Vorrichtung zur Verbesserung des spezifischen Wärmedurchgangs bei
Verdampfern. Es ist bekannt, die Wärmedurchgangszahl bei Verdampfern mit liegenden
oder mit zur Wagerechten geneigt angeordneten Heizrohren dadurch zu verbessern,
daß dem Heizdampf eine beträchtliche Geschwindigkeit senkrecht zu den Heizrohren
erteilt wird.Device to improve the specific heat transfer
Evaporators. It is known that the heat transfer coefficient in evaporators with lying
or with heating pipes inclined to the horizontal, thereby improving
that the heating steam has a considerable velocity perpendicular to the heating pipes
is granted.
Durch das Patent 431 836 ist eine Vorrichtung geschützt, bei der die
Verdampferheizfläche aus mehreren übereinander angeordneten Etagen, deren einzelne
Heizelemente sich aus einigen mehr oder weniger horizontal liegenden, weiten Heizröhren
und einer Anzahl nach dem Brüdenraum ansteigender enger Heizröhren zusammensetzen,
besteht.A device is protected by patent 431 836 in which the
Evaporator heating surface from several floors arranged one above the other, each of which
Heating elements consist of a few more or less horizontal, wide heating tubes
and assemble a number of narrow heating tubes rising towards the vapor space,
consists.
Es hat sich nun gezeigt, daß durch Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit
des Heizdampfes entlang der geneigt liegenden, engen Siederöhren der spezifische
Wärmedurchgang und damit die Leistung der Heizfläche gesteigert werden kann, wenn
die Heizfläche frei von Kondenswasser und unkondensierbaren Gasen gehalten wird.
Je größer dann die Dampfgeschwindigkeit ist, um so höher wird innerhalb gewisser
Grenzen der Wärmedurchgang. Nun ist es an sich bekannt, durch Anbringen von Führungsblechen
für den Heizdampf (z. B. Blechspiralen) die Heizdampfgeschwindigkeit zu erhöhen.
Die bekannten Vorrichtungen dieser Art sind indessen durchwegs für Verdampfer mit
nur einem Heizdampf- und Flüssigkeitsraum gedacht. Wollte man sie auf den Verdampfer
nach Patent 431 836 übertragen, so würde bei einer einigermaßen wirksamen, d. h.
den Wärmedurchgang vergrößernden Dampfgeschwindigkeit im einzelnen Heizelement ein
sehr langer Weg für den Heizdampf vorhanden sein, und damit würden Druck-und Temperaturverluste
gegen das Ende der Heizfläche zu eintreten. Hierdurch wird der Vorteil des höheren
Wärmedurchganges ganz oder teilweise aufgehoben. Dieser Verlust an wirksamem Temperaturgefälle
ist bei modernen Verdampfern um so empfindlicher, als zwecks Verminderung des Wärmeverbrauches
der Unterschied zwischen Heizdampf- und Brüdentemperatur bei diesen meist relativ
gering ist. Dieses trifft besonders zu für die in steigendem Maße zur Anwendung
kommenden Verdampfer für Druckbetrieb und für Brüdenkompression, wo der Temperaturunterschied
zwecks Vermeidung einer Schädigung des Eindampfgutes bzw. zur Verminderung des Kraftbedarfes
klein gehalten werden muß.It has now been shown that by increasing the flow rate
of the heating steam along the inclined, narrow boiler tubes is the specific one
Heat transfer and thus the performance of the heating surface can be increased if
the heating surface is kept free of condensation water and non-condensable gases.
Then the greater the steam speed, the higher it becomes within certain
Limits of heat transfer. Now it is known per se by attaching guide plates
to increase the heating steam speed for the heating steam (e.g. sheet metal spirals).
The known devices of this type are, however, consistently for evaporators with
only intended for a heating steam and liquid room. If you wanted them on the vaporizer
assigned under patent 431,836, a reasonably effective, i. H.
the steam speed increasing the heat transfer in the individual heating element
There would be a very long path for the heating steam, and this would result in pressure and temperature losses
to enter towards the end of the heating surface. This will take advantage of the higher
Heat transfer completely or partially canceled. This loss of effective temperature gradient
is all the more sensitive in modern evaporators than for the purpose of reducing heat consumption
the difference between the heating steam and the vapor temperature is mostly relative
is low. This is especially true for those increasingly to use
coming evaporator for pressure operation and for vapor compression, where the temperature difference
in order to avoid damage to the evaporation material or to reduce the power requirement
must be kept small.
Den Gegenstand der-- vorliegenden Erfindung bildet nun eine Vorrichtung
zur Führung des Heizdampfes an dem aus engen Rohren bestehenden Teile der Heizfläche
derart, daß der Dampf mit großer Geschwindigkeit
an dieser vorbeiströmt,
ohne daß er einen merklichen Druck- und damit Temperaturabfall erleidet.The subject of the present invention now forms a device
for guiding the heating steam on the part of the heating surface consisting of narrow pipes
such that the steam is at great speed
flows past this,
without suffering a noticeable drop in pressure and thus temperature.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine solche Heizrohranordnung für
einen Verdampfer nach Patent 43r 836 in beispielsN@#ciser Anordnung dargestellt,
und zwar veranschaulicht Abb. r einen horizontalen Längs= schnitt durch-das neue
Heizelement, das- in diesem Falle in an sich bekannter -Weise ausziehbar angeordnet
ist,. Abb. 2 einen Längsschnitt, Abb. 3 einen Querschnitt - durch-- -den Heizkörper.On the accompanying drawing is such a heating pipe arrangement for
an evaporator according to patent 43r 836 shown in an exemplary arrangement,
namely Fig. r illustrates a horizontal longitudinal section through the new
Heating element, which in this case is arranged in a manner known per se so that it can be pulled out
is,. Fig. 2 is a longitudinal section, Fig. 3 is a cross section - through the radiator.
Der Heizdampfmantel a hat Rohrböden b .und c und einen Zwischenboden
d. Die einzelnen Heizelemente e bestehen aus verhältnismäßig engen Siederohren f,
die in Kopfplatteng und la eingewalzt sind. Das ganze Bündel ist mit einem dünnwandigen
Mäntelrohr i umgeben, das Löcher k für den Dampfeintritt und desgleichen
l für den Austritt von Kondenswasser und unkondensierbaren Gasen hat. Die Heizrohre
f haben Führungsbleche in für den Dampf, die so dicht als möglich an das Mantelrohr
i. heranreichen, im untern Teil aber Öffnungen haben, damit das Kondenswasser ungehindert
ablaufen kann.The heating steam jacket a has tube sheets b .and c and an intermediate base d. The individual heating elements e consist of relatively narrow boiler tubes f, which are rolled into head platesg and la. The whole bundle is surrounded by a thin-walled jacket tube i , which has holes k for the entry of steam and likewise l for the exit of condensed water and non-condensable gases. The heating pipes f have guide plates in for the steam, which are as close as possible to the jacket pipe i. reach, but have openings in the lower part so that the condensation can drain away unhindered.
Die Rohrsysteme werden zweckmäßig in die eine Kopfplatte mittels entlasteter
Dichtung eingesetzt, gegen die andere in an sichbekannter Weise durch Stopfbüchse
abgedichtet, so däß sie sich in der Achsrichtung frei ausdehnen können. Selbstverständlich
kann der Erfindungsgedanke auch in anderer Weise zur Ausführung kommen; so kann
beispielsweise das Rohr i unmittelbar in die Rohrböden b und c eingesetzt und das
Heizelement e gegen i abgedichtet werden, die Heizelemente e können rechteckigen
statt kreisförmigen Querschnitt erhalten Lind dergleichen mehr.The pipe systems are expediently relieved in a top plate by means of a
Seal used against the other in a known manner by stuffing box
sealed so that they can expand freely in the axial direction. Of course
the idea of the invention can also be implemented in other ways; so can
For example, the tube i inserted directly into the tube sheets b and c and that
Heating element e can be sealed against i, the heating elements e can be rectangular
instead of a circular cross-section, and the like receive more.