DE1444337A1 - Verdampfer - Google Patents

Description

• V e r d a m p f e r Die Erfindung betrifft einen Verdampfer mit senkrechten oder schwach geneigten Heizflächen, an. denen die zu verdampfende Flüssigkeit in Form von Filmen mit freier Oberfläche herabströmt.
• Bei bekannten Filmverdampfern der genannten Art, beispielsweise dem Rosenblad-Filmverdampfer, sind liohrbündel vorgesehen, bei denen die zu verdampfende Fliissigkeit an der Innenfläche der einzelnen Rohre herabstromt, während die Außenseite der Rohre mit Heizdampf beaufschlagt wird. Bei solchen Filmverdampfern müssen die Brüden wie bei allen sonstigen Verdampfern in einen gesonderten Brüdenabscheider geleitet werden, aus dem sie abgezogen und einem Kondensator zugeführt werden. Die tlärmeverluste der konventionellen Verdamper, die nach diesem Prinzip arbeiten, sind aufgrund der hohen auftretenden Druckverluste erheblich.
• Bei einem anderen bekannten Verdampfer, der nach diesem konventionellen Verfahren arbeitet, sind der Verdampfungsraum und der Kondensationsraum in einer gemeinsamen Kammer angeordnet und durch eine Isolierplatte voneinander getrennt. In dem Verdampfungsraum wird das Nasser durch hintereinander geschaltete Schalen oder über eine Rieseleinrichtung geleitet, wobei die Verdampfungswärme von außen her, insbesondere in Form von Sonneneinstrahlung, zugeführt wird.
• Der, Wärmeübergang, der nur durch Strahlung bzw. Konvektion mit erwärmter Luft vor sich geht, ist relativ gering. Bei Verwendung von allein Sonnenenergie wird der Verdunstungsvorgang, bei dem sich die lfift maximal auf ihren Sättigungspunkt mit Nasser anreichert, eine relativ geringe Ausbeute zeigen. Bei Verwendung intensiverer künstlicher Strahier würden aufgrund des schlechten Wärmeübergangs relativ grole Energiemengen zur Verdampfung des tslassers nötig sein.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verdampfer zu schaffen, der bei hoher Leistung einen mögllehet geringen Energieverbrauch aufweist.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Heizfläche unmittelbar gegenüber mit im wesentlichen gleichmäßigem Abstand eine gkeühlte Kondensationsfläche angeordnet ist und daB am FuS der beiden Flächen gesonderts Abführrinnen für die eingedickte Flüssigkeit und das Kondeneat vorgesehen sied. Der gute Wirkungsgrad einer solchen Anlage besteht insbesonderer in dom sehr geringen Druck- und Temperaturverlaust beim Brüdentransport. der DUt liber die Distanz der Spaltbreite zu erfolgen hat.
• Zur optisalen Ausnutzung einer solchen Anlage ist on zweckmäßig, daß zwischen einer von außen beheizton h und einer von außen gekühlten Fläche eine mehrzahl von in gleicmäßigem Abstand voneinander liegenden Wänden vorgesehen ist und daß Mittel vorgesehen sind, mit denen Uber die Wandoberflächen, die der von außen gekuhlten Oberfläche zugewandt sind, sin Flüssigkeitsfilm geleitet wird. Bei dieser nordnung wird jeweils die Kondensationswärme durch die Wand hindurchgeleitet und in der folgenden Kammer als Heizwärme ausgenutzt. Bei dem erfindungsgemäBen Verdampfer wird also die zugeführte Heizwärme mehrfach zur Verdampfung ausgenutzt, so daß eine optimale Aärmeokonomie erreicht wird. Darüberhinaus ist die auf der gekühlten Seite abzuführende Wärmemenge gering, so dam das erforderliche Kuhlwasservolumen Klein gehalten werden kans.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen beschrieben.
• Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Verdampfers gemäß der Erfindung mit darüber dargestelltem Diagramm des Temperatur-Druckgefälles, Fig. 2 zeigD eine weitere Ausführungsform eines Verdampfers gemäß der Erfindung.
• Der dargesteilte Verdampfer 2 weist in Reine hintereinander angeordnete kammern 4 bis 10 auf, die jeweils durci eine gemeinsame.. and 12, 14, 16 getrennt sind.
• Der Außenwand 18 der Kammer 4 wird von außen alarme ors zugeführt, während von der Außenwand 20 der ammer viJärme QK von auben entzogen wird, beispielsweise durch Kühlwasser. Die einzelnen Kammern, deren quer zum Wärmestrom liegende jände 12 bis (} im wesentlichen einen gleichbleibenden Abstand voneinander haben, sind an ihrem loden durch Trennwände 22 bis 28 jeweils in zwei FlüssigKeitsrinnen F'R und K unterteilt, die mit Abläufen versehen sind.
• Es sind weiter nicht dargestellbe Mittel vorgesehen, mit denen über die Innenseite der @and 18 und die Oberflächen der Wände 12 bis 16, die der @and 20 zugekehrt sind, ein dunner Film aus der Ausgangsflüssigkeit aufgebracht wird.
• Die Wände 12 bis 0 können beispielsweise eine Oberfläche mit den Abmessungen 100 x 100 cm haben, und der Abstand der ; ände kann 2 cm betragen. Vorgesehen sinu C hintereinander geschaltetea.nmern.jjieAblaufririnen werden gebildet durch eine etwa 9 cm hohe Trennwand. Die von außen beheizte jant wird auf einer Temperatur von etwa 50°C gehaten, während die von außen gekühlte Endwand auf etwa 40°C gehalten wird.
• Beim Einsatz zum Verdampfen von roehem Seewasser wird jeder Kammer etwa 1 liter @or Minute Flüssigkeit zugeführt.
• Im Betrieb der Anlage bildet sich in den aufeinanderforlenden Kammern ein Druck-und Temperaturgefälle aus, das in Fig. 1 durch die T, p-Kurve veranschaulicht ist. Das an den jeweiligen Flächen in Form eines Filmes herabströmende Seewasser wird deshalb zum Teil verdampfen, wobei die Brüden in Richtung der eingezeichneten i'feile zu der gegenüberliegenden Wandoberfläche wandern und sich dort niederschlagen. Die eingedickte Salzlösung fließt jeweils am Fuß der Jandoberfläche in die Rinne FR, während das Kondensatwasser sich in der Rinne K sammelt. Aus den Rinnen wird dann jeweils die eingedickte Salzlösung bzw. das Kondensatwasser abgezogen.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die Wände 30 bis 36 unter einem Kinkel zur Senkrechten angeordnet. Der Boden der Kammern wird hierbei. durch eine senkrechte çJand 38 gebildet, auf der Trennwände 40 bis ; 4 angeordnet sind, durch die die Flüssigkeitsrinnen FR und K gebildet werdne. Die Wand 30 ist die geheizte Wand. Die gekühlte Wand ist nicht dargestellt.
• Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung entspricht im übrigen der nach Fig. 1. Der größte Neigungswinkel der Wände 30 bis 36 ist durch die Forderung begrenzt, daß das Kondensat von der Kondensationsfläche nicht abtropfen darf.
• Auf den Kondensationsoberflächen können über die Hohe verteilt gesonderte Zwischenablaufrinnen angeordnet werden. Die einzelnen Kammern des Verdampfers sind allseitig geschlossen. Die Kammerwände können parallel zueinander liegen, es ist aber auch möglich, sie in Form konzentrischer Ringe auszubilden.
• Auf den Verdampferoberflächen können bewegliche x scher vorgesehen sein.

Claims (4)

1. A n s p r ü c h e 1. Verdampfer mit senkrechten oder schwach geneigten Ileizflächen, an denen die zu verdampfende Flüssigkeit in Form von Filmen mit freier Oberfläche herabströmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizfläche unmittelbar gegenüber mit im wesentlichen gleichmäßigem Abstand eine gekühlte Kondensationsfläche angeordnet ist und daß am Fuß der beiden Flächen gesonderte Abführrinnen für die eingedickte Flüssigkeit und das Condensat vorgesehen sind.
2. 2. Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer von aul3en beheizten Fläche und einer von auben gekühlten Fläche eine Mehrzahl von in gleichmäßigem Abstand voneinander liegenden çJänden vorgesehen ist und daß Mittel vorgesehen sind, mit denen über die Wandoberflächen, die der von außen gekühlten Oberfläche zugewandt sind, ein Flüssigkeitsfilm geleitet wird.
3. 3. Verdampfer nach ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Kondensationsflächen Jber die Höhe verteilt bführrinnen angeordnet sind.
4. 4. Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Verdampferfläche bewegliche wischer vorgesehen sind.