Verdampfer mit senkrecht stehenden Heizrohren. Die Erfindung betrifft einen Verdampfer mit senkrecht stehenden Heizrohren, die von der zu verdampfenden Flüssigkeit aussen be netzt werden, insbesondere für Kälteerzeu- gungsanlagen.
Zweck der Erfindung ist, in einem sol chen Verdampfer den durch die Heizrohre hindurch erfolgenden Wärmeaustausch zwi schen dem wärmeabgebenden Medium und der zu verdampfenden Flüssigkeit zu ver bessern, damit die Wärmeaustauschflächen verhältnismässig klein bemessen werden kön nen und der Verdampfer sich infolgedessen gedrängt und billig herstellen lässt.
Zu die sem Behufe ist gemäss der Erfindung in dem Verdampferraum, welcher die zu verdamp fende Flüssigkeit aufnimmt, konzentrisch zu jedem Heizrohr ein oben und unten offenes, zweites Rohr angeordnet, das zusammen mit dem zugeordneten Heizrohr einen Ringraum begrenzt, in welchem zu verdampfende Flüs sigkeit durch die sich einstellende Dampf bildung nach oben mitgerissen wird, wobei die Dämpfe oben abströmen, während der nicht verdampfte Flüssigkeitsteil über den obern Rand der genannten zweiten Rohre fällt und sich dann wieder mit der ausser halb der Ringräume vorhandenen Flüssig keit vermengt, welche ständig in die Ring räume nachdrängt,
so dass in jener Flüssig keit eine von oben nach unten gerichtete Strömung auftritt. Durch die in den verschie denen Ringräumen entstehenden, nach oben gerichteten Strömungen werden die an der Aussenfläche der Heizrohre sich bildenden Dampfblasen gleich nach deren Entstehung weggeschafft, so dass sich keine stagnieren den, den Wärmeaustausch hindernde Iso lierschichten bilden können. Die zu verdamp fende Flüssigkeit befindet sich somit in dem sie aufnehmenden Verdampferraum und in den erwähnten Ringräumen ständig in Zir kulation, was den angestrebten Wärmeaus tausch stark fördert.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsfarm des Erfin dungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Verdampfer mit senkrecht stehenden Heiz rohren, wobei ein an diesen Verdampfer<B>an-</B> geschlossener Flüssigkeitsabscheider in An sieht gezeigt ist, und Fig. 2 zeigt den Verdampfer in einem waagrechten Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und den Flüssigkeitsaustauscher in Draufsicht.
In den Figuren bezeichnet 1 das Gehäuse eines Verdampfers mit senkrecht stehenden Heizrohren 2. Mit dem Gehäuse 1 sind oben ein Deckel 3 und unten ein Boden 4 ab nehmbar verbunden. Ein wärmeabgebendes Medium strömt in den vom Deckel 3 begrenz ten Raum 5, wo es auf die verschiedenen Heizrohre 2 verteilt wird, um nach erfolgter Abgabe von Wärme an die zu verdampfende Flüssigkeit in den vom Boden 4 begrenzten Raum 6 zu gelangen, aus dem dieses Medium. dann durch einen Stutzen 7 abströmt.
Die zu verdampfende Flüssigkeit strömt durch einen Stutzen 8 einem Flüssigkeitsabscheider 9 zu, der unten mit dem vom Gehäuse 1 begrenzten, zur Aufnahme von zu verdamp fender Flüssigkeit bestimmten Raum 1' in Verbindung steht. Dieser Raum 1' wird von den Heizrohren 2 in senkrechter Richtung durchquert, wobei die zu verdampfende Flüs sigkeit die Rohre 2 aussen benetzt.
gonzen- trisch zu jedem Heizrohr 2 ist ein zweites Rohr<B>10</B> angeordnet, das zusammen mit dem zugeordneten Heizrohr einen Ringraum 11 begrenzt. Die Rohre 10 sind oben und unten offen und etwas kürzer als die Heizrohre 2.
Die von dem die senkrechten Rohre 2 durchströmenden Heizmedium an die zu ver dampfende Flüssigkeit abgegebene Wärme bewirkt in den Ringräumen 11 eine Dampf bildung,
durch welche die in diesen Ring- räumen vorhandene Flüssigkeit nach oben mitgerissen. wird. Die gebildeten Dämpfe strömen oben in einen Raum 12 und aus diesem durch eine Verbindung 13 in den Flüssigkeitsabscheider 9 ab, aus dem sie schliesslich durch einen Stutzen 14 nach einer nicht gezeigten Verwendungsstelle gelangen.
Der nicht verdampfte Flüssigkeitsteil, wel cher über den obern Rand der Rohre 10 fällt, vermengt sich mit der ausserhalb dieser Rohre im Raum 11 vorhandenen Flüssigkeit, die unten ständig in die Ringräume 11 nach drängt (Prinzip der kommunizierenden Räume!),
so dass in der ausserhalb der Ring räume vorhandenen Flüssigkeit eine von oben nach unten gerichtete Strömung auf- tritt. Der zu verdampfenden Flüssigkeit wird somit ständig eine Zirkulation erteilt, die in den Ringräumen 11 von unten nach oben und im übrigen Teil des Raumes 1<B>'</B> von oben nach unten gerichtet ist.
Durch diese Zirkulation wird der Wärmeaustausch zwi schen dem wärmeabgebenden Medium und der zu verdampfenden Flüssigkeit stark ge fördert; dies vor allem aus dem Grunde, weil die an der Aussenwand der Heizrohre 2 sich bildenden Dampfblasen durch die in den Ringräumen nach oben gerichtete Strömung gleich nach ihrer Entstehung mitgerissen werden.
Evaporator with vertical heating pipes. The invention relates to an evaporator with vertical heating pipes which are wetted on the outside by the liquid to be evaporated, in particular for refrigeration plants.
The purpose of the invention is to improve the heat exchange between the heat-emitting medium and the liquid to be evaporated in such an evaporator, so that the heat exchange surfaces can be made relatively small and the evaporator can consequently be compact and cheap to manufacture .
For this purpose, according to the invention, in the evaporator chamber, which receives the liquid to be evaporated, concentrically to each heating tube, a top and bottom open, second tube is arranged which, together with the associated heating tube, defines an annulus in which liquid to be evaporated is entrained upwards by the resulting vapor formation, the vapors flowing out at the top, while the non-vaporized part of the liquid falls over the upper edge of said second tube and then mixes again with the liquid outside the annulus, which is constantly flowing into the Ring room pushes,
so that in that liquid there is a flow directed from top to bottom. The upward currents that arise in the various annular spaces remove the vapor bubbles that form on the outer surface of the heating pipes immediately after they have formed, so that no stagnant insulation layers that prevent heat exchange can form. The liquid to be evaporated is thus in the evaporation chamber receiving it and in the aforementioned annulus spaces constantly in circulation, which greatly promotes the desired heat exchange.
In the accompanying drawing, an example of an embodiment of the subject of the invention is illustrated, namely: FIG. 1 shows a longitudinal section through an evaporator with vertical heating pipes, a liquid separator connected to this evaporator being seen in An is shown, and Fig. 2 shows the evaporator in a horizontal section along the line II-II of Fig. 1 and the liquid exchanger in plan view.
In the figures, 1 denotes the housing of an evaporator with vertical heating tubes 2. With the housing 1, a cover 3 and a bottom 4 are removably connected at the top. A heat-emitting medium flows into the space 5 limited by the lid 3, where it is distributed to the various heating tubes 2 in order to get to the liquid to be evaporated in the space 6 bounded by the bottom 4 after the release of heat, from which this medium . then flows out through a nozzle 7.
The liquid to be evaporated flows through a nozzle 8 to a liquid separator 9, which is connected at the bottom with the space 1 'bounded by the housing 1 and intended to receive liquid to be evaporated. This space 1 'is traversed by the heating tubes 2 in the vertical direction, the liquid to be evaporated wetting the tubes 2 on the outside.
A second pipe 10, which, together with the associated heating pipe, delimits an annular space 11, is arranged gonentrically to each heating pipe 2. The tubes 10 are open at the top and bottom and are somewhat shorter than the heating tubes 2.
The heat given off by the heating medium flowing through the vertical tubes 2 to the liquid to be vaporized causes vapor formation in the annular spaces 11,
through which the liquid present in these annular spaces is carried upwards. becomes. The vapors formed flow at the top into a space 12 and from there through a connection 13 into the liquid separator 9, from which they finally pass through a connection 14 to a point of use, not shown.
The non-evaporated part of the liquid, which falls over the upper edge of the tubes 10, mixes with the liquid present outside these tubes in space 11, which is constantly pushing into the annular spaces 11 below (principle of communicating spaces!)
so that a flow directed from top to bottom occurs in the liquid present outside the annular spaces. The liquid to be evaporated is thus constantly given a circulation which is directed from bottom to top in the annular spaces 11 and from top to bottom in the remaining part of the space 1.
Through this circulation, the heat exchange between tween the heat-emitting medium and the liquid to be evaporated is strongly promoted ge; This mainly for the reason that the vapor bubbles that form on the outer wall of the heating pipes 2 are carried along by the upward flow in the annular spaces immediately after their formation.