DE1658006A1 - Verdampfer - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. CURT WALLACH DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH 16580 DR.TINO HAIBACH

22, Sep. 1968I

8 MÜNCHEN 2, "^¹

UNSER ZEICHEN: 10 540

UlTISED STATES ATOMIG EFERGY COMMISSION

s:, Y.st.ν.Α.

Washington D.O.,

Verdampfer

Die Erfindung bezieht aich allgemein auf Verdampfungssysteme zur Entsalzung von Seewasser und dergleichen, und sie betrifft insbesondere Schnellverdampfungsanlagen, bei denen die ICondensatorkanäle und der zur schnellen Verdampfung zu bringende !Flüssigkeitsstrom senkrecht angeordnet sind, um die Anwendung besonderer Wärmeübertragungsverfahren und die Schaffung mehrstufiger Verdampferkonstruktionen zu ermöglichen, bei denen die Stufen nicht physikalisch voneinander getrennt sind.

Das in der ganzen Welt bestehende Interesse an der Entsalzung von Seewasser zur Deckung eines erhöhten Wasserbedarfs hat zu umfassenden Untersuchungen an Entsalzungssystemen geführt. Bei diesen Untersuchungen spielen finanzielle Gesichtspunkte eine wichtige Holle, denn eine Entsalzung von Seewasser ist nur dann praktisch durchführbar, wenn sie entsalztes Wasser zu wirtschaftlich vertretbaren Kosten liefert. Daher kommt allen Einaparungen hinsichtlich der Kosten der Entsal-

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zungsanlagen, z.B. der Verdampfer, sowie bezüglich der Betriebskosten solcher Anlagen eine erhebliche Bedeutung zu.

Bei den bis jetzt untersuchten Schnellverdampfungsanlagen, die zur Verwendung bei Entsalzungssystemen in frage kommen, ergeben sich verschiedene technische und kostenmäßige Nachteile, so daß ihre Wirtschaftlichkeit zu wünschen übrig läßt» Beispielsweise sind die Konstruktionen dieser bekannten Schnellverdampfer insofern nachteilig, als viel Eaum beanspruchende, komplizierte Stufenanordnungen verwendet werden müssen, um das Entweichen kondensierbarer Dämpfe von einer Stufe zur nächsten möglichst zu verhindern. Ferner nehmen die thermischen widerstände, die durch Rückhalteeinrichtungen hervorgerufen werden, die Erhöhung des Siedepunktes infolge des Eintauchens sowie die Strecken, längs deren sich der Dampf zum Kondensator bewegen muß, bei diesen bekannten Verdampfern ein solches Ausmaß an, daß äie sich auf die v/irtschaftlichkeit des Verdampfers auswirken, wodurch sich der Wirkungsgrad des gesamten Systems verringert.

Die Erfindung soll nun die genannten und andere Nachteile dadurch möglichst weitgehend beseitigen, daß sie neuartige und verbesserte Schnellverdampfer vorsieht, bei denen ein erhöhter thermodynamischer Wirkungsgrad, eine raumsparende Bauweise und eine einfache Konstruktion erzielt werden, um so die Herstellungs- und Betriebskosten erheblich herabzusetzen«, Diese und andere Vorteile werden durch die Verwendung senkrecht angeordneter Kondensatorleitungen und aur schnellen Verdampfung gebrachter Soleströme erzielt, die in unmittelbarer Nähe nebeneinander angeordnet sind, um die bei bekannten

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Anordnungen auftretenden thermischen Widerstände zu verringern« weiterhin ist es möglich, erfindungsgemäße Verdampferanordnungen an Ort und Stelle mit Hilfe bekannter ^erfahren und Materialien derart herzustellen, daß es ohne Schwierigkeiten möglich ist, mit besonderen Wärmeübertragungsverfahren zu arbeiten, um den Wirkungsgrad der Anlage zu erhöhen,.

Ein Ziel der Erfindung besteht somit darin, verbesserte Schnellverdampfer vorzusehen, die sich mit relativ geringen Kosten herstellen lassen und mit hohem Wirkungsgrad betrieben werden können, um die Wirtschaftlichkeit der Entsalzung von Seewasser zu steigern.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung mehrstufiger Schnellverdampfer, bei denen keine physikalischen Abgrenzungen zwischen aufeinander folgenden Stufen vorgesehen sind ο

Ferner sieht die Erfindung verbesserte Verdampfer mit senkrecht angeordneten Kondensatoren und zur schnellen Verdampfung zu bringenden Soleströmen vor.

Weiterhin sieht die Erfindung ein Verdampfersystem vor, das eine Erhitzung der Sole in einer einfachen Verlängerung von "Kondensatorleitungen ermöglicht»

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, die zur schnellen Vex-dampfung zu bringenden Soleströme in unmittelbarer üähe von Kondensatoren anzuordnen, um so den thermischen Widerstand zu verringern und die Dampfströmungswege zu verkürzen.

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Ferner sieht die Erfindung einen verbesserten Verdampfer vor, bei dem sich der zu verdampfende Solestrom in Form einer dünnen Schicht mit hoher ü-eschwindigkeit bewegt, um die Abgabe von Dampf aus dem Strom zu erleichtern.

Bei dem erfindungsgemäßen Schnellverdampfer handelt es sich um einen stehend angeordneten Kondensator, der in einer senkrecht stehenden Verdampfungskammer vorgesehen ist und zum Destillieren von Seewasser oder dergleichen dient. Dieser Verdampfer ist durch einen stehend angeordneten Kondensator gekennzeichnet, mittels dessen eine teilweise kondensierbare Flüssigkeit nach oben geleitet wird, wobei die Flüssigkeit in Berührung mit inneren Flächenteilen des Kondensators gebracht wird; ferner ist ein Gehäuse mit senkrecht angeordneten, durch Abstände getrennten V/änden vorgesehen, das einen ßaum zum Aufnehmen des Kondensators abgrenzt, wobei Oberflächenteile der erwähnten Wände von äußeren Oberflächenteilen des Kondensators getrennt sind, so daßmdazwischen eine Verdampfungskammer vorhanden ist, mittels deren die Flüssigkeit nach dem Passieren des Kondensators nach unten geleitet wird; weiterhin umfaßt der Verdampfer eine Heizeinrichtung, die nahe dem obersten Ende des Kondensators angeordnet ist und dazu dient, die Temperatur der Flüssigkeit zu steigern, bevor die Flüssigkeit durch die Verdampfungskammer strömt; schließlich sind in der Verdampfungskammer Strömungsregelmittel vorgesehen, um den sich nach unten bewegenden Flüssigkeitsstrom in unmittelbarer Nähe der erwähnten Wände zu halten, so daß ein Verdampfungsraum zwischen dem sich nach unten bewegenden Strom und den äußeren Flächenteilen des Kondensators vorhanden ist,

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um die Kondensation des kondensierbaren Teils der Flüssigkeit zu ermöglichen, so daß auf den äußeren Flächenteilen des Kondensators ein gesonderter, sich nach unten bewegender Kondensatstrom entsteht.

Die Verwendung der stehend angeordneten Kondensatoren und der sich senkrecht bewegenden Soleströme, die einander nahe benachbart sind, führt zu einer erheblichen Steigerung des thermodynamischen Wirkungsgrades des Verdampfers, da sowohl die thermischen Widerstände verringert als auch die Dampfströmungswege verkürzt werden. Das Freisetzen von Dampf wird dadurch erleichtert, daß ein Soleverdampfungsstrom in Form eines dünnen Flüssigkeitsfilms verwendet wird. Ferner verringern sich bei dieser Anordnung in einem erheblichen Ausmaß die Schwierigkeiten, die auf die Bildung von Blasen, auf das Entstehen von Zweiphasenströmen und eine Erhöhung des Siedepunktes infolge des Untertauchens zurückzuführen sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele an iiand der Zeichnungen.

Fig. 1 zeigt eine Ausbildungsform der Erfindung in einem verkürzten senkrechten Teilschnitt.

Fig. 2 ist ein waagerechter Teilschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1.

Fig» 3 veranschaulicht schematisch eine Seewasserdestillationsanlage mit einem erfindungagemäßen Verdampfer.

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Figo 4 zeigt eine andere Ausbildungsform der Erfindung in einem waagerechten l'eilschnitto

In Fig. 1 bis 3 ist eine Ausbildungsform eines Schnellverdampfers nach der Erfindung insgesamt mit 10 bezeichnet; der Verdampfer 10 umfaßt ein Gehäuse 11 aus vorgespanntem Beton oder einem anderen geeigneten Material, das mit zahlreichen senkrecht verlaufenden Verdampfungskammern 12 versehen ist. Die Kammern 12 sind vorzugsweise rohrförmig und erstrecken sich in dem Gehäuse bzw. dem Betonkörper von einem Punkt nahe der Oberseite des Setonkörpers aus bis zu dessen Unterseite. Die senkrechte Höhe der Kammern 12 kann beliebig gewählt werden und richtet sich jeweils nach der Menge des Kondensats, die jeder Verdampfungskammer entnommen werden soll; hierauf wird im folgenden näher eingegangen.

In jeder Verdampferkammer 12 kann ein Kondensator 14 in Form eines langgestreckten Rohrs 16 aus Metall oder einem anderen wärmeleitenden Material angeordnet sein und sich von einem Punkt unterhalb der unteren Öffnung der Kammer 12 aus bis in die Nähe des oberen Endes der Kammer erstrecken, wi» es in Fig. 1 gezeigt ist_β Die äußeren Wandteile des Rohrs 16, die den Wandflächen 17 der Kammern in dem Betonkörper zugewandt sind, haben über ihren ganzen Umfang vorzugsweise im wesentlichen den gleichen Abstand von den Kammerwänden. Zwar kann dieser Abstand beliebig gewählt werden, doch beträgt er vorzugsweise etwa 12,5 mm, um während des KondensationsVorgangs den Dampfströmungsweg zu verkürzen und den thermischen Widerstand möglichst zu verringern« Das untere Ende des Rohrs 16 kann an eine geeignete Soleeinlaß-Verteilerleitung 18

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angeschlossen sein, die unterhalb des Betonkörpers 10 angeordnet ist, während das obere Ende des Rohrs 16 offen und nahe dem oberen Ende der Kammer 12 angeordnet ist, so daß die zugeführte Sole in dem Rohr nach oben strömt, um über den oberen Rand des Rohrs hinweg überzulaufen und dann nach unten durch den Ringraum 19 zwischen den Kammerwänden 17 und dem Rohr 16 zu einer geeigneten Sammel- und Abführungsleitung für die Sole zu strömen.

Die einer geeigneten Quelle entnommene kalte Sole wird dem unteren Snde jedes Rohrs 16 von der Verteilerleitung 18 aus unter einem geringen Druck auf geeignete weise zugeführt, z.Bo gemäß Fig. 3 mit Hilfe einer Pumpe 21, so daß die Sole in dem Rohr nach oben gedrückt wird, um das Rohr zu füllen und die Rohrwand zu berühren, so daß leicht '«arme zwischen dem sich nach oben bewegenden Solestrom und dem Dampf übertragen werden kann, der in dem Ringraum 19 aus dem nach unten fließenden Solestrom entsteht, liahe dem oberen Ende des Rohrs 16 oder an einer beliebigen anderen geeigneten Stelle außerhalb des xietonkörpers 10 ist eine geeignete Einrichtung zum Erhitzen der Sole vorgesehen, mittels deren die temperatur jäer Sole erhöht wird, bevor sie in den Ringraum 19 eingeleitet wird. Wenn der Dampf aus dem erhitzten Solestrom in dem Ringraum nach unten strömt, so daß ein Wärmeaustausch mit der in dem RoUr nach oben strömenden Sole stattfindet, nimmt somit die Temperatur der Sole in dem Rohr während des Auf wärtsströmens fortschreitend zu. Die Erwärmung der Sole vor dem Einleiten der Sole in den Ringraum führt zu einer weiteren Erhöhung der Temperatur der Sole, so daß ein ausreichender Temperaturunter-

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schied zwischen dem nach oben und dem nach unten strömenden Solestrom vorhanden ist, um zu bewirken, daß kondensierbare Stoffe von dem sich nach unten bewegenden Strom in Form von Dampf abgegeben werden, der auf eine noch zu beschreibende Weise auf der Außenfläche des Rohrs 16 zur Kondensation gebracht wird.

Um die Sole vor ihrem Eintreten in den Ringraum 19 zu erhitzen, kann man eine geeignete, an einer beliebigen Stelle angeordnete Wärmequelle verwenden, u-emäß Fig. 1 ist es z.B. möglich, die Sole dadurch zu erhitzen, daß man eine Heizeinrxcntung 22 im oberen Ende jedes Rohrs 16 anordnet. Es kann zweckmäßig sein, das obere Ende des Rohrs 16 aufzuweiten, damit eine Heizeinrichtung mit einer großen Oberfläche untergebracht werden kann, um die Erhitzung der Sole zu erleichtern. Die benötigte Wärme kann dadurch zugeführt werden, daß man einer geeigneten Quelle entnommenen Dampf in die Heizeinrichtung einleitet, wobei das entstehende Kondensat über ein zentral angeordnetes Rohr 24 abgeführt wird. Die Verwendung der soeben beschriebenen Einrichtung 22 zum Erhitzen der Sole erweist sich als vorteilhaft, da man keine Verbindungsleitungen benötigt, die zu Wärmeverlusten führen wurden.

Um eine schnelle Verdampfung zu erzielen, damit "reines" Wasser von dem Solestrom abgetrennt wird, wird der Solestrom nach seiner weiteren Erhitzung durch die Heizeinrichtung 22 oder andere geeignete Mittel vorzugsweise in Form eines dünnen Films bzw« einer dünnen Schicht längs der Kammerwände 17 nach unten geleitet. Diesemdünne Schicht aus heißer Sole

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wird vorzugsweise in einem kleinen Abstand von der Außenfläche des Kondensatorrohrs 16 gehalten, so daß dazwischen eine Dampfzone verbleibt_o Diese Dampfzone ist vorzugsweise möglichst eng ausgebildet, um den dem Strömen des Dampfes entgegenwirkenden Widerstand möglichst zu verringern. Wenn der Abstand zwischen dem Kondensatorrohr und .der Kammerwand 17 z.B. etwa 12,5 mm beträgt, wie es weiter oben schon erwähnt wurde, kann die Breite der Dampfzone weniger als etwa 12,5 mm betragen. Es ist jedoch darauf zu achten, daß ein genügender Abstand zwischen dem heißen Solestrom und den Kondensatorwänden aufrechterhalten wird, um sicherzustellen, daß die Dampfzone nicht unterbrochen wird, und daß sich das auf der Außenfläche des Kondensators niederschlagende Kondensat nicht mit der heißen Sole vermischte

Wenn die dünne Schicht aus heißer Sole längs der Kammerwände 17 nach unten strömt, werden ^x'eile der Sole zu Dampf, der aus kondensierbaren G-asen, z.B. Yifasserdampf, besteht und die Dampfzone passiert, um auf dem kälteren Rohr 16 kondensiert zu werden* Das so entstandene Kondensat strömt seinerseits längs der Außenfläche des Rohrs 16 nach unten zu einer geeigneten Sammelleitung 26, die zwischen den Leitungen 18 und 20 zum Zu- bzw. Abführen der Sole angeordnet sein kann. Wie schon erwähnt, findet ein Wärmeübergang zwischen dem Dampf und der Sole in dem Rohr 16 statt, so daß die Sole fortschreitend erhitzt wird, während die nach unten strömende Soleschicht infolge der Verdampfung fortschreitend kälter wird. Da der Sole durch die Heizeinrichtung 22 zusätzliche Wärae zugeführt wird, bevor die Sole in den Ringraum 19 eintritt, wird eine

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im wesentlichen konstanter Temperaturunterschied zwischen den in entgegengesetzten Richtungen fließenden Soleströmen aufrechterhalten, infolgedessen erfolgt eine Verdampfung von Sole im wesentlichen über die ganze länge des Verdampfers infolge des durch die Soleerhitzungseinrichtung herbeigeführten Temperaturgradienten· Da der Dampf aus der verdampfenden Sole nur eine kurze Strecke zur Oberfläche des Kondensators zurückzulegen hat und nur einem sehr geringen thermischen Widerstand ausgesetzt ist, beträgt die wirksame Länge einer "Stufe" nur wenige Zoll, und der Druckabfall längs dieser kurzen Strecke ist sehr gering. Da somit praktisch zahlreiche Stufen in kleinen Abständen längs der ganzen Verdampfungszone verteilt sind, ist es nicht notwendig, materielle Trennwände oder dergleichen vorzusehen, da der Druckabfall in jeder Stufe sehr gering ist_o

Um den heißen Solestrom während seiner Abwörtsbewegung in Anlage an den Kammerwänden 17 zu halten, kann man gemäß^ Fig. 1 schraubenlinienförmige Leitorgane 28 vorsehen, durch die der Solestrom gezwungen wird, sich längs einer schraubenlinienförmigen Bahn zu bewegen, wobei wiederum Fliehkräfte auf die Flüssigkeit ausgeübt werden, um sie in Form eines Films oder einer dünnen Schicht in Berührung mit den Kammerwänden zu halten. Die Leitorgane 28 werden vorzugsweise so angeordnet, daß die Flüssigkeit eine hohe Drehgeschwindigkeit erreichen kann, die zusammen mit der Ausbildung einer dünnen Flüssigkeitsschicht das Freiwerden von Dampf aus der Sole fördert, wobei gleichzeitig die Bildung von Blasen auf ein Mindestmaß verringert wird} ferner wird das Entstehen eines Zweiphasen-

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stroms ebenso verhindert wie eine Erhöhung des Siedepunktes infolge des Eintauchens_o

Zwar bilden die ^eitorgane 28 das bevorzugte Mittel, um die Flüssigkeit in Form einer dünnen Schicht in Berührung mit den Kammerwänden zu halten, doch können auch andere Mittel mit gutem Erfolg verwendet werden, z.B. eine dünne Schicht aus Draht- oder Kunststoffgeflecht, das in Anlage an den Kammerwänden oder in deren unmittelbarer Nähe angeordnet ist. Der Ausdruck "Geflecht" bezeichnet hier jede geeignete Anordnung, die es ermöglicht, das Strömen von Wasser zu beeinflussen, z.B. Stahl- oder Kunststoffwolle, mit Warzen versehenes Material, schraubenlinienförmige Drahtwindungen oder dergleichen»

Das Kondensatorrohr 16 kann durch ein glattwandiges gewöhnliches Rohr gebildet werden, doch kann es zweckmäßig sein, das Rohr auf seiner Außenseite mit senkrecht verlaufenden Rinnen oder Hüten 30 zu versehen, die durch Stege oder Vorsprünge 32 getrennt sind, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Die Verwendung solcher gerippter Konäensatorrohre erweist sich als vorteilhaft, da im Vergleich zu gewöhnlichen Rohren ein besserer Wärmeübergang erzielt wird, denn die konstruktive Beziehung zwischen den Vorsprüngen oder Rippen 32 und den Nuten oder Rinnen 30 ist derart, daß die Oberflächenspannung des Kondensats das Kondensat veranlaßt, von den Rippen 32 weg nach innen zu-den benachbarten Unten 30 zu strömen, so daß Teile der Oberfläche der Kondensatorrohre mit dem Dampfstrom in Berührung kommen. Ferner bilden die Nuten 30 geeignete Mittel, um das Kondensat schnell nach unten zu der Sammelleitung 26 zu fördern·

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Wenn der Verdampfer eine solche länge bzw. Bauhöhe hat, daß die Kondensatmengen so groß werden, daß sie nicht mehr einwandfrei abgeführt werden können, kann es zweckmäßig sein, geeignete Mittel zum Ableiten des überschüssigen Kondensats vorzusehen. Gegebenenfalls kann man ferner eine Mehrfach- oder Mehrstufenwirkung dadurch erzielen, daß man mehrere ^verdampfer senkrecht übereinander anordnet und sie durch die Ringräume eines Verdampfers strömende Sole als Heizmittel in der Heizeinrichtung des nächsttieferen Verdampfers verwendet. Das Kondensat kann hierbei aus dem unteren Ende jedes einzelnen ^verdampfers abgeleitet werden.

Zwar wurde vorstehend davon gesprochen, daß das Verdampfergehäuse 10 als Betonkörper ausgebildet ist, doch sei bemerkt, daß man auch jedes andere geeignete Material, z.Bo Kunststoff, luetall, usw., Verwenden kann«

Um die Wirkungsweise der Erfindung besser verständlich zu machen, ?/ird im folgenden der Betrieb einer beispielhaften Ausbildungsform eines erfindungsgemaßen Schnellverdampfers ■beschrieben. Hierbei handelt es sich um einen Verdampfer mit einem ICondensatorrohr, dessen Länge etwa 60 m beträgt, so daß es zweckmäßig sein könnte_y zusätzliche Mittel vorzusehen, van Teile äes Kondensats abzuführen, bevor sich das Kondensat über die ganae Länge des .Rohrs nach unten bewegt hat»

Das zu entsalzende Seewasser wird über die Verteilerleitung 18 in das untere Ende des Kondensatorrohrs 16 gepumpt, dessen Duroiimesser etwa 50 mm betragen kann, wobei die Durchsatamenge etwa 1,2 kg/sec beträgt. Das Seewasser tritt

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in das Rohr mit einer Temperatur von etwa 27° C ein, und die Temperatur des Seewassers erhöht sich fortschreitend auf etwa 82° G, während das Seewasser nach oben strömt; dies ist auf die Übertragung von Wärme von dem sich nach unten bewegenden verdampfenden Solestrom zurückzuführen; somit ergibt sich eine '.Temperaturerhöhung von etwa 0,9° G/m (O₀5° Ϊ. per foot). Iahe dem oberen Ende des Rohrs 16 oder unmittelbar nach dem Austreten aus dem Rohr strömt das Seewasser zu einer ■heizeinrichtung, z.B. der Heizeinrichtung 22, wo dem Seewasser weitere Wärme zugeführt wird, um seine Temperatur auf etwa 87° 0 zu erhöhen. Dieses erwärmte Seewasser wird dann in den Ringraum 19 zwischen dem Rohr 16 und der Kammerwand 17 eingeleitet; der Außendurchmesser des Ringraums kann etwa 75 mm betragen. Die Leitorgane 28 üben eine Drehkraft auf die nach unten strömende Sole aus, so daß eine sich gleichmäßig drehende Soleschicht auf der Kammerwand 17 entsteht, wobei die Dicke dieser Schicht etwa 5 mm beträgt. Wasser verdampft von der Oberfläche dieser sich schnell bewegenden Soleschicht, um dann die Dampfzone zu durchqueren und bei seiner Berührung mit dem Kondensatorrohr 16 zu kondensieren. Da das Kondensatorrohr an allen Punkten um etwa 5,5° 0 kälter ist als der ihm benachbarte, sich nach unten bewegende Solestrom, und da der thermische Widerstand längs des Dampfweges gering ist, zeigt der Dampf nur ein geringes Bestreben, sich längs des Eohrs zu bewegen· Außerdem tragen der geringe Dampfstrom von €er Oberfläche der Sole und die zentrifugale Bewegung der Sole dazu bei, das Übertreten von Soletrb'pfchen in das Kondensat weitgehend zu verhindern. Am unteren Ende des "erdampfers hat sioh die Soleschicht auf etwa 32° 0 abgekühlt, und etwa 10$ ihres

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Volumens durch Verdampfung verloren. Dieser Verlust von entspricht einer Wasserproduktion von etwa 10 000 ltr/Tag.

In Fig. 4 ist eine andere Ausbildungsform der Erfindung dargestellt, die mehrere aufrecht stehende Kondensatorkanäle oder -leitungen 34 umfassen kann, welche "bezüglich ihrer Punktion den Kondensatorrohren 16 nach 3?ig· 1 entsprechen. Die leitungen 34, die gemäßm]?ig. 4 auf ihrer Außenseite mit Rinnen oder dergleichen versehen sein können, haben vorzugsweise eine rechteckige Querschnittsform, wobei die Seitenwände benachbarter Leitungen parallel verlaufen und in einem seitlichen Abstand von etwa 25 mm voneinander angeordnet sind. Der Raum zwischen je zwei dieser durch einen Abstand getrennten Seitenwänden enthält ein langgestrecktes, senkrecht angeordnetes Sieb oder Geflecht 36 aus Draht, das den Kammerwänden der Konstruktion nach !ig. 1 und 2 entspricht. Die leitungen und die Geflechte 36 können von einer beliebigen geeigneten Rahmenkonstruktion getragen werden«

Beim Betrieb des Verdampfers nach Fig. 4 wird die kalte Sole in den leitungen 34 während ihres Aufwärtsströmens fortschreitend erwärmt, und am oberen Ende der Leitungen erfolgt eine weitere Erwärmung der Sole, wie es an Hand von Pig. 1 und 2 bezüglich der Rohre 16 beschrieben wurde· Die in jeder leitung enthaltene erwärmte Sole wird dann zu einem benachbarten Geflecht 36 geleitet oder gegebenenfalls so unterteilt, daß etwa die halbe Menge der Sole zu dem Geflecht 36 auf der einen Seite einer Leitung 34- und die andere Hälfte zu einem anderen Geflecht 36 auf der entgegengesetzten Seite der gleichen Leitung 34 gelangt. Der Strlmungsverlauf der Sole

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ist bei allen aufeinander folgenden Leitungen 34 ähnlich, d.h. jedem Geflecht 36 wird ein Solestrom zugeführt, der im wesentlichen der ganzen aus jeder Leitung 34 austretenden üenge gleichwertig ist. Gegebenenfalls kann man ferner eine geeignete, hier nicht gezeigte Sammelleitung am oberen Ende ■ der Leitungen 34 anordnen, um die aus den Leitungen 34 austretende Sole zu sammeln und sie weiter zu erwärmen. Die so erwärmte Sole kann dann in den gewünschten Mengen auf die verschiedenen Geflechte 36 verteilt werden· Ba sich die heiße Sole auf jedem Geflecht 36 nach unten bewegt und dabei eine dünne Schicht bildet, gibt die Sole auf beiden senkrechten Flächen des Geflechtes Dampf ab, der auf den benachbarten Flächen der durch Abstände getrennten Leitungen 34 kondensiert, die des Geflecht 36 sugewandt und durch einen Abstand davon getrennt sind.

Zwar sind die vorstsaend seseliriebe&en verdampfersysteiae suiE 3ntsalzen von Seewaesar bestimmt, doch sei bemerkt, da3 3ich diese .Systeme vorteilhaft auch, benutzen lassen* um andere Flüssigkeiten als Seewasssr ύοτ. Verunreinigungen su befreien, irarrsr sei bemerkt? daS msa. bei siner sinsigen Destillation^- anlage jede gswiinsclrts Zahl von ^TÄrdampfern versehen kann, -an die gewünschte Wasserssiige erz-o^gen zu Yoimeri* Wenn ü.B. ein einziger Yerdampfsr mit ainesi «urchmesssr voa 3twa 75 mm und einer Hohe von etwa 30 m sine ^lüasiglceitsiaeage ?on atv/a 2^5 lz$/h oder von etwa 5400 ltr/2ag srae-ugeB kana_? ^iürde ein auf engem Eaua angeoranesos Bündel von Terdaapfers. ηΐΐ aineiü Durchmesser von etwa 2|4C m eine leis^img

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etwa 3,8 Millionen ltr/Tag repräsentieren.

Man erkennt somit, daß die Erfindung neuartige Verdampf eranlagen von hohem Wirkungsgrad und einfacher konstruktion vorsieht, die sich mit geringen Koeteh herstellen, automatisch betreiben und mit geringem Aufwand betriebsfähig halten lassen.

Abschließend sei bemerkt, daß man bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die verschiedensten Abänderungen und Abwandlungen vorsehen kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassene

Patentansprüche:

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Claims (1)

1. - "1 b"b"8 ϋ Ο 6

   Deutscher Hauptanspruoh

   Schnellverdampfer mit einem stehend angeordneten Kondensator innerhalb einer stehend angeordneten Verdampfungskammer zum Destillieren von öeewasser oder dergleichen, gekennzeichnet durch einen sich in senkrechter Richtung erstreckenden Kondensator (16), mittels dessen eine teilweise kondensierbare Flüssigkeit von unten nach oben geleitet und in -Berührung mit Innenflächenteilen des Kondensators gebracht werden kann, ein Gehäuse (11) mit sich senkrecht erstreckenden, durch Abstände getrennten Y/änden (17), die einen Raum zum Aufnehmen des Kondensators abgrenzen, wobei Flächenteile der Wände durch einen Abstand von Außenflächenteilen des Kondensators getrennt sind, so daß dazwischen eine Verdampfungskammer (19) vorhanden ist, längs deren die Flüssigkeit nach dem Hindurchströmen durch den Kondensator nach unten geleitet werden kann, eine nahe dem obersten Ende des Kondensators angeordnete Heizeinrichtung (22), die dazu dient, die Temperatur der Flüssigkeit zu erhöhen, bevor die Flüssigkeit die Verdampfungskammer durchströmt, sowie in der Verdampfungskammer angeordnete Strömungsregelmittel (18), um den sich nach unten bewegenden Flüssigkeitsstrom in unmittelbarer Nähe der Wände zu halten, so daß ein Dampfbildungsraum zwischen dem sich nach unten bewegenden Flüssigkeitsstrom und den Außenflächenteilen des Kondensators vorhanden ist, um eine Kondensation des kondenaierbaren 'i'eils der Flüssigkeit zu ermöglichen, so daß sieh auf den Außenflächenteilen des Kondensators ein gesonderter, nach unten gerichteter Kondensatstrom ausbilden kann.

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   1. Stehender Schnellverdampfer zum Destillieren von Seewasser oder dergleichen, gekennzeichnet durch

   langgestreckte, senkrecht angeordnete Flüssigkeitsumschließungsmittel, um eine teilweise kondensierbare Flüssigkeit von unten nach often zu leiten und sie in Berührung mit Innenflächenteilen der Umschließungsmittel zu bringen, langgestreckte, senkrecht verlaufende Flüssigkeitsleitungsmittel, die in unmittelbarer Nähe von Außenflächenteilen der Flüssigkeitsumschließungsmittel angeordnet und diesen zugewandt sind und dazu dienen, die Flüssigkeit nach unten zu leiten, nachdem die Flüssigkeit die Umschließungsmittel durchströmt hat, sowie Strömungsregelmittel, die den Flüssigkeitsleitungsmitteln zugeordnet sind, um den sich nach unten "bewegenden Flüssigkeitsstrom in unmittelbarer Nähe von Bberflächenteilen der Flüs» sigkeitsleitungsmittel zu halten, so daß ein Verdampfungsraum zwischen dem nach unten gerichteten Strom und den erwähnten Außenflächenteilen abgegrenzt wird, damit eine Kondensation des kondensierbaren i'eils der Flüssigkeit stattfinden kann, so daß auf den Außenflächenteilen ein gesonderter, sich nach unten bewegender Kondensatstrom entsteht·

   2. Schnellverdampfer nach Anspruch 1, dadurch ge-, kennzeichnet, daß die Fltissigkeitsleitungsmittel und die Flüssigkeitsumsehließungsaittel durch einen Abstand von etwa 12,5 mm getrennt sind.

   3· Schnellverdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsleitungamittel ein Gehäuse umfassen, das eine rohrfb'rmige öffnung besitzt)

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   wobei die erwähnten Oberflächenteile der j?lüssigkeitsleitungsmittel durch Wandflächen des Gehäuses mit der rohrförmigen Öffnung gebildet werden, und daß die Flüssigkeitsumschließungsmittel ein Hohr umfassen, das in der erwähnten Öffnung angeordnet ist, wobei die erwähnten Außenflächenteile durchäußere Wandflächenteile des Eohrs gebildet werden, und wobei die Wandflächen in einem Abstand voneinander angeordnet sind, so daß sie einen Ringraum zum Aufnehmen von Flüssigkeit abgrenzen»

   4. Schnellverdampfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Strömungsregelmittel schraubenlinienförmig angeordnete £eitorgane umfassen, die auf den tfandflachen des Gehäuses angeordnet sind«

   5. Schnellverdaiapfer nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß die äußeren Wandflächen des Rohrs durch senkrecht verlaufende, seitlich vorspringende Srnöhungen gebildet werden, öis durch ümfangsabstände voneinander getrennt sind*

   6. Schnellverdampfer nach Anspruch 1, dadurch g e ■kennzeichnet , daS Jlüssigkeitser&itzungsmittel innerhalb der Fliissigkeitsleitiaagsmittel nahe deren oberstein Ende angeordnet sind»

   «
   7 ♦ · Selmellverdascpfer nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet $ daß die is'lüsaigkeitaumsciiließungsmittel einen kanal mit parallelen äußeren Oberflächenteilen umfassen, und daß die Flüssigksitaleitungssiittel parallel zu den äußeren Oberi'läciienteilen assgeordnet

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   to

   80 Schnellverdampfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Kanäle in seitlichen Abständen voneinander angeordnet sind, wobei die Kanäle parallele äußere Flächenteile besitzen, und daß die jlüssigkeitsleitungsmittel mehrere Geflechte umfassen, wobei jeweils ein solches G-eflecht zwischen benachbarten kanälen angeordnet isto

   9. Verfahren zum Destillieren von Seewasser oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet , daß ein senkrecht verlaufender Kanal vorgesehen wird, daß ein Strom einer icondensierbare stoffe enthaltenden flüssigkeit längs eines otröinungswegs innerhalb des Kanals und in Berührung mit diesem Ton unten nach oben geleitet wird, woraufhin der Strom lärus eines anderen Strömungswegs in unmittelbarer ΙΓί'Λχβ -5.-5 3 sivjrst erwähnten btrömungsv/egs nach unten geleitet 7,-irc·.j Isui der sich nach unten "bewegende ■'•eil des Stroms τηΛ einer erheblich dünneren Querschnittsabmessung versehen wird $ als der sich nach oben bewegende -^eil des Stroms, so daß die nach uiiten strömende Flüssigkeit eine dünne schicht bildet, daß die dünne ilüsslgkeitsschieht in einem Abstand von Oterfläohenteilen des L-anals und diesen zugewandt angeordnet v/ird, so daß eine Yerdampfun^szone zwischen den x'eilströsten vorhanden ist und Dampf auf den der Verdampfungszone au^^y/audten OberiläCiienteilen des .-.anals kondensieren kann, und dais dem flüssigkeitsstrom ..ärine an einem Punkt nahe dem Scheitel des Stroms zugeführt wird, um einen i'emperaturunteroehied zwischen den sich in entgegengesetzten

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   !Richtungen bewegenden Teilströmen herbeizuführen, damit Dampf aus der dünnen if'lüssigkeitsschicht freigegeben wird, wobei dieser Dampf auf den erwähnten Oberflächenteilen des Kanals kondensiert, so daß ein weiterer, sich nach unten bewegender ^eilstrom entsteht.

   10. Verfahren zum Destillieren von Seewasser nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet , daß der zusätzliche, sich nach unten bewegende teilstrom von senkrecht verlaufenden Teilen der Dampfkondensationsfläche ferngehalten wird, um den Wärmeübergang zwischen den sich in entgegengesetzten Richtungen bewegenden Teilströmen zu verbessern,

   11 ο Verfahren zum Destillieren von Seewasser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet ₉ daß dem sich nach unten bewegenden Teil des Stroms eine Drehbewegung erteilt wird, um die erwähnte dünne Schicht auszubilden und aufrechtzuerhalten»

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