DE19646458A1

DE19646458A1 - Waste water treatment process discharges gas or vapour to condenser

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Publication number: DE19646458A1
Application number: DE1996146458
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-11-11
Filing date: 1996-11-11
Publication date: 1998-05-14

Abstract

In an assembly which condenses gases in liquids, a gas or a vapour is admitted into a condensation boiler beneath the surface of an existing liquid. The novel feature includes the gas or vapour outlet consisting of a controlled, variable cross-sectional area; Also claimed is an assembly of porches and clean liquids by vacuum evaporation incorporating a condensation boiler with a gas or vapour outlet of controlled variable cross-sectional area.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kondensation von Gasen oder Dämpfen in Flüssigkeiten gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 oder 2.The invention relates to a device for the condensation of Gases or vapors in liquids according to the generic term of Claim 1 or 2.

Aus der deutschen Patentschrift DE 44 10 405 C1 ist ein Ver fahren und eine Vorrichtung zum Trennen eines Gemisches aus Flüssigkeiten und Substanzen mit jeweils unterschiedlichen Siedetemperaturen unter Nutzung des Vakuumverdampfen bekannt. Derartige Vorrichtungen finden beispielsweise Verwendung bei der kontinuierlichen Reinigung und Behandlung kommunaler und/oder industrieller Abwässer oder anderer Flüssigkeiten.From the German patent DE 44 10 405 C1 a Ver drive and a device for separating a mixture Liquids and substances with different ones Boiling temperatures known using vacuum evaporation. Such devices are used for example the continuous cleaning and treatment of municipal and / or industrial waste water or other liquids.

Gemäß der bekannten Lösung wird das zu trennende Gemisch bzw. die zu reinigende Flüssigkeit einem mehrstufigen, kontinuier lichen Vakuumverdampfungsprozeß unterzogen, wobei die Behand lung des Abwassers mittels eines Rechners automatisch temperatur- und mengengesteuert erfolgt. Das zu trennende bzw. zu reinigende Gemisch wird einer Folge von Vakuumverdamp fungsgefäßen zugeleitet, wobei der Druck in einem ersten Verdampfungsgefäß in Abhängigkeit von der Temperatur des Gemisches und einer ersten Siedetemperatur so eingestellt wird, daß alle Bestandteile mit einer Siedetemperatur unter halb der ersten Siedetemperatur beim Einsprühen verdampfen. Die verdampften Bestandteile werden dann kondensiert und aufgefangen. Nicht verdampfte weitere Bestandteile gelangen dann in die nächstfolgende Stufe, d. h. in ein zweites Verdampfungsgefäß.According to the known solution, the mixture or the liquid to be cleaned is a multi-stage, continuous Lichen subjected to vacuum evaporation process, the treatment wastewater automatically using a computer temperature and volume controlled. The one to be separated or The mixture to be cleaned is a sequence of vacuum evaporation tion vessels supplied, the pressure in a first Evaporation vessel depending on the temperature of the Mixture and a first boiling point set is that all components with a boiling point below Evaporate at half the first boiling temperature when sprayed. The vaporized components are then condensed and caught. Components that have not evaporated get there then to the next stage, d. H. in a second Evaporation vessel.

Gemäß der bekannten Vorrichtung ist die Konstruktion der Verdampfungsgefäße sowie der Kondensatoren sehr aufwendig und es sind eine Vielzahl von Rohrverbindungen mit allen hieraus resultierenden Problemen, wie Dichtheit, Spannungsrissen u.s.w., notwendig. Daüber hinaus nimmt die bekannte Vor richtung eine großen Bauraum ein und ist nicht ohne weiteres durch einfache konstruktive Veränderungen hinsichtlich der Durchsatzmenge zu reinigender Flüssigkeiten erweiterbar.According to the known device, the construction of the Evaporation vessels and the condensers are very expensive and there are a multitude of pipe connections with all of them resulting problems, such as tightness, stress cracks etc., necessary. In addition, the well-known company direction a large installation space and is not easy through simple design changes in terms of Flow rate of liquids to be cleaned can be expanded.

Darüber hinaus sind sogenannte Mischkondensatoren zur Kon densation von Gasen oder Dämpfen in Flüssigkeiten bekannt, wobei die Einleitung der Gase oder Dämpfe in die Flüssigkeit über eine Gas- oder Dampfeintrittsfläche erfolgt. Die Trennung zwischen Gasraum einerseits und Flüssigkeit andererseits erfolgt in bekannter Weise durch Lochscheiben oder der gleichen, wobei diese gleichzeitig zum Vergleichmäßigen des Dampfstromes beitragen.In addition, so-called mixed capacitors for con known gases or vapors in liquids, taking the introduction of gases or vapors into the liquid via a gas or steam entry surface. The separation between gas space on the one hand and liquid on the other takes place in a known manner through perforated discs or same, these at the same time to make the Contribute steam flow.

Die Menge des zu kondensierenden Gases oder Dampfes wird bei bekannten Mischkondensatoren jedoch lediglich durch Druck- bzw. Unterdruckänderungen, d. h. durch Variation der Dampf strömung mittels Einstellung der Leistung einer Vakuumpumpe, geregelt. Hieraus ergibt sich der Nachteil, daß beim Zuführen und Einleiten des Gases oder Dampfes unter die Oberfläche des Flüssigkeitsspiegels sich Druckschwankungen ausbilden, die zu unerwünschten Schwingungen der Gas- und/oder Flüssigkeitssäule führen, so daß Leistungsschwankungen auftreten und der Kondensationsprozeß gestört wird.The amount of gas or vapor to be condensed becomes known mixing capacitors, however, only by pressure or changes in vacuum, d. H. by varying the steam flow by adjusting the performance of a vacuum pump, regulated. This has the disadvantage that when feeding and introducing the gas or vapor below the surface of the Fluid levels form pressure fluctuations that too unwanted vibrations of the gas and / or liquid column lead so that fluctuations in performance occur and the Condensation process is disturbed.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Kondensation von Gasen oder Dämpfen in Flüssigkeiten anzu geben, mit deren Hilfe ein vollständiges Auskondensieren des Dampfstromes unter Vermeidung erhöhter Leistungsaufnahme einer Vakuumpumpe oder dergleichen möglich ist. Darüber hinaus soll die Vorrichtung zur Kondensation zur Aufnahme in einer Ein richtung zum Aufbereiten und Reinigen von Flüssigkeiten mittels Vakuumverdampfen geeignet sein.It is therefore an object of the invention to provide a device for Condensation of gases or vapors in liquids give, with the help of a complete condensation of the Steam flow while avoiding increased power consumption Vacuum pump or the like is possible. Beyond that the condensation device for inclusion in a one direction for the preparation and cleaning of liquids be suitable by means of vacuum evaporation.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Gegenstand gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 1 oder 2, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestal tungen und Weiterbildungen umfassen.The object of the invention is achieved with a Subject according to the features of claims 1 or 2, the subclaims being at least useful training and further education.

Gemäß einem wesentlichen Grundgedanken der Erfindung enthält die Vorrichtung zur Kondensation von Gasen oder Dämpfen in Flüssigkeiten eine Gas- oder Dampfaustrittsfläche, die unter halb des Flüssigkeitsspiegels in einem Kondensationskessel angeordnet ist, wobei erfindungsgemäß die Gas- oder Dampfaus trittsfläche mindestens eine Durchströmungsöffnung aufweist, die einen gesteuert veränderbaren Querschnitt umfaßt. Demnach kann die Gas- oder Dampfeintrittsfläche reguliert werden, wodurch der Kondensationsablauf optimierbar ist und uner wünschte Schwingungen der Flüssigkeit bzw. der Flüssigkeits säule im Kondensator bzw. im Kondensationskessel vermieden werden.According to an essential basic idea of the invention the device for the condensation of gases or vapors in Liquids have a gas or steam outlet surface that is below half of the liquid level in a condensation boiler is arranged, according to the invention the gas or steam tread surface has at least one flow opening, which comprises a cross section which can be varied in a controlled manner. Therefore the gas or steam entry area can be regulated, whereby the condensation process can be optimized and un desired vibrations of the liquid or the liquid column in the condenser or in the condensation boiler avoided will.

Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung wird eine Einrichtung zum Aufbereiten und Reinigen von Flüssigkeiten mittels Vakuumverdampfen mit einem Kondensationskessel ver sehen, welcher eine Gas- oder Dampfaustrittsfläche aufweist, die über eine Öffnung mit gesteuert veränderbarem Querschnitt verfügt. According to a further basic idea of the invention, a Device for preparing and cleaning liquids using vacuum evaporation with a condensation boiler see which has a gas or steam outlet surface, via an opening with a controllably changeable cross-section disposes.

Der Grundgedanke der Einrichtung besteht zunächst darin, daß der eigentliche Vakuumverdampfungsraum bzw. das Vakuumgefäß im Inneren eines Kondensationskessels als integraler Bestandteil desselben, eine einzige Baueinheit bildend, angeordnet ist. Durch die vorteilhafte konzentrische Anordnung von Vakuumgefäß bzw. Vakuumraum und Kondensationskessel bzw. Kondensationsraum sind definierte Volumenverhältnisse, zweckmäßigerweise gleiche Volumenverhältnisse, einstellbar.The basic idea of the facility is that the actual vacuum evaporation space or the vacuum vessel in the Inside of a condensation boiler as an integral part the same, forming a single structural unit, is arranged. Due to the advantageous concentric arrangement of the vacuum vessel or vacuum space and condensation boiler or condensation space are defined volume ratios, expediently the same Volume ratios, adjustable.

Mittels vertikaler Segmentierung der Vorrichtung kann diese durch einfaches Aufstocken weiterer Segmente auf größere Behandlungsleistungen eingestellt werden, wobei die benötigte Grundfläche gleich bleibt. Irgendwelche Rohrverbindungen zwischen Vakuum- und Kondensationsraum sind nicht erforder lich, da die Vorrichtung ein einheitliches Gebilde darstellt. Durch die erfindungsgemäß verbesserte Kondensationswirkung ist es möglich, die Vakuumpumpenleistung für die gleiche Menge zu behandelnder Flüssigkeiten zu reduzieren.The device can be segmented vertically by simply adding more segments to larger ones Treatment services are discontinued, with the required Footprint remains the same. Any pipe connections between vacuum and condensation space are not required Lich, since the device is a single entity. Due to the improved condensation effect according to the invention it is possible to increase the vacuum pump output for the same amount to reduce treating liquids.

Wie ausgeführt, befindet sich im Inneren eines vorzugsweise konzentrischen, zylindrischen Kondensationskessels der Verdampferraum, welcher außen von einem Kondensationsraum umgeben ist. Betrachtet man den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt, dann liegen im wesentlichen gleiche Volumen- bzw. Flächenverhältnisse zwischen Verdamp fungs- und Kondensationsraum vor. Durch eine einfache Vergrößerung des Außenumfanges kann der Kondensationsraum vergrößert werden.As stated, one is preferably inside concentric, cylindrical condensation boiler Evaporator room, which is outside of a condensation room is surrounded. Consider the structure of the invention Device in cross section, then lie essentially same volume or area ratios between evaporators and condensation room. With a simple one The condensation chamber can enlarge the outer circumference be enlarged.

Gemäß einem weiteren einrichtungsseitigen Grundgedanken ist das Vakuumgefäß bzw. das einen Teil des Verdampfungsraumes bildende Vakuumgefäß als oben offene oder Öffnungen aufwei sende Säule ausgebildet. Diese Säule besitzt in einem unteren Abschnitt beabstandet vom Boden mindestens eine Einsprühdüse und weist im oder am Boden einen Auffangbereich für abge trennte, nicht verdampf- und kondensierbare Substanzen auf. Diese Substanzen können durch eine Entnahmeöffnung oder Reinigungsklappe entfernt werden. According to another basic concept on the part of the facility the vacuum vessel or part of the evaporation space forming vacuum vessel as open or openings at the top transmitting column. This column has a lower one Section spaced from the floor at least one spray nozzle and has a collection area for abge in or on the floor separated, non-evaporable and condensable substances. These substances can pass through a removal opening or Cleaning flap to be removed.

Der Kondensationskessel besitzt eine zum Vakuumgefäß bzw. zum Verdampfungsraum gerichtete gekühlte Innenfläche, an der bereits eine Teilkondensation des Dampfstromes stattfindet. Darüber hinaus weist der Kondensationskessel eine zur Innen fläche beabstandete isolierte Außenmantelfläche auf. Der zwischen Innenfläche und Außenmantel verbleibende Zwischenraum ist kühlbar und besitzt eine Gaseintrittsfläche sowie einen Kondensatüberflauf. Der Querschnitt der Gaseintrittsfläche ist erfindungsgemäß veränderbar, so daß eine einfache Prozeß kontrolle und/oder Steuerung möglich wird.The condensation boiler has one to the vacuum vessel or Evaporation-oriented, cooled inner surface on which partial condensation of the steam flow is already taking place. In addition, the condensation boiler has one to the inside surface spaced insulated outer surface. Of the gap remaining between the inner surface and the outer jacket is coolable and has a gas inlet surface and one Condensate overflow. The cross section of the gas entry surface is changeable according to the invention, so that a simple process control and / or control becomes possible.

Im erwähnten Zwischenraum sind Kühlschlangen sowie in Durch strömungsrichtung angeordnete Abschnitte mit einem Mineral stahlwolle- und/oder Granulatgemisch vorhanden. Diese Abschnitte dienen dem Vermeiden von sogenannter Brüden zopfbildung.In the space mentioned are cooling coils and in through Sections with a mineral arranged in the direction of flow steel wool and / or granulate mixture available. This Sections serve to avoid so-called vapors plait formation.

Der Kondensationskessel besitzt einen Vakuumanschluß, der zu einer Vakuumpumpe führt. Das Vakuum bzw. der Unterdruck im vom Kessel umschlossenen Raum ist in Abhängigkeit von einer Temperatur in der Nähe der Einsprühdüse oder der Abwassertem peratur regelbar.The condensation boiler has a vacuum connection that closes a vacuum pump. The vacuum or vacuum in the from Boiler-enclosed space depends on one Temperature near the spray nozzle or waste water adjustable temperature.

Die Anordnung des säulenartigen Vakuumgefäßes im Inneren des Kondensationskessels bietet Sicherheit für den Fall, daß bei Störungen der Vorrichtung der Flüssigkeitsspiegel konden sierter Bestandteile ansteigt.The arrangement of the columnar vacuum vessel inside the Condensation boiler offers security in the event that Device fluid level problems components increases.

Erfindungsgemäß ist die Einrichtung als Mischkondensator einsetzbar, wobei die erwünschten Reaktionen zwischen Gas und Flüssigkeit im Raum zwischen Innen- und Außenmantelfläche des Kondensationskessels stattfinden.According to the invention, the device is a mixed capacitor can be used, the desired reactions between gas and Liquid in the space between the inner and outer surface of the Condensation boiler take place.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die von einer Kühleinrichtung zum Kühlen des Kondensationskessels erzeugte Abwärme hin zum Aufgabegefäß für die zu behandelnde Flüssig keit geführt, so daß diese vorgewärmt werden kann. Durch das Vorwärmen wird einem Vereisen der Einsprühdüse entgegen gewirkt.In an advantageous embodiment, that of a Cooling device for cooling the condensation boiler generated Waste heat to the feed vessel for the liquid to be treated speed so that it can be preheated. By the Preheating counteracts icing of the spray nozzle worked.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird in die Gemischzuführung Gas, beispielsweise Luft, eingebracht, beispielsweise durch Einblasen oder Ansaugen, wodurch sichergestellt ist, daß die zuzuführende Wassersäule nicht abreißt und daß eine Feineinstellbarkeit der zuzuführenden Flüssigkeit gewährleistet ist.In a further advantageous embodiment, the Mixture supply gas, for example air, introduced, for example by blowing or sucking, whereby it is ensured that the water column to be supplied is not tears off and that a fine adjustability of the feed Liquid is guaranteed.

Ein Wärmetauscher, der in der Nähe der Einsprühdüse angeordnet ist, dient dem Aufnehmen von Verdunstungs- oder Expansions kälte, welche wiederum den Kondensationsflächen des Konden sationskessels zugeführt werden kann oder die extern nutzbar ist. Ebenso kann die Abwärme der kondensierten Flüssigkeit extern genutzt werden.A heat exchanger located near the injection nozzle is used to absorb evaporation or expansion cold, which in turn the condensation surfaces of the condensate sationskessel can be supplied or which can be used externally is. Likewise, the waste heat from the condensed liquid can be used externally.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kondensation von Gasen oder Dämpfen in Flüssigkeiten kann auch als Mischkondensator mit regulierbarer Gas- oder Dampfeintrittsfläche ausgebildet sein, wobei zur Steuerung des Gas- oder Dampfstromes in die Flüssigkeit hinein mindestens ein bewegliches Steuerelement, z. B. in Form einer Scheibe, vorgesehen ist. Während des laufenden Betriebes der Vorrichtung kann die Durchströmungs öffnung vergrößert, verkleinert oder verschlossen werden, so daß die Gas- bzw. Dampfzufuhr mit dem Ziel der Optimierung des Kondensationsablaufes regelbar ist und wobei gleichzeitig unerwünschte Schwingungen der Flüssigkeitssäule in der Vorrichtung bzw. im Kondensator vermieden werden.The device according to the invention for the condensation of gases or vapors in liquids can also act as a mixing condenser designed with adjustable gas or steam entry surface be, to control the gas or steam flow in the Liquid into at least one movable control element, e.g. B. is provided in the form of a disc. During the current operation of the device can the flow opening can be enlarged, reduced or closed, see above that the gas or steam supply with the aim of optimizing the Condensation process is adjustable and at the same time unwanted vibrations of the liquid column in the Device or in the capacitor can be avoided.

In einer Ausführungsform kann das bzw. können die Steuerele mente durch einen geeigneten Antrieb, der außerhalb des Kondensators befindlich ist, bewegt werden. Ebenso kann der Antrieb im Inneren des Kondensators angeordnet sein. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Gas- oder Dampfeintrittsfläche mit einer Vielzahl von Bohrungen ver sehen, deren Querschnitt durch eine entsprechende Lochscheibe gleichzeitig veränderbar ist, so daß nicht nur eine Steuer barkeit der Gas- oder Dampfzufuhr gegeben ist, sondern gleichzeitig der Eintritt des Gases oder Dampfes in die darüber befindliche Flüssigkeitssäule möglichst gleichmäßig und homogen erfolgt, was für den Kondensationsprozeß von Vorteil ist. Es liegt im Sinne der Erfindung, daß nur Teile der Öffnungen der Gas- oder Dampfeintrittsfläche verschließbar sind, so daß ein Mindestgas- oder -dampfdurchlaß auch bei ansonsten vollständig geschlossenen Öffnungen gewährleistet ist.In one embodiment, the control element (s) can elements by a suitable drive that is outside the Capacitor is moved. Likewise, the Drive can be arranged inside the capacitor. In a particularly advantageous embodiment is the gas or Steam inlet area with a variety of holes see their cross section through a corresponding perforated disc is changeable at the same time, so that not only one tax availability of gas or steam is given, but at the same time the entry of the gas or steam into the liquid column above it as evenly as possible and takes place homogeneously, which for the condensation process of Advantage is. It is in the spirit of the invention that only parts the openings of the gas or steam entry surface can be closed are, so that a minimum gas or vapor passage otherwise fully closed openings guaranteed is.

In einer ergänzenden Ausführungsform wird oberhalb der Gas eintrittsfläche oder bei einer Betrachtung von der Flüssig keitssäule aus oberhalb der Gasaustrittsfläche eine Schichtung aus beispielsweise Stahl-Mineralwolle oder anderen geeigneten Materialien angebracht, welche die ein- bzw. ausströmenden Gase kondensationsfördernd homogen verteilt.In a supplementary embodiment, the gas is above entry surface or when looking at the liquid layer from above the gas outlet surface made of, for example, steel mineral wool or other suitable Materials attached, which the inflowing or outflowing Gases condensate distributed homogeneously.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbei spieles sowie unter Zuhilfenahme von Fig. näher erläutert werden.The invention will be explained below with reference to a game Ausführungsbei and with the help of FIG .

Hierbei zeigenShow here

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer Einrichtung zum Aufbereiten und Reinigen von Flüssigkeiten mittels Vakuumverdampfen, wobei ein Raum zwischen Innenfläche und Außenmantel eines Kondensationskessels mit einer Gas- oder Dampfeintrittsfläche versehen ist; Figure 1 is a schematic representation of a device for processing and cleaning liquids by means of vacuum evaporation, wherein a space between the inner surface and outer shell of a condensation boiler is provided with a gas or steam entry surface.

Fig. 2 eine Vorrichtung zur Kondensation von Gasen oder Dämpfen nach Art einen Mischkondensators mit Anordnung einer Gas- oder Dampfeintrittsfläche; Figure 2 shows a device for the condensation of gases or vapors in the manner of a mixing condenser with arrangement of a gas or vapor entry surface.

Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 2 mit einem federbelaste ten Steuerelement; Fig. 3 is a representation of Figure 2 with a spring-loaded control element.

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Gas- oder Dampfeintrittsfläche mit Steuerelement, das in der Lage ist, Bohrungen oder Öffnungen, die in der Gas- oder Dampfeintrittsfläche ausgebildet sind, gesteuert zu verschließen; Fig. 4 to close controlling a plan view of the gas or vapor entry surface with control that is capable of holes or openings formed in the gas or vapor entry surface;

Fig. 5 eine Darstellung nach Fig. 4, jedoch mit einer ergän zenden Öffnung oder Bohrung, die einen Mindestdurchlaß gewährleistet; Fig. 5 is a representation of Figure 4, but with a complementary opening or hole that ensures a minimum passage.

Fig. 6 einen Mischkondensator mit bezogen auf die vorange gangenen Beispiele geänderter Gas- oder Dampfstrom zuführung und Fig. 6 a mixed condenser with respect to the previous examples of modified gas or steam flow and

Fig. 7 einen Mischkondensator mit oberhalb der Gas- oder Dampfeintrittsfläche angeordneter Gasstromhomoge nisierungsschicht. Fig. 7 is a mixing condenser with arranged above the gas or steam inlet surface gas flow homogenization layer.

Fig. 1 zeigt hierbei eine prinzipielle Schnittdarstellung der Vorrichtung zum Aufbereiten und Reinigen von Flüssigkeiten mittels Vakuumverdampfen. Fig. 1 herein a schematic sectional view showing the apparatus for preparing and purifying liquids by means of vacuum evaporation.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist der Verdampfungsraum, mit dem Bezugszeichen 2 der eigentliche Kondensationsraum bezeichnet.Reference number 1 denotes the evaporation space, reference number 2 the actual condensation space.

Über ein Aufgabegefäß 3, das beispielsweise der Aufnahme von Wäschereiabwasser dient, wird mittels einer Verbindungsleitung 13 die aufzubereitende Flüssigkeit bzw. das Gemisch in das Innere der Vorrichtung geleitet.A task vessel 3, which serves, for example, the inclusion of laundry waste water, the liquid to be treated or the mixture in the interior of the apparatus is passed by means of a connecting line. 13

Die Vorrichtung selbst besteht aus einem z. B. zylindrischen Kondensationskessel 14. Im Inneren des Kondensationskessels 14 ist ein säulenartiges Vakuumgefäß 15 angeordnet, das in seinem unteren Abschnitt eine Eintrittsöffnung für die Verbindungs leitung 13 sowie eine der mehrere Einsprühdüsen 11 aufweist. Die Einsprühdüse oder Einsprühdüsen 11 sind dabei so ange ordnet, daß ein Auffangbereich 16 für nichtverdampfbare, abgetrennte Substanzen verbleibt. Über eine Entnahmeöffnung 17 können diese Substanzen entfernt werden.The device itself consists of a z. B. cylindrical condensation boiler 14 . Inside the condensation boiler 14 , a columnar vacuum vessel 15 is arranged, which in its lower section has an inlet opening for the connecting line 13 and one of the several spray nozzles 11 . The spray nozzle or spray nozzles 11 are arranged so that a collecting area 16 remains for non-evaporable, separated substances. These substances can be removed via a removal opening 17 .

Der Kondensationskessel 14 besitzt einen Vakuumanschluß 5, der mit einer Vakuumpumpe 4 in Verbindung steht.The condensation boiler 14 has a vacuum connection 5 , which is connected to a vacuum pump 4 .

Das gegebenenfalls vorgewärmte Abwasser gelangt vom Aufgabegefäß 3 über die Verbindungsleitung 13 hin zur Einsprüh- oder Einspritzdüse 11 und wird dort in den gasförmigen Zustand durch entsprechende Vakuumeinwirkung überführt.The optionally preheated waste water passes from the feed vessel 3 via the connecting line 13 to the injection or injection nozzle 11 and is converted there into the gaseous state by the action of a vacuum.

Zur Steuerung der einzuspritzenden oder einzusprühenden Flüs sigkeitsmenge kann die Verbindungsleitung 13 und/oder die Einsprühdüse 11 mit Mitteln zum Zuführen von Gas, z. B. Luft versehen sein. Hierdurch ist zum einen sichergestellt, daß die Flüssigkeitssäule nicht abreißt und daß eine Feineinstellung vorgenommen werden kann.To control the injected or einzusprühenden flues sigkeitsmenge the connecting line 13 and / or the spray nozzle 11 can for supplying gas, such means. B. air. This firstly ensures that the liquid column does not tear off and that a fine adjustment can be made.

Der Dampfstrom breitet sich entlang des säulenartigen Vakuumgefäßes 15 nach oben aus und gelangt an die gekühlte Innenfläche 18 des Kondensationskessels 14. Bereits an der gekühlten Innenfläche, die zum Verdampfungsraum 1 hin gerichtet ist, findet eine Teilkondensation statt.The steam flow spreads upward along the columnar vacuum vessel 15 and reaches the cooled inner surface 18 of the condensation boiler 14 . A partial condensation already takes place on the cooled inner surface, which is directed towards the evaporation space 1 .

Der Gasstrom wird nun über eine Gaseintrittsfläche 12 in einen Zwischenraum 19 geleitet. Der Zwischenraum 19 wird durch die gekühlte Innenfläche 18 des Kondensationskessels 14 sowie die eine äußere Isolierung aufweisende Außenmantelfläche 20 des Kondensationskessels 14 gebildet. Der Querschnitt der Gas eintrittsfläche 12 ist veränderbar, so daß auf diese Weise der Dampf- oder Gasstrom gesteuert werden kann. Im Zwischenraum 19 befinden sich in Strömungsrichtung angeordnete Kühleinrich tungen, z. B. Kühlschlangen 9 und Abschnitte 10 aus einem Gemisch aus Mineral-Stahlwolle und/oder Granulat. Dieses Gemisch dient dem besseren Verteilen des Dampfstromes, um sogenannte Brüdenzopfbildung zu vermeiden und den Kondensa tionsvorgang zu verbessern.The gas flow is now conducted into an intermediate space 19 via a gas inlet surface 12 . The intermediate space 19 is formed by the cooled inner surface 18 of the condensation vessel 14 and an outer insulation having outer lateral surface 20 of the condensation boiler fourteenth The cross section of the gas inlet surface 12 is variable, so that the steam or gas flow can be controlled in this way. In the space 19 are arranged in the flow direction Kühleinrich lines, for. B. cooling coils 9 and sections 10 of a mixture of mineral steel wool and / or granules. This mixture serves the better distribution of the steam flow in order to avoid so-called vapor plaits and to improve the condensation process.

Die kondensierte Flüssigkeit im Zwischenraum 19 kann bis zur Höhe eines Überlaufes 6 ansteigen und dann abgeführt werden.The condensed liquid in the intermediate space 19 can rise to the level of an overflow 6 and then be removed.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird die aus dem Überlauf 6 entnommene Flüssigkeit gleichzeitig zum Kühlen der Vakuumpumpe 4 verwendet. Mit dem Bezugszeichen 7 ist ein Auffangbehälter für die aus dem Überlauf 6 entnommene Flüssigkeit gekenn zeichnet. In one embodiment, the liquid removed from the overflow 6 is used at the same time for cooling the vacuum pump 4 . With the reference numeral 7 , a collecting container is marked for the liquid removed from the overflow 6 .

Zum Erzeugen der Kälteenergie für die Kühlschlangen 9 ist ein Kühl- oder Kälteaggregat 8 vorgesehen. Das Kühl- oder Kälte aggregat 8 steht mit einem Wärmetauscher angeordnet am oder im Aufgabegefäß 3 in Verbindung, um Abwärme in vorteilhafter Weise zum Vorwärmen oder Aufheizen der zu reinigenden Flüssigkeit zu benutzen. Hierdurch wird einem unerwünschten Vereisen der Einsprühdüse 11 entgegengewirkt.A cooling or cooling unit 8 is provided for generating the cooling energy for the cooling coils 9 . The cooling or cooling unit 8 is arranged with a heat exchanger on or in the feed vessel 3 in connection to use waste heat in an advantageous manner for preheating or heating the liquid to be cleaned. This counteracts undesired icing of the spray nozzle 11 .

In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist im Bereich der Einsprühdüse 11 ein Wärmetauscher angeordnet, der der Aufnahme der Verdunstungs- oder Expansionskälte dient. Diese Kälteenergie kann in vorteilhafter Weise entweder extern genutzt werden oder zum Kühlen des Kondensationsraumes 2 Ver wendung finden.In an embodiment not shown, a heat exchanger is arranged in the area of the spray nozzle 11 , which serves to absorb the evaporation or expansion cold. This cooling energy can advantageously be used either externally or used to cool the condensation space 2 Ver.

Zur Steuerung der Dampfströmung können im oberen Bereich des Kondensationskessels 14 Strömungsleiteinrichtungen 21 ausge bildet sein.To control the steam flow 14 flow control devices 21 can be formed in the upper region of the condensation boiler.

Der Kondensationskessel 14 wird in einer vorteilhaften Aus führungsform aus horizontal übereinander stapelbaren Segmenten gebildet, die sowohl eine einfache Montage als auch leichte Wartung der Vorrichtung ermöglichen. Ein oberes Segment bildet den oberen Abschluß des Kondensationskessels und ist deckel förmig. Durch einfaches Zwischenschalten weiterer Segmente kann die Leistung der Vorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel erhöht werden.The condensation boiler 14 is formed in an advantageous embodiment from horizontally stackable segments, which enable both simple assembly and easy maintenance of the device. An upper segment forms the upper end of the condensation boiler and is lid-shaped. The performance of the device according to the exemplary embodiment can be increased by simply interposing further segments.

Die Steuerung des Dampfstromes bzw. der Dampfstrommenge kann zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von der Temperatur der zu behandelnden Flüssigkeit erfolgen, mit dem Ziel, eine mög lichst kontinuierliche Behandlung zu erreichen, ohne daß die Einsprühdüse 11 vereist. Das säulenartige Vakuumgefäß 15 kann aus einem Kunststoffrohr bestehen, wobei der resultierende Zylinder zum Führen des Dampfstromes hin zu den gekühlten Flächen des Kondensationskessels dient und gleichzeitig einen Schutz gegen eine ansteigende Flüssigkeitssäule FS bildet, die sich beispielsweise bei Ausfall oder Störungen der Vorrichtung ausbildet.The control of the steam flow or the steam flow amount can expediently take place as a function of the temperature of the liquid to be treated, with the aim of achieving as continuous a treatment as possible without the spray nozzle 11 icing up. The columnar vacuum vessel 15 can consist of a plastic tube, the resulting cylinder being used to guide the steam flow to the cooled surfaces of the condensation boiler and at the same time forms protection against an increasing liquid column FS, which is formed, for example, in the event of failure or malfunctions of the device.

Die zu behandelnde Flüssigkeit wird also vom gegebenenfalls vorgeheizten Aufgabebehälter 3 über die Einsprühdüse oder Einsprühdüsen 11 unter Vakuum in den Verdampfungsraum 3 geleitet. Der sich ausbildende Gas- oder Dampfstrom strömt an der Innenfläche 18 des Kondensationskessels 14 entlang, wobei hier bereits eine Teilkondensation stattfindet. Im Anschluß gelangt der Dampfstrom durch die Gaseintrittsflächen 12 in den Zwischenraum 19, der ebenfalls gekühlt ist, so daß sich eine nach und nach ansteigende Kondensation-Flüssigkeitssäule ausbildet. Bei einem Ausführungsbeispiel wird durch die Kühlschlangen 9 die Flüssigkeit auf eine Temperatur von im wesentlichen 4°C abgekühlt. Der Dampfstrom wird weiterhin durch die erwähnte Mineral-, Stahlwolle- und oder Granulat schicht 10 verteilt bis hin zur vollständigen Kondensation. Die kondensierte Flüssigkeit wird über den Überlauf 6 entnommen und z. B. weiteren Reinigungsschritten oder einer erneuten Verwendung zugeführt.The liquid to be treated is so guided by optionally pre-heated feed tank 3 through the injection nozzle or injection nozzles 11 under vacuum in the evaporation chamber. 3 The gas or steam flow that forms flows along the inner surface 18 of the condensation boiler 14 , partial condensation already taking place here. The steam flow then passes through the gas inlet surfaces 12 into the intermediate space 19 , which is also cooled, so that a gradually increasing condensation liquid column is formed. In one embodiment, the cooling coils 9 cool the liquid to a temperature of essentially 4 ° C. The steam flow is further distributed through the mineral, steel wool and or granulate layer 10 mentioned up to complete condensation. The condensed liquid is removed via the overflow 6 and z. B. fed further cleaning steps or re-use.

Über eine Belüftungseinrichtung 22 kann dem Kondensations kessel 14 Frischluft zugeführt werden.Fresh air can be supplied to the condensation boiler 14 via a ventilation device 22 .

Bei einem realisierten Ausführungsbeispiel weist der Konden sationskessel 14 einen Außendurchmesser von 80 cm auf, wobei der Innendurchmesser 60 cm beträgt. Die Höhe des Kessels 14 liegt im Bereich zwischen 180 und 220 cm. Der Kessel 14 wurde außenumfangsseitig mit einer entsprechenden Isolation umgeben. Das säulenartige Vakuumgefäß, die Innenfläche sowie die Außen fläche des Kessels bildeten eine konzentrische Anordnung dergestalt, daß die Volumenverhältnisse zwischen Verdampfungs- und Kondensationsraum annähernd gleich sind. Der Unterdruck der Vakuumpumpe wurde in Abhängigkeit von der Temperatur der zu behandelnden Flüssigkeit vorzugsweise ermittelt in der Nähe der Einsprühdüse geregelt. Durch Nutzung der Abwärme der Kühl- oder Kälteeinrichtung zum Vorheizen der zu behandelnden Flüssigkeit konnte der Energieverbrauch der Vorrichtung reduziert werden. In a realized embodiment, the condensation boiler 14 has an outer diameter of 80 cm, the inner diameter being 60 cm. The height of the boiler 14 is in the range between 180 and 220 cm. The boiler 14 was surrounded on the outer circumference with appropriate insulation. The columnar vacuum vessel, the inner surface and the outer surface of the boiler formed a concentric arrangement such that the volume ratios between the evaporation and condensation space are approximately the same. The vacuum of the vacuum pump was preferably determined in the vicinity of the spray nozzle as a function of the temperature of the liquid to be treated. By using the waste heat from the cooling or cooling device to preheat the liquid to be treated, the energy consumption of the device could be reduced.

Die Kondensationswirkung wurde trotz reduzierter Pumpen leistung optimiert, so daß eine kontinuierliche Behandlung von Flüssigkeit, insbesondere Abwasser einer Textilreinigung, möglich wurde.The condensation effect was reduced despite pumps performance optimized so that a continuous treatment of Liquid, especially waste water from a textile cleaning, became possible.

Bei der in der Fig. 2 gezeigten prinzipiellen Darstellung der Vorrichtung zur Kondensation von Gasen oder Dämpfen in Flüssigkeiten ist ein Dampfraum 30 gezeigt, der eine Ein strömöffnung 31 aufweist. Die Gas- oder Dampfeintrittsfläche 32 entspricht derjenigen nach Fig. 1, die dort mit dem Bezugszeichen 12 versehen ist. Die Gaseintrittsfläche 32 weist eine Vielzahl von Bohrungen oder Öffnungen zum Durchtritt der Gas- oder Dampfströmung aus dem Dampfraum 30 auf. Oberhalb der Gaseintrittsfläche 32 ist ein Steuerelement 33 angeordnet, das eine Vielzahl von Bohrungen oder Löchern 34 aufweist. Das Steuerelement 33 mit den Bohrungen 34 kann nun so bewegt werden, daß die Bohrungen oder Öffnungen in der Gaseintritts fläche 32 den Querschnitt verändern, z. B. geschlossen werden, wodurch eine Regulierbarkeit des Dampfstromes gewährleistet ist. Der Flüssigkeitsspiegel ist mit dem Bezugszeichen 35 und der Überlauf mit dem Bezugszeichen 36 versehen. Eine Belüftung ist über die Öffnung 37 möglich.In the basic illustration of the device for condensing gases or vapors in liquids shown in FIG. 2, a vapor space 30 is shown which has a flow opening 31 . The gas or steam entry surface 32 corresponds to that according to FIG. 1, which is provided with the reference number 12 there . The gas entry surface 32 has a multiplicity of bores or openings for the passage of the gas or steam flow from the steam chamber 30 . A control element 33 , which has a multiplicity of bores or holes 34 , is arranged above the gas inlet surface 32 . The control element 33 with the holes 34 can now be moved so that the holes or openings in the gas inlet surface 32 change the cross section, for. B. be closed, whereby a controllability of the steam flow is guaranteed. The liquid level is provided with the reference number 35 and the overflow with the reference number 36 . Ventilation is possible via the opening 37 .

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 wird von einer Grundkonstruktion ausgegangen, die derjenigen, wie anhand der Fig. 2 beschrieben, ähnlich ist. Im Unterschied hierzu wird das Steuerelement 33 über eine federbelastete Befestigung 38 hin zum Gas- oder Dampfstrom, d. h. hin zur Einströmöffnung 31, bewegt. Dabei ist sichergestellt, daß das federbelastete Steuerelement im strömungsfreien Zustand die nicht gezeigten Bohrungen oder Öffnungen in der Gaseintrittsfläche 32 ver schließt. Wenn sich der im Dampfraum 30 ausbildende Druck sich erhöht, wird das federbelastete Steuerelement 33 von der Gas eintrittsfläche 32 abgehoben, so daß entsprechende Öffnungen freigegeben werden, wodurch der Gas- oder Dampfstrom in die Flüssigkeit 39 eindringt, um dort zu kondensieren. In the embodiment according to FIG. 3, it is assumed that a basic construction which is similar to that as described with reference to FIG. 2. In contrast to this, the control element 33 is moved via a spring-loaded fastening 38 towards the gas or steam flow, ie towards the inflow opening 31 . This ensures that the spring-loaded control element in the flow-free state closes the bores or openings, not shown, in the gas inlet surface 32 . When the pressure in the steam chamber 30 increases, the spring-loaded control element 33 is lifted off the gas entry surface 32 , so that corresponding openings are opened, whereby the gas or steam flow penetrates into the liquid 39 in order to condense there.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 kann das Abheben des Steuerelementes 33 auch manuell von außen beispielsweise über eine mechanische Verbindung in Form eines Seilzuges erfolgen, so daß unabhängig vom momentan anstehenden Druck im Dampfraum 30 der Öffnungs- oder Durchtrittsquerschnitt veränderbar ist.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the control element 33 can also be lifted manually from the outside, for example via a mechanical connection in the form of a cable, so that the opening or passage cross section can be changed regardless of the pressure currently present in the steam chamber 30 .

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte Gasein trittsfläche 32, die mit einem Steuerelement 33 wechselwirkt. Bei dem gezeigten Beispiel werden Öffnungen oder Bohrungen 40, die sowohl im Steuerelement 33 als auch in der Gaseintritts fläche 32 angeordnet sind, durch gegenseitiges Verdrehen entweder zur Deckung gebracht oder in eine solche Position verschoben, daß die nicht mit Öffnungen oder Bohrungen ver sehen Flächen des Steuerelementes 33 die entsprechenden Öffnungen oder Bohrungen in der Gaseintrittsfläche 32 zuneh mend verdecken, wodurch die gewünschte Steuerbarkeit des Gas- oder Dampfdurchtritts gewährleistet ist. Fig. 4 shows a plan view of an exemplary gas entry surface 32 , which interacts with a control element 33 . In the example shown, openings or bores 40 , which are arranged both in the control element 33 and in the gas inlet surface 32 , are either made to coincide by mutual rotation or are moved into such a position that the surfaces with the openings or bores cannot be seen Control element 33, the corresponding openings or bores in the gas inlet surface 32 increasingly mask, whereby the desired controllability of the gas or steam passage is ensured.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 wird auf eine Konfi guration zurückgegriffen, die derjenigen wie anhand der Fig. 4 beschrieben entspricht. Ergänzend ist hier jedoch eine Durch gangsbohrung 41 vorgesehen, die einen Mindestdurchlaß auch für den Fall gewährleistet, daß das Steuerelement 33 die Bohrungen in der Gaseintrittsfläche 32 vollständig verschließt.In the embodiment according to FIG. 5, a configuration is used which corresponds to that described with reference to FIG. 4. In addition, however, a through hole 41 is provided here, which ensures a minimum passage even in the event that the control element 33 completely closes the holes in the gas inlet surface 32 .

Anhand der Fig. 6 ist ein Mischkondensator beschrieben, der funktionsseitig demjenigen nach Fig. 2 und 3 entspricht, jedoch ist sowohl Gaseintritt als auch Gasaustritt von oben realisiert. Der Dampfraum 30 bildet sich unterhalb der Flüssigkeitssäule aus, die mittels Gaseintrittsfläche 32 und Steuerelement 33 vom Dampfraum 30 getrennt ist. Die Kon struktion des Steuerelementes und/oder der Gaseintrittsfläche entspricht der bereits voranstehend beschriebenen.A mixing condenser is described on the basis of FIG. 6, the function of which corresponds to that according to FIGS. 2 and 3, but both gas inlet and gas outlet are realized from above. The vapor space 30 forms below the liquid column, which is separated from the vapor space 30 by means of the gas inlet surface 32 and control element 33 . The con struction of the control element and / or the gas inlet surface corresponds to that already described above.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 wird auf eine Vorrich tung zurückgegriffen, wie sie in der Fig. 2 gezeigt ist, jedoch wird eine Gasstromhomogenisierungsschicht 42 oberhalb der Gaseintrittsfläche 32 bzw. dem Steuerelement 33 ange ordnet.In the exemplary embodiment according to FIG. 7, a device is used as shown in FIG. 2, but a gas flow homogenization layer 42 is arranged above the gas entry surface 32 or the control element 33 .

Die Gasstromhomogenisierungsschicht 42 kann beispielsweise aus locker gepreßter Stahl- und/oder Mineralwolle oder einem Granulat bestehen. Mit Hilfe der Homogenisierungsschicht erfolgt eine gleichmäßigere Verteilung der Dampfstromes in der Flüssigkeit 39, wodurch ein verbessertes Auskondensieren erreicht werden kann. Durch die Kombination Gaseintrittsfläche mit Steuerelement auch in Verbindung mit der Gasstromhomoge nisierungsschicht können Druckschwankungen und Schwingungen im Kondensationskessel bzw. im Mischkondensator reduziert werden, wodurch gleichzeitig der Wirkungsgrad der gesamten Anordnung erhöht ist.The gas flow homogenization layer 42 can consist, for example, of loosely pressed steel and / or mineral wool or a granulate. With the help of the homogenization layer, a more uniform distribution of the steam flow in the liquid 39 takes place , as a result of which an improved condensation can be achieved. By combining the gas inlet surface with the control element also in connection with the gas flow homogenization layer, pressure fluctuations and vibrations in the condensation boiler or in the mixing condenser can be reduced, which at the same time increases the efficiency of the entire arrangement.

In einer nicht gezeigten Ausführungsform ist unterhalb der Gas- oder Dampfeintrittsfläche ein Verwirbelungsrotor ange ordnet, welcher eine gegebenenfalls verstellbare Dampfstrom austrittsöffnung aufweist. Der Verwirbelungsrotor kann nach Art eines einseitig drehbar gelagerten Dampfstrahlrohres ausgebildet sein, wobei sich die Rotationsbewegung durch Rückstoß beim Austritt des Dampfes aus der Austrittsöffnung ergibt. Bei einer derartigen Ausführungsform kann die Vertei lung des Gas- oder Dampfstromes in der darüber befindlichen Flüssigkeitssäule und damit die Kondensationswirkung verbessert werden.In an embodiment, not shown, is below the Gas or steam entry surface is a vortex rotor assigns which one is an adjustable steam flow has outlet opening. The swirling rotor can move Kind of a steam jet pipe rotatably mounted on one side be formed, wherein the rotational movement through Recoil when the steam emerges from the outlet opening results. In such an embodiment, the distribution development of the gas or steam flow in the one above Liquid column and thus the condensation effect be improved.

Claims

1. Apparatus for the condensation of gases or vapors in liquids, a gas or vapor entry surface being arranged below the liquid level in a condensation boiler, characterized in that the gas or vapor entry surface has at least one flow opening with a controllably variable cross section.

2. Device for the condensation of gases or vapors in Liquids, with a gas or vapor entry surface below the liquid level in a condensation boiler is arranged and this device is a component a device for preparing and cleaning liquid is by means of vacuum evaporation, which continues to cleaning liquid from a dispenser over at least a spray nozzle gets into a vacuum vessel and the resultant Steam flow is fed to the condensation boiler, marked by a concentric arrangement of the vacuum vessel within the Condensation boiler, being concentrated by the specified trical arrangement the volume ratio between evaporation and condensation space is adjustable and vacuum vessel as well Condensation boiler form a structural unit, that continues Vacuum vessel as a column open at the top or with openings is formed, spaced in a lower portion from the bottom of the vacuum vessel, the spray nozzle and in or on Floor a collection area for separate, non-evaporative and condensable substances is arranged, and the condensate tion boiler encloses the vacuum vessel at a distance, and with a cooling device is provided, the condensation boiler is an inner one to the vacuum vessel or Evaporation chamber facing cooled inner surface as well has an insulated outer surface, wherein inner surface and outer jacket a coolable space with the gas or Form steam inlet surface and a condensate overflow and the gas or steam entry surface has at least one opening has a controllably changeable cross section.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized, that to control the cross section of the openings of the gas or steam entry surface in a movable control Form of a movable disk or concealing the openings Plate is provided, the control element by a external or internal device related to its location the openings are changeable.

4. The device according to claim 3, characterized, that in addition to the variable in diameter openings further through opening with unchangeable cross section to Setting a minimum passage is formed.

5. The device according to claim 3 or 4, characterized, that the control is spring-loaded to the surface of the gas or steam inlet surface is arranged, being completely spring loaded condition of the openings in the gas or steam entry area almost completely closed and with increasing gas or vapor pressure while overcoming the Spring loading the aforementioned openings increasingly be released.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized, that above the gas or steam entry surface or the Control element at least one gas flow homogenization layer for example made of glass mineral and / or steel wool or a granulate or mixture thereof is formed.