DE2018079C2

DE2018079C2 - Mehrstufen-Entspannungsverdampfer, insbesondere zur Entsalzung von Wasser

Info

Publication number: DE2018079C2
Application number: DE2018079A
Authority: DE
Inventors: Diego Barba; Candido D'agostino; Giuseppe Roma Liuzzo
Original assignee: Italiana Resine Sir SpA Milano It Soc
Current assignee: Italiana Resine Sir SpA Milano It Soc
Priority date: 1969-04-15
Filing date: 1970-04-15
Publication date: 1984-04-19
Also published as: ES379043A1; NL163194B; NL7005314A; FR2043336A5; DE2018079A1; GB1289642A; NL163194C

Description

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Die Erfindung betrifft einen Mehrstufen-Entspannungsverdampfer, insbesondere zur Entsalzung von Wasser, mit einem horizontal sich erstreckenden Gehäuse mit Flüssigkeitsein- und -auslaß, flachem Boden, rechtwinkelig vom Boden aufragenden Seitenwänden und flachem Dach, quer zur Längserstreckung angeordneten, am unteren Teil mit öffnungen versehenen Wänden, die das Gehäuse in Kammern mit Verdampfungszone mit den Flüssigkeitsspiegel bestim- "to mender Stauwand und davon getrennter, mit einem Rohrbündel-Wärmeaustauscher versehener Kondensationszone unterteilen.

Bei einem bekannten Mehrstufen-Entspannungsverdampfer dieser Art (DE-AS 12 58 359) erstreckt sich « jede der durch zwei quer zur Längserstreckung angeordnete Wände gebildeten Kammern über die gesamte Quererstreckung des Gehäuses und enthält im unteren Teil die Verdampfungszone und im oberen Teil die mit einem Rohrbündel-Wärmeaustauscher versehe- ^r>n ne Kondensationszone. Die Trennung zwischen der Verdampfungszone und der Kondensationszone ist durch die unter dem Wärmeaustauscher angeordnete Destillatauffangschale oder durch einen Zwischenboden erhalten, wobei öffnungen für den Durchtritt des ^r« aufsteigenden Dampfes in die Kondensationszone vorgesehen sind. Die Rohre des Wärmeaustauschers verlaufen über die gesamte Quererstreckung der Kammer.

Da bei einem derartigen Mehrstufen-Entspannungs- wi verdampfer im allgemeinen davon ausgegangen werden kann, daß die Wärmezufuhr im Bereich der Längsachse des Verdampfers am Boden ein Maximum erreicht und zu den Längsseiten abnimmt, weist der bekannte Verdampfer den Nachteil auf, daß mindestens im ^b5 Bereich der stärksten Erwärmung l'lüssigkeitströpfehcn mit dem Dampf in die Kondensationszone mitgerissen Destillat verunreinigen. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verdampfers besteht darin, daß der aufsteigende Dampf hauptsächlich an den äußeren Rohren des Rohrbündels kondensiert und kaum zu den inneren Rohren gelangt Dadurch ist die Kondensationsfläche vergleichsweise klein, wodurch die Wirksamkeit der Kondensation herabgesetzt wird. Gleichzeitig sind auch die Rohre des Rohrbündels zwecks Reinigung oder Wartung schwer zugänglich. Schließlich ist auch der konstruktive Aufwand für das Anbringen der sich quer erstreckenden Rohrbündel auch unter Berücksichtigung des Umstandes hoch, daß in aller Regel die in aufeinanderfolgenden Kammern befindlichen Rohre der Wärmeaustauscher in entgegengesetzten Richtungen durchströmt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Mehrstufen-Entspannungsverdampfer so auszuführen, daß mit einer einfachen konstruktiven Ausführung bei hoher Wirksamkeit ein Destillat mit hohem Reinheitgrad erhalten wird. Gelöst wird diese Aufgabe, ausgehend von einem Verdampfer der einleitend genannten Art, gemäß der Erfindung dadurch, daß die Kammern durch zwei vertikale, sich über die ganze Länge des Gehäuses erstreckende, den Boden über eine Unstetigkeitsstelle hinweg mit dem Dach verbindende Wände in einer zentrale Verdampfungszone und zwei da2u symmetrische KonUensationszonen unterteilt sind, und daß zwei sich über die ganze Länge des Gehäuses erstreckende Rohrbündel-Wärmeaustauscher symmetrisch durch die Kondensationszonen verlaufen.

Durch die Unterteilung jeder Kammer in eine zentrale Verdampfungszone und zwei dazu symmetrische seitliche Kondensationszonen wird erreicht, daß der im Bereich über der Längsmittelachse des Verdampfers erzeugte Dampf, der in verstärktem Maße Flüssigkeitströpfchen mit sich nach oben reißt, nicht direkt den Kondensationszonen zugeführt wird, sondern e^rst nach einer Ablenkung an der über der Verdampfungszone befindlichen Decke, so daß für die mitgerissenen Flüssigkeitströpfchen praktisch kein Bestreben besteht, in die Kondensationszonen einzutreten. Andererseits enthält der in den seitlichen, schwächer erwärmten Bereichen der Verdampfungszone entstehende Dampf weniger oder keine Flüssigkeitströpfchen, so daß insgesamt ein Destillat mit hohem Reinheitsgrad erhalten wird. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Anordnung von sich über die ganze Länge des Gehäuses erstreckenden Rohrbündel-Wärmeaustauscher in den Kondensationszonen. Hierbei kann dein die Kondensationszonen eintretende Dampf bequem sämtliche Rohre anströmen, so daß hochwirksame Kondensation erhalten wird. Außerdem ist der konstruktive Aufwand gering, weil lediglich zwei Rohrbündel-Wärmeaustauscher erforderlich sind, die zudem in einer vergleichsweise einfachen Anordnung vorliegen, bei welcher alle Rohre z. B. für Wartung bequem zugänglich sind. Dabei besteht die Möglichkeit, das Gewicht der Rohrbündel direkt auf dem Boden des Gehäuses abzustützen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß auf aufgehängte Kondensationssammelleitungen herkömmlicher Art ganz verzichtet werden kann, weil das Destillat am Boden jeder Kondensationszone gesammelt werden kann. Somit ergibt sich eine weitere Teileeinsparung und eine Vereinfachung der lasttragenden Gebilde. Gleichzeitig ist vermieden. daLS Kondensat in die ursprüngliche Lösung zurückfließt.

Eine bevorzugte Ausführungsforni der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wände an der Dnstctitkeitsstclle einen Tropfenabfangfilter tragen.

Dieser Filter ermöglicht eine praktisch vollständige Abscheidung eventueller im Dampf noch vorhandener Flüssigkeitströpfchen. Der Filter kann dabei mit vergleichsweise geringer Dicke ausgeführt werden, so daß der am Filter entstehende Druckabfall verringert ist Außerdem wird bei Verwendung des Filters der Reinheitsgrad des Destillates nochmals verbessert

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine der Kammern;

Fig.2 einen Längsschnitt durch die Kammer nach der Schnittlinie A-A in F i g. 1; und

F i g. 3 einen aus zwei Teilen zusammengesetzten Längsschnitt eines Verdampfers mit drei Kammern, wobei der obere Teil des Längsschnittes die Kondensationszone, und der untere Teil die Verdampfungszone wiedergibt.

Gemäß den F i g. 1 und 3 ist ein sich horizontal erstreckendes Gehäuse 1 vorgesehen mit Flüssigkeitseinlaß 11 und Flüssigkeitsauslaß 12. Das Gehäuse hat einen flachen Boden, rechtwinklig vom Boden aufragende Seitenwände und ein flaches Dach. Ferner sind in F i g. 1 eine zentrale Verdampfungszone 7 einschließende vertikale Trennwände 2 vorgesehen, die sich über die ganze Länge des Gehäuses 1 erstrecken und den Boden des Gehäuses 1 über eine Unstetigkeitsstelle 3 hinweg mit dem Dach des Gehäuses 1 verbinden. An den Unstetigkeitsstellen 3 ist jeweils ein Tropfenabfangfilier getragen. Schließlich sind in F i g. 1 zwei seitliche Kondensationszonen 8 zu erkennen.

Der Verdampfer enthält weiterhin im Gehäuse 1 quer zur Längserstreckung des Gehäuses 1 angeordnete, am unteren Teil mit öffnungen 4 versehene Wände, die das Gehäuse 1 in Kammern unterteilen, deren jede eine Verdampfungszone mit den Flüssigkeitsspiegel bestimmender Stauwand 10 und davon getrennte Kondensationszonen enthält

In den Kondensationszonen 8 ist jeweils ein sich über die ganze Länge des Gehäuses 1 erstreckender Rohrbündel-Wärmeaustauscher 5 symmetrisch angeordnet wobei außerdem Kollektoren 6 für nichtkondensierbare Bestandteile vorgesehen sind.

Der Längsschnitt des Verdampfers in Fig.3 zeigt insbesondere Einzelheiten eines der beiden Rohrbündel-Wärmeaustauschers 5.

Wenn Seewasser entsalzt werden soll, tritt die Salzlösung in das Gehäuse 1 durch den Einlaß 11 hindurch ein, der mit einer Klappe ausgebildet ist, die vorzugsweise die Form einer Falltür oder Flügelklappe (allgemein Schleusentor) hat und es möglich macht, die Größe des Einlasses 11 entsprechend der erforderlichen Leistung der Entsalzungsanlage zu variieren.

Der in der Verdampfungszone 7 entwickelte Dampf strömt zum größten Teil gegen das Dach des Gehäuses 1 und wird dort abgelenkt und tritt dann an den Unstetigkeitsstellen 3 unter Durchströmung der Filter in die Kondensationskammern 8 ein, wo ein Kondensieren an den Wärmeaustauschern 5 erfolgt. Das Kondensat wird dann am Boden der Kondensationszonen 8 gesammelt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrstufen-Entspannungsverdampfer, insbesondere zur Entsalzung von Wasser, mit einem horizontal sich erstreckenden Gehäuse mit Flüssigkeitsein- und -auslaß, flachem Boden, rechtwinkelig vom Boden aufragenden Seitenwänden und flachem Dach, quer zur Längserstreckung angeordneten, am unteren Teil mit öffnungen versehenen Wänden, die das Gehäuse in Kammern mit Verdampfungszone mit den Flüssigkeitsspiegel bestimmender Stauwand und davon getrennter, mit einem Rohrbündel-Wärmeaustauscher versehener Kondensationszone unterteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern durch zwei vei tikale, sich über die ginze Länge des Gehäuses erstreckende, den Boden über eine Unstetigkeitsstelle (3) hinweg mit dem Dach verbindende Wände (2) in eine zentrale Verdampfungszone (7) und zwei dazu symmetrische Kondensationszonen (8) unterteilt sind, und daß zwei sich über die ganze Länge des Gehäuses erstreckende Rohrbündel-Wärmeaustauscher (5) symmetrisch durch die Kondensalionszonen (8) verlaufen.

2. Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (2) an der Unstetigkeitsstelle (3) einen Tropfabfangfilter tragen.

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