DE46377C - Verdampfapparat - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Vorliegende Erfindung betrifft eine Vereinigung mehrerer eine besondere Construction besitzender Verdampfer zu einem Mehrkörpersystem, ferner eine Reihe von Oberflächenheizern, welche in Verbindung mit dem Mehrkörpersystem angeordnet sind und in der Weise arbeiten, dafs ein Theil der von den verschiedenen Verdampfern ausgehenden Dämpfe zum Heizen entweder einer einzigen, von dem kältesten zu dem wärmsten Heizer übergehenden Flüssigkeit oder mehrerer in den verschiedenen Heizern untergebrachten Flüssigkeiten dient. Ein derartiger zu einem Dreikörpersystem ausgebildeter Apparat wird auf beiliegender Zeichnung durch Fig. ι in Ansicht veranschaulicht, während Fig. 2 eine Einzelheit zeigt.

Die Wirkungsweise der einzelnen Verdampfer ist folgende: Die zu verdampfende Flüssigkeit wird ununterbrochen von dem Zuführungsrohr f bezw. v¹, Fig. 1, an die Innenfläche der Verdampfungsrohre b der Heizkammer E abgegeben. Dies geschieht mit Hülfe von Verbindungswegen , welche aus den zwischen den Rohren c der Kammer G gebliebenen Zwischenräumen und den zwischen den Rohren c und b vorgesehenen Oeffnungen η gebildet sind, Fig. 2. Die Flüssigkeit gelangt längs der Innenflächen der Rohre b abwärts in eine Sammelkammer P, auf welchem Wege eine Verdampfung mittelst eines Heizmittels (z. B. durch Zuführung von Dampf in den Behälter E aus dem Dampfrohr S) herbeigeführt wird. Aus der Kammer P liefert eine Pumpe C die Flüssigkeit entweder an die Kammer G durch das Rohr ν zurück oder durch ein Rohr v^l an die Verdampfungsrohre b des nächsten Verdampfers. Die bei diesem Verdampfungsverfahren sich entwickelnden Dämpfe steigen theilweise durch die Rohre c in den Dom Ζ) und sammeln sich theilweise in der Kammer P, aus welchen Sammelbehältern sie durch ein Rohr V und Y nach dem Oberflächenheizer entweichen. Etwaige aus den Rohren c mitgerissene Flüssigkeit fällt hierbei auf die die Rohre c einschliefsende Platte ρ und wird durch die Rohre c^l und b^l in die Kammer P abgeführt.

Bei dem vorliegenden Apparat sind drei in oben beschriebener Weise wirkende Verdampfer zu einem Mehrkörpersystem vereinigt. Die Kammer P jedes" Verdampfers ist durch Rohr d, Pumpe C, Rohr ν¹ und Oeffnungen, welche zwischen den Rohren c der Kammer G des nächsten Verdampfers angeordnet sind, mit den Rohren b des letzteren verbunden. Der letzte Verdampfer communicirt durch seine Pumpe C und Rohre d, v¹ mit dem Sammelbehälter für die abgedampfte Flüssigkeit. Der Dom D und die Kammer P stehen mittelst eines Oberflächenheizers N¹ mit dem Verdampfer E des nächsten Systems in Verbindung; die Dämpfe des letzten oder Systems 3 gehen jedoch von dem Heizer N³ nach einem Condensator M¹. Jedes der oben erwähnten Rohre v¹ besitzt ein Zweigrohr ν, welches die Flüssigkeit in die Kammer G desselben Systems, zu welchem die an dem betreffenden Rohr ν¹ hängende Pumpe ■ C gehört, zurückführt, so dafs jede Pumpe C die Flüssigkeit entweder an ihr eigenes System oder an das nächstfolgende System oder an beide abzugeben vermag. Jedes Rohr ν¹ hat ein Ventil h erhalten, dessen

Zapfen zwei Hebel trägt, von welchen der eine t geneigt und mit einem das Schliefsen des Ventils anstrebenden Gewichte w versehen ist, der andere dagegen bei geschlossenem Ventil horizontal liegt und an einer Schnur χ die hohle Kugel F trägt, deren Inneres durch biegsame Rohre e und e¹ mit dem über und unter der Kugel liegenden Theile der Kammer P in Verbindung tritt. Das Gewicht dieser Kugel F hat das Bestreben, das Ventil h zu öffnen. So lange die Kugel leer bleibt, überwiegt das auf dem Hebel t des Ventils h angebrachte Gewicht w., so dafs demnach das Ventil h geschlossen bleibt; steigt jedoch in der Kammer P die Flüssigkeit bei der später zu beschreibenden Thätigkeit des Apparates höher, als der Fufspunkt der Kugel F liegt, so wird letztere durch die eintretende Flüssigkeit nach und nach schwerer gemacht, bis das Gesammtgewicht der Kugel und der Flüssigkeit das Gewicht n> übersteigt. Nun wird die Schnur χ und der mit dieser verbundene horizontale Hebel abwärts gezogen und somit das Ventil h so weit geöffnet, als das sich aufwärts bewegende Gewicht w dies zuläfst. Da jedoch die Flüssigkeit fortwährend in der Kammer P und der Kugel F steigt, so tritt schliefslich die völlige Oeffhung des Ventils h ein, und zwar geschieht dies, wenn die Kugel zu zwei Drittel mit Flüssigkeit gefüllt ist. Infolge dieser Vorrichtung kann der Abflufs der Flüssigkeit durch das Rohr ν¹ von dem Verdampfer selbsttätig durch die Höhe der Flüssigkeit in der Kammer P geregelt werden; es wird aber auch das Ventil h, da die Kugel F über der Verbindungsstelle zwischen dem Rohr d und der Pumpe C liegt, eher geschlossen, als die Flüssigkeit bis zur Pumpe C sinkt, so dafs nur Flüssigkeit, jedoch keine Dämpfe von dem Verdampfer durch das Rohr v^l abziehen kann. Die Oberflächenheizer, welche in Verbindung mit den verschiedenen Verdampfern des Mehrkörpersystems gebracht sind, können eine bekannte passende Construction besitzen. Die in der Zeichnung dargestellten Heizer bestehen in einem verticalen cylindrischen Behälter, welcher mit einer Einlafs- und einer Auslafskammer s für die betreffende Flüssigkeit versehen ist. Beide Kammern sind durch Rohre g mit einander verbunden, welche sich durch eine den mittleren Theil des cylindrischen Behälters bildende Heizkammer N erstrecken. Der Dom D und die Kammer P jedes Systems communiciren mit der Heizkammer ihres Heizers JV, wie bereits erwähnt, durch die Rohre Vund F, während die Heizkammer mit dem Behälter E des nächsten Systems in Verbindung tritt. Die verschiedenen Heizer N des Mehrkörpersystems sind unter einander durch Rohre r¹ r² r³ verbunden, so dafs die Flüssigkeit nach und nach durch sie getrieben werden kann. Jeder Oberflächenheizer N, sowie jeder Verdampfer E ist mit einem Rohr u oder ^ zum Ableiten des Niederschlagwassers ausgestattet, während jede Kammer P ein Wasserstandsglas Z erhalten hat. Aufserdem sind die Verdampfer mit Manometer, Thermometer und den übrigen bekannten Ausrüstungsgegenständen versehen. Sämmtliche Verdampfungsräume werden durch ein Rohr H verbunden, deren von jedem Dom ausgehendes Zuleitungsrohr m ein Ventil trägt.

Beim Verdampfen einer Flüssigkeit verfährt man in folgender Weise. Zunächst öffnet man die Ventile der Zweigrohre m, läfst die Vacuumpumpen des Condensators M¹ an und bringt kaltes Wasser nach letzterem. Nachdem sämmtliche Luft aus allen Theilen des Apparates gesaugt worden, schliefst man die Ventile der Zweigrohre m wieder und läfst Dampf aus dem Rohr S in den Behälter E des ersten Systems eintreten, während die zu verdampfende Flüssigkeit fortwährend von dem Rohr f durch die Kammer G und die in dieser vorgesehenen Oefmungen in die Rohre b fliefst, um in die Kammer P zu gelangen. Sobald die Flüssigkeit in letzterer genügend hoch gestiegen ist, um die Kugel F zu beschweren und das Ventil h des Rohres v¹ zu öffnen, zieht die Pumpe C die Flüssigkeit aus der Kammer P und giebt dieselbe an die Kammer G des zweiten Systems ab, bei welchem sich derselbe Vorgang wiederholt, worauf dann die Flüssigkeit in der angegebenen Weise nach dem dritten System übergeführt wird, aus dessen Kammer P sie zur beliebigen Verwendung weiter befördert wird. So lange Flüssigkeit in die Kammer G des ersten Systems eintritt und die Pumpen C arbeiten, so lange fliefst dieselbe aus dem Rohr ν¹ des letzten Systems, wobei sie selbstthätig immer in bestimmter Höhe in den Kammern P mit Hülfe der Ventile h und der Kugeln F gehalten wird. Der in den Verdampfer E des ersten Systems geleitete Dampf bewirkt die Verdampfung der an den Innenwänden der Rohre b abwärts sich bewegenden Flüssigkeit; die auf diese Weise erzeugten Dämpfe treten von den Rohren b nach dem Dom D und der Kammer P, um von hier aus in den Behälter des Oberflä'chenheizers iV¹ zu gelangen. Die in letzterem nicht niedergeschlagenen Dämpfe ziehen durch das Rohr B in den Verdampfer E des zweiten Systems und führen hier in der vorbeschriebenen Weise die Verdampfung der betreffenden Flüssigkeit herbei, deren Dämpfe wieder durch den Oberflächenheizer iV¹ nach dem letzten Systeme geleitet werden. Die in diesem System erzeugten Dämpfe gehen durch den Heizer JV³ nach dem Condensator Ai¹.

Die in den verschiedenen Systemen vorhandene Höhe der Wärme und des Druckes

verändert sich je nach dem in dem Behälter E des ersten Systems herrschenden Dampfdruck und dem Grade der Luftleere, welche in den Dampfräumen D und P des letzten Systemes durch den Condensator Af¹ und seine Pumpen hergestellt wird. Die Dichtigkeit der aus dem letzten System tretenden concentrirten Flüssigkeit richtet sich unter gleichen Verhältnissen nach der Menge der dem ersten System zugeführten Flüssigkeit und kann durch Oeffnen oder Schliefsen des in dem Zuführungsrohr f vorgesehenen Ventiles auf einen bestimmten Grad gebracht werden. Wenn zu einer beliebigen Zeit die einer Kammer G zugeführte Flüssigkeit nicht genügt, um die Flächen der darunter liegenden Rohre b zu bedecken, so öffnet man das Ventil des Rohres ν und führt so die Flüssigkeit der Kammer P in dasselbe System durch seine Pumpe C und seine Rohre v¹ und ν zurück. Diese Rückkehr kann nach Bedarf wiederholt werden. Ein derartiger Umlauf in demselben System beeinfiufst nicht die Höhe der Flüssigkeit in der Kammer P und daher auch nicht die Thätigkeit des Ventils h und seiner Regulifungsvorrichtung. Vielmehr wird diese Thätigkeit nur durch die von dem Rohr f dem ersten System zugeführte Flüssigkeitsmenge beeinfiufst; tritt eine Verringerung der letzteren ein, so wird das Ventil h selbstthätig um ein gewisses Mafs geschlossen, dagegen wieder geöffnet, sobald der Zuflufs wächst. Wenn die Kammer G jedes Systems eine unabhängige Flüssigkeitszuführung erhält, wie punktirt beim zweiten und dritten System angedeutet, so kann in jedem System ein Umlauf derselben Flüssigkeit stattfinden, welche dann von seiner Pumpe C durch ein besonderes, in der Zeichnung nicht angegebenes Rohr nach dem Bestimmungsplatz geschafft wird.

Bei den in Combination mit den Verdampfern gebrachten Oberflächenheizern N wird ein Theil der Dämpfe dazu benutzt, um die später in dem System zu verdampfende Flüssigkeit vorzuwärmen. Der Lauf der vorzuwärmenden Flüssigkeit ist in der Zeichnung durch Pfeile mit der Bezeichnung i*, derjenige der zu verdampfenden Flüssigkeit dagegen durch Pfeile mit der Bezeichnung ι ** angegeben. Die kalte Flüssigkeit tritt in den Boden des Heizers 2V³ durch das Rohr i, fliefst dann aus dem Obertheil des Heizers ΛΓ³ in denjenigen des Heizers JV² durch das Rohr r³, dann aus dem Boden des Heizers N² durch das Rohr r² in denjenigen des Heizers N¹, um dann aus dem Obertheil des letzteren durch das Rohr r¹«¹ und f in die Kammer G des ersten Verdampfers zu gelangen, von welchem aus sie dann in oben angegebener Weise ihren weiteren Weg durch die übrigen Verdampfer nimmt. Bei ihrem Durchgang durch den Heizer N'² wird die Flüssigkeit durch die abziehenden Dämpfe des Verdampfers 3, bei demjenigen durch den Heizer N³ durch die heifseren Dämpfe des Verdampfers 2 und bei demjenigen durch den Heizer N¹ durch die noch heifseren Dämpfe des Verdampfers 1 erwärmt, so dafs bei richtigem Gang der Operation die Flüssigkeit den Heizer N¹ fast' mit derselben Temperatur verläfst, bei welcher sie in dem ersten System verdampft wird.

Die erwärmte Flüssigkeit kann auch durch das Rohr 0 nach einem Apparat geleitet werden, in welchem sie eine Zwischenbehandlung, z. B. eine Filtrirung erfährt. Für eine solche Behandlung wird dann die Flüssigkeit durch die Erwärmung in den Heizern vorbereitet. Selbstverständlich kann auch jede andere Flüssigkeit , welche nicht nachher verdampft werden soll, mittelst der Heizer N erwärmt werden. In diesem Falle bringt man geeignete Verbindungsstücke an jedem Heizer an, so dafs man in jedem eine verschiedene Flüssigkeit zu erwärmen vermag. Die von einem Verdampfer durch seinen zugehörigen Heizer nach dem nächsten Verdampfer geführten Dämpfe können nach letzteren auch direct, ohne den Heizer zu berühren, geleitet werden. So kann man z. B., wie punktirt angedeutet, den Dom D des ersten Verdampfers oder die Kammer P desselben mit dem Behälter E des zweiten Verdampfers verbinden; der Heizer N tritt dann nur mit dem ihm Dampf liefernden Verdampfer in Verbindung.

Wenn das den Dampf: von der Kammer P an das nächste System abgebende Rohr Y geschlossen wird, so geht sämmtlicher Dampf durch den Dom D und die Leitung F; wird dagegen letztere geschlossen, so tritt der Dampf nur durch die Kammer P und die Leitung Y nach dem nächsten System. Eine derartige Modification kann gleichfalls bei dem Apparat in Betracht gezogen werden, so dafs also der Dampf entweder durch den Dom D und die Kammer P abzieht oder ' durch eines dieser Elemente allein. Daher kann man auch den Dom D sammt den Rohren c beseitigen, die Flüssigkeit direct in den oberen Theil der Rohre b einführen und den Dampf durch das Rohr Y der Kammer P entlassen. Die Vertheilung der zu verdampfenden Flüssigkeit in den einzelnen Rohren b der Verdampfer kann selbstverständlich auf verschiedene Weise stattfinden. Bisweilen genügt der Druckunterschied in den auf einander folgenden Verdampfern, um die Flüssigkeit von einem zu dem anderen Verdampfer überzuführen; in solchem Falle wird ein besonderes Verbindungsrohr zwischen den beiden Verdampfern angeordnet und die Pumpe nur beim Zurückbringen der Flüssigkeit in dasselbe System benutzt. Ist jedoch der Druckunterschied zwischen zwei Verdampfern

ein geringer, so bedient man sich am besten einer Pumpe, um die Flüssigkeit durch die engen Kanäle in die Verdampfungsrohre zu pressen.

Der vorliegende Apparat kann somit auf verschiedene Weise modificirt werden, doch besteht das Wesentliche in der Wirkungsweise dieses Apparates darin, die zu verdampfende Flüssigkeit in zu begrenzenden Mengen von einem Zuführungsrohr f β' die einen Enden der Verdampfungsrohre b abzuliefern und durch diese nach einer Kammer P zu leiten, auf welchem Wege sie durch Berührung mit den erhitzten Wandungen der Rohre b eine Verdampfung erleiden, wobei den auf diese Weise gebildeten Dämpfen gestattet wird, entweder von dem einen oder von beiden Enden der Rohre b abzuziehen, um in den Heizbehälter E des nächsten Systems zu gelangen, während die nicht verdampfte Flüssigkeit aus der Kammer P an das Speiserohr des nächsten Systems abgegeben wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein Verdampfapparat, bei welchem nachstehende Einrichtungen gleichzeitig vorhanden sind:

   a) Zwei oder mehr Verdampfer ι, 2 . . ., von welchen jeder eine Sammelkammer P an seinem Boden, eine mit Rohren und einer für diese Rohre dienenden Zuführungsvorrichtung G und Dampfabführungsrohren Y bezw. V ausgestattete Heizkammer E und ein die Verdampfer verbindendes Dampfrohr B erhalten hat, um ein Mehrkörpersystem zu bilden;

   b) die Anordnung von Rohren ν* und v, welche die Kammer P des einen Verdampfers mit der Zuführungsvorrichtung G desselben und des nächsten Verdampfers verbinden, zu dem Zwecke, durch eine Pumpe oder gleichwerthige Mittel C die Flüssigkeit entweder nach demselben oder nach dem nächsten Verdampfer überzuführen;

   c) Oberflächenheizer 2V¹ N'² . . ., von welchen einer zu jedem Verdampfer gehört und welche mit einander durch Flüssigkeitsrohre r³ r² . . . verbunden sind und mit Dampf von den verschiedenen Verdampfern durch die Rohre Y bezw. V versehen werden, in Combination mit einem Zuführungsrohr i an dem ersten und einem Entleerungsrohr r¹ an dem letzten Heizer.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.