DE1619690A1 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Rueckdestillation fuer insbesondere Wasserreinigung - Google Patents

Description

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Desal Limited, 80 Martin Ross Ave., Toronto, Ontario, Canada

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Rückdestillation für insbesondere Wasserreinigung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen, regenerativen Destillation; insbesondere auf ein derartiges Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung reinen Wassers aus unreinen Wasservorkommen.

Es entspricht der herkömmlichen Praxis, zur Gewinnung von reinem Wasser aus Meerwasser oder anderen unreinen Wasservorkommen Destillationsverfahren anzuwenden. Ein wesentlicher Nachteil zahlreicher herkömmlicher Destillationsverfahren liegt darin, daß sie bezogen auf die produzierte Frischwassermenge einen hohen Energieaufwand erfordern, da die latente Verdunstungs· hitze des Wassers sehr hoch ist, und ein großer Teil dieser Hitze verloren geht.

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Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Vorrichtungen für derartige Verfahren liegt darin, daß sie hohe Kapitalinvestitionen notwendig machen und sehr viel Raum in Anspruch nehmen.

Einer der Hauptgründe für den geringen Wirkungsgrad früherer Destillationsvorrichtungen ist die unzureichende Wärmeübertragung vom Wasserdampf an das Meerwasser. Diese Wärmeübertragung erfolgt im allgemeinen über eine metallene Wärmeaustauschfläche, wie Rohrwandungen oder in manchen Fällen Metallflächen. Bei dieser Art von Wärmeaustauschflächen ist es offensichtlich erstrebenswert, die Kontakt-Oberfläche so groß wie möglich auszubilden. Dazu kommt jedoch, daß die Strömungscharakteristik des Wassers auf einer derartigen Fläche es mit sich bringt, daß eine dünne Wasser-Grenzschicht gebildet wird, die durch die Oberflächenspannung äußerst strömungsresistent ist, wodurch der größte Teil der Strömung in einem geringen Abstand von der Metallfläche eintritt. Infolgedessen wird der theoretische Wärmeübertragungswert des Metallrohres nicht erreicht, da die Wasser-Grenzschicht überwunden werden muß, ehe das Metall berührt wird, und Wasser überträgt Wärme bei weitem nicht so gut wie Metall.

Dieser Effekt wird jedoch noch weiter verstärkt durch die Tatsache, daß die Wasser-Grenzschicht a*if bei dan. Seiten des Me-

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tallrohres oder der Metallfläche entsteht, weil der Wasserdampf auf ihrer Oberfläche kondensiert, und dadurch die Fläche von weiterer Berührung mit Wasserdampf isoliert.

Die vorliegende Erfindung sucht diese spezifischen Probleme allgemein dadurch zu überwinden, daß Wärmeaustauschblech so angeordnet wird, daß darüber fließendes Wasser in kleinen Mengen portioniert wird und zirkulierend strömt, wodurch derartige Wasser-Grenzschichten kontinuierlich gebrochen werden. Außerdem ist die Rückseite des Wärmeaustausch-Bauteils so gestaltet, daß eine Brückenbildung einzelner Wassertröpfchen und die Bildung eines ununterbrochenen Wasserfilmes auf der Oberfläche vermieden wird? dies geschieht ebenfalls durch bestimmte zusätzliche Maßnahmen, wodurch die Stabilität dieser Tröpfchen vermindert und damit deren schneilas Ablösen von dieser Oberfläche gewährleistet wird.

Außer der Destillation wurden bisher auch andere Verfahren angewendet, z.B. die Beifügung von Chemikalien, Hochfrequenzverfahren, Osmose, Elektro-Dialyse, Ausfrieren, Filtern u.a.,-hauptsächlich mit dem Ziel, die Kapitalinvestitionen und die Betriebskosten der für die Gewinnung von reinem Wasser aus unreinen Wasservorkommen erforderlichen Vorrichtungen zu verringern. Alle genannten Verfahren haben den Nachteil, daß sie kein so reines Wasser ergeben, wie Destillationsverfahren,. und daß sie auf jeden Fall in den Betriebskosten aufwendiger sind.

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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen regenerativen Destillation zu schaffen, die es gestattet, destilliertes Wasser zu. verhältnismäßig geringen Kapitalinvestitions- und Betriebskosten zu gewinnen, indem fast die gesamte latente Verdunstungshitze genutzt wird, die bei einem regenerativen Verdunstungs- und Kondensationsverfahren bei verhältnismäßig niedriger Temperatur und verhältnismäßig niedrigem Druck im Dampf vorhanden ist, wodurch in der Verwendung der zugeführten Energie im Verhältnis zur produzierten Frischwassermenge maximale Wirtschaftlichkeit erreicht wird.

Die vorliegende Erfindung zielt weiterhin darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die die vorbeschriebenen Vorteile besitzen, und im Verhältnis zur Größe der Vorrichtung, die tragbar einzusetzen ist, eine vergleichsweise große Menge destillierten Wassers ergeben.

Des weiteren zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den vorbeschriebenen Vorteilen zu schaffen, die zu einer kontinuierlichen Produktion von Frischwasser bei geringen Instandhaitungs- und Wartungskosten in der Lage sind.

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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den vorbeschriebenen Vorteilen zu schaffen, die leicht zu anlaufen und einfach zu bedienen ist und deren Ausbringen Über einen weiten Bereich

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eingestellt werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den vorbeschriebenen Vorteilen zu schaffen, die automatisch und kontinuierlich Luft und sonstige, nicht-kondensierbare Gase entfernen, die sich möglicherweise darin stauen.

Es ist ebenfalls Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die die vorbeschriebenen Vorteile besitzen und auf chemischem Wege von Kesselsteinoder sonstigen organischen Ablagerungen, die sich bilden könnten, gereinigt werden können, ohne daß die laufende Produktion unterbrochen wird oder die Gefahr besteht, das Frischwasser hierdurch zu verunreinigen.

ziel der vorliegenden Erfindung ist auch, ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den vorbeschriebenen Vorteilen zu schaffen, bei denen die Konzentration der extrahierten Sole oder des flüssigen Rückstandes geregelt werden kann.

Ein Ziel ist ebenfalls, ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den vorbeschriebenen Vorteilen zu schaffen, worin der

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Wärmeaustausch jederzeit dadurch einen hohen Wirkungsgrad beibehält, daß die Bildung von Wasser-Grenzschichten auf den Wärmeaustausch-Oberflächen verhindert wird.

Weiterhin liegt ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den vorbeschriebenen Vorteilen zu schaffen* in denen die Bewegung der großen Mengen sich entwickelnden Wasserdampfes bei verhältnismäßig geringem Druck und In einer einzigen Einheit bzw. Kammer bewirkt wird, wodurch die Verwendung eines kostspieligen Rohrsystems erspart wird.

Die vorstehend aufgeführten sowie weitere Ziele ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung, die hier lediglich als Beispiel angeführt wird. In der Beschreibung wird Bezug genommen auf die beiliegenden Abbildungen, wobei die Bezugnahme auf einen Bauteil für alle gleichgearteten Bauteile gilt» d±e in den verschiedenen Darstellungen gezeigt sind, Me Abbildungen stellen folgendes dar:

Abb. 1 ist eine schaubildliche Darstellung - teilweise im Schnitt gezeigt - und stellt einen regenerativen Destillierapparat dar, der die vorliegende Erfindung verkörpertf

Abb. 2 ist ein Querschnitt längs der Linie 2-2 in Abb. 1;

Abb. 3 ist eine perspektivische Teilansicht, auf der vergrößert Einzelheiten der Verdampferschalen und der zugehörigen Bauteile und Anschlüsse dargestellt sind, die sich an der in Abb. 1 mit Pfeil 3 bezeichneten Stelle befinden;

Abb. 4 ist eine in Richtung des Pfeils 4 in Abb. 3 gesehene Ansicht, in der das gebogene Verbindungsstück und der Anschluß der Rohre, die Verdampferschale und die Frischwasser*-Ablaufschale dargestellt sind;

Abb. 5 ist eine Teilanslciit im Schnitt längs der Linie 5-5 in Abb. 2, in der dargestellt ist, uro sich das unreine Wasser im Verdampfer einerseits und der unter Druck stehende Frischwasserdampf im Kondensator andererseits befinden;

Abb. 6 ist eine vergrößerte Teilansicht, teilweise im Schnitt, der durch Pfeil 6 in Abb. 2 bezeichneten Stelle und zeigt ein Verfahren der Zuleitung des unreinen Wasser zum oberen Ende der Verdampferschale sowie ein Verfahren der Dichtung zwischen den Enden der Verbindungsstucke» die sich jeweils an Verdampferschale bzw. Frischwasser-Ablaufschale anschließen;

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Abb. 7 ist eine gedrehte Sehnittansicht der in Abb. 2 mit Pfeil 7 bezeichneten Stelle und zeigt die Befestigung einer Halterungsplatte an der Innenwandung- des Außengehäuse s»

Abb. 8 ist eine vergrößerte Teilansicht der in Abb. 2 mit Pfeil 8. bezeichneten Stelle und zeigt die Verbindung zwischen der unteren Verdampf er schale und der unteren Innenwandung des Außengehäuses|

Abb. 9 ist eine Teilansicht im Schnitt längs der Linie 9-9 in "Abb. 1 und zeigt die Befestigung und Dichtung am Endstück des zylindrischen Teils des Außengehäuses»

Abb. 10 ist eine schematische Darstellung des durch die vor·» liegende Erfindung verkörperten Verfahrens zur Gewinnung von Frischwasser aus unreinem Wasser;

Abb. 12 ist eine graphische Darstellung des Verhältnisses von Wassertemperatur in Grad Fahrenheit und absolutem Druck in lbs/Zoll zu Dampf volumen in Fuß /ib und Siedetemperatur des Wassers; und

Abb.13 ist eine längengetreue Ansicht eines Paares von Verdampf er- 'und Ablaufschalen im Längsschnitt und vermittelt einen Eindruck des Verhaltens des unreinen

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Wassers, des Wasserdampfs und des Frischwassers während des Ablaufs des Verfahrens.

Das Verfahren gemäß der Erfindung läuft im Wesentlichen auf die folgende Art und Weise ab: Ein geschlossenes und abgedichtetes Gefäß, das durch eine Phasentrennsperre in Verdampfungs- und Kondensationskammer unterteilt ist, wird durch kontinuierliche Evakuierung aus der Kondensationskammer auf ein Hochvakuum evakuiert. Unreine Flüssigkeit, z.B. Salzwasser, wird in die Verdampfungskammer geleitet und läuft längs einer großen Anzahl von durch eine Wärmeaustauschfläche bestimmten Laufwegen. Die Flüssigkeit bewegt sich durch ihre eigene Schwerkraft, was vorzugsweise durch leichte Neigung des Laufwegs erzielt wird. Hierdurch wird eine kontinuierliche Ablauf- und Abrollbewegung der Flüssigkeit hervorgerufen; währenddessen wird die Wärmeaustauschfläche von der sogenannten "Dampf"- bzw» Wassergrenzschicht freigehalten, die sonst die freie Wärmeabgabe seitens der Wärmeaustauschfläche behindert.' Infolgedessen wird das vorhandene Wasser bzw. die sonstige Flüssigkeit ganz oder teilweise verdampft. Der dergestalt entwickelte Wasserdampf wird von besagten Laufwegen in der besagten Kammer in einem kontinuierlich breiter werdenden Dampfkanal um die Phasentrennsperre herum unter erhöhtem Druck in di=e Kondensationskammer überführt, wobei diese Überführung kontinuierlich und in ausreichender Menge erfolgt, um zwischen den Kammern

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ein Druckgefälle aufrecht zu erhalten, das im Verhältnis zum erzeugten Vakuum hoch ist und ausreicht, um in demselben eine Kondensation zu gewährleisten. Der so in die Kondensationskammer überführte Wasserdampf wird in Kontakt mit einer Wärmeaustausch? lache in einem kontinuierlich enger werdenden Dampfkanal weitergeleitet, wobei eine Kondensation in Tröpfchen stattfindet. Der nach diesem Durchlauf verbleibende Wasserdampf und Verunreinigungen, z.B. Luft, werden an der engsten Stelle des Laufwegs kontinuierlich evakuiert, um Gleichförmigkeit der Strömung und Aufrechterhaltung des gewünschten Vakuums sicherzustellen.

Aufgrund ihrer Schwerkraft fallen die sich an der Kondensationsfläche bildenden Wassertröpfchen frei ab, ohne eine fließende Flüssigkeit auf der Fläche zusammenzulaufen, weil die Kondensations-Wärmeaustauschfläehe längs der Flußrichtung leicht geneigt ist, um zu verhindern, daß darauf befindliche Flüssigkeit abläuft. Sie fällt vielmehr frei ab, sobald die Tröpfchen so groß werden, daß die Oberflächenspannung nicht mehr ausreicht, um sie zu halten. Das Abfallen der Tröpfchen wird durch dem Wasserdampf in der Kondensationskammer vermittelte rhytmische Schocks sowie durch Oberflächenbehandlung der Wärmeaustauschfläche, z.B. in Form eines Überzugs auf Silikonbasis, beschleunigt.

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Eine Form einer für die Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens geeigneten Vorrichtung ist nachstehend beschrieben. Wie aus Abb. 1 ersichtlich, besteht sie aus einem zylindrischen Behälter TO, der aus einem zylindrischen Gehäuse 11 gebildet wird, das am Endstück 12 befestigt ist, und zwar vorzugsweise durch Schweißen längs des Randes von Endstück 12, und wie in Abb. 9 gezeigt so ausgebildet ist, daß er abnehmbar an Endstück 13 befestigt werden kann. In Abb. 9 ist dargestellt, wie das Ende 11 des rohrartigen Gehäuses 14 an einem kreisförmigen Flansch 15 anliegt, mit dem es vorzugsweise verschweißt wird. Auf der Stirnfläche des Flanschs 15 ist mit herkömmlichen Mitteln ein flacher, kreisförmiger Dichtungsring 16 aus geeigneten, biegsamem Werkstoff, z*B. Neopren, aufgeklebt. Am Außenrand des Endstücks 13 ist, vorzugsweise durch Verschweißung, ein kreisförmig gelegter Winkelstreifen befestigt, dessen eine Lippe 18 parallel zur Gehäusewand 11 und dessen andere Lippe 19 parallel zur Stirnfläche des Flanschs 15 verläuft.„ Ein flacher, kreisförmiger Dichtungsring 20 ist auf der Innenfläche der Lippe 19 aufgeklebt. Ein Spannreif 21, versehen mit Spannschelle, umschließt den äußeren Rand von Gehäuse 11 und Endstück 13 und sorgt für gleiche Ausrichtung , beider Teile. Die Außenkante des Spannreifs 21 ist zu einer nach innen gerichteten Lippe 22 ausgebildet, während an der Innenkante des Reifs eine ähnliche,, jedoch breitere und nach innen gerichtete Lippe 23 angeformt ist, die mehrere, längs,

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ihres Randes in regelmäßigen Abständen voneinander verteilte und mit Gewinden versehene Bohrungen aufweist, in welche die Gewindebolzen 24 einzuschrauben sind. Das Endstück 13 kann'durch eine Reihe von Riffelungen 25 versteift werden, die vorzugsweise vertikal verlaufen.

Aus Abb. 1 und 2 ist ersichtlich, daß der vom Gefäß 10 umschlossene Raum in eine Verdampfungskammer' oder -abteilung und eine Kondensationskammer oder -abteilung 27 durch die Verdampferschalen 28 und die Frischwasser-Ablaufschalen 29 unterteilt ist, deren aneinanderstoßende Kanten so miteinander verbunden sind, daß sie innerhalb des Gefäßes 10 eine ununterbrochene Phasentrenngrenze bilden. Hierbei ist festzustellen, daß die Verdampferschalen 28 und die Ablaufschalen 29 sandwichartig aufeinanderllegen und vorzugsweise um etwa 3 bis 20 Grad leicht geneigt sind, um ein Fließen der Flüssigkeit auf denselben in die Verdampfungs- bzw. Kondensationskammern 26 und 27 zu gewährleisten, obwohl die Verdampferschalen 28 in manchen Fällen in der Tat horizontal liegen können, und vorzugsweise geringere Neigung haben, als die Ablaufschalen 29. Die Schalen 28 und 29 erstrecken sich in Längsrichtung über die gesamte Länge des Gefäßes 10 und besitzen die Breite, die erforderlich ist, um eine Hüllkurve um den von den Schalen eingenommenen Raum zu definieren:,- deren Form im wesentlichen zylindrisch ist» die jedoch einen kleineren Durchmesser als das Gefäß 10 hat und deren Längsachse parallel

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zur Gefäßachse, jedoch unterhalb derselben verläuft, so daß zwischen der Oberseite der Gruppe von Schalen und der oberen Innenwand des Gefäßes 10 ein Leerraum verbleibt, der die Form eines ekliptierten Kreises aufweist. In diesem Leerraum 30 verläuft in Längsrichtung eine senkrecht angeordnete Platte 31, deren Unterkante in der Mitte am Winkelstück 32 befestigt ist, welche ihrerseits oben an der obersten Ablaufschale 29 befestigt ist und in Längsrichtung ebenso lang ist, wie die Schale, tde Platte 31 ist nach oben leicht zur Kondensationskammer hin geneigt und ihre Oberkante ist an einer Klammer befestigt, die in Längsrichtung ebenso lang ist, wie das Gefäß 10, und mit einem Bindemittel an"einem verhältnismäßig dicken streifen elastischen Materials 34 angebracht ist, der seinerseits an der Innenfläche des itoßengehäuses 11 befestigt, vorzugsweise geklebt ist. Die unterste Frischwasserablaufschale 29 ist bei 35 nach unten gebogen und bildet eine nach unten gerichtete, in Längsrichtung verlaufende Platte 36, die mit Befestigern, z.B. Nieten 38 am Befestigungswinkel 37 befestigt ist. Auf der nach unten gerichteten Horizontalfläche des Befestigungswinkels 37 ist ein Streifen geeigneten elastischen Materials,z.B. Neopren, aufgeklebt, während ein Streifen 40 aus gleichem Material unten auf die Innenfläche des Gehäuses 11 geklebt ist und sich in Längsrichtung -Über die gesamte Länge des Gehäuses erstreckt.

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Es ist festzustellen, daß sich die Bauweise der Verdampferschalen 28 und der Ablaufschalen 29 in verschiedener Hinsicht voneinander unterscheidet. Die Verdampferschalen 28 sind aus einem Werkstoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit mit parallel laufenden, V-förmigen engen Kanälen 170, die verhältnismäßig steile Seitenwände haben, geformt, in denen das darin fließende Wasser durch die schwerkraft einer ständigen Ablauf- und Abrollbevegung ausgesetzt ist. Die Abmessungen dieser V-förmigen Kanäle 170 sind vorzugsweise den Strömungseigenschaften der Flüssigkeit angepaßt, die im Falle von Meerwasser eine so geringe Kanalbreite wie 1/16 Zoll zulassen; auf jeden Fall sind die Abmessungen so gewählt, daß der Zwischenraum nicht ausreicht, um die Bildung einer Grenzschicht an beiden Seiten des Kanals zuzulassen. Die Darstellung in Abb. 13 zeigt schematisch die Art einer derartigen Strömung? hierbei sind die Kanäle 170 zwecks klarerer Darstellung übermäßig verbreitert. Gleichzeitig wird auf verhältnismäßig geringem Raum eine große Oberfläche für den Wärmeaustausch geschaffen. Die Ablaufschalen 29 sind aus dem gleichen Werkstoff, jedoch in parallel laufenden Unförmigen Wellungen geformt, um ein relativ schnelles Abfließen des Frischwassers bei gleichzeitiger Verhinderung seitlichen Ineinanderfließens zu gestatten.

Die Stellung der übereinanderliegenden Schalen 28 und 29 zueinander₍ die geneigt sind, um ein Entlangfließen des Wassers

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aufgrund der Schwerkraft zu erzielen, ist ebenfalls von Bedeutung, da hierdurch alternative Verdampfungszonen 172 und Kondensationszonen 173 gebildet und begrenzt werden, die durch ein kontinuierlich zunehmendes bzw. abnehmendes Volumen längs des Laufweges des daran vorüberfließenden Wasserdampfes gekennzeichnet ist. Auf diese Weise wird der Druckunterschied längs dieses Laufweges auf ein Mindestmaß herabgesetzt und ein höherer Wirkungsgrad erzielt.

In Abb. 3 ist dargestellt, daß das Verbindungsstück 41 aus geeignetem Blech um etwa 180° umgebogen ist und so ein halbkreisförmiges Außenteil 42 bildet, dessen untere Kante an der Frischwasserablaufschale 29 und dessen obere Kante an der Verdampferschale 28 befestigt ist; die hierfür gedachte Befestigungsweise ist in Abb. 4 dargestellt. Es ist festzustellen, daß die Rück- bzw. Unterseite der Kanäle 170 der Verdampferschalen 28 hierdurch Wärmeaustauschflächen zur Dampfkondensation bilden, deren Konturen und Form denen der V-förmigen Kanäle 170 entsprechen und die umgekehrt die V-förmige Flächen bilden, deren Winkelung bzw. Neigung denen der XCanäle 170 entspricht. Der jeweilige Abstand ironeinander kann jedoch vorzugsweise entwas größer seinj mm ein Brückenbilden der Tröpfchen zu verhindern und deren freies Abfallen su gewährleisten. Diese umgekehrt V-förmigen Flächen,.mit 170a bezeichnet, werden vorzugsweise zur Verm-ixuäerung der Ob&yf läehenspannung sich, daran bildender Flüssigkeiten, mit einem Überzug¹ versehen,.

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wobei ein überzug auf Silikonbasis für diesen Zweck besonders geeignet ist. ·

In Abb. 4 besteht die Befestigung 43- aus einem Streifen geeigneten, elastischen Materials, z.B. Neopren, das entsprechend den Wellungen der Schale 28 vorgeformt und auf herkömmliche Weise daran angeklebt ist. Die Unterseite des Streifens 43 ist flach, um sich der Oberkante des Verbindungsstücks 41, auf die er geklebt ist, anzupassen. Ein unterer Streifen 44 aus dem gleichen Material wird so geformt, daß er sich den Wellungen der FrischwasserablaufschaIe 29 anpaßt, auf das er gek.ejj.bt ist; Streifen 44 wird ebenfalls an die Unterkante des Verbindungsstücks 41 angeklebt. Aus dem Verbindungsstück 41 ragen, in geeigneten Abständen voneinander in Längsrichtung verteilt, eine Anzahl von Röhren 45 nach oben und eine entsprechende Reihe von Röhren 46 nach unten. Diese Röhren sind vorzugsweise angeschweißt und stellen eine Verbindung zu dem zwischen Unterseite der Verdampferschalen 28 und Oberseite der Frischwasserablaufschalen 29 gebildeten Raum her. Sie dienen zur Evakuierung von überschüssigem Wasserdampf und Luft auf nachstehend zu beschreibende Weise.

Diese Röhren 45 und 46 sind jeweils auf den übereinanderliegenden Verbindungsstücken 41 so angeordnet und ausgerichtet, daß ihre Achsen übereinstimmen, und sind dadurch miteinander verbunden, daß aufeinander gegenüberliegende Enden jeweils

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das Ende eines in passender Länge zugeschnittenen biegsamen Sciilauchstücks 47 geschoben wird, wobei jedes Ende des Schlauchstücks 47 mit einer geeigneten Befestigung, z.B. einer herkömmlichen Schlauchschelle, versehen ist. Zwischen Oberseite der Verdampfersehale 28 und Unterseite der Frischwasserablaufschale 29 sind in regelmäßigen Abständen voneinander Abstandskeile 48eingefügt und durch zwischen Oberkante des Äbstandskeils 48 und Unterseite der Ablauf£ "aale 29 eingebrachtes Haftmittel 49 gehalten. Halteträger 50 mit einem vertikalen Plansch 51 und einem halbkreisförmigen, horizontal verlaufenden Segment 52, das auf der Außenfläche 42 des Verbindungsstücks 41 aufliegt und mit dieser verbunden oder verschweißt wird, sind vorgesehen. Der Flansch 51 des Trägers 50 wird auf geeignete Weise, z.B. durch Schraubenbolzen 54» an der Halterungsplatte 53 befestigt.

In Abb. 5 ist eine Röhre 54 gezeigt, die in Längsrichtung und parallel zur Achse des Gefäßes 10 verläuft und innerhalb des an der Stelle, wo Verdampferschale 28 und obere benachbarte Ablaufschale 29 zusammentreffen, gebildeten Scheitelraums angeordnet ist. Die Röhre 54 besitzt auf der nach innen gerichteten Seite 55 eine Reihe von in regelmäßigen und geeigneten Abständen voneinander angeordneten Düsen 56, in ein " oder mehreren Horizontalreihen gegliedert, aus denen unreines

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Wasser unter Einwirkung von Differentialdruck auf die Verdampferschalen 28 fließt.

In Abb. 6 ist das Verbindungsstück 57 aus einem.Streifen geeigneten Blechmaterials gefertigt und verläuft längs der gesamten Länge der Verdampferschale 28, an der es durch einen eingelegten Streifen vorgeformten Materials bei 58 in der gleichen Weise befestigt werden kann, wie bei der Befestigung von Verbindungsstück 41 am anderen Ende der Verdampferschale beschrieben. Verbindungsstück 57 läuft in einer Längskrümmung bei 59 aus, dergestalt, daß sein oberes Ende 60 senkrecht zur Verbindungsröhre 61 steht. Verbindungsstück 62 ist aus einem dem für 57 verwendeten entsprechenden Materialstreifen gefertigt und auf gleiche Weise an der Ablaufschale 29 befestigt, wobei das Endstück 63 durch eine Längskrttnmung bei 64 nach unten gerichtet ist» Sin Dichtungsstreifen 65 aus elastischem Werkstoff, z.B* Neopren, wird zwischen Ende 60 des Verbindungsstücks 57 und Ende 63 des Verbindungsstücks 62 eingelegt. Ein Versteifungs- und Abstandsstreifen 66 wird vorzugsweise durch Verschweißen an der Röhre 54 angebracht und verläuft längs der gesamten Länge der Schalen bzw. 29. Die eine Lippe 67 eines oberen Versteifungsstreifens 68, der die Länge der Abflußschale 29 besitzt, liegt auf dem Ende 63 des Verbindungsstücks 62, während die andere Lippe 69 aus einer Längskrümmung 70 frei nach unten gerichtet

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verläuft. Befestigungsmittel wie z.B. eine Reihe von hier nicht gezeigten Gewindebolzen können vorgesehen werden, um den Versteifungsstreifen 68 an den Verstärkungsstreifen 66 heranzuziehen. Bin Ende 71 eines rechtwinkligen Befestigungswinkels 72 ist mit herkömmlichen Befestigern, z.B. Nieten» 73 an der Außenfläche* der Lippe' 69 von Versteifungsstreifen 68 befestigt, während das anderen Ende 74 des Befestigungswinkels 72 senkrecht absteht und radial ausgerichtet ist; dergestalt, daß durch ein oder mehrere Bohrungen 75 Schrauben für seine Befestigung an der Halterungsplatte 76 geführt werden können.

Die Halterungsplatten 53 Wd 76 befinden sich in der Verdampfungskammer oder -abteilung 26 bzw« in der Kondensationskammer oder -abteilung und werden dicht an der Innenwand und senkrecht zu derselben innen im zylindrischen Gehäuse 11 angebracht .

In Abb. 7 ist ein Vorschlag für die Befestigung der Halterungsplatten 53 und 76 an der innenwand des zylindrischen Gehäuses 11 dargestellt, bei welchem 77 ein geeigneter Block elastischen Werkstoffs, z.B. Neopren, sein kann, dessen Außenfläche so geformt ist, daß sie sich der Innenwand des zylindrischen Gehäuses 11 anpaßt, und der mit herkömmlichen Mitteln darauf aufgeklebt wird. Eine Reihe von Befestigern 78 können, durch Einbetten 77 verankert, für die Befestigung der Lippe 79 des Befestigungsv winkeis 80 daran vorgesehen werden. Die Lippe 81 steht radial

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nach innen und liegt auf der Fläche der Halterungsplatte 53 bzw. 76 auf, an der sie mittels einer Reihe von Befestigern, z.B. Nieten, 82 befestigt werden kann.

Die Zugangsluken 83 und 84 in den Halterungsplatten 53 bzw. sind hinreichend groß, um die Durchführung von Inpektions- und Wartungsarbeiten zu gestatten. Diese Luken 83 und 84 können entfallen, wenn eine ausreichende Anzahl von abnehmbaren Deckplatten (nicht gezeigt) im Außengehäuse 11 vorgesehen werden.

An der Platte 31 ist auf herkömmliche (nicht dargestellte) Art ein Axialverdichter 85 befestigt, der sich aus einem Einlauf-Statorpaket 86, den Rotorschaufeln 87, dem Auslaß-Statorpaket 88, einer Rotor- und Weilenbaugruppe 89 und einem außerhalb des Gefäßes 10 angeordneten Antrieb 90 zusammensetzt. Der Antrieb 90 kann entweder ein Elektromotor oder eine Dampfturbine 90 sein, wie hier im Umriß gezeigt.

Bin Diffusorgitter 91 ist an einem Winkelstück 92 befestigt, das das Gitter in der Mitte hält und seinerseits auf herkömmliche (nicht dargestellte) Art an der Oberseite der obersten Ablaufschale 29 befestigt ist und ebenso lang ist, wie die Schale. Die Oberkante des Diffusorgitters 91 wird auf der gesamten Länge durch eine herkömmliche, nicht dargestellte HaI-

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terung dicht an der Innenwand des Gehäuses 1V gehalten.

An das Zuführungsrohr 94 für unreines Wasser sind ein oder mehrere Röhren 93 angeschlossen, die nach oben führen und in einer Kurve nahe an den Sprühröhren 56 verlaufen. Wird im Inneren des Gefäßes 10 ein Vakuum erzeugt, so kann aus Rohr 94 Wasser durch Rohr 95, Schlauchanschluß 96 und Rohr 97 fließen. Rohr 97 führt durch die Wandung des Gehäuses 11 und ist vorzugsweise an dieser Wandung angeschweißt. Das Wasser fließt dann durch Schlauch 98 zu der Röhre 93, durch eine der Verbindungsröhren 75 zum Schlauchanschluß 76, sodann durch Röhre 61 in Röhre- 54, von wo es durch die Sprühdüsen in die Verdampferschalen 28 fließen Icann.

Das Frischwasser-Ablaßrohr 99 stellt mit der Kondensationskammer 27 im Inneren des Gefäßes 10 in Verbindung und ermöglicht bei Druckverminderung durch Pumpen am Außenende des Rohres 99 bzw. Druckverminderung auf andere Art und Weise ein Abfließen des Frischwasser in Rohr 100, das am Boden des Gehäuses 11 durch dessen Wandung führt und vorzugsweise daran festgeschweißt ist; von dort fließt das Wasser durch den Schlauch 101 und über Rohr 102 in das Rohr 99.

Ein Ablaufrohr 103 für die Rückstände ist an die Verdampferkammer 26 im Inneren des Gefäßes 10 angeschlossen und ermöglicht ein Abfließen von flüssigen Rückständen oder Sole in

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ein oder mehrere Röhren 104, die am Boden des Gehäuses 11 durch dessen Wandung führen und vorzugsweise daran, festgeschweißt sind; von dort fließen die Rückstände durch den. Schlauch 105 in Rohr 106 und danach in Rohr 103.

Ein Luft- und Dampfablaßrohr 107 steht mit der Kondensationskammer 27 im Inneren des Gefäßes 10 in Verbindung, und zwar in den Scheitelräumen, die dort gebildet werden, wo die Unterseiten der Verdampferschalen 28 mit den Oberseiten der Frischwasserablaufschalen an den Verbindungsstücken 41 zusammentreffen.

Wird am Rohr 107 ein hinreichend niedriger Druck angesetzt, so kann zwischen den Verdampf er schal en 28 und den Frischwasser-Ablaufschalen 29 befindlicher Dampf bzw. Gas durch die aus starkem, engmaschigem Drahtgitter bestehende Staugitter 108 entweichen, die senkrecht vor dem Verbindungsstück 41 angeordnet über die gesamte Länge der Schalen verlaufen" und auf geeignete herkömmliche Art (nicht gezeigt) dort befestigt sind» Von dort strömt das Gas nach unten durch die nacheinander folgenden Etagen aus Verbindungsstücken 41 und jeweils durch die aus 45» 46 und 47 bestehende Verbindung zwischen den Etagen zu den Rohren 109, die durch die Wandung des Gehäuses 11 führen und vorzugsweise daran festgeschweißt sind; danach durch die Schlauchanschlüsse 110 und die Verbindungsrohre 111 in Rohr 107. Das Luftablaßrohr läuft parallel zur Achse des Ge-

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häuses 11 unten an der Außenseite desselben entlang und ist mit einer Reihe von in regelmäßigen Abständen voneinander angeordneten Verbindungsrohren 111 versehen, zu denen jeweils entsprechende Schlauchanschlüsse und Rohre 110 bzw. 109 in gleicher Anzahl, gehören.

In Abb. 1 nimmt die Anzahl der aus den Röhren 45, 46 und 47 bestehenden Röhren-Verbindungsgruppen progressiv bei jedernächsthöheren, aus Verdampferschale 28, Ablaufschale 29 und Verbindungsstück 41 bestehenden Schalenetage ab. An jedem Außenende der Schalenbaugruppe ist der Zwischenraum zwischen Unterseite der Verdampferschale 28 und der Ablaufschale 29 durch eine vertikal angebrachte Endplatte 112 abgeschlossen, deren Größe und Form jeweils der öffnung angepaßt sind und die auf herkömmliche Weise, z.B. Verkleben oder Verschweißen, befestigt wird. -

Ein Streifen aus relativ dickem, elastischem Material, der die Dichtung 113 bildet, läuft von der Oberkante der Platte nach unten zur obersten Ablaufschale 29 und von dort kreisförmig nach unten längs der Außenseiten der Schalenbaugruppen auf der Seite der Kondensationskammer 27 bis zum Winkelstreifen 37» von wo aus er wieder senkrecht nach unten bis zur Innenwand am Boden des Gefäßes 10 läuft. Der Dichtungsstreifen 113 schließt an einen gleichen, hier nicht dargestellten , Dichtungsstreifen, der auf den Deckel 13 aufgeklebt ist, so

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daß nach Festklammern des Deckels 13 auf Gehäuse 11 die Kondensationskammer 27 gegen die Verdampfungskammer 26 abgedichtet ist und nur der Durchgang durch die Verdichter 85 eine Verbindung zwischen beiden darstellt.

Die im Gefäß 10 enthaltene Gesamtstruktur ruht auf einer Reihe senkrecht stehender, flacher Plattenabschnitte 114, von denen je einer unter jedem Ende des Gefäßes 10 und je einer unter den Stellen angebracht ist, an denen sich im Inneren des Gefäßes 10 die Halterungsplatten 53 und 56 befinden. Die Unterseite der Platte 114 ist rechteckig, die Oberseite ist konkav so ausgeschnitten, daß sie sich der Außenwand des zylindrischen Gefäßes 10 anpaßt. Auf der gekurvten Oberseite ist ein Flachstreifen' 115, der ebenfalls gekrümmt ist, so befestigt, z.B. durch Schweißen, daß er nach beiden Seiten gleich weit übersteht. Auf dem Streifen 115 ist oben ein relativ dicker, flacher Streifen 116 aus elastischem Werkstoff, z.B. Neopren, aufgeklebt, dessen obere Fläche wiederum an der Außenwand des Gefäßes 10 angeklebt ist.

in Abb. 10 ist dargestellt, wie unreines Wasser vom Becken durch das Rohr 118 zum Filter 119 geführt wird, wo die Mehrzahl der Fremdkörper ausgefiltert werden, und danach durch das Rohr 120 zum Entlüfter 121 geleitet wird, der etwa 10 bis 15 Fuß über dem Mittelpunkt des Gefäßes 10 liegt, so daß

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das Wasser hier einer Vakuumspannung ausgesetzt wird und in düiinea Schichten abfließt, wobei der größte Teil der eingeschlossenen Luft abgegeben wird,

Abb. 11 zeigt eine Entlüftungsvorrichtung 121, bestehend aus einem trichterförmigen Gefäß mit sich nach oben erweiternden Wänden 122 von kreisförmigem Querschnitt, an dessen Oberseite sich innen ein kreisförmiges, horizontal angeordnetes Verteilerrohr befindet, das an das Rohr 120 angeschlossen ist. Wenn nun über Rohr 125 das Gefäß 121 luftleer gesaugt wird, kann aus den Düsen 124 unreines Wasser auf die Wände 122 fließen und in dünner Schicht an denselben ablaufen. Das System ist so ausgelegt, daß mehr unreines Wasser zufließt, als durch das Rohr 126 abfließen kann. Infolgedessen steigt der Wasserspiegel im Inneren des Gefäßes 121, bis ein Schwimmer 127 angehoben wird, der den Schaft 128 anhebt, an dessen oberem Ende konzentrisch eine Scheibe 129 sitzt, auf deren Oberseite sich eine Auflage 130 aus weichem, elastischem Werkstoff befindet, die das Vakuumsaugrohr 125 verschließt. Somit kann weiteres unreines Wasser durch das Rohr 120 erst dann wieder zufließen, wenn der Schwimmer infolge des Abflusses von unreinem Wasser durch Rohr 126 wieder abgesunken ist. Vom Rohr 126 aus kann das Wasser eine Reihe von Nebenaggregaten durchfließen, zu denen hier die Vorerwärmerstufe 132, das Rohr 133, die Erwärmerstufe 134» das Rohr 135, die Erwärmerstufe 136 und das Rohr 137 gehören. Das Wasser läuft dann durch das Drosselventil

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138 in das Rohr 139 und dann durch das Umschaltventil 140 und durch Rohr 94 in die Verdampfungskammer 26. Zwecks weiterer Vorerwärmung des zulaufenden Meerwassers wird das mit Rippen 94a versehene Rohr 94 vorzugsweise im Inneren des Gefäßes 10 zunächst durch die gesamte Kondensationskammer 27 hin- und zurückgeführt.

Das Frischwasser wird; über Rohr 99, Rückschlagventil 143 und Rohr 144 durch die Pumpe 145 aus der Kondensationskammer. 27 abgezogen und durch die Pumpe über das Rohr 146 zum Ausfluß 147 gepumpt; von dort läuft es durch Rohr 148 und Pumpe 149 durch Rohr 150 zum Wärmeaustauscher 134 und weiter durch Rohr 151 zur nicht gezeigten Speicheranlage.

Flüssige Rückstände oder Sole werden durch Rohr 103 aus der Verdampfungskammer zur Pumpe 152 abgezogen, die sie über Rohr 153, Rückschlagventil 154 und .Rohr 155 zum Wärmeaustauscher 132 und von dort über Rohr 156 zum Abwasserabfluß oder weiterer Bearbeitung (nicht gezeigt) fördert.

Die im Entlüfter 121 angesammelte Luft wird über Rohr 125 durch das Rückschlagventil 157 und weiter durch Rohre 158; und 159 zum Ausfluß 147 abgesaugt, von wo sie mit dem Frischwasser abgeführt wird.

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Luft und überschüssiger Wasserdampf werden aus der Kondensationskammer 27 durch das Rohr 107, Drosselventil 160, Rohr 161, Rückschlagventil 162 und Rohr 159 zum Ausfluß 147 abgesaugt, wo sie gemeinsam mit dem Frischwasser austreten.

Eine Frischwasserquelle 163 ist über Rohr 164, Ventil 165, Rohr 166 an Rohr 144 angeschlossen, von wo sich ein Anschluß an Pumpe 145 ergibt. Rohr 167 stellt die Verbindung von Rohr 153 zum Umschaltventil 140 her.

In der Kondensationskammer 27 wird vorzugsweise ein Sehockerzeuger vorgesehen, der aus einer Membran 179 besteht, die von einem elektrischen Vibrator 180, der an der Wand des Gefäßes befestigt ist, betrieben wird.

Das System arbeitet,wie folgtί Zur Inbetriebnahme wird die öffnung des Umschaltventils 140 so geschaltet, daß Rohr 167 mit Rohr 94 verbunden ist. Ventil 165 wird geöffnet und die Pumpen 145 und 149 werden angeworfen, wodurch Wasser durch den Ausfluß 147 gefördert wird, um über Rohr 107 und die verbindenden Röhren und Aggregate Luft aus dem Inneren des Gefäßes 10 zum Ausfluß 147 abzusaugen, von wo sie zusammen mit dem Wasser durch das Rohr 150 gefördert wird, Die Pumpe 149 vermindert den Druck in Rohr 148 auf einen ziemlich geringen Wert, so daß die Pumpe 145 lediglich dazu dient, in Rohr 146 einen hinreichenden Wasserdruck zu erzeugen, um wirksames

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Arbeiten des Abflusses 147 zu gewährleisten. Aus Rohr 158 kann keine Luft ausströmen, da der anfängliche Wasseranstieg im Entlüfter 121 den Schwimmer anhebt und somit den Einlaß von Rohr 125 verschließt. Wenn der Druck im Gefäß 10 auf den Wert gesunken ist» bei dem die Temperaturkurve des Wassers in Rohr 137 die Druckordinate an einem Punkt schneidet, der oberhalb der Siedetemperaturkurve liegt, wie in Abb. 12 graphisch dargestellt, wird durch Umschalten des Ventils 140 dergestalt, daß Rohr 139 mit Rohr 94 verbunden ist, Wasser in die Verdampfungskammer 26 geleitet, und die Verdichter 85 werden angeworfen. Nun fließt unreines Wasser durch Rohr 94 in die Röhre 93 und 'gelangt somit über die Röhren 54 und durch die Düsen 56 in die Verdampfungskammer 26. Das aus den Düsen 56 austretende Wasser gelangt in die Kanäle 170 auf den Verdampferschalen 28 und fließt in Kontakt mit den durch die Verdampferschalen 28 gebildeten Wärmeaustauschflächen durch seine eigene Schwerkraft abwärts* wobei ihm Wärme vermittelt wird und zumindest ein Teil des wie besagt fließenden Wassers verdampft wird. Durch die Formgebung der Kanäle 170 und das Fließen des Wassers durch dieselben unterliegt dieses Wasser einer ständigen Ablauf- und Abrollbewegung und ^Mscheuert" an den Seitenwänden der Kanäle 170, etwa so, wie durch die Pfeile 174 und Wellenbildung oder Kräuselung 175 dargestellt. Dieses Scheuern bewirkt eine Ausschaltung oder wesentliche Reduzierung der "Dampf grenzschicht'·, die sich sonst auf der Oberfläche der Ver-

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dampferschalen 28 entwickeln würde und zumindest teilweise daran seliuld ist, daß im Wirkungsgrad der Wärmtäbgafee an das darüber fließende Wasser hohe Verluste

Der auf den verdampferschalen 28 erzeugte Wa4&S*4ärap£ steigt, wie allgemein durch die Pfeile 1?6 darge$telife# nach oben und wird unverzüglich durch die Verdichter 85 auf dem von den jeweiligen Verdampferschalen 28 und Ablaufschalen 29 beschriebenen We abgesaugt und von der Verdampfungskammer 26 in die Kondensationskammer 27 Überführt* Hier steigt sein Druck an, so daß der Schnittpunkt der Dampfdruckordinate auf der graphischen Darstellung in Abb. 12 unter die Siedetemperaturkurve abfällt und eine Kondensation stattfindet. Durch das ständige Absaugen von Luft und Wasserdampf aus der Kondensationskammer 27 durch das Rohr 107 in der vorbeschriebenen Weise wird der in der Kammer befindliche Wasserdampf in dem von den Ablaufschalen 29 und den Verdampferschalen 28 gebildeten Raum längs eines Kondensationsweges abgesaugt. Der vorüberströmende Wasserdampf kommt in Kontakt mit der Rück- bzw. Unterseite der Verdampferschalen 28, wie durch die Pfeile 177 angezeigt, gibt an die Schalen Wärme ab und wird daher zu Wassertröpfchen kondensiert. Diese Tröpfchen, mit 178 bezeichnet, fallen von den Verdampferschalen 28 ab und sammeln sich auf den Ablaufschalen 29, wodurch die Verdampferschalen 28 im wesentlichen frei von Wasser· in flüssigem Zustand bleiben und somit wirksamen Kontakt mit

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dem Wasserdampf haben, um eine Wärmeaustauschfläche zu bie- · ten. Hierbei geht die freiwerdende Verdampfungshitze von der Kondensationskammer 27 durch die Verdampferschalen 28 wieder in die Flüssigkeit in der Verdampfungskammer über, wa sie dazu dient» etwa wieder die gleiche Menge Dampf zu erzeugen. Das kondensierte Wasser fließt von den Ablaufschalen 29 ab und sammelt sich unten in der Kondensationskammer 27, von wo es zwecks Verwendung oder Speicherung durch das Rohr 99 abgezogen wird. Der Wirkungsgrad der Kondensation wird eine kurze Zeitspanne lang nach dem Anlaufen wegen des Vorhandenseins von Luft gering sein, da diese jedoch allmählich durch das Rohr abgesaugt wird, wird sodann bei der Produktion von Frischwasser der volle Wirkungsgrad und volles Volumen erreicht. Bei kaltem Wetter oder in kaltem Klima sollte die Temperatur des der Destilliervorrichtung zugeführten Wassers dadurch erhöht werden, daß man dem Vorerwärmer T36 Wärme zuführt, in-dem man eine heiße Flüssigkeit oder ein heißes Gas durch Rohr 168 zu- und durch Rohr 169 ableitet, was vorstehend bereits beschrieben wurde. Dem Wärmeaustauscher 136 kann ebenfalls die überschüssige Wärme zugeführt werden, um den Frischwasserausstoß des Systems zu erhöhen. Von der in den ausströmenden Flüssigkeiten enthaltenen Wärme wird durch die Vorerwärmer 132 und 134» deren Arbeitsweise vorstehend beschrieben wurde, soviel wie möglich dem System wieder zugeführt. Da die Sole etwas kühler ist als das Frischwasser, wird ihre Wärme dem einlaufenden Wasser zuerst,

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und zwar über den Vorerwärmer 132, mitgeteilt; die Wärme des austretenden Frischwassers wird dann zusätzlich über den Vorerwärmer 134 eingebracht. Die gestrichelten Linien in der graphischen Darstellung, Abb. 12, zeigen gedachte wirksame Arbeitsbedingungen für das System, bei denen der Verdampfer mit einem absoluten Druck von 1,5 Ibs/Zoll betrieben wird; die entsprechende Siedepunkttemperatur betrüge 115,7° Fahrenheit und das Dampfvolumen/lb 228 Fuß , während der Kondensator mit einem absoluten Druck von 2 Ibs/Zoll arbeitet und die entsprechende Siedetemperatur 126,2° Fahrenheit und das DampfVolumen 173,8 Fuß³/lb beträgt.

Das System tendiert insofern zu einer Selbstregulierung, als bei hoher Temperatur des einlaufenden Wasser oder heißem Wetter > Temperatur und Druck des Arbeitsprozesse-s ansteigen und die Frischwasserproduktion ebenfalls erhöht wird. Die Wärmeverluste des Systems steigen jedoch ebenfalls an, weil erhöhte Konvektions- und AbStrahlungsverluste eintreten und durch das austretende Frischwasser ebenfalls mehr Wärme verlorengeht, so daß ein Gleichgewicht erzielt wird. Die Produktion von Frischwasser ist ebenfalls direkt abhängig von der den Verdichtern zugeführten Energie» wodurch die Produktion des Systems innerhalb weit gesteckter Grenzen gesteuert werden kann.

Die Konzentration der Sole kann in begrenztem umfang durch Verstellung des Zufluß-Drosselventils *t38 variiert werden.

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Um einen gewünschten, beliebigen Grad der Solekonzentration zu erzielen, kann das Umschaltventil 140 automatisch so geschaltet werden, daß während einer beliebig einstellbaren Zeitspanne der Zulauf von Wasser gesperrt und dafür die ablaufende Sole in das. Einlauf rohr 94 geleitet wird. Hierdurch wird ein Schaltvorgang, der lange Rezirkulationszeiten für die Sole und kurze Wasserzulaufzeiten bewirkt dazu führen, daß die Sole hochkonzentriert austritt.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung kann zahlreichen Konstruktionsänderungen unterworfen werden, ohne daß hierdurch das Verfahren variiert oder vom Gedanken der Erfindung abgewichen wird. Die in der Beschreibung erwähnte Dampfpumpe ist beispielsweise ein Axialverdichter ähnlich der in Flugzeugtriebwerken verwendeten Art und hat den Vorteil hoher mechanischer Leistungsfähigkeit, jedoch könnte es in manchen Fällen besser sein, hierfür eine Dampfstrahlpumpe zu verwenden, besonders in kaltem Klima, wenn zusätzliche Wärmezuführung erforderlich ist.

Der Anwendungsbereich der Vorrichtung kann ebenfalls dadurch erweitert werden, daß eine Möglichkeit zum Abschneiden und Sammeln des schweren Wassers oder Deuterium vorsieht. Dies ist zu erreichen, indem man in Zusammenwirken mit dem Axialverdichter 85 oder an Stelle desselben eine Zentrifuge einsetzt und

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das schwere Wasser durch getrennte Rohrleitungen (nicht gezeigt) ablaufen läßt.

Eine weitere Variante sieht die Verwendung einer Reihe von Einheiten hintereinandergeschaltet vor, wobei jeder Abschnitt gegenüber dem folgenden Abschnitt abgedichtet ist und worin das unreine Wasser von Abschnitt zu Abschnitt fließen muß und Temperatur und Druck bei jedem folgenden Abschnitt herabgesetzt werden. Eine derartige Anordnung wäre kostspieliger, könnte jedoch zu lohnenden Betriebskostenersparnissen führen.

Verfahren und Vorrichtung, die- in der vorliegenden Erfindung verkörpert sind, wurden in ihrer Anwendung für die Reinigung von Wasser beschrieben. Sie können jedoch zahlreichen anderen Industrieverfahren angepaßt werden, in denen Wirkungsgrad und Wirtschaftlichkeit von Bedeutung sind, z.B. in der Erdöl- und der chemischen Industrie.

Vorstehend ist die Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung erfolgt, die hier lediglich als Beispiel angeführt wird. Die Erfindung soll nicht auf die spezifischen, hier beschriebenen Merkmale beschränkt sein, sondern umfaßt vielmehr alle Variationen, die Geist und Umfang der nachstehenden Ansprüche entsprechen. ,

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Claims (16)

Ansprüche

1. Verfahren zur kontinuierlichen Rückdestillation von Flüssigkeiten, z.B. unreinem Wasser o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß es aus folgenden Schritten besteht: Evakuieren eines Verdampfungs- und Kondensationskammern enthaltenden Gefäßes, Zuführen von fließendem Wasser in die Verdampfungskammer; Führen des WAssers durch Verdampfungszonen mit kontinuierlich größer werdendem Rauminhalt in besagter Kammer und in Kontakt mit Wärmeaustauschflächen zur Erhitzung des besagten Wassers und Verdampfung zumindest eines Teiles desselben sowie Herbeiführen einer ständigen Ablauf- und Abrollbewegung des besagten Wassers, während es mit den besagten Wärmeaustauschflächen in Kontakt ist, Überführen des Wasserdampfs innerhalb des besagten Gefäßes in eine Kondensationskammer, unter etwas höherem Druck, als in der besagten Verdampfungskammer herrscht, Führen des Wasserdampfes durch eine Kondensationszone mit kontinuierlich kleiner werdendem Rauminhalt innerhalb besagter Kammer und in Kontakt mit Wärmeaustauschflächen zur Abkühlung des Dampfes und Kondensation zumindest eines Teiles desselben Wassers; Abtropfen besagten kondensierten Wassers von besagten Wärmeaustauschflächen in Tröpfchenform, um die Flächen weiterhin dem besagten Dampf auszusetzen; und ständiges Entfernen des überschüssigen Dampfs aus der besagten Kondensationszone durch Absaugen an der Stelle, an der etwa das Volumen am kleinsten

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man das Wasser vor Zuführung desselben in die Ver dampf ungslcammer vorwärmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zwecks Vorerwärmung desselben, ehe es in die Verdampfungskammer geleitet wird, Wärme von dem kondensierten Wasser an das Wasser überführt.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß man den überschüssigen Wasserdampf zwecks Kondensierung mit dem kondensierten Wasser umlaufen läßt.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4» dadurch g e kennzeich,net ,daß man ständig den unverdampft gebliebenen Teil des Wassers entnimmt und erneuert zwecks weiteren Verdampfens umlaufen läßt.

6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, d a d u r c h g e kennzeichnet, daß man zyklische Schocks auf den Wasserdampf in der Verdampfungskammer wirken läßt.

7. Verfahren nach Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e kennzeichnet , daß man das Wasser vor dem Einlauf in die Verdampfungskammer durch die Kondensationskammer leitet.

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8. Destillationsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere zur Reinwassergewinnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie besteht aus einem an beiden Enden geschlossenen und hermetisch abgedichteten Gefäß, mit in diesem etagenartig ~ übereinander angeordneten und geneigten Wärmeaustausch-Schalen; ferner einer Reihe, dem Gefäß übereinander angeordneten und geneigten Ablaufschalen, wobei Wärmeaustausch- und Ablaufschalen in einer im wesentlichen vertikalen Ausrichtung sandwichartig aufeinanderfolgend ineinandergesetzt und an ihren Kanten so miteinander verbunden sind, daß sie eine kontinuierlich verlaufende, dampfdichte Trennwand innerhalb des Gefäßes bilden, die dasselbe von oben nach unten jeweils in eine nebeneinanderliegende Verdampfungs- und Kondensationskammer unterteilt, einer Zuleitung zum Einleiten von Flüssigkeit auf die oberen Enden der Oberseiten der Wärmeaustausch-Schalen, einer Dampf-AbSaugevorrichtung zum kontinuierlichen Abziehen von Dämpfen aus dem Gefäß, einem Verdichter, der eine kontinuierliche Zuführung der innerhalb des Gefäßes gebildeten Dämpfe aus der Verdampfungskammer in die Kondensationskammer gestattet und Ablaufleitungen zum Ablassen kondensierter Flüssigkeit aus der Kondensationskammer.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß in den Wärmeaustausch-Schalen Kanäle ausgebildet sind, die parallel zur Schalenneigung verlaufen

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und durch Gestalt und Dimensionierung in einem sich an ihnen bildenden Flüssigkeitsfilm Instabilität hervorrufen.

10. Vorrichtung nach Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Wärmeaustausch-Schalen i-n einem zwischen 3° und etwa 20° liegenden Winkel nach unten geneigt sind.

11. Vorrichtung nach Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Kanäle eine maximale durchschnittliche Abstandsbreite haben, die zwar ein Entlangfließen der Flüssigkeit gestattet, aber nicht ausreicht, um die Bildung eines laminaren Grenzschichtfilms auf den Schalen zuzulassen.

12. Vorrichtung nach Ansprüchen 9,10 und 11, da d u r c h gekennzeichnet , daß gegenüberliegende, die Kanäle begrenzende Seitenwände an deren Unterseite verbunden sind, und nebeneinander über die gesamte Breite der Wärmeaustausch-Schale verlaufen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, daß die Seitenwände in einem größeren Winkel gegen die Horizontale geneigt sind, als der kritische Winkel der Oberflächenspannung besagter Flüssigkeit ist.

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14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Wärmeaustauschvorrichtungen an die Zuleitung für die Flüssigkeit angeschlossen sind und sich innerhalb des besagten Gefäßes auf dem Wege befinden, den der Dampf zwischen besagten Kammern in besagtem Gefäß nimmt.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 14, gekennzeichnet durch Anordnung einer Druckschock-Erzeugungsvorrichtung in der Kondensationskammer.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Unterseite der Wärmeaustausch-Schalen mit vorzugsweise die Oberflächenspannung herabsetzenden Überzügen ausgestattet ist.

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