DE1619720C3 - Destillationsanlage zur Gewinnung von destilliertem Wasser - Google Patents

Description

die Rohrleitung 22 für verschiedene Zwecke entnommen.

In der Zeichnung sind die elektrischen Leitungen, die die Heizeinrichtungen 13 und 14 des Verdampfers speisen, und die elektrischen Leitungen, die zum Kompressormotor 15 des Kompressors 16 führen, mit dicken und durchgehenden Linien dargestellt. Die dünnen durchgehenden Linien repräsentieren die Leitungen der elektrischen Stromkreise, die zu den verschiedenen Meß- und Regeleinrichtungen führen, während die strichpunktierten Linien Flüssigkeitsleitungen darstellen.

Eine Netzleitung L ist über den Hauptschalter 12 an einen Transformator T angeschlossen, an dessen Sekundärwicklung die verschiedenen Schalt- und Regelkreise angeschlossen sind. Die Netzleitung L ist über den sich in Schließstellung befindenden Hauptschalter 11 weiterhin an einen Unterbrecher 18 angeschlossen, von dem aus über den Umschalter 32 der Kompressormotor 15 und über die Umschalter 33 und 34 die Heizeinrichtungen 14 bzw. 13 mit Strom versorgt werden können.

An den Kompressor 16 ist für Reinigungszwecke ein ferngesteuertes Elektroventil 26 angeschlossen, während für den Destillatablauf aus dem Kondensator ein ferngesteuertes Auslaßventil 27 vorgesehen ist.

Die Destilliereinrichtung 10 ist mit Temperaturanzeigern 1, 2, 3 versehen, die die Temperatur des destillierenden Wassers und der schon destillierten Flüssigkeit, d. h. des Destillats messen und die erhaltenen Meßwerte an die automatischen Steuerungseinrichtungen der Anlage weiterleiten.

Die Destilliereinrichtung 10 enthält weiterhin Druckanzeiger 4, 5 und 6, die an verschiedenen charakteristischen Punkten der Destilliereinrichtung 10 angebracht sind, und die entsprechenden Meßwerte ebenfalls an die Steuerungseinrichtungen der Anlage weiterleiten.

Der Sammelbehälter 11 enthält elektrische Niveauanzeiger 28, 29 für ein Maximalniveau bzw. ein Minimalniveau. Die Niveauanzeiger 28, 29 sind ebenso wie die Druckanzeiger 4,5 und 6 an einen Umschalter 30 angeschlossen, der den Betrieb der Anlage bezüglich des Ein- und Ausschaltens derselben überwacht bzw. steuert.

Ein Stufenschalter 31, beispielsweise in Form eines Nockenschalters, dient zur Inbetriebnahme, d. h. zur langsamen Betätigung des By-pass-Ventiles 24, das während des Anlaufens der Anlage geöffnet ist und sich langsam schließt, wenn die Anlage voll in Betrieb ist.

Die Umschalter 33 und 34 werden durch die einzelnen Temperaturanzeiger der Anlage gesteuert. Die Heizeinrichtung 13 ist, wie dargestellt, sowohl an den Umschalter 33 als auch an den Umschalter 34 angeschlossen, wobei der Umschalter 34 die Beaufschlagung der Heizeinrichtung 13 sowohl automatisch unterbrechen wie auch wiedereinschalten kann, sobald die Temperatur oder der Druck an bestimmten Punkten der Anlage vorgegebene Werte erreicht oder überschritten haben.

Die Steuersignale für die Umschalter 33 und 34 werden durch dieselben zum Umschalter 35 weitergeleitet, der seinerseits von den Meßwerten ferngesteuert wird, die sich im Bereich verschiedener Punkte der einzelnen Anlageteile einstellen. Dabei steuert der Umschalter 35 den automatischen Übergang der Anlage aus dem Anlaufbetrieb zum Vollbetrieb der Anlage.

Ein Hilfs- oder Servorelais 36 für die automatische Betriebsweise bzw. den Vollbetrieb der Anlage wird von dem dem Verdampfer zugeordneten Druckanzeiger 37 gesteuert.

Die Funktionsweise der oben beschriebenen Destillationsanlage ist wie folgt:

Die Anlage befindet sich außer Betrieb, wenn der Sammelbehälter 11 bis zu seinem Maximalniveau mit destilliertem Wasser gefüllt ist. Wenn das Destillatniveau in dem Sammelbehälter 11 auf die Höhe des Niveauanzeigers 29 absinkt, wird der Umschalter 30 betätigt, so daß dieser auf den über den Hauptschalter 12 an die Netzleitung L angeschlossenen Unterbrecher 18 in einem solchen Sinne einwirkt, daß die beiden Umschalter32und33 mit Strom versorgt werden.

Dadurch wird auch der Motor 25 mit Strom versorgt, durch den das By-pass-Ventil 24 geschlossen wird. Der Motor 25 steuert auch über die Leitung 39 den Umschalter 35 derart, daß beide Heizeinrichtungen 13 und 14 mit Strom versorgt werden. Der das By-pass-Ventil 24 betätigende Motor 25 blockiert dabei einstweilen den Umschalter 32, der den Kompressormotor 15 des Kompressors 16 steuert.

Sobald der Verdampfer der Destilliereinrichtung 10 ausreichend hoch erwärmt ist, steuern die an den verschiedenen Stellen der Destilliereinrichtung 10 angeordneten Temperaturanzeiger die Anlage in der Weise, daß von dem Vorlaufbetrieb in den vollen Betriebszustand umgeschaltet wird.

Dabei wirken die Temperaturanzeiger 1, 2 und 3 auf den Stufenschalter 31 ein, der schon in der vorhergehenden Vorlaufphase in die Stellung »bereit« gebracht worden war. Der Stufenschalter bewirkt nun, beispielsweise innerhalb von zwei Minuten, das Öffnen des By-pass-Ventils 24 und das Schließen des Kondensat-Auslaufventils 26, welches vorher, von dem Stufenschalter 31 gesteuert, geöffnet worden war, um das dem Kompressor 16 zulaufende Kondensat ablaufen zu lassen, sobald die Heizleistung der Heizeinrichtungen 13,14 zu einer Kondensatbildung geführt hat.

Sobald das By-pass-Ventil 24 ganz geöffnet ist, beginnt die allmähliche Inbetriebnahme des Kompressors 16.

Sobald der zyklisch arbeitende Stufenschalter 31 von den Temperaturanzeigern 1,2 und 3 einen entsprechenden Steuerbefehl erhält, erfolgt das sehr langsame Wiederschließen des By-pass-Ventils 24 durch den Motor 25 innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes. Der Stufenschalter 31 betätigt, während er in die Position »automatischer Betrieb« kommt, den Umschalter 35, der das Einschalten der Heizeinrichtungen 13,14 steuert, die während der Erwärmungsphase des Wassers in der Destilliereinrichtung 10 benötigt werden. Der Stufenschalter 31 bewirkt auch das öffnen des Auslaßventiles 27 für den Destillatablauf aus dem Kondensator, d. h. desjenigen Kondensatteiles, der die Salze und Verunreinigungen enthält, die sich in verhältnismäßig konzentrierter Form angesammelt haben.

Die Anlage befindet sich nunmehr in der »automatischen Betriebsphase«, in der sie auch aufgrund der im folgenden zu beschreibenden automatischen Regelungsvorgänge verbleibt, bis der Sammelbehälter 11 wieder bis zur Höhe des Niveauanzeigers 28 gefüllt ist.

In dieser automatischen Dauer-Betriebsphase steuert der Druckanzeiger 37 über das Hilfs- bzw. Servorelais 36 und die Umschalter 34,35 das Ein- oder Ausschalten der Heizeinrichtung 13, um im Verdampfer die vorgeschriebene Temperatur einzuhalten und um die Bedingungen für den optimalen Betrieb aufrechtzuer-

halten. Der den im Verdampfer herrschenden Druck messende bzw. anzeigende Druckanzeiger 37 hat eine solche Empfindlichkeit, daß er mit Hilfe der beschriebenen Steuer- und Regeleinrichtungen einen praktisch konstanten Druck im Verdampfer aufrechterhält, so daß der Destillationszyklus so lange andauert, bis der Sammelbehälter 11 bis zu seinem durch den Niveauanzeiger 28 repräsentierten maximalen Niveau gefüllt ist.

Sobald der Sammelbehälter 11 bis zu dem Maximalniveau gefüllt ist, steuert der Niveauanzeiger 28 den Umschalter 30, von dem entsprechende Steuerbefehle zum Abschalten der Anlage weitergeleitet werden.

Die Anlage wird wieder in Betrieb gesetzt, wenn der Destillatspiegel im Sammelbehälter U bis zum Niveauanzeiger 29 abgesenkt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Destillationsanlage zur Gewinnung von destilliertem Wasser mit einem mit Heizeinrichtungen versehenen Verdampfer, der zum Absaugen und Komprimieren des gebildeten Dampfes an die Saugseite eines durch einen Motor angetriebenen Kompressors angeschlossen ist, dessen Druckseite an einen mit einem Sammelbehälter für das Destillat verbundenen Kondensator angeschlossen ist, wobei an charakteristischen Punkten der Anlage Temperatur- und Druckanzeiger angeordnet sind, die auf Schaltkreise einwirken, welche die Heizeinrichtungen und die Stromzufuhr zum Kompressor steuern, dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelbehälter (11) elektrische Niveauanzeiger (28, 29) angebracht sind, die auf einen Umschalter (30) einwirken, welcher einen in die elektrische Netzleitung (L) der Anlage eingesetzten Unterbrecher (18) steuert, und daß die von den Temperatur- und Druckanzeigern (1, 2, 3 bzw. 4, 5, 6 und 37) beaufschlagten, durch einen Stufenschalter (31) gesteuerten Schaltkreise über einen Umschalter (35) das An- und Abschalten der Heizeinrichtungen (13, 14) und die Stromzufuhr zum Kompressormotor (15), die Stromzufuhr zu einem Motor (25) eines By-pass-Ventiles (24), das in den den Kompressor (16) enthaltenden Dampfkreislauf (19, 20) eingeschaltet ist, und das Öffnen und Wiederschließen eines Auslaßventiies (27) für den Destillatablauf aus dem Kondensator steuern, wobei der Umschalter (35) über Umschalter (33,34), die vom Stufenschalter (31) und vom Motor (25) steuerbar sind, die Stromzufuhr zu den Heizeinrichtungen (13, 14) regelt.

   Die Erfindung betrifft eine Destillationsanlage zur Gewinnung von destilliertem Wasser mit einem mit Heizeinrichtungen versehenen Verdampfer, der zum Absaugen und Komprimieren des gebildeten Dampfes an die Saugseite eines durch einen Motor angetriebenen Kompressors angeschlossen ist, dessen Druckseite an einen mit einem Sammelbehälter für das Destillat verbundenen Kondensator angeschlossen ist, wobei an charakteristischen Punkten der Anlage Temperatur- und Druckanzeiger angeordnet sind, die auf Schaltkreise einwirken, welche die Heizeinrichtungen und die Stromzufuhr zum Kompressor steuern.

   Wenn bei einer derartigen, in der FR-PS 10 35 303 beschriebenen Destillationsanlage der das Destillat aufnehmende Sammelbehälter entleert ist, muß die Destillationsanlage von einer Bedienungsperson in Betrieb gesetzt werden, wobei außerdem auch der Vorlaufbetrieb, d. h. das Erwärmen der in dem Verdampfer enthaltenen Flüssigkeitsmenge auf Verdampfungstemperatur, von einer Bedienungsperson überwacht und gesteuert werden muß. Für den Betrieb der bekannten Anlage ist die Abwesenheit einer Bedienungsperson nicht nur während der Vorlaufphase, sondern auch bei der eigentlichen Inbetriebsetzung und beim Wiederstillegen der Anlage unentbehrlich. Dies gilt auch für die Wiederinbetriebnahme nach Ausfall der Strom- oder Wärmenergiezufuhr, da jeder Ausfall, auch wenn er zeitlich sehr begrenzt ist, wieder einen Vorlaufbetrieb in dem oben geschilderten Sinn erforderlich macht.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Destillationsanlage zu schaffen, die insgesamt automatisch, d. h. ohne Bedienungs- oder Überwachungsperson, arbeitet, und zwar sowohl während des Vorlaufbetriebes als auch während des eigentlichen Destillationsprozesses, wobei auch die Inbetriebnahme der Anlage sowie das Stillegen derselben automatisch stattfinden

   ίο soll.

   Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Destillationsanlage dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelbehälter elektrische Niveauanzeiger angebracht sind, die auf einen Umschalter einwirken, welcher einen in die elektrische Netzleitung der Anlage eingesetzten Unterbrecher steuert, und daß die von den Temperatur- und Druckanzeigern beuufschlagten, durch einen Stufenschalter gesteuerten Schaltkreise über einen Umschalter das An- und Abschalten der Heizeinrichtungen und die Stromzufuhr zum Kompressormotor, die Stromzufuhr zu einem Motor eines By-pass-Ventiles, das in den den Kompressor enthaltenden Dampfkreislauf eingeschaltet ist, und das Öffnen und Wiederschließen eines Auslaßventiies für den Destillatablauf aus dem Kondensator steuern, wobei der Umschalter über Umschalter, die vom Stufenschalter und vom Motor steuerbar sind, die Stromzufuhr zu den Heizeinrichtungen regelt.

   Bei einer derartigen Anlage laufen die vor dem Anfahren notwendigen Vorlaufarbeiten, das Anfahren des kontinuierlichen Destillationsbetriebes und das Stillegen der Anlage automatisch ab, wobei als Steuergröße für die Inbetriebnahme einerseits und das Stillegen der Anlage andererseits der Pegelstand des destillierten Wassers in dem Sammelbehälter benutzt wird, wobei die Steuergröße von den Niveauanzeigern ausgeht. Der Übergang vom Vorlaufbetrieb zum Vollbetrieb der Anlage erfolgt ebenfalls automatisch, indem das By-pass-Ventil nach Erreichen bestimmter Sollwerte wieder geschlossen wird.

   Mit der erfindungsgemäßen Anlage ist insgesamt ein vollautomatischer Betrieb möglich, wie er sich aus der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Destillationsanlage ergibt.

   Die erfindungsgemäße Destillationsanlage umfaßt eine Destilliereinrichtung 10, die üblicherweise einen Verdampfer, dem das zu destillierende Wasser zugeleitet wird, einen Dampfdom, von dem die Dampfleitung 19 ausgeht, und an der Unterseite einen Kondensator enthält, in den der mittels des Kompressors 16 verdichtete Dampf durch die Dampfleitung 20 eingespeist wird, um kondensiert, d. h. in destilliertes Wasser umgewandelt zu werden. Innerhalb des Verdampfers der Destilliereinrichtung 10 sind die Heizeinrichtungen 13, 14 in Form von Heizspulen angeordnet, die in der Zeichnung aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit von der Destilliereinrichtung getrennt dargestellt sind. Der Destilliereinrichtung 10 ist weiterhin auch der Druckanzeiger 37 direkt zugeordnet, der in der

   6v Zeichnung davon entfernt dargestellt ist.

   Die Dampfleitungen 19 und 20 sind durch eine By-pass-Leitung 23 miteinander verbunden, in die ein durch einen Motor 25 betätigbares By-pass-Ventil 24 eingesetzt ist.

   Das in dem Kondensator der Destilliereinrichtung 10 anfallende destillierte Wasser gelangt durch die Destillatleitung 21 in den Sammelbehälter 11.
   Aus dem Sammelbehälter 11 wird das Destillat durch