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Verfahren und Vorrichtung' zur selbsttätigen Regelung von Schnellstromverdampfern
Bei aus mehreren hintereinandergeschalteten Gliedern bestehenden Schnellstromverdampfern
ist es zufolge des raschen Durchströmens der abgedampften Flüssigkeit, wie z. B.
dies Saftes, unmöglich, eine der bis nun bekannten Regulierungen nach einer bestimmten
Spiegelfläche im Verdampferkörper anzuwenden. Eine solche bekannte Vorrichtung eignet
sich höchstens für die Regulierung solcher Verdampferkörper, bei welchen ein verhältnismäßig
langsames Kochen erfolgt, so daß hier von einer bestimmten Spiegelfläche im Körper
gesprochen werden kann. Sobald aber die abzudampfende Flüssigkeit in einem einzigen
Strome aus einem Gliede des Körpers in das .andere fließt und auf ihrem Wege zwecks
rascher Verdampfung intensiv erwärmt wird, entsteht in ihr ein so starker Wirbel,
daß die Flüssigkeit in den Gliedern des Verdampferkörpers über dessen grenze Höhe
bis zum oberen Sammler strömt und auch .daselbst keine bestimmte Flüssigkeitsspieg.elfläche
entsteht. Aus dienern Grunde können für diesen Zweck die bekannten, den Zu- oder
Abfluß der Körper nach einer bestimmten Spiegelfläche in ihnen regulierenden Vorrichtungen
nicht verwendet werden, trotzdem manche der bekannten Konstruktionen für ihren besonderen
Zweck sehr verläßlich und genau sind. Dieser empfindliche Mangel wird durch den
Gegenstand der Erfindung dadurch behoben, daß die Regulierung nicht nach einer beistimmten,
konstanten Spiegelfläche, sondern nach einer bestimmten, konstanten, Flüssigkeitsmenge
erfolgt, welche nohvendig ist, damit unter Erhaltung der gleichen Geschwindigkeit
und Heizwirkung in den Gliedern des Körpers die erforderliche Einsdickung der Flüssigkeit
erzielt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß man den Abfluß der Flüssigkeit
aus dem letzten Glifede des Systems im Abhängigkeit vom Zuflusse der frischem Flüssigkeit
in das erste Glied so reguliert, daß sich bei Verringerung des Zuflusses der frischen
Flüssigkeit der Abfluß verringert und sein Teil mit dem frischen Zufluß zur Zirkulation
in das erste Glied. ,dies Verdampfers zurückgelangt.
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Die Regulierung ist daher nicht von irgendeiner Spiegelfläche im Körper
selbst, sondern nur von. der Menge der zufließenden Flüssigkeit anhängig, wobei
die gemäß der Erfindung verwendete Vorrichtung reit Vorteil die sich ändernde Spiegelflächenhöhe
:des Zuflusses in einem besonderen Reguliergefäß benutzt, in welchem ein von dieser
veränderlichen Spiegelfläche beherrschter Schwimmer ein Ventil reguliert, mittels
welches der verarbeitete Saft aus dem letzten Gliede dies Verdampferkörpers
abgelassen
wird. Sobald Mangel an frischer Flüssigkeit eintritt, sinkt die Spiegelfläche im
Reguliergefäß, und der Schwimmer schließt den Abfluß des verarbeiteten Saftes, welcher
sich infolgedessen in einer besonderen Abteilung dieses Reguliergefäßes ansammelt,
sio daß sich der Überschuß, der nicht abfließen kann, mit der zufließenden frischen
Flüssigkeit vereinigt und den Fehlbetrag derart ersetzt, daß in das erste Glied
wiederum die konstante Menge an Flüssigkeit zugeführt wird. Dadurch wird die Gesamtmenge
der in allen Gliedern des Körpers befindlichen Flüssigkeit konstant erhalten, so
daß sie nicht nachteilig verändert werden kann oder anbrennt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist rein
schematisch auf der Zeichnung veranschaulicht, in welcher Abb. i einen senkrechten
Schnitt und Abb. 2 einen Grundriß der Vorrichtung zur Regulierung des Saftdurchflusses
durch den Körper zeigt, die sich aus zwei konstruktiv verschiedenen Gliedern zusammensetzt.
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Der aus den beiden GliedernA und B bestehende Verdampfer wird von
der Reguliervorrichtung C reguliert. Diese Vorrichtung besteht aus dem nach außen
abgeschlossenen und in seinem unteren Teil durch de Scheidewände 2 und 3 in drei
ungleich große Abteilungen getrennten Gefäß i. Die Wand 2 reicht nicht ganz bis
zum Böden des Gefäßes, sonldern besitzt über demselben die Öffnung 4, durch welche
eine bestimmte, fast normale Menge frischen, durch die Leiitung über das Ventils
in die erste Abteilung zugeführten Saftes in die mittlere Abteilung fließt, aus
welcher dieser Saft durch die Leitung 6 zum Verdampfer gelangt. Beide Glieder
A und B
des Verdampfers sind durch die Leitung 6 mittels der Ventile
7 und 8 verbunden, so daß entweder der Körper A oder das Glied B an die Leitung
6 angeschlossen werden können. Dadurch isst die Ausschaltung eines beliebigen Gliedes,
wie dies der Betrieb manchmal erfordert, möglich. Es sei vorausgesetzt, daß der
Saft bei normalem Betriebe beide Glieder durchströmt, so daß das Ventil ? geöffnet,
das Ventil 8 geschlossen ist. Der frische Saft fließt in den unteren Teil des G1iedes,A
und steigt in .den Rohren hoch, worauf er in Richtung der gezeichneten Pfeile im
Sammler zum mittleren .Abflußrohre abfällt, welches durch einen besonderen Röhrenkanal
so nach unten führt, daß es nicht in direkter Beziehung mit dem Dampfraum das Gliedes(
A steht. Durch dieses Rohr wird der abgedampfte Saft aus dem ersten GliedeA entweder
in das folgende Glied B durch Öffnen des Ventils 18 oder bei geschlossenem Ventil
18 über das offene Ventil 15 und 14 mittels der Röhren i i und 9 in
die dritte Abteilung des Gefäßes i geleitet. Fließt der Saft aus dem Rohr r2 über
das Ventil 18 in das Glied B, dann steigt er aus dem unteren Teile dieses Gliedes
in den Röhren hoch und fällt im Sammler in :die Röhre io ab, welche den abgedampften
Saft über das Ventil 13 und das Rohr g in die dritte Abteilung des Gefäßes
i ableitet. Die angeführten Ventile und Rohre dienten insgesamt zu dem vorteilhaften
Anschließen und Ausschalten der Glieder A und B, deren natürlich auch eine größere
Anzahl verwendet werden kann. Aus der dritten Abteilung des Gefäßes i kann der Saft
über das Ventil 16 und die Rohrleitung 17 zum nächsten Verdampfer oder zur nächsten
Betriebsstation abfließen. Die eigentliche Reguliervorrichtung ist in denn veranschaulichten
Beispiel nach Schwimmerart ausgebildet und besteht aus dem für den zweiarmigen Hebel
2i bestimmten Halter 2o, welcher der Höhe nach für die Aufhängung2i mittels eines
Hebelmechanismus 22 von Hand aus regulierbar ist. Der Hebel ei trägt an dem einen
seiner Enden den Schwimmer 23, der in die in der ersten Abteilung des Gefäßes i
befindliche frische abgedampfte Flüssigkeit teilweise eintaucht. Auf derselben Seite,
auf der sich der Schwimmer befindet, besitzt der Hebel 2 i ein in der dritten Abteilung
des Gefäßes angeordnetes Ventil 16.
Ventil und Schwimmer sind durch das Gewicht
25 am anderen Arme des Hebels! 2 1 ausbalanciert. Das Innere des Gefäßes ist über
das Ventil 26 und ein geeignetes Rohr mit der Abeaugleitung der Verdampferglieider
A und B verbunden. Das Gefäß i ist bei den beiden Scheidewänden 2 und 3 mit einem
gläsernen Schauloch versehen zwecks Beobachtung des- Überlaufes der Flüssigkeiten
während der Regulierung, die durch das mit Hilfe des Halters; 2o und des Hebemechanismus
22 bewirkte Heben des Hebels 21 erfolgt.
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Die Reguliervorrichtung gemäß @ der Erfindung funktioniert folgendermaßen:
Die in die erste Abteilung des Gefäßes i strömende frische Flüssigkeit fließt durch
die Öffnung 4 der Wand 2 in die mittlere Abteilung, aus welcher sie durch die Rohrleitung
6 zum eigentlichen Verdampfer abgeleitet wird. Die abgedampfte, ans dem letzten
Gliede zufließende Flüssigkeit gelangt in die dritte Abteilung des Gefäßes i und
wird durch das Ventil 16 über die Leitung 17 zur weiteren Verarbeitung geleitet.
Ist Überschuß an frisch@er Flüssigkeit, dann füllt sich die .erste Abteilung derart,
daß der Abfluß der Flüssigkeit durch die Öffnung nicht genügt und sie über den oberen
Rand der Wand 2 in den mittleren Raum und die Leitung 6 gelangt. Dabei hebt sich
der Schwimmer in die
höchste, diesem Überlauf über die Wand 2 entsprechende
Spiegelfläche und öffnet mittels der Stange 24 das Ventil rd vollkommen, so daß
die gesamte abgedampfte Flüssigkeit aus der dritten Abteilung des Gefäßes z abgeleitet
wird. Tritt jedoch aus irgendeinem Grunde Mangel an frischer Flüssigkeit ein, dann
beginnt die Spiegelfläche in der ersten Abteilung zu sinken, wobei der Schwimmer
dass Ventil allmählich schließt, was das- Steigen der Spiegelfläche der bereits
abgedampften Flüssigkeit in der dritten Abteilung bewirkt, bis diese Flüssigkeit
schließlich den oberen Rand der Wand 3 zu überfließen beginnt und zusammen mit der
aus der Öffnung 4 fließenden frischen Flüssigkeit mittels der Röhre 6 neuerdings
in das erste Glied des Verdampfers geführt wird. Durch entsprechende Regulierung
des Schwimmersystems kann ein stets richtiges Verhältnis zwischen dem Abfluß von
frischer und bereits abgedampfter Flüssigkeit derart erreicht werden, daß die CTe,t-amtnnenge
der den Verdampferständig durchströmenden Flüssigkeit konss.tant bleibt.
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Endlich ,erzielt man mit dieser Vorrichtung auch bei überdimensionierten
Verdampfern, bei welchen durch zu kleinen Zufluß an frischer Flüssigkeit der durch
dass Kochen in den Röhren nach oben steigende Saft nicht genügend ersetzt wird,
eine richtige Funktion, da die erzwungene Zirkulation des Saftes diesen Mangel hinreichend
behebt.