Verfahren und Einrichtung zum Verdampfen von Flüssigkeiten, wobei der aus der zu verdampfenden Flüssigkeit entwickelte Dampf verdichtet und als Reizmittel verwendet wird. Bei Verdampfungs- bezw. Eindampfungs= verfahren, bei denen der aus der zu verdam pfenden Flüssigkeit entwickelte Dampf ver dichtet und als Heizmittel für den Verdampfer dient, arbeitet man thermisch umso vorteil hafter, je geringere Temperaturdifferenz, das heisst je kleineres Kompressionsverhältnis man verwendet.
Dabei ergibt sich jedoch der Übel stand, dass ein erheblicher Teil des als Heiz- mittel verwendeten verdichteten Dampfes nicht kondensiert wird, so dass die vom Heiz- dampf abgegebene Anzahl von Wärmeein heiten erheblich geringer ist als die für die Verdampfung erforderliche Wärme. Die Folge davon ist, dass der fehlende Teil an Heiz- dampfwärme aus dem Wärmeinhalt der zu verdampfenden Flüssigkeit gedeckt wird, wo durch deren Temperatur sich ständig ver mindert. Die V erdampferanlage fällt aus dem Takt, die Leistung convergiert unter stetiger Temperaturabnahme gegen Null. .
Die Ursache der unvollständigen Kondensation des ver- dichteten Dampfes ist weniger die aus tech nischen Rücksichten immerhin beschränkte Heizfläche des Verdampfers, sondern liegt in der praktisch nie völlig zu vermeidenden Beimengung von Luft im Heizdampf.
Physikalisch lässt sich der Vorgang auf Grund des Dalton'schen Partialdruckgesetzes erklären: Der Druck des verdichteten Dam pfes ist die Summe der Partialdrücke von Dampf und Luft. In dem Masse, wie die Kondensation vor sich geht und fortschreitet, nimmt das Dampfgewicht ab, das heisst der Partialdruck des Dampfes sinkt stetig, wäh rend der der Luft ständig zunimmt, derart, dass die Summe beider unverändert bleibt.
Die Temperatur eines derartigen Gemisches ist aber bedingt durch den Partialdruck des Dampfes, und wenn derselbe soweit gesunken ist, dass er ebenso gross ist, wie der Dampf druck der verdampfenden Flüssigkeit, so ist Temperaturgleichheit vorhanden, und damit hört jede weitere Heizwirkung auf, so dass der jetzt noch im verdichteten Medium vor handene Betrag an Wasserdampf nicht weiter zur Beheizung des Verdampfers ausgenutzt werden kann.
Nach dem Verfahren gemäss Erfindung wird der vorstehend erwähnte Nachteil da durch behoben und eine für die Verdampfung ausreichende Wärmemenge im Heizsystem des Verdampfers dadurch verfügbar, dass man eine regelbare Dampfmenge in jedem Zeitab schnitt den Kompressor passieren lässt und in einem Heizsystem in Umlauf hält, die grösser ist, als die im gleichen Zeitabschnitt vom Verdampfer erzeugte Dampfmenge.
Die Einrichtung zur Ausführung des Ver fahrens weist eine Leitung mit einstellbarem Durchflussquerschnitt auf, welche von der Austrittsleitung des Heizsystemes abzweigt und auf der Kompressorsaugseite endigt, zum Zwecke, mindestens einen Teil der im Heiz- system nicht kondensierten Dämpfe zusammen mit der im Verdampfer erzeugten Dampf menge dem Kompressor zuführen zu können.
Zweckmässigerweise wird durch diese Lei tung mit einstellbarem Durchflussquerschnitt die Austrittsleitung des Heizsysternes des Verdampfers mit dem Verdampfungsraum des Verdampfers oder mit der Saugleitung des Kompressors verbunden. Die auf diese Weise dem Heizsystem zugeführte Dampfmenge wird nicht völlig kondensiert und trotz der An wesenheit von Luft ist die erforderliche Heiz wirkung vorhanden.
Die Einstellbarkeit des Durchflussquerschnittes der Verbindungslei tung, und dadurch die Regelungsmöglichkeit für die im -Umlauf durch das Heizsystem zu haltende Dampfmenge ist insofern wichtig, als sonst die durch die Verbindungsleitung in den Kompressor beziehungsweise in das Heizsystem zurückgeführte Dampfmenge unter Umständen grösser sein würde, als es zur Aufrechterhaltung des Betriebsgleichgewichtes erforderlich ist. Dies hätte den Nachteil, dass der Energieaufwand für den Kompressor grösser als an sich nötig werden würde, ohne dass diesem vergrösserten Energieaufwand irgendwelche Torteile gegenüberstehen.
Die Abbildung stellt die Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens in einer beispiels weisen Ausführungsform dar: a ist der Verdampfer, in dem die einzu dampfende Flüssigkeit bis zum Niveau b steht. Die im Verdampfer entstehenden Dämpfe gelangen durch das Rohr c in den Kompressor d, werden in demselben verdichtet und durch die Leitung e in das Heizsystem<B>f</B> gedrückt. Das Kondensat und die nicht kondensierten Dämpfe treten durch g ans; das Kondensat fliesst durch<I>lt</I> ab; die nicht kondensierten Dämpfe werden ganz oder teilweise durch die mit einem Ventil k zum Einstellen des Durchflussquerschnittes versehene Leitung i in den Verdampfer a zurückgeleitet.
Leitung d führt ins Freie, oder, wenn die Anlage unter Vakuum arbeitet, in einen mit einer Luft pumpe versehenen Kondensator.
Method and device for vaporizing liquids, wherein the vapor developed from the liquid to be vaporized is compressed and used as an irritant. With evaporation or Evaporation = process in which the vapor developed from the liquid to be evaporated is compressed and used as a heating medium for the evaporator, the lower the temperature difference, i.e. the lower the compression ratio, the more beneficial the thermal process.
However, the problem arises that a considerable part of the compressed steam used as heating medium is not condensed, so that the number of heat units given off by the heating steam is considerably less than the heat required for evaporation. The consequence of this is that the missing part of the heating steam heat is covered by the heat content of the liquid to be evaporated, where its temperature is constantly reduced. The evaporation plant falls out of step, the output converges with a steady decrease in temperature towards zero. .
The cause of the incomplete condensation of the compressed steam is not so much the limited heating surface of the evaporator for technical reasons, but rather the fact that air is practically never completely avoided.
The process can be explained physically on the basis of Dalton's law of partial pressure: The pressure of the compressed steam is the sum of the partial pressures of steam and air. As the condensation takes place and progresses, the weight of the vapor decreases, i.e. the partial pressure of the vapor decreases steadily, while that of the air increases steadily, so that the sum of both remains unchanged.
The temperature of such a mixture is, however, determined by the partial pressure of the vapor, and when it has dropped so far that it is as great as the vapor pressure of the evaporating liquid, the temperature is equal, and with that any further heating effect ceases, so that the amount of water vapor that is still present in the compressed medium can no longer be used to heat the evaporator.
According to the method according to the invention, the above-mentioned disadvantage is eliminated and a sufficient amount of heat for evaporation is available in the heating system of the evaporator by letting a controllable amount of steam pass through the compressor at each time and keeping it in circulation in a heating system that is greater is than the amount of steam generated by the evaporator in the same period of time.
The device for carrying out the method has a line with an adjustable flow cross-section, which branches off from the outlet line of the heating system and ends on the compressor suction side, for the purpose of combining at least part of the non-condensed vapors in the heating system with the amount of steam generated in the evaporator to be able to feed the compressor.
The outlet line of the heating system of the evaporator is expediently connected to the evaporation chamber of the evaporator or to the suction line of the compressor through this conduit with an adjustable flow cross section. The amount of steam supplied to the heating system in this way is not fully condensed and despite the presence of air, the required heating effect is present.
The adjustability of the flow cross-section of the connecting line, and thus the ability to regulate the amount of steam to be kept in circulation through the heating system, is important insofar as otherwise the amount of steam returned through the connecting line into the compressor or into the heating system would possibly be greater than it is is necessary to maintain the operational balance. This would have the disadvantage that the energy expenditure for the compressor would be greater than is actually necessary without any gate parts being opposed to this increased energy expenditure.
The figure shows the device for carrying out the method in an exemplary embodiment: a is the evaporator in which the liquid to be vaporized is up to level b. The vapors produced in the evaporator pass through the pipe c into the compressor d, are compressed in the same and pressed through the line e into the heating system <B> f </B>. The condensate and non-condensed vapors pass through g ans; the condensate flows through <I> lt </I>; the non-condensed vapors are wholly or partially returned to the evaporator a through the line i, which is provided with a valve k for adjusting the flow cross-section.
Line d leads to the open air, or, if the system is working under vacuum, into a condenser equipped with an air pump.