DE1274043B

DE1274043B - Device for the distillation of sea water

Info

Publication number: DE1274043B
Application number: DEW33449A
Authority: DE
Inventors: Forrest Thomson Randell
Original assignee: G&J Weir Ltd
Current assignee: Weir Group PLC
Priority date: 1961-12-02
Filing date: 1962-12-01
Publication date: 1968-07-25
Also published as: NL286238A

Description

Vorrichtung zur Destillation von Seewasser Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Destillation von Seewasser, Brackwasser in Flußmündungen od. dgl., das nachstehend generell als »Seewasser« bezeichnet wird. Durch die Destillation soll Süßwasser gewonnen werden.Apparatus for Distilling Sea Water The invention relates to on a plant for the distillation of sea water, brackish water in river mouths or. Like., which is hereinafter generally referred to as "sea water". Through the distillation fresh water is to be obtained.

Dies gilt auch bei einer bekannten Anlage zum Vorwärmen des Speisewassers für einen Kessel, der eine Turbine mit Dampf versorgt. Diese Anlage schließt einen Verdampfer zur Versorgung eines Brüden-Kondensators ein, um durch diesen geführtes, vom Hauptkondensator kommendes Kondensat vorzuwärmen. Dabei wird dieser Verdampfer durch von einer Zwischenstufe der Turbine abgezapften Dampf beheizt. Dieser Dampf ist erstens von hoher Qualität. Die durch ihn zugeführte Wärme ist also sogar dann, wenn seine Menge verringert wird, größer, als das Zusatzspeisewasser aufnehmen kann. Vor allem aber wechselt seine Menge entsprechend der Belastung der Turbine und damit die Wärmemenge, welche dem Verdampfer zugeführt wird. Es besteht also hier die Gefahr von Ablagerungen an den Heizelementen des Verdampfers infolge zu großer Temperaturdifferenzen.This also applies to a known system for preheating the feed water for a boiler that supplies steam to a turbine. This plant includes one An evaporator to supply a vapor condenser in order to preheat condensate coming from the main condenser. In doing so, this evaporator heated by steam drawn off from an intermediate stage of the turbine. That steam First, it is of high quality. The heat supplied by it is therefore even if its amount is reduced, it is greater than the additional feed water can hold. Above all, however, its amount changes according to the load on the turbine and thus the amount of heat that is fed to the evaporator. So there is danger here of deposits on the heating elements of the evaporator due to excessive temperature differences.

Bisher ist es üblich, Niederdruckdampf von der Turbine durch die Heizelemente im Verdampfer zu führen, um so das Seewasser im Verdampfer zu verdampfen. Da die Zufuhr von Niederdruckdampf infolge der veränderlichen Leistungsabgabe der Turbine schwankt, muß die Zufuhr von Niederdruckdampf durch Dampf höherer Güte ergänzt werden, der dem Verdampfer über ein kompliziertes selbsttätig arbeitendes Ventilsystem zugeführt wird. Da Dampf von höherer Qualität oft überhitzt ist, besteht die Neigung zu übermäßiger Ablagerung von Kesselstein auf den dem Seewasser ausgesetzten Oberflächen der Heizelemente im Verdampfer, wodurch sich der Wirkungsgrad des Verdampfers verringert.So far it is common practice to have low pressure steam from the turbine through the heating elements to lead in the evaporator in order to evaporate the seawater in the evaporator. Since the Supply of low-pressure steam as a result of the variable power output of the turbine fluctuates, the supply of low-pressure steam must be supplemented by higher-quality steam, which is fed to the evaporator via a complicated, automatically operating valve system will. Since higher quality steam is often superheated, there is a tendency to be excessive Deposition of scale on the surfaces of the heating elements exposed to seawater in the evaporator, which reduces the efficiency of the evaporator.

Die Erfindung sieht eine Vorrichtung vor, die einen Teil des Ablaufs des Entgasers durch die Heizelemente eines Verdampfers und wieder zurück zum Entgaser führt.The invention provides an apparatus that is part of the process of the degasser through the heating elements of an evaporator and back to the degasser leads.

Sie betrifft daher eine Vorrichtung zur Destillation von Seewasser, die aus einem Verdampfer für das Seewasser mit Heizvorrichtungen, einem mit Betriebskondensat gekühlten Kondensator, einem Erhitzer für das Betriebskondensat und einem Entgaser für das Betriebskondensat besteht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Entgaser mit einem oder mehreren Heizelementen des Verdampfers durch die Zweigleitung verbunden ist, während die Heizelemente abflußseitig mit der Zuführung zum Entgaser verbunden sind. Es war bisher noch nicht bekannt, zur thermischen Aufbereitung von Seewasser nicht Niederdruckdampf bzw. Zusatzdampf, sondern den Ablauf des Entgasers als Heizmittel zu verwenden, welcher bei seiner konstanten Temperatur und der geringen Temperaturdifferenz zum Seewasser, welches verdampft, die Ablagerung von Kesselstein nicht fördert. Hierin wird die dem Erfindungsgegenstand innewohnende erfinderische Leistung gesehen.It therefore relates to a device for the distillation of sea water, from an evaporator for the sea water with heating devices, one with operating condensate cooled condenser, a heater for the operating condensate and a degasser for the operating condensate, which is characterized in that the degasser connected to one or more heating elements of the evaporator by the branch pipe is, while the heating elements are connected on the outflow side to the feed to the degasser are. It was not yet known for the thermal treatment of sea water not low-pressure steam or additional steam, but the drain of the degasser as a heating medium to use, which at its constant temperature and the small temperature difference to the sea water, which evaporates, does not promote the deposition of scale. This is seen as the inventive achievement inherent in the subject matter of the invention.

Der Entgaser kann derart mit den Heizelementen zweier Verdampfer verbunden werden, daß Wasser vom Entgaser zuerst durch die Heizelemente des einen Verdampfers und danach durch die Heizelemente des anderen Verdampfers strömt, bevor es zum Entgaser zurückkehrt.The degasser can thus be connected to the heating elements of two evaporators that water from the degasser will first pass through the heating elements of one evaporator and then passes through the heating elements of the other evaporator before going to the degasser returns.

In den Zeichnungen sind in den F i g. 1, 2 und 3 drei Ausführungsformen von Anlagen nach der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt, die nachstehend näher erläutert werden.In the drawings, in FIGS. 1, 2 and 3 three embodiments of systems according to the present invention schematically shown below are explained in more detail.

Bei allen Ausführungsformen ist einer (nicht dargestellten) durch Dampf von einem (nicht dargestellten) Kessel betriebenen Turbine zugeordneter Hauptkondensator 10 durch eine Abgabeleitung mit einer Absaugpumpe 11 mit einem Schlangenrohr 12 in einem als Kondensator 13 für das Zusatzwasser dienenden Wärmeaustauscher verbunden. Das Schlangenrohr 12 steht über eine Leitung mit einem Entgaser 14 in Verbindung, der seinerseits über eine Leitung, in welche eine Pumpe 22 eingebaut ist, mit einer Speisepumpe 15 für den Kessel verbunden ist. Der Entgaser 14 wird über eine Leitung 33 mit von der Turbine abgezapftem Dampf versorgt, der den Prozeß der Entgasung des Zusatzwassers unterstützt und weiterhin das Wasser aufheizt, wenn es durch den Entgaser fließt. Ein Verdampfer 16 für das Seewasser hat Heizelemente 17, die durch einte Zweigleitung 20 mit dem Entgaser 14 verbunden sind, um das Heizmedium heranzufübren, das- durch die Leitungen 21 und 34 wieder zum Entgaser 14 zurückließt. Der Verdampfer 16 ist durch eine Leitung mit dem Kondensator 13 verbunden, damit Dampf zum Wärmeaustauscher fließen kann, der durch Betriebskondensat kondensiert werden soll, das vom Hauptkondensator 10 durch das Schlangenrohr 12 fließt. Eine Leitung verbindet den Kondensator 13 mit einem Behälter 18, der das Destillat als Ausgleichsspeisewasser speichert.In all embodiments, a main condenser 10 associated with a turbine (not shown) operated by steam from a boiler (not shown) is connected by a discharge line to a suction pump 11 with a coiled tube 12 in a heat exchanger serving as a condenser 13 for the make-up water. The coiled tube 12 is connected via a line to a degasser 14, which in turn is connected to a feed pump 15 for the boiler via a line in which a pump 22 is installed. The degasser 14 is supplied via a line 33 with steam drawn off by the turbine, which supports the process of degassing the make-up water and continues to heat the water as it flows through the degasser. An evaporator 16 for the seawater has heating elements 17 which are connected to the degasser 14 by a branch line 20 in order to bring the heating medium up, which flows back through the lines 21 and 34 to the degasser 14 . The evaporator 16 is connected to the condenser 13 by a conduit to allow steam to flow to the heat exchanger to be condensed by operating condensate flowing from the main condenser 10 through the coiled tube 12. A line connects the condenser 13 to a container 18 which stores the distillate as equalization feed water.

Bei den Ausführungsformen nach den F i g. 1 und 2 ist ein nachstehend als Erhitzer bezeichneter Wärmeaustauscher 19 in die Leitung zwischen den Kondensator 13 und den Entgaser 14 eingeschaltet, der über die Leitung 30 mit Niederdruckdampf gespeist wird.In the embodiments according to FIGS. 1 and 2 is a below as a heater designated heat exchanger 19 in the line between the condenser 13 and the degasser 14 switched on, which via line 30 with low-pressure steam is fed.

Das entgaste Wasser verläßt den Entgaser 14 mit etwa 116° C. Unter Abkühlung gibt es seine Wärme beim Verdampfen des Seewassers ab und gelangt über die Leitung 21 in die Leitung 34 und dort unter Vermischung mit dem Rohkondensat in den Entgaser zurück. Das Seewasser wird in den Verdampfer 16 durch eine Leitung 23 eingeführt, es wird verdampft, und der Dampf fließt vom Verdampfer zum Kondensator 13. Das vom Hauptkondensator 10 durch das Schlangenrohr 12 in dem Kondensator 13 strömende Wasser befindet sich anfänglich auf einer Temperatur in der Größenordnung von etwa 42° C und bewirkt, daß der Dampf kondensiert, wobei Wärme auf das Kondensat übertragen wird, das aus dem Kondensator 13 mit einer Temperatur von etwa 60° C heraustritt. Das Kondensat fließt dann durch den Erhitzer 19, in welchem das Kondensat weiter auf eine Temperatur von ungefähr 85° C erhitzt wird. So wird Wärme, die dem entgasten Wasser in den Heizelementen 17 des Verdampfers 16 beim Verdampfen des Seewassers entnommen wird, über dessen Brüden dem Kondensat zugeführt, das vom Hauptkondensator 10 zum Entgaser 14 strömt.The degassed water leaves the degasser 14 at about 116 ° C. As it cools, it gives off its heat when the seawater evaporates and passes via line 21 into line 34 and there, mixing with the raw condensate, back into the degasser. The seawater is introduced into the evaporator 16 through a line 23, it is evaporated, and the steam flows from the evaporator to the condenser 13. The water flowing from the main condenser 10 through the coiled tube 12 in the condenser 13 is initially at a temperature of the order of magnitude of about 42 ° C and causes the steam to condense, transferring heat to the condensate emerging from the condenser 13 at a temperature of about 60 ° C. The condensate then flows through the heater 19, in which the condensate is further heated to a temperature of approximately 85 ° C. Thus, heat that is removed from the degassed water in the heating elements 17 of the evaporator 16 when the seawater is evaporated is fed via its vapors to the condensate which flows from the main condenser 10 to the degasser 14 .

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist ein zweiter Verdampfer 24 mit Heizelementen 25 vorgesehen, der in parallel zum ersten Verdampfer 16 mit Seewasser versorgt wird. Die Heizelemente 17, 25 sind so miteinander verbunden, daß Wasser vom Entgaser 14 durch die Elemente 17 des ersten Verdampfers 16 und dann durch die Elemente 25 des zweiten Verdampfers 24 fließt, bevor es zu dem Teil der Kondensatleitung zwischen dem Kondensator 13 und dem Erhitzer 19 geführt wird.In the embodiment according to FIG. 2, a second evaporator 24 with heating elements 25 is provided, which is supplied with seawater in parallel to the first evaporator 16. The heating elements 17, 25 are interconnected so that water from the degasser 14 flows through the elements 17 of the first evaporator 16 and then through the elements 25 of the second evaporator 24 before it flows to the part of the condensate line between the condenser 13 and the heater 19 to be led.

Der zweite Verdampfer 24 ist durch eine Leitung mit einem Kondensator 26 verbunden, der ein Schlangenrohr 27 enthält, durch das Kühlwasser hindurchfließt, das auch Seewasser sein kann. Der Kondensator 26 ist durch eine Destillatleitung 28 mit jener Leitung, die vom ersten Kondensator 13 zum Behälter 18 führt, verbunden.The second evaporator 24 is through a pipe with a condenser 26, which contains a coiled pipe 27 through which cooling water flows, that can also be lake water. The condenser 26 is through a distillate line 28 with that line which leads from the first condenser 13 to the container 18, connected.

In die Verdampfer 16, 24 durch die Leitung 23 eingebrachtes Seewasser wird verdampft. Der Dampf vom ersten Verdampfer 16 strömt zum dazugehörigen Kondensator 13. Das Rohkondensat, welches durch das Schlangenrohr 12 fließt, besitzt anfänglich eine Temperatur in der Größenordnung von 42° C und bewirkt, daß der Dampf im Kondensator 13 kondensiert. Das Rohkondensat verläßt den Kondensator 13 mit einer Temperatur in der Größenordnung von 60° C und wird mit dem Kondensat aus dem zweiten Verdampfer 24 vermischt. Dieses Kondensatgemisch fließt dann durch den Erhitzer 19 und wird durch Zusatzdampf auf eine Temperatur von etwa 85° C erhitzt, bevor es in den Entgaser 14 eintritt.Sea water introduced into the evaporators 16, 24 through the line 23 is evaporated. The steam from the first evaporator 16 flows to the associated condenser 13. The raw condensate which flows through the coiled tube 12 initially has a temperature of the order of 42 ° C. and causes the steam to condense in the condenser 13. The raw condensate leaves the condenser 13 at a temperature in the order of magnitude of 60 ° C. and is mixed with the condensate from the second evaporator 24. This condensate mixture then flows through the heater 19 and is heated to a temperature of approximately 85 ° C. by additional steam before it enters the degasser 14 .

Die Ausführungsform nach F i g. 3 ist ähnlich derjenigen nach F i g. 1. Der Verdampfer 16 folgt jedoch unmittelbar abflußseitig auf den Entgaser 14 und wird mit einem entgasten Wasser von ungefähr 121° C betrieben.The embodiment according to FIG. 3 is similar to that of F i G. 1. However, the evaporator 16 immediately follows the degasser 14 on the outflow side and is operated with degassed water at around 121 ° C.

Claims

Claim: Device for the distillation of sea water, which consists of an evaporator for the sea water with heating devices, a condenser cooled with operating condensate, a heater for the operating condensate and a deaerator for the operating condensate, characterized in that the deaerator (14) has one or more Heating elements (17 or 17 and 25) of the evaporator (16 or 16 and 24) is connected by the branch line (20), while the heating elements (17 or 17 and 25) are connected on the outflow side to the feed to the degasser (14) . Documents considered: German Patent No. 730 791.