DE169644C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Man hat bereits mehrfach vorgeschlagen, bei der Verdampfung von Sole zur Gewinnung von Kochsalz eine bessere Wärmeausnutzung dadurch zu erzielen, daß man die beim Eindampfen gewonnenen Dämpfe zur Beheizung der folgenden Salzbereitungspfannen benutzt. Hierbei ist jedoch nur dann eine Ersparnis an Brennmaterial möglich, wenn der benutzte Dampf eine höhere

ίο Spannung besitzt, als bisher erreicht werden konnte. »Die Erfahrungen aber, die man bisher mit der Verwendung salzhaltiger Flüssigkeiten als Kesselspeisewasser gemacht hat, um hochgespannten Dampf zu gewinnen, sind immer sehr ungünstig gewesen« (Fürer, Salzbergbau und Salinenkunde 1900, S. 944). Wenn man in einem geschlossenen Gefäß Sole verdampft, um gleichzeitig gespannten Dampf zu gewinnen, wie dies bei der Benutzung von Sole als Kesselspeisewasser der Fall ist, so überziehen sich die Kesselbleche stets nach kurzer Zeit mit Salzablagerungen, die leicht zu einer Explosion des Kessels führen können. Wird durch irgend einen Umstand der Solezufluß unterbrochen, so setzt sich so schnell Salz aus der konzentrierten Sole im Kessel ab, daß die Gefahr einer Explosion noch bedeutend erhöht wird. Um diesen Gefahren zu begegnen, hat man bereits vorgeschlagen, die Dampfentwicklung von der Erhitzung der Sole zu trennen. Beispielsweise ist dies in den den deutschen Patenten 4689, Kl. 62, und 13939, Kl. 89 zugrunde liegenden Apparaten geschehen, bei welchen die Erhitzung der Sole (Vorwärmer) in einem anderen Gefäße als die Dampfentwicklung (Verdampfer) erfolgt. Der in der Patentschrift 4689 beschriebene Apparat ist der bekannte Verdampfer von Piccard-Weibel, der tatsächlich in einigen Salinen im Betriebe gewesen war. Mit diesem Apparate kann man hochgespannten Dampf überhaupt nicht unmittelbar gewinnen, sondern der mit etwa 1 Atm. Spannung entwickelte Dampf wird durch Kompressoren auf 2 Atm. Druck gebracht, um im Erhitzer zur Vorwärmung der Sole benutzt zu werden. Diese Kompression des Dampfes ist jedoch sehr kostspielig, so daß die Kosten der Dampfersparnis durch den großen Arbeitsaufwand der Kompression mehr als ausgeglichen werden. Weiter findet bei diesem Apparate eine fortwährende Zirkulation der Sole vom Erhitzer in den Verdampfer und zurück vom Verdampfer in den Erhitzer statt, zu welchem Zwecke eigens zwei gesonderte Leitungen vorgesehen sind. Diese Zirkulation der Sole ist eine notwendige Vorbedingung für das Funktionieren des Piccard-Weibel'schen Apparates, weil beim Zuführen von kalter Sole in den Vorwärmer der im Verdampfer gewonnene Dampf nicht ausreichen würde, eine genügende Erhitzung der Sole herbeizuführen, wodurch der gewünschte Zweck des Apparates vollständig vereitelt werden würde. Gerade die Zirkulation der Sole, also der Rückfluß von Sole in gesättigtem Zustande aus dem Verdampfer in den Vor-

wärmer, hat aber die gleichen Ubelstände zur Folge, wie etwa, wenn Sole direkt,als Kesselspeisewasser benutzt wird, nämlich daß Salz im Vorwärmer ausgeschieden wird, was unter allen Umständen zu vermeiden ist. Auch beim Piccard-Weibel'schen Apparat wird durch den Rückfluß der Sole vom Verdampfer in den Erhitzer Salz in dem letzteren ausgeschieden, da man bei der Erhitzung der Sole in dem nicht bis oben angefüllten Gefäße eine geringe Dämpfentwicklung nicht verhindern kann, , was bei der konzentrierten Sole eine vorzeitige Aus-, fällung von Salz zur Folge hat. Aus diesem Grunde konnte auch der Vorwärmer beim Piccard-Weibel'schen Apparat nicht durch eine direkte Feuerung erhitzt werden, sondern die Erhitzung mußte mittels Heizröhren geschehen, weil sonst die Gefahr einer Explosion des Erhitzers vorlag. Andererseits jedoch verstopft das ausgefällte Salz zusammen mit dem ausgeschiedenen Gips sehr schnell das Rohrsystem, so daß nach kurzer Zeit der Nutzeffekt auf die Hälfte und weniger sinkt und der Betrieb bald eingestellt werden muß. Tatsächlich haben sich die Piccard-Weibel'schen Apparate trotz langwieriger und höchst kostspieliger Versuche in der Praxis nicht bewährt und sind längst aufgegeben worden.

Auch der auf ähnlichem Prinzip beruhende Apparat gemäß Patentschrift 13939 besitzt den Übelstand der fortwährenden Zirkulation der Sole und des Rückflusses derselben vom Verdampfer in den Vorwärmer und den weiteren Ubelstand der Kompression des gewonnenen Dampfes behufs Erzielung von hochgespanntem Dampf.

In dem erwähnten Werke von Fürer

(S. 945) ist in allgemeinen Umrissen ein Apparat zum Eindampfen von Sole skizziert, der aus einem Unterkessel, dem Vorwärmer, und aus einem Oberkessel, dem Verdampfer, besteht. Dieser Apparat lehnt sich an die von Fläschendräger ausgeführte Pfanne mit Kessel (Patent 44004, Kl. 62) an, besitzt aber denselben Nachteil wie andere ähnliche Apparate, nämlich daß eine Salzausscheidung im Vorwärmer nicht vermieden werden kann.

Wird dem von Für er vorgeschlagenen Vorwärmer nur so viel Sole zugeführt, als der Verdampfer verdampfen kann, so wird sich der Vorgang in dem Vorwärmer und Verdampfer genau so abspielen wie in einem gewohnlichen Kessel, d. h. die in kaltem Zustande gesättigte Sole wird in dem Vorwärmer erhitzt; sie ist dann, da hier keine Verdampfung stattfindet, nicht mehr gesättigt, infolgedessen fällt auch kein Salz. Die angewärmte Sole, steigt nun nach oben und gelangt in den oberen Verdampfer. Da im Verdampfer ein Raum zur Ansammlung des Dampfes freigeblieben ist, so wird die heiße Sole hier Dampf entweichen lassen, der den Dampfraum anfüllt. Bei diesem Vorgange kühlt sich die Sole aber ab; außerdem wird sie durch Abkühlung und Konzentration zugleich schwerer als die Sole im Vorwärmer, und das Resultat wird nun naturgemäß sein, daß diese schwerere, kältere Sole in den Vorwärmer zurückfließt und hier die dünnere Sole konzentriert, wobei Salz ausfällt. Welche Gefahren dies für einen durch direktes Feuer geheizten Kessel mit sich führt, ist bereits oben auseinandergesetzt worden.

Es erhellt daraus, daß das Zurückfließen der Sole vom Verdampfer in den Vorwärmer unter allen Umständen und mit vollkommener Sicherheit vermieden werden muß, wenn in dem Vorwärmer tatsächlich kein Salz ausfallen soll. Für er macht keine Angaben, wie dieses Zurückströmen der Sole vermieden werden soll, ebensowenig gibt er an, wie er den Zufluß und eventuellen Abfluß von Sole kontrollieren will, was zur Sicherheit des Betriebes unbedingt erforderlich ist. Die gewöhnlichen Hilfsmittel versagen bei Kesseln, in denen Salz fällt, vollständig. Die Wasserstände verstopfen sich innerhalb sehr kurzer Zeit, wodurch Störungen mit höchst gefährliehen Folgen hervorgerufen werden können.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun alle diese Übelstände dadurch beseitigt, daß der Verdampfer räumlich von dem tiefer liegenden Erhitzer (Vorwärmer) getrennt wird und nur durch eine Rohrleitung mit diesem verbunden ist, in welche ein Drosselungsorgan eingeschaltet wird. Hierdurch wird einerseits erreicht, daß im Vorwärmer stets ein höherer Druck als im Verdampfer stattfindet, und andererseits, daß ein Rücktritt der Sole aus dem Verdampfer in den Erhitzer unmöglich gemacht ist. Außerdem wird direkt hochgespannter Dampf erzielt. Die Verdampfung in einer solchen Einrichtung wird in der Weise praktisch ausgeübt, daß in den direkt befeuerten Erhitzer Sole gepumpt wird, bis er ganz gefüllt ist. Das darüber befindliche Drosselungs- oder Rückschlagsventil wird nun so eingestellt, daß der Ausfluß gedrosselt ist. Die Anbringung dieses Ventiles hat weiter den Vorteil, daß jederzeit ohne Wasserstandsvorrichtungen genau festgestellt werden kann, ob der Zufluß von Sole zum Vorwärmer der gleiche bleibt, denn sobald die den Zufluß bewirkende Druckpumpe nicht mehr so viel Sole pumpt als notwendig,, geht der vom Manometer angezeigte Druck zurück oder steigt im entgegengesetzten Falle.

Das Ventil kontrolliert aber ebenso sicher auch den Abfluß. Hört er durch Verstopfen

auf oder wird er aus demselben Grunde kleiner, so ist dies sofort am Druck im Kessel zu sehen.

Das Ventil gewährleistet mit Sicherheit auch weiterhin aus demselben Grunde, daß der Vorwärmer bei einiger Aufmerksamkeit seitens des Kesselwärters stets mit Sole voll angefüllt ist. Der unzuverlässige Wasserstandsanzeiger kann somit in Wegfall kommen.

ίο Manometer sind auch bei Salzlösungen mit Sicherheit arbeitsfähig zu erhalten, da man das zum Manometer führende Rohr vollständig umkleiden kann, so daß sich die Sole darin nicht abkühlt und Salz ausscheidet.

In dem Verdampfer tritt eine sehr rasche Dampfentwicklung ein, die Dampf von höherer Spannung, 4 Atm. oder noch mehr ergibt, welcher mit Vorteil zu anderen Zwecken, vorzugsweise zur Beheizung von Röhrenpfannen zum Versieden von Sole verwendbar ist.

Die beiliegende Zeichnung erläutert ein Ausführungsbeispiel einer Anlage gemäß vorliegender Erfindung, und zwar zeigt:

Fig. ι eine Seiten- und
Fig. 2 eine Oberansicht.
Der Zweiflammrohrkessel A wird mit Sole, die in kaltem Zustande etwa 24 ° Be. zeigt, gefüllt, so daß selbst der Dom voll ist. ■ Durch ein auf den Boden des Kessels führendes Rohr wird ununterbrochen gesättigte Sole eingepumpt. Dieser Kessel wird in gewöhnlicher Weise befeuert und bildet den Erhitzer für die Sole, die aber in dem vollständig gefüllten Kessel keinen Dampf entwickeln kann. Die Sole fließt vom Kessel durch das mit dem Ventil oder anderem Abschluß oder Drosselungsorgan B¹ versehene Rohr B in ein unten trichterartig sich verjungendes Gefäß, den Verdampfer C. In diesem Gefäße findet sofort. Dampfentwicklung aus der kontinuierlich aus dem Erhitzer übertretenden und überhitzten Sole statt, und zwar bildet sich im oberen Teil des Gefäßes Dampf von höherer Spannung, die sich nach der Temperatur der im Erhitzer befindlichen Sole richtet. Hierbei wird gleichzeitig die Sole konzentriert, und es fällt Salz aus, welches zusammen mit der Sole durch die Öffnung D am Boden des Gefäßes C in eine geschlossene Pfanne E übertritt, wobei durch einen in der Öffnung D vorhandenen Stocher dafür gesorgt wird, daß der Durchgang stets freibleibt. In der Pfanne E findet eine weitere Konzentration der Sole statt. Die Beheizung der Pfanne erfolgt hier durch Heizkörper üblicher Art, welche von dem aus C ausströmenden und hochgespannten Dampf durchströmt werden. Das in der Pfanne E ausfallende Salz wird ausgedrückt, durch den Elevator F in die Nutsche G gehoben und von dort in das Trockengefäß H entleert, von wo es nach dem Trocknen in Säcke verpackt wird.

Der sich in der Pfanne E durch die Verdampfung der Sole entwickelnde Dampf, der etwa 0,2 Atm. Spannung hat, wird in die Heizrohren der offenen Pfannen /, K, L (Fig. 2) geleitet, welche gesättigte Sole von etwa 70⁰C. enthalten. Hier wird die Sole auf Grobsalz verarbeitet, wobei man eventuell die Pfannen durch lose Deckel verdeckt, um durch Ventilatoren den entstehenden Brüden zwecks besserer Verdampfung abzusaugen.

Die auf die beschriebene einfache Weise erfolgende Gewinnung von hochgespanntem Dampf beim Versieden von salzhaltigen Flüssigkeiten ist von sehr erheblicher wirtschaftlicher Bedeutung, wenn man bedenkt, daß in Deutschland allein etwa 5 Millionen Doppelzentner Siedesalz pro Jahr hergestellt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Vorrichtung zum Eindampfen von Sole bei gleichzeitiger Gewinnung hochgespannten Dampfes, bestehend aus einem Erhitzer zum Vorwärmen der Sole und dem höher als dieser und von ihm vollständig getrennt liegenden eigentlichen Verdampfer, in welchen die Sole ununterbrochen übertritt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (C) mit dem- Erhitzer (A) lediglich durch eine dem Übertritt der Sole in den Verdampfer dienende Leitung (B) in Verbindung steht, welche zu dem Zwecke mit einem Drosselungsorgan (B¹) versehen ist, einerseits den Rückfluß von Sole aus dem Verdampfer .in den Erhitzer und dadurch die Ausscheidung von Salz in diesem zu verhindern und andererseits den Zu- und Abfluß von Sole ohne Anwendung von Wasserstandsgläsern oder anderer Sicherheitsvorrichtungen zu regeln.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.