AT378762B

AT378762B - Verfahren zum reinigen von wasser durch destillation und anlage zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: AT378762B
Application number: AT0470182A
Authority: AT
Original assignee: Lichtblau Heinz Mag Pharm
Priority date: 1982-12-28
Filing date: 1982-12-28
Publication date: 1985-09-25
Also published as: ATA470182A

Description

EMI1.1

maschine. Hiebei wird einerseits die Abgaswärme direkt genützt und anderseits gegebenenfalls ein Schalldämpfer eingespart. Dabei kann der Wärmetauscher als Doppelmantelrohr ausgebildet sein, wobei das zentrale Rohr für die Leitung der Abgase dient und der Zwischenraum zwischen zentralem Rohr und äusserem Rohr im Gegenstrom vom Wärmeträgermedium durchströmt ist. In einem solchen Fall wird dem Abgas des Motors kein zusätzlicher Strömungswiderstand entgegengesetzt und damit die Motorleistung nicht herabgesetzt. Ausserdem wird eine optimale Ausnützung der Wärme- energie erreicht.

Um zu verhindern, dass bei Betrieb des Fahrzeuges ohne Betrieb der Destillationsanlage das
Wärmeträgermedium und damit das Verdampfungsgefäss überhitzt wird, kann der Wärmetauscher durch einen Bypass umgehbar sein, wobei vor dem Wärmetauscher ein Zweiwegeventil zur wahlwei- sen Schaltung des Abgasweges in der Abgasleitung vorgesehen ist.

Um zu vermeiden, dass die Schwingungen der Brennkraftmaschine auf den Wärmetauscher übertragen werden, kann zwischen der Brennkraftmaschine und dem Wärmetauscher ein flexibles, stossdämpfendes Metallrohrstück zwischengeschaltet sein.

Damit die Auswirkungen eines Schlingerns der zu verdampfenden Flüssigkeit im Verdampfungs- gefäss, die zu einem Überschwappen der noch nicht gereinigten Flüssigkeit in die bereits gereinigte
Flüssigkeit während der Fahrt des Kraftfahrzeuges vermieden werden, kann in dem Verdampfungsgefäss ein zylinderförmiger, sich im Grundriss kreuzende Querwände enthaltender, durchlöcherter
Einsatz angeordnet sein, wodurch Schlingerbewegungen der im Verdampfungsgefäss befindlichen
Flüssigkeit auf kleine Räume beschränkt werden und keine Gefahr eines Überschwappens besteht.

Weiters kann das Verdampfunsgefäss mit einem Spritzschutz versehen sein, wodurch ein unerwünschtes Übertreten von zu verdampfendem Wasser in die Destillatleitung verhindert wird. Dabei kann in besonders einfacher Weise als Spritzschutz der Deckel des Verdampfungsgefässes im Bereich der Einmündung der Dampfabzugsleitung eine Vertiefung aufweisen, wobei der Einmündung gegen- überliegend ein im Mittelbereich nach oben und im Randbereich nach unten gebogenes Spritzblech unter Freilassung eines Spalts zwischen Einmündung der Dampfabzugsleitung und Spritzblech angeordnet ist, wodurch etwa beim Fahren hochgeschleudertes oder beim Sieden nach oben gespritztes noch unreines Wasser am Eintreten in die Dampfabzugsleitung wirkungsvoll gehindert wird.

Die Dampfabzugsleitung kann zu einem Kondensator führen, der mit von einem Gebläse zugeführter Luft kühlbar ist, wodurch auf besonders einfache Weise eine vollständige Kondensation des Trinkwassers erreicht wird.

Für eine besonders gute Ausnützung der in den Abgasen enthaltenen Wärmeenergie kann die Destillationsanlage mehrstufig ausgebildet sein, wobei nur die letzte Destillationsstufe mit dem Gebläse kühlbar ist.

Schliesslich kann die Destillationsanlage durch die Lichtmaschine der Brennkraftmaschine mit elektrischer Energie versorgbar sein, wodurch eine vollkommen unabhängig betreibbare Anlage erzielt ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.

Es zeigen : Fig. 1 schematisch den Gesamtaufbau einer erfindungsgemässen Destillationsanlage zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 2 eine Detaildarstellung des Verdampfungsgefässes
EMI2.1
zeuges, werden über eine Auspuffleitung --2-- abgeleitet. An die Auspuffleitung --2-- ist ein Wärmetauscher --3-- angeschlossen, welcher als Doppelmantelrohr ausgebildet ist.

Das zentrale Rohr --4-- desselben, welches, wie aus Fig. 3 ersichtlich, im äusseren Rohr --5-- auch schlangenlinienförmig geführt sein kann, bildet dabei einen Teil der Auspuffleitung und ist von den heissen Abgasen der Brennkraftmaschine --1-- durchströmt.
EMI2.2
Abgasen räumlich getrennt, im Gegenstrom zu den Abgasen von einem Wärmeträgermedium durchflossen, welches über eine Leitung --6-- einem Wärmetauscher --7--, der in einem Verdampfungsgefäss --8-- angeordnet ist, zugeführt und über eine Leitung --9-- in den Wärmetauscher--3-- rückgeführt wird. In die Leitung --9-- ist eine, vorzugsweise elektrisch betriebene Umwälzpumpe

--10- eingebaut.

Zwischen dem zentralen Rohr --4-- und der Auspuffleitung --2-- ist ein flexibles, stossdämpfendes Metallstück --11-- (Fig. 3) zwischengeschaltet. In das Verdampfungsgefäss --8-- wird das zu reinigende Wasser, z. B. zu entsalzendes Meerwasser, über eine Leitung--12-eingebracht. Der gebildete Dampf wird über eine Dampfabzugsleitung --13-- einem Kondensator - zugeführt, in welchem der Dampf mittels von einem Gebläse --15-- zugeführter Luft unter den Taupunkt gekühlt wird. Das so erhaltene Destillat wird über eine Leitung --16-- einem Destillatsammelgefäss --16'-- zugeführt.
EMI3.1
darin enthaltenen Wärmeträgermediums kommt, wenn die Brennkraftmaschine --1-- in Betrieb ist.

In dem Verdampfungsgefäss --8-- ist ein zylindrischer Einsatz --19-- mit seiner Bodenplatte - nach oben angeordnet.

Die Wandung und die Bodenplatte --19'-- des Einsatzes --19-- ist durchlöchert. Der Einsatz ist mit Querwänden --20-- versehen, die sich kreuzen. Weiters ist das Verdampfungsgefäss --8-- mit einem Minimumwasserstandsanzeiger--21--und einem Maximumwasserstandsanzeiger - ausgestattet. Das Zweiwegeventil --17-- kann dabei entweder händisch oder aber durch eine elektrische Wasserstandsanzeige geschaltet werden, wenn der Minimumwasserstandsanzeiger --21- meldet, dass der Wasserstand im Verdampfungsgefäss --8-- unter das Minimalniveau abgesunken ist.

Das Verdampfungsgefäss --8-- weist überdies noch einen Spritzschutz --23-- auf, der durch eine im Deckel --8'-- vorgesehene Vertiefung --24-- und ein gegenüber der in der Vertiefung - vorgesehenen Einmündung der Dampfabzugsleitung --13-- angeordnetes Spritzblech --25-- gebildet ist, wobei letzteres in seinem Mittelbereich nach oben und in seinem Randbereich nach unten gebogen ist. Zwischen dem Spritzblech --25-- und der Einmündung der Dampfabzugsleitung --13-- ist dabei ein Spalt --26-- für den Dampfaustritt freigelassen.

- Durch ein so ausgebildetes Verdampfungsgefäss --8-- wird erreicht, dass ein Aufschaukeln der Flüssigkeit und ein Schlingern derselben vermieden wird, wodurch dann verhindert ist, dass bei Betrieb der Entsalzungsanlage bei in Fahrt befindlichem Fahrzeug ein Überspritzen der noch nicht gereinigten, also noch salzhaltigen Flüssigkeit in die Dampfabzugsleitung --13-- erfolgen kann.

Der Einsatz --19-- ist dabei mit dem Verdampfungsgefäss --8-- fest verbunden, wobei zwischen der Innenwandung des Verdampfungsgefässes --8-- und dem Einsatz --19-- ein im vorliegenden Fall etwa 5 mm breiter Spalt freigelassen ist, in welchem die Flüssigkeit auch während
EMI3.2
und die etwa 2 mm Durchmesser aufweisenden Löcher in der Seitenwandung desselben nach oben in den Dampfraum entweichen, von wo er über den Spalt --26-- in die Dampfabzugsleitung --13-gelangt, wobei der Spitzschutz --23-- ein Eintreten von noch ungereinigtem Wasser in die Dampfabzugsleitung --13-- verhindert.

Der durch die Dampfabzugsleitung --13-- abströmende Dampf gelangt zum Kondensator - -14--, der nach Art eines Autokühlers mittels eines Gebläses --15-- mit Kühlluft beaufschlagbar ist. Der als Kondensator fungierende Kühler muss dabei etwa ebensogross wie der Kühler der Brennkraftmaschine dimensioniert sein, da über den Kondensator etwa die gleiche Wärmemenge wie mit dem Motorkühlwasser abgeführt werden muss. Dies ergibt sich aus dem Umstand, dass bei der Verbrennung von Kraftstoff in einer Brennkraftmaschine die freiwerdende Energie etwa zu einem Drittel in Wirkleistung, zu einem zweiten Drittel in mit dem Kühlwasser abzuführende Wärmeenergie und zum letzten Drittel in mit den Abgasen entweichende Wärmeenergie umgewandelt wird.

Es ist somit die über das Kühlwasser abgeführte und die in den Abgasen enthaltene Wärmeenergie etwa gleich gross, so dass also der den Kondensator --14-- bildende Kühler etwa so gross wie der Wasserkühler der Brennkraftmaschine dimensioniert sein muss.

Berechnungen haben dabei ergeben, dass pro Betriebsstunde bei fahrendem Fahrzeug, also

bei zumindest mit Teillast laufendem Motor, etwa ein Liter Destillat pro PS und Destillierstufe erzeugt werden kann ; bei stehendem Fahrzeug, also bei in Leerlauf arbeitendem Motor, fällt etwa ein halbes Liter Destillat an. Da beispielsweise Lastkraftwagen über eine Motorleistung von etwa 200 PS verfügen, können pro Betriebsstunde eines fahrenden Lastkraftwagens etwa 200 l Trinkwasser erzeugt werden, welche in einem Vorratstank unterhalb des gebläsegekühlten Kondensators aufgefangen werden.

In diesem Vorratstank kann zur Vermeidung von unerwünschten Schlingerbewegungen des Wassers ein dem Einsatz --19-- des Verdampfungsgefässes --8-- analoger Einsatz vorgesehen sein. Ähnliche Ergebnisse sind bei Wasserfahrzeugen erzielbar.

Die zum Betrieb der Anlage notwendige elektrische Energie für die Pumpen, die Ventilsteuerung u. dgl., wird durch die Lichtmaschine der Brennkraftmaschine erzeugt. Sollte die vorhandene Lichtmaschine leistungsmässig nicht ausreichen, dann kann eine zusätzliche Lichtmaschine an der Brennkraftmaschine angeschlossen sein.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Reinigen von Wasser durch Destillation, insbesondere zum Entsalzen von Meerwasser, Brackwasser u. dgl., bei dem Abwärme einer Brennkraftmaschine in einem Wärmetauscher eines Verdampfungsgefässes zur Verdampfung des zu reinigenden Wassers im Verdampfungsgefäss eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass für auf Fahrzeugen, wie z. B. Lastkraftwagen, Wasserfahrzeugen od. dgl., auszuübende Verfahren die Abwärme der Abgase in der Weise genutzt wird, dass das den Wärmetauscher im Verdampfungsgefäss beheizende Wärmeträgermedium in einem weiteren Wärmetauscher von den Abgasen der Brennkraftmaschine, unter Trennung von diesen Abgasen, erhitzt wird.

Claims

2. Anlage zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, bei dem ein von der Abwärme der Brennkraftmaschine versorgter Wärmetauscher in einem Verdampfungsgefäss zur Verdampfung des zu reinigenden Wassers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jener Wärmetauscher (3), der den im Verdampfungsgefäss (8) angeordneten Wärmetauscher (7) mit von den Abgasen EMI4.1 (2) der Brennkraftmaschine (1) bildet.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der von den Abgasen der Brennkraftmaschine beaufschlagte Wärmetauscher (3) als Doppelmantelrohr ausgebildet ist, wobei das zentrale Rohr (4) für die Leitung der Abgase dient und wobei der Zwischenraum zwischen zentralem Rohr (4) und äusserem Rohr (5) im Gegenstrom vom Wärmeträgermedium durchströmt ist.

4. Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der von den Abgasen der Brennkraftmaschine beaufschlagte Wärmetauscher (3) durch einen Bypass (18) umgehbar ist, wobei vor dem Wärmetauscher (3) ein Zweiwegeventil (17) zur wahlweisen Schaltung des Abgasweges durch den Wärmetauscher (3) oder durch den Bypass (18) vorgesehen ist.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verdampfungsgefäss (8) ein zylinderförmiger Einsatz (19) angeordnet ist, der Querwände (20) enthält, die-in Draufsicht gesehen-sich kreuzen, wobei der Einsatz durchlöchert ist und oben mit einer Deckplatte (19') versehen ist, unten jedoch offen ist.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfungsgefäss (8) an der Einmündung der Dampfabzugsleitung (13) mit einem Spritzschutz (23) versehen ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Spritzschutz (23) der Deckel (8') des Verdampfungsgefässes (8) im Bereich der Einmündung der Dampfabzugsleitung (13) eine Vertiefung (24) aufweist, wobei der Einmündung gegenüberliegend ein im Mittelbereich nach oben und im Randbereich nach unten gebogenes Spritzblech (25) unter Freilassung eines Spaltes (26) zwischen der Einmündung der Dampfabzugsleitung (13) und dem Spritzblech (25) angeordnet ist.

8. Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfabzugsleitung (13) zu einem Kondensator (14) führt, der mit von einem Gebläse (15) zugeführter Luft kühlbar ist. <Desc/Clms Page number 5>

9. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Brennkraftmaschine (1) und dem von den Abgasen der Brennkraftmaschine beaufschlagten Wärmetauscher (3) ein flexibles, stossdämpfendes Metallrohrstück (11) zwischengeschaltet ist.

10. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Destillationsanlage mehrstufig ausgebildet ist, wobei nur die letzte Destillationstufe mit dem Gebläse (15) kühlbar ist.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Destillationsanlage durch die Lichtmaschine der Brennkraftmaschine (1) mit elektrischer Energie versorgbar ist.