DE1934011A1

DE1934011A1 - Improved desalination process combining multi stage - flash evaporator with vapour compressor

Info

Publication number: DE1934011A1
Application number: DE19691934011
Authority: DE
Inventors: Rene Bidard
Original assignee: Compagnie Electro Mecanique SA
Current assignee: Compagnie Electro Mecanique SA
Priority date: 1968-07-05
Filing date: 1969-07-04
Publication date: 1970-07-09
Also published as: CH490278A; FR1579110A

Abstract

Multi-stage flash evaporator combined with a vapour Compression Plant is used to desalinate sea-water by distillation, the compressor being driven by a steam turbine from which passout steam provides the heating medium for the evaporator. Essentially, the installation comprises a secondary evaporator treating the effluent from the first evaporator. Preferably, the evaporators operating in parallel have interconnected flash cells for balanced pressure operation. It is convenient to construct these evaporators as a single unit to facilitate common temperature and pressure conditions in corresponding flash cells of the two evaporators.

Description

Einrichtung zur Erzeugung von Trinkwasser und von elektrischer Energie Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung von Trinkwasser aus Meerwasser durch Destillation und von elektrischer Energie in einer kombinierten Anlage, die mindestens eine Damfkraftmaschine, welche einen elektrischen Generator und einen Dampfverdiohter antreibt, sowie einen mehrstufigen Hauptverdampfer umfasst, der in Jeder Stufe Kondensationsflächen aufweist, die vom Meerwasser in Serie durchstrUmt werden, das dabei erwärmt wird und das nach einer weiteren Erwärmung- die Stufen des Hauptverdampfers im aegenstrom zur Strömung durch die Kondensatonsfläohen unter Dampfentwicklung durchströmt, und der Abdampf der Dampfkraftmascbine zur Erwärmung von Meerwasser ausgenützt wird.Device for the production of drinking water and electrical energy The invention relates to a device for producing drinking water from sea water by distillation and electrical energy in a combined plant that at least one steam engine, which has an electrical generator and a Steam evaporator drives, as well as a multi-stage main evaporator includes the has condensation surfaces in each stage, through which the seawater flows in series that is heated in the process and that after a further heating - the stages of the main evaporator in a countercurrent to the flow through the condensate areas Steam flows through, and the exhaust steam of the steam engine for heating is exploited by sea water.

Zur Entsalzung von Meer- oder Salzwasser sind Anlagen bekannt, die eine Kombination aus Einrichtungen zur Sntspannungs- oder Oberflächenverdampfung und einen Dampfverdichter umfassen.For the desalination of sea or salt water systems are known that a combination of devices for expansion or surface evaporation and a vapor compressor.

Solche Verdamprungselnri¢htungen kennen ein- oder mehrstufig sein, im letzteren Falle Multiflashapparate genannt,und weisen neben dem Verdampfungsteil auch einen Kondensationsteil auf.-Eine solche kombinierte Anlage ist in der deutschen Patentschrift ........... (Aktenzeichen P 18 o8 966.2) beschrieben.Such Verdamprungselnri ¢ htungen know one or more stages be, in the latter case called Multiflashapparate, and have next to the evaporation part also a condensation part.-Such a combined plant is in the German Patent specification ........... (file number P 18 o8 966.2).

In dieser Anlage ist ein Wärmetauscher vorgesehen, in welchem das in den Oberflächenverdampfer eintretende Meerwasser durch die ihn verlassende Salzsole und das austretende kondensierte Wasser erwärmt wird. Das Temperaturgefälle dieses Wärmetauschers hat eine erhebliche Wärmemenge umzusetzen, die ziemlich genau mit der Verdichterleistung übereinstimmt. Die Anfangstemperatur des Wärmetauschers beträgt z.B. 1000 C, wobei wegen der hohen Verkrustungsgefahr keine höhere Betriebstemperatur möglich ist. Die tiefste Temperatur wird andererseits von der Zulauf temperatur des frischen Meerwassers bestimmt. Das zwischen der Anfangstemperatur des WSrmetauschers und der Tempe- -ratur der Kaltstelle herrschende Temperaturgefälle wird nicht für eine direkte Arbeitsleistung zur Trinkwassererzeugung herangezogen. Hinzu kommt, dass die Flüssigkeitsmengen, welche den Wärmetauscher in Jeder Richtung durchströmen' nicht unbedeutend sind, woraus sich ein erheblicher Nachteil ergibt.A heat exchanger is provided in this system in which the seawater entering the surface evaporator through the brine leaving it and the exiting condensed water is heated. The temperature gradient of this The heat exchanger has to implement a significant amount of heat, which is pretty much accurate with corresponds to the compressor capacity. The initial temperature of the heat exchanger is e.g. 1000 C, with no higher operating temperature due to the high risk of incrustation is possible. On the other hand, the lowest temperature is determined by the inlet temperature of fresh sea water. That between the initial temperature of the heat exchanger and the temperature of the cold junction prevailing temperature gradient is not for a direct work for the production of drinking water is used. Come in addition, that the quantities of liquid that flow through the heat exchanger in each direction ' are not insignificant, which results in a significant disadvantage.

Die Meerwassermenge über-trifft notgedrungen die erzeugte Trinkwassermenge, z.B. um den Faktor 2, damit die Salzkonnentration in der Zelle, in der die Verdampfung vor sich geht, in zul§ssigen qrenzen bleibt. Natürlich könnten die Verluste durch Abkühlung des Wärme trägers bis nahe auf die Umgebungstemperatur ver kleinert werden, doch würde das eine unverhältnisXmässige Vergrösserung der Wärmetauschflächen ergeben.The amount of sea water inevitably exceeds the amount of drinking water produced, e.g. by a factor of 2, so that the salt concentration in the cell in which the evaporation takes place is going on, remains within permissible limits. Of course the losses could be through Cooling of the heat carrier to near ambient temperature ver diminishes but that would be a disproportionate increase in the heat exchange surfaces result.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Anlagen zur Erzeugung von Trinkwasser und elektrischer Energie den Energieverbrauch durch Verminderung der unvermeidlichen Verluste zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch einen ähnlich0ß dem Hauptverdampfer aufgebauten mehrstufigen Hilfsverdampfer, der hinsichtlich des frisch zuströmenden Meerwassers dem Hauptverdampfer vorgeschaltet und hinsichtlich des ihn-verlassenden, an Salzrückständen angereicherten Meerwassers ihm nachgeschaltet ist, und durch eine ansaugseitige Verbindungsleitung des Dampfverdichters mit indestens einer temperaturmässig tiefen Stufe mindestens eines Verdampfers und eine druckseitige Verbindungsleitung des Dampfverdichters mit einem Wärmetauscher, in welchem das vorgewärmte Meerwasser noch weiter erwärmt wird.The present invention is based on the object in systems energy consumption for the production of drinking water and electrical energy Reduce the inevitable losses to improve. This object is achieved according to the invention solved by a multi-stage auxiliary evaporator constructed similarly to the main evaporator, which is connected upstream of the main evaporator with regard to the freshly flowing seawater and with regard to the sea water that is leaving it and is enriched in salt residues downstream of it, and through a suction-side connecting line of the steam compressor with at least one temperature-moderately low level at least one evaporator and a pressure-side connecting line of the steam compressor with a heat exchanger, in which the preheated sea water is further heated.

In der beiliegenden Zeichnung ist das Prinzipschema eines bekannten Multiflashapparates als Hauptverdampfer ausführlicher dargestellt,der nach Fig. 1 als Oberflächenverdampfer und nach Fig. 2 als Entspannungsverdampfer aufgebaut ist. Die Fig. 3 bis 5 zeigen Ausführungsbeispiele der kompletten erfindungigemsen Einrichtung. In allen Figuren sind gleiche Teile mit dem gleichen Hinweiszeichen versehen.In the accompanying drawing is the basic scheme of a well-known Multiflash apparatus shown in more detail as the main evaporator, which according to Fig. 1 constructed as a surface evaporator and according to FIG. 2 as a flash evaporator is. 3 to 5 show embodiments of the complete erfindungigemsen Furnishings. In all figures, the same parts are given the same reference symbols Mistake.

In Fig. 1 ist der Hauptverdampfer 1 als Multiflashapparat mit Oberflächenverdampfung dargestellt, der vier Zellen aufweist, also vierstufig ist. Das frische Meerwasser tritt durch die Leitung 5 in den Hauptverdampfer ein, durchströmt nacheinander die Kondensationsflächen 4 Jeder Zelle, wobei es erwärmt wird, und gelangt über die Leitung 14 zum Wärmetauscher 13, wo es noch weiter erwärmt wird. Hierauf strömt das Meerwasser durch die Leitung 16 innerste, wärmste Zelle des Hauptverdampfers 1 hinein und fliesst unter Dampfentwicklung von Zelle zu Zelle, bis es, angereichert durch die Salzrückstände, den Hauptverdampfer 1 durch die Leitung 17 verlässt.In Fig. 1, the main evaporator 1 is a multiflash apparatus with surface evaporation shown, which has four cells, that is, has four levels. The fresh sea water enters the main evaporator through line 5, flows through one after the other Condensation surfaces 4 of each cell, whereby it is heated, and passes over the Line 14 to the heat exchanger 13, where it is heated even further. Then flows the sea water through line 16 innermost, warmest cell of the main evaporator 1 and flows from cell to cell with the development of steam until it is enriched leaves the main evaporator 1 through line 17 through the salt residues.

Durch die Erwärmung des Meerwassers kann nur eine unbedeutende Teilmenge des in Jeder Zelle entstandenen Dampfes an der Kondensationsfläche 4 kondensieren; das Kondensat aller Zellen wird in der Leitung 7 gesammelt. Der grösste Teil des Dampfes tritt durch die Leitung 6 aus einer Zelle aus, um inder nachfolgenden, kühleren Zelle die Heizfläche 2 zu speisen. An dieserverdampft nun ein Teil des Meerwassera und der so entstandene Dampf fUllt die Zelle aus, während der Heizdampf durch die Wärmeabgabe kondensiert. Das Kondensat aus alLen Heizflä chen 2 wird in der Leitung 3 gesammelt. Die in den Leitungen 3 und 7 abstrdmenden Xondensatmengen werden in einer einzeigen Abzugaleitung 8 abgefUhrt Ein merkmal der Erfindung besteht nun darin, dass der in der letzten Zelle erzeugte, an der Kondensation,qfläche 4 noch nicht kondensierte Dampf durch die Leitung 9 austritt und zur Ansaugseite des Dampfverdichters 10 strömt, der durch die Kraftmaschine 11 angetrieben wird Der verdichtete Dampf verlässt ihn durch die Druckleitung 12 und strömt zum Wärmetauscher 13, wo er das Meerwasser weiter erwärmt. Der im Wärmetauscher erst teilweise abgekühlte Heizdampf tritt dann durch die Leitung 15 in die Heizfläche 2 der ersten Zelle ein.The warming of the sea water can only cause an insignificant amount condense the vapor generated in each cell on the condensation surface 4; the condensate from all cells is collected in line 7. Most of the Steam exits one cell through line 6 to be used in the subsequent, cooler one Cell to feed the heating surface 2. Part of the seawater evaporates at this point and the resulting steam fills the cell, while the heating steam passes through the Heat dissipation condenses. The condensate from all heating surfaces 2 is in the line 3 collected. The amounts of xondensate flowing out in lines 3 and 7 are in a single discharge line 8 discharged A feature of the invention now exists in that the generated in the last cell, at the condensation, q area 4 not yet condensed steam exits through line 9 and to the suction side of the vapor compressor 10 that is driven by the engine 11 flows The compressed steam leaves it through the pressure line 12 and flows to the heat exchanger 13, where he continues to heat the sea water. The one that has only partially cooled down in the heat exchanger Heating steam then enters the heating surface 2 of the first cell through line 15.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Hauptverdampfer 1 mit einem mehrstufigen Hilfsverdampfer 18 verbunden, welcher ähnlich dem Hauptverdampfer aufgebaut ist, also wie ein Multiflashapparat nach Fig. 1 oder nach der nachstehend beschriebenen Fig. 2. Der Hilfsverdampfer 18 hat die Aufgabe, einerseits den Wärmeaustausch zwischen dem frischen Meerwasser, das durch die Leitung 5 in den Hauptverdampfer 1 eintritt, und dem bei 17 aus demselben austretenden angereicherten Meerwasser, im folgenden kurz Sole genannt, zu ermöglichen, andererseits eine zusätzliche Trinkwassermenge zu erzeugen. Zu diesem Zwecke wird das Meerwasser, das zuerst in der Pumpe 19 auf Druck gebracht wird, durch die Leitung 40 den Kondensationsflächen 20 des Hilfsverdampfers 18 zugeleitet und verlässt ihn durch die Leitung 21, die in die;Eintrlttsleitung 5 zum Hauptverdampfer 1 übergeht. Die aus dem Verdampfer 1 durch die Leitung 17 austretende Sole gelangt UkNredie Leitung 22 zum Hilfsverdampfer 18, wo sie nacheinanderrnehrer. Zellen durchströmt und dabei teilweise ausdampft, um schliesslich an Salz angereichert durch die Leitung 23 von der Pumpe 24 abgesogen zu werden Das in den verschiedenen Zellen gesammelte Trinkwasser tritt durch die Leitung25 aus und wird mit Hilfe der Pumpe 26 abgesogen. Das aus dem Verdampfer 1 durch die Leitung 8 austretende Trinkwasser wird ebenfalls durch die Leitung 25 abgeführt.According to a further feature of the invention is the main evaporator 1 connected to a multi-stage auxiliary evaporator 18, which is similar to the main evaporator is constructed, so like a multiflash apparatus according to Fig. 1 or according to the following 2. The auxiliary evaporator 18 has the task of, on the one hand, the heat exchange between the fresh sea water that enters the main evaporator through line 5 1 enters, and the enriched seawater exiting from the same at 17, hereinafter referred to as brine for short, on the other hand, an additional amount of drinking water to create. For this purpose, the sea water that is first in the pump 19 on Pressure is brought through line 40 to the condensation surfaces 20 of the auxiliary evaporator 18 and leaves it through line 21, which enters the; inflow line 5 passes to the main evaporator 1. The from evaporator 1 through line 17 escaping brine reaches the line 22 to the auxiliary evaporator 18, where they are mixed one after the other. Cells flows through and partially evaporates, to finally enriched in salt to be sucked off by the pump 24 through the line 23 The Drinking water collected in the various cells exits through line 25 and is sucked off with the aid of the pump 26. That from the evaporator 1 through the line 8 emerging drinking water is also discharged through line 25.

Der Hilfsverdampfer 18 weist eine einfache Zirkulation auf.The auxiliary evaporator 18 has a simple circulation.

Es ist aber ebenso eine Rezirkulation möglich, indem eine nichtZdargestellte Ergänzungspumpe vorgesehen wird.However, a recirculation is also possible by using a Supplementary pump is provided.

Fig. 2 zeigt eine ähnliche Anlage wie Fig. 1. Der Hauptverdampfer 1 ist wieder ein Multiflashapparat herkömmlicher Bauart, doch ist er hier als Entspannungsverdampfer ausgebildet und ein Dampfverdichter 10 ist angeschlossen. Das im Wärmetauscher 13 erwärmte Meerwasser tritt durch die Leitung 16 in den Hauptverdampfer 1, wo es unter Entspannung von Zelle zu Zelle strömt und dabei teilweise ausdampft. Die Sole tritt durch die Leitung 17 aus dem Verdampfer 1 aus.FIG. 2 shows a system similar to FIG. 1. The main evaporator 1 is again a multiflash apparatus of conventional design, but here it is a flash evaporator formed and a steam compressor 10 is connected. The in heat exchanger 13 heated sea water passes through line 16 into the main evaporator 1, where it is below Relaxation flows from cell to cell and partially evaporates in the process. The brine occurs through line 17 from evaporator 1.

In Abwandlung zu Fig. 1 ist im Hauptverdampfer 1 eine Rezirkulation der Sole vorgeshen.Ein Teil der durch die Leitung 17 austretenden Soieii wird durch die Leitung 22 abgeleitet, der andere Teil der Sole durch die Hilfspumpe 28 über die Leitung 29 wieder in den Hauptverdampfer 1 zurückgeführt. Zum Ersatz der fehlenden Menge und um den Salzgehalt des durch den Verdampfer 1 strömenden Meerwassers nicht zu hoch ansteigen zu lassen, strömt durch die Leitung 5 frisches Meerwasser zu.In a modification of FIG. 1, there is a recirculation in the main evaporator 1 the brine vorgeshen.A part of the Soieii exiting through the line 17 is through the line 22 is diverted, the other part of the brine through the auxiliary pump 28 via the line 29 is returned to the main evaporator 1. As a replacement the missing amount and the salt content of the sea water flowing through the evaporator 1 not to let rise too high, fresh sea water flows through the line 5 to.

Zur Angleichung der Temperaturen der rezirkulierenden Sole und des Meerwassers aneinander ist in der letzten, kältesten Zelle, aus der der Dampfverdichter 10 ansaugt, keine Kondensationsfläche 4, sondern nur eine Teilkondensationsfläche 27 fUr die Erwärmung des Meerwassers angeordnet. Der im Wärmetauscher 13 kondensierte Dampf aus dem Dampfverdichter 10 wird gemeinsam mit dem in den Zellen des Hauptverdampfers 1 anfallenden Kondensatmengen über die Leitung 8 weitergeleitet.To adjust the temperatures of the recirculating brine and the Sea water is in the last, coldest cell, from which the steam compressor 10 sucks, no condensation surface 4, but only a partial condensation surface 27 for the heating of sea water. The condensed in the heat exchanger 13 Steam from the steam compressor 10 is shared with that in the cells of the main evaporator 1 condensate flows through line 8.

Bei hohem Verdichtungsverhältnis iii Dampfverdichter 10 ist der austretende Dampf stark überhitzt und es tritt eine grosse Temperaturdifferenz zwischen diesem und dem an der ersten Kondensationsfläche sich niederschlagenden Sattdampf auf, wodurch ein erheblicher Energieverlust entsteht. Diesem Nachteil kann begegnet werden, wenn in eine oder in mehreren Stufen des Dampfverdichters fein verteiltes Trinkwasser eingespritzt wird, wofUr das in der Anlage anfallende Kondensat verwendet werden kann.At a high compression ratio iii vapor compressor 10 is the exiting Steam is severely superheated and there is a large temperature difference between it and the saturated steam precipitating on the first condensation surface, which results in a considerable loss of energy. This disadvantage can be countered if in one or more stages of the steam compressor finely divided drinking water is injected, for which the condensate occurring in the system is used can.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anlagen dienen vor allem zur Erklärung der grundsätzlichen Wirkungsweise der beiden Arten des Hauptverdampfers und seiner Kombleatlon mit elnem Hilfsverdampfer. Diese Figuren weisen noch nicht den vollen Umfang der Erfindung auf , da die Kraftmaschine 11 nicht als Dampfkraftmaschine mit Verwertung des Abdampf in der Anlage ausgebildet ist. Anlagen dieser einfachen Art würden unter bestimmten Betriebsbedingungen zur Unstabilität neigen und noch nicht wesentlich wirtschaftlicher als Anlagen bekannter Ausführung sein. In den Fig. 3 bis 5 sind entsprewende Ausführungen und Weiterentwicklungen des Grundgedankens der Erfindung dargestellt.The systems shown in Figs. 1 and 2 are mainly used for Explanation of the basic mode of operation of the two types of main evaporator and his combleatlon with an elnem Auxiliary evaporator. These figures do not yet have the full scope of the invention as the engine 11 not designed as a steam engine with utilization of the exhaust steam in the system is. Systems of this simple type would be used under certain operating conditions Prone to instability and not yet significantly more economical than systems known Be execution. 3 to 5 are corresponding designs and further developments illustrated the basic idea of the invention.

Nach Fig. 3 ist der Hauptverdampfer 1, der ein Multiflashapparat gemäss Fig. 1 oder 2 ist, wieder durch die Leitungen 5,8 und 22 mit dem Hilfsverdampfer 18 verbunden. Wasserseitig parallelgeschaltet zum Hilfsverdampfer 18 ist ein zusätzlicher Hilfsverdampfer 30, der ähnlich wie der Hauptverdampfer 1 und der Hilfsverdampfer 18 aufgebaut ist. Zur Erwärmung des ihn durchströmenden Meerwassers dient der Wärmetauscher 31, der über die Leitung 32 mit Dampf aus der den Verdichter 10 und einen (nicht dargestellten) elektrischen Generator treibenden Dampfkr.aftmaschine 11 beheizt wird. Dieser Dampf kondensiert im Wärmetauscher 31 und das entstandene Wasser wird durch die Leitung 33 zum (nicht dargestellten) Kessel zurückgerfünrt.According to Fig. 3, the main evaporator 1, which is a multiflash apparatus according to Fig. 1 or 2 is, again through lines 5, 8 and 22 to the auxiliary evaporator 18 connected. Connected in parallel to the auxiliary evaporator 18 on the water side is an additional one Auxiliary evaporator 30, which is similar to the main evaporator 1 and the auxiliary evaporator 18 is constructed. The heat exchanger is used to heat the sea water flowing through it 31, which via line 32 with steam from the compressor 10 and a (not shown) electric generator driving steam power machine 11 heated will. This steam condenses in the heat exchanger 31 and the resulting water is back through line 33 to the boiler (not shown).

Die Zuleitung des Dampfes von diesem Kessel ur lCrattmasohine 11 ist mit 34 bezeichnet.The supply of steam from this boiler is ur lCrattmasohine 11 denoted by 34.

Das zu destillierende Meerwassör' wird durch die IJinwälapumpe, 19 über die Leitung 38 dem zusätzlichen Hilfsverdampfer 30 zugeführt. Diese Pumpe versorgt auch den Hilfsverdampfer 18 über die Leitung 40. Das frische Meerwasser wird im Hilfsverdampfer 30 erwärmt und verlässt ihn durch die Leitung 35 , die zum Wärmetauscher 31 führt, wo es noch weiter erwärmt wird, um neuerlich in die erste Zelle des Verdampfers 30 einzutreten. Die durch Verdampfung angereicherte Sole wird über die Leitung 37 gemeinsam mit der Sole aus dem Hilfsverdampfer 18 von der Pumpe 24 abgesaugt. Die Abführung des kondensierten Trinkwassers erfolgt für die gesamte Anlage, also für den Hauptverdampfer 1 und die beiden Hilfsverdampfer 18 und 30, mit Hilfe der Pumpe 26.The sea water to be distilled is supplied by the IJinwälapumpe, 19 above the line 38 is fed to the additional auxiliary evaporator 30. This pump supplies also the auxiliary evaporator 18 via line 40. The fresh sea water is in Auxiliary evaporator 30 is heated and leaves it through line 35 leading to the heat exchanger 31 leads, where it is further heated, to go back to the first cell of the evaporator 30 to enter. The brine enriched by evaporation is discharged via line 37 Sucked off by the pump 24 together with the brine from the auxiliary evaporator 18. the The condensed drinking water is discharged for the entire system, i.e. for the main evaporator 1 and the two auxiliary evaporators 18 and 30, with the help of the pump 26th

Druckausgleichsleitungen 38i bis 38n verbinden Räume druckmässig korrespondierender Zellen der beiden Hilfsverdampfer 18 und 30, um den Betrieb der Anlage wirtschaftlicher zu gestalten und zu stabilisieren. Diese Ausgleichsleitungen können mit Drosselblenden versehen sein, um die Stabilität noch besser zu gewährleisten. Zum gleichen Zwecke sind ferner Leitungen 39i bis 39 n vorgesehen(von denen nur die Leitung 39j eingezeichnet ist). um unter gleichem Druck arbeitende Zellenräume des Hauptverdampfers 1 mit solchen des zusätzlichen Hilfs-Verdampfers 30 zu verbinden.Pressure equalization lines 38i to 38n connect rooms with corresponding pressure Cells of the two auxiliary evaporators 18 and 30 to make the operation of the system more economical to shape and stabilize. These compensating lines can be equipped with throttle orifices be provided to ensure the stability even better. For the same purpose lines 39i to 39 n are also provided (of which only line 39j is shown is). to work under the same pressure cell spaces of the main evaporator 1 with those of the additional auxiliary evaporator 30 to be connected.

Wenn die beiden Hilfsverdampfer 18 und 30 eine Rezirkultion der Sole aufweisen, kann dieselbe durch zinke gemeinsame Pumpe erfolgen. In diesem Palle.kann der von frischem Meerwasser durchflossene Kühlkreislauf für beide Hilfsverdampfer gemeinsam sein.When the two auxiliary evaporators 18 and 30 recirculate the brine have, the same can be done by zinc common pump. In this palle. Can that of fresh sea water flow-through cooling circuit for both Be common auxiliary evaporator.

Vorteilhaft ist es, die Verbindung der beiden HilRsverdampfer noch enger zu gestalten, indem die beiden im vorhergegangenen Fall parallelgeschalteten Hilfsverdampfer 18 und 30 in einem Aggregat vereinigt werden, zumindest in dem ihnen gemeinsamen Temperatur- und Druckbereich, d.h. unter der Ansaugtemperatur des Verdichters. Unterhalb dieser Temperatur wird für Jede Stufe nur eine einzige gemeinsame Entspannungszelle vorgesehen, während oberhalb dieser Temperatur die Zellen der beiden Hilfsverdampfer 18 und 30 voneinander unabhängig sind.It is advantageous to still connect the two HilRsverdampfer to make it tighter by connecting the two in parallel in the previous case Auxiliary evaporators 18 and 30 are combined in one unit, at least in them common temperature and pressure range, i.e. below the suction temperature of the compressor. Below this temperature there is only one common expansion cell for each stage provided, while above this temperature the cells of the two auxiliary evaporators 18 and 30 are independent of each other.

Die Fig. 4 zeigt eine Ausführung, bei der der Hilfsverdampfer 18 und der zusätzliche Hilfsverdampfer 30 in Serie geschaltet sind. Das frische Meerwasser wird durch die Pumpe 19 dem Hilfsverdampfer 18 zugeführt und fliesst anschliessend zum Teil Uber die Leitung 5 dem Hauptverdampfer 1, zum Teil über die Leitung 41 dem zusätzlichen Hilfsverdampfer 30 zu. Die aus dem Hauptverdampfer 1 durch die Leitung 23 und aus dem zusätzlichen Hilfsverdampfer 30 durch die Leitung 43 austretende Sole wird in der Leitung 44 gesammelt, durchstrdmt den Hilfsverdampfer 18 und wird durch die Pumpe 24 abgesogen. Das im Hauptverdampfer 1 anfallende Kondensat wird durch die Leitung 8» das im zusätzlichen Hilfaverdampfer 30 anfallende Kondensat durch die Leitung 45 abgeführt, in der Leitung 46 gesammelt und dem Hilfsverdampfer 18 zugeführt, aus dem es mit dem dort gebildeten Kondensat von der Pumpe 26 abgesogen wird.Fig. 4 shows an embodiment in which the auxiliary evaporator 18 and the additional auxiliary evaporator 30 are connected in series. The fresh sea water is fed to the auxiliary evaporator 18 by the pump 19 and then flows partly via line 5 to main evaporator 1, partly via line 41 the additional auxiliary evaporator 30 to. The from the main evaporator 1 through the Line 23 and exiting from the additional auxiliary evaporator 30 through line 43 Brine is collected in line 44, flows through auxiliary evaporator 18 and is sucked by the pump 24. The condensate occurring in the main evaporator 1 is through the line 8 »the condensate occurring in the additional auxiliary evaporator 30 Discharged through line 45, collected in line 46 and the Auxiliary evaporator 18 supplied, from which it is sucked off by the pump 26 with the condensate formed there will.

Um den Hauptverdampfer 1 mit weiteren Stufen des Hilfsverdampfers 18 zu verbinden, sind einerseits mit Ventilen versehene Verbindungsleitungen 47i bis 47n zur Zuführleitung 5 für das Meerwasser, andererseits mit Ventilen versehene Verbindungsleitungen 48i bis 48n von der Abführleitung 22 zu verschiedenen Temperaturstufen des Hilfsverdampfers 18 vorgesehen. (In dieser Figur sind die veränderlichen Trinkwasserverbindungen, die beliebig sein können, nicht dargestellt.) Die Verbindungsleitungen 47 erlauben, das frische Meerwasser auf einem wählbaren Temperaturniveau dem Hauptverdampfer 1 zu zuleiten. Ebenso kann die aus dem Hauptverdampfer 1 austretende Sole durch die Yerbindungsleltun s 8 in verschiedene, wählbare Stufen des Hilfsverdampfers 18 eingeleitet werden.Around the main evaporator 1 with further stages of the auxiliary evaporator 18, on the one hand, connecting lines 47i are provided with valves to 47n to the supply line 5 for the sea water, on the other hand provided with valves Connecting lines 48i to 48n from the discharge line 22 to different temperature levels of the auxiliary evaporator 18 is provided. (In this figure are the variable drinking water connections, which can be arbitrary, not shown.) The connecting lines 47 allow the fresh sea water at a selectable temperature level to the main evaporator 1 to forward. The brine emerging from the main evaporator 1 can also pass through the connection lines 8 in different, selectable stages of the auxiliary evaporator 18 are initiated.

Der Dampfverdichter 10 kann aus dem Hauptverdampfer 1 und/oder über die Leitung 50 ansaugen, die über Verbindungsleitungen 49i bis 49n mit verschiedenen Zellen des Hilfsverdampfers 18 verbunden ist. Dies erlaubt, den mittleren Druck im Verdichter und damit auch die von ihm aufgenommene Leistung su verändern und folglich - bei gleichbleibender Leistung der Turbine -an der Welle Uber eine abzugebende Leistung in Form elektrischer Energie zu verfügen, die an den Verbrauch angepasst werden kann.The vapor compressor 10 can be from the main evaporator 1 and / or via suck the line 50, the connecting lines 49i to 49n with different Cells of the auxiliary evaporator 18 is connected. This allows the medium pressure change in the compressor and thus also the power consumed by it and consequently - with the power of the turbine remaining the same - on the shaft via a to be output To have power in the form of electrical energy that is adapted to consumption can be.

Bei transienten Betriebszuständen können die genannten verschiedenen Bedingungen unabhängig voneinander gehandhabt werden, um die Dauer und den Einfluss von auftretenden Störungen auf ein Minimum zu beschränken. Eine erhebliche elektrische Spitzenleistung kann erhalten werden, wenn der Dampfverdichter unter Vakuum gesetzt wird, indem man eine Verbindung mit dem kältesten Teil des Hilfsverdampfers gewährleistet, was durch die Verbindungsleitung 49n verwirklicht ist.In the case of transient operating states, the various Conditions are handled independently to the duration and the influence of occurring disturbances to a minimum. A significant electrical Peak performance can be obtained when the steam compressor is placed under vacuum by ensuring a connection with the coldest part of the auxiliary evaporator, which is realized by the connecting line 49n.

Eine Weiterentwicklung der Erfindung besteht darin, unter Verzicht auf die vorgenannten Variationsmöglichkeiten sich der selben Zellen rUr die Stufen des Hauptverdampfers und fUr die ersten Stufen des zusätzlichen Hilfsverdampfers zu bedienen, wodurch die beiden Apparate innigst m@@inander verbunden sind und ihr Betrieb eng gekoppelt ist. Eine solche Anordnung ist wesentlich einfacher und umgeht völlig das Problem der Stabilität des gesamten Prozesses. Sie passt fUr die Deckung elektrischer Spitzenlast und eventuell auch elektrischer Grundlast, doch nicht fUr die Deckung wechselnder Last.A further development of the invention consists in waiving it the same cells for the stages are based on the above-mentioned variation possibilities of the main evaporator and for the first stages of the additional auxiliary evaporator to use, whereby the two devices are intimately connected to each other and you Operation is closely linked. Such an arrangement is much simpler and bypasses it completely the problem of the stability of the whole process. It fits for cover electrical peak load and possibly also electrical base load, but not for covering changing loads.

Fig. 5 zeigt eine solche Anordnung Der Hauptverdampfer 1 weist eine mehrsturige 1ntspannungsv.rdptung aut. Das Meerwasser, durch rezirkulierende Sole angereichert, verlasst den Hauptverdampfer 1 durch die Leitung 14 und wird erst in Wärietausoher 31 und anschliessend t. im Wärme tauscher 13 erwärmt. Da die durch AWupf und Dampfverdichtung sugeführte Wärmemenge sehr gross ist, müssen die Kondensationsflächen entsprechend bemessen sein, was die Erzeugung einer erheblichen Trinkwassermenge sichert. - Im Falle eines Hauptverdampfers mit Oberflächenverdampfung werden die Heizflächen kleiner, da wegen der höheren Wärmezufuhr die Temperaturdifferenzen grösser werden.Fig. 5 shows such an arrangement. The main evaporator 1 has a multi-stage relaxation process aut. The sea water, through recirculating brine enriched, leaves the main evaporator 1 through line 14 and is only in heat as well 31 and then t. heated in the heat exchanger 13. Since the through AWupf and vapor compression suggested The amount of heat is very large, the condensation surfaces must be dimensioned accordingly, what the generation of a ensures a considerable amount of drinking water. - In the case of a main evaporator with surface evaporation the heating surfaces become smaller because the temperature differences are due to the higher heat input grow.

Absperrventile 54 und 55 sind in der Zuleitung 9 bzw. Ableitung 12 des Dampfverdichters vorgesehen. Eine mit einem Ventil 51 versehene Leitung 50 verbindet den Ansaugraum des Verdichters 10 mit dem Dampfraum der kältesten Zelle des Hilfsverdampfers 18. Durch diese Massnahme kann der von der Turbinqll angetriebene Generator 52 eine erhebliche Spitzenleistung abgeben. Um die Rezirkulation besser steuern zu können, ist um die,Rezirkulationspumpe 28 ein sogenannter Bypass mit absperrbarem Ventil 53 angeordnet, durch das die geförderte Menge der rezirkulierenden Sole gesteuert werden kann. Es sei noch vermerkt, dass eine solche Anordnung auch bei Rezirkulation der Sole im Hilfsverdampfer 18 verwendet werden kann.Shut-off valves 54 and 55 are in the supply line 9 and discharge line 12, respectively of the steam compressor provided. A line 50 provided with a valve 51 connects the suction space of the compressor 10 with the vapor space of the coldest cell of the auxiliary evaporator 18. As a result of this measure, the generator 52 driven by the turbine can be a deliver considerable top performance. To better control the recirculation, around the recirculation pump 28 is a so-called bypass with a shut-off valve 53 arranged, by which the conveyed amount of the recirculating brine is controlled can be. It should also be noted that such an arrangement also applies to recirculation the brine in the auxiliary evaporator 18 can be used.

Der Vorteil einer solchen erfindungsgemässen Anlage liegt darin, dass durch die enge und zweckmässige Koppelung aller massgebenden Bauteile nicht nur die bestehenden Temperaturdifferenzen herabgesetzt werden, sondern es wird auch noch eine zusätzliche Trinkwassermenge gewonnen, wodurch der Wärmeverbrauch pro Kubikmeter erzeugten Trinkwassers in der Folge verringert wird.The advantage of such a system according to the invention is that not only because of the close and practical coupling of all relevant components the existing temperature differences will be reduced, but it will too still gained an additional amount of drinking water, which reduces the heat consumption per Cubic meters of produced drinking water is reduced as a result.

Die so erhaltene Verbesserung ist sehr erheblich, denn sie erreicht oder überschreitet sogar 15 ffi des Wärmeverbrauchs im Vergleich zu Destillationsanlagen, die mit einfachen Oberflächenverdampfern und. einfachen Kondensatoren bei ungefähr 1000 C betrieben werden und mit nur einem Wärmetauscher ausgerüstes sind, welcher die Temperatur der ausströmenden Salzsole auf ca. 300C absenkt. Durch Regelung der vom Dampfverdichter aufgenommenen Leistung hat man es in der Hand, die Gewinnung von elektrischer Energie oder von Trinkwasser an den jeweiligen Bedarf anzupassen und die Anlage sogar zur SpitzenlaStdeckung heranzuziehen.The improvement thus obtained is very significant because it is achieved or even exceeds 15 ffi of the heat consumption compared to distillation plants, those with simple surface evaporators and. simple capacitors at about 1000 C and are equipped with only one heat exchanger, which the temperature of the brine flowing out lowers to approx. 300C. By regulating the The power absorbed by the steam compressor is in your hand, the extraction of electrical energy or drinking water to adapt to the respective needs and even use the system to cover peak loads.

Claims

1. Device for the production of drinking water from sea water by Distillation and electrical energy in a combined plant that is at least a steam engine, which includes an electric generator and a steam compressor drives, as well as a multi-stage main evaporator, which has condensation surfaces in each stage through which the sea water flows in series, dasX being heated in the process and that, after further heating, the stages of the main evaporator in countercurrent flows through the condensation surfaces with the development of steam, and the steam from the steam engine is used to heat seawater, characterized by a multistage built up similar to the main evaporator (1) Auxiliary evaporator (18), which is the main evaporator with regard to the freshly flowing seawater (1) upstream and with regard to the salt residue that leaves it Sea water is connected downstream of it, and through a suction-side connecting line (9.50) of the steam compressor (10) with at least one low temperature level at least one evaporator (1.18) and a pressure-side connecting line (12) of the daptter sealer (10) with a heat exchanger (13) in which the preheated Sea water is heated even further.

2. Device according to claim 1, characterized by an additional Auxiliary evaporator (30), which is similar to the main evaporator (1) and the auxiliary evaporator (18) is constructed and connected in parallel or in series to the auxiliary evaporator (18) is Fig. 3, 4).

3. Device according to claim 2, characterized in that the Sea water after flowing through the condensation surfaces of the additional auxiliary evaporator (30) is further heated by the exhaust steam from the steam engine (11).

4. Device according to claim 2, characterized in that steps same pressure of the main evaporator (1), the auxiliary evaporator (18) and the additional Auxiliary evaporator (30) are connected to one another on the steam side (Fig. 3).

5. Device according to claim 1, characterized by one of the exhaust steam the steam engine (11) acted on the heat exchanger (31), the seawater side is connected in series with the heat exchanger (13) (Fig. 5).

6. Device according to claim 1, characterized by a partially Return of the seawater enriched by salt residues to the freshly flowing water Sea water (Flg. 5).

7. Device according to claim 1, characterized by means (50,51,54,55) for regulating the power consumed by the steam compressor (10).

L e r s e i t e