DD150984A3

DD150984A3 - Destillationsapparatur mit geregeltem kuehlwasserdurchlauf und darauf abgestimmter destillatmenge

Info

Publication number: DD150984A3
Application number: DD22111780A
Authority: DD
Inventors: Lothar Hertzsch
Original assignee: Lothar Hertzsch
Priority date: 1980-05-15
Filing date: 1980-05-15
Publication date: 1981-09-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Destillationsapparatur, wie sie zum Beispiel bei der Gewinnung von destilliertem Wasser in Laboratorien zum Einsatz kommt. Ziel der Erfindung ist eine Destillationsapparatur, die sehr effektiv arbeitet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Destillationsapparatur mit geregeltem Kuehlwasserdurchlauf zu schaffen, bei der der Kuehlwasserverbrauch auf das physikalisch-technisch notwendige Masz herabgesetzt und damit Kuehlwasser eingespart wird. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz bei einer Destillationsapparatur vor dem Kuehler oberhalb der Kuehlschlange ein konstantes Kuehlwasserniveau und damit in der Kuehlschlange einen konstanten Druck erzeugender Regler und nach dem Kuehler unterhalb der Kuehlschlange ein die durchflieszende Kuehlwassermenge in Abhaengigkeit von der Temperatur des durchflieszenden Kuehlwassers regelndes Drosselventil angeordnet ist. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, dasz im Kuehlwasserzulauf vor dem Regler ein Magnetventil und im Heizungsstromkreis des Destillationskolbens ein bei Heizungsausfall das Magnetventil schaltender Stromwaechter eingebaut ist.

Description

22111? -λ-

Titel der Erfindung

Destillationsapparatur mit geregeltem Kühlwasserdurchlauf und darauf abgestimmter Destillatmenge

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Destillationsapparatur mit geregeltem Kühlwasserdurchlauf und darauf abgestimmter Deßtillatmenge, wie sie zum Beispiel bei der Gewinnung von destilliertem Wasser in Laboratorien zum Einsatz kommt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Destillationsapparaturen für Wasser bekannt, bei denen das zu destillierende V/asser in einem Destillationskolben erwärmt und verdampft wird.

In einem dem Destillationskolben nachgeschalteten Kühler wird der Dampf in der Kühlschlange zu destilliertem Wasser kondensiert.

Die Kondensation wird bei den bekannten Apparaturen durch einen konstanten und kontinuierlichen Kühlwasserzu- und -ablauf bewirkt.

221117

Weiterhin sind Bi-Destillationsapparatüren bekannt, bei denen das kondensierte Wasser der ersten Destillationsstufe erneut in einem zweiten Destillationskolben verdampft und in einem weiteren Kühler kondensiert wird.

Da die bekannten Mono- und Bi-Destillationsapparatüren keine Einrichtungen besitzen, die den Kühlwasserverbrauch auf die für den Gesamtprozeß erforderliche Menge reduzieren bzw· die Destillatmenge auf diesen abstimmen, wird die Effektivität der gesamten Apparatur negativ beeinflußt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Destillationsapparatur mit geregeltem Kühlwasserdurchlauf und darauf abgestimmter Destillatmenge, die dadurch sehr effektiv und störungsfrei arbeitet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Destillationsapparatur mit geregeltem Kühlwasserdurchlauf und darauf abgestimmter Destillatmeηge zu schaffen, bei welcher für eine bestimmte Destillatmenge nicht mehr Kühlwasser verbraucht wird, als für den physikalisch-technischen Prozeß unbedingt erforderlich ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß vor dem Kühler oberhalb der Kühlschlange ein ein konstantes Kühlwasserniveau und damit in der Kühlschlange einen konstanten Druck erzeugender Regler und nach dem Kühler ein die durchfließende Kühlwassermenge in Abhängigkeit von der Temperatur

221117

des durchfließenden Kühlwassers regelndes Drosselventil oder nach der Kühlschlange im Kühlwasserablauf ein Temperaturfühler, der seine Signale an einen die Heizleistung des im Destillierkolben befindlichen Heizers steuernden Regler abgibt, angeordnet ist.

Weitere Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß im Kühlwasserzulauf vor dem Regler ein Magnetventil und im Heizungsstromkreis des Destillationskolbens ein bei Heizungsausfall das Magnetventil schaltender Stromwächter angeordnet ist.

V/eiterhin ist im Kühlwasserabfluß eine durch ihren Bohrungsdurchmesser die Temperatur des Kühlwassers regelnde Drossel, deren Ein- und Ausflußöffnung die Gestalt von nach innen geneigten Kegeln mit Öffnungswinkeln von 60° haben, angeordnet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Pig. 1: Eine schematische Darstellung der erfindungs· gemäßen Destillationsappära tür;

Pig. 2: Einen Schnitt durch die Drosseldüse gemäß Pig. 1 und

Pig. 3: einen Schnitt durch das die durchfließende Kühlwassermenge in Abhängigkeit von der Temperatur des durchfließenden Kühlwassers regelnden Drosselventils gemäß Pig. 1.

- 4 -

221117

Die Destillationsapparatur besteht aus einem Destillationskolben 1 und einem Kühler 2 mit einer Kühlschlange 3· Der Kühlschlange 3 ist ein Hegler 4 vorgeschaltet, der die Höhe des Kühlwasserniveaus 6 in dem Reglergefäß 5 konstant hält und somit den Kühlwassereiηgangsdruck reduziert. Durch den hydrostatischen Druck des Kühlwassers im Reglergefäß 5 durchfließt dieses die Kühlschlange 3 und gelangt über das der Kühlschlange 3 nachgeschaltete Drosselventil 7 in das Überlaufgefäß 8. Von hier aus wird es zum Teil zur Ergänzung des Wasserbedarfs im Destillationskolben 1 verwendet bzw. fließt es über den Überlauf 9 als Abwasser ab.

Als Regler 4 können auch solche Vorrichtungen eingesetzt werden, die den Kühlwasserdruck in der Destillationsapparatur vom Regler 4 bis zum Drosselventil 7 konstant halten.

In der erfindungsgemäßen Destillationsapparatur wird ein temperaturabhängiges Drosselventil 7 gemäß Pig. 3 eingesetzt.

Dieses Drosselventil 7 besteht aus einem Ventilkegel 71, der an einem Dehnungsstab 72 justierbar durch eine Einetellschraube 73 befestigt ist.

Der Dehnungsstab 72 ist im Ventilgehäuse 74 an einer Zwischenwand 75, die mit Durchflußöffnungen 76 versehen ist, befestigt.

Gegenüber dem Ventilkegel 71 befindet sich der Ventilsitz 77, der fest mit dem Ventilgehäuse 74 verbunden ist. Der Ventilkegel 71 und der Ventilsitz 77 bilden zusammen einen ringförmigen Durchlaßspalt 78.

Je nach der Temperatur des Kühlwassers, welches das Drosselventil 7 von der Zwischenwand 75 in Richtung des ringförmigen Durchlaßspaltes 78 durchströmt, verändert sich die Länge des Dehnungsstabes 72 gegenüber dem Ventilgehäuse

-5- 221

Damit ist gleichzeitig eine Veränderung der Größe des ringförmigen Durchlaßspaltes 78 sowie der durchfließenden Kühlwassermenge verbunden.

Auf diese Weise wird erreicht, daß das Kühlwasser mit konstanter Temperatur das Drosselventil 7 verläßt und durch die Durchflußregelung der Kühlwasserνerbrauch auf das physikalisch notwendige Maß reduziert wird.

Zur Erreichung des günstigsten KühlwasserVerbrauches ist der Kühlwasserdurchfluß mit Hilfe des Drosselventiles 7 entsprechend der gewünschten Destillataustrittstemperatur >, einzustellen.

Schwankungen in der Heizleistung werden selbsttätig durch das Drosselventil 7 ausgeregelt.

Um zu verhindern, daß bei Heizungsausfall nicht ungenutzt Kühlwasser durch den Kühler 2 fließt, ist in den Heizstromkreis ein Stromwächter 10 eingebaut, der die Kühlwasserzufuhr durch ein Magnetventil 11, welches dem Regler 4 vorgeschaltet ist, abschaltet.

Als Drosselventil 7 kann weiterhin eine gemäß Pig. 2 dargestellte Düse zum Einsatz kommen, deren Eingangsund Ausgangsseite im Winkel von 60° kegelförmig aufgebohrt ist.

Die Form der Düse sorgt für einen gleichmäßigen Wasserdurchfluß und verhindert die Ansammlung von Luftblasen vor der Düse, welche den Kühlwasserdurchsatz unkontrollierbar vermindern würden.. .

Wahlweise kann erfindungsgemäß die Temperatur des Kühlwassers nach der Kühlschlange 3 mit einem Temperaturfühler 12 gemessen werden. Das Signal des Temperaturfühlers 12 wird einem geeigneten Regler 13 zugeführt, der seinerseits die Heizleistung des Heizers 14 im Destillierkolben 1 steuert.

Zur Erreichung des für den Destillierprozeß günstigsten Kühlwasser Verbrauchs ist ein Drosselventil gemäß F±ß". 2 mit

- 6-

221117

entsprechendem Bohrungsdurchmesser D eingesetzt· Dadurch' wird auch zugleich die Temperatur des Kühlwassers festgelegt.

Veränderungen der durch das Drosselventil 7 eingestellten Kühlwassertemperatur führen zu einer Veränderung der im Siedekolben erzeugten Dampfmenge· Das wiederum hat zur Folge, daß die im Kühler ausgetauschte Wärmemenge sich vergrößert oder verkleinert in der Weise, daß die Kühlwassera bga η gs tempera tür konstant bleibt. Dadurch wird aber erreicht, daß das Verhältnis Kühlwasserverbrauch zu destilliertem Wasser bezogen auf die gleiche Zeiteinheit stets konstant bleibt·

Me Erfindung bezieht sich nicht nur auf dieses Ausführungsbeispiel, sondern kann sowohl bei Mono- als auch bei Bi-Destillationsapparatüren angewendet werden·

So kann zum Beispiel bei Bi-Destillationsapparatüren jede Destillationsstufe mit einer der Erfindung entsprechenden Regelung der Kühlwasserabflußtempera tür ausgerüstet werden. Das dabei zwangsläufig entstehende unterschiedliche Wasserniveau in den beiden Destillierkolben kann in der Weise ausgeglichen werden, daß ein Wasserstandswächter die Höhe des Wasserstandes im Bikolben überwacht und beim Absinken die Heizung solange ausschaltet, bis die Mono-Destillationsstufe den Bi-Destillationskolben wieder mit Destillat auf— gefüllt hat.

Weiterhin kann zum Beispiel bei einem Bi-Destillator bei Ausfall der Heizung der Mono- oder Bi-Stufe die jeweils andere Heizung und auch die Kühlwasserzufuhr beider Stufen selbsttätig abgeschaltet werden. .

Claims

. 7 . 2 2 1117 E r f_i_n_d_u_n_g_s<_a_n__se£__r__u_c_h

1. Destillationsapparatur mit geregeltem Kühlwasserdurchlauf und darauf abgestimmter Destillatmenge, gekennzeichnet dadurch, daß vor dem Kühler (2) oberhalb der Kühlschlange (3) ein ein konstantes Kühlwasserniveau (6) und damit in der Kühlschlange (3) einen
konstanten Druck erzeugender Regler (4) und nach dem Kühler (2) ein die durchfließende Kühlwassermenge in Abhängigkeit von der Temperatur des durchfließenden Kühlwassers regelndes Drosselventil (7) oder nach

der Kühlschlange (3) im Kühlwasserablauf ein Temperaturfühler (12), der seine Signale an einen, die
Heizleistung des im Destillationskolben (1) befindlichen Heizers (14) steuernden Regler (13)
abgibt, angeordnet ist.

2. Destillationsapparatur nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß im Kühlwasserzulauf vor dem Regler (4) ein Magnetventil (11) und im Heizungsstromkreis des Destillationskolbens (1) ein bei Heizungsausfall das Magnetventil (11) schaltender Stromwächter (10) angeordnet ist·

3· Destillationsapparatur nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß nach der Kühlschlange (3) im Kühlwasserabfluß eine durch ihren Bohrungsdurchmesser die Menge des Kühlwassers einstellende bzw- dosierende Düse
(Pig. 2), deren Ein- und .Ausflußöffnung die Gestalt von nach innen geniegten Kegeln mit einem Öffnungswinkel von 60° hat, angeordnet ist.

Dazu 2 Blatt Zeichnungen