149940. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék oldatok besűrítésére
149.940 tés tekintetében az eddigieknél lényegesen kedvezőbb áramlási viszonyokat teremt. Az eljárás a folyadék nagy sebességű keringő áramoltatásával olyan centrifugális erő létrehozását célozza, mely a folyadékot, illetve a folyadék-gőz keverekckből a folyadékrészecskéket a cső falához tereli. Az eljárás szerint a besűrítendő folyadék minőségétől függően a bepárlás a folyadéknak a forrcsöveken vagy alulról felfelé, vagy felülről lefelé való átvezetésével hajtandó végre. Alulról felfelé történő átáramoltatással sűritendők be olyan folyadékok, amelyekben az oldott anyag a hő hatására kevésbé érzékeny és így a bepárlási folyamot magasabb nyomás- és hőmérsékleti viszonyok mellett eszközölhető. Felülről lefelé irányított, átvezetéssel végzendő el a bepárlás azon oldatok besűrítésénél, melyeknél az oldott anyag ;i hő hatására könnyebben bomlik és ezért az oldott anyag bomlásának minimumra csökkentés!.’ érdekében a bepárlás a lehető legrövidebb időtartam alatt alacsony nyomáson (1 at alatt) és az ehhez tartozó hőmérsékleten hajtandó végre. Ez utóbbi esetben a bepárlásnak felülről lefelé történő végrehajtásával kiküszöböljük a különböző koncentrációjú folyadékmenynyiségek összekeveredését is. mivel a forrcsőben lefelé haladó — es az alul elhelyezett páratér felenövekvő koncentrációjú — folyadék nagyobb koncentrációjuknál fogva nehezebb rétegei a gravitációs erő hatása folytán az utánuk áramló kevésbé besűrített folyadék mennyiségekkel össze nem keveredhetnek. Az eljárás lefolytatásának eszköze a találmány szerinti készülék. A találmány szerinti bepárló készülék fűtőkamrájában levő forrcsövekbe kúpos kiképzésű kiszorító orsó van koncentrikusan beerositve. mely orsó szakaszosan, va.gv teljes hosszában menettel v;m ellátva. Az orsó a forrcső tengelyébe eső térséget elfoglalva, a besűrítendő oldatot a föncsőben való áramlás közben kiszorítja a forrcső kerülete felé. Emellett az orsó — alantiakban leírt módon történő kiképzésével — olyan csavarvonalú kényszerpályára vezeti a folyadékot, mely kényszerpályán való áramoltatással megvalósul a folyadékot a csőfalhoz terelő centrifugális erőt létrehozó nagy sebességű, keringve haladó áramlás. A forr csőbe koncentrikusan beillesztett orsó -az oldatnak a forrcsőbe való bevezetésére szolgáló (konfuzőrnek kialakított) nyílás felé eső — vége rövid (az orsó teljes hosszának kb. 5%-át meg nem haladó) szakaszon hengeres kiképzésű és lapos csavarmenettel van ellátva, mely csavarmenet külső átmérője (D) szorosan illeszkedik a forrcső belső felületéhez. A laposmenet magátmérője tehát kisebb, mint a forrcső átmérője, míg a menet külső átmérője egyenlő azzal. A laposmenet és a forrcső belső felülete által elhatárolt négyzet, vagy téglalap keresztmetszetű csavarmenet-pálya a forrcsőbe beáramló oldatot csavarvonalú áramlásra kényszeríti. A laposmenetű szakasz utáni részén az orsó szintén csavarmenettel van ellátva, azonban amellett, hogy ez utóbbi csavarmenet menetemelkedési szöge lényegesen nagyobb ( 1). mint a laposmeneté ( —< 1), ezen meredeken kiképzett — viszony- D lag vékony szelvényű — csavarmenet menetmagja a laposmenet hengeres menebmagjánaik kúposán kiképzett folytatása olyképpen, hogy a nagy menetemelkedési szöggel bíró csavarmenet menetmagja a páratér felé csökkenő keresztmetszetű. A laposmenetű szakasz után kiképzett magas menetemelkedésű csavarmenet, valamint a forrcső belső felülete által határolt áramlási kényszerpályának a folyadék áramlására merőleges keresztmetszete a menetmag kúpos kiképzése folytán a páratér felé folyamatosan növekszik. Az áramlási keresztmetszetnek a páratér felé történő folyamatos növekedése a besűrítési feltételektől függően fokozható olyképpen is, hogy a menetmagátmérőnek folyamatos csökkentése mellett a csavarmenetet úgy képezzük ki, hogy annak menetmagassága (h) a páratér felé fokozatosan nagyobb legyen. A besűrítendő oldat minőségétől függően az orsónak a laposmenetü szakasz utáni része kiképezhető úgy is, hogy a nagy menetemelkedésszögű csavarmenet elhagyásával az orsót a páratér felé csökkenő keresztmetszettel —- kúposán — a hengeres laposmenetmag folytatásaképpen sima felülettel képezzük ki és így a diffuzőrként kiszélesedő laposmenetű kényszerpálya a forrcső belső felülete és a kúposán kialakított orsó sima felülete által határolt — a páratér felé növekvő területű —■ körgyűrű keresztmetszetű térbe torkollik. Az orsó ezen kivitelezési alakjánál célszerűen meghatározott távolságokra az orsó sima felületén magas menetemelkedésű ( —- ^ 1) — D egy-, vagy több-bekezdésű —■ perdítők (terelőszárnyak) vannak kiképezve, melyeknek hossza, illetve magassága általában 1/4-—'.A menetmagasságnak megfelelő. Ezek a perdítők a folyadékgőzkeveréknek a laposmenetű kényszerpályán kialakult keringő áramlását hivatottak fenntartani, illetve fokozni. A perdítők tehát ugyanazt a célt szolgálják, mint amit az orsó végig menetes kialakításánál az összefüggően kiképzett magas menetemelkedésű csavarmenetszakasszal kívántunk elérni, azaz a forrcsövön végigáramló folyadéknak, illetve folyadék-gőzkeveréknek egy olyan nagysebességű keringve haladó áramlást biztosítani, mely keringő áramlás által létrehozott centrifugális erő a folyadékrészecskéket a fűtött csőfalhoz tereli. A forrcsőben az áramlási keresztmetszetet úgy méretezzük, hogy a menetes szakaszok által kialakított spirális áramlási pálya hidrodinamikai ellenállása mellett a forrcsőben az oldatnak olyan áramlási sebessége alakuljon ki, ami — a hőátbocsátási együttható javítása mellett — még nem okoz káros áramlási ellenállást. A páratérből az oldószergőz és a besűrített oldat a forrcsövön való átáramoltatási iránynak (aszerint, hogy a páratér a készülék felső, vagy alsó részén van) megfelelő i elhelyezett szelepeken át távozik. Az oldat vagy a fűtőkamrán elhelyezett szintszabályozó edényben levő léállás hidrosztatikus nyomásának hatására, vagy szállító szivattyúnak
