DE20119747U1 - Energiesparende Entsalzungs-Siedetrennungsanlage - Google Patents

Energiesparende Entsalzungs-Siedetrennungsanlage

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Description

Energiesparende Entsalzungs - Siedetrenmungsanlage
Beschreibung
Es ist eine ganze Reihe von Entsalzungsanlagen bekannt, dessen Arbeitsprinzip auf Erhitzung, Verdampfung und der anschließenden Kondensation des Dampfes beruht. Alle bisher in dieser Hinsicht verwendeten Systeme sind energieaufwendig. Die,s trifft z. B. auf US- und deutsche Patente U.S.4525242, DE3713266OS, DE3635707C2 u.a. zu.
Die Erfindung bezweckt in erster Linie die Senkung des spezifischen Wärmeaufwandes pro Masseeinheit der kondensierten Flüssigkeit durch die Vereinigung innerhalb eines Blocks des Verdampfers und des Kondensationsraums, die von einander durch eine wärmeübertragende Trennward getrennt sind. Die Arbeitsfähigkeit des Systems wird gewährleistet, indem unterschiedliche Temperatur und unterschiedlicher Druck auf der jeweils anderen Seite der Trennwand mittels entsprechender Vorrichtungen gesichert wird. Die hier vorgeschlagene Entsalzungsanlage (Frg. 1) nutzt als Wärmeträger überhitztan Dampf und beinhaltet eine Verdampfungskammer (1), die wärmeisoliert ist, einen Wärmeträgererhitzer (4) und einen Kondensationsraum (3) als auch Wärmetauscher, Regulatoren für Druck und Flüssigkeitsverbrauch, Zuführungs- und Ableitungskanäle für Flüssigkeit und Dampf.
Im Unterschied zu.bisher bekannten analogen Vorrichtungen befindet sich zwischen der Verdampfungskammer (1) und dem Kondensationsraum (3) ein Kompressor (5), an dessen Ausgang sich ein Wärmeträgererhitzer (4) mit einem Rückführungskanal des Wärmeträgers in die Verdampfungskammer (1), ein Einlassventil (7) für die Flüssigkeit und ein Einlassventil (8) für den Dampf in die Verdampfungskammer(i), ein Auslassventil (9) für kondensierte Flüssigkeit und ein Auslassventil (10) für die Restflüssigkeit befinden. Der Kondensationsraum (3) ist als ein Wärmetauscher innerhalb der Verdampfungskammer (1) untergebracht. Die für den Siedeprozess vorgesehene Flüssigkeit wird über einen äußeren Wärmetauscher (11) vorgewärmt.
Arbeitsprinzip
In der Anfangsphase ist die Verdampfungskammer (1) teilweise mit einer nicht vorgewärmten Flüssigkeit gefüllt. Die Ventile (7,8,9 und 10) sind geschlossen. Nach dem Einschalten des Kompressors (5) entsteht in der Verdampfungskammer (1) ein Unterdruck. Der Einlassventil (7) für Flüssigkeit wird geöffnet und das Niveau der Flüssigkeit in der Verdampfungskarnrr.er (1) steigt an. Zum Übergang der Flüssigkeit aus dem kalten - in den Siedezustand wird ein dafür vorgesehener elektrischer Flüssigkeitserhitzer (in der Fig. 1 nicht vermerkt) eingeschaltet. Der Druckabfall in der Verdampfungskammer (1) trägt zum Anstieg der Verdampfung bei. In der Zirkulationskette Verdampfungskammer (1) - Kompressor (5) - Dampfdurchlassregler (6) - Wärmeträgererhitzer (4) - Verdampfungskammer (1) entsteht ein Wärmeträgerstrom. Der überhitzte Dampf aus dem Wärmeträgererhitzer (4) wird in die Verdampfungskammer (1) von unten eingeleitet und erwärmt die Flüssigkeit. Der elektrische Flüssigkeitserhitzer wird abgeschaltet. Damit beginnt die Arbeitsphase der Anlage. Beim Ausgang aus dem Kompressor (5) hat der Dampf sowohl einen erhöhten Druck als auch eine erhöhte Temperatur. Er wird :n den Kondensationsraum (3) geleitet. Hier gibt er Wärme über die Trennwand an die Flüssigkeit in der
Verdampfungskammer (1) ab und verflüssigt sich. Die so erhaltene heiße kondensierte Flüssigkeit wird über ein geöffnetes Auslassventil (9) in den äußeren Wärmetauscher (11) abgeleitet, wo sie sich abkühlt und die Wärme an die in den Prozess neu einzuführende Flüssigkeit abgibt. Das Niveau der Flüssigkeit in der Verdampfungskammer (1) wird durch dass Öffnen und Schließen der Ventile (7 und 10) aufrechterhalten. Die abzuleitende Restflüssigkeit wird gleichfalls über den äußeren Wärmetauscher (11) abgeleitet und trägt zur Vorerwärmung der einzuführenden Flüssigkeit mit bei. Als Wärmeträgererhitzer ist ein Sonnenkollektor vorgesehen. Beim Anstieg bzw. beim Absenken der Wärmeleistung des Wärmeträgererhitzers wird die optimale Wärmeträgermenge durch den Dampfdurchlassregler (6) eingestellt. Bei Notwendigkeit kann der zusätzliche elektrische Flüssigkeitserhitzer benutzt werden.
Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1 erläutert, dabei sind:
1. - Verdampfungskammer
2. - Sonne
3. - Kondensationsraum
4. - Wärmeträgererhitzer
5. - Kompressor
6. - Dampfdurchlassregler
7. - Ventil
8. - Ventil
9. -Ventil 10.-Ventil 11.- äußere Wärmetauscher 12. -Wärmeisolation

Claims (9)

1. Die Entsalzungs- Siedetrennungsanlage, die aus einer wärmeisolierten Verdampfungskammer (1), einem Wärmeträgererhitzer (4), einen Kondensationsraum (3), Wärmetauscher, Dampfdruck- und Dampfdurchlassregler sowie Zuführungs- und Abführungskanälen für Flüssigkeit und Dampf besteht und überhitzten Dampf als Wärmeträger benutzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensationsraum (3) mit wärmeübertragenden Trennwänden sich innerhalb der Verdampfungskammer (1) befindet und in die zu verdampfende Flüssigkeit eingetaucht ist, dabei ist zwischen der Verdampfungskammer (1) und dem Kondensationsraum (3) ein Kompressor (5) eingebaut, an dessen Ausgang sich ein Einlassventil (8) für den Dampf in die Verdampfungskammer (1) als auch ein Wärmeträgererhitzer (4) mit einem Rückführungskanal des Wärmeträgers in die Verdampfungskammer (1) befindet, wobei die Verdampfungskammer (1) ein Einlassventil (7) für die zugeführte Flüssigkeit, ein Auslassventil (9) für die kondensierte Flüssigkeit und ein Auslassventil (10) für die Restflüssigkeit hat.
2. Die Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einen äußeren wärmeisolierten Wärmetauscher (11) zugeführt ist, den mit den Auslassventile (9) und (10) und dem Einlassventil (7) vereinigt ist.
3. Die Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kanal des Wärmeträgers ein Dampfdurchlassregler (6) eingebaut ist.
4. Die Anlage nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass in die Zufuhr- und Ablasskanäle für Flüssigkeiten Pumpen vorgesehen sind.
5. Die Anlage nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmeträger erhitzer ein Sonnenkollektor verwendet wird.
6. Die Anlage nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher elektrischer Flüssigkeitserhitzer und ein elektrischer Wärmeträgererhitzer verwendet kann.
7. Die Anlage nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Stromversorgung PV-Solarzellen verwendet werden können.
8. Die Anlage nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass zur zusätzlichen Abkühlung der kordensierte Flüssigkeit und der Restflüssigkeit ein zusätzlicher. Wärmetauscher verwendet werden kann, in dem als Kühlmittel Meeres - oder Grundwasser benutzt wird.
9. Die Anlage nach Anspruch 1 und 3-7, dadurch gekennzeichnet, dass mehreren solche Anlagen in einer hintereinander geschalteten Reihe zur Trennung eines Flüssigkeitsgemischs, die aus Flüsigkeiten mit verschiedenen Siedetemperaturen besteht, eingesetzt werden kann.
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