdünnte Lösung Nr. 14 und der Auslass für den erzeugten Dampf Nr. 15.
  • 7 (S. 6/16) ist die Darstellung einer Querschnittansicht der Heizkammer eines Moduls in dem kreisförmigen Grundverdampfer mit einer Heizfläche in Form eines offenen Kanals mit kreisförmigem Boden in einer absteigenden Spiralform und mit einer Flüssigkeit oder Verdampfungslösung, die vom Umfang zur Mitte strömt, wobei ihre Hauptteile wie folgt nummeriert sind: das Hauptrohr Nr. 1, die Verbindungsstellen Nr. 2, der Hauptrohrträger Nr. 3, die oberen Halter Nr. 4, die Heizfläche des offenen Kanals mit kreisförmigem Boden Nr. 5, die Trennungsträger Nr. 6, die Außenwand der Heizkammer Nr. 7, die Dampfeinlaufanschlüsse, Nr. 8, der Innenteil der Heizkammer Nr. 9, die untere Abdeckung der Heizkammer Nr. 10, der Auslass für die nichtkondensierbaren Gase Nr. 11, der Kondensatauslass Nr. 12, der Auslass für die konzentrierte Lösung Nr. 13, der Einlass für die verdünnte Lösung Nr. 14, der Auslass für erzeugten Dampf Nr. 15.
  • 8 (S. 7/16) ist eine freie konventionelle Darstellung der Heizkammer in einem Grundverdampfermodul in dem kreisförmigen Grundverdampfer mit einer Heizfläche in Form eines offenen Kanals mit kreisförmigem Boden in einer absteigenden Spiralform und mit einer Flüssigkeit oder Verdampfungslösung, die vom Umfang zur Mitte strömt; diese zeigt, wie die verschiedenen Teile der Heizkammer zusammengebaut sind, und ihre Einzelteile in jedem Teil. Die Teile haben die gleiche Nummerierung wie 6 (S. 5/16) und 7 (S. 6/16), ihre Einzelteile sind mit der entsprechenden Nummer für das jeweilige Teil sowie einem Buchstaben gekennzeichnet.
  • 9 (S. 8/16) ist die Anlagenansicht des oberen Teils der Heizkammer in einem der Module im kreisförmigen Grundverdampfer mit einer Heizfläche in Form eines offenen Kanals mit kreisförmigem Boden in einer absteigenden Spiralform und mit einer Flüssigkeit oder Verdampferlösung, die von der Mitte zum Umfang strömt, wobei seine Teile wie folgt nummeriert sind: die Trägerführung des zentralen Rohrs Nr. 16, die Heizfläche Nr. 20, die Trennungsträger unter der Heizfläche Nr. 21, die Außenwand der Heizkammer Nr. 24, der Dampfversorgungseinlass der Heizkammer Nr. 28, der Auslass für nichtkondensierbare Gase Nr. 26, die Anschlüsse für die Kondensatauslässe Nr. 22, der Auslass für die konzentrierte Lösung Nr. 25 und der Einlass für die verdünnte Lösung Nr. 27.
  • 10 (S. 9/16) ist der Querschnitt der Heizkammer eines der kreisförmigen Grundverdampfermodule mit einer Heizfläche in Form eines offenen Kanals mit kreisförmigem Boden in einer absteigenden Spiralform und mit einer Flüssigkeit oder Verdampfungslösung, die von der Mitte zum Umfang strömt, wobei ihre Teile wie folgt nummeriert sind: die Trägerführung des zentralen Rohrs Nr. 16, der obere Abstandhalter Nr. 17, die Heizfläche mit offenem Kanal mit kreisförmigem Boden Nr. 20, die Trennungsträger Nr. 21, die Außenwand der Heizkammer Nr. 25, die Anschlüsse für die Kondensatauslässe Nr. 22, die Innenwand der Heizkammer Nr. 19, die Bodenabdeckung der Heizkammer Nr. 23, der Auslass für nichtkondensierte Gase Nr. 26, der Auslass für die konzentrierte Lösung Nr. 25 und der Einlass für die verdünnte Lösung Nr. 27, der Dampfversorgungseinlass zu der Heizkammer Nr. 28.
  • 11 (S. 10/16) ist die freie konventionelle Darstellung der Heizkammer in einem der kreisförmigen Grundverdampfermodule mit einer Heizfläche in Form eines offenen Kanals mit kreisförmigem Boden in einer absteigenden Spiralform und mit einer Flüssigkeit oder Verdampfungslösung, die von der Mitte zum Umfang strömt, und lässt erkennen, wie die verschiedenen Teile der Heizkammer zusammengebaut sind, und soll die Einzelteile jedes Bauteils kenntlich machen. Die Teile haben die gleiche Nummerierung wie 9 (S. 8/16) und 10 (S. 9/16), ihre Einzelteile sind mit der entsprechenden Nummer für das jeweilige Teil sowie einem Buchstaben gekennzeichnet.
  • 12 (S. 11/16) ist eine Anlagenschnittansicht des Verdampferkessels, der am oberen Teil der Heizkammer angebaut ist, in einem der Module des kreisförmigen Grundverdampfers mit einer Heizfläche in Form eines offenen Kanals mit kreisförmigem Boden in einer absteigenden Spiralform und mit einer Flüssigkeit oder Verdampfungslösung, die vom Umfang zur Mitte strömt, wobei seine Teile wie folgt nummeriert sind: der komplette Verdampferkesselabschnitt Nr. 30, der obere Flansch des zylindrischen Kessels 30a, die Kontrollfenster Nr. 31, der Eingang für die Bedienkraft Nr. 32, die Träger der oberen Halter (Nr. 4, 7, S. 6/16) der Heizkammer sind mit Nr. 33 bezeichnet.
  • 13 (S. 11/16) ist eine Querschnittansicht des Verdampferkesselabschnitts, der am oberen Teil der Heizkammer angebaut ist, in einem der Module des kreisförmigen Grundverdampfers mit einer Heizfläche in Form eines offenen Kanals mit kreisförmigem Boden in einer absteigenden Spiralform und mit einer Flüssigkeit oder Verdampfungslösung, die vom Umfang zur Mitte strömt, wobei seine Teile wie folgt nummeriert sind: der komplette zylindrische Verdampferkessel Nr. 30, der obere Flansch des zylindrischen Kessels Nr. 30a, die Wand des zylindrischen Kessels Nr. 30b, der untere Flansch des Kessels Nr. 30c, die Kontrollfenster Nr. 31, die Träger der oberen Halter (Nr. 4, 7, S. 6/16) der Heizkammer sind mit Nr. 33 bezeichnet.
  • 14 (S. 12/16) ist eine Querschnittansicht des Verdampferkesselabschnitts, der am oberen Teil der Heizkammer angebaut ist, in einem der Module des kreisförmigen Grundverdampfers mit einer Heizfläche in Form eines offenen Kanals mit kreisförmigem Boden in einer absteigenden Spiralform und mit einer Flüssigkeit oder Verdampfungslösung, die von der Mitte zum Umfang strömt, wobei seine Teile wie folgt nummeriert sind: der komplette Verdampferkessel Nr. 40, der obere Flansch des zylindrischen Kessels Nr. 41, der Eingang für die Bedienkraft Nr. 42, die Träger der oberen Halter (Nr. 17, 10, S. 9/16) der Heizkammer sind mit Nr. 44 bezeichnet.
  • 15 (S. 12/16) ist eine Querschnittansicht des Verdampferkesselabschnitts, der am Oberteil der Heizkammer angebaut ist, in einem der Module des kreisförmigen Grundverdampfers mit einer Heizfläche in Form eines offenen Kanals mit kreisförmigem Boden in einer absteigenden Spiralform und mit einer Flüssigkeit oder Verdampfungslösung, die von der Mitte zum Umfang strömt, wobei seine Teile wie folgt nummeriert sind: der komplette Verdampferkessel Nr. 40, der obere flache Flansch Nr. 40a, die zylindrische Wand Nr. 40b, der untere flache Flansch Nr. 40c, die Kontrollfenster Nr. 41, die Träger der oberen Halter (Nr. 17, 10, S. 9/16) der Heizkammer sind mit Nr. 44 bezeichnet.
  • 16 (S. 13/16) ist eine Querschnittansicht eines kreisförmigen Verdampfers, der am Oberteil der Heizkammer angebaut ist, in einem der Module des kreisförmigen Grundverdampfers mit einer Heizfläche in Form eines offenen Kanals mit kreisförmigem Boden in einer absteigenden konzentrischen Spiralform, der eine von oben nach unten verlaufende strukturelle Anordnung hat mit einem Grundverdampfermodul, in dem die Strömung der Flüssigkeit oder Verdampfungslösung vom Umfang zur Mitte verläuft, gefolgt von einem zweiten Grundverdampfermodul, in dem die Strömung der Flüssigkeit oder Verdampfungslösung von der Mitte zum Umfang verläuft, und dann einem dritten Modul wie dem ersten und anschließend können nach Bedarf beliebig viele Module angebaut sein, wobei die Teile wie folgt nummeriert sind: die obere Verdampferabdeckung Nr. 55, der an das Oberteil der Heizkammer mit einer Strömung vom Umfang zur Mitte (12 und 13, S. 11/16) angebaute Kesselabschnitt Nr. 56, die Heizkammer mit einer Strömung vom Umfang zur Mitte (6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) Nr. 57; der an das Oberteil der Heizkammer mit einer Strömung von der Mitte zum Umfang (14 und 15, S. 12/16) angebaute Kesselabschnitt Nr. 58; die Heizkammer mit einer Strömung von der Mitte zum Umfang (9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) Nr. 59, der Flüssigkeits- oder Verdampfungslösungseinlass Nr. 60, der Dampfversorgungseinlass zu der ersten Heizkammer Nr. 61, der Auslass für die konzentrierte Lösung Nr. 62, der Auslass für den erzeugten Dampf am letzten Grundverdampfermodul, der direkt zum Kondensa tor führt, Nr. 63, die Kondensatauslässe in jeder Heizkammer mit ihrem entsprechenden Auslass für nichtkondensierbare Gase Nr. 64.
  • 17 (S. 14/16) ist eine Querschnittansicht eines Verdampfers, der am Oberteil der Heizkammer angebaut ist, in einem der Module des kreisförmigen Grundverdampfers mit einer Heizfläche in Form eines offenen Kanals mit kreisförmigem Boden in einer absteigenden konzentrischen Spiralform, der eine von oben nach unten verlaufende strukturelle Anordnung hat mit einem Grundverdampfermodul, in dem die Strömung der Flüssigkeit oder Verdampfungslösung von der Mitte zum Umfang verläuft, gefolgt von einem zweiten Grundverdampfermodul, in dem die Strömung der Flüssigkeit oder Verdampfungslösung vom Umfang zur Mitte verläuft, und dann einem dritten Modul wie dem ersten und anschließend können nach Bedarf beliebig viele Module angebaut sein, wobei die Teile wie folgt nummeriert sind: die obere Verdampferabdeckung Nr. 65, der an das Oberteil der Heizkammer angebaute Kesselabschnitt mit einer Strömung von der Mitte zum Umfang (14 und 15, S. 12/16) Nr. 66, die Heizkammer mit einer Strömung von der Mitte zum Umfang (9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) Nr. 67; der an das Oberteil der Heizkammer angebaute Kesselabschnitt mit einer Strömung vom Umfang zur Mitte (12 und 13, S. 11/16) Nr. 68; die Heizkammer mit einer Strömung vom Umfang zur Mitte (6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) Nr. 69, der Flüssigkeits- oder Verdampfungslösungseinlass Nr. 70, der Dampfversorgungseinlass zu der ersten Heizkammer Nr. 71, der Auslass für die konzentrierte Lösung Nr. 72, der Auslass für den erzeugten Dampf am letzten Grundverdampfermodul, der direkt zum Kondensator führt, Nr. 73, die Kondensatauslässe in jeder Heizkammer mit ihrem entsprechenden Auslass für nichtkondensierbare Gase Nr. 74.
  • 18 (S. 15/16) ist eine Querschnittansicht eines rechteckigen Verdampfers mit einer Heizfläche in Form eines offenen Kanals mit einem flachen Boden (2 und 2b; S. 2/16) in einer absteigenden konzentrischen rechteckigen Spiralform (5; S. 4/16), der eine von oben nach unten verlaufende strukturelle Anordnung hat mit einem Grundverdampfermodul, in dem die Strömung der Flüssigkeit oder Verdampfungslösung vom Umfang zur Mitte verläuft, gefolgt von einem zweiten Grundverdampfermodul, in dem die Strömung der Flüssigkeit oder Verdampfungslösung von der Mitte zum Umfang verläuft, und dann einem dritten Modul wie dem ersten und anschließend können nach Bedarf beliebig viele Module angebaut sein, wobei die Teile wie folgt nummeriert sind: die obere Verdampferabdeckung Nr. 75, der an das Oberteil der Heizkammer angebaute Kesselabschnitt mit einer Strömung vom Umfang zur Mitte Nr. 76, die Heizkammer mit einer Strömung vom Umfang zur Mitte 77; der an das Oberteil der Heizkammer angebaute Kesselabschnitt mit einer Strömung von der Mitte zum Umfang Nr. 78; die Heizkammer mit einer Strömung von der Mitte zum Umfang Nr. 79, der Flüssigkeits- oder Verdampfungslösungseinlass Nr. 80, der Dampfversorgungseinlass zu der ersten Heizkammer Nr. 81, der Auslass für die konzentrierte Lösung Nr. 82, der Auslass für den erzeugten Dampf am letzten Grundverdampfermodul, der direkt zum Kondensator führt, Nr. 83, die Kondensatauslässe in jeder Heizkammer mit ihrem entsprechenden Auslass für nichtkondensierbare Gase Nr. 84.
  • 19 (S. 16/16) ist eine Querschnittansicht des rechteckigen Verdampfers mit einer Heizfläche in Form eines offenen Kanals mit flachem Boden in einer absteigenden rechteckigen konzentrischen Spiralform, der eine von oben nach unten verlaufende strukturelle Anordnung hat mit einem Grundverdampfermodul, in dem die Strömung der Flüssigkeit oder Verdampfungslösung von der Mitte zum Umfang verläuft, gefolgt von einem zweiten Grundverdampfermodul, in dem die Strömung der Flüssigkeit oder Verdampfungslösung vom Umfang zur Mitte verläuft, und dann einem dritten Modul wie dem ersten und anschließend können nach Bedarf beliebig viele Module angebaut sein, wobei die Teile wie folgt nummeriert sind: die obere Verdampferabdeckung Nr. 85, der an das Oberteil der Heizkammer angebaute Kesselabschnitt mit einer Strömung von der Mitte zum Umfang Nr. 86, die Heizkammer mit einer Strömung von der Mitte zum Umfang Nr. 87; der an das Oberteil der Heizkammer angebaute Kesselabschnitt mit einer Strömung vom Umfang zur Mitte Nr. 88; die Heizkammer mit einer Strömung vom Umfang zur Mitte Nr. 89, der Flüssigkeits- oder Verdampfungslösungseinlass Nr. 90, der Dampfversorgungseinlass zu der ersten Heizkammer Nr. 91, der Auslass für die konzentrierte Lösung Nr. 92, der Auslass für den erzeugten Dampf am letzten Grundverdampfermodul, der direkt zum Kondensator führt, Nr. 93, die Kondensatauslässe in jeder Heizkammer mit ihrem entsprechenden Auslass für nichtkondensierbare Gase Nr. 94.
  • Mit Bezug auf die oben erwähnten Figuren geben wir an, dass der Verdampfer mit einem offenen absteigenden Kanal in konzentrischer Spiralform als seine Heizfläche (16, S. 13/16; 17, S. 14/16; 18, S. 15/16 und 19, S. 16/16) ein durch Verbinden zweier Module oder Grundverdampfer aufgebautes modulares Gehäuse ist, wobei in einem davon der offene absteigende Kanal in konzentrischer Spiralform vom Umfang des Moduls zu seiner Mitte verläuft (6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16), sodass die Zulaufströmung der Flüssigkeit oder Verdampfungslösung folglich vom Umfang zur Mitte verläuft, und wobei in dem zweiten Modul der offene absteigende Kanal in konzentrischer Spiralform von der Mitte des Moduls zu seinem Umfang verläuft (9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16), sodass die Zulaufströmung der Flüssigkeit oder Verdampfungslösung folglich von der Mitte zu seinem Umfang verläuft, wobei diese Module oder Grundverdampfer, die im Folgenden noch beschrieben werden, abwechselnd so zusammengebaut sind, dass in jedem Verdampfer der erzeugte Dampf zum Speisen der Heizkammer des nächsten Grundverdampfers verwendet werden kann und der erzeugte Dampf schließlich im letzten Modul einen Kondensator durchläuft; dieses gesamte Verfahren ist in eine Anlage integriert, deren äußere Gestalt von der im Grundverdampfer verwendeten Heizfläche in Spiralform abhängt, weil es zwei verschiedene Spiraltypen gibt, eine ist die absteigende kreisförmige konzentrische Spirale, die in 4 (S. 4/16) gezeigt wird, in der wir sehen können, dass der Kanal, wenn die kreisförmige konzentrische Spirale vom Umfang zur Mitte verläuft, absteigend von dem Punkt 1 zu dem Punkt 2 verläuft, und dass der Kanal, wenn die kreisförmige konzentrische absteigende Spirale von der Mitte zum Umfang verläuft, absteigend von 2 nach 1 verläuft, wobei der in 4 (S. 4/16) mit 3 bezeichnete kreisförmige Bereich der Durchgang für das zentrale Dampfrohr ist. Wenn die in 4 (S. 4/16) gezeigte absteigende kreisförmige Spirale verwendet wird, ist die äußere Gestalt des modularen Verdampfers ein gerader kreisförmiger Zylinder. Die andere verwendbare Spirale ist die rechteckige konzentrische absteigende, die in 5 (S. 4/16) gezeigt wird, in der zu sehen ist, dass der Kanal, wenn die rechteckige konzentrische Spirale vom Umfang zur Mitte verläuft, absteigend von dem Punkt 1 zu dem Punkt 2 verläuft, und dass der Kanal, wenn die rechteckige konzentrische absteigende Spirale von der Mitte zum Umfang verläuft, absteigend von 2 nach 1 verläuft, wobei der in 5 (S. 4/16) mit 3 bezeichnete rechteckige Bereich der Durchgang für das zentrale Dampfrohr ist. In diesem Fall ist die äußere Gestalt des modularen Verdampfers ein gerades rechteckiges Parallelepiped.
  • Jeder Grundverdampfer ist aus zwei Teilen aufgebaut, nämlich: der Heizkammer und dem Kesselabschnitt, der am Oberteil der Heizkammer angebaut ist. Es gibt zwei verschiedene Grundverdampfer: bei dem einen strömt die Flüssigkeit oder Verdampfungslösung vom Umfang (Nr. 1, 4 und 5, S. 4/16) zur Mitte (Nr. 2, 4 und 5, S. 4/16) und dieser wird im Folgenden als Umfang-Mitte-Grundverdampfer bezeichnet und der andere Grundverdampfer, bei dem die Flüssigkeit oder Verdampfungslösung von der Mitte (Nr. 2, 4 und 5, S. 4/16) zum Umfang (Nr. 1, 4 und 5, S. 4/16) strömt, wird im Folgenden als Mitte-Umfang-Grundverdampfer bezeichnet. Der Umfang-Mitte-Grundverdampfer besteht aus einer Heizkammer mit einer Flüssigkeits- oder Verdampfungslösungsströmung vom Umfang zur Mitte, wie in den 6, 7 und 8 (S. 1/16, 6/16 und 7/16) gezeigt wird, auf der der in 12 und 13 (S. 11/16) gezeigte Kesselabschnitt montiert ist. Die Heizkammer bildet konstruktionsgemäß das Unterteil des Grundverdampfers. Die Heizkammer des Umfang-Mitte-Grundverdampfers, wie in 5 (S. 5/16), 7 (S. 6/16) und 8 (S. 7/16) gezeigt wird, ist aus vier Hauptteilen aufgebaut: dem Heizkammerkörper, den Trennungsträgern, der Abdeckung oder Heizfläche der Umfang-Mitte-Heizkammer und dem zentralen Rohr, wobei diese Teile hermetisch zusammengefügt sind. Der Heizkammerkörper, wie in 7 (S. 6/16) abgebildet, besteht aus einer Außenwand (Nr. 7, 7, S. 6/16 und Nr. 7a, 7b und 7c, 8, S. 7/16), die an ihrem ganzen Umfang am Boden der Heizkammer (Nr. 10, 7, S. 6/16 und 7/16) angeschweißt ist und an der auch die Dampfversorgungseinlässe (Nr. 8, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) angeschweißt sind, dem Heizkammerboden (Nr. 10, 7 und 8, S. 6/16 und 7/16), der ein umgekehrt kegelstumpfförmiges Teil ist, das an seiner Basis mit kleinem Umfang an der Innenwand der Heizkammer (Nr. 9, 7 und 8, S. 6/16 und 7/16) angeschweißt ist, wodurch ein zylindrisches Behältnis zum Aufnehmen des Kondensats gebildet wird, das durch das Kondensatauslassrohr (Nr. 12, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) aus dem an der Innenwand (Nr. 9a, 8, S. 7/16) angeschweißten Anschluss austritt, wobei das Kondensatrohr die Wand des Kessels des Mitte-Umfang-Verdampfers durchquert und zur Außenseite des Verdampfers verläuft, wo sich ein Stellventil befindet und als Kondensatbehälter fungiert [sic·4], wobei die nichtkondensierbaren Gase des Heizdampfs über ein spezielles Rohr abgeleitet werden, das die innere Heizkammerwand und den Kesselabschnitt des Mitte-Peripherie-Verdampfers durchquert und nach außen verläuft, wo ein Stellventil sie je nach dem Betriebsdruck in die Atmosphäre entweichen lässt oder sie zu einem allgemeinen Kondensator leitet. Die Trennungsträger haben eine T-Form mit gleichen Schenkeln (Nr. 6, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16), das Bein des T (Nr. 6b, 8, S. 7/16) hat einige kreisförmige Aussparungen, die die freie Dampfzirkulation erlauben, und ist an seinem unteren Ende über seine ganze Länge am Boden der Heizkammer angeschweißt, der von den Armen des T (Nr. 6a, 8, S. 7/16) gebildete Bereich dient als Auflage für die Heizfläche oder Abdeckung der Heizkammer. Die Heizfläche ist die Abdeckung der Heizkammer und ist ein Teil (Nr. 5, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16), das an einem breiten flachen Rand beginnt, an dem die Außenwand der Heizkammer (Nr. 7 und 7b, 7 und 8, S. 6/16 und 7/16) und der Kessel des Umfang-Mitte-Verdampfers (Nr. 30c; 13; S. 11/16) montiert sind, und in der Form eines umgekehrten Kegelstumpfes verläuft, die an dem breiten flachen Rand endet, an dem die Innenwand der Heizkammer (Nr. 9d, 8, S. 7/16) und der Träger des zentralen Rohres (Nr. 3 und 3a, 7 und 8, S. 6/16 und 7/16) montiert sind, wobei der Aufbau in 7 und 8 (S. 6/16 und 7/16) zu sehen ist, eine Anlagenansicht in 6 (S. 5/16) lässt erkennen, dass der absteigende kreisförmige Kanal mit konzentrischer Spiralform, der vom Umfang (Nr. 14, 6, S. 5/16) zur Mitte (Nr. 13, 6, S. 5/16) verläuft, der offene absteigende Kanal des rechteckigen Typs mit kreisförmigem Boden ist, wie in 7 und in 8 (S. 6/16 und 7/16) zu sehen ist, wobei die Heizkammerabdeckung mit ihrer Unterseite auf den Trennungsträgern (Nr. 6, 7 und 8, S. 6/16 und 7/16) aufliegt. Als Teil des Heizkammeraufbaus des Umfang-Mitte-Grundverdampfers haben wir das zentrale Rohr (Nr. 1, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16), das sich in der Mitte der Heizkammer befindet und vom Träger des zentralen Rohres (Nr. 3, 7 und 8, 6/16 und 7/16) getragen wird, wobei dieser Träger hermetisch mit der Innenwand der Heizkammer und ihrer Abdeckung zusammengebaut ist, außerdem haben wir als Teil der Umfang-Mitte-Heizkammer die oberen Halter (Nr. 4, 7 und 8; S. 6/16 und 7/16), die jeweils ein T mit gleichen Schenkeln sind, das umgekehrt auf dem konischen Teil der Abdeckung liegt und an den Rändern des T-Beins mit Bolzen oder Schrauben an den Trägern befestigt ist, die sich auf einer Seite am Boden des Kessels des Umfang-Mitte-Verdampfers (Nr. 33; 13, S. 11/16) und auf der anderen Seite an der Wand des Trägers des zentralen Rohres (Nr. 3, 7 und 9, S. 6/16 und 7/16) befinden. Die oberen Halter dienen zum Vermeiden von Verformungen der Heizkammerabdeckung. Die Umfang-Mitte-Heizkammer ist ein geschlossenes Gehäuse, in dem der eingespeiste Dampf, der aus seinem speziellen Einlass (Nr. 8; 6, 7 und 8; S. 5/16, 6/16 und 7/16) strömt, an der Heizkammer entlang durch die Löcher der Trennungsträger (Nr. 6, 6, 7 und 8; S. 5/16, 6/16 und 7/16) verteilt wird, die Unterseite der Abdeckung oder Heizfläche der Heizkammer erhitzt, bei diesem Vorgang Wärme verliert, sodass er kondensiert und in Kondenswasser umgewandelt wird, das sich in der Mitte der Heizkammer sammelt und durch den Kondensatauslass (Nr. 12, 6, 7 und 8; S. 5/16, 6/16 und 7/16) austritt; mittlerweile werden die nichtkondensierten Gase im Heizdampf ebenfalls wieder gesammelt und über den Auslass für die nichtkondensierten Gase (Nr. 11; 6, 7 und 8; S. 5/16, 6/16 und 7/16) abgezogen. Was den oberen Teil der Abdeckung oder Heizfläche der Heizkammer betrifft, wo der Kanal beginnt (Nr. 14, 6 und 7; S. 5/16 und 6/16), wird die Flüssigkeit oder Verdampfungslösung tangential zu ihm zugeführt, die dem absteigenden Kanal folgend bis zu dem Punkt (Nr. 13, 6 und 7; S. 5/6 und 16/6) fließt, an dem der Kanal in einem vertikalen Rohr endet, das nach Durchqueren des Bodens der Heizkammer eine ausgedehnte Krümmung von 90° und dann einen seitlichen Kreisbogen von ungefähr 180° absteigend durchläuft und vermittels eines Bajonett-Übergangsstücks an dem Punkt (Nr. 27, 9 und 10; S. 8/16 und 9/16), an dem der absteigende Kanal der nächsten Heizkammer beginnt, montiert ist, so dass die Strömung der Zulaufflüssigkeit tangential zur Oberfläche des Kanalbodens ist und die Flüssigkeit von einem Grundverdampfer zu einem anderen überfließt. Auf ihrem Weg über die Heizfläche des Umfang-Mitte-Verdampfers verdampft die Flüssigkeit und erzeugt Dampf, der sich im Kesselabschnitt des Umfang-Mitte-Grundverdampfers (12 und 13; S. 11/16) sammelt und in das zentrale Rohr (Nr. 1; 6, 7 und 8; S. 5/16, 6/16 und 7/16) strömt, um die Heizkammer des nächsten Grundverdampfers zu speisen. Der auf der Umfang-Mitte-Heizkammer positionierte Kessel des Grundverdampfers ist ein gerader rohrförmiger kreisförmiger Zylinder (Nr. 30; 12 und 13; S. 11/16), der an seinem unteren Ende eine Verbindungsklemme zu der Heizkammer (Nr. 30c; 1; S. 11/16) und an seinem oberen Ende eine weitere Klemme (Nr. 30a; 12 und 13; S. 11/16) zum Verbinden mit der oberen Abdeckung des modularen Verdampfers oder zum Verbinden mit der von oben nach unten vorhergehenden Unterseite der Heizkammer des Grundverdampfers hat, wobei er in seiner Seitenwand (Nr. 30b; 13; S. 11/16) ein oder zwei Kontrollfenster hat (Nr. 32; 12; S. 11/16) zum Beobachten des Inneren der Anlage und in einigen Fällen je nach der Anlagengröße auch einen Eingang für Bedienkräfte (Nr. 32; 12; S. 11/16) hat; im unteren Rand der unteren Klemme (Nr. 30c; 13; S. 11/16) befinden sich die Träger (Nr. 33; 13; S. 11/16) für die oberen Halter der Umfang-Mitte-Heizkammer (Nr. 4; 7 und 8; S. 6/16 und 7/16). Aufgabe des Kessels des Umfang-Mitte-Grundverdampfers ist es, eine Kammer zu bilden, in der der erzeugte Dampf vorübergehend gespeichert wird, bevor er durch das zentrale Rohr (Nr. 1; 6, 7 und 8; S. 5/16, 6/16 und 7/16) zum nächsten Modul ausströmt (Nr. 15; 6 und 7; S. 5/16 und 6/16). Jeder Mitte-Umfang-Grundverdampfer besteht aus zwei Teilen, nämlich: der Heizkammer und dem Kesselabschnitt, der am Oberteil der Heizkammer angebaut ist. Die Heizkammer bildet konstruktionsgemäß das Unterteil des Grundverdampfers. Die Heizkammer des Mitte-Umfang-Grundverdampfers, wie in 9 (S. 8/16), 10 (S. 9/16) und 11 (S. 10/16) gezeigt wird, ist aus vier Hauptteilen aufgebaut: dem Heizkammerkörper, den Trennungsträgern, der Abdeckung oder Heizfläche der Umfang-Mitte-Heizkammer und dem zentralen Rohr, wobei diese Teile hermetisch miteinander verbunden sind. Der Heizkammerkörper, wie in 10 (S. 9/16) abgebildet, besteht aus einer Außenwand (Nr. 24, 10, S. 9/16 und Nr. 24a, 24b und 24c, 11, S. 10/16), die an ihrem ganzen Umfang am Boden der Heizkammer (Nr. 23, 10, S. 9/16 und Nr. 23, 11, S. 10/16) angeschweißt ist und an der auch die Anschlüsse für die Auslässe für Kondensat (Nr. 22, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) angeschweißt sind, das über ein Rohr mit seinem Stellventil zum Kondensatspeicher geleitet wird. Der Boden der Heizkammer (Nr. 23, 10 und 11, S. 9/16 und 10/16) ist ein kegelstumpfförmiges Stück, das an seiner Basis mit kleinem Umfang an der Innenwand der Heizkammer (Nr. 19, 10 und 11, S. 9/16 und 10/16) angeschweißt ist, wodurch ein zylindrisches Behältnis gebildet wird, in dem das zentrale Rohr (Nr. 1; 6, 7 und 8; S. 5/16, 6/16 und 7/16) liegt, wo der eingespeiste Dampf durch die Einlässe in der Innenwand (Nr. 28; 10 und 11; S. 9/16 und 10/16) in das System einströmt, wobei die nichtkondensierbaren Gase des eingespeisten Dampfes im oberen Teil der Außenwand gesammelt werden und von einem speziellen Ablassrohr (Nr. 25; 9, 10 und 11; S. 8/16, 9/16 und 10/16) abgeleitet werden, das die Außenwand der Heizkammer durchquert und nach außen verläuft, wo ein Stellventil sie je nach dem Betriebsdruck in die Atmosphäre entweichen lässt oder sie zu einem allgemeinen Kondensator leitet. Die Trennungsträger haben eine T-Form mit gleichen Schenkeln (Nr. 21, 9, 10 und 11; S. 8/16, 9/16 und 10/16), das Bein des T hat einige kreisförmige Aussparungen, die eine freie Dampfzirkulation erlauben, und ist an seinem unteren Ende über seine Länge am Boden der Heizkammer (Nr. 23; 10 und 11; S. 9/16 und 10/16) angeschweißt, wobei der von den Armen des T (Nr. 21a, 11, S. 10/16) gebildete Bereich als Auflage für die Heizfläche oder Abdeckung der Heizkammer dient. Die Heizfläche (Nr. 20; 9, 10 und 11; S. 8/16, 9/16 und 10/16) ist die Abdeckung der Heizkammer, wie aus 10 (S. 9/16) ersichtlich ist, und ist ein Stück, das mit einem breiten flachen Rand beginnt, wo die Innenwand der Heizkammer (Nr. 19a; 11; S. 10/16) und die Trägerführung des zentralen Rohres (Nr. 16, 16a, 10 und 11; S. 9/16 und 10/16) montiert sind, und in einer Kegelstumpfform verläuft, die mit dem breiten flachen Rand endet, an dem die Außenwand der Heizkammer (Nr. 24 und 24a; 10 und 11; S. 9/16 und 10/16) und der Kesselabschnitt des Mitte-Umfang-Grundverdampfers (Nr. 40c; 15; S. 12/16) montiert sind, wobei der Aufbau in 7 und 8 (S. 6/16 und 7/16) zu sehen ist und aus einer Anlagenansicht in 9 (S. 5/16) auch ersichtlich ist, dass der offene absteigende Kanal eine kreisförmige konzentrische Spiralform hat, die vom Flüssigkeitszulaufpunkt in der Mitte (Nr. 27; 9 und 10; S. 8/16 und 9/16) zum Umfang verläuft, wo er in einem vertikalen Rohr (Nr. 25; 9 und 10; S. 8/16 und 9/16) endet, wobei er der offene absteigende Kanal des rechteckigen Typs mit kreisförmigem Boden (1; S. 1/16) ist, wobei es sich um eine kreisförmige Spirale handelt, ein Umstand, der auch in 10 und in 11 (S. 9/16 und 10/16) zu sehen ist, wobei die Abdeckung oder Heizfläche der Heizkammer (Nr. 20; 9, 10 und 11; S. 8/16, 9/16 und 10/16) mit ihrer Unterseite auf den Trennungsträgern (Nr. 21 und 21a; 10 und 11; S. 9/16 und 10/16) aufliegt. Als Teil des Heizkammeraufbaus des Mitte-Umfang-Grundverdampfers haben wir die Trägerführung für das zentrale Rohr (Nr. 16, 9, 10 und 11; S. 8/16, 9/16 und 10/16), wobei dieser Träger hermetisch mit der Innenwand der Heizkammer (Nr. 19 und 19a; 10 und 11; S. 9/16 und 10/16) und mit seiner Abdeckung (Nr. 20; 9, 10 und 11; 8/16, 9/16 und 10/16) zusammengebaut ist, außerdem haben wir die oberen Halter, die ein T mit gleichen Schenkeln sind, das umgekehrt auf dem konischen Teil der Abdeckung liegt und an den Rändern des T-Beins mit Bolzen oder Schrauben an den Trägern befestigt ist, die sich auf einer Seite am Boden des Kessels des Mitte-Umfang-Verdampfers (Nr. 44; 15; S. 12/16) und auf der anderen Seite an der Trägerführung des zentrales Rohres (Nr. 16, 10 und 11; s. 9/16 und 10/16) befinden. Die oberen Halter dienen zum Vermeiden von Verformungen der Heizkammerabdeckung. Die Mitte-Umfang-Heizkammer ist ein geschlossenes Behältnis, in dem der eingespeiste Dampf, der aus seinem speziellen Einlass (Nr. 28; 10 und 11; S. 9/16 und 10/16) strömt, an der Heizkammer entlang durch die Löcher der Trennungsträger (Nr. 21, 10 und 11; S. 9/16 und 10/16) verteilt wird, die Unterseite der Abdeckung oder Heizfläche der Heizkammer erhitzt, bei diesem Vorgang Wärme verliert, so dass er kondensiert und in Kondenswasser umgewandelt wird, das sich am Umfang der Heizkammer sammelt und durch den Kondensatauslass (Nr. 22, 9, 10 und 11; S. 8/16, 9/16 und 10/16) austritt; mittlerweile werden die nichtkondensierten Gase des Heizdampfes ebenfalls wieder gesammelt und über den Auslass für die nichtkondensierten Gase (Nr. 26; 9, 10 und 11; S. 8/16, 9/16 und 10/16) entfernt. Was den oberen Teil der Abdeckung oder Heizfläche der Heizkammer betrifft, wo der absteigende Kanal beginnt (Nr. 27, 9 und 10; S. 8/16 und 9/16), wird die Flüssigkeit oder Verdampfungslösung tangential zu ihm zugeführt, die dem absteigenden Kanal folgend bis zu dem Punkt (Nr. 25; 9 und 10; S. 8/16 und 9/16) fließt, an dem der Kanal in einem vertikalen Rohr endet, das nach Durchqueren des Bodens der Heizkammer (Nr. 23; 10 und 11; S. 9/16 und 10/16) eine ausgedehnte Krümmung von 90° und dann einen seitlichen Kreisbogen von ungefähr 90° parallel zum Kessel absteigend durchläuft und vermittels eines Bajonett-Übergangsstücks an dem Punkt (Nr. 14; 6 und 7; S. 5/16 und 6/16), an dem der absteigende Kanal der nächsten Heizkammer beginnt, montiert ist, so dass die Strömung der zugeführten Flüssigkeit tangential zur Oberfläche des Kanalbodens ist und die Flüssigkeit von einem Grundverdampfer zu einem anderen überfließt. Auf ihrem Weg über die Heizfläche des Mitte-Umfang-Verdampfers verdampft die Flüssigkeit und erzeugt Dampf, der sich im Kesselabschnitt des Mitte-Umfang-Grundverdampfers (Nr. 40; 14 und 15; S. 12/16) sammelt und durch die Dampfauslässe (Nr. 43 und 43a; 14 und 15; S. 12/16) strömt, um die Heizkammer des nächsten Grundverdampfers zu speisen. Der auf der Mitte-Umfang-Heizkammer positionierte Kessel des Grundverdampfers (Nr. 40; 15; S. 12/16) ist ein gerader rohrförmiger kreisförmiger Zylinder, der an seinem unteren Ende eine Verbindungsklemme zu der Heizkammer (Nr. 40c; 15; S. 12/16) und an seinem oberen Ende eine weitere Klemme (Nr. 40a; 14 und 15; S. 12/16) zum Verbinden mit der oberen Abdeckung des modularen Verdampfers oder zum Verbinden mit der von oben nach unten vorhergehenden Unterseite der Heizkammer des Grundverdampfers hat, wobei er in seiner Seitenwand (Nr. 40b; 15; S. 12/16) ein oder zwei Kontrollfenster hat (Nr. 41; 14 und 15; S. 12/16) zum Beobachten des Inneren der Anlage und in einigen Fällen je nach der Anlagengröße auch einen Eingang für Bedienkräfte (Nr. 42; 15; S. 12/16) hat; im unteren Rand der unteren Klemme (Nr. 40c; 15; S. 12/16) befinden sich die Träger (Nr. 17; 10 und 11; S. 9/16 und 10/16) für die oberen Halter der Mitte-Umfang-Heizkammer. Im oberen Teil der Seitenwand befinden sich auch zwei oder mehr, im Allgemeinen vier Auslässe für den erzeugten Dampf (Nr. 43 und 43a; 14 und 15; S. 12/1), wobei diese durch Anschlüsse (Nr. 43b; 15; S. 12/16) mit vertikalen Rohren verbunden sind, die bis auf die Höhe des nächsten Dampfeinlasses der Heizkammer (Nr. 8; 6, 7 und 8; S. 5/16, 6/16, 7/16) nach unten verlaufen und über einen 90°-Krümmer und einen Nippel mit den Einlassanschlüssen verbunden sind, wodurch der erzeugte Dampf zum nächsten Grundverdampfer oder Kondensator geleitet wird; es ist praktisch, an dem absteigenden Zweig des 90°-Krümmers einen richtig bemessenen Anschluss anzuschweißen, um einen zusätzlichen Einlass zum Einspeisen von zusätzlichem Dampf oder zum Reinigen der Heizkammer zu haben. Aufgabe des Kessels des Mitte-Umfang-Grundverdampfers (Nr. 40; 14 und 15; S. 12/16) ist es, eine Kammer zu bilden, in der der erzeugte Dampf vorübergehend gespeichert wird, bevor er durch die Dampfauslässe (Nr. 43; 14 und 15; S. 12/16) zum nächsten Modul ausströmt.
  • Theoretisch hängt die Zahl der Grundverdampfer, die zu einem modularen Verdampfer zusammengebaut werden können, von dem Gradienten zwischen der Temperatur des in die Heizkammer eingespeisten Dampfes und der Temperatur der zugeführten Flüssigkeit oder Verdampfungslösung und von dem Betriebsdruck im Inneren des Verdampfers ab. Was seine Konstruktion betrifft, kann der Verdampfer mit einer Heizfläche, die von einem offenen absteigenden Kanal mit einer konzentrischen Spiralform gebildet wird, aus wenigstens einem Hauptverdampfer bestehen, wobei die Verdampferanzahl von Erwägungen wie Kostenmerkmalen, Prozessmaterialen, technischen Erwägungen auf Basis von Ergebnissen, von dem verfügbaren Platz oder der Bauweise abhängt. Wegen der Verdampfung nimmt das Volumen der Flüssigkeit oder Verdampfungslösung ab; gelegentlich ist es praktisch, die Kanalbreite von einer Grundeinheit zur nächsten so zu verringern, dass die darüberliegende einen breiteren Kanal als die darunterliegende hat, um die Flüssigkeitshöhe in der Mitte des offenen Kanals aufrecht zu erhalten und dadurch eine gute Beziehung zwischen der Heizfläche und der Verdampfungslösung beizubehalten. Es ist zu beachten, dass in den Fi guren bezüglich der Heizfläche (6 und 9; S. 5/16 und 8/16) die Flüssigkeitsströmung von links nach rechts gehend vorausgesetzt wird, weshalb die von dem offenen Kanal gebildeten Spiralen in dieser Richtung verlaufen, falls aber bevorzugt wird, dass die Strömung von rechts nach links verläuft, können die Spiralen des offenen Kanals die entsprechende Richtung haben, ohne dass die Leistung oder die Anlagenkonstruktion beeinträchtigt wird. Bezüglich des in der Heizfläche verwendeten Kanaltyps gibt es drei Haupttypen: der offene Kanal mit rechteckigem Querschnitt und kreisförmigem Boden, der in 1 und 1b (S. 1/16) gezeigt wird, wobei man der Querschnittdarstellung dieses Kanals entnehmen kann, dass er aus drei Teilen ausgebildet ist: dem kreisförmigen Boden (Nr. 5, 1 und 1b, S. 1/16) und den zwei vertikalen Seitenwänden (Nr. 4 und Nr. 6, 1 und 1b, S. 1/16), und die für 1 (S. 5) beschriebenen Eigenschaften hat; dieser Kanaltyp wird vorzugsweise verwendet, wenn der Kanal eine kreisförmige konzentrische absteigende Spirale hat, wie in den Querschnittansichten des modularen Verdampfers in 16 (S. 13/16) und 17 (S. 14/16) gezeigt wird. Der zweite Kanaltyp ist der offene Kanal mit rechteckigem Querschnitt und flachem Boden, der in 2 und 2b (S. 2/16) gezeigt wird, wo zu erkennen ist, dass dieser Kanal aus drei Teilen aufgebaut ist: dem flachen Boden (Nr. 10, 2 und 2b, S. 2/16) und den zwei vertikalen Seitenwänden (Nr. 9 und Nr. 11, 2 und 2b, S. 2/16), und die für 2 (S. 5) beschriebenen Eigenschaften hat; dieser Kanaltyp wird vorzugsweise verwendet, wenn der Kanal eine rechteckige konzentrische absteigende Spirale hat, wie in den Querschnittansichten des modularen Verdampfers in 18 (S. 15/16) und 19 (S. 16/16) gezeigt wird.
  • Der dritte Kanaltyp wird in 3 und 3b (S. 3/16) gezeigt, wo zu sehen ist, dass dieser Kanal aus drei Teilen aufgebaut ist: einem konischen Boden, der durch den Schnittpunkt von zwei geraden geneigten Abschnitten (Nr. 16 und Nr. 19, 3, S. 1/16) gebildet wird, und den zwei vertikalen Seitenwänden (Nr. 15 und Nr. 17, 3, S. 1/16), und die für 3 (S. 6) beschriebenen genannten Eigenschaften hat. Bezüglich der relativen Lage der einzelnen Module in der Anlage von oben nach unten gibt es vier hauptsächliche Anordnungsreihenfolgen. Bei der ersten Reihenfolge (15; S. 13/16 und 18; S. 15/16) beginnt die Anlage mit einem Grundverdampfer mit einem vom Umfang zur Mitte verlaufenden absteigenden Kanal mit konzentrischer Spiralform als Heizfläche (Nr. 56 und Nr. 57; 16; S. 13/16 oder Nr. 76 und Nr. 77; 18; S. 15/16), gefolgt von einem Grundverdampfer mit einem von der Mitte zum Umfang verlaufenden absteigenden Kanal mit konzentrischer Spiralform als Heizfläche (Nr. 58 und Nr. 59; 16; S. 13/16 oder Nr. 76 und Nr. 77; 18; S. 15/16), und schließt dann mit einem vom Umfang zur Mitte verlaufenden absteigenden Kanal mit konzentrischer Spiralform im letzten Modul ab, wie in 16 und 18 (S. 13/16 und 15/16) gezeigt wird. Die in 16 und 18 (S. 13/16 und 15/16) gezeigten modularen Verdampfer haben die gleiche Anordnungsreihenfolge, der Unterschied besteht darin, dass 16 (S. 13/16) einem modularen Verdampfer entspricht, der aus Grundverdampfern mit einer kreisförmigen absteigenden Spiralform und mit einem offenen rechteckigen Kanaltyp mit kreisförmigem Boden aufgebaut ist, sodass diese Anlage äußerlich eine gerade kreisförmige Zylinderform hat, deren kreisförmige Basis kleiner als ihre Höhe ist, während 18 (S. 15/16) einen modularen Verdampfer zeigt, der aus Grundverdampfern mit einer rechteckigen absteigenden Spiralform und einem offenen rechteckigen Kanaltyp mit flachem Boden aufgebaut ist, sodass diese Anlage äußerlich eine gerade rechteckige Quaderform hat, deren rechteckige oder quadratische Basis kleiner als ihre Höhe ist. Bei der zweiten Anordnungsreihenfolge (17 und 19; S. 14/16 und 16/16) beginnt die Anlage mit einem Grundverdampfer mit einem von der Mitte zum Umfang verlaufenden absteigenden Kanal mit konzentrischer Spiralform als Heizfläche (Nr. 66 und Nr. 67; 17; S. 14/16 oder Nr. 86 und Nr. 87; 19; S. 16/16), gefolgt von einem Grundverdampfer mit einem vom Umfang zur Mitte verlaufenden absteigenden Kanal mit konzentrischer Spiralform (Nr. 68 und Nr. 69; 17; S. 14/16 oder Nr. 88 und Nr. 89; 19; S. 16/16), und die Anlage schließt dann mit einem letzten Modul mit einer vom Umfang zur Mitte verlaufenden absteigenden Kanal mit konzentrischer Spiralform ab (Nr. 68 und 69; 17; S. 14/16 oder Nr. 88 und Nr. 89; 19; S. 16/16). Die in 17 und 19 (S. 14/16 und 16/16) gezeigten modularen Verdampfer haben die gleiche Anordnungsreihenfolge, der Unterschied besteht darin, dass 17 (S. 14/16) einem modularen Verdampfer entspricht, der aus Grundverdampfern mit einer kreisförmigen absteigenden Spiralform und mit einem offenen rechteckigen Kanaltyp mit kreisförmigem Boden aufgebaut ist, sodass diese Anlage äußerlich eine gerade kreisförmige Zylinderform hat, deren kreisförmige Basis kleiner als ihre Höhe ist. 19 (S. 16/16) entspricht einem modularen Verdampfer, der aus Grundverdampfern mit einer rechteckigen absteigenden Spiralform und einem offenen rechteckigen Kanaltyp mit flachem Boden aufgebaut ist, sodass diese Anlage äußerlich eine gerade rechteckige Quaderform hat, deren Höhe größer als ihre Basis ist. Bei der dritten Anordnungsreihenfolge beginnt der modulare Verdampfer mit einem Grundverdampfer mit einem vom Umfang zur Mitte verlaufenden absteigenden Kanal mit konzentrischer Spiralform als Heizfläche, gefolgt von einem Grundverdampfer mit einem von der Mitte zum Umfang verlaufenden absteigenden Kanal mit konzentrischer Spiralform, und schließt dann mit dem letzten Modul mit einem von der Mitte zum Umfang verlaufenden absteigenden Kanal mit konzentrischer Spiralform.
  • Bei der vierten Anordnungsreihenfolge beginnt der modulare Verdampfer mit einem Grundverdampfer mit einem von der Mitte zum Umfang verlaufenden absteigenden Kanal mit konzentrischer Spiralform als Heizfläche, gefolgt von einem Grundverdampfer mit einem vom Umfang zur Mitte verlaufenden absteigenden Kanal mit konzentrischer Spiralform, und schließt dann mit dem letzten Modul mit einem von der Mitte zum Umfang verlaufenden absteigenden Kanal mit konzentrischer Spiralform.
  • BETRIEB UND ANWENDUNGEN EINES VERDAMPFERS MIT HEIZFLÄCHE MIT OFFENEM ABSTEIGENDEM KANAL IN FORM EINER KONZENTRISCHEN SPIRALE.
  • Der Verdampfer mit einer Heizfläche, die von einem offenen absteigenden Kanal in Form einer konzentrischen Spirale gebildet wird, ist ein modularer Verdampfer für allgemeinen Gebrauch (16, 17, 18 und 19; S. 13/16, 14/16, 15/16 und 16/16), wobei seine Hauptanwendungen die folgenden vier sind: (a) Er kann zum Erhöhen der Konzentration einer Lösung oder Suspension durch Verdampfen von Teil einer aufgelösten oder verdünnten Flüssigkeit verwendet werden, wobei die Anlage mit Bezug auf das Beispiel des in 16 (S. 13/16) gezeigten modularen Verdampfers wie folgt funktioniert: der modulare Verdampfer wird mit der Prozesslösung gespeist, die eine Flüssigkeit ist, die einen gewissen Anteil an aufgelösten nichtflüchtigen Substanzen enthält, was im Versorgungseinlass (Nr. 60, 16, S. 13/16) des ersten Grundverdampfermoduls stattfindet, der oben in der Anlage angeordnet ist, wo der absteigende Kanal beginnt (Nr. 14; 6; S. 5/16), der die Heizfläche der Heizkammer (Nr. 57, 16, S. 13/16) bildet, und die für den Prozess benötigte Wärmeenergie wird durch den Dampfeinlass der ersten Heizkammer (Nr. 61, 16, S. 13/16) zugeführt und besteht gewöhnlich aus Druckwasserdampf oder einem anderen Fluid, das heiß genug ist; auf Grund der Erhitzung wird ein Teil der Prozessflüssigkeit in Dampf umgewandelt, und dieser erzeugte Dampf wird der Heizkammer des nächsten Grundverdampfermoduls (Nr. 59; 16; S. 13/16) durch seinen Dampfeinlass (Nr. 28, 9, S. 8/16) zugeführt, wo er zum Heizen dieser Heizkammer dient und in Kondenswasser umgewandelt wird, wobei dieses Kondenswasser zum entsprechenden Kondensatauslass am zweiten Grundverdampfermodul (Nr. 64, 16, S. 13/16 oder Nr. 22, 9, S. 8/16) fließt. Währenddessen strömt der Rest der Lösung in der Form eines dünnen Films weiter abwärts, bis er den Punkt erreicht, an dem (Nr. 13; 6; S. 5/16) der offene absteigende Kanal der Heizfläche der Heizkammer des ersten Grundverdampfermoduls endet (Nr. 57; 16; S. 13/16), und strömt durch den Auslass für die konzentrierte Lösung zum zweiten Modul, wo er in den absteigenden offenen Kanal (Nr. 27, 9, S. 8/16) eingespeist wird, der die Heizfläche dieses zweiten Heizkammermoduls bildet; diese Heizkammer wurde von dem im ersten Grundverdampfermodul erzeugten Dampf beheizt und auch hier wird ein Teil der Prozessflüssigkeit in Dampf umgewandelt und zum Einspeisen in die Heizkammer des dritten Grundverdampfermoduls (Nr. 57; 16; S. 13/16) über seine Dampfeinlässe (Nr. 8; 6; S. 5/16) verwendet, wobei der zugeführte erzeugte Dampf diese Heizkammer heizt und in Kondenswasser umgewandelt wird, wobei dieses Kondenswasser durch den Kondensatauslass (Nr. 12; 6; S. 5/16) des dritten Grundverdampfers (Nr. 64; 16; S. 13/16) aus der Anlage fließt, während der Rest der Lösung in der Form eines dünnen Films weiter über die Heizfläche nach unten fließt, bis er den Punkt erreicht, an dem der offene absteigende Kanal der Heizfläche der Heizkammer des zweiten Grundverdampfers (Nr. 59; 16; S. 13/16) endet (Nr. 25; 9; S. 8/16), und weiter abwärts zu dem Auslass für die konzentrierte Lösung des dritten Moduls fließt, wo er in den absteigenden offenen Kanal (Nr. 14, 6; S. 5/16) eingespeist wird, der die Heizfläche der Heizkammer bildet, und der Kreislauf von Erhitzung und Verdampfung so oft wiederholt wird, wie der modulare Verdampfer Grundverdampfermodule hat, wobei das Endergebnis das ist, dass das Volumen der konzentrierten Lösung, das durch den Auslass für die konzentrierte Lösung (Nr. 62, 16; S. 13/16) des letzten Grundverdampfermoduls, der sich unten in der Anlage befindet, hinausfließt, kleiner ist als das in den Versorgungseinlass (Nr. 60; 16; S. 13/16) des ersten Moduls eingespeiste Volumen, wobei aber zu bedenken ist, dass die Menge der nichtflüchtigen Substanzen, die in der endgültigen konzentrierten Lösung aufgelöst sind, so groß ist wie die, die in das erste Modul eingespeist wurde, wobei die Endkonzentration auf Grund des Ergebnisses des Aufteilens der Menge der nichtflüchtigen Substanzen auf das Endvolumen der konzentrierten Lösung größer ist; mit dem modularen Verdampfer kann man die Konzentration einer Lösung bis zu ihrem Sättigungspunkt erhöhen, sodass diese Anlage zum Vergrößern der Feststoffe in der Konzentration von Fruchtsaft oder Pflanzensäften oder Salzlösungen verwendet werden kann; (b) eine weitere Anwendung dieses modularen Verdampfers ist für den Reinigungsprozess einer Flüssigkeit für die Verdampfung und anschließende Kondensation; in diesem Fall wird dem modularen Verdampfer eine Lösung zugeführt, die aus einer Flüssigkeit gebildet ist, die eine gewisse Menge an nichtflüchtigen Substanzen mit Unreinheiten enthält, mit dem Ziel, eine von Unreinheiten freie verdünnte Flüssigkeit zu erhalten, wobei die Funktionsweise der Anlage die gleiche wie die oben unter (a) beschriebene ist; der einzige Unterschied in der Funktionsweise besteht darin, dass das erzeugte, von nichtflüchtigen Substanzen freie Kondensat als Hauptprodukt abgeschieden wird, wobei die konzentrierte Lösung, die das letzte Modul verlässt, als ein Nebenprodukt oder Restprodukt betrachtet wird; z.B. kann die Anlage benutzt werden, um salzarmes Kondenswasser aus einer Salzlösung zu gewinnen. (c) Eine weitere Anwendung die ses modularen Verdampfers ist das Kühlen einer Flüssigkeit oder warmen Lösung, wobei er in diesem Fall als adiabatischer Kondensatorverdampfer betrieben wird, wobei die Anlage wie folgt funktioniert: dem modularen Verdampfer wird durch den Versorgungseinlass (Nr. 60, 16, S. 13/16) des ersten im Oberteil der Anlage angeordneten Grundverdampfermoduls warme Prozesslösung zugeführt, wo der absteigende offene Kanal (Nr. 14; 6; S. 5/16) der Heizfläche der Heizkammer (Nr. 57, 16, S. 13/16) beginnt, und ein Teil der Prozessflüssigkeit wird auf Grund ihrer eigenen Wärme in Dampf umgewandelt, ohne dass irgendeine Wärmeenergie durch den ersten Dampfeinlass der Heizkammer (Nr. 61, 16, S. 13/16) zugeführt werden muss, und dieser erzeugte Dampf wird der Heizkammer (Nr. 59; 16; S. 13/16) des nächsten Grundverdampfermoduls durch die Dampfeinlässe (Nr. 28, 9, S. 8/16) zugeführt, wo er zum Heizen dieser Heizkammer verwendet wird und sich in Kondenswasser verwandelt und dann durch den entsprechenden Kondensatauslass dieses zweiten Grundverdampfermoduls (Nr. 64, 16, S. 13/16) ausfließt. Währenddessen strömt der Rest der Lösung als dünner Film weiter über die Heizfläche, bis er den Punkt erreicht, an dem der Kanal (Nr. 57; 16; S. 13/16) der Heizfläche der Heizkammer des ersten Grundverdampfermoduls endet (Nr. 13; 6; S. 5/16), stömt durch den Auslass für die konzentrierte Lösung des zweiten Moduls, wo er in den offenen Kanal (Nr. 27, 9, S. 8/16) eingespeist wird, der die Heizfläche (Nr. 59; 16; S. 13/16) der Heizkammer dieses zweiten Moduls ist, wobei diese Heizkammer von dem im ersten Grundverdampfermodul erzeugten Dampf beheizt wird und auch hier wird ein Teil der Prozessflüssigkeit in Dampf umgewandelt und zum Einspeisen in die Heizkammer (Nr. 57; 16; S. 13/16) des dritten Grundverdampfermoduls durch seine Dampfeinlässe (Nr. 8; 6; S. 5/16) verwendet, wobei der eingespeiste Dampf diese Heizkammer heizt und in Kondenswasser umgewandelt wird, das die Anlage durch den Kondensatauslass (Nr. 12; 6; S. 5/16) dieses dritten Grundverdampfermoduls (Nr. 64; 16; S. 13/16) verlässt, während der Rest der Lösung in der Form eines dünnen Films weiter über die Heizfläche nach unten fließt, bis er den Punkt erreicht, an dem der offene Kanal der Heizfläche der Heizkammer des zweiten Grundverdampfers endet (Nr. 25; 9; S. 8/16) (Nr. 59; 16; S. 13/16), und weiter abwärts durch den Auslass für die konzentrierte Lösung des dritten Moduls fließt, wo er in den offenen Kanal (Nr. 14, 6; S. 5/16) eingespeist wird, der die Heizfläche der Heizkammer dieses Moduls bildet, und der Kreislauf von Erhitzung und Verdampfung so oft wiederholt wird, wie der modulare Verdampfer Grundverdampfermodule hat, da mit jedem Kreislauf von Verdampfung und Kondensation die Temperatur der Zulauflösung und der erzeugten Kondensate abnimmt, sodass das Gesamtergebnis das ist, dass die Temperatur des Kondensats und auch der Lösung, die das letzte Modul verlassen, niedriger ist als die Temperatur der in das erste Modul eingespeisten Lösung, sodass dieser modulare Verdampfer beispielsweise zum Kühlen des in einem Prozess erzeugten warmen Wassers zur Wiederverwendung oder zum Ablassen mit niedriger Temperatur mit dem Abwasser eingesetzt werden kann. (d) Eine weitere Anwendung ist als kontinuierlicher Kristallisationsverdampfer zur Vergrößerung von Kristallen, die sich in einer übersättigten Lösung der Mutterlauge in Suspension befinden, bis sie die erforderliche Prozessgröße erreicht haben, wobei es in diesem Fall notwendig ist, gleichzeitig die übersättigte Lösung der Mutterlauge in Suspension in den Flüssigkeitseinlass (Nr. 60; 16; S. 13/16) des modularen Verdampfers und eine gesättigte Lösung der gleichen die Kristalle bildenden Substanz in den offenen Kanal (Nr. 13; 6; S. 5/16) der Heizfläche der Heizkammer (Nr. 57; 16; S. 13/16) des ersten Grundverdampfermoduls einzuspeisen, weshalb es notwendig ist, sowohl im ersten Modul als auch in den folgenden Modulen einen zusätzlichen Versorgungseinlass für diese konzentrierte Lösung und zusätzliche Dampfeinlässe an jeder Heizkammer (Nr. 57, 16; S. 13/16) des Umfang-Mitte-Grundverdampfers in den 90°-Krümmern, die sich am unteren Ende des Dampfeinlassverbindungsrohres (Nr. 8; 6; S. 5/16) befinden, so an diesen zusätzlichen Dampfeinlässen anzuordnen, dass die zusätzlichen Einlässe für die konzentrierte Lösung von manuellen oder automatischen Ventilen betätigt werden, um den im ganzen Prozess benötigten Übersättigungspegel aufrecht zu erhalten, um eine kontinuierliche Vergrößerung der Kristallgröße zu erhalten, weshalb der modulare Verdampfer beispielsweise in der Zuckerindustrie zum Vergrößern der Zuckerkristallgröße eingesetzt werden kann.
  • LEISTUNG DES MODULAREN VERDAMPFERS.
  • Die Abmessungen des modularen Verdampfers hängen von seiner vorgesehenen Betriebsleistung ab, wobei zu bedenken ist, dass die vorgesehene Betriebsleistung oder normale Leistung vorliegt, wenn der Einlass des offenen Kanals des ersten Grundverdampfers bis auf seine halbe Höhe voll mit der Flüssigkeit oder Verdampfungslösung ist, wobei die Leistung des modularen Verdampfers von den Abmessungen des absteigenden offenen Kanals abhängt, der eine Breite von 0,01 m bis 0,500 m haben kann, und hängt auch von dem/der oben genannten erforderlichen hydraulischen Gradienten oder Kanalneigung in Meter pro Meter ab, der/die von 0,01 m pro Meter bis 0,60 m pro Meter beträgt.
  • Die Leistung hängt außerdem von einigen anderen Faktoren ab: der Spiralform, die kreisförmig konzentrisch oder rechteckig konzentrisch sein kann, dem Grenzflächeninhalt, der erforderlichen Heizfläche, spezifischen Eigenschaften der Flüssigkeit oder Verdampfungslösung, der Qualität und Quantität des/der zum Erhitzen verwendeten Dampfes oder Flüssigkeit und den erforderlichen Prozessfaktoren, wobei modulare Verdampfer mit einer Betriebsleistung von 0,010 Tonnen/Stunde bis 1000 Tonnen/Stunde gebaut werden können.
  • KONSTRUKTIONSMATERIAL.
  • Das Konstruktionsmaterial des Verdampfers ist abhängig von der Art der Flüssigkeit oder Lösung im Verdampfungsprozess, dem zum Erhitzen verwendeten Dampfdruck oder Fluid, der erforderlichen mechanischen Beständigkeit, der Betriebstemperatur usw. und kann Stahl, Kohlenstoffstahl, Edelstahl, emaillierter Stahl, Eisen, Kupfer, Messing, Aluminium, Keramikmaterial, Pyrex-Glas, Plastik, Kunstharz usw. sein.
  • FLÄCHENINHALT DER GRENZFLÄCHE.
  • Die Flüssigkeit-Gas-Grenzfläche ist die Oberfläche der Flüssigkeit, die mit der atmosphärischen Luft in Kontakt ist, und ihre Größe wird an jeder Heizkammer ermittelt, indem die Länge des offenen Kanals mit seiner Breite multipliziert wird, und die Grenzflächen der Heizkammern aller Grundverdampfer werden addiert, was den gesamten Grenzflächeninhalt des modularen Verdampfers ergibt.
  • FLÄCHENINHALT DER HEIZFLÄCHE.
  • Der Flächeninhalt der Heizfläche der Heizkammer jedes Grundverdampfers hängt von der Länge des absteigenden offenen Kanals multipliziert mit dem hydraulischen Verhältnis oder benetzten Umfang gemäß der Anzahl von Spiralen in jeder Stufe ab, die von der Breite des offenen absteigenden Kanals abhängt, vom Durchmesser oder den Anlagenabmessungen und vom Durchmesser des zentralen Rohrs oder den Abmessungen der zentralen Leitung ab. Der gesamte Heizflächen-Flächeninhalt des modularen Verdampfers ist gleich der Summe aller beteiligten Heizflächen der Heizkammern der Grundverdampfer.
  • VERDAMPFERKONSTRUKTION.
  • Wie oben erwähnt sind die Abmessungen und die allgemeine Anordnung des Verdampfers bezüglich einigen Faktoren variabel, z.B.: der Konstruktionsleistung, der Menge, der Art und den Hauptmerkmalen der Prozesslösung oder Flüssigkeit, dem Druck und der Qualität des für die Erhitzung verwendeten Fluids sowie weiteren Fak toren des damit verbundenen Prozesses; es muss daher für jeden Fall zuerst eine Studie durchgeführt werden und die Entwurfs- und ausführlichen Konstruktionspläne erstellt werden und dann zum Bau des Verdampfers übergegangen werden; gewöhnlich ist es eine metallische Konstruktion, die in einer gut ausgestatteten Maschinenbau-Kesselwerkstatt hergestellt wird, um das Schneiden, Falzen, Rollen und Schweißen der Kohlenstoffstahlmaterialien und der Leitungsverbindungen durchzuführen; gewöhnlich wird die Heizkammerabdeckung oder Heizfläche von einer Spezialfirma für Prägen, Ablehnen und Stanzen und Durchpressen von Metall hergestellt. In der folgenden nur beispielhaften Verdampferkonstruktionsbeschreibung entsprechen die erwähnten Konstruktionskriterien, Daten und Abmessungen der Ausführung eines modularen Verdampfers zum Verarbeiten von 300 Tonnen/Stunde von geklärtem Zuckerrohrsaft mit 16°Bx bei einer Temperatur von 98°C zum Produzieren von 77 Tonnen/Stunde einer konzentrierten Lösung mit 62°Bx und einer Temperatur von 58°C; wobei 25,5 Tonnen/Stunde von gesättigtem Dampf mit einem Druck von 1,5106 kg/cm2 und einer Temperatur von 112°C in die Heizkammer des ersten Grundverdampfers eingespeist werden und 27 Tonnen/Stunde Dampf mit einem Druck von 0,1850 kg/cm2 und einer Temperatur von 58°C durch den Dampfauslass des letzten Moduls oder Grundverdampfers zum allgemeinen Kondensator abgelassen wird.
  • Verdampferdurchmesser: 6 m (236"); Durchmesser des zentralen Rohres: 0,61 m (24"); Gesamthöhe des Verdampfers: 26,5 m (1043"); hydraulischer Gradient: 0,015 m pro Meter; Anzahl der Grundeinheiten: 9; Erstes Modul oder erster Grundverdampfer: Kanallänge: 125 m; Verdampfungsfläche: 30 m2; Breite des offenen Kanals: 0,254 m (10"); als Konstruktionswerkstoff für die Gehäuseabschnitte und Heizkammern in Frage kommend: Kohlenstoffstahlplattenmaterial, mit Ausnahme der Heizflächen, die aus geprägtem Edelstahlplattenmaterial mit einem offenen kanal des Typs mit rechteckigem Querschnitt und kreisförmigem Boden (1 und 1B; S. 1/16) mit einer Flüssigkeitsströmungsrichtung von links nach rechts hergestellt sind, der in konzentrischer kreisförmiger Spiralform absteigend verläuft; mit einer Anordnung der Module oder Grundverdampfer gemäß der ersten Reihenfolge (16; S. 13/16) der Mehrfachvakuumverdampfungseinheiten. Bezüglich der Gestalt und Abmessungen des Verdampfers und seines Aufbaus ist diese Anlage selbsttragend und auf einer ad hoc gebauten Konstruktionsbasis mit ausreichender mechanischer Beständigkeit und genug Platz unter dem Boden des letzten Moduls für den bequemen freien Zugang für Betriebs-, Störungssuch- und Wartungsarbeiten im Unterteil der Heizkammer des letzten Moduls und an den äußeren Rohren für die konzentrierte Lösung und für den erzeugten Dampf zum allgemeinen Kondensator aufgestellt.
  • Wie in 16 (S. 13/16) gezeigt wird, beginnt der Verdampferaufbau, von unten nach oben, mit einem Umfang-Mitte-Grundverdampfer, dann ist auf der Oberseite seines zylindrischen Kessels ein Mitte-Umfang-Grundverdampfer aufgesetzt und auf seinem zylindrischen Kessel ist wiederum ein weiterer Umfang-Mitte-Grundverdampfer angebracht und so weiter bis zum neunten Modul und auf dem zylindrischen Kessel des letzten Moduls ist die Verdampferabdeckung (Nr. 55, 16, S. 13/16) angebracht. Die Grundverdampfermodule sind jeweils aus vier unabhängigen Teilen aufgebaut, nämlich: dem Heizkammerboden, der Heizkammerabdeckung, dem Zentralrohr und dem kreisförmigen Kessel, und werden dann gemäß der ausgewählten Anordnungsreihenfolge zusammengebaut, beispielsweise müssen gemäß der ersten Reihenfolge (16, S. 13/16) fünf Umfang-Mitte-Grundverdampfer (6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16, 7/16 und 12 und 13, S. 11/16) sowie vier Mitte-Umfang-Grundverdampfermodelle (9, 10, 11, S. 8/16, 9/16, 10/16 und 14 und 15, S. 12/16) gebaut werden, wobei der Verdampferaufbau von unten nach oben erfolgt, wobei auf der Konstruktionsbasis die Heizkammer eines Grundverdampferes des Umfang-Mitte-Typs montiert wird, gefolgt von der erwähnten (16, S. 13/16) ersten Reihenfolge.
  • AUFBAU DER HEIZKAMMER DES UMFANG-MITTE-GRUNDVERDAMPFERS (Fig. 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16).
  • Wie in der Anlagenansicht (6, S. 5/16), der Querschnittansicht (7, S. 6/16) und der Montagedarstellung (8, S. 7/16) gezeigt wird, besteht die Heizkammer des Umfang-Mitte-Grundverdampfers aus der Außenwand (Nr. 7, S. 5/16, 6/16 und 7/16), der/dem unteren Abdeckung oder Boden der Heizkammer (Nr. 10, S. 5/16, 6/16 und 7/16), der Innenwand (Nr. 9, S. 5/16, 6/16 und 7/16), den Trennungsträgern (Nr. 6, S. 5/16, 6/16 und 7/16), der Heizfläche oder oberen Abdeckung der Heizkammer (Nr. 5, S. 5/16, 6/16 und 7/16), den oberen Haltern (Nr. 4, S. 5/16, 6/16 und 7/16), dem Träger des zentralen Rohres (Nr. 3, S. 5/16, 6/16 und 7/16) und dem zentralen Rohr (Nr. 1, S. 5/16, 6/16 und 7/16); die Heizkammer hat Anschlüsse für die Dampfeinlässe (Nr. 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16), die Kondensatablässe (Nr. 12, S. 5/16, 6/16 und 7/16), die Ablässe für nichtkondensierte Gase (Nr. 11, S. 5/16, 6/16 und 7/16), den Auslass für erzeugten Dampf (Nr. 15, S. 5/16, 6/16 und 7/16), den Einlass für den Lösungszulauf oder die verdünnte Lösung (Nr. 14, S. 5/16, 6/16 und 7/16) und den Auslass für die konzentrierte Lösung (Nr. 13, S. 5/16, 6/16 und 7/16).
  • AUSSENWAND DER HEIZKAMMER.
  • Die in den 6, 7 und 8 (S. 5/16, 6/16 und 7/16) mit 7 bezeichnete Außenwand der Heizkammer besteht aus drei Teilen, nämlich 7a, 7b und 7c (8, S. 7/16). Teil 7a ist ein vertikaler Zylinder mit einem dem Innendurchmesser des Kessels gleichen Innendurchmesser und seine Höhe hängt von dem Durchmesser des Dampfeinlassrohres (Nr. 8, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) ab, zum Beispiel werden im vorliegenden Fall Dampfeinlassrohre mit 8" (20,32 cm) benötigt, weshalb die Höhe des Teils 7a mindestens 24" (60,96 cm) betragen könnte, wobei die Dicke des Stahlplattenmaterials von den Betriebsbedingungen abhängt, hauptsächlich dem Druck des zum Heizen verwendeten Dampfes, zum Beispiel muss, wenn Dampf mit einem Druck von 1,0 kg/cm2 bis 2,5 kg/cm2 (15 bis 35 psig) zum Heizen verwendet werden soll, die Dicke des Kohlenstoffstahlplattenmaterials mindestens 1,27 cm (1/2") betragen. Außerdem muss, je nach der Gesamthöhe des Verdampfers und der relativen Position dieses Grundverdampfers in der Anlage, eine Vergrößerung der erwähnten Dicke in Betracht gezogen werden, damit die mechanische Beständigkeit groß genug ist. An seinem unteren Ende ist dieser Zylinder (7a) an dem mittleren Teil eines mit 7c (8, S. 7/16) bezeichneten horizontalen flachen Flansches mit einer Mindestbreite von 25,40 cm (10") und einer Dicke von 1,94 cm (3/4") angeschweißt und richtig eingewinkelt, wobei der mittlere Durchmesser dieses Flansches gleich dem mittleren Durchmesser des Verdampferkessels ist, weshalb es einen Außenrandansatz mit einer Mindestbreite von 4 3/4" und einen Innenrandansatz mit einer Mindestbreite von 4 3/4" gibt, wobei sich im mittleren Teil des Außenrands 24 symmetrisch verteilte Löcher befinden, wobei diese Löcher zum Durchstecken der äußeren Stellschrauben zwischen der Heizkammer und dem Kesselabschnitt des Mitte-Umfang-Verdampfers (Nr. 40c, 15, S. 12/16) dienen; zwischen diesen Teilen befindet sich eine Dichtung aus geeignetem Material. Der Innenrand des Teils 7c (8, S. 7/16) ist flach, damit hier der Boden der Heizkammer (Nr. 10, 8, S. 7/16) angeschweißt werden kann. An seinem oberen Ende ist der mit 7a bezeichnete Zylinder (8, S. 7/16) an einem mit 7b (8, S. 7/16) bezeichneten horizontalen flachen Flansch mit einer Mindestbreite von 24,5 cm (10") und einer Dicke von 1,9 cm (3/4") angeschweißt und richtig eingewinkelt, wobei der mittlere Durchmesser dieses Flansches gleich dem mittleren Durchmesser des Verdampferkessels ist, weshalb es einen Außenrand und einen Innenrand mit einer Breite von etwa 4 3/4" gibt. In den mittleren Teil des Außenrands sind mindestens 24 symmetrisch verteilte runde Löcher gebohrt, wobei diese Löcher zum Durchstecken der äußeren Stellschrauben für den äußeren Teil der Heizfläche (Nr. 5, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) und den Kesselabschnitt des Umfang-Mitte-Grund verdampfers (Nr. 30c, 13, S. 11/16) dienen. Am mittleren Teil des Innenrands sind mindestens 24 symmetrisch verteilte Verbindungsschrauben angeschweißt oder eingeschraubt, die lang genug sind, um die Verbindung zwischen dem inneren Teil der Heizfläche (Nr. 5, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) und dem Kesselabschnitt des Umfang-Mitte-Verdampfers (Nr. 30c, 13, S. 11/16) mit Muttern herzustellen. Diese Verbindungen weisen Dichtungsmaterial (Nr. 2e und 2d, 8, S. 7/16) zum Herstellen einer hermetischen Abdichtung auf.
  • UNTERE ABDECKUNG DER HEIZKAMMER.
  • Die mit Nr. 10 (7 und 8, S. 6/16 und 7/16) bezeichnete untere Abdeckung der Heizkammer besteht in diesem Beispiel aus auf die erforderliche Größe zugeschnittenem und geschweißtem Kohlenstoffstahlplattenmaterial mit einer Mindestdicke von 1,27 cm (1/2"), hat eine umgekehrt kegelstumpfförmige Gestalt mit einem horizontalen flachen Rand mit einer Mindestbreite von 4 1/2" über die ganze Länge des Umfangs der größeren Basis, wobei der Durchmesser der größeren Basis des umgekehrten Kegelstumpfs etwa 9 1/4" kleiner als der Durchmesser des Verdampferkessels ist. Die Neigung der Kegelwand entspricht der Neigung der Heizfläche (Nr. 5, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) und wird von dem erforderlichen hydraulischen Gradienten bestimmt. Die Wand des umgekehrten Kegelstumpfs der unteren Heizkammerabdeckung (Nr. 10, 7 und 8, S. 6/16 und 7/16) endet an einem Umfang, der der kleineren Basis des umgekehrten Kegelstumpfes entspricht, wobei dieser Durchmesser gleich dem Innendurchmesser des mit 9a (8, S. 7/16) bezeichneten Teils ist, der Teil der Innenwand der Heizkammer ist, wobei die untere Abdeckung der Heizkammer an diesem Teil angeschweißt und richtig eingewinkelt ist.
  • INNENWAND.
  • Die mit 9 (7 und 8, S. 6/16 und 7/16) bezeichnete Innenwand der Heizkammer ist aus vier Teilen ausgebildet, nämlich: 9a, 9b, 9c und 9d (8, S. 7/16), die aus den erforderlichen Größen entsprechend zugeschnittenem und geschweißtem Kohlenstoffstahlplattenmaterial mit einer Mindestdicke von 1/2" hergestellt sind. Der Teil 9a ist ein vertikaler Metallzylinder mit einem Mindestdurchmesser, der 6" größer ist als der Durchmesser des mit 9c (8, S. 7/16) bezeichneten Teils; die Höhe dieses Teils hängt von dem Durchmesser der für die Kondensatablassrohre verwendeten geschweißten Anschlüsse (Nr. 12, 8, S. 7/16) ab, die für die Kondensatabflussrohre verwendet werden, wobei diese Größe von der Menge des in der Heizkammer erzeugten Kondensats abhängt, zum Beispiel: wenn die Anschlüsse einen Durchmesser von 6" haben, könnte die Mindesthöhe das Zweifache oder 12" betragen, und die Zahl der Anschlüsse hängt auch von der Kondensatmenge ab, es sind mindestens zwei an einander direkt gegenüberliegenden Positionen angeordnet, wobei die Kondensatabflussrohre durch die Wand des Kesselabschnitts des Mitte-Umfang-Verdampfers (14 und 15, S. 12/16) und dann zum Kondensatspeicherbehälter verlaufen. Der Teil 9a (8, S. 7/16) wird von den Abzugsrohren für die nichtkondensierbare Gase (Nr. 11, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) durchquert, wobei diese Rohre einen Durchmesser von 1/2" haben und auch die Wand des Kesselabschnitts (Nr. 40b, 14 und 15, S. 12/16) des Mitte-Umfang-Verdampfers durchqueren, die dann in die Atmosphäre abgelassen oder zum allgemeinen Kondensator geleitet werden. Der Teil 9a (8, S. 7/16) ist an seinem oberen Ende am Rand der unteren Abdeckung (Nr. 10, 8, S. 7/16) der Heizkammer angeschweißt und richtig eingewinkelt und an seinem unteren Ende am Außenrand des mit 9b (8, S. 7/16) bezeichneten Teils angeschweißt und richtig angewinkelt, welcher ein horizontaler flacher Flansch aus Kohlenstoffstahlplattenmaterial mit einer Dicke von 1/2" und einer Mindestbreite von 6" ist, wobei dieser Teil 9b an dem Teil 9c (8, S. 7/16) angeschweißt und richtig eingewinkelt ist, der ein vertikaler Zylinder mit einem Innendurchmesser ist, der 1/8" größer als der Außendurchmesser des zentralen Rohres (Nr. 1, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) ist, wobei der Innendurchmesser von 9c in diesem Beispiel 24 1/4" beträgt und seine Höhe auf Grund des erforderlichen hydraulischen Gradienten der Heizfläche festgelegt ist, in diesem Beispiel hat er eine Mindesthöhe von 1,0 m; der vertikale Zylinder 9c (8, S. 7/16) ist an seinem oberen Ende an dem Stück 9d (8, S. 7/16) angeschweißt und richtig eingewinkelt, das ein angeschweißter und richtig eingewinkelter horizontaler flacher Flansch mit einer Dicke von 1/2", einer Breite von 5" und einem Innendurchmesser gleich dem Durchmesser des Teils 9c (8, S. 7/16) ist. An dem mittleren Durchmesser der Oberseite des von diesem Flansch gebildeten Randes sind einige, mindestens 24, symmetrisch verteilte Verbindungsschrauben oder Bolzen angeschweißt oder eingeschraubt, die eine ausreichende Länge haben, um sie mit Muttern mit der Heizfläche (Nr. 5, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) und dem Träger des zentralen Rohres (Nr. 3, 7 und 8, S. 6/16 und 7/16) zu verbinden. In allen Verbindungen befindet sich jeweils eine Dichtung aus Spezialmaterial (2c und 2b, 8, S. 7/16) zur Herstellung einer hermetischen Abdichtung. An der Unterseite dieses Rands sind die Träger des mit 11 (8, S. 7/16) bezeichneten Sammelrohres für die nichtkondensierbaren Gase angeschweißt, das ein Rohr mit einem Nenndurchmesser von 1/2" in Ringform mit Löchern ist, wobei dieser Ring einen Durchmesser hat, der 3" größer als der mittlere Durchmesser von Teil 9c ist, und mit den Abzugsrohren für die nichtkondensierbaren Gase, mindestens zwei in einander genau entgegengesetzter Anordnung, verbunden ist.
  • TRENNUNGSTRÄGER.
  • Die mit 6 (6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) bezeichneten Trennungsträger sind aus Kohlenstoffstahlplattenmaterial mit 1/2" Dicke hergestellte T-förmige Stücke, die von den Teilen 6a und 6b (8, S. 7/16) gebildet werden. Der Teil 6a (8, S. 7/16) ist eine flache Platte mit einer Breite von mindestens 4" und einer Mindestdicke von 1/2" mit einer ausreichenden Länge, sodass er an beiden Seiten angeschweißt werden kann, an einem Ende auf seiner ganzen Breite an die Außenwand der Heizkammer an dem Teil 7a (8, S. 7/16) und am anderen Ende auf seiner ganzen Breite an die Innenwand der Heizkammer an dem Teil 9c (8, S. 7/16), wobei er auf seiner ganzen Länge in der Mitte der Unterseite an dem Teil 6b (8, S. 7/16) angeschweißt und richtig angewinkelt ist, wobei das Stück 6b (8, S. 7/16) das Bein des T bildet, eine vertikale flache Platte mit einer Dicke von 1/2" und einer Höhe ist, die von dem hydraulischen Gradienten der Heizfläche und von der Höhe des Stückes 7a (8, S. 7/16) festgelegt wird, eine geeignete Anzahl von Löchern in der vertikalen Seite hat, um den Dampf ungehindert zirkulieren zu lassen, außerdem auf seiner ganzen Länge an der Unterseite des konischen Bodens (Nr. 10, 8, S. 7/16) der Heizkammer angeschweißt und richtig angewinkelt ist, an einem seiner Ränder an der Außenwand auf seiner ganzen Breite an dem Teil 7a (8, S. 7/16) angeschweißt ist und an dem anderen Rand auf seiner ganzen Breite an der Innenwand an dem Teil 9c (8, S. 7/16) angeschweißt ist. Das Oberteil des Trennungsträgers, Stück 6a (8, S. 7/16) ist eine flache Oberfläche, die die Heizfläche trägt, wobei die Mindestzahl von Trennungsträgern, die symmetrisch mit einem Abstand von jeweils 60° zueinander verteilt angeordnet sind, in diesem Beispiel 6 beträgt.
  • HEIZFLÄCHE.
  • Die Heizfäche (Nr. 5, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16, 7/16) ist auch die obere Abdeckung der Heizkammer, sie ist eine einteilig hergestellte Metallplatte, deren Dicke von dem zum Heizen verwendeten Dampfdruck oder Fluiddruck bestimmt wird, je nach dem Verdampferdurchmesser kann die Heizfläche durch Prägen von Metallplattenmaterial in einer Kanalform hergestellt werden oder sie kann durch Aneinanderschweißen von einigen Prägemetallplattenstücken angefertigt werden, um ein einzelnes Teil zu erhalten, das der/den erforderlichen Gestalt und Abmessungen ent spricht; in diesem Fall wird eine Edelstahlplatte mit einer Dicke von 4,763 mm (3/16" oder 0,1875") betrachtet, die in der Form eines vom Umfang zur Mitte absteigend verlaufenden offenen Kanals mit einem kreisförmigen Boden geprägt ist, und dieser Kanal endet an dem speziell konstruierten Rohr (Nr. 13, 6 und 7, Seiten 5/16 und 6/16), das die Flüssigkeit mit einem tangentialen Ansatz über die Heizfläche der nächsten Heizkammer leitet. Die Heizfläche hat die Form eines umgekehrten Kegelstumpfes mit einem horizontalen flachen Rand entlang seinem Umfang an seiner größeren Basis, der Außendurchmesser 5 dieses flachen Randes ist gleich dem Außendurchmesser des Stückes 7b (8, S. 7/16), die Randbreite ist 1/2" größer als die Breite des Stücks 7b (8, S. 7/16) und daher ist der Durchmesser der größeren Basis des Kegels gleich dem Innendurchmesser des Stücks 7b (8, S. 7/16) weniger 1", dieser Rand hat an seinem Außenteil runde Löcher für die Stellschrauben wie das Stück 7b (8, S. 7/16) und im inneren Teil die runden Löcher zum Montieren der Verbindungsschrauben und Bolzen, die Neigung des Kegelteils wird durch den erforderlichen hydraulischen Gradienten festgelegt, wobei dieser Kegelteil mit einem horizontalen flachen Rand mit einem Durchmesser endet, der 1" größer als der Außendurchmesser des Stückes 9c (8, S. 7/16) ist, die Breite dieses Randes ist gleich der Breite des erwähnten Stückes 9c (8, S. 7/16) plus 1/2", der kleinere Durchmesser dieses Randes ist gleich dem Innendurchmesser des Stückes 9c (8, S. 7/16), dieser Rand hat einige runde Löcher, um zuzulassen, dass die in dem Stück 9d (8, S. 7/16) installierten Verbindungsschrauben durch ihn gesteckt werden können.
  • OBERE HALTER.
  • Die oberen Halter sind aus Kohlenstoffstahlplattenmaterial mit einer Dicke von 1/2" hergestellte Stücke in der Form eines umgekehrten T, das aus zwei Teilen besteht, ein als 4a (8, S. 7/16) bezeichnetes ist das Bein des umgekehrten T und hat eine Mindestbreite von 4" und die notwendige Länge, um an einem Ende die Wand des Kesselabschnitts (Teil 30b, 12 und 13, S. 11/16) des Umgang-Mitte-Verdampfers und am anderen Ende die mit 3b (8, S. 7/16) bezeichnete Wand des Trägers des zentralen Rohres zu erreichen; das Teil 4a (8, S. 7/16) ist in vertikaler Lage zwischen zwei als 4c (8, S. 7/16 oder Nr. 33, 13, S. 11/16) bezeichneten Trägern angeordnet und mit einem konischen Verbindungszapfen in dieser Lage fixiert, wobei der Teil 4a (8, S. 7/16) an beiden Enden die entsprechenden runden Löcher hat. Das Stück 4b (8, S. 7/16), das die Arme eines umgekehrten T bildet, hat eine Mindestdicke von 1/2", eine Mindestbreite von 4" und eine Länge, die der Entfernung von dem Innendurchmesser des unteren Randes (Nr. 30c, 13, S. 11/16) am Umfang des Verdampferkessels in der Mitte (12 und 13, S. 11/16) zum Außendurchmesser des Randes 3A (8, S. 7/16) des Trägers des zentralen Rohres entspricht. Das Stück 4b (8, S. 7/16) ist an seinem mittleren Teil auf seiner ganzen Länge an die Unterseite des Stückes 4a (8, S. 7/16) angeschweißt; die oberen Halter ruhen mit der flachen Unterseite des Stücks 4b (8, S. 7/16) auf der Heizfläche und in dem Beispiel sind mindestens 8 obere Halter symmetrisch verteilt angeordnet.
  • FÜHRUNGSTRÄGER DES ZENTRALEN ROHRES.
  • Der Führungsträger des zentralen Rohres wird von drei aneinandergeschweißten Stücken gebildet, nämlich 3a, 3b und 3c (8, S. 7/16), das Stück 3a ist ein horizontaler flacher Flansch mit einer Mindestdicke von 1/2", einer Mindestbreite von 5" und einem Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des Stückes 9d (8, S. 7/16), es hat an seinem mittleren Teil entsprechende runde Löcher zum Durchstecken der an das Stück 9d (8, S. 7/16) angeschweißten Verbindungsschrauben. An der inneren Seite ist es auf seiner ganzen Umfangslänge an das Stück 3b (8, S. 7/16) angeschweißt und richtig angewinkelt. Das Stück 3b ist ein vertikaler Zylinder mit einer Mindestdicke von 1/2" und mit einer geeigneten Höhe. Diese Höhe muss mindestens gleich dem Zweifachen der Höhe des Stückes 7a (8, S. 7/16) sein und der Innendurchmesser gleich dem Stück 9c (8, S. 7/16), es ist an seiner Unterseite an dem Stück 3a (8, S. 7/16) angeschweißt und richtig angewinkelt und an seiner Oberseite an dem Stück 3c (8, S. 7/16). Das Stück 3c (8, S. 7/16) ist ein horizontaler flacher Flansch mit einer Mindestdicke von 1/2", einer Mindestbreite von 5" und einem Innendurchmesser gleich dem Durchmesser des Stückes 9c (8, S. 7/16), in seinem mittleren Teil hat es symmetrisch verteilte Löcher zum Durchstecken der Verbindungsschrauben des zentralen Rohres. In diesen Verbindungen befinden sich Dichtungen (Nr. 2, 7 und 8, S. 6/16 und 7/16) zum Herstellen einer hermetischen Abdichtung.
  • ZENTRALES ROHR.
  • Das zentrale Rohr (Nr. 1, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) besteht aus zwei Teilen, nämlich 1a und 1b (8, S. 7/16). Das Stück 1a (8, S. 7/16) ist das zentrale Rohr mit einer Mindestdicke von 1/2" und einem Durchmesser, der von der Menge des erzeugten Dampfes bestimmt wird, wobei der Durchmesser in diesem Beispiel 24" beträgt; die Höhe dieses Rohres muss die erwünschte sein, damit es nach der Montage in dem Träger des zentralen Rohres (Nr. 3, 8, S. 7/16) auf dem Boden des zentralen Teils der unteren Heizkammerabdeckung (Nr. 23, 10 und 11, S. 9/16 und 10/16) des Mitte-Umfang-Grundverdampfers (9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) ruhen kann, wobei dieses Rohr an seinem unteren Ende, als Mitte nehmend, in einem Abstand von 4" vom unteren Rand mindestens 4 symmetrisch verteilt angeordnete Löcher mit einem Mindestdurchmesser von 6" (Nr. 1c, 8, S. 7/16) hat, um den erzeugten Dampf in die Heizkammer des Mitte-Umfang-Grundverdampfers (9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) einströmen zu lassen. Das Stück 1b (8, S. 7/16) ist ein horizontaler flacher Flansch mit einer Mindestdicke von 1/2", einer Mindestbreite von 5" und einem Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des zentralen Rohres, der sich in einem Abstand von 1 m von dem oberen Rand des zentralen Rohres befindet, entlang seinem Innenumfang an dem zentralen Rohr angeschweißt und richtig angewinkelt ist und an seinem breiten mittleren Teil einige runde Löcher mit einem entsprechenden Durchmesser hat, die den Verbindungsschrauben des Stücks 3c (8, S. 7/16) entsprechen.
  • AUFBAU DER HEIZKAMMER DES MITTE-UMFANG-GRUNDVERDAMPFERS.
  • Wie in den 9, 10, 11; S. 8/16, 9/16 und 10/16 gezeigt wird, besteht die Heizkammer des Mitte-Umfang-Grundverdampfers aus der Außenwand (Nr. 24, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16), der Innenwand (Nr. 19, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16), den Trennungsträgern (Nr. 21, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16), der Heizfläche oder oberen Abdeckung der Heizkammer (Nr. 20, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16), den oberen Halter (Nr. 17, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16), dem oberen Träger des zentralen Rohres (Nr. 16, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) sowie den Anschlüssen für die Dampfeinlässe (Nr. 28, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16), die Kondensatablässe (Nr. 22, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16), die Ablässe für nichtkondensierte Gase (Nr. 26, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16), den Einlass für den Lösungszulauf oder die verdünnte Lösung (Nr. 27, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) und den Auslass für die konzentrierte Lösung (Nr. 25, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16).
  • AUSSENWAND DER HEIZKAMMER.
  • Die in den 9, 10 und 11 (S. 8/16, 9/16 und 10/16) mit 24 bezeichnete Außenwand der Heizkammer besteht aus drei Teilen, nämlich 24a, 24b und 24c (11, S. 10/16). Teil 24b (11, S. 10/16) ist ein vertikaler Zylinder mit einem dem Innendurchmesser des Verdampferkessels gleichen Innendurchmesser und mit einer Höhe, die so von dem hydraulischen Gradienten und der Höhe des Stücks 19b (11, S. 10/16) abhängt, dass sie die Installation von Rohrverbindern für die Kondensatabflüsse zulässt, zum Beispiel: wenn der Rohrnenndurchmesser 4" beträgt, könnte die Höhe von 24b mindestens 12" betragen, wobei die Dicke des Metallplattenmaterials von den Betriebsbedingungen abhängt, hauptsächlich dem Dampfdruck während des Heizens, so dass beispielsweise, wenn zum Heizen Abdampf mit einem Druck von 1,0 kg/cm2 bis 2,5 kg/cm2 (15–35 psig) benutzt wird, Kohlenstoffstahlplattenmaterial mit einer Mindestdicke von 1/2" in Betracht zu ziehen ist. An seinem unteren Ende ist dieser Zylinder an seinem mittleren Teil an einem mit 24c (11, S. 10/16) bezeichneten horizontalen flachen Flansch mit einer Mindestbreite von 10" und einer Mindestdicke von 3/4" angeschweißt und richtig eingewinkelt, wobei der mittlere Durchmesser dieses Flansches gleich dem mittleren Durchmesser des Verdampferkessels ist, weshalb es einen Außenrand mit einer Breite von 4 3/4" und einen Innenrand mit einer Breite von 4 3/4" gibt, wobei sich im mittleren Teil des Außenrands einige symmetrisch verteilte runde Löcher mit einem geeigneten Durchmesser befinden zum Durchstecken der Schrauben zum Verbinden mit dem Kesselabschnitt des Umfang-Mitte-Verdampfers (Nr. 30a, 12 und 13, S. 11/16). Der Innenrand ist flach, damit an dieser Stelle die untere Abdeckung der Heizkammer (Nr. 23, 11, S. 10/16) angeschweißt werden kann. An seinem oberen Ende ist der mit 24b bezeichnete Zylinder (11, S. 10/16) an einem mit 24a (11, S. 10/16) bezeichneten horizontalen flachen Flansch mit einer Mindestbreite von 10" und einer Mindestdicke von 3/4" angeschweißt und richtig eingewinkelt, wobei der mittlere Durchmesser dieses Flansches gleich dem mittleren Durchmesser des Verdampferkessels ist, weshalb es einen Außenrand mit einer Breite von etwa 4 3/4" und einen Innenrand mit einer Breite von etwa 4 3/4" gibt, wobei sich im mittleren Teil des Außenrands mindestens 24 symmetrisch verteilte runde Löcher mit einem geeigneten Durchmesser zum Durchstecken der Verbindungsschrauben der Heizfläche (Nr. 20, 11, S. 10/16) und des Kesselabschnitts des Mitte-Umfang-Verdampfers (Nr. 40c, 14 und 15, S. 12/16) befinden. Am mittleren Teil der Oberseite des Innenrands sind einige symmetrisch verteilte Verbindungsschrauben angeschweißt oder eingeschraubt, die lang genug sind, um die Verbindung zwischen der Heizfläche und dem Kesselabschnitt des Mitte-Umfang-Verdampfers (Nr. 40c, 14 und 15, S. 12/16) mit Muttern herzustellen. Diese Verbindungen weisen eine Dichtung (Nr. 18, 10 und 11, S. 9/16 und 10/16) aus einem geeigneten Material zum Herstellen einer hermetischen Abdichtung auf. An der inneren Seite des Innenrandes des Flansches 24a (11, S. 10/16) ruht die Abzugsleitung für nichtkondensierbare Gase, die eine Ringleitung mit einem Nenndurchmesser von 1/2" mit einigen Löchern ist und mit dem mit Nr. 26 (9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16, 10/16) bezeichneten Auslassrohr für unkondensierbare Gase verbunden ist, wobei dieses Rohr durch die Außenwand 24b (9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16, 10/16) hindurchgeht, im Verdampferinneren verläuft und in die Atmosphäre oder einen allgemeinen Kondensator mündet, wobei der Durchmesser des Abzugsringrohres für nichtkondensierbare Gase fast 3" kleiner als der Innendurchmesser des Teils 24b (11, S. 10/16) ist.
  • UNTERE ABDECKUNG DER HEIZKAMMER.
  • Die mit Nr. 23 (10 und 11, S. 9/16 und 10/16) bezeichnete untere Abdeckung der Heizkammer besteht aus auf die erforderliche Größe zugeschnittenem und geschweißtem Kohlenstoffstahlplattenmaterial mit einer Mindestdicke von 1/2", hat die Form eines Kegelstumpfes mit einem horizontalen flachen Rand mit einer Mindestbreite von 4 1/2" entlang des Umfangs seiner größeren Basis, wobei der Durchmesser der größeren Basis des Kegelstumpfs etwa 9 1/4" kleiner als der Durchmesser des Verdampferkessels ist. Die Neigung der Kegelwand entspricht der Neigung der Heizfläche (Nr. 20, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16, 10/16) und beide werden von dem erforderlichen hydraulischen Gradienten bestimmt. Diese Kegelwand endet an dem entsprechenden Umfang der kleinen Basis des Kegelstumpfes, wobei ihr Durchmesser gleich dem Außendurchmesser des mit 19c (11, S. 10/16) bezeichneten Teils ist, der Teil der Innenwand der Heizkammer bildet, an dem sie angeschweißt ist.
  • INNENWAND DER HEIZKAMMER.
  • Die mit 19 (10 und 11, S. 9/16 und 10/16) bezeichnete Innenwand der Heizkammer ist aus drei Teilen ausgebildet, nämlich: 19a, 19b und 19c (11, S. 10/16), die aus den erforderlichen Größen entsprechend zugeschnittenem und geschweißtem Kohlenstoffstahlplattenmaterial mit einer Mindestdicke von 1/2" hergestellt sind; der Teil 19b (11, S. 10/16) ist ein vertikaler Metallzylinder mit einem Mindestdurchmesser, der 1/8" größer ist als der Außendurchmesser des zentralen Rohres (Nr. 1, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16), mit einer Mindesthöhe von 24", und hat in seinem unteren Teil symmetrisch angeordnete runde Löcher (Nr. 28, 11, S. 10/16) mit 6" Durchmesser, deren Mitte sich in 4" Höhe von der Oberseite der kleineren Basis des von der unteren Abdeckung (Nr. 23, 11, S. 10/16) der Heizkammer gebildeten Kegels befindet, wobei diese Löcher zu den Löchern in dem zentralen Rohr (Nr. 1c, 8, S. 7/16) für den in die Heizkammer eingespeisten Dampf passen müssen. Dieser Teil 19b (11, S. 10/16) ist an seinem unteren En de am inneren Rand des Teils 19c (11, S. 10/16) angeschweißt und richtig eingewinkelt und an seinem oberen Ende an dem Teil 19a (11, S. 10/16) angeschweißt und richtig angewinkelt. Der Teil 19c (11, S. 10/16) ist ein horizontaler flacher Flansch mit einer Mindestdicke von 1/2", einer Mindestbreite von 5" und einem Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des Teils 19b (11, S. 10/16), wobei die Oberfläche dieses Flansches flach ist und an seinem Innen- und Außenumfang entlang an der unteren Abdeckung der Heizkammer angeschweißt ist. Der Teil 19a (11, S. 10/16) ist ein horizontaler flacher Flansch mit einer Mindestdicke von 1/2", einer Mindestbreite von 5" und einem Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des Teils 19b (11, S. 10/16). Am mittleren Durchmesser des von diesem Flansch gebildeten Randes befinden sich symmetrisch verteilte angeschweißte oder eingeschraubte Verbindungsschrauben mit einer geeigneten Länge zum Verbinden der Heizfläche und der oberen Trägerführung des zentralen Rohres mithilfe von Muttern, wobei diese Verbindungen geeignete Dichtungen haben, um sie hermetisch zu machen.
  • TRENNUNGSTRÄGER.
  • Die Trennungsträger (Nr. 21, 11, S. 10/16) sind aus Kohlenstoffstahlplattenmaterial mit einer Mindestdicke von 1/2" hergestellte T-förmige Stücke (Nr. 21a und 21b, 11, S. 10/16), wobei das Stück 21a (11, S. 10/12) eine horizontale Platte mit einer Mindestdicke von 1/2", einer Mindestbreite von 4" und einer ausreichenden Länge ist, um auf seiner ganzen Breite an einem Ende der Innenwand der Heizkammer an dem Teil 19b (11, S. 10/16) und an dem anderen Ende an dem Stück 24b (11, S. 10/16) an der Außenwand der Heizkammer angeschweißt zu werden. An seiner Länge im mittleren Teil seiner Unterseite ist es an dem Stück 21b (11, S. 10/16), das das Bein des T ist, angeschweißt und richtig angewinkelt; das Stück 21b (11, S. 10/16) ist eine vertikale flache Platte mit einer Mindestdicke von 1/2" und einer von dem hydraulischen Gradienten der Heizfläche abhängenden Höhe, die in diesem Beispiel einen Mindestwert von 24" hat, wobei es eine geeignete Anzahl von Löchern in seiner vertikalen Seite hat, um den Dampf hindurchströmen zu lassen, und außerdem an seiner Unterseite am Boden der konischen Wand (Nr. 23, 11, S. 10/16) der Heizkammer entlang angeschweißt und richtig angewinkelt ist, an einem seiner Ränder auf seiner ganzen Breite an dem Teil 19b (11, S. 10/16) der Innenwand der Heizkammer angeschweißt ist und an dem anderen Ende an dem Teil 24b (11, S. 10/16) der Außenwand der Heizkammer angeschweißt ist; das Oberteil des Trennungsträgers (21a, 11, S. 10/16) ist eine flache Oberfläche, die als Auflage für die Heizfläche (Nr. 20, 11, S. 10/16) dient, wobei die Mindestzahl der symmetrisch verteilten Trennungsträger 6 beträgt.
  • HEIZFLÄCHE.
  • Die Heizfläche oder obere Abdeckung der Heizkammer (Nr. 20, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16, 10/16) ist eine einteilig hergestellte Metallplatte, deren Dicke von dem zum Heizen verwendeten Dampfdruck oder Fluid bestimmt wird, im vorliegenden Fall wird eine Edelstahlplatte mit einer Dicke von 4,763 mm (3/16" oder 0,1875") betrachtet, die durch Prägen, Formen oder Stanzen mit einem von der Mitte zum Umfang absteigenden offenen konzentrischen spiralförmigen Kanal mit einem kreisförmigen ausgebildet ist, der an dem Rohr (Nr. 25, 9 und 10, S. 8/16 und 9/16) endet, das speziell konstruiert ist, um die Flüssigkeit tangential zur nächsten Verdampfungseinheit fließen zu lassen. Die Heizfläche hat die Form eines Kegelstumpfes mit einem Rand als Flansch oder horizontalen flachen Ring entlang dem Umfang der größeren Basis, wobei der Außendurchmesser dieses flachen Randes gleich dem Außendurchmesser des Stückes 24a (11, S. 10/16) ist, die Breite dieses Randes 1/2" größer als die Breite des Stücks 24a (11, S. 10/16) ist und daher der Durchmesser der größeren Basis des Kegels gleich dem Innendurchmesser des Stücks 24a (11, S. 10/16) weniger 1" ist, dieser Rand an seinem Außenteil die runden Löcher für die Verbindungsschrauben wie das Stück 24a (11, S. 10/16) und im inneren Teil die runden Löcher zum Durchstecken der geeigneten Verbindungsschrauben hat, die Neigung des Kegelteils durch den erforderlichen hydraulischen Gradienten festgelegt ist, dieser Kegelteil zur Mitte hin an einer horizontalen flachen Flanschrandform mit einem Durchmesser endet, der 1" größer als der Außendurchmesser des Stückes 19a (11, S. 10/16) ist, die Flanschbreite gleich der Breite des erwähnten Stückes 19a (11, S. 10/16) plus 1/2" ist, der kleine Durchmesser gleich dem Innendurchmesser des Stückes 19a (11, S. 10/16) ist, dieser Flansch runde Löcher hat, um zuzulassen, dass die in dem Stück 19a (11, S. 10/16) befindlichen Verbindungsschrauben durch ihn hindurchgeführt können. In allen Verbindungen befindet sich zwischen diesen Teilen jeweils eine Dichtung aus geeignetem Material (Nr. 18a und 18b, 11, S. 10/16) zur Herstellung einer hermetischen Abdichtung.
  • OBERE HALTER.
  • Die oberen Halter (Nr. 17, 10 und 11, S. 9/16 und 10/16) haben die Form eines umgekehrten T und bestehen aus zwei Teilen, ein als 17a (11, S. 10/16) bezeichnetes ist das Bein des T, hat eine Mindestdicke von 1/2", eine Mindestbreite von 4" und eine geeignete Länge, um von der Wand des Kesselabschnitts des Mitte-Umfang-Verdampfers (14 und 15, S. 12/16) bis zu der mit 16b (11, S. 10/16) bezeichneten Wand des oberen Trägers des zentralen Rohres zu reichen; das Teil 17a (11, S. 10/16) ist vertikal zwischen zwei als 17c (11, S. 10/16) oder als Teil 44 (15, S. 12/16) bezeichneten Trägern angeordnet und mit einem konischen Zapfen in dieser Lage fixiert, wobei der Teil 17a (11, S. 10/16) an beiden Rändern die entsprechenden runden Löcher hat. Das Stück 17b (11, S. 10/16), das die Arme eines umgekehrten T bildet, hat eine Mindestdicke von 1/2", eine Mindestbreite von 4" und eine Länge, die dem zwischen dem Innendurchmesser des Mitte-Peripherie-Kesselabschnitts (Nr. 40c, 15, S. 12/16) und dem Außendurchmesser von Teil 16c (11, S. 10/16) des oberen Trägers des zentralen Rohres bestehenden Abstand entspricht. Das Stück 17b (11, S. 10/16) ist an seinem mittleren Teil auf seiner ganzen Länge an dem unteren Rand des Stücks 17a (11, S. 10/16) angeschweißt; die oberen Halter ruhen mit der flachen Unterseite des Stücks 17b (11, S. 7/10) auf der Heizfläche (Nr. 20, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) und es sind mindestens 6 obere Halter symmetrisch über die Heizfläche verteilt angeordnet.
  • OBERER FÜHRUNGSTRÄGER DES ZENTRALEN ROHRES.
  • Der obere Führungsträger des zentralen Rohres (Nr. 16, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) wird von drei aneinandergeschweißten Stücken gebildet, nämlich 16a, 16b und 16c (11, S. 10/16). Das Stück 16c (11, S. 10/16) ist ein horizontaler flacher Flansch mit einer Mindestdicke von 1/2", einer Mindestbreite von 5" und einem Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des Stückes 19b (11, S. 10/16), es hat an seinem mittleren Teil entsprechende runde Löcher zum Durchstecken der an das Stück 19a (11, S. 10/16) angeschweißten Verbindungsschrauben. An der inneren Seite ist es entlang seinem Umfang an das Stück 16b (11, S. 10/16) angeschweißt und richtig angewinkelt. Das Stück 16b (11, S. 10/16) ist ein vertikaler Zylinder mit einer Mindestdicke von 1/2" und mit einer geeigneten Höhe, sie muss mindestens gleich der Höhe des Stückes 24b (11, S. 10/16) sein und einen Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des Stücks 19b (11, S. 10/16) haben, es ist an seiner Unterseite an dem Stück 16c (11, S. 10/16) angeschweißt und richtig angewinkelt und an seiner Oberseite an dem Stück 16a (11, S. 10/16). Das Stück 16a (11, S. 10/16) ist ein horizontaler flacher Flansch mit einer Mindestdicke von 1/2", einer Mindestbreite von 5" und einem Innendurchmesser gleich dem Durchmesser des Stückes 19b (11, S. 10/16), seine Oberseite ist flach, um den unteren Teil der inneren Wand der Umfang-Mitte-Heizkammer (Nr. 9b, 8, S. 7/16) zu tragen.
  • DAMPFEINLASS UND KONDENSATAUSLASS UND AUSLASS FÜR NICHTKONDENSIERBARE GASE DES GRUNDVERDAMPFERS.
  • Der Heizdampf wird in jedem Grundverdampfer auf spezifische Weise eingespeist, das gleiche gilt für den Kondensatauslass und den Auslass für die nichtkondensierbaren Gase, weshalb der Aufbau jedes einzelnen beschrieben wird.
  • DAMPFEINLASS DES UMFANG-MITTE-GRUNDVERDAMPFERS.
  • Für das Umfang-Mitte-Modul (6, 7 und 8, Seiten 5/16, 6/16 und 7/16) wird der eingespeiste Dampf über vier Einlässe (Nr. 8, 6, 7 und 8, Seiten 5/16, 6/16 und 7/16) zugeführt, die symmetrisch in der äußeren Wand (Nr. 7a, 8, S. 7/16) angeordnet sind; von oben nach unten betrachtet, beginnt der Verdampfer (16, S. 13/16) mit einem Umfang-Mitte-Grundverdampfermodul (6, 7 und 8, Seiten 5/16, 6/16 und 7/16, und 12 und 13, S. 11/16), in der ersten Heizkammer sind die vier Dampfeinlässe mit einem Sammler verbunden, der von einem ringförmigen Verteilungsrohr mit einem Durchmesser gebildet wird, der größer als der der Heizkammer ist, dieses Rohr ist mit dem Dampfversorgungseinlass verbunden und hat richtig installierte Einlassregelventile und Sicherheitsventile. In den Heizkammern der folgenden Umfang-Mitte-Verdampfermodule (6, 7 und 8, 5. 5/16, 6/16 und 7/16) ist jeder von vier Dampfeinlässen durch Rohre mit seinem jeweiligen Auslass für erzeugten Dampf (Nr. 43, 43a und 43b, 14 und 15, S. 12/16) von einem Mitte-Umfang-Grundverdampfermodul verbunden, wobei die Dampfströmung in der Heizkammer des Umfang-Mitte-Grundverdampfers (6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) vom Umfang zur Mitte verläuft.
  • KONDENSATAUSLASS DES UMFANG-MITTE-GRUNDVERDAMPFERS.
  • Der Kondensatauslass (Nr. 12, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) besteht aus Rohren, die mit den Anschlüssen (Nr. 12, 8, S. 7/16) verbunden sind, die an der inneren Wand (Nr. 9a, 8, S. 7/16) der Heizkammer angeschweißt sind, wobei ihre Anzahl von dem Volumen der produzierten Kondensate abhängt, die erwähnten Rohre durchqueren die Wand des Kesselabschnitts (Nr. 40b, 14 und 15, S. 12/16) des Mitte-Umfang-Grundverdampfers, wobei die Rohre an der Außenseite beider Seiten dieser Wand angeschweißt sind, um Lecks zu vermeiden, und dann außen bis zur Wand des Verdampferabschnitts verlängert und mit einem Sammler oder äußerem kreisförmigem Ringrohr verbunden sind, wobei der Sammlerdurchmesser größer als der des Verdampfers ist, dieser Sammler sammelt die Kondensate und leitet sie zum Kondensatspeicherbehälter.
  • AUSLASS FÜR NICHTKONDENSIERBARE GASE DES UMFANG-MITTEGRUNDVERDAMPFERMODULS.
  • Der Auslass für die nichtkondensierbaren Gase (Nr. 11, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) besteht aus einem gebohrten Ringrohr mit einem Nenndurchmesser von 1/2" oder einem kreisförmigem Sammler, der von der inneren Wand unter dem mit 9d (8, S. 7/16) bezeichneten Teil getragen wird, er hat einige symmetrisch angeordneten Auslässe, die den Teil 9a (8, S. 7/16) und die Wand des Kessels (Nr. 40b, 14 und 15, S. 12/16) des Mitte-Umfang-Grundverdampfers durchqueren, wobei die Rohre an seiner Außenseite auf beiden Seiten dieser Wände angeschweißt sind (Nr. 64, 74, 84 und 94, 16, 17, 18 und 19, S. 13/16, 14/16, 15/16 und 16/16), um Undichtheiten zu vermeiden, und außen am Verdampfer hat der Auslass für die nichtkondensierbaren Gase ein Stellventil und ist je nach Fall mit der Atmosphäre oder dem allgemeinen Kondensator verbunden.
  • DAMPFEINLASS DES MITTE-UMFANG-GRUNDVERDAMPFERMODULS.
  • Die Dampfeinlässe (9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) des Mitte-Umfang-Grundverdampfers nur in dem Fall, dass die Anlage von oben nach unten mit einem Mitte-Umfang-Grundverdampfer (17 und 19, S. 14/16 und 16/16) beginnt, wenn der Dampfeinlass dieses ersten Moduls über einen Sammler erfolgt, der über ein Stellventil mit der Dampfversorgung verbunden ist, um den Speisedampf durch die Einlässe 28 (9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16), die symmetrisch in der Innenwand 9b (9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) angeordnet sind, in das im zentralen Teil dieser Einheit befindliche zentrale Rohr einzuführen, ist in den folgenden Heizkammern der Mitte-Umfang-Grundverdampfer (9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) die Dampfversorgung der von einem Umfang-Mitte-Grundverdampfer (6, 7, 8, 12 und 13; S. 5/16, 6/16, 7/16 und 11/16) erzeugte Dampf und dieser Dampf wird den Dampfeinlässen (Nr. 28, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) der Heizkammer (9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) des Mitte-Umfang-Grundverdampfers durch das zentrale Rohr (Nr. 1, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) natürlich zugeführt und die Dampfströmung im Inneren der Heizkammer verläuft von der Mitte zum Umfang.
  • KONDENSATAUSLASS DES MITTE-UMFANG-GRUNDVERDAMPFERS.
  • Der Kondensatauslass ist mit den Anschlüssen (Nr. 22, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) verbunden und kann dahinter mit einem Sammler oder äußeren kreisförmigen Ringrohr mit einem größeren Durchmesser als dem des Verdampfers verbunden werden, in dem die Kondensate gesammelt und zum Kondensatorbehälter geleitet werden können, wobei diese Anordnung in den Figuren nicht gezeigt wird, weil es eine Zusatzeinrichtung ist.
  • AUSLASS FÜR NICHTKONDENSIERBARE GASE DES MITTE-UMFANGGRUNDVERDAMPFERS.
  • Der Auslass für die nichtkondensierbaren Gase besteht aus einem ein gebohrtes Rohr mit einem Nenndurchmesser von 1/2" verwendenden Sammler, der sich im inneren Teil befindet und von dem Teil 24a (11, S. 10/16) getragen wird, hat einige symmetrisch angeordneten Auslässe (Nr. 26, 9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16), die die Außenwand in dem Teil 24a (11, S. 10/16) durchqueren, benötigt danach ein Stellventil und kann je nach Fall direkt mit dem allgemeinen Kondensator verbunden sein oder die Gase in die Atmosphäre freisetzen.
  • VERDAMPFERKESSEL.
  • Der Verdampferkessel setzt sich aus Abschnitten zusammen. Diese Abschnitte haben den gleichen Durchmesser aber je nach Funktion eine andere Konstruktion und werden bezeichnet als: Umfang-Mitte-Kesselabschnitt (12 und 13, S. 11/16) und Mitte-Umfang-Kesselabschnitt (14 und 15, S. 12/16). Der Kesselabschnitt, der auf eine Umfang-Mitte-Heizeinheit (6, 7 und 8, S. 15/16, 6/16 und 7/16) aufgesetzt ist, wird Umfang-Mitte-Kesselabschnitt (12 und 13, S. 11/16) genannt. Der auf eine Mitte-Umfang-Heizeinheit (9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) aufgesetzte Kesselabschnitt wird Mitte-Umfang-Kesselabschnitt (14 und 15, S. 12/16) genannt.
  • UMFANG-MITTE-KESSELABSCHNITT.
  • Der Kesselabschnitt, der sich über der Umfang-Mitte-Heizkammer (12 und 13, S. 11/16) des Grundverdampfers befindet, besteht aus drei Teilen, nämlich 30a, 30b und 30c (12 und 13, S. 11/16). Das Teil 30b hat eine Zylinderform mit einem Durchmesser gleich dem Durchmesser des erwähnten Grundverdampfers mit einer geeigneten Höhe, entsprechend seiner Position und Funktion im Verdampfer, die beispielsweise beim ersten Verdampfermodul maximal 2,20 m und bei den folgenden Umfang-Mitte-Grundverdampfern mindestens 0,60 m (Nr. 56, 16, S. 13/16) beträgt, hat an beiden Enden oben und unten angeschweißte und richtig angewinkelte flache Flansche mit einer Mindestdicke von 3/4" und einer Mindestbreite von 10" mit einem mittleren Durchmesser, der gleich dem mittleren Durchmesser der Heizkammer (Teile 30a und 30c; 12 und 13; S. 11/16) ist, sodass an jedem Flansch ein innerer Rand und ein Außenrand mit einer Breite von jeweils etwa 4 3/4" besteht, wobei sich in dem mittleren Teil jedes Randes die entsprechenden runden Löcher zum Durchstecken der Montageschrauben befinden. Nur wenn der Verdampfer von oben nach unten mit einem Umfang-Mitte-Grundverdampfer beginnt, wird dieser auf die erste Heizeinheit aufgesetzte Kesselabschnitt an seinem oberen Ende mit der kreisförmigen Abdeckung (Nr. 55 und 75, 16 und 18, S. 13/16 und 15/16) der Anlage und an seinem unteren Ende mit der Heizkammer (Nr. 57 und 77, 16 und 18, S. 13/16 und 15/16) des Umfang-Mitte-Grundverdampfers zusammengefügt. Die Verdampferabdeckung (Nr. 55 und Nr. 75, 16 und 18, S. 13/16 und 15/16) hat den Einlass für die Zulaufflüssigkeit oder die Verdampfungslösung (Nr. 60 und 80, 16 und 18, S. 13/16 und 15/16), wobei die in den Figuren nicht gezeigte Möglichkeit besteht, dass der Zulaufflüssigkeits- oder Lösungseinlass auf Wunsch durch den Abschnitt 30b (13, S. 11/16) verlaufen könnte. Die übrigen Umfang-Mitte-Kesselabschnitte (12 und 13, S. 11/16) des Grundverdampfers sind an ihrem oberen Ende über das Teil 30a mit dem Unterteil der Heizkammer (9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) des Umfang-Mitte-Grundverdampfers montiert und an ihrem unteren Ende über das Teil 30c (13, S. 11/16) mit dem Oberteil eines Umfang-Mitte-Grundverdampfers (6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) montiert. Die Umfang-Mitte-Abschnitte (Nr. 30, 13, S. 11/16) des Grundverdampfers haben an ihrer Vorderseite zwei runde Kontrollfenster oder runde Fenster (Nr. 31, 12 und 13, S. 11/16) zum Beobachten der Vorgänge im Inneren des Verdampfers und an der Rückseite ist ein Bedienkräfte-Einstieg (Nr. 32, 12, S. 11/16) des in den Verdampfern gewöhnlich verwendeten Schildkrötentyps [sic·5] eingebaut. Am inneren Rand des unteren flachen Flansches (Nr. 30c, 13, S. 11/16) befinden sich auch die Träger (Nr. 33, 13, S. 11/16) für die oberen Halter (Nr. 4, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) des Umfang-Mitte-Grundverdampfers.
  • MITTE-UMFANG-KESSELABSCHNITT DES GRUNDVERDAMPFERS.
  • Die auf die Mitte-Umfang-Grundverdampfer (14 und 15 S. 12/10) aufgesetzten Kesselabschnitte sind aus drei Teilen gebildet, nämlich: 40a, 40b und 40c. Der Teil 40b (15, S. 12/16) hat eine zylindrische Form mit einem dem Durchmesser des Stücks 24b (11, S. 10/16) der erwähnten Verdampfereinheit gleichen Durchmesser mit einer geeigneten Höhe entsprechend seiner Position und Funktion in der Anlage, wobei die Beispielhöhe 3,60 m beträgt. An seiner Unterseite ist der Teil 40c (15, S. 12/16) angeschweißt und richtig angewinkelt, der ein flacher Flansch mit einer Mindestbreite von 10" und einer Mindestdicke von 3/4" ist und einen mittleren Durchmesser hat, der dem mittleren Durchmesser von Teil 40b (15, S. 12/16) gleicht, an seinem Außenrand hat er eine Breite von etwa 4 3/4", wie auch der Innenrand, im mittleren Teil der beiden Ränder hat er eine Reihe von runden Löchern, damit die Verbindungsschrauben zur Mitte-Umfang-Grundverdampferheizkammer (9, 10 und 11, S. 8/16, 9/16 und 10/16) hindurchgehen können. Oben an dem Teil 40b ist an Teil 40a (14 und 15, S. 12/16) angeschweißt und richtig angewinkelt, der ein horizontaler flacher Flansch mit einer Mindestdicke von 3/4", einer Mindestbreite von 10" und einem mittleren Durchmesser gleich dem mittleren Durchmesser des Teils 40b (15, S. 12/16) ist, wobei der Innenrand eine Breite von etwa 3 3/4" wie der Außenrand hat, eine Reihe von runden Löchern hat, damit die Verbindungsschrauben zum unteren Teil einer Umfang-Mitte-Grundverdampferheizkammer (6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) hindurchgehen können. In einem Abstand von 2" unter dem Flansch 40a (14 und 15, S. 12/16) hat der Teil 40b (15, S. 12/16) vier symmetrisch verteilte lange und breite horizontale Aussparungen, wobei diese die Auslässe für den erzeugten Dampf (Nr. 43, 15, S. 12/16) sind, in dem Beispiel haben diese Aussparungen eine Mindestbreite von 8" und eine Länge von 24", diese Aussparungen sind mit dem inneren Teil eines geeigneten konischen Gehäuses verbunden, das an der Außenseite der Wand des Kesselabschnitts (Nr. 40b, 15, S. 12/16) angeschweißt ist, wobei jede mit Rohren mit einem Mindestdurchmesser von 8" verbunden ist, die den erzeugten Dampf zum Dampfeinlass der nächsten Umfang-Mitte-Grundverdampferheizkammer (Nr. 8, 6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) leiten. In der Vorderseite des Teils 40b befinden sich zwei runde Kontrollfenster oder runde Fenster (Nr. 41, 14 und 15, S. 12/16) und an der Rückseite ist ein Bedienkräfte-Einstieg des in den Verdampfern gewöhnlich verwendeten Schildkrötentyps [sic·5] eingebaut. An dem Teil 40c sind am inneren Rand die Träger der oberen Halter (Nr. 44, 15, S. 12/16) der Umfang-Mitte-Einheit (Nr. 17, 10 und 11, S. 9/16 und 10/16) angeschweißt. Nur wenn der Verdampfer mit einem Mitte-Umfang-Grundverdampfer (17 und 19, S. 14/16 und 16/16) mit einer allgemeinen Anordnung gemäß der zweiten Reihenfolge beginnt, ist der obere Mitte-Umfang-Kesselabschnittteil (14 und 15, S. 12/16) mit der oberen Abdeckung des Verdampfers (Nr. 65 und 85, 17 und 19, S. 14/16 und 16/16) verbunden, an den nächsten Mitte-Umfang-Kesselabschnitten (14 und 15, S. 12/16) des Grundverdampfers sind sie mit der Unterseite der Heizkammer eines Umfang-Mitte-Grundverdampfers (6, 7 und 8, S. 5/16, 6/16 und 7/16) verbunden. Die obere Verdampferabdeckung (Nr. 65 und 85, 17 und 19, S. 14/16 und 16/16) hat in ihrer Mitte den Dampfversorgungseinlass (Nr. 71 und 91, 17 und 19, S. 14/16 und 16/16) und den Flüssigkeits- oder Lösungszulaufeinlass (Nr. 70 und 90, 17 und 19, S. 14/16 und 16/16).
  • GRUNDLEGENDE INSTRUMENTENAUSSTATTUNG.
  • Wir sehen die Installation einer grundlegenden Instrumentenausstattung vor, z.B. Manometer und Thermometer an jeder Heizkammer und an jedem Grundverdampferkesselabschnitt, im Einlass des Flüssigkeitszulaufs, im Dampfversorgungseinlass, sowie Schieber, Sicherheitsventile und Stellventile, wenn sie benötigt werden, wobei diese Ausstattung in den Figuren nicht abgebildet ist.

Claims (5)

  1. Verdampfer mit einer wärmeleitenden Oberfläche, gebildet durch einen offenen absteigenden Kanal in konzentrischer ringförmiger Spiralform oder in konzentrischer rechteckiger Spiralform. Der Verdampfer setzt sich aus zwei formschlüssigen grundlegenden Verdampfermodulen zusammen, deren Anzahl abhängig ist von der Arbeitsleistung der Anlage, die 0.010 Tonnen pro Stunde bis 1,000 Tonnen pro Stunde betragen kann. Diese grundlegenden Verdampfer bestehen jeweils aus zwei Teilen, die den Querschnitt des Verdampferkörpers und des Kalanders bilden. Ihre wärmeleitende Oberfläche ist aus einem offenen absteigenden Kanal in konzentrischer ringförmiger oder rechteckiger Spiralform gebildet. Man kann je nach Fall drei verschiedene Arten von offenen Kanälen verwenden, mit folgenden Formen: rechteckiger Querschnitt mit ringförmigem Grund, rechteckiger Querschnitt mit flachem Grund und rechteckiger Querschnitt mit konischem Grund. Dabei kann der Kanal 0.001 m bis 0.50 m breit sein, was von der Leistung des Verdampfers abhängt. In einem der Module führt der absteigende Kanal in Spiralform vom Aussenteil in Richtung des Zentralteils der wärmeleitenden Oberfläche und beim anderen Modul führt der absteigende Kanal in Spiralform aus dem Zentralteil der wärmeleitenden Oberfläche in Richtung Aussenteil, die formschlüssige Verbindung dieser zwei grundlegenden Verdampfermodule ergibt, dass die wärmeleitende Oberfläche des Verdampfers sich aus einer einzelnen wärmeleitenden Oberfläche zusammensetzt, in Form eines offenen absteigenden Kanals in ringförmiger Spiralform oder rechteckiger Spiralform Dies ermöglicht, dass die Flüssigkeit, Lösung oder die zu verarbeitende Substanz über die wärmeleitende Oberfläche aller Module von oben nach unten fliesst, aber der Flüssigkeitseinspeisung, die sich im ersten Modul befindet, bis zum Ausgang des letzten Moduls, das sich im unteren Bereich befindet. So wird es möglich, dass die Erwärmung der eingeführten Flüssigkeit, sowie deren Verdampfung gleichzeitig stattfindet, dank dar Neigung des Kanals oder des hydraulischen Gradienten, der von 0.01 m pro Meter bis 0.600 m pro Meter sein kann, womit die Verdampfung gesteigert wird. Der Flüssigkeitsumlauf über die wärmeleitende Oberfläche ist durchgehend gleichmässig, was de natürliche Konvektion und Wärmeableitung begünstigt und zusätzlich wegen einer grossen Wärmetauschfläche und einer relativ dünnen Flüssigkeitsströmung den Wärmeübertragungskoeffizienten steigert. Dies verursacht die Zunahme der Gesamtwärmedurchgangszahl, wodurch der thermische Wirkungsgrad der Anlage verbessert, Energie eingespart und der Prozess der Verdampfung optimiert wird. Andererseits, dank des Designs des grundlegenden Verdampfers, ermöglicht die formschlüssige Verbindung dieser Module, dass der Dampf oder die warme Flüssigkeit, die für diesen Prozess erforderlich ist, nur in den Kalander des ersten Moduls eingeleitet werden muss, der sich im oberen Teil des Verdampfers befindet und der Dampf, der im ersten Modul erzeugt worden ist, dann in den Kalander des nächsten Module überfliesst und so weiter, bis das letzte Modul erreicht ist, das sich im unteren Teil des Verdampfers befindet. Von dort aus geht der erzeugte Dampf in einen Kondensator, weshalb der Verdampfer mit einem vervielfachten Vakuum-Effekt arbeitet, wodurch Wasser für den Kondensationsprozess gespart wird. Durch die modulare Bauweise kann der Verdampfer in vier verschiedenen Modellen hergestellt werden. Je nach Lage der Module in der Anlage sind das die folgenden Modelle: 1) Wenn der Verdampfer in seinem Oberteil mit einem grundlegenden Verdampfermodul beginnt, dessen wärmeleitende Oberfläche gebildet wird durch einen offenen absteigenden Kanal in Spiralform, der aus dem Aussenteil in Richtung des Zentralteils der wärmeleitenden Oberfläche führt und mit einem letzten grundlegenden Verdampfermodul endet, dessen wärmeleitende Oberfläche durch einen offenen absteigenden Kanal in Spiralform gebildet wird, der aus dem Aussenteil in Richtung des Zentralteils der wärmeleitenden Oberfläche führt. 2) Wenn der Verdampfer in seinem Oberteil mit einem grundlegenden Verdampfermodul beginnt, dessen wärmeleitende Oberfläche gebildet wird durch einen offenen Kanal in Spiralform, der aus dem Zentralteil in Richtung des Aussenteils der wärmeleitenden Oberfläche führt und mit einem letzten grundlegenden Verdampfermodul endet, dessen wärmeleitende Oberfläche durch einen offenen absteigenden Kanal in Spiralform gebildrt wird, der aus dem Aussenteil in Richtung Zentralteil der wärmeleitenden Oberfläche führt. 3) Wenn der Verdampfer in seinem Oberteil mit einem grundlegenden Verdampfermodul beginnt, dessen wärmeleitende Oberfläche gebildet wird durch einen offenen absteigenden Kanal in Spiralform, der aus dem Aussenteil in Richtung des Zentralteils der wärmeleitenden Oberfläche führt und mit einem letzten grundlegenen Verdampfermodul endet, dessen wärmeleitende Oberfläche durch einen offenen absteigenden Kanal in Spiralform gebildet wird, der aus dem Zentralteil in Richtung des Aussenteils der wärmeleitenden Oberfläche führt. 4) Wenn der Verdampfer in seinem Oberteil mit einem grundlegenden Verdampfermodul beginnt, dessen wärmeleitenden Oberfläche gebildet wird durch einen offenen absteigenden Kanal in Spiralform, der aus dem Zentralteil in Richtung des Aussenteils der wärmeleitenden Oberfläche führt und mit einem grundlegenden Verdampfermodul endet, dessen wärmeleitende Oberfläche gebildet wird durch einen offenen absteigenden Kanal in Spiralform, der aus dem Zentralteil in Richtung des Aussenteils der wärmeleitenden Oberfläche führt. Dieser modular gebaute Verdampfer ist zum Allgemeingebrauch bestimmt; man kann ihn als Verdampfer gebrauchen, d.h. um Flüssigkeit in Dampf zu überführen, als Destillieranlage zur Flüssigkeitsreinigung, als Kühlanlage, zur Abkühlung von Flüssigkeiten; als Kristallisationsanlage zur Vergrösserung von Kristallen, die sich in einer übersättigten Lösung der Mutterlauge in Suspension befinden.
  2. Der grundlegende Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er sich ausschliesslich aus den folgenden zwei Hauptbestandteilen zusammensetzt: der grundlegende Verdampfer und der Kalander, deren wärmeleitende Oberfläche durch einen offenen absteigenden Kanal in konzentrischer Spiralform gebildet wird, der ringförmig oder rechteckig ist, und aus dem Aussenteil der wärmeleitenden Oberfläche in Richtung des Zentralteils derselben führt, was ermöglicht, dass die Erhitzung und die Verdampfung der Flüssigkeit oder Lösung, die auf der wärmeleitenden Oberfläche umläuft, gleichzeitig stattfinden, womit der thermische Wirkungsgrad verbessert wird. Der produzierte Dampf tritt aus dem grundlegenden Verdampfer über ein Rohr oder eine Leitung aus, die sich im Mittelteil des Kalenders befinden. Dieses Design ermöglicht, dass der erzeugte Dampf benutzt werden kann für die Einspeisung in den Kalander eines anderen grundlegenden Verdampfers, der seinerseits an einen anderen angeschlossen sein kann, wodurch eine Mehrfachwirkung erzielt wird; falls nicht vorhanden, kann dieser grundlegende Verdampfer einzeln arbeiten, soweit im Oberteil ein Verschlussdeckel angebracht wird und der erzeugte Dampf direkt in die Atmosphäre ausgestossen oder in einen Kondensator eingeführt wird.
  3. Der grundlegende Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er sich lediglich aus den beiden folgenden Hauptbestandteilen zusammensetzt: Aus dem Gehäuse des grundlegenden Verdampfers und aus dem Kalander und dessen wärmeleitender Oberfläche, gebildet durch einen offenen absteigenden Kanal in konzentricher Spiralform, ringförmig oder rechteckig, der aus dem Zentralteil der wärmeleitenden Oberfläche in Richtung des Aussenteils führt, was ermöglicht, dass die Erhitzung und Verdampfung der Flüssigkeit oder Lösung, die sich über die wärmeleitende Oberfläche bewegt, gleichzeitig stattfinden und der thermische Wirkungsgrad verbessert wird. Dieses Design ermöglicht, dass der erzeugte Dampf, der den Verdampfer durch die im Oberteil des Verdampferkörpers befindlichen Auslässe verlässt, benutzt werden kann für die Einspeisung in den Kalander eines anderen mit ihm verbundenen zusammengesetzten grundlegenden Verdampfers und somit eine Mehrfachwirkung erzielt wird, oder, falls nicht vorhanden, kann dieser grundlegende Verdampfer einzeln arbeiten soweit am im Oberteil einen Verschlussdeckel anbringt und der erzeugte Dampf direkt in die Atmosphäre ausgestossen oder in einen Kondensator eingeführt wird.
  4. Die Modelle des modularen Verdampfers, die einen grundlegenden Verdampfer nach Anspruch 1 beinhalten, wobei diese Modelle Folgendes umfassen: 1) Wenn der Verdampfer in seinem Oberteil mit einem grundlegenden Verdampfermodul mit wärmeleitender Oberfläche beginnt, die durch einen offenen absteigenden Kanal in Spiralform gebildet wird, der aus dem Aussenteil in Richtung Zentralteil der wärmeleitenden Oberfläche führt, und mit einem letzten grundlegenden Verdampfermodul endet, dessen wärmeleitende Oberfläche durch einen offenen absteigenden Kanal in Spiralform gebildet wird, der aus dem Aussenteil in Richtung des Zentralteils der wärmeleitenden Oberfläche führt. 2) Wenn der Verdampfer in seinem Oberteil mit einem grundlegenden Verdampfermodul mit wärmeleitender Oberfläche beginnt, das durch einen offenen Kanal in Spiralform gebildet wird, der aus dem Zentralteil in Richtung Aussenteil der wärmeleitenden Oberfläche führt und mit einem letzten grundlegenden Verdampfermodul endet, dessen wärmeleitende Oberfläche durch einen offenen absteigenden Kanal in Spiralform gebildet wird, der aus dem Aussenteil in Richtung des Zentralteils der wärmeleitenden Oberfläche führt. 3) Wenn der Verdampfer in seinem Oberteil mit einem grundlegenden Verdampfermodul mit wärmeleitender Oberfläche beginnt, die durch einen offenen absteigenden Kanal in Spiralform gebildet wird, der aus dem Aussenteil in Richtung Zentralteil der wärmeleitenden Oberfläche führt und mit einem letzten grundlegenden Verdampfermodul endet, dessen wärmeleitende Oberfläche durch einen offenen absteigenden Kanal in Spiralform gebildet wird, der aus dem Zentralteil in Richtung Aussenteil der wärmeleitenden Oberfläche führt. 4) Wenn der Verdampfer in seinem Oberteil mit einem grundlegenden Verdampfermodul mit wärmeleitender Oberfläche beginnt, die durch einen offenen absteigenden Kanal in Spiralform gebildet wird, der aus dem Zentralteil in Richtung Aussenteil der wärmeleitender Oberfläche führt und mit einem letzten grundlegenden Verdampfermodul endet, dessen wärmeleitende Oberfläche durch einen offenen absteigenden Kanal in Spiralform gebildet wird, der aus dem Zentralteil in Richtung Aussenteil der wärmeleitender Oberfläche führt.
  5. Die Verwendungsmöglichkeiten des Verdampfers nach Anspruch 1, wonach dieser Verdampfer als Verdampfer genutzt werden kann, um Flüssigkeiten in Dampf zu überführen; als Destillieranlage, der die Kondensate für die Reinigung von Flüssigkeiten trennt; als Dampfkondensator zur Abkühlung von Flüssigkeiten durch eine adiabatische Verdampfung; als Verdampfer für einen kontinuierlichen Kristallisationsprozess, um Kristalle, die sich in einer übersättigten Lösung ihrer Mutterlauge in Suspension befinden, zu vergrössern.
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