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Färbekessel aus keramischem Werkstoff In großem Umfange werden in
Färbereien sogenannte Kochwannen bzw. Färbekufen verwendet, in denen die Farbflotte
durch Dampferhitzung zum Kochen gebracht wird, worauf im Anschluß daran der Färbevorgang
stattfindet. Bei den gebräuchlichen Wannen dieser Art erfolgt die Erhitzung durch
unmittelbare Einleitung von Dampf durch ein gewöhnliches Rohr oder mit Hilfe eines
in die Wanne hineingelegten, schlangenartig oder ähnlich gebogenen Rohres, durch
dessen zahlreiche feine Bohrungen der Dampf in die Flüssigkeit einströmen konnte
und sie so auf die gewünschte Temperatur erwärmte.
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Seit langem ist man bestrebt, derartige Wannen oder Kessel ausschließlich
aus den für solche Zwecke am besten geeigneten dichten keramischen Werkstoffen,
in erster Linie aus Steinzeug, herzustellen und insbesondere auch .die Dampfschlange,
die ja regelmäßig aus Metall besteht und der Korrosion stark ausgesetzt ist, durch
eine geeignete Vorrichtung aus keramischem Werkstoff zu ersetzen. Die Vorschläge,
die in dieser Richtung bisher gemacht worden sind, haben jedoch zu einem vollen
Erfolge noch nicht geführt, weil die Eigenart der in Frage kommenden keramischen
Werkstoffe, insbesondere die notwendige Rücksichtnahme auf die ungleichmäßige Erwärmung
der einzelnen Teile eines solchen Kessels und die damit verbundene ungleichmäßige
Ausdehnung und Bildung von Spannungen in dem keramischen Körper sich bei den bekannten
Ausführungen recht nachteilig im Sinne einer Erhöhung der Bruchgefahr auswirkt.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein solcher Kochkessel
aus keramischem Werkstoff, vorzugsweise aus Steinzeug, bei dem durch eine neuartige
Anordnung bzw. Ausbildung des Dampfeintritts, verbunden mit eigenartiger Formgebung,
diese Schwierigkeiten weitgehend beseitigt werden und dadurch eine Vorrichtung geschaffen
wird, die einerseits außerordentlich bequem und praktisch zu bedienen ist und es
andererseits gestattet, die Temperaturverschiedenheiten in so günstiger Weise auszugleichen,
daß Spannungen und die damit verbundene Bruchgefahr vermieden werden.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß unter Wegfall der
eisernen oder metallenen Dampfschlange die Einführung des Dampfes und seine möglichst
gleichmäßige Verteilung in einer an den Kessel angebauten und zweckmäßig mit diesem
aus einem Stück bestehenden besonderen Dampfverteilungskammer vor sich geht, in
deren Wandung ein Ringraum mit siebähnlichen Öffnungen nach dem Kammerinneren vorgesehen
ist und aus der dann das Dampfflüssigkeitsgemisch durch eine darüber belegene
Siebplatte
o. dgl. weiter gleichmäßig verteilt in den eigentlichen Färbekessel eintritt.
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Keramische Gefäße mit apgarnierten kanalartigen Hohlräumen sind bekannt.
Diese Kanäle waren jedoch niemals thermischen Beansprüchungen ausgesetzt und hätten
auch nie derartiges ausgehalten, da sie von vornherein nur zur Aufnahme von Verstärkungselementen,
wie z. B. Eisenarmierungen, bestimmt waren.
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Die angebaute und mit dem keramischen Körper aus einem Stück bestehende
Dampfverteilungskammer besitzt eine Einführungsöffnung zum Anschluß an die Dampfzuführungsleitung.
Durch diese gelangt der ankommende Dampf in einen ringförmig am Boden der Kammer
nach Art eines Doppelbodens angeordneten Behälter, der durch siebartige Öffnungen
in seinen Wänden bzw. seiner Decke mit dem eigentlichen Kammerinneren in Verbindung
steht. Der eintretende Dampf füllt den ganzen ringförmigen Hohlraum aus und dringt
unter überall gleichmäßigem Druck durch die Sieböffnungen in das' Innere der Verteilungskammer,
wo er sich mit der darin befindlichen Flüssigkeit mischt und in dieser Mischung
durch die die Kammer abdeckende Siebplatte in den darüber befindlichen Kessel aufsteigt.
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Die Verteilungskammer erhält zw eclanäßig noch einen Ablaßhahn, um
durch diesen den ganzen Kessel an seinem tiefsten Punkt entleeren zu können.
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Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, die nicht auf die
Anwendung der neuen Wanne für Färbezwecke, sondern für alle die Zwecke in Frage
kommt, in denen eine Erhitzung irgendwelcher korrodierend wirkender Flüssigkeiten
durch unmittelbaren Dampf in Gefäßen aus keramischem Werkstoff erfolgt, ist in der
Zeichnung dargestellt.
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Abb. i zeigt einen Schnitt durch den im vorliegenden Fall rund ausgeführten
Färbekessel h mit der angebauten Verteilungskammer v. In dieser Kammer befindet
sich unten, ebenfalls aus keramischem Werkstoff und aus einem Stück mit dem ganzen
Körper hergestellt, die Dampfkammer d, in die der Dampf durch die Zuführungsleitung
z eintritt, um sich über den ganzen Ringraum r, wie er in Abb. 2 im Grundriß dargestellt
ist, zu verteilen und dann aus diesem durch die siebartigen Löcher s in seiner Wandung
in das Innere der eigentlichen Verteilungskammer v einzutreten und nach Mischung
mit der Flüssigkeit durch die Siebplatte p in den Kessel zu gelangen.
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Diese Ausführungsform vermeidet in überraschend erfolgreicher Weise
alle Nachteile, die bisher bei Färbekufen mit eingelegten Erhitzungsschlangen verbunden
waren. Es werden Ablagerungsstätten zwischen den Rohren und der Kufenwand vermieden,
die sich insbesondere beim Wechsel von Farbflotten unangenehm auswirken können.
Ferner unterbleiben die nachteiligen Schwingungserscheinungen, die bisher stets
bei eingelegten Rohren infolge der Stoßwirkungen beim Dampfaustritt auftraten. Gerade
bei Verwendung nichtmetallischer Baustoffe gaben diese starken Schwingungserscheinungen
sehr oft Anlaß zu Brüchen. Durch die Anordnung eines mit der Wandung aus einem Stück
bestehenden Dampfverteilungsringraumes wird noch ein weiterer sehr großer Vorteil
erreicht, da hierbei die größte Erwärmung an der Außenseite des Kochkessels stattfindet,
also an der Stelle, wo die größten Abkühlungsverluste auftreten. Durch das Austreten
des Dampfes am Umfang des Kochkessels wird außerdem eine besonders gute Durchwirbelung
des Kesselinhaltes erzielt, weil hierbei eine an den Außenwänden aufsteigende, nach
der Mitte zusammenfallende und absinkende Walze entsteht. Die sonst übliche Umlaufpumpe
wird dadurch erübrigt.
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Die neue Vorrichtung ermöglicht es, aus einem Stück, also in denkbar
günstigster Weise, einen Kochkessel für Färbezwecke aus keramischem Werkstoff herzustellen,
der weitgehend allen Ansprüchen, insbesondere hinsichtlich Temperaturbeständigkeit,
gewachsen ist und bedeutet daher für die derartige Vorrichtungen verwendenden Industriezweige
einen erheblichen technischen und wirtschaftlichen Fortschritt.