DE2016908A1 - Multi-stage flash evaporator - Google Patents
Multi-stage flash evaporatorInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
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- B01D3/065—Multiple-effect flash distillation (more than two traps)
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
Description
6. April 1970 ipat/1578/Y/PrApril 6, 1970 ipat / 1578 / Y / Pr
Mehrstufen-EntspannungsverdampferMulti-stage flash evaporator
Die Erfindung "bezieht sich auf einen Mehrstufen-Entspannungsverdampfer, "bestehend aus einem länglichen Gehäuse mit senkrecht zur Längsachse des Gehäuses liegenden, die einzelnen Stufen begrenzenden Trennwänden, wobei im oberen Bereich einer jeden Stufe von der Rohlauge durchflossene Kondensatorrohre und im unteren Bereich von der verdampfenden Lauge überflossene Wehre vorgesehen sind. Entspannungsverdampfer dieser Art dienen insbesondere der Erzeugung von Süßwasser aus Meerwasser, um den aufgrund der fortschreitenden Zivilisation und der Bevölkerungsexplosion laufend zunehmenden Bedarf an Süßwasser decken zu können.The invention "relates to a multi-stage flash evaporator, "consisting of an elongated housing with vertical to the longitudinal axis of the housing, the individual steps delimiting partition walls, in the upper area of each step Condenser tubes through which the raw liquor flows and weirs overflowing from the evaporating liquor in the lower area are provided are. Flash evaporators of this type are used in particular the production of fresh water from seawater, to the extent due to the advancing civilization and the population explosion to be able to meet the increasing demand for fresh water.
Die Rohlauge (z. B. Meerwasser) durchfließt nacheinander die Kondensatorrohre in den einzelnen Stufen, in denen jeweils gegenüber der vorhergehenden Stufe eine etwas höhere Temperatur herrscht. Danach wird die aufgewärmte Rohlauge durch eine äußere Wärmequelle hoch weiter aufgeheizt und in umgekehrter Richtung (fallender Druck und fallende Temperatur) durch die unteren Bereiche der einzelnen Stufen geleitet. Die dabei in den einzelnen Stufen entstehenden Süßwasserdämpfe (Brüden) schlagen sich an den Kondensatorrohren nieder. Das so erzeugte Destillat tropft in unter den Kondensatoren befindliche Schalen und wird von dort aus der Stufe mit dem niedrigeren Druck zugeleitet und schließlich in einen gemeinsamen Destillattank abgepumpt. Bei vorbekannten Entspannungsverdampferanlagen liegen die den Kondensator bildenden Rohrbündel entweder senkrecht zur Längsachse des Gehäuses (DAS 1 258 559; short tube design) oder - um kostspielige Durchführungen und Druckverluste verursachende Umlenkungen der Bündel durch beide Seitenwände der einzelnen Stufen zu vermeiden - parallel zur Längsachse des Gehäuses (long tube design). Das jeweils in den einzelnen Stufen liegende Wehr ist bei beidenThe raw liquor (e.g. sea water) flows through the Condenser tubes in the individual stages, each of which has a slightly higher temperature than the previous stage prevails. Then the warmed up raw liquor is further heated up by an external heat source and in the opposite direction (falling pressure and falling temperature) through the lower areas of the individual stages. The fresh water vapors (vapors) produced in the individual stages are combined down on the condenser tubes. The distillate produced in this way drips into bowls located under the condensers and is removed from there from the stage with the lower pressure and finally pumped out into a common distillate tank. With previously known Relaxation evaporator systems are located on the condenser forming tube bundle either perpendicular to the longitudinal axis of the housing (DAS 1 258 559; short tube design) or - to costly Avoid diverting the bundle through both side walls of the individual steps, which would cause pressure losses - parallel to the longitudinal axis of the housing (long tube design). The weir in each step is at both
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BABC(®CKBABC (®CK
Ausführungsformen senkrecht zur Längsachse des Gehäuses angeordnet, so daß die Länge der einzelnen Wehre der Breite des Gehäuses entspricht. Der wesentliche Nachteil, der diesen vorbekanntsn Entspannungsverdampfern anhaftet, "besteht darin, daß die Anlagekosten im Vergleich zur Leistung sehr hoch sind, so daß sich hohe Wasserpreise ergeben.Embodiments arranged perpendicular to the longitudinal axis of the housing, so that the length of each weir is the width of the housing is equivalent to. The main disadvantage that adheres to these previously known flash evaporators "is that the plant costs are very high compared to the performance, so that high water prices result.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Mehrstufen-Entspannungsverdampfern, bestehend aus einem länglichen Gehäuse mit senkrecht zur Längsachse des Gehäuses liegenden, die einzelnen Stufen begrenzenden Trennwänden, wobei im oberen Bereich einer jeden Stufe von der Rohlauge durchflossene Kondensatorrohre und im unteren Bereich von der verdampfenden Lauge überflossene Wehre vorgesehen sind, das Verhältnis von Leistung zu Anlagekosten zu verbessern.The invention is based on the object in multi-stage expansion evaporators, consisting of an elongated housing with lying perpendicular to the longitudinal axis of the housing, the individual Partition walls delimiting steps, with one in the upper area Condenser tubes through which the raw liquor flows in each stage and weirs overflowing with the evaporating liquor in the lower area are intended to improve the ratio of performance to investment costs.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Entspannungsverdampfer der beschriebenen Gattung mindestens zwei Wehre in jeder Stufe vorgesehen sind. Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein erfindungsgemäß ausgebildeter Entspannungsverdampfer einer bestinuaten Größenordnung eine Leistung erbringt, die bisher nur von wesentlich größeren und deshalb kostspieligeren Entspannungsverdampfern erbracht werden konnte.This object is achieved according to the invention in that in a flash evaporator of the type described, at least two Weirs are provided at each stage. The main advantage the invention consists in that a trained according to the invention Flash evaporators of the best order of magnitude Provides performance that was previously only provided by much larger and therefore more expensive flash evaporators could.
Für die Leistung eines Entspannungsverdampfers ist der als spezifische Laugenbelastung bezeichnete Kennwert maßgebend, der als Quotient aus der-stündlich durch die Anlage fließenden Laugenmenge (in Tonnen) und der gesamten Länge der Wehre (in Metern) definiert ist. Die maximale Leistung eines Entspannungsverdampfers liegt bei einer bestimmten spezifischen Laugenbelastung, d. h. die Leistung hat ihr Maximum bei einer bestimmten Schichthöhe der Lauge beim Überlauf über die Wehre. Die Verlängerung der Wehre in der erfindungsgemäßen Weise ermöglicht also eine Erhöhung der in der Zeiteinheit durch die Anlage fließendenFor the performance of a flash evaporator, the is as specific The characteristic value referred to as the lye load, which is the quotient of the amount of lye flowing through the system every hour (in tons) and the total length of the weirs (in meters). The maximum power of a flash evaporator is at a certain specific alkali load, i. H. the power has its maximum at a certain layer height the lye when overflowing over the weirs. The extension the weirs in the manner according to the invention thus enables one Increase in the amount flowing through the system in the unit of time
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Laugenmenge, ohne die spezifische Laugenbelastung bzw. die Schichthöhe der Lauge beim Überfließen der Wehre über" den Wert hinaus, bei dem der Verdampfer seine maximale Leistung hat, vergrößern zu müssen. Damit ist eine erhebliche Leistungssteigerung verbunden, so daß bei etwa gleichbleibenden Anlagekosten wesentlich mehr Süßwasser poduziert werden kann.Amount of lye, without the specific lye load or the Layer height of the lye when overflowing the weirs above "the value addition, in which the evaporator has its maximum capacity, to have to enlarge. This is a significant increase in performance connected, so that significantly more fresh water can be poduziert with approximately the same system costs.
Bei Entspannungsverdampfern mit senkrecht zur Längsachse des Gehäuses angeordneten Kondensatorrohren kann es vorteilhaft sein, in jeder Stufe zwei ebenfalls senkrecht zur Längsachse des Gehäuses liegende Wehre vorzusehen, wodurch eine wesentliche Vergrößerung der Wehrlänge erreicht wird.For flash evaporators with perpendicular to the longitudinal axis of the housing arranged condenser tubes, it can be advantageous in each stage two also perpendicular to the longitudinal axis of the housing to provide horizontal weirs, whereby a substantial increase in the length of the weir is achieved.
Bei Entspannungsverdampfern mit parallel zur Längsachse des Gehäuses liegenden Kondensatorrohren, bei denen die einzelnen Stufen relativ schmal ausgebildet sind, wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, mindestens ein Wehr parallel zur Längsachse des Gehäuses anzuordnen. Auch dadurch wird eine Vergrößerung der Wehrlänge erzielt, die die bereits beschriebenen Vorteile mit sich bringt.With expansion evaporators with parallel to the longitudinal axis of the housing lying condenser tubes, in which the individual stages are made relatively narrow, is within the scope of the invention proposed at least one weir parallel to the longitudinal axis to arrange the housing. This also increases the Weir length achieved, which brings the advantages already described.
Der Durchmesser der den Kondensator bildenden Rohrstücke wurde bisher aus fertigungstechnischen Gründen in allen Stufen gleich groß gewählt. Bei Entspannungsverdampfern, die aus verfahrenstechnischen und aus Kostengründen mit kombiniertem Durchlaufbe- , trieb des Kühlwassers und ümwälzbetrieb der Lauge arbeiten, sind jedoch häufig im Durchlaufteil andere Kondensationsflächen erforderlich als im Umwälzteil. Trotzdem hat man in allen Stufen die gleichen Kondensatorrohrbündel, also die gleiche Kondensationsfläche vorgesehen und die daraus resultierenden Überdimensionierungen der Kondensationsflächen in einigen Stufen. in Kauf genommen. Im Rahmen der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, daß in den Stuien, in denen kleinere Kondensati ons flächen als in den übrigen Stufen erforderlich sind, Kondensatorrohre mit größeren Durchmessern als in den übrigen Stufen vorgesehen sind. :■■■■■■.■■.-. _ 4 -The diameter of the pipe sections forming the capacitor has hitherto been the same in all stages for manufacturing reasons chosen large. In the case of flash evaporators that are made from process engineering and for cost reasons with combined throughput, operation of the cooling water and circulation of the lye work, however, other condensation surfaces are often required in the flow section than in the circulation section. Nevertheless, one has in all levels the same condenser tube bundle, i.e. the same condensation area, and the resulting oversizing of the condensation surfaces in a few stages. in purchase taken. In the context of the invention it is therefore proposed that that in the studies in which smaller condensation areas than in the other stages are required, condenser tubes with larger diameters than in the other stages are provided. : ■■■■■■. ■■ .-. _ 4 -
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QD IT)QD IT)
BABC(S)CKBABC (S) CK
Auch diese Maßnahme bewirkt eine wesentliche Kostensenkung der Entspannungsverdampferanlagen.This measure also brings about a significant reduction in costs Flash evaporator systems.
Weitere Vorteile und Einzelheiten sollen an Hand von in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen:Further advantages and details are to be found with reference to in the figures 1 to 6 illustrated embodiments are explained. Show it:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil eines erfindungsgemäß ausgebildeten EntspannungsVerdampfers mit senkrecht zur Längsachse des Gehäuses liegenden Kondensatorrohren,1 shows a plan view of part of an expansion evaporator designed according to the invention with perpendicular to the Longitudinal axis of the housing lying condenser tubes,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Entspannungsverdampfer nach Fig. 1,FIG. 2 shows a longitudinal section through the expansion evaporator according to FIG. 1,
Figo 3 eine Draufsicht auf einen Teil eines erfindungsgemäß ausgebildeten EntspannungsVerdampfers mit parallel zur Längsachse des Gehäuses liegenden Kondensatorrohren,3 shows a plan view of a part of one designed according to the invention Relaxation evaporator with parallel to Longitudinal axis of the housing lying condenser tubes,
Fig. 4 einen Querschnitt durch den Entspannungsverdampfer nach Fig. 3,FIG. 4 shows a cross section through the expansion evaporator according to FIG. 3,
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Teil eines Entspannungsverdampfers wie in Fig. 3 mit abgewandelter Anordnung der V/ehre und5 shows a plan view of part of a flash evaporator as in Fig. 3 with a modified arrangement of the honor and
Fig. 6 einen Querschnitt durch den Entspannungsverdampfer nach Fig. 5.FIG. 6 shows a cross section through the expansion evaporator according to FIG. 5.
Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Teil des Entspannungsverdampfers 1 sind innerhalb des Gehäuses 2 senkrecht zur Längsachse 3 des Gehäuses 2 die Trennwände 4 angeordnet, die das Gehäuse 2 in einzelne Stufen 5a bis 5e unterteilen. Im oberen Bereich der Stufen 5a bis 5e sind jeweils ein senkrecht zur Längsachse 3 des Gehäuses 2 liegendes Kondensatorrohrbündel 6 und ein Feuchtigkeitsabscheider 7 angeordnet. Um eine genügend große Kondensatorfläche unterbringen zu können, sind die Stufen 5a bis 5e relativ breit und nicht sehr tief ausgebildet. DieIn the part of the expansion evaporator shown in FIGS. 1 and 2 1, the partition walls 4 are arranged within the housing 2 perpendicular to the longitudinal axis 3 of the housing 2, which the Divide housing 2 into individual stages 5a to 5e. In the upper area of the steps 5a to 5e are each a perpendicular to The condenser tube bundle 6 lying along the longitudinal axis 3 of the housing 2 and a moisture separator 7 are arranged. To a sufficient To accommodate a large capacitor area, the steps 5a to 5e are relatively wide and not very deep. the
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Verbindung dar Kondensatorrohrbündel 6 untereinander erfolgt über außerhalb des Gehäuses 2 liegende Sammler 8 und leitungenThe condenser tube bundle 6 is connected to one another via collector 8 and lines located outside the housing 2
Im unteren Bereich der einzelnen Stufen 5a bis 5e sind jeweils zwei senkreoht zur Längsachse 3 des Gehäuses 2 liegende Wehre und 11 vorgesehen. Zusammen mit einem oberhalb der Wehre angeordneten Prallblech 12 bilden die Wehre 10 und 11 einen Tunnel, dessen innerer Teil mit der vorhergehenden Stufe in Verbindung steht= Diese Verbindung wird entweder durch außerhalb des Gehäuses 2 geführte Rohrleitungen 13 (siehe Verbindung der Stufen 5a und _5b) oder duroh innerhalb des Gehäuses liegende Rohrleitungen H (siehe z. B. die Verbindung der Stufen 5b und 5c) gebildet. Die Wehre 10 und 11 werden also in Richtung der Pfeile 15 von der Rohlauge Überflossen. Zur Erzielung günstiger Strömungsverhältnisse sind außerdem noch die Leitbleche 16 vorgesehen. Durch den Einbau von Drosselvorrichtungen 13a in die Rohrleitungen 13 können von außen zu betätigende Regelvorgänge (wie Wasserstandsregelung in der Stufe oder Umführung einer Entspannüngsstufe) ermöglicht werden.In the lower area of the individual steps 5a to 5e there are two weirs that are perpendicular to the longitudinal axis 3 of the housing 2 and 11 provided. Together with one arranged above the weirs Baffle plate 12, weirs 10 and 11 form a tunnel, whose inner part is in connection with the previous stage = This connection is either through outside the housing 2 guided pipes 13 (see connection of stages 5a and _5b) or pipes lying inside the housing H (see e.g. the connection between stages 5b and 5c). The weirs 10 and 11 are thus in the direction of the arrows 15 Overflowed by the raw liquor. To achieve favorable flow conditions the guide plates 16 are also provided. By installing throttle devices 13a in the pipelines 13 external control processes (such as water level control in the stage or bypassing a relaxation stage) be made possible.
Bei den in den Figuren 3 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen liegen die Kondensatorrohre 6 jeweils parallel zur Längsachse 3 des Gehäuses 2. Zur Unterbringung des in den einzelnen Stufen 5a bis 5e liegenden Kondensatorrohrbündelabschnittes sind die Stufen den Erfordernissen entsprechend relativ lang, jedoch nicht sehr breit ausgebildet. Um in diesen Stufen die erforderlich große Wehrlänge zu realisieren, sind gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 die Wehre 17 parallel zvlt Längsachse 3 des Gehäuses 2 angeordnet. Die Wehre 17 bilden jeweils mit dem Prallblech 18 und der Seitenwand des Gehäuses 2 einen Tunnel mit einseitiger oberer Schlitzöffnung. Die Wehre sind jeweils versetzt in den Stufen angeordnet, damit die Verbindung des Inneren des Tunnels mit der vorhergehenden Stufe in einfaoher Weise über eine bodennahe, nicht dargestellte Öffnung in der Trennwand 4 erfolgen kann.In the embodiments shown in Figures 3 to 6, the condenser tubes 6 are each parallel to the longitudinal axis 3 of the housing 2. To accommodate the condenser tube bundle section located in the individual stages 5a to 5e, the stages are relatively long, but not very wide, according to requirements. In order to achieve the necessary large weir length in these stages, the weirs 17 are arranged parallel to the longitudinal axis 3 of the housing 2 according to the exemplary embodiment according to FIGS. The weirs 17 each form, with the baffle plate 18 and the side wall of the housing 2, a tunnel with an upper slot opening on one side. The weirs are each arranged offset in the steps so that the interior of the tunnel can be connected to the preceding step in a simple manner via an opening, not shown, near the floor in the partition 4.
1 09843/15 401 09843/15 40
20iGÜ08 BABC(^)CK - 6 -20iGÜ08 BABC (^) CK - 6 -
Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 und 6 ist ein parallel zur Längsachse 3 des Gehäuses 2 liegender Tunnel zentral angeordnet. Dieser Tunnel wird gebildet von den beiden Wehren 19 und 20 sowie von dem Prallblech 21. Dadurch wird eine erhebliche Vergrößerung der Wehrlängen erzielt. Bei dieser Anordnung sind ebenfalls zur Erzielung günstiger Strömungsverhältnisse die Leitbleche 16 vorgesehen. Außerdem kann auch hierbei zwecks verbesserter Stufenregelfähigkeit zwischen den Entspannungsstufen eine außerhalb angeordnete Rohrleitung wie beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 vorgesehen sein·In the exemplary embodiment according to FIGS. 5 and 6, one is parallel to the longitudinal axis 3 of the housing 2 lying tunnel arranged centrally. This tunnel is formed by the two weirs 19 and 20 and from the baffle plate 21. This results in a considerable increase in the length of the weir. With this arrangement the guide plates 16 are also provided to achieve favorable flow conditions. In addition, this can also be used for the purpose of improved Level control ability between the relaxation levels a pipeline arranged outside as in the exemplary embodiment be provided according to Figures 1 and 2
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Claims (11)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2016908A1 true DE2016908A1 (en) | 1971-10-21 |
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ID=5767529
Family Applications (1)
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DE (1) | DE2016908A1 (en) |
FR (1) | FR2089292A5 (en) |
YU (1) | YU33486B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2628147A1 (en) * | 1976-06-23 | 1978-01-05 | Risto Dipl Ing Saari | Flash evaporator for e.g. seawater or industrial effluent - has tapering duct to flash nozzles and diverging evaporator duct in each stage |
-
1970
- 1970-04-09 DE DE19702016908 patent/DE2016908A1/en active Pending
-
1971
- 1971-02-26 YU YU471/71A patent/YU33486B/en unknown
- 1971-04-07 FR FR7112236A patent/FR2089292A5/en not_active Expired
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2628147A1 (en) * | 1976-06-23 | 1978-01-05 | Risto Dipl Ing Saari | Flash evaporator for e.g. seawater or industrial effluent - has tapering duct to flash nozzles and diverging evaporator duct in each stage |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
YU33486B (en) | 1977-04-30 |
YU47171A (en) | 1976-10-31 |
FR2089292A5 (en) | 1972-01-07 |
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