DE967312C - Beheizung von Verdampfungs-, Destillier- und Reaktionsapparaten - Google Patents

Description

• Beheizung von Verdampfungs-, Destillier- und Reaktionsapparaten Für die Beheizung von Verdampfungs- und Destillierapparaten und Gefäßen, in. denen bei höherer Temperatur Wärme einem anderen. StoflE vermittelt werden soll, hat sich die indirekte Heizung der direkten Heizung durch Befeuerung als überlegen durchgesetzt.
• Bekannt ist die Anwendung von Hochdruck Sattdampf in geschlossenen Rohrschlangen zur Beheizung von Apparaten. Hier tritt bei hohen Temperaturen ein durch die Spannlungskurve des Wasserdampfes bedingter hoher Druck auf. Diese Konstruktionen sind entsprechend teuer, besonders dann, wenn die wärmeabgebenden Flächen mit aufgeschweißten Hochdruckrohren ausgeführt sind.
• Verwendet man an Stelle von Wasser als wärmeübertragendes, Mittel eine organische Flüssligkeit, wie z. B. Diphenyl oder Diphenyloxyd oder eine Mischung von beiden, so gewinnt man durch den dabei auftretenden geringen Dampfdruck auch bei verhältnismäßig hohen Temperaturen bedeutende konstruktive Vorteile bei der Herstellung der zur Durchführung des Wärmeübertragungsprozes,ses *rforderliche,n Apparatur.
• Bekannt ist die Anwendung eines derartigen Mittels in einem geschlossenen Kreislauf zur Erzeugung von Betriebswasserdamp f geworden.
• Die Erfindung stellt auf dem Gebiet der Anwendung von als wärmeübertragendeis Mittel dienen.- den organischen Flüssigkeiten eine vorteilhafte Verbesserung dar, indem die früher notwendigen Trommeln, die zur Speicherung des Flüssigkeitsinhalts und zur Aufnahme des durch die Tamper raturerhöhung bedingten Volumenal,n,terschieldes sowie zur Trocknung des Dampfes dienten, vermieden werden.
• Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht darin, daß nach dem. wärmleaufnehmenden Teil des Ro,hrschlangensystems ein die Flüssigkeits teile zurückhaltender, an sich bekannter Abscheider angeordnet ist, aus dem die flüssige Phase durch das Rohr zum Ausgangspunkt des Teiles zurückgelangt.
• Um bei gesteigerter Heiztemperatur das dadurch vergrößerte Flüssigkeitsvolumen aufzunehmen, wird in die Kondensatleitung ein Aufnehmer eingeschaltet, der, um den Umlauf zu fördern, möglichst hoch angeordnet wird, d. h. daß der Abstand zwischen dem Flüssiglçeitsspiegel des wärmeauf nehmenden Teiles und dem des Aufnehmers entsprechend groß bemessen ist.
• Als Vereinfachung hat sich dabei ergeben, daß als Flüssigkeitsabscheider das 5 ammelrohr dienen kann, das gleichzeitig für die Zusammenfassung der Einzeischlangen des wärmeaufneh,menden, Teiles dient Ergibt sich die Notwendigkeit, den Kon,densator auszuschalten, d. h. daß dem zu behandelnden Gut keine Wäume mehr zugeführt werden soll, so ist erfindungsgernäß die Anordnung in der Weise ausgebildet, daß zur Ausschaltung des Kondensators die Dampfleitung mit der Kondensatleitung durch eine zu kühlende Verbindung kurzgeschlossen wird.
• Als Verbindung kann dabei ein Rohr dienen oder es kann auch ein besonderer Kühler dazwischengeschaltet sein. Die Anordnung der Kühlung kann aber auch in der Weise getroffen werden daß der Aufnehmer oder die Kondensatleitung selbst gekühlt wird.
• In der Zeichnung ist die neue Anordnrmg in schematischer Weise dargestellt.
• In dem wärmeaufnehmenden Teil 1 des Heizschlangensystems wird in bekannter Weise das organische Heizmittel, z. B. Diphenyloxyd und Diphenyl, zur Erhitzung gebracht und verdampft.
• Das Flüss.igkeits-Dampf-Gemisch gelangt in den Abscheider 2, in welchem die Trennung in die flüssige und dampfförmige Phase vor sich geht.
• Die aus dem Abscheider 2 fließende Flüssigkeit gelangt durch das Rohr 3 wieder zum Ausgangspunkt des Teiles 1 zurück. Der aus dem Abscheider 2 strömende Dampf gelangt du.rch die Roh.rleitungß in den Kondensator 5, dessen Wärme einem zu beheizenden Stoff zugeführt wird.
• Das aus dem Kondensator 5 ablaufende Kondensat gelangt durch die Leitung 6 wieder in den wärmeaufnehmenden Teil I des geschlossenen Heizschlangensystems zurück.
• Für die bei erhöhter Temperatur eintretende Volumenvergrößerung des Heizmittels ist in die Kondensatleitung 6 der Aufnehmer 7 eingeschaltet.
• Durch die Schwerkraftwirkung wird ein Umlauf des Heizmittels in der durch die Pfeile angegebenen Richtung dadurch erzwungen, daß sich in der Falleitung das Kondensat bis zu einer bestimmten Höhe anstaut; diese liegt auf jeden Fall über der oberen Windung der Heizschlange 1.
• Weiter trägt zur Erzeugung dieses Umlaufs des Heizmittels die durch Kondensation im wärmeabgebenden Teil 5 eintretende Volumenverminderung des Heizmittels bei und der dadurch erzeugte Unterdruck in diesem Teil des Systems. Hierdurch wird der Dampf aus dem wärmeaufnehmenden Teil 1 angesaugt und auch gleichzeitig der Kondensatspiegel in der Kondensatleitung 6 gehoben.
• Der Aufnehmer 7 erhält die Form eines Gefäßes oder einer Rohrschlange. Er muß so hoch wie möglich oberhalb des wärmeaufnehmenden Teiles I sitzen, jedoch auch unterhalb des Kondensators 5.
• Durch diese Anordnung stellt sich ein hoher Kondensatspiegel ein, der den Uumlauf fördert. Gleichzeitig wird auch der Vorteil erreicht, daß der Kondensator von Kondensat frei bleibt.
• Bei hohen Temperaturen von 250 bis 3500 oder mehr vergrößert sich das Volumen der Flüssigkeit erheblich. Durch die Anordnung des Aufnehmers 7 wird erreicht, daß die durch die Ansteigung der Temperatur sich ergebende Volumenvergrößerung ohne weiteres untergebracht wird.
• Um die Möglichkeit zu haben, den Kondensator auszuschalten, weil z. B. das beheizte Gut in verhältnismäßig kurzer Zeit abkühlen soll, ist zwischen der Dampfleitung 4 und der Kondensatleitung 6 eine Verbindung 8 geschaffen worden, die als gekühltes Rohr oder auch direkt als Kühler ausgebildet sein kann. Diese Kurzschlußleitung 8 kann ohne Ventil ausgeführt werden, denn der Dampf wird stets zu der Stelle strömen, an der ein geringerer Druck herrscht. Im vorliegenden Heizschlangensystem wird also normalerweise in dem Kondensator 5 ein Gebiet geringeren Druckes entstehen. Damit nun der Kondensator tatsächlich ausgeschaltet wird, muß die Kondensation in einem anderen Teil sichergestellt werden, z. B. zwischen dem Kondensator 5 und dem wärmeaufnehmenden Teil I, wobei die Verbindung 8 zu kühlen ist.
• Anstatt diese Verbindung zu kühlen, ist es auch ohne weiteres möglich, den Aufnehmer 7 unter Kühlwirkung zu setzen oder auch die Kondensatleitung 6 selbst als Kühler auszubilden.
• PATENTANSPROCHE.

Claims (4)

1. I. Anordnung zur Durchführung eines geschlossenen Kreislaufes einer organischen wärmeübertragenden Flüssigkeit, z. B. eine Mischung von Diphenyloxyd und Diphenyl, zur Beheizung von Verdampfungs-, Destillier- und Reaktionsapparaten, bei denen der Heizdampf einem Kondensator zugeleitet wird und als Kondensat wieder zurückströmt, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem wärmeaufnehmenden Teil (i) des Rohrschlangensystems ein die Flüssigkeitsteile zurückhaltender, an sich bekannter Abscheider (2) angeordnet ist, aus dem die flüssige Phase durch das Rohr (3) zum Ausgangspunkt des Teiles (I) zurückgelangt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme des bei gesteigerter Heiztemperatur vergrößerten Flüssigkeitsvolumens in die Kondensatleitung (6) ein Aufnehmer (7) eingeschaltet ist, wobei zur Förderung des Umlaufs der Abstand zwischen dem Flüssigkeitsspiegel des wärmeaufnehmenden Teiles (I) und den des Aufnehmers (7) entsprechend groß bemessen ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausschaltung des Kondensators (5) die Dampfleitung (4) mit der Kondensatleitung (6) durch eine zu kühlende Verbindung (8; Rohr, Kühler od. dgl.) kurzgeschlossen wird.
4. 4. Anordnung nach Anspruch I, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung des durch die Verbindung (8) strömenden Dampfes in dem Aufnehmer (7) oder in der Kondensatleitung (6) vorgenommen wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften: »Transactions of the American Institutes of Chemical Engineers«, I934, 5. 358.