DE1542351A1

DE1542351A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von Mineralien aus fluessigen Loesungen

Info

Publication number: DE1542351A1
Application number: DE1965O0010649
Authority: DE
Inventors: Asriel Osdor
Original assignee: Hydro Chemical and Mineral Corp
Current assignee: Hydro Chemical and Mineral Corp
Priority date: 1964-02-10
Filing date: 1965-02-08
Publication date: 1970-06-18
Also published as: BE659521A; CH434196A; GB1091582A; FR1445488A; IL20773A; ES309487A1

Description

Prof t trot Dr.-1 ng. ROBERTMELDAU 483GCITERSLOH/W.,d.n

' Dlpl.-lne· ., ■

GUSTAVMELDAU Patentanwälte

0 22o Ka/sa.

Herr Aeriel 0 β d ο r

57 Pittsker TEL AVIV / Israel

Verfahren and Vorrichtung zum Abscheiden von Mineralien aus flüssigen Losungen

Es wird die Priorität der israelischen Patentanmeldung amtliches Aktenzeichen ffr. 2o 773 vom 1o. Februar 1964 in Anspruch genommen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf ein Verfahren und auf Vorrichtungen zum Abscheiden von -Mineralien aus flüssigen Lösungen und ist insbesondere auf ein Verfahren zum Abscheiden oder zum Vermindern der in flüssigen Lösungen aufgelösten Salzanteile sowie auf hydraulische Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens gerichtet. Die Erfindung kann vorteilhaft zur Gewinnung von reinen oder mindestens gereinigten Lösungsmitteln und/oder reinen oder hochkonzentrierten Anteilen der im Lösungsmittel gelösten Substanzen eingesetzt werden. Die Erfindung eignet sich vor allem zur

2 ■·■-

BAD0RK3INAL

ifttsalsung von Salzwasser, insbesondere Meerwasser· Daher ist die nachfolgende Beschreibung der Erfindung sit Bezug auf den letztgenannten Verwendungszweck durchgeführt.

".in Kntsalsun^sverfahren, fUr da· die vorliegende Erfindung beeoadere Signung aufweist, bedient sich eines Abscheidung^ oder Trennvorganges unter Ausnutzung von Zustandsänierungen der beteiligten Medien, welcher Vorgang la folgenden kurz "Phasentrennung" genannt wird» in der Jfähe des kritischen Druckes. Die Phasentrennung an dieser Stelle hat den Vorteil, daS dort keine Verdampfungswarme erforderlich ist. Es stellt sich dabei jedoch eine andere Schwierigkeit ein, die in dsm Buch mit der. Titel "StfSET WATER PROM THE OCEAHS", 1954, von dem Verfasser SlIi s mit "squeeze"-problejfi im Zusammenhang mit der 3eschreibung dieser Krsoheinung auf den Seiten 143 bis 151 bezeichnet ist.

Das "squeeze"-problem beruht auf folgender Eraoheinung. Die spezifische Arme des Vassers beträgt bei firreichen des kritischen Druckes (225.65 kg/op³) ungefähr 1 kcalAg grd im Temperaturbereich zwischen O⁰C und Ho⁰C «Beginnend von diesem Bereich zeigt die spezifische 'Arme einen allmählichen Anstieg bis auf 1.3 kcalAg grd bei 3oo°G und wächst so- /

dann auf einen mittleren spezifischen .Vtirmewert von etwa 16 kcal Ag grd im Temperaturbereich von 37o°C und 3'o°C an. Die kritische Temperatur des Nassers beträgt bekanntlich

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BAD

15⁰C. 3b*rhalb der kritischen Temperatur nimmt die spezifische 'Arme des 'Lasers oit zunehmender Temperatur -ab. '.'eon die bereits getrennten Dampf- and Qoleanteile bei einer oberhalb des kritischen Punktes gelegenen Temperatur Born Beheizen des kalten Salzwassers eingesetzt »erden,, kennen diese daher nicht die Värmeaeiiee aufbringen, die erforderlich ist ι UR da· Salzwasser in Bereich des kritischen Punktes soweit su erhitzen, daß die Temperatur .des Salzwassers tun die gleiche Cteadzahl ansteigt, uat die die srstsran abgekühlt »erden. Vetia unter den genannten Bedingungen .'/es» ser und Sole beispielsweise um 5⁰C abgekühlt werden,' kann die Tsaperatur des HalBwaesera nicht um §°ö des Anwachsens der opstiflachen mrme mm an di^ee» Pankt •Ine erheblich grOsaere üürasaeng· »igeftlhirt ??srd.en. Bis;:"¹:,·? hohe fjLreebedarf bedingt, d&Q der Chitin -vv.,",>,· gdit_t dar sonst durch die Tatsache erhielt tvirä« datß äas "Mtaalsun?sverfahr«n bei kritischem Druck keine Yerdaapfungawärme erforderlloh macht.

Zur Überwindung des ^rtsqueeae"-probleaa wurde bereits vorge» schlagen (vergl. von Platen US-Patent Hr. 2 P2o 196), das Verfahren unter einem Druck durchzuführen, der den kritischen Druck erheblich Übersteigt, voraugaweiae in einem Druckbereich von etwa 3oo bis 35o kg/cm . Dieser Vorschlag bedingt jedoch aus verschiedenen Gründen Nachteile für 2ntäalzung3-verfahren, insbesondere die folgenden nachteiligen Srachei- nungeß'.

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BAD ORIGINAL,

2s spreohen nindeatene zwei wichtige Gründe fUr eine Durch«

führung der Phaeentrenming, die so nahe wie möglich an kritischen Druck oder eher wenig darunter zu vollziehen ist: Ee wird der Einsatz von technischen Ausrüstungen gestattet, die weniger kostspielig sind, und es kann auf diese '/eise Vaeaer gewonnen werden, das einen sehr niedrigen Salzgehalt aufweist. Die letzte Angabe wird durch den Artikel "TMB PHASE DIA(JHAK OY SODIUM CHLOMDK AND STEAM ABOVE THE CRITICAL POINT" von den Verfassern Arne Olander und Halvard Liander, ACTA Chemica Scandinavia 4 (195o) 1437.1445 erläutert. Ks fol/jt eine Tabelle, in der die Fhasentrennungstemperaturen bei kritischen Druck fUr verschiedene SaIzkonzentrationen angegeben sind, wie der eben genannten Veröffentlichung entnommen werden kann:

	Tabelle 1	PhaeentrennunÄtteai]
Salzgehalt		in Grad C*
in 1>		374.15
O		376
2		377.5
3.5		379
VJl		330.5
7		333
1o		336.5
15		391
2o		395.5
25		423
Sättigung

3eide vorstehend genannten Vorteile werden eingebüßt, wenn die Trennung bei einem Druck vorgenommen wird, der den kritischen Druck beträchtlich Übersteigt.

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BAD

Die nachstehende Tabelle gibt den Chlorgehalt von Dampf an, der aua einer Salzlösung bei verschiedenen oberhalb der kritischen Temperatur gelegenen Temperaturen und auf den is folgenden benannten verschiedenen Druckstufen gewonnen wurde: 1) geringfügig unterhalb des kritischen Druckes» 2) bei kritischem Druck und 3) geringfügig ober»· halb des kritischen Druckes:

	2	. ' Druck in kg/cm	225	3oo
Tabelle		2oo	0.021
3hlor-Ionen-Gehalt von überhitztem Dampf in *	o.oH	o.oH	0.13
	0.0073	o.oH	o. 08
Temperatur in Grad C	0.006I		ο» 03
400
415
435
43o

In einem eigenen früheren Vorschlag 1st bereite ein Verfahren vorgesohlagen worden, nacfcflem das ^Nsqueeae*problem bei der Abscheidung von Mineralien aus flüssigen Losungen in der Nahe des kritischen Druckes umgangen werden kann und oacfetem auch die oben angeschnittenen Schwierigkeiten überwunden werden können, die auftreten, wenn eine Trennung bei einen Brück herbeigeführt werden soll, der erheblich über dem kritischen Drurjk lie*t. Dieses Verfahren weiot im we sen t-

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BAO ORIGINAL

Hohen dl» folgenden Schritte auf: Durchführung der Phasen* trennung in der Nähe de· kritischen Druckte des Löeungsmittele sur Gewinnung eine· an Lösungsmittel reichen Dampfanteile und eines anderen Anteils, der einen hohen Gehalt an orsprUnglioh gelöster Subβtan» aufweist} nach der Phasentrennung wird der an Lösungsmittel reiche Dampfanteil zusätzlich verdichtet, üb seinen Druck und seine Temperatur sowie dadurch seine spezifische Arme su erhöhen} Ausnutzung der Tanne des verdichteten, an LtJeungeeittel reichen Dampfanteila zur zusätzlichen Beheizung der flUeeigen Lösung, aus der Mineralien abgeschieden werden sollen»

Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde_v ein verbessertes Verfahren und vorteilhafte Vorrichtungen sur Abscheidung von Mineralien aus flüssigen Lösungen su sohaffen, insbesondere sur Entsalsung von Salzwasser. Die entwickelten Verfahren und Vorrichtungen können besonders vorteilhaft in einer SntsalaungeanlO j eingesetzt werden, die nach den Frinsipien des ebengenannten eigenen früheren Vorschlags aufgebaut 1st.

Insbesondere ist beabsichtigt, mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Abscheidung von Mineralien aus flüssigen Losungen zu schaffen, das einen höheren, zur Umsetzung in mechanische Arbelt geeigneten ßnergieUberecbuß -aufweist, als nach dem früheren Vorschlag möglich ist. Di·-

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BAD ORIGINAL

e*r Snergietlbersohufl kann vorteilhaft zur hydraulischen Forderung oder tür Verdichtung der verschiedener innerhalb dta Verfahrene verwendeten etröaungafähigen Medien eingeeetzt werden. Auf diese ".Yeiee erübrigt aioli die Bereit-•teilung von neohaniechen Antrieben hoher Leistung.

■ Sin weiteres Ziel der Erfindung teteteht. Iu S#r Schaffung von neuen hydraulischen Vorrichtungen» die den. Dru-jic von einen strOmungsfähigen Medium dats Uyateras auf ein andere»* das aus de» gleichen etoBmingsf&α&£«η Medium bratenen kanu, jedooh Uütwr anderen Bedingungen Torll«gt, Übertragen oder innerhalb d#e Syeitase in"geeigneter '/eise «,«isißus':· = », Dir Anwendung derartig»!^{1 T}-'orr«chRurigen innerhril^ ίίι-κά 5yet®na der beschriebenen Art itlferi .· ■ ei^*·· N: .iäc-iv'.i;'.;:); iiasik'rdee Bedarfs an echwerer «nd koate|i?iilUß6r /";·?■;-;:... . λ,·; -Ur die hydraulische Förderung und für äi© "^eFdichln^, ao^ie fUr andere Arbeitszwecko.

Vach der Erfindung «elehnen eich die Verbesserung«! eines Verfahrens «um Abscheiden von Mineralien aue flüssigen W-sangen unter Ausnutsung von Zustandsünderungen, wobai die Ausgangelöauag auf eine zu einem ersten Druck ^ehOri^e Orenstemperatur für sine Zuetandotinderung erhitat wird, und «war erst durch Wämeaustausch mit einem ersten otromnngefähigen und gasförmigen ffiediuc und aaschließend mit einem «weiten Btrönungaf&higen Medium, und unter dem ereten Druck ein oehrtÄU oineralfreier Anteil hoher Temperatur gewonnen

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BAD ORIGINAL

wird, durch folgende Verfahrensaohritte aus:

der Druck des nabesa mineralfreien Anteil· wird auf einen »»reiten Druck erhöht;

der «iaeralfreie Anteil wird unter ^irmeab^abe in Wärmeaustausch mit dem «weiten 8tr0fflun*a~ flhi^en lYediua gebracht;

der Dru^k des mineralfreien Anteils wiLrd auf einen dritten Druck erhöht;

der Druck dea Gases wird gleichfalls auf diesen dritten Druck erhöht;

der ninermlfreie Anteil wird unter erneuter "Jttreeabgabe in 'ftrmeaustausch ait dem Gaa sebracht;

der "Druck dee Oasea wird gesenkt;

das Gas wird in färneauatausch mit der Ausgangs« löaun/; gebracht;

und durch eine Ausnutzung d«e bei der &itspannung dea 3aaee frei/erdenden SnergieUberachueaea, der ^e^endber den zur Verdichtung dea kalten Gaaea notwendigen .Energieverbrauch bei TenU^and Hoher Temperatur vorhanden ist, zur mechanischen '^rerdichtuno von etröoun ;efähi ;en Medien dea 'Verfahrene.

In einem System der angegebenen Art liegt der erste Druck in der 3'ihe dea kritischen Druckes dea von Mineralien befreiten Anteile. T)aa entspricht dem kritischen Druck von

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BAD ORIGINAL

reinen Hasser in einen Sy β ten, das der Ehtsalsung you Salzwasser dient.

Zur Ausnutzung des ArbeiteUberschusses, der gewonnen wird» wenn der-Druck des heißen Gases τοη einer hohen Druckstufe Temindert wird, bevor dieeee Gas in Järmeaustausoh «it der kalten Ausgangelöaung bei niedriges Druok, wie bereite beschrieben, gebracht'wird, wird daa Gae durch eine oder mehrere Turbinen geführt oder durch andere geeignete Kraftmaschinen, die neohanieche Energie «ur hydraulischen !Förderung oder Verdichtung der an dem Verfahren beteiligten strömungsfEhigea Medien abgeben.

Nach der Erfindung wird darüber hinaus eine Vorrichtung star Beeinflussung der Druckverhältnieee des Systeme vorgeechlagen, die sich dadurch auszeichnet, das eine unter einem fest vorgegebenen Brack stehende KI ngangsleitang für ein erstes ströBungsftthiges Medina, eine Auigangsleitung far dieses erste etrunungsftthige Medium, eine unter veränderliche« Druck stehende Singangeleitung für ein »weites struBungefähige* Medium, eine Auegangeleitung für das zweite strunungsfähige Medium und eine Kammer angeordnet sind sowie taktweise betätigte Abaperrorgane, die während der ersten Stufe eines Arbeitstaktes die Verbindung der iäingangsleitung des ersten strOnungafählgen Mediums nit der Kammer freigeben und ebenso die Auegangeleitung dee zweiten strunungsfähigen Mediums gegenüber dieser Kammer, wobei während dieser Stufe einea Ar-

BAD ORIQtNAt

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beitstaktes'der Eingangedruck des ersten strömungsfähigen Mediums dazu benutzt wird, das in der Kammer befindliche zweite strömungsfähige Medium aus der Kammer zu fördern auf dem ffege durch die Ausgangsleitung dee zweiten etrömungefähigen Mediums unter dem gleichen oder niedrigeren Druck gegenüber dem Druck der Eingangeleitang des ersten strömungsfähigen Mediums, und wobei das zweite strömungsfähige Medium während einer anderen Taktetufe durch die Eingangeleitung des zweiten strömungsfähigen Mediums strömen kann.

Die erf indungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung, die später eingehend und umfaßend beschrieben wird, umfaßt außerdem eine zweite Kammer. Dieee steht Über die taktweiae betätigten Absperrorgane während der ersten Stufe eines Arbeitetaktes mit der Eingangeleitung des zweiten strömungsfähigen Medii'.aß sowie mit der ^usgangaleitung des ersten strb*mungs~ fähigen Mediums in Verbindung, wobei während dieser Stufe eines Arbeitstaktes der Eingangedruck des zweiten strömungsfähigen Mediums dazu benutzt wird, das in der zweiten Kammer befindliche erste strömungsfähige Medium aas der zweiten Kammer unter gleichem oder unter einem niedrigeren Brück als der der Eingangsleitung des zweiten βtrömungsfähigen Mediums zu fördern. Das erste strömungsfähige Medium kann während einer anderen Stufe eines Arbeitstaktes durch die Eingangsleitung des ersten strömungsfähigen Mediums in die zweite Kammer einströmen. Auf diese Weise fördert ein strömungsfähiges Medium

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BADORfGiNAL

\ ι ι

das andere, und das andere strömungefähige Medium bewegt wiederum das zuerst genannte Medium.

Andere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Verlauf der Beschreibung ersichtlich.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Temperatur-Entropie-Schaubild (T,s~Diagramm) für reines Wasser; '

Fig. 2 eine schematische Übersicht einer Entsalzungsanlage nach der Erfindung?

Fig. 3 eine .Darstellung eiaer-'Auefüteapwngsf om. ©teer Vor-. richtung zur ...Steuerung der Bmefcv©rkE,I Baisse la einer Anlage nach Fig. 2;

Fig. 4 eine Darstellung einer anderen Ausfuhrungeform einer Vorrichtung zur Beeinflussung der Druekirerhältnisse einer Anlage nach Fig. 2;

Fig. 5 eine dritte Ausfuhrungaform einer Vorrichtung wie in den Figuren 3 und 4;

Fig. 6 eine achematiöche Darstel3.ung einer Anlage zum Um- fordern von Salawasser und zur Rückgewinnung von Stickstoff in einer Anlage nach Fig. 2.

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BAD ORIGINAL _

Wie bereits angedeutet, wird das "squeeze"-problem innerhalb eines Systems des schon angeführten früheren eigenen Vorschlags durch zusätzliche Verdichtung des an Lösungsmittel reichen Dampfanteile vor dessen Benutzung zur Aufheieung weiterer flüssiger Lösung, die von Mineralien gereinigt werden soll, Uli fangen. Sie zusätzliche Verdichtung in der Dampfphase bewirkt folgende Ergebnisse:

1) Die Temperatur des Dampfes steigt an.- So nimmt beispielsweise bei einer adiabaten Verdichtung von Überhitztem Dampf einer Temperatur von 4oo°C diese Temperatur zu und erreicht 421⁰C, wenn eine Verdichtung von 225 kg/cm² auf 26o kg/cm² stattfindet.

2) Es wird eine Steigerung der spezifischen Därme des zusätzlich verdichteten Dampfes erreicht. Folglich wird im Gegensatz zu den sehr hohen Temperaturunter" schieden, die in früheren Systemen nötig waren, «in verhältnismäßig geringer Temperaturunterschied erforderlich. Die eben angegebenen bisher benötigten Temperaturunterschiede bediagten eine sehr große Wärmemenge, die am Ende der Temperaturskala zur Aufreohterhaltung einee ausreichenden Temperaturgefälles in der Nähe des kritischen Punktes zugeführt werden muß. !tun genügt ein verhältnismäesig geringer Temperaturunterschied zwischen den beiden strömun-gsfähigen Medien em Ende der Temperaturskala zur Aufrechterhaltung einer

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BAD ORIQINAt

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stetigen Wärmezufuhr von dem unter höherem Druck ausströmenden, heißen Dampf zu der bei niedrigeren Druck einströmenden Ausgangelösung.

Die vorstehenden Ausfahrungen werden mit Bezug auf Figur 1 weiter erläutert und vertieft, die ein ^--Diagramm für reines Wasser zeigt.

In Übereinstimmung mit dem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel nach der Erfindung, da·« in Figur 2 dargestellt ist, wird die Phasen.trencung in der Nähe des kritischen Druckes in, zwei aufeinanderfolgenden Schritten vollzogen. Ein Sehritt findet bei einer Temperatur statt, die unterhalb der Sättigungstemperatur der Lösung liegt, und der andere Schritt wird bei einer Temperatur vollzogen, die etwas darüber liegt. Bei dem vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel erfolgt der erste Sohritt der Phasentrennung bei einer Temperatur von^; etwa 4oo C » oder bei einer Temperatur, die geringfügig von 4öo®C abweicht - im Wärmeaustauscher H2, der später beschrieben wird. Der zweite Schritt findet bei einer Temperatur von etwa 4-32⁰C in dem Behälter S1 statt, der gleichfalls später beschrieben wird. Die Sättigungstemperatur einer Kochsalzlösung liegt bei etwa 428⁰G bei kritischem Druck. Die Sättigungstemperatur einer . Sole oder einer anderen wässrigen lösung, die noch andere Salze enthält, weicht selbstverständlich geringfügig von dieser 'Temperatur ab. '

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BAD ORIGINAL^*·

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Deg Τ,β-Diagramm der Figur 1 liegt eine Hirne entkeimung bei einem Druck von etwa 229 kg/cm² sugrunde (wie in des Ausfahrungebeispiel der Fig. 2). Ss erfolgt eine zusätzliche Verdichtung des Jmsserdampfes auf einen Druck von etwa 26ο kg/cm , wogegen der Druck in einen Ausftthrungebeiepiel nach Fig. 2 auf etwa 245 kg/cm steigt. In dem Ausftthrungsbeispiel nach Fig. 2 wird eine grossere Energiemenge in Form von Wärme dazu benutet, mechanische Energie zu gewinnen, die fUr den niedrigen Druck wichtig ist. Auch wenn die Druckverhältnisse des Diagramme von Fig. 1 und des Ausführungsbeiepiels von Flg. 2 nicht genau gleich sind, kommt dem Diagramm, dennoch der Vorteil zu, die Erklärung des "squeeze"-problem· und der Möglichkeiten, dies zu umgehen, zu erleichtern.

Xm T,8-Diagramm von Fig. 1 gibt die Linie A die Temperatur-Entropie-Funktion von reinem Wasser bei kritischen Druck (etwa 225 kg/cm²) an. Der Linienzug A' zeigt diese Funktion bei einem höheren Druck von etwa 36ο kg/cm - Die Linie B zeigt die Dampfsättigungekurve. Das T,8-Diagramm ist verkürzt, und zu diesem Zweok wurde der Bereich von -153⁰C (12o°A) bis 35O⁰O (623⁰A) herausgeschnitten.

Der Diagrammpunkt al auf der Linie A entspricht der Ordinate T * 37O⁰C (643⁰A) und der dazugehörigen Abszisse β = 0,9628 kcalAg grd. Der Diagrammpunkt a2 auf der Linie A hat die Ordinate Ί * 3So⁰C (653⁰A) und die Abszisse β - 1.2o37 kcal/kg grd. Die schraffierte Fläche unterhalb der Linie A

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J.·-; :■■:.,-■-' :·*·, BAD ORIGINAL

swieohen den beiden Diagraswpunktsn »1 and «2 entspricht der Mrataenge Q_t die benötigt wird, ua die Temperatur Ton reine« Vaster ran 37ο⁰C auf 38O⁰C bei kritische« Druck sa erhBhen. Sie se Mneaenge keim au· der Sesiehung a » fu

oder aus den'Daapftafeln »raittelt wni:.- -₄. Sit 155.3 kcal Ag grd. Diese smraesienge entspricht der "squeeee"-

Fläche, auf die schon früher einaal Bezug genonaen wurde.

In dem beschriebenen Beispiel findet die Phasentrennung bei etwa 432⁰C statt. Dieser Diagramapunkt ist alt a3 auf.der

A be* β lohnet. F(Ir diese Erläuterung wird vorausgesetst, dafi allein der 'feeeerdaapf dasu benutst wird, das Stlswaeser bsw. die Sole auf die Phasentrennungsteaperatur sa erhitsen. leiter wird aifgenossien, dafl der Wasserdaapf stets eine Teapera turdifferens von mindestens 1o° gegenüber der Sole aufweisen aufi, ua einen ausreichenden flaraeUbergaag swisohen diesen beiden Medien herbeisufuhren.

In dea bisher bekannten Phasen tr ennungsajrstea, dae in der Hähe des kritischen Punkt·· betrieben wurde« suB der Waeeerdaapf Ton einer Teaperätur von 432⁰C (Diagraampunkt a3) bis sjof eine Temperatur erhltst werden, 'die elnesi so gelegenen DlagraSBipunkt auf der Linie A entspricht, daJ die unterhalb dss Xiniensugee swiechen diesen beiden Punkten gelegene ?läoh· der Flache unterhalb der Linie A »wischen den Punkten al and a2 gleicht. Diese Fläche ist als "squee«·"-Fläch· an-

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BAD ORIGINAL

zusehen. Wenn man τοη ftärmeverlueten absieht, entspricht der gesuchte Diagrammpunkt einer Temperatur von 613⁰C (836⁰I), die auf der Linie A durch das Bezugszeichen a4 bezeichnet ist. Die schraffierte Fläche «wischen den beiden Punkten a3

und a4 unterhalb des Linienzugee A entspricht der Flieh· zwischen den beiden Punkten al und a2. Daraue geht hervor» ■ daB der Wasserdampf um nahesu 4oo°O erhitzt werdejj ttui, und zwar in einem oberhalb der Phaaentrennungstemperatur gelegenen

Bereich, um ein Temperaturgefälle von 1o°C für den "squeeze··-

Bereich bereitzustellen. Aus diesem Gründe besitzt dieses System keine Eignung zur Entsalzung von Wasser auf einer wirtschaftlichen Basis. .

Während der zusätzlichen Verdichtung wird der Druck des serdampfee in der Weise erhöht, daß die Temperatur bis sum Punkt a^!4 auf der Linie A' ansteigt, das heißt bis auf 496⁰C. Wenn nun der 3aseerdampf zur Aufheizung d.er Sole benutzt wird, erfolgt seine Abkühlung entlang der Linie A*. Das Temperaturgefälle (beginnend bei 456⁰C bis 432⁰C) wird bis zur Erreichung eines Diagrammpunktes vermindert,· der mit a'2 bezeichnet ist und wo das Temperaturgefälle noch 1o°C üler 37O⁰C liegt, der Basis des "squeeze"ι demzufolge der Diagrsjsmpunkt a'2 der Temperatur 3So⁰C entspricht. Hit a'1 ist ein anderer Diagrammpunkt an der Stelle bezeichnet, wo die Ordinate dieeea Punktes die Linie A schneidet.

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BAD ORIGINAL,

Da die von dem .feeserdampf übertragene '.!tlniemengf» Ait der von der Sole aufgenommenen Wärmemenge Ubereinatiamt, muS die zwischen den Diagrammpunkten al und a3 unterhalb der Linie A gelegene Fläche der unterhalb der Linie A* zwischen dan Punkten a'2 und a⁽4 gelegenen Fläche entsprechen. Im γerliegendden Fall, wenn Vfesserdampf von einem Druck von 225 fcg/osr auf einen Druck von 26o kg/cm verdichtet wird, können aolche Wärmeverhältniese nur erreicht werden, wenn zusätzliche Energie aufgebracht wird. Demzufolge wird der Wasserdampf nach der Verdichtung erhitzt, beispielsweise durch eine »Mrmequelle, die in der Fig. 2 durch eine Heizschlange F1 gekennzeichnet ist, um seine Temperatur an den Punkt a''4 auf der Linie A* zu bringen. Die zusätzlich benötigte Wärmemenge ist so groß, daS der Diagrammpunkt a"4 en der Stelle liegt, wo erfüllt ist, daS die unterhalb der Linie A zwischen den Funkten al und a3 gelegene Fläche der unterhalb der Kurv· A* zwischen den Punkten a'2 und a'H gelegenen Fläche entspricht. Das bedeutet, daß die doppelschraffiert· fläche, die zwischen den Punkten a¹4 und a'*4 unterhalb der Linie A¹ liegt, der doppelt schraffierten Fläche entspricht, die zwischen den Punkten al und a¹1 unterhalb der Linie A liegt, vermindert um die Fläche zwischen den Linien A und A¹ in Bereich zwischen den Punkten a'2 und a'4t sowie im Sere ich* zwischen den Punkten al und a3>.

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BAD OBKSiNAL⁵

Ια diesen Beispiel eatspricht die *u letzt genannt· Flache, die einen Teil der für die susätsliohe iöstpreeeion erforderlichen Energien darstellt, einer Scergiemeng* too. 6 koalAg und die zuerst erwähnte doppelech-raffierte Fläohe, die die zur zusätzlichen Erhitzung erforderliche Energie darstelltt einem Energiebetrag von etwa 9,5 fccalAg* In diesem Bei« spiel, im Falle zusätzlicher Verdichtung, die die Temperatur-Entropie-Beziehung des ffasserdampfee im Diagramm verändert, ist lediglich eine .färsetaenge von 9,5 koalAg erforderlich.

Zur besseren Unterscheidung.und zu* besseren Verständnis de· Anlagensohemaa von Fig, 2_# den die vorliegende Erfindung in einera Systes nach einem früheren Vorschlag zeigt, sind die Wege des 5ol«assers durch dicke Linien_t die des entsalzten oder reinen 3aesere (oder Dampf) durch doppelte Linien, die des Paraffine in dflnnen Linien, die dee Stickstoffs in gestrichelten und die der hochkonzentrierten Sole und der SaIskristalle durch gepunktete. Linien dargestellt.

Die aus Sole bestehende Ausgangslusung - mit Sf bezeichnet -wird bei normaler Temperatur und unter normalem Druck einer Lagerstelle entnommen, beispielsweise dem Heer und auf dem mit 2 bezeichneten Wege einem hydraulischen Syat.en.&D »u^e- / fUhrt, das mit Bezug auf Fig. 6 nachstehend erläutert wird. Das hydraulische System S-B verdichtet die Sole auf einen Druck von etwa 225 kg/cm² und leitet diese anschließend auf

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de* nit 4 bezeichneten tfeg zu dem Behälter R2. Dieser Behälter ist druckdicht verschlossen, so daß sein Innendruck dem der Leitung 4 entspricht. Ton dem Behälter R2 gelangt die Sole in den oberen Teil des '.Tärmeaustauschers HI.

Der '•Tärmeaus tauscher H1 artti;'^ ν ^^ηβο w1« dis $n$.*.;:■#& «pä*· ter erwähnten Wärmeaustauscher nach α&φ degenatrceprinsip mit direkter Berührung der beteiligte. Hedien, wie bereite in-dem früheren eigenen Vorschlag eingehend ausgeführt ist.

In dem V3ärmeaue tauscher HI ftird der Sole von aufwärteetrömendem heißen Stickstoff '.9ärme zugeführt, wie später noch im einzelnen gezeigt wird. Die Sole verläßt den Wärmeaustauscher H1 auf dem durch die Liriie δ gekennzeichneten 7ege bei

einer Temperatur, die geringfügig unterhalb der Phasentrennungatemperatur der Sole liegt, vorzugsweise In einem Bereich zwischen 26ο und 36O⁰C, was im einzelnen auf dem jeweiligen System beruht. Der Druck der Sole beträgt «ttwa 225 kg/cm , wenn sie den Xärmeauatauscher H1 verläßt.

Die Sole durchläuft eeAtftt einen kleinen Verdichter C1, der den Solendruck auf etwa 226 kg/cm erhöht, una tritt anschließend auf des. fege Io in den 'Wärmeaustauscher H2 ein. Hier wird die Sole durch niederatrörendee heißes Paraffin oder einen anderen Kohlenwasserstoff weiter erhitzt. Dazu trägt auch eine kleine Dampfmenge bei; beide Heizmedien wer-

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BADORlGtNAt

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den später in Zusammenhang alt den ihnen zugehörigen Ar- -beitatakten näher beeohrieben. Die Sole verlädt aodann den Wärmeaustauscher H2 auf de» Weg· 12 bei einer Temperatur die oberhalb der kritischen (374⁰C)₁ jedooh unterhalb de* Sättingungstemperatur (428⁰C) liegt. Die Temperatur die Wasserdampfes,der den «llrmeauatauecher H2 bei kritischem Druck auf dem Wege 12 verläßt, beträgt vorzugeweise etwa 4oo°C.

Nur ein Teil der Ptiastntrennung findet in den Täiasj^stauscher H2 statt insofern,al« die Sole auf eine unterhalb der Sättigungstemperatur gelegene Temperaturstitfe erhitzt wird« DenζufοIge bestaht der Inhalt dieses flärmeauatausoher· aus folgenden Anteilen! (a) eine aufwärtsstrumende SoIflässigkeit, die elften zunehmenden Saltgehalt aufweist und an einer Stelle dicht unterhalb der höchsten Stelle des Wärmeaustauschers eine verhältnieaäajBig hochkonsentrierte Sole aufweist; (b) der abgeschiedene lasserdampf, dessen Vpluaen auf dem.Wege vom Boden dge Jlarmeauetaiiachers bis au dessen Spitze Eunimmt; (c) herabstrOmendee Paraffin'; und (d) geringe Mengen Calziumkarbonat und SuIf»/te, die sum grOttsil Teil aus dem Wärmeaustauscher H1 entfernt werden. Der üasserdsjtpf steigt bis zur höchsten Stelle des Würmeauetauechere und strömt durch die mit 12 gekennzeichnete Leitung. Dis konzentrierte Sole wird auf einer niedrigeren Stufe abgezogen; das Paraffin setzt sich an einer dicht Über dem .Boden des

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ORJGiNAL

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Äraeeuetauechers gelegenen Stelle ab; ein Teil der Calsium~ karbonate and der Sulfate eowie andere feete Bestandteile, die bei diesen Temperaturen nicht in einer wässrigen Lösung verharren können, setzen sich am Boden dee Wärmeaustauschers unterhalb dee Paraffine ab. Ia Zusammenhang mit deu jeweiligen Arbeitstakten wird epäter innerhalb dieser Beschreibung erläutert, wie diese Stoffe aus dem Wärmeaustauscher H2 entfernt und innerhalb des Systems weiter behandelt werden.

Die erhitzte Sole und der Wasserdampf gelangen auf dem Wege 12 in das Unterteil dje Behälters S1, der die Aufgaben eines dritten fl&rmeaustauschere und einer Dampf wasch- und Filtervorrichtung erfüllt,"um hier mittels herabströmenden" Paraffins auf eine Temperatur von etwa 432⁰C (also oberhalb der Sättigungstemperatur) erhitzt zu werden. Die Phasentrennung des Soleanteils wird · daher ebenso in dem Behälter SI vollzogen wie die lasch- und Filtervorgange dee abgeschiedenen Wasserdampfes. Außer dem verhältnismäseig reinen Wasserdampf enthält der Tank S1 eine Anzahl eingedrungener Tröpfchen konzentrierter Sole, Paraffin und Salz in kristalliner Form, welche Bestandteile alle auf eine epäter im einzelnen erläuterte Weise entfernt werden. Der Wasserdampf wird von dem Behälter S1 Über die Leitung H entnommen, wo seine Temperatur 432⁰C und mehr beträgt und sein Druck einen Betrag von etwa 226 kg/om² aufweist.

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BAD ORlGtNAL

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I ·

Auf dem Wege Η gelangt dtr Wasserdampf la eiaen Druokaustauscher A2 -■ B2 (dargestellt la fig. 5 and beschrieben wtitor unten), wo der Dampfdruck auf etwa 249 kg/o« geeteigert wird and seine Temperatur auf etwa 446⁰C suniasrt· Tob dort folgt der Dampf den Wege 16.

Hier, in dem Druckauisttuiohar A2 - B2 findet die sonod »ehrfach erwähnte zueät*liehe ferdiehtmig tor Überwindung dee

"squeeze^M~probl6ms efatt. "' '.'

Auf dem Wege 16 wird der laaeerdaiipf durch einen ärfcitxer geführt, in dem aeine temperatur auf etwa 46o°C gesteigert wird (diese ^emperaturangahe ist ein relativer Wert, der von dem an anderen Stellen des Kreislaufs sugefUhrten Httraemengen abhängt, wie später noch «rläutert wird). Anechließend wird der Wasßerda-apf auf dem Vege 18 in den Wttrmeaustausoner A3 geleitet.

In dem ffärmeauetauscher H3 wird der lEiaaerdaspf zur Aufheizung von Paraffin benutzt, das an verschiedenen Über die lunge dee »Värmeaustauechers verteilten Stellen eingeleitetwird. SchlieSlich verläßt der Wasserdampf den 'Ärmeaußtauscher H3 auf dem >7ege 2o bei einer etwas unterhalb der kritischen Temperatur des Wassere gelegenen Temperatur, bei- ' spieleweise im Temperaturbereich von 27ο bis 37o°C. Der Druck dest mn verflüssigten und entsalsten Wassers beträgt auf dem feg Zo immer noch etwa 245 kg/cm «

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BAD ORIGINAL

Das entsalste !baser wird easchlisfend durch den Druckaustauscher A3 - B3 geleitet, dessen Aufbau Ie fig. 4 dargestellt und In der folgend«! Beschreibung später erllutert ist, aod verllLSt diesen *af de* ?ege 22 bei einwi Bruok von etwa 295 kg/cm and wird schlietlioli in den H4 an-dessen höchster Stell«? tittftffipeiet..

In den Braokauatauaoher Al « 2j isVi;* ■:.-.. .■■/- : dlchtune statt» die ein Ksricwl 4·γ vc^Ii.· λ ist «tad weiter unten

";'i Wäxmeaustauseher B4 gibt *

%seer tärroe an den ajafiii^fcSS'sriiataisffi Siiakatoff sä tt&d

tritt auf d®» fege 24 bei »lasr ⁹

und bei eines Druck* tos #3»

sober aus und. geleneOtt im

gleicnen Druck stellt »i* 4ss

Der. Lagerbehälter R3 kann alc Teil des

S-D von Fig. 6 angeaeben werden, dm e«in Bnitatraefc «ar För derung der Sole SV'einerseits muf-des 7ege 2, auf des fege 4 in den lHrseaustsuscber H1 bezmtftt wird. System S-D kann daher so angesehen werdea, daß es slle feile usfafit, die innerhalb des sit unteBbrochtfnen Linien angedeu· teten Blocke ran Fig. 2 lieg«. Dieses 3/·*·» i*t jedoch besser dargestellt in Fig. 6 und wird spttter noch eizigeliend beschrieben. An dieser Stelle reicht es aus darauf hinzuweisen,

BAD ORtGINAt

das das entamlste Wasser nach dem Durohgang durch tea System S-D aus dem lagerbehälter R3 aohlleeiJLöh auf dem tagt 198 ,. in den Behälter R4 gelangt, der gegenüber der Atmosphäre offen 1st und daher unter atmosphärischem Druok steht. Dam lasser aus dem Behälter R4 tritt über den Abfluß 26 bei Bedarf aus. Ea ist bis au einem hoben Ctrmd rein und kann al· . Trinkwasser, zur Bewässerung oder anderen Zwecken verwendet werden.

Im folgenden wird der Sticketoffkreislauf beschrieben, innere halb dessen heißer Stickstoff kalte Sole im Wärmeaustauscher H1 aufheizt und kalter Stickstoff durch heißen entsalztes . Wasser im Wärmeaustauscher H4 aufgeheist wird. . .

Der Behälter R2 liegt innerhalb des Stickst offkreisläufe. Wie bereits erwähnt, handelt es sich um ein geschloßenee Gefäß. Der Behälter R2 enthält kalte Sole unter einem Druo': von etwa 225 kg/cm². Die SOIe befindet sieh am Bodsn des Be-» hälters, und dessen oberer Teil ist mit Stickstoff ausgefüllt.

Aus dem Behälter R2 gelangt der Stlokstoff bei einer Temperatur von etwa 22°0 und einem Druok von 225 kg/cm auf dem Wege 28 in den Druckauatausoher A4 - B4, der in allen Mnselheltim in Fig. 5 Abgestellt iet. Dieser Druckaustauscher steigert den Brack des Stickstoffs auf etwa 255 kg/om² und leitet auf dem Wage 3o in das unterteil des Wärmeeuatamseher* B4.

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BAD ORIGfNAL

In dom Wärmeaustauscher H4 wird der Stickstoff auf eine "vmperatur von etwa 26ο bis 36o°C aufgeheist, die genaue *«aS>eratur ist entwurfsbedingt, und verlädt den TMrmeaustauseher auf dem fege 32 bei einem Druck von 255 kg/cm . Ton der Leitung 32 verzweigt sich der Weg des Stickstoffs in vier verschiedene Richtungen.

Ein Teil des Stickstoffs gelangt auf dem 'Jege 34 in den Druckaustauscher A4 - B4» wo sein hoher !Druck von etwa 255 kg/cm dazu benutzt wird, den Druck des auf dem Wege eingespeisten Stickstoffe von etwa 225 kg/cm² auf 255 kg/cm² zu erhöhen. Dieser Stickstoff tritt dann auf dem Wege 3o aus und gelangt in den tfäraeauetauscher H4. Der auf dem sTege eingespeiste Stickstoff erfährt nach seinem Durchgang durch den Druckaustauscher A4 - B4 eine Drucksenkung auf etwa 225 kg/cm und wird anschließend von dem Verdichter C8 in Figur 5 auf etwa 225·5 kg/cm verdichtet. Er verlast diese Stelle auf dem Hege 36. Wie schon früher erwähnt wurde, ist die Bauart des Druckaustauschere A4 - B4 in Figur 5 dargestellt und gilt auch fUr den Druckaustauscher A2 - B2.

Der Stickstoff, der auf dem Wege 36 gefördert wird, gelangt in die Leitung 33, die eine Sammelleitung zur Aufnahme der verschiedenen Stickstoffanteile darstellt, die die vorerwähnten vier Richtungen von dem Wärmeaustauscher K4 einschlagen. Dieser Stickstoff wird wiederum in den Wärmeaus-

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BAD ORIGINAt

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tauscher R1 eingeleitet auf des 9ege 33« um dort die Sol· aufzuheizen und von diesem Wärmeaustauscher auf dem «lege in den Behälter R2 Überzuwechseln.

Die zweite mögliche Richtung dee aus den '.Varaeauetauscher H4 austretenden Stickstoffs auf dee tfege 32 sohlieet auch die Leitung 42 ein, die Stickstoff in den Druckaustauscher A3 - B3 leitet, dessen Bauart in Figur 4 dargestellt und innerhalb der Beschreibung später eingehend erläutert wird. Innerhalb dieses Druckaustauscher· bewirkt der Stickstoff, dessen Druck etwa 255 kg/cm betragt, eine Druoksteigerung des entsalzten «fessers von etwa 245 kg/on auf etwa 255 kg/cm Die Sole verlast den Druckaustauscher auf den Wege 22. Der Stickstoff gelangt auf den <7ege 44 aus den Druckaustauscher A3 - B3 bei einen Druck von etwa 245 kg/cm .

Der Stickstoff wird anschließend durch eine Turbine T1 geführt und verläßt diese auf den Wege 46, un mit einen Druck von etwa 225.5 kg/cm in die Sammelleitung 33 zu gelangen. Die Entspannung des Stickstoffs in der Turbine Ti, die von einem Druck von 245 kg/cm auf einen solchen von 225.5 kg/cm erfolgt, gibt eine nechanische Energie in der Turbine frei, die dazu benutzt wird, die verschiedenen hydraulischen Für- ' dersysterne und Verdichter innerhalb des Syteme anzutreiben. Diese Beziehung wird später im Zusammenhang mit der Beschreibung der anderen Turbinen noch eingehend erläutert, die gleichfalls zum Entspannen von Stickstoff eingesetzt

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BAD ORIGINAL

Bindι um mechanische Energie zum Antrieb der hydraulischen Fördersysteme und der Verdichter bereitzustellen.

Der dritte Jeg 1·β Stickstoffs hinter dem '.Tärmeaustauscher H4 und dem Weg 32 betrifft den Weg 48, auf dem Stickstoff in die Turbine T2 eingeleitet wird, aus welcher der Stickstoff auf dem "Vege 9ο austritt und won dort in den Druckamatauscher A2 - B2 gelangt. In der Turbine T2 fällt der Druck des Stickstoffe von 255 kg/cm² auf etwa 245.5 kg/cm . Dieses Druckgefälle wird ebenfalls auf dem .fege der Nutzbarmachung innerhalb der Turbine dazu benutzt, mechanische Energie zum Antrieb des hydraulischen tfurdersystems und der Verdichter bereitzustellen. In dem Druckaustauscher A2 - B2 sinkt der Druck dee Stickstoffs von etwa 245.5 kg/cm auf etwa 225.5 kg/em .^ Dieses Druckgefälle wird dazu benutzt, den Druck dee aus dem Behälter St auf dem «?ege 14 eingelangenden Vasserdeiripfe um einen entsprechenden Druckbetrag zu erhüben, wie schon kurz angedeutet wurde. Der Druckaustauscher A2 ■ B2 weist die gleiche Bauart auf wie dsr Druckaustauscher A4 - B4, der in allen Einzelheiten in Figui· 5 rtargestellt int.

Von dem Druckaustauscher A2 - 32 gelangt der Stickstoff an schließend durch die leitung 52 zur Leitung 33» wo er eich den von den anderen Leitungen herkommenden Sticketoff-anteilen anschließt« um denn itx den FärmeauBtauscher H" zu gelangen. ,

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BAD ORJötNAL

Die vier Wege dee Stickstoff β von de« Wärmeaustauscher 84 auf den Wege 32 echliefien auoh die Leitung 54 ein, durch -welche der Stickstoff zur Turbine T3 geleitet wird. Sr verläßt diese Turbine auf de« fege 56 und gelangt ebenfalls in die Sammelleitung 33. In der Turbine T3 fällt der Druck des Stickstoffs von etwa 255 kg/cm² auf 225.5 kg/cm². Diesee Druckgefälle wird ebenfalls dasu benutzt, mechanische Energie sum Antrieb des hydraulischen fördersysteme und der Verdichter bereitzustellen*

Die vorstehenden Ausfuhrungen dienten der Beeohreibung des Stickstoffkreislaufβ kit Ausnahme einte kleinen Hebenkreislaufe, der nooh beschrieben wird;

Zur Erläuterung der anteilmäfligen Stickstoffmengen, die auf jeden der erwähnten vier fege entfallen, wird im folgenden ein Beispiel angegeben, 'das auf einer Gesamtmenge von 4.1oo kg Stickstoff pro Kubikmeter gewonnenen reinen Wassere beruht. Diese Menge entspricht einem Volumen von etwa 32.500 Liter unter den Druck- und Temperatur-Verhältnissen, , die beim Austritt aus dem Wärmeaustauscher H4 vorliegen. Dann entfallen auf den ersten Weg, in dem die Verdichtung des Stickstoffs im Druckaustauscher A4 *- &4 liegt, etwa 18.500 Liter Sticketoffbedarf. Auf den als «weiten erwähnten Weg, der dasu dient, das entsalzte Hasser im Druckaustauscher A3 - B3 zu verdichten und die Turbine T1 antutreiben,

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BAD ORlQINAi

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entfällt demgegenüber ein Bedarf an 1.4oo Liter Sticketoff. Der als dritte erwähnte Weg, innerhalb deaaen die Kittel zum Antrieb der Turbine T2 und zur Verdichtung dea Dampfee im Druckaustauscher A2 - B2 gewonnen werden, weiat einen benotigten Sticketoffanteil von 41.2oo Liter auf. Damit entfallen etwa I.400 Liter Stickstoff der ursprünglich erwähnten Gesamtmenge auf den als vierten erwähnten feg, der zum Antrieb der Turbine T3 eingerichtet iat.

Die Leistung dieser drei Turbinen dient sur Bewältigung verschiedener Antriebsaufgaben innerhalb der Anlage, beispielsweise zum Antrieb der Verdichter, Förderpumpen, taktweiae betätigten Absperrorgane, usw. Diese Zusammenhänge eind in der Figur 2 schematisch angedeutet durch das gewählte Zeichen für eine mechanische Kupplung 57 in Form einer Linie aus verschieden langen Linienelementen, die von den Turbinen zu einigen (nicht zu allen,um eine einfache und übersichtliche Anlage, zu erhalten) FtJrderpumpen und Verdichtern führt. Schließlich besteht die Möglichkeit, einen eventuellen Überschuß an mechanischer Energie auch für Zwecke au8erhalb des Systeme zu verwenden.

Im f olgeniien wird der Paraff inkreialauf beschrieben, innerkalfc* Äesaen daa Baraffin im Wärmeaustauscher H2 die Sola aufheizt und selbst wiederum duroh daa«tntaalzte Wasser im Wärmeaustauscher H3 erhitzt wird.

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BAD ORlQtNACf -^

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Die Beschreibung dieses Kreislaufs setzt dort ein, wo auf dem fege 58 das heiße Paraffin in den 'Järmeaustausoher H2 eingeführt wird. Bort erhitzt das herabetrömende Baraffin die auf dem Wege 1o in den wärmeaustauscher H2 gelangte Sole. Die Eingangstemperatur sowie der dazugehörige Druck des heißen Paraffins betragen in der leitung 58 etwa 4oo bis 45o°C und 225 kg/cm². Das Paraffin verlädt den Wärmeaustauscher H2 auf zwei verschiedenen Wegen, nämlich durch die Leitungen 6o und 62,von denen die letztere eine niedrigere Füllungstemperatur aufweist. . .<-

Der Wärmeaustauscher H2 gehört gleichfalls wie die beiden anderen 'lärmeauatauscher der Bauart an, die im Qegenstroaprinzip mit direkter Berührung der austauschenden Medien angelegt ist und vorzugsweise einen Satz Leitbleche aufweist, der später noch beschrieben wird.

Es wird noch einmal darauf hingewiesen, daß die Sole auf dem Wege 1o in den Wärmeaustauscher-^ eingespeist wird. Dabei weist die Sole eine Temperatur auf, die in einem Bereich von 28o°C bis 35O⁰C liegt. Im unteren Teil dieses Temperaturbereichs weist die Sole ein größerea spezifisches Gewicht auf ale das Paraffin. Infojlgedüpsen at rom en an dieser. Ji^lle des , Temperaturbereichs die Sole und das Paraffin parallel in der gleichen Richtung, nämlich abwärts, in di-rektem BerUhrungskontakt miteinander.

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BAD OFHGINAt. .

Fttr den Fall, daß das fesser mit einer im unteren Teil dee Temperaturbereiche gelegenen Temperatur eingespeist wird, ist eine besondere Art der umführung durch folgende Anordnung vorgesehen* Innerhalb dea Wärmeaustauscher« H2 ist ein konkav geformter, unten offener Leitring 64 eingesetzt und darunter ein· oben offener ko^vBi geformter Lei tr ing €$ angeordnet und unter diesem ein ebenfalle oben offener konkav geformter Leitring 67 vorgesehen. Diese Anordnung hat zur Folge, da8 die abwärteetrottende Sole und das ebenfalls abwärt eströmende Paraffin In enger· Berührung durch den Innenraum des Ringes 64t den AuBenraum dee Singes 66 und das Oberteil oder die Aufienseite des Ringes 67 durchströmen und das Paraffin während des ZurUcklegens dieses gemeinsamen Weges die Sole aufheist. Wenn beide das Oberteil dee Ringes 67 erreichen, ist die Sole* auf eine Temperatur aufgeheist worden, die sur Folge hat, daß -die Sole nunmehr leichter als das Paraffin an der gleichen Stelle ist. Daher strömt das Salzwasser anechliefiend durch den mnenraum dee Leitringes* 66 bis an dessen oberen Rand und von dort weiter aufwärts durch den %rmeaustäuscher H2. Während sie diesen Weg zurücklegt, unterliegt die Sole weiterhin der Aufhellung des herabströmenden Paraffins.

Wie schon früher angedeutet wurde, tritt die Phasentrennung bereits teilweise in dem Wärmeaustauscher H2 auf. Daher besteht der Inhalt dieses Wärmeaustauschers aus einfließender

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BAD ORIGINAL

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' - ■- 32 - ■ · ■

Sole> Wasserdampf» s&hr konzentrierter Sole, Paraffin* Seü3krietallen_D Calciumsulfaten and K&rboa&ten. Die Dichte dieser Substanzen hat zur Folge, d&S sie eioh absetften und uan Wärmeaustauscher auf folgende Weise verlassen! ·

Der Wasserdampf steigt bis zur höchsten Stelle de»

austaueohers auf und verläßt diesen auf dem Wege 12, wie. schon früher beschrieben wurde. · ■

Die konzentrierte Sole wird bis auf eine Buhe aufsteigen, in der der Abzweig 68 liegt. Sie wird dabei¹ den WärmeaJl8~ tauscher auf diesen <?eg verlassen.. In der eben angegebenen Höhe ist im Innenraum des Wärmeaustauschers H2 ein Absetjsbehälter S2 angebracht und ait einer Abdeckung 69 ausgarüetei, um die konzentrierte Sole abzuführen und die a^gesetete Soll gleichzeitig gegen das niederetrumendo Paraffin m sohütstn. Die konzentrierte Sole rerläöt den '.Täroeauetauscher H2 auf den Wege 63 und gelangt in,den darauffolgend angeschlossenen Wärmeaustauscher H5, der später im einzelnen beschrieben wird, damit dort das Salz in Kristall*orm auegefKlIt und di» dabei freiwerdende färaie gleichseitig zur Aufheisuii^ b*w. Yorheizung- des Stickstoffs genutzt werden kann. Da· im KHr*- meaustauscher H5 atio 4er konzentriertos Sole gfwaaaene Utes« ser wird auf des lege l't ' *. cieo, iy^r'c »isfeßtiseher H2 führt ic foria ψοά fecioli« " ·« t ' m'l^ii Γ ' of ,»ir @pftt#r fkvidi

BAD ORIGINAL

- 33 -

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H.U"i gelangt; ia. dsH Wäir'M^^-iiifeai'iaea^s'-Hj-ä w^ --; /os $.&$ r&i-

Ein Teil des Paraffins verlaßfe das VSrae 4-J3 ¥ege T6 durch-ei»e-A'iffan/chaube, die ..ί"ί"^:ΐ-::⁵3η^8 Mitodtmg besitsst, «!»ί-'iülto

_: . : 00-9825/156.0. BAD ORIGINAL

tauscher Α5 - BS, wo eeifö Brwcfc ve?u S45 kg/ca² auf 2ΐο Jrg fällt, ¹WQTIaBf* te 13::-^ir;*w%*K^Ji*>^ ^i: mm %~ ;» 7'i_Y ι.·:ν.

; ■".; .H-It des« au.i' äti:. 3tig-.i 74 %ia:fi-<.%'; vp.lüh ... λ-. "^; _;· _r ias üuaaiamenfliüßii. JSiM T-^iI ^iM auf dem V^,-.-.,.■ ;■; -. ..:■ '-lgt uiid gelaßgt zu. defi^ Di-u.elLa^st^ngGlior¹ Au "ϋ*:^; ■-. ·"
rt-auf dem ^fege 32 ^ur Leitung* T8. Bem^egent;-^·" -.U--- ^:.i die restlichen AnualXe dea Britolrausbausehe»· ai - iio g3L· sotlaiin dem Weg 76, äu^cu'-.jiüi'Sii d&n EH?.i ί.ϊό :■ i'2 ^?i tiisiii gleichfalle ant ?'.öm ^o^ f>8 w--eü€r ic -V.-it "Wi!,^scr

BADORlOlNAf

~ 35 -

tatteoitei* B2 «inu

ist aooii %i& Heißerer

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ds&pf -in Beaält#r 31 in «raitMS* „'■ :,&yhu!t «lies©© kleinerem Partiffiakrelelauf» #i*& dl® Itaaffla iurel tie 83 na einer aüterfaalb dtr ^cc d«s «1 pÄrmffiftkreiel»iif bwatt**teK, iUaenesi^ei^itiSue '^ gelegenen Stel-Ie ta dea mreeettetauiÄ^äiir· Ή3 elmgefStot. Biesei* teil verltfit dea «timeituatauac&er 13 -■-■■'■■■ ä@a >feg etrÖÄt «Inen weiteren-BruokmuetttttBi L ; 17 * M_s Se^ 4er g ohen ,Bl»*rt wie die IXrttckattetauecher A5 ■ β ffiiS 16 ^;: B6 «ngtfcSrt. I* Druokmuötftusoher A7 - BT fällt de? l^aefe i©s Ba-. raffln« von 24$ kg/ear (da« ist der ueituagainiek ier teitiiia 84) auf etwa 226 kß/ca² ionerhftlb der AuBgangt»lfeitUK% 86. fm dft« laji«i*iß ta dta Behälter 31.

Die at1üt*te 3ole and der ffaaserdaftpf rub dem Warneauetau« aoaer £K gelangen «saf de* fege 12, in dfee Unterteil eines harisotttal^aler geringfügig aua der Horieontalenjgeneigten Behalt ere SI_f„ wie bereite tmher angedeutet. Bas I>nvt\tiln alt« d*r SeJtung 86 wiTa dar ob ein Rohr 88 in den. ob ersten Bedes "%ίtiHtprB SI eißg©Cfsli^"'° c Frifeeriißlfe ßee I?c?Ief® 80

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BAD ORIGINAL

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nets--- uns JfÄlffiate^iai 92 öaä dea !iaeatis 9o selbst stetig. W *.i»eaä dingte Το-ϊ^ϊυ« äX'Jbtitet sse sSeefrs; "das Paraffin -den e^i'wärtseteigsnäea 3&$g97äsaipf * es »iaS alle Salzkristalle, ■:iö Tön eiagetoäsgiiatjp &oohkott!ee&trierter Sole herrUhres* dttreiä diese Hmesaf life* abgeschieden, werden oder vom Baapf selbst? durefe &&> f ais|>fe3?atEFaB®tieg auf 432⁰C oder aooh darüber abgeesiileden werden« w®L2h% T«operator über der 3ättigungetemperatur liegt. Die -Phasentrennu&g wird In'dem Behälter St zu Ende gei&tarf*. I*er rein® Haseerdcsa^f verläßt dea Behälter auf tem Weg® 14» »ed ins Paraffin tritt auf dem Wege 94 aus diesem Behält©? stas* itef des flelcke?! feg, Q&nliah durch die Leitung 94« vo^lecee-n auch ti;*-«» oalsifes/ioliallteilohen- den'Behälter, Biese wsa-äen. jeäöch earefi fi©a.iJba©t^behälter S3 in der folgenden Weise aufgenommen·■

3Ji periodischer &rbeitaweiße ba»« taMwsise wird der behälter S3 über die -2aleitur;£ 96 mit, ier Leitung 94» beispielsweise \ib9T- aiii in der 2i*iefianag aiöat dargestellte«. Ventil, verfeMeR.-,, e& öt^ c e~ Äl-o«%'t.lKiÄlter S3 von dem Behälter 81 Fföj,^sG.f>^ff"is:. -«afr-"'Vafc*¹ V-n» 'Ih^ ein© kleine Menge icrietallisierfeGs .ffals en*'?;«ν - i'^^r '^ '-'.«ffe setssea eioh im Behälter S3 is tmi-eren I^-p) f ν -■» <3-©ηΛ das Parafft»

obeß sühwismfe. in '^m ά¹ **;/«- i' -v/ 9·' des Behälters S3., Die le-it'J' - * /nt - sj' ?" ' i-atimg 94 ver~

bttiideii. Att-f - .ύ&** ■ --w ⁵<" ier 83 perio-

di*jeii »it «Jer- SaivsEg 9*- '-.' e^tiifti^iLc «l^. ir&raffin gelangt.

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BAD ORIGJNAl*

über die Leitung 93 zurück zur taitung 94t -^M tile'SaIa- kristalle aetsen sich sämtlich si-it eines- Isloiaen. '

Beimischung von-Paraff iß am Böden'des issilA'Sc:·?© 153 ^, Die ser Bodenaatz kann in
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Das. s&g.dys? Seliältßi* 51 aef -ä^ü 3W <aisf · ft ^ icg/

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steas auf eiae Temperatur" ύοέ, 432⁰G 'eitiitsaa

&tar clsr Sole' Mty/el^t ets?s 42Q^U^ ö^i dsa dort gegebsaen Briiofc^aKiältaissea» J?alls ©s '-κ;\£&κί5χύϊο1ι ist j kann siisätaiisfe. ein .ErSiitser aii'i ^τ/@2.^ϊΜΛ1ϊϊ«.1:μ^.·;ιβ:1^ kleiner Leistung .in den .lefcs5Gg®aaöß.iieö- lfeiaffiiafeüi:j'/-.;:«.is -^iag®-- ■ ordnet werden^ ni& aie'. %&&$&?/-£&*>? 4oa .Ta^Hf::. I^a J.i- -ΐ;» f!tp Zweck erf oru-arlitAeE MaSa '^ϊ. eiriiSliöii, . .

BAD ORIGINAL

Im folgendeλ werden die Kreisläufe ä-ar konzentrierten Sole uad der SalsEkristalle

Die konzentrierte Sole and die g werden auf «Is» Wegs 6f* &ü's tlsa Mrffita^t&asohei· H2 entfernt Salskrietalle und kleiti:* Pa£'*£finafcs:\:'yAii₍ dia iß den Behältern SI t*aä S3 abgeeetat worden fsiM* werden torch «U-s leitung loo beseitigt* 'Bie Seitywig ι r*e rundet in die JUeI--tttng 68. Beiäe führen sii des WämeaiHite^sühsr H:> über ©i.*i.s BiÄaprit2pi?ap3 11. Ir öleaer Einaprxtzpiaape wird die Kon-' sseiitrierfie Sole mit ä-m ifbei*-die Ssis'^af 1o2 zugeftihrtaft auroh den.ErMt-aer F3 Hiifgeli^iiäteü f-ijaofj der eine Te von etwa !5OG⁰G aufweist, c^/ds^
aeli€r H5 eiügespri'bi: !=, Der Wasse
3ole liegt grSitenteiis in Ihampfforsri vsn? und Tecläßfc den Hförmeaustattscner- H!l auf dem Wsgs 1o4. Bisser Daiapfanteil wird durch den Verdichter QZ von einem Druck von etwa 224 kg/eis² auf einen Druck von etwa 226 kg/cm /erdichtet. Ein Teil dieses überhitzten und verdichteten Dampfes gelangt auf dem Wege 7o in den Wärmeaustaueeher H2, und der andere Teil gelangt über die Leitung Io2 ir* clan eben beachrieböaen Kreielaiif fflib äeu Erhitzer ?3» 4er Eiäsp*ⁱitzpucipe .11 untl von dor ι- iiUTc-Uök in ä&u ^rmoaiistauachör 1!5* Bas SaIa uad ain kle XiBV Äüliuit der koiisöiifeiertisii »iole_ä file übürwio^eM Magn aala> euthUlt, setzen 3.i.oh iu doia Wäraeattsta-:i--"sehoi* IB ab

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F let erale: :licb, *iai iofolg· der Verdichtung dee reinen aeserdampf β. im Druckaustauscher A2 - 82, wo sein Druok voi^em Einsäte auy Srhitsung dee Paraffine im ftäxtieauetau» BQhBT H3 erhöSrfe *ird_? dee ^weiittoese "-problem in der früher angegebenen Weise Überwanden Wirt» Durch eine weitere Verdichtung dee reines, 'feseere, de.B nun flüssig iet# in DruckauBtaueohBr AJ - B3 und durch eine entsprechende Steigerung des Drucke i@s Stickstoffs» der durch da» unter Brück stehende %eeer erhitzt werden soll» eteht ein »ueätelioher Betrag an mechanischer Energie» der durch den Einsatz der Turbinen 7t» T2 und 73 bereitgestellt wird, zum Antrieb.für Förderpumpe!-;, Verdichter, taktweiee betätigte Abeperrorgane, usw. zur Verfugung. In einem früheren Vorschlagt nach-deii diese zuaätzliche Verdichtung nicht ausgenutzt wird, treibt der Stickstoff durch seine Entspannung eine Turbine an, deren Leistung derjenigen der Surbine Ϊ3 vermehrt Um das t t/2-fache der Leictung von der Turbine T1 des vorliegenden System* entspricht. Der für die stteätsllohe Verdichtung erforderliche Energiebedarf ciieses Systeme entspricht praktisch der Aufnahmeleistttßg äem Bruckauetauschers A3 ~ B3» die ainhalb der Leistung äer furbiue Ϊ1 ia dem oben gemannten 3ysteia aus» macht. Das ergibt einen nutzbaren sn-gätssliehen Energiebetrag pro Eeiteioheit in de» neuen System, der mit der Leistung der Turbine t2 veraiindert vm die Hälfte der Leistung

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▼on T1 vergleichbar ist. Die Leistung der letztgenannten Turbine iat sehr klein. Sie beträgt weniger als 15 5? der Leistung der Turbine T2.

Di» Erhitzer FI, P2 und F3 werden dazu benutzt, der Anlage zusätzliche Wärme nach Bedarf zu liefern. Der von jedem die-θ er Erhitzer im Hinblick auf die gesamte zugeführt β Wärme aufgebrachte Wärmeanteil kann verschieden sein und beruht auf dem Jeweiligen Entwurf- Es ist jedoch ersichtlich, daS eine Steigerung des Wäraeanteila an einer Stelle der Anlage ein Nachlassen des Wärmebedarfs an anderen Steilem zur Folge hat. Ss wird noch angemerkt, daß die von den .Erhitzern aufgebrachte Wärme zweckmäsaig den höchsten erforderlichen Temperaturbereichen zugeführt wird.

Wenn der Druck des reinen Wassers und dee Stickstoffs eine zusätzliche Steigerung erfährt, wird daher der Betrag an mechanischer Energie, der innerhalb der Anlage erzeugt wird, erhöht, wobei sehr wesentlich ist, daß die in Form von Wärme zugeführtβ zusätzliche Energie einer Umwandlung mit wesentlich höherem Wirkungsgrad unterliegt. Dieser Gfewinn an mechanischer Energie steht zum Antrieb für hydraulische Pumpen, Verdichter usw. zur Verfugung.

Die hydraulischen Vorrichtungen und Systeme, die in den Figuren 3 bis 6 dargestellt sind, sind bisher und im folgenden stets mit "Druckaustauscher" benannt_f da hier Braels zswlseiien

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»wei Medien auigetauecht wird, and *war in vergleichbarer Weise wie bei ^flWtir»eau8tau«caer3% innerhalb derer HUme zwischen a«ei Medien ausgetauscht wird.

Bevor im eineeinen auf das Systam S-D, das zum Fördern des Salzwassers and zum Backgewinne;! des Stickstoffs dient und in schematischer Darstellung in Form eines Rechtecks in Figur 2 und später in Figur 6 dargestallt ist, näher eingegangen wird, ist es zum besseren Verständnis des ganzen Systems zweckmässig, zunächst die einzelnen Vorrichtungen eine» Druckaustauscher und das zugruide liegende Prinzip zu erläutern, die ^n den Figuren 3, % und 5 dargestellt sind. De^n die Grundlagen der letztersn treffen auch auf das

System S-D zu.

Die in Figur 3 dargestellte Vorrichtung läßt das Prinzip am besten erkennen. Es wird daran erinnert, daß diese Bauart auch für die Vorrichtungen A5 - B5, A6 - B6 und A7 ~ B7 in Figur 2 gilt. Eine Beschreibung der Vorrichtung A5 - B5 wird daher auch die eben genannten Vorrichtungen erklären.

Ferner wird daran erinnert, daß das heiße Paraffin mit einem Druck von etwa 245 kg/cm in dei Druckaustauscher A5 - B5 durch den Eingangsweg oder die Singangsleitung 76 eingeführt und auf dem Weg bzw. der Ausgangsleitung 78 bei einem Druck ' von etwa 226 kg/cm ■ von dort waitergeleitet wird. Außerdem wird kälteres als das latzjgenainte Paraffin bei einem Druck

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Di3 Ventile ?1 und V2 können taktweiee betätigt werden. Bine taktweiee Betätigung bat sur Folge, daS jedes Ventil in bestimmten Zeitabatänden umgestellt wird, so dafl ein Ventil eine zeitlang die in Figur 3 dargestellte Stellung einnimmt und dann nach einer Umstellung während einer anderen Zeitspanne eine andere Stellung einnimmt. Dann ist die Einlaßleitung 76 mit der Leitung 76" verbunden, die Aueg*ngsleitung 78 steht dann in Verbindung mit der Leitung 76', die Eingangsleitung 6o ist mit der Leitung 6o' verbunden, und die Ausgangeleitung 74 steht in Verbindung ait der Leitung 6o' ·.

Im Betrieb sind beide Kammern A5 und B5 mit Paraffin gefüllt. Die Betriebsweise des Druckaustauschers A5 - B5, ' der in Figur 3 dargestellt ist, ist folgendes

Wenn die taktweiee betätigten Ventile Wund V2 in der in der Figur 3 dargestellten Stellung stehen, ist die Eingangeleitung 76 mit den Oberteil der Kammer B5 und die AuslaBleitung 78 mit dem Oberteil der Kammer A5 verbunden. Xn ähnlicher We ieβ steht die Eingangsleitung 6o mit dem Unterteil der Kammer A5 und die Ausgangsleitung 74 mit dem Unterteil der Kammer B5 in Verbindung. Auf diese Weise wird der etwa 245 kg/cm² betragende Druck des Paraffins aus der Eingängeleitung 76 auf das im Unterteil der Kammer B5 befindliche Paraffin wirksam. Dieses Paraffin, das verhältniamässig

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kühl ist, ist auf dem Wege Über die Eingangsleitung 60 bei einem Druck von etwa 226 kg/cm zugeführt worden. Das Paraffin im unterteil der Kammer B5 wird in der genannten Weise aus der Kammer durch die Leitung 6o' und das Ventil V2 bei einem Druck von etwa 245 kg/cm gedrückt. Dieser Druok wird in dem Verdichter C5 auf etwa 245.5 kg/cm erhöht. Dieser Druck entspricht dem Leistungsdruck: der Leitung 74. Von dort gelangt das Paraffin,wie bereite früher beschrieben,in den Wärmeaustauscher A3.

Ebenfalls unter den Bedingungen der in der Figur 3 dargestellten Ventilschaltung gelangt das verhältnismassig kahle Paraffin durch die Leitung 60 bei eine» Druck von etwa 226 kg/cm² in das Unterteil der Kammer A5. Dadurch wird das im Oberteil der Kammer A5 befindliche Paraffin durch die Leitung 76* · und durch das Ventil VI bei gleichem Druck, das heißt bei etwa 226 kg/cm² _t aus der Kammer herausgefordert. Der eben genannte Druck wird durch den Verdichter 04 auf etwa 226.5 kg/cm² zur Weiterleitung in den Wärmeaustauscher H2 erhöht, wie bereits früher beschrieben wurde.

Wenn nun die Ventile V1 und V2 für die Dauer dee zweiten Teils eines Arbeitstaktes umgeschaltet werden, nehmen ihre Verbindungsleitungen die oben erwähnte andere Stellung ein. In dem Augenblick, wenn die Leitungen umgestellt sind, wird der höhere Druck des Paraffins aus der Leitung 76 auf das Oberteil der Kammer A5 wirksam und fördert das Paraffin aus

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dem Unterteil der Keiner In die Auegangeleitung 74· In ähnlicher Weise wirkt das unter niedriger·» Druok siehende Paraffin aber die Eiagangsleitung 6ο auf daa Unterteil dar Kammer 65 und bewirkt eine förderung des im Oberteil dar -Kammer befindlichen Paraffine durch die Anafangaleitane 78.

Ee ist ersichtlich, daß die Arbeitsweise einer doppalt wirkenden Pumpe ersielt wird, wenn die Ventile 71 und V2 taktweise von einer Schaltetellong in die andere umgestellt werden. La ersten Teil eines Arbsitetaktes wird daa Paraffin aus dem einen End· Jeder Kaviar gadrflokt und durch daa andere Ende jeder Kammer eingeführt* 2k anderen feil ainea Arbeitstaktes wird das Paraffin aus diesem zweiten Teil der Kammer herausgeführt und Paraffin in den erstgenannten Teil der Kammer eingeführt.

Das Volumen jeder Kammer A5, B5 ist grtsser als das gesamte Durchflußvolumen des Paraffins während der beiden Teile eines Arbeitstaktes, so daß stets eine bestirnte Menge Paraffin innerhalb der Kammern bleibt und als eine Trennschicht zwischen den verschiedene Temperaturen: aufweisenden Anteilen

durch wirkt. Die Durchf lußaenge kann j β weile/auf thermos tat ieohe Weise überwachte Furderpumpen (nicht gewieft), im Hinblick auf die Temperatur beispielsweise an den Auegangeleitungen, kontrolliert werden.

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Jede der Eimern A5» B5 kenn etwa 3 Meter lang «ein and einen Xanendurobjaesser ▼« etwa So cm aufweisen, für die Be-■eeeHftp der Taktseitsn der Ventile Ti und ?2 werAsnvfttr jede Sonaltstellittg et«« 5 Sekunden Yorgsaehlageiä. Zu£ Oberder Ventile YI and Y2 kann eine Kurbelwelle ange ordnet eein, die doreh einen beliebigen »»elmieohen. Antrieb' dea S^ateas bewegt wird· Bleue TOTgeschlagene Kurbelwelle ttnd Ihr Antrieb eind in figur 3 eoheeetieca iargeate'3E and darch die BesttgaBeiohen 118 and 119 angedeatet.

Di» Toratehenden Angaben über die XaBxermimcsraangen.anA über die Beftesaong der taatiltaktseiten and üb«r die Steaemittel dafür tonnen ebenaogät aaf die enta^rtonend^m Hsoiente der hydraill.ÜiOhen f^rri^iliaiigem der figaren 4 tmd 5s die aaci-ateheäd beaehrieben eind» angewendet «rerdene ..

Die in figur 4 dargestellte Vorriohturg mm Anetauisclien vor. Druck gehurt einer Bauart an, die nioLt eo einf^oh ist wie die in ?igor 3 dargeiitell^. Die Vorrlofeiimg säen Figur 4 ettta^rioht der Bauweise, die für den Itraekaaetaaseher A3 - B3 ▼on figur 2 gilt, in dea das entealste flaseer auf des Veg@ oder durch die leitung 2o bei eines Druck von etwa 249 kg/em su - und auf din Weg· oder iiaroh die leitung 22 bsi eine» Bruok Ton etwa 35 kg/oei² abgefUfert wird, üi ähnlioher W@lme wird Stickstoff bei eine* Druok von etwa 259 kg/cm auf den W«§® 42 su und duroh die Leitang 44 bei einea Druck Ton etwa 245 kg/cm² abgeführt.

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fichtung nach Figur 4 weist swei Kannern Aj und B3 aiaf. Is 1st dort ein Paar tatetweise betätigter Ventile ¥3 und ¥4 angeordaaV^&Lii ähnlieh den Ventile· «T1 und ¥2 nach Figay 3 aufgebaut sind. In der in Figur 4 dargestellten Schaltstellung der Ventile wirkt der Stickstoff aus der Elngangeleituiäg 42 mit einem Druck, der von 255 kg/oe auf etwa* 755,5 kg/em durch den Verdichter 06 erhöht worden ist,auf das Oberteil der Dammer A3» In der gleichen Schaltet ellung wird die Ausgangeleitung 44 f U* den Stickstoff alt den Oberteil dos» Kassier B3 verbunden. Af&ees*d«a wird entsalztes Wasser durch die Bingaegaliitung 2o bei eine« Druck von. etwa 245 kg/cm in das Unterteil der Kaaaer B3 eingeführt. Die Auegangeleitang 22 für dae entsalzte lasser wird mit dem Unterteil der Kammer A3 in Verbindung gebracht. In dieser Schaltstellung der Ventile wird entsalztes lasser aus dem Unterteil der Kammer A3 durch die Auegangeleitung 22 gefördert, und zwar bei eines Druck von etwa 255 kg/cm » und Stickstoff aus den Oberteil der Kamer B3 durch die Aus-

in

gangsleitung 44 bei einem Druck von etwa 245 kg/cm abgeführt. Diese Furdervorgänge werden auch durch die vorstehend· Beschreibung der Ausftthrungaform nach Figur 3 erläutert. Wenn die Ventile V3 und ¥4 während eines anderen Teile eine· Arbeitstaktes auf eine andere Verbindung der ihnen angeschlossenen Leitungen umgestellt sind, verlassen vergleichbare Fürdermengen dl© Kammer», jedoch von entgegengesetzten

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räumen. Mit anderen Worten gleicht ai*eh-die* Arbeitsweise dieser Vorrichtungen einer doppelt wirkenden -Pumpenanlage.» wie bereits mit Bezug auf 3?igar 3 erwähnt w&rde*

Die Vorrichtungen» die in.Figur 4 .dargestellt sind,, weisen jedoch besondere Absperrmittel ti£r toeite Κ&ψιλθτώ, 13.und B3. zum Öffnen und Verschließen, dieser Kamaera. gegealber dem- . Eu- bzw. Abfluß der beiden** «t&ggim^fähigen. Heiles wäliremd geeigneter Zeiten auf« 33ie.se Äfesperrorgaae srfeailee, -sicher» daß 'das-eine- strömungsfähig-e Medium (beispielsweise der Stickstoff in eier ieXtiiüg 42) aieh-fe dureli ä@B iinelaß» Äes¹ für das andere atrömuagsfähige-Medium■ irer-gs-Be-liaa is\_r ausfließen kana und umgekehrt*. Biese EassmBai-'Äbepsr^OK'gane siai für die Bauarten nach Pigui» 3 nicht erfördgruslig ias. dort' .die beiden im Austausch miteinander ststisEdea leiiea äem gleichen. Stoff angehören und lediglich verschiedene Temperaturen aufweisen« Bailer.ist aia« teilweise ¥ermi.ielii3ag der . beiden strömungsfähigen Medien dort oh-ie weiteres zmsulasaen«

Die vier Kammerventile in den zwei Kamaern A3 unä' B3 sind allgemein mit vi, v2, v3 und v4 beaeicanet. Sie äiad siatlich schwimmerbetätigt, so daß sie in Abhängigkeit Tön einem bastimmten Wechsel des Standes des strömingsfähigen Mediums schließen. Jedes Ventil wird, wenn keiae andere Beeinflijteeung vorliegt, durch eine Feder in offener S

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Ί 5423.51

- So -

Die Bauart der eben gemannten Sammerrentile wird alt Besug Auf das Ventil v1 la ?igur 4 erläutert. Das Tehtil ύ1 einen Behälter 12o auf, der mit Jle4iu* aus dee in der Kammer befindlichen etrumungefüiigen Medium gefallt ist, das · entweder entsalztes Sasβer oder Sticketoff 1st, aber vorzugsweise Stickstoff. In dem oberem Teil dieses Behälters ist eine öffnung 125 angeordnet, um den Innenraum dee Behälters mit dem Innenraum der Kammer für einen freien übergang des atrömangsfähigen Mediums zu verbinden. Das Ventil wird von einem Schaft 124 gehalten, der durch eine öffnung

im Oberteil der Eammsr A3 geführt ist. A&£ diesen. Schaft 124 ist ein Anschlag 126 angeordnet, Bb@r den sich der Schaft asif dem Oberteil der Kammer sTeettttäst, damit der freie Durehgangequersehaitt &®& ¥entile bs^east iat. Das obere Schaf teade w@iet ®±n Gewinde auf, atäf άζ* eine Schraubenmutter aufgeschraubt ist. Eine Schraubenfeder 13o ist »wischen der Schraubenmutter 128 und dem Oberteil der Kammer angeordnet. Diese Feder bringt eine zum Tragen dee Behälters 12o genügende Druckkraft auf, wenn der Behälter Kit strumungsfähigem Medium, beispielsweise Stickstoff, gefallt let. und der Behälter auf der Oberfläche dee reinen Wassers schwimmt, wenn dieses vom anderen Ende der Kammer A3 aufsteigt. Der Wasser- ι spiegel steigt so lange, bis das Ventil die öffnung im oberen Teil der Kammer A3 verschließt und eic weiteres Aueatröaer des Stickstoffs und schließlich das Ausströmen des Hassers

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laßt den ia Oberteil üwr feüsasF feef ißd ,isliem Stickstoff

se,

g©ieagt ist

schnitt der.im oberen Teil ä@w Kammer 13 befindliche Öffnung ▼erschließt.

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Ϊ542351

Aus den vorstehenden Ausführung®ώ ergibt eich, daß der liipiagsdrttet: ü@s Stickstoffs lcaesn&lb der Leitung 42 daeu benutzt wird; äae fceaer durch ate insgjaegBleltuiig 22 tu drücken,und ewar mit gleichem Brüsk, In SImIieher Welse wird der EiugpaBgefeiek dea Wassers Ie d©r Leitung 2o" dasu benutzt, den Stickstoff durch di® Leitung 44 «i drucken.

In dem auf den etien beschriebenen Teil f olgenden Zeitraum eiziee Arbeitstaktes werden &ndei⁼w l®rh±näungen zwischen den an die Ventile ?5 und Y4 angeecHoeseßen Leitma^en hergestellt, um ÜMlieke Bedingungen mm sehaffeß» jedoch !«mter umgekehrten νorseichen. . .

Es ist ersichtlich, daß die Anordnung voa eohwimmerbetätigten Ventilen in den Kasimern A3 und BJ bewirkt, dafl die Kammern verschlossen werden, sobald der Spiegel des innerhalb der Kammer befindlichen strumungsfä&igen Mediums von der ent» gegengesetzten Seite der Kammer aufsteigt oder absinkt, und zwar bis zu einer Stellung,' die in der Nähe einer Ausgangsöffnung der betreffendem lammer liegt. Auf diese Weise 1st sichergestellt, daß die Ventile so schließen, daS ein etrömungsfähiges Medium nicht durcä eine Ai egangsöffnung fließen kann, die ihm nicht sugedacht ist.

Der in der Figur 5 dargestellte Druckaustauscher erläutert die Bauweise sowohl der Vorrichtung AZ - B2 als auch der Vorrichtung A4 - B4 nach Figur 2» Zur irklirung der Anordnung

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BAD

und der Betriebeweise dieser Vorrichtungen irird auf die Vorrichtung A4 - B4 Besag genoHnen, deren Aoordmmg in figur 5 dargestellt ist* Ea wird, jedoch daraaf Miigewies9»_s daß die Anordnung der Vorrichtung A3 - 32 der ebeajfaptaaifaten sehr ähnlich iet, jedoch mit ''verschiedenen strlfiaimgsf ähigea Medien and etwas abweichendem Brttekea "betrieben* wird*·

Es wii-ΰ daran erinnert, daß iß dtea lracikaiietoaiigolie^ A4 ~ B4' verhältnismässig heifs^ Stickstoff mit eiasia Bsrael: yqu etwa 255 kg/cm auf dem ifeg^'bzw. duiroto. die-lfeteeg. 34"g Wenn dieser Sticket off «lan Weg hzw*, die· im

betritt, iat sein Druck auf 2253 tegfew'" > ^"t >. durchströmt äen Brwofeawstaaseliei? A4 «■ I¹*¹ * <_ ^ kalter Stickstoff mit »aem ümok vca *. -* C" ^/^i² .durcli die' Eingangelei tang 28 zuströmt ? »m ^ τ ^r ij ^T druck innerhalb der Ausgangäleitung 3© uii "~ ^i/' »r wird.'

Der in der figur 5 iargeateilii© Briielraiiafs^sokei⁵. safaSt swei Kammern, die jeweils-'aus-zwei Kanmerräcaen feestekeia,= Eine Eaa mer verf ligb über die Kamm©r-räame A4 unö ä-*4» äie b'@ide - dicht-oberhalb des-Bodens durch die leitung 15 ο verbaMsa sind.. Die andere Kammer weist die Eammerräume B4 und B'4 auf ₉ ..iie la ähnlicher Weise wie die beiden anderen" Sammeirriwae*' -dicht halb des Bodens durch die Leitung 152 Verbundes siai» Im Unterteil aller genannten EJammerräume befindet sich Paraffin, einschließlich der, Innenräume der Verbindungslei^ag 15© und 152.

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Die verbleibenden freien Httuee innerhalb der einseinen Kamnerrttume sind sar Aufnahme 70η Sticketoff beetiwnt, der über die Leitungen 34 und 28 Kugefahrt wird. Jeäa der Kam-Berräume weist ferner im oberen feil ein Schwimmerventil v5, v6, v? und vS auf, die dem schwimmerbe SStigten Ventil v1 von Figur 4 ähnlich sind. Das bedeutet mit Beeug auf das Ventil v5, das ein derartiges Ventil einen Behä ter 154 aufweist, der unter normalen Bedingungen mit Stickstoff ge™ füllt ist und an seinem oberen Ende eine öffnun,. 156 aufweist, so öaB sein Innenraum mit am KtmsiQTlnnenvaum verbunden istf ferner einen Schaft 133, eine SohrciLiberdreder 16o, ei^.:- einstellbar® Sebraubenmatt^r 162 HEd einen Anschlag 154t der den freien Bureh^i^eqäiöresiifcitt durch eine zugeordnete Qrenzstellung fiir das bewegliche Ventilgiied begrenzt. Ί3&® Ventil wird unter normalen Bedingungen dann in offener Stellung durch die Feder I60 gehalten, wenn es auf der Paraffinoberfläche schwimmt. Sobald der Paraffinspiegel steigt, verschließt das Ventil die Öffnung im oberen Teil des betreffenden Kammerraums.

Ein Verdichter 07, der eine verüältnieuiäsaig kleine Leistung aufweist, ist in der Eingangsleitung 34 zwischengeschaltet / und kann lediglich den Durchfluß des neiden Stickstoffs durch die Vorrichtung aufrechterhalten. Bin anderer Verdichter 08, der gleichfalle eine verhältniamäeaig kleine leistung aufweist, ist in der Ausgangeleitu&g 36 «wiaehengesshaitet

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dargestellten Schaltstellung stehtt

Bar rerhaltnismaseig heiße Stickstoff ,gelangt ait einem . Druck von etwa 255 kg/em über den Verdichter 07, der aar Förderung dee Stickstoffe durch die Vorrichtung dient, and Über das Ventil 75 auf dem Wege durch die Leitung 34 in den Kammerraum B4. Während dee gerade beendeten Arbeitstakte· wurde Über die Bingangslsitung 28 ?erhiU.tni*K&eaig kalter Sticket off mit einem Druck too etwa 22*» kg/cm* in den Kutter» raum B*4 eingeführt. Au£&Lsse Weise wird der ejjva.2^5 kg/cm² betragende Leitm&gaarmek άΦΤ M.n^m%9l^t^ang 34» Teraehspf um den verh&ltnienllssig kleinen Brmcksuwftoh» ron de» Vei^iohter 071 auf dae Paraffin in dee Ia«aer2?»!s_ 34 wirk·*·· Infolgedessen steigt das Par&ffin ia dem Wmm®remm B'4 «af, und drückt den kalten Stickstoff aber Ims }ünweg¥entil 172 in die Ausgangsleitung 3c mit einem ?,.r^ük irm «twa. SHS kf/eB * Dieaer Druck wird auch auf Sae Bin^@gyü^til 17e wirksAKf dadurch sehlieit w&d @o den Eintritt Süs Stiis^stof?» atts Leitung 28 in <S@& Eami®r«Ts,aa B'4 sa diweem -Zeitpunkt-yerhindert. Der gleiche Brück wirkt smsii %mf ims Ventil 176, ebenfalle schlieit und &,s@ Atösstrt'asii 4®e kälten Stickstoff β ~~ aus der LeitUKg 28 ia die leitung 3o verhindert.

Wahrend der gleichen Zeitspanne eines ürbeitstaktes .gelengt der verhältaigsäsüig kalte Stickstoff &us &®r Ein#B4gslei^tt!i 28 ttber das Einwegventil 174 in das Oberteil des ftea*«rraus# A4. Der Druck des 9intrSftlM⁵^tlMfeffe'wird dortli Om

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Paraffin Übertragen und bewirkt, daS der verhältni@maseig heiße Stickstoff aus dem Kammerraum A*4 bei einem Druck von 225 kg/cm herausgefordert wird. Dieser StioLgtoff durchströmt das Ventil V5 und wird duroh den Verdienter 08 verdichtet, so daß sein Druck auf 225.5 kg/cm² innerhalb der Ausgangsleituag 36 erhöht wird.

7enn die Paraffinspiegel in den Kammeiräumen B^f4 und A'4 . bis "zu ihrer höchsten Stellung aufsteigen, verschliessen ihre Schwimmerventile v8 und v6 die iff oberen feil der Kam-Bierräume gelegenen öffnungen in der bereite beschriebenen Weise. '

Das taktweise betätigte Ventil V5 wird im späteren Verlauf eines Arbeitstaktes verstellt im Hinblick auf die Verbindung der in aas Ventil einmündenden Leitungen« daß der heiße Stickstoff mit einem größeren Druck aus der Eingangs!eitung 34 in den Kamiaerraum A· <5 eingespeist wird und die Auegangsleitung 36 mit dem Kammerraum B4 verbunden wird. Unter diesen Bedingungen wird das Paraffin durch den höheren Druck aus der Leitung 34 in den Kammerraum A'4 gefördert, und der verhältnismässig kalte Stickstoff aus dem Oberteil des Kam» merratUBs A4 hinauageftihi't. Infolge des Druckes wirä dae Einwegveatil 176 geöffnet und dei» Stickstoff mit einem Drmck von 255 feg/cm in. die Ausgangsleitung 3o gedruckt_β Cas Ventil schließt, und der verhältnismäesig kalte Stickstoff kann

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nun mit niedrigerem Druck aus der Eiß^angaleitung 28 Über das Einwegventil 17o in das Oberteil Uee Καβμγτ&ιμ« B¹4 eintreten_t wo sein Druck durch das P&'affin auf dta. aeifien Stickstoff im Oberteil des Kaamerraunn B4 Ubortragen wird und diesen Über das Ventil V5 und den Verdichter 08 la die Ausgangsleitirag 36 fördert,

Aus den vorstehenden Ausfahrungen ist ersichtlich, daß diese Anordnung der in Figur 4 dargestellten ähnlioh ist, da auch hier die Arbeitsweise einer doppelt wirkenden Pumpenanlage ozw. eines doppelt wirkenden Druckaustauscher zwischen einen höheren und einem niedrigeren Druck von strömungefahlgen Medien erzielt wird. Da in diesem Fall jedoch beide strunungsfähigen Medien Gase sind, nämlich Stickstoff bei verschiedenen Temperaturen, wird ein zwischengeordnetes Trennmedium benötigt. Dieses Medium wird in Form von Paraffin zwischen den beiden Kamraerräumen bereitgestellt .

Wie in den vorher beschriebenen Vorrichtungen befinden sich auch hier die Ventile v5» v6, v7 und v8 unter normalen Verhältniesen in geöffneter Stellung. Ihre Schwimmkörper beginnen jedoch auf der Paraffin oberfläche asu schwimmen, sobald das Paraffin aufsteigt, und verschließen die betreffenden KammerräUiiie, bevor der ?araffinspiegel eine Höhe erreicht, in welcher dae Paraffin a&e dem betrelfenden Eammerraum austreten kann. Sobald ier rc»rsfllnepic»geL in ei'£sm

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einkt, gibt der betreff «oil« SolmittBk&xpsr de» freien Dur ofegang-3 querschnitt des Tm tils wieder

der Beschreibung der.
o»ch d*a Figuren 3* 4 tsnd-^:5

folgenden B®ffiolar«iibwm§ d*s Systeme orlsiofeta?^ -Ssosen bau nictn't eo «lüften ist and de» ia Vigur .2 i& Sä einer

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BAD ORlGlNAU

- 6ο -

Schwimmerventil v1c ausgerüstet, das »ine öffnung ia Oberteil dieser Kammer Verschließen kann. Da« Unterteil der Kammer S dient zur Aufnahme" von Saltswassor aue dem Behälter R1 · Dee Unterteil der Kammer D ist mit Aufnahme von entsalsten oder reinem Wasser aue dem Behälter H.1 bestimmt, in dem es

— - .·· - » unter einem Druck von 255 kg/oa steh*;, wie bereite früher erwähnt wurde. Die Oberteile der beiden Kammern S und D eowie deren Verbindung 136 ®i*$slt Piaraff in gefüllt, da« oben eehwimmt, da se leichter. ie.t «la ä&e S&lsnrneser und als das entsalste Wasser.

Dae System S-D verfügt aaßerden Iffeer $rei tatcteelio betätigt« Ventile V6₉ VT und ?8. Das Ventil 16 liegt in der Leitung zwischen dem Druckbehälter B3_f d@r sur Aufnähme des entealsteä -Vaeaer3 dient, und dsm Unterteil i®r Kumier D. Baa Ventil V7 liegt in der V©rbindnng8leitung s^ieehen dem Unterteil der Kammer D und einem verhältnismäßig kSjdnasi Behälter 19o Dft* Ventil V8 ist insierhalb Ser. Leitaa^ 192 angeordnet» die rm, dem Behälter 19s ίκΐΐ einer Mneprif^pumpe 12 führt. Der Behälter 19 ο äxah-f in, Verbindung mit ®iMem gruSeren äehält«r

194, der seinerseits durch ein li&@@^vefötil 196 alt eimer Leitung 198 verbunden ist, die i& den Behälter R4 mSlndet, der zur Aufnahme von reinem %se@r beeitimat ist.

Es ist außerdem ein Behälter 2oo an^ordnet, der alt der Einspritspunkte 12 in Verbindung steht. Dleeer BehÄlt«? steht

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BAD ORIGiNAt

ständig unttr eintm Unterdrück von 0.5 kg/o» durch einen stetig arbeitenden Verdickter C9. Dar foielmS diesea Verdichters ist an die Leitung I08 angeschlossen, die zu dem Stickst off kreislauf führt, der bereite frühar beschrieben wurde.

Zwischen der leitung 192 und dem Oberteil der Kammer D befindet sich eine Leitung 2o2. Diese ist am Auslad des Schwimmerventils v1o angeschlossen."

Die Ventile V6, V7 und V8 können taktfeiet betätigt werden, das heißt, daß diese Ventile in regelmiaeigett Abstanden öffnen und schließen. Sie werden jedoch nicht zur gleichen Zeit betätigt. Zur Sr läuterung wird im folgen ie» ein Beispiel gegeben , wobei die öffnungs- und Schließzeiten der Ventile in ° angegeben sind. Unter diesen Angaben sind dann Winkelbereiche zu verstehen, die von einem von Null bis 36o° umlaufenden Zeiger in einer bestimmten Zeit überstrichen werden« Das Ventil V6 kann beispielsweise einen öffnungaaoschnitt von Null bis 6o° aufweisen und eine Schließzeit von 60 bis 36o° eines Arbeitstaktes. Das Ventil V7 könnte von Tüll bis 6o° gesohloesen und von 6o bis I8o° geöfhet und yoi 18o bis 36o° wieder geschlossen sein* Das Ventil V8 kann von Hiäll bis I8o° ge*· schlossen und von I80 bis 36o° geöffnet eeisi» Ie der; Praxis wurde ©in vollständiger Arbeitstakt dieser Ventile etwa eine Minuta deutrn. Die Kammer» S und B -köinttß etwa 3 Meter Xang etin und einen Burohmesser von 2o ei» witw«ieem₀

0 09 8 2 5/16 θ S " ⁶²-

BAD ORIGJNAL ^l

Die Arbeitsweise des Systeme 3-D ist !folgendes

'fenn der Beginn an den Punkt Null⁰ innerhalb eines Arbeitstaktes gelegt wird» ist das Ventil V6 gelfffnet» so daß der 255 kg/cm betragende Druck des reines Wassers innerhalb des Behälters H3 auf das Unterteil der Kassier S, das mit Paraffin gefallt ist, wirksam wird. Diese Kräfte treiben das entsalzte Wasser in der Kammer D aufwarte und gleichzeitig das Paraffin in der Kammer 0 abwärts. Daduroh wird das Salzwasser, daa vor Beginn des angenommenen Arbeitstaktes bereite in die ssuletzt genannte Kammer eingefüllt wurde« durch die Leitung 182 Über daa Einwegventil_#2o4 in die leitung 4 gefördert. Von dort wird es zu dem unter einem Druck von' 225 kg/cm stehenden Behälter R2 geleitet. Wenn das Paraffin in der Kammer S in die unterste Stellung gelangt, veranlaßt es das Schließen des Schwimmerventils ,v9. Das Schwimmerventil v1ο in der Kammer D wird durch das in jener Kammer befindliche Paraffin geschlossen.

Am 6o°-Punkt.des Arbeitstaktes schließt das Ventil V^ und das Ventil V7 öffnet, um den unteren Teil ier Kammer D mit dem Behälter 19©, mit dem Behälter 194 sowie «it den Leitungen 198 und 26 zu verbinden Und auf diese Weise eine Verbindung zu atmosphärisches Brück hsrsaeteilen. Bas reine lasser in der Kammer B entMlt eiaa bestlBaräe 'Meage f&n gelüste« Stickstoff, und urne® etwa 4_t5 lge<,/s^J W&gsfstf⁵ irattr den im. der mer B vor} :®gend®m BeiiEgiui^ii., Be^ v,- icit«liclA*

0Q9825/1&S3 · « 63 -

BAD ORIGINAL

15Α235Ϊ - «J -

innerhalb dir Kfca*·* D, dtr dttroii &*· Öfffi«c &tβ futile Π und di· dadurch faireotilltt Verbindung alt ' »taotpliiteitdiMi Druck btrrorgtrttftn iet, gibt dun ia din 3*«4m«i %s««r §·- lösten Stickstoff die Ifiifliohküit sieh axisii&äitefß* Bl®«@ das StiokitodTf* von 255 mtä ^

trtibt dft· rtiftt ffaeetr «ue d«r JEani·^ H₉ mm im, 'tatil ff_s duroh dt& Äehälttr 19o Ofid d«m%

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BAD ORfGiNAL

11*2351

~ 64 -

Der Qrand,

let daxin m sehen, daft dl« StrfcmuuGif &t« r«i*#n ▼on der Sanier B btgrmtt wwNtfft'. «;6&* "lltfc β« 4«a eteo 3t*nd Ie j teer Kaa«er «rrticht, l^e r«i£if auf, a?»e ier Xaiomer B sa etrti»esa._t srei?j& s*ia Spital der Kaaieer elti.e Stuf β «irr»isiitf - ii® ii»!* H8he ί »β

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BAD ORtGfNAL

Der Behälter 2oo steht ait der Elneprltspumpe 12 in Verbindung und wird durch den Verdichter 09 ständig unter einem Unterdruck gehalten, βο daß der Druck des Stickstoffs beim Durchgang durch die Einspritzpumpe unter den atmosphärischen Druck fällt, ausgehend von einem Anfangsdruck von etwa 3.5 kg/cm . Dann gewährleistet dar Behälter 2oo ein gleichmässiges Vakuum,indem er den Stickstoff aus dem System absieht.

Die Aufgabe des Behälters 184, 4er mit der Leitung 182 und dar Kammer S in Verbindung steht_t besfceht daxin zu. gewähr» leisten, daß das Schwimmerventil v9 in der Kammer 3 öffnet, um das Salzwasser In den Behälter S strömen au lassen»: wenn das Ventil VS geöffnet ist und ein Vatuura in der Kammer S gebildet ist. Der Behälter 184 ist nfeiesu vollständig alt Salzwasser gefallt, er kann jedoch au3h «ine kleine. Menge Stickstoff oder andere Gase an der h$3hstei& Stelle .seines Raumes aufweisen. Wenn das Ventil V? schließt.unä tee reine Wasser in der ,Kammer D ausströmt, genigt-äti» voa ie® *·>· dichteten Stickstoff- an der höchsten Stelle 134 ausgelibtf Brück, u& genug Sal«waf mr. rea in äie Isjim#3? .S «iaetröiwa asa liisaaa_s #®sit ventil f9-Uffaet* .Die Kpi»«r S saugt -ist» Iber äis Isaiiassg? S-unf 1St' SRlatwBsser' t»₉-.mm @m T#atif, X ^thlf^f^ vr& *3 VffBet· eendr'«Ma'4cv'iUlG!iet€ Arbsib^e¹ - h^h'^tf X^i f c .Bran·? f- mit &l»wae.sf3?.e»aiit, Äi» fff^*:: ^ i-.r; _tJl ., in. Xv

1542361

gulierventil, das die aus dem Behälter 134 nach einer bestimmten Entspannung des Stickstoffs ausströmende Jaeeermenge begrenzt. Der Stickstoff wird dabei um eine Druckdifferenz von etwa 5 bis 1o kg/cm² entspannt. Diese Druckdifferenz reicht gerade aus, um soviel Salzwasser in die Kammer S1 zu leiten, das das Ventil v9 Qffnet.

Der lagerbehälter R4 weist außer einen Auslas 26, der it» Abzapfen des nahezu reinen entsalzten Tiaseers dient, wenn Bedarf besteht, noch einen weiteren Auelaß 2o8 auf, durch den eine bestimmte Menge reines Jkesers durch die Pumpe C1o zurllck zu dem Druckbehälter R3 gepumpt wird. Zweck dieser Anordnung ist es, einen Völumenauegleieh herbeizuführen für die Volumenverluste innerhalb des Systems und innerhalb der Druckaustauscher. Ss ist sum Beispiel vorgesehen, daß auf 1.o5o Liter Salzwasser die aus dem Behälter R4 in das System gelangen, etwa Too Liter reines Hasser 'auf dem Wege 2o3 in den Behälter R3 gepumpt werden müssen. Sinem Verbrauch von 1.o5o Litern Salzwasser stehen etwa 1.ooo Liter reines entsalztes Wasser gegenüber» die nach diesem System gewonnen werden·

Bs ist ersichtlich, daß die angegebenen frerte und Beispiele '

dazu dienen sollen, die Grundlagen d*r vorliegenden dung zu erläutern ,und nicht notwendig genau siHfshal ^ den mßtaen,' um die verschiedenen bea^teritbtttem M^xkm.^: -r,m

BAD ORIGINAL

Acc

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in

BAD ORIQINAI.

Claims

IMnVIW

Robert Moldau Gustav Moldau

lter·Ioh. Tat·*·⁴

22o Wm.

Patentaneprttcha

1.> Verfahren sun Abeoheiden von Mineral*·* we flUeelgen LBeungen unter Aueauttung von Zueteadeänderungeo, wobei die Attegangelöeung auf elf* M eine« ereten Drtwk gehörig· Grenstaapatmtor für tin« SdetaouianderttMr erhitst wird, aod twar eret duroh .mr^eaaetaoeoh ait einem ereten etröauneefähigen und piefOrnigen Hediua and aneohliefiend Bit eine« «weiten etruaun^afäblgeo Mediua, and unter de» traten Druck ein nabesu aineralfreier Anteil hoher Temperatur gewonnen wird, gekennzeichnet durch die 7erfahren«eohritte:

der Druck des nahesa mineralfreien Anteile wird auf einen swtiten Druck erhöht;

der Bineralfreie Anteil wird unter Jameabgabe in mraeauetauech Bit den «weiten etrOaun^efähigen Medius gebrächt;

der Druck dee aineralfreien Anteile wird auf ei* nen dritten Druck erhöht;

00··25/16Μ

BAD ORIGINAL

■- 2 -

-1 -

der Brück des Gases wird gleichfalls auf diesen dritten Druck erhöht;

der mineralfreie Anteil wird unter erneuter Värmeabgabe in Wärmeaustauach mit den 3a3 gebracht;

der Druck des Gases wird gesonkt;

das Gas wird in Wärmeaustausch mit der Ausgangslösung gebracht;

und durch eine Ausnutzung des bei der Entspannung des Gases freiwerdenden übergieUberechusees, der gegenüber dem zur Verdichtung des kalten Gaues notwendigen Energieverbrauchs bei genügend hoher temperatur vorhanden ist, zur mechanischen Verdichtung von atrttaungafähigen Medien dee Verfahrene.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß der erste Druck in der Nähe .des kritischen Druckes des mineralfreien Anteils liegt.

3.) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas nach dem «"ärmeaustauaoh mit dem mineralfreien Anteil unter dem dritten D.mck anechliefiend auf den ersten Druck entspannt wird.

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BAD ORIGINAL

-S-

4·) Verfahren aaoh den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß aloh das »weite stremungefähige Medium in flüssiges Zu8tan4 befindet.

5.) Verfahren nach Anspruch 4t dadurch gekennzeichnet, daß daa zweite atrOmungsfähige Medium Paraffin oder ein an« derer Kohlenwasserstoff ist.

6.) Verfahren naoh den*vorhergehenden Ansprüchen, dadurch ge kennzeichnet, daß das erste strUwmgsfähige Medium Stickstoff ist.

?.) Verfahren nach «en vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Entspannen des Gases vor dap Tämeaustausch mit der Amsgangslttoung in einer Turbine vorgenommen wird» um mechanisch· Energie zur 7eiterleitung oder zur Verdichtung der .itrueungsfähigen Medien innerhalb des Verfahrens zu ^«rinnen.

8.) Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch

■ ♦

gekennzeichnet, daß die Auagangslöaung Salzwasser ist und der gewonnene Bineralfreis Anίeil aus nahezu reines ■Vasaer besteht. . ·

9.) Vorrichtung zur Durchfuhrung der Verfahren naoh den Ansprüchen 1 bis 3, insbesondere ei:i hydraulisches Sys ten zur Beeinflußung der Druckverhältiiseβ ein·« «trönungs-

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BADORlGfNAl; ; ·

f !algen Medina· durch den Druck »inte anderen Medium«, dadurch gekraaselohnet, daB «in· outer siaea fest rörgegebenen Druck stehende Elngangaleitung für das' erstt strtfaungsftthig« Xsdlua, «tat Aaagaagalelttftg for dl···· erste Btruwungsfählge Mediua, «la· unter ver* änderliohee Druok ot«hende Bloßaageleitung fUr daa tweite etrOaungeftihlce Kediurn, eine Aueganealeituüg tar dft· swslt· strOMingtfihle^ lUdlue and «ine Ka«*er anfeordnet «lad eowie taktweiee betätigt· Absperrorgan·, die »thread der ernten State ein·· Arbeitetest·· dl· -Verbindung d«r Wneejifeleitune de· ertftenitr&atuie·- fähigen Xedlaa· alt der Xaaeer freltebefi und ebe«*o dl· Aueeaageleltune de· streiten strOaaneaftthlien Medium· gegenüber dieser Keaaer, wobei'«ehrend dieser Stufe eine· Arbeitstaktes der Eingangsdruok d·· treten etröauttffefähieen Medi üb· dasu benutst wird» dms In der Keaia*r befindliehe streite strOaanfsfahice Xedlua au· der KaiMer aa fOrdera aof de» We#e daHa die ^ d·· iweiten etrOaunc«fähic«n Medloas unter ti«· oder nledrtgarea Staek g««eoaber de« fimek der leltaaf de· aretea BtrOaongef Ahi«en Ssdlaaa^ «ad «obsl das aweite strOaaagsfähig· Median »m^reaÄ einer anderen Taktetufe durch die Eingmngeleitüng d·· B»«it«a etreaungBfähigen Mediuae strOaen kann.

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BAD ORK3INAL

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H ■ ■

1o.) Vorrichtung nach Anepruoli S₉ gekennaelehnet durch ei ρ. θ sweite Kaaeer, 'die Über die taktweise betätigten Abiptrrorgane während der treten Stufe eines Arbeite«

* .^. takt·· mit der tiaganesleltttng de« sneiita fähigen fuediuus sowie Bit der AuseAagsleitttaf das eten sttruBrnngefählgen Medtuas is Verbindung stellt, wo» bei während dieee? Stuft eines Arbeitataktei der Bin*» gangedri^ok dec nreittm itrumss^Dfliltiiien Mf&lAta· dsiu 'bereist wird, d&e in, def swelten Keeeier befioiiiotie erete etrt$@ängsfä!iige Media* sue der streiten unttr gXeie^ie c^ea> aater ti^sm

der der -Elo^iaeeltltosif tee sir®ittm

fines® iMtrtti Stslt «äste»

In die £i@eiti Keüaer einsts^Ben kenn.

11«) Vorrioiitaii^ ßssii Anepruoli 9 und To₉ daAtureh söleliß^ti, ü&B ®iü SrueklishftXter ^agtöftoet l8t_f der mit dtrs AuegsttipSLeltstaBgttt' Ä@r sftfisnagifHfelfeö. Ä«dtfiii

auf sii£'3lMsa_r es is© a1;FÜ>üi»agsf üfeige müderes Taktety*« «lass i^aeiietekise £u di# ι» leiteaο

BAD ORfGIMAt

12.) Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekomi* zeichnet, daß die taktweise betätigten Verhindungauud Absperrorgan^ die absperrhahn leitungen wäHrend der anderen Taktetufe eines Arbeitstaktes derart imateiiertif daß die Singangaleituag des ersten strömungfähigen Mediums und die Auüg&ngaXeitung des zweiten atrömungafähigen Mediums sowie die Auagangslsitang des ersten gtrumungefähigen !Mediums und di® Eiaipy&galeitung des zweiten- struitiungsf&higen Mediueie mit ta? ©retea Kammer verbunden werden« .

13.) Vorrichtung /nach den vorhtr&tiwaä&n gekennzeichnet, daß jeder K&Bmtr Abepefrorgane zugeordnet sind, die gewöhnlich off aft aiüd_t ura am strtt* mungafähigen Medium^ dessen Flu3 ai@ etm@r&₉ den Zu- oder Abfluß zu der oder au« der Kgsm®i^:· an ,g@3tatteß, und die derart eingerichtet SiEd₉ da® sie naeli iss ■. Darohgang einer vorbestimmten StrUmangsaeag© iss .sage» ordaaten atrSmungefähigen Msäiiima äea weit@r©a AMteiS aus. der Kammer verhindern« ·

14«)' TQTTioatung suioh* des ifortetrgeteiailea. ümeps>si©&

Ä®ga®ti tog© -f ea Sfeasä ..Sa ii Ädimas imsfs?:a©ili um SSa?sei nxhl^^"

te

aser Jeweli«i

BAD ORIGINAL

ν*

15.) Vorrichtung nach Anspruch Η» dadurch gekennzeichnet_t daß der Schwimmer einen in Richtung auf das atruBungefähige Medium an der entsprechenden Seite der Kammer offenen Behälter und eine Feder aufweist, die Jeweils das Gewicht des Behälters derart aufnimmt» daft der Behölte^ schwimmt und in Abhängigkeit vom Stand dee anderen strumungafahigenι Hediumo innerhalb dfer Kammer in eiüe offene oder geschloseenejptellung gelangt»

16.) Vorrichtung nach den vorhergehen&elt AaepruOh#n_f dadurch gekennzeichnet, daS jede der Eamnerii ein« ein«±^en merraum aufweist. '...

17.) Vorrichtung nach Ahspraca 9 bis 15« dadurch zeichnet, daß jede Kaamer aus tsiijdeetea* 's wet unter- , einander verbundenen Kunmerräunen besteht..

18.) Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprächen, dadurch gekennzeichnet, daß sich das eine der strrößunsefäfeiirjm Kedien in. geaf urmigem and das andere in f lUgelgea Zustand befindet. -

19.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 9■Ul« 1?» dadurofe ga» ^ keniiselchnet, daß sich beide atrömuagisiaiiie* in flftaeigaB Zustand befinden und XWigi^lieu i&mn jeder ύ,&τ dauern eine'^renäfItls84i|k@i'5 ϊο^.^--/',-

BADORIGiNAt

154235t

2o.) Vorrichtung nach Anspruch 3 Me 17, .dadurch gekann seishnet, da8 aish beide.etrömungafähiga Siedlen in flUeaigtfn Zustand befinden, .

21.) Vorrichtung nach Anspruch 2o_f

daS sich «wisch©» den enrfthatem Flüssigkeitθε Jeder XJBsmer tiüa traaiäflUssi^eelt bsiimüst_a

.22.) Yorrichtuag naoh d«i,toa-prüe!i.®ii 9 htm 17, öadjarcti ge« fetaai«ieh3i@t_t das din balden Flüssigkeiten glt Art, Jedoch yerftiishledeiser TQSpasÄtBS⁸-©iaS <,

) lEspyaeliöii S öie ΐϊ₉ äol

-* - .^J 4-^J tut» -a. ί - -L.

BAD ORtGINAt

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