DE2020580C3 - Vorrichtung zur Entspannungsdestillation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entspannungsdestillation, insbesondere von Seewasser, mit einer oder mehreren, gegebenenfalls mntereinandergeschalteten Entspannungskammern mit jeweils mindestens einem Einlaß, eingebauten, gekrümmten Führungsflächen für die Flüssigkeit, mindestens einem Auslaß für die unverdampfte Flüssigkeit sowie Vorrichtungen zum Kondensieren und Abziehen der verdampften Flüssigkeit.

Der aus der BE-PS 7 09 702 bekannte Entspannungsverdampfer dieser Art besitzt eine Vielzahl von in einem Gehäuse mit durchgehendem horizontalem Boden nebeneinander angeordneten, jeweils durch Trennwände voneinander abgetrennten Entspannungskammern, die miteinander durch unterhalb der Trennwände über die ganze Kammerbreite durchgehende öffnungen verbunden sind und jeweils einen ebenfalls über die ganze Kammerbreite durchgehenden, wehrartigen Führungssteg und gegebenenfalls einen an der Trennwand in einem Abstand über dem Boden angeordneten horizontalen Führungssteg aufweisen, wobei die Flüssigkeit durch den zwischen dem Boden und dem horizontalen Führungssteg gebildeten Kanal über den wehrartigen Führungssteg hinweg in einen zwischen diesem und der Trennwand zur nachfolgenden Entspannungskammer gebildeten Stauraum geleitet wird. Diese bekannte Konstruktion führt jedoch zu einer unerwünschten teilweisen Verneblung der Flüssigkeit an den Trennwänden und gestattet zudem keine wirksame Umschichtung der Flüssigkeit.

Der in der DT-AS 11 91 787 beschriebene Entspannungsverdampfer besitzt ebenfalls eine Vielzahl von in einem Gehäuse mit durchgehendem, horizontalem Boden nebeneinander angeordneten, jeweils durch Trennwände voneinander abgetrennten Entspannungskammern, die miteinander durch jewe.ls unter e.ner am unieren Ende der Trennwand in einem Abs and über n>m Boden im wesentlichen horizontal verlaufenden SSÄhochgebogenen Enden verlaufende Verbindungskanäle verbunden sind und gegebenenfalls jeweils eine zum Auffangen versprühter Flüssigkeit dienende, schräg nach unten gerichtete Führungsplatte aufweisen. Auch bei dieser Konstruktion wird keine wirksame Umschichtung der Flüssigkeit erreicht.

Der Entspannungsverdampfer gemäß der US-PS 31 92'l32 besitzt wiederum eine Vielzahl von m einem gemeinsamen Gehäuse nebeneinander angeordneten, durch Trennwände voneinander abgeteilten Entspannungskammern. dii> jeweils durch am Boden angeordnete öffnungen in den Trennwänden miteinander kommunizieren, wobei in jeder Entspannungskammer ein durch eine wehrartige senkrechte Trennwand und eine auf dieser aufliegende, mit Öffnungen versehene Deckwand gebildeter, im Betrieb vollständig mit Flüss^;zkeit gefüllter Einlaßraum abgeteilt ist, aus welchem die Flüssigkeit durch die Öffnungen m dünner Schicht ausfließt. Da bei dieser bekannten Vorrichtung die Flüssigkeit jeweils aus einer Entspannungskammer horizontal in den vollständig mit Flüssigkeit gefüllten und nach oben weitgehend geschlossenen Einlaßraum der nachfolgenden Entspannungskammer übertritt und durch dessen Öffnungen über die Trennwand in einen Auffangraum überläuft, wird in dem we.taus größten Anteil der in den Entspannungskammern befindlichen Flüssigkeit die Verdampfung durch den statischen Druck der darüberliegenden Flüssigkeit weitgehend unterdrückt, so daß es zu einer Überhitzung der unteren Flüssigkeitsschichten und stoßartigen Verdampfungserscheinungen beim Austritt der Flüssigkeit durch die öfftungen des Einlaßraumes und einer dadurch bedingten teilweisen Verneblung der Flüssigkeit

kommt. . .

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Vorrichtung zur Entspannungsdestillation der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln ohne mechanisch bewegte Vorrichtungen eine wirksame Umschichtung der Flüssigkeit in der Entspannungskammer sicherstellt und die durch den statischen Druck der Flüssigkeit bedingte Unterdrückung der Verdampfung verringert oder vermeidet und eine wirksame Ausnutzung des sich aus dem Druckunterschied zwischer mehreren Entspannungskammern ergebenden Tempe raturunterschiedes für die Verdampfung gestattet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung zui Entspannungsdestillation der eingangs genannten Ar erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß

a) iede Entspannungskammer einen vom Einlaß zi einer oder mehreren Ableitungen abfallend geneig ten Boden aufweist,

b) in jeder Entspannungskammer auf dem geneigte: Boden eine Vielzahl von Umlenkplatten in Reihei jeweils zueinander auf Lücke versetzt angeordne ist,

c) die Umlenkplatten jeweils unter einem Wink« schräg zu der den Einlaß mit den Ableitunge verbindenden, gedachten Strömungsrichtung vei laufen und

d) jede Umlenkplatte eine die herabströmend ' Flüssigkeit unter Austausch der oberen und untere

Flüssigkeitsschichten umschichtende, gekrümmt Umlenkflächen besitzt.

Durch die geneigte Ausbildung des Bodens d« Entspannungskammer und die gekrümmten Umlenl

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der Umlenkplatten wird selbst bei Verringerung wird mittels einer durch einen Motor 13 angetriebenen

•ntreführten Flüssigkeitsmenge die Fließbewegung Förderpumpe 12 über eine Ansaugleitung 11 und eine

h fen und ein wirksamer Austausch der oberen und Zuführleitung 14 Seewasser in die m einer Entspaa-

verbesse _{htßn der} priüssigkeit bewirkt, so daß ohne nungskammer 15 angeordneten Kondensatorrohre 16

^Untere .me eines "roßen Strömungswiderstandes das 5 geleitet. Das in den Kondensatorrohren 16 durch den

Erzeugu. β _{uberhjtzung in tie}f_eren Flüssigkeitsschich- Dampf der Entspannungskammer 15 erhitzte Seewasser

^Λ oit^ehend verringert und so die Verdampfung wird über eine Einlaßleitung 17 und einen Erhitzer 18

¹⁶K^rI und die sich aus der Druckdifferenz zwischen der Entspannungskammer 15 zugeführt. Diese besitzt

^V/ Fntsoannungskammern ergebende Temperaturdif- einen geneigten Boden 19, der vom Einlaß zu einem

f^en„7wSm ausgenutzt wird. .° Rückstandsbehälter 21 abfällt und m.t einer Vielzahl

7 Vereinfachung wird die Destilliervorrichtung von Umlenkplatten 20 besetzt ist, welche dem

u· ·„ im wesentlichen unter Bezugnahme auf die Seewasser eine zusätzliche Bewegung erteilen Die der

!imnfunir von Seewasser beschrieben. Sie eignet Neigung des Bodens 19 entsprechende Höhendifferenz

VZh gleichermaßen zur Entspannungsdestillation h wird unter Berücksichtigung der Form der Umlenk-^SK*^je°° Flüssigkeiten, wobei sie hinsichtlich der >5 platten 20 sowie der Eigenschaften des Seewassers und

²f _σ des Bodens sowie der Anordnung, der Form der physikalischen Bedingungen in der Entspannungs-

"Tder Abmessungen der Umienkplatfen der zu kammer !5 so gewählt, daß der Ftosigke.t eme zur

T ,ilUeenden Flüssigkeit und den sonstigen Randbe- Verringerung des Uberh.tzungsgrades ausreichende

ί Ξ angepaßt wird. Insbesondere können auch Umschichtungsbewegung erteilt wird. Das sich im ^dlTere Emspannungskammern hintereinanderge- 20 Rückstandsbehälter 21 sammelnde Salzwasser wird

^m?,_P, und diese mit stufenweise abfallendem Druck mittels einer von einem Motor 25 angelnebenen

schaltet und1 diese m.t Abführpumpe 23 über Ableitungen 22 und 24 abgezo-

^bClm foSen werden bevorzugte Ausführungsfor- gen. Der in der Entspannungskammer 15 erzeugte

?der Desiuätionsvorrichtung anhand der Zeichnun- Dampf wird durch die Kondensatorrohre 16 konden^ _men der üestii a 5 ^ ^^ ^ ^ ^ _{einem Frischwassertrog} 26 gesammelte

^rTdiSmatische Tei.aufsicht auf den mit Kondensat durch eine Ableitung 27 mittels einer durch

,, 1 ^gJnh ten besetzten Boden einer Entspannungs- einen Motor 30 angetriebenen Pumpe 28 über eine

Umlenkplatten Desetzte Ableitung 29 abgeführt. Im Frischwassertrog 26 sind

^_m~^ÄÄ£" ^FiE-' 30 ^^^ÄnTtSen.a.orrohre ,6

*Ύ&££°·*" ^{Ansichleinermehrslufigen} iSÄ«ZuX&JLΪΑ

°'S, Fi', »n?KW° - den ,Or die „romend, _M W,_sser wahrend der Verdampf.ng eme Umsch.c -

„",!keil erforderlichen unleren Abschnitt einer tungsbewegung erle.len und eme Vemngening

m Kondensieren des Dampfes verwendeten Vorrich- zwei Entspannungskammern 15' und 15 der in F g. J

Boden 7 der Entspannungskammer 2 ist eine Vielzahl mu.c liii^umuu,,^™ _. ..

von Umienkplatten 6 in mehreren Reihen jeweils 45 aus dem Rückstandsbehälter 2Γ der Entspannungskamzueinander auf Lücke versetzt angeordnet. Wie F i g. 1 mer 15' abgezogene Destillierrückstand mittels einer zeigt, verlaufen die Umlenkplatten jeweils unter einem durch einen Motor 25' angetriebenen Pumpe 23' über Winkel von etwa 45° schräg zu der di- Einlaßleitung 1 die Leitungen 22' und 24' in die nachgeschaltete mit den Ableitungen 5 verbindenden, gedachten Entspannungskammer 15 eingeführt wird. In entspre-Strömungsrichtung. JedeiUmlenkplatte 6 ist gekrümmt 5° chender Weise wird das sich im Frischwassertrog 26' und besitzt auf ihrer Innenseite eine gekrümmte sammelnde Wasser mittels einer durch einen Motor 30' Umlenkfläche 8, welche die strömende Flüssigkeit in der angetriebenen Pumpe 28' über Verbindungsleitungen in F i g. 2 angedeuteten Weise umlenkt. 27' und 29' in den Frischwassertrog 26 der nachgeschal-

Die durch die Einlaßleitung 1 in den Innenraum 3 der teten Entspannungskammer 15 geleitet. Da die Entspan-Entspannungskammer 2 eingeführte Flüssigkeit wird 55 nungskammern 15' und 15 nach Aufbau und Wirkungsbeim Auftreffen auf die gekrümmten Umlenkflächen 8 weise übereinstimmen, wobei lediglich die Entspander Umlenkplatten 6 der ersten Reihe so abgelenkt, daß nungskammer 15' mit höherer Temperatur betrieben die unteren Flüssigkeitsschichten nach oben und die wird, wurden die einzelnen Teile beider Vorrichtungen oberen Flüssigkeitsschichten nach unten umgeschichtet mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei die werden. In den nachfolgenden Reihen der Umlenkplat- 60 Teile der in Fig.4 links dargestellten Entspannungsten 6 wird die Flüssigkeit jeweils erneut in der kammer 15' jeweils durch Zusatz eines hochgestellten beschriebenen Weise umgeschichtet. Die Abmessungen, Striches gekennzeichnet wurden. Die für die Neigung die Krümmung, die Winkelanordnung und die Vettei- der Böden 19 bzw. 19' maßgebenden Höhen h bzw. h' lung der Urnlenkplatten werden dabei auf die Größe der sind wiederum unter Berücksichtigung der jeweiligen Entspannungskammer 2, die Flüssigkeitsmenge und die ⁶S Randbedingungen ausgewählt. Die Kondensatorrohre sonstigen Randbedingungen zweckentsprechend abge- 16 bzw. 16' und die Frischwassertröge 26 bzw. 26' sind stimmt. unter dem gleichen Winkel geneigt angeordnet, wie die

Bei der in F i g. 3 dargestellten Destilliervornchtung Böden 19 bzw. 19', so daß für den erzeugten Dampf die

Bedingungen für die Dampf-Wasser-Trennung an jedem Punkt der fließenden Flüssigkeitsoberfläche und auch die Dampfwege gleich sind. Je nach den Anforderungen können aber auch die Umlenkplatten 31 im Frischwassertrog 26 weggelassen und/oder die Kondensatorrohre 16 und der Frischwassertrog 26 horizontal oder in einer anderen Neigung angeordnc werden, wenn dies wegen der Konstruktion de Entspannungskammer 15, dem Ausnutzungsgrad de Wärme auf der Frischwasserseite oder der zulässige Konzentration des Frischwassers wünschenswert ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. f.

   Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Entspannungsdestillation, insbesondere von Seewasser, mit einer oder mehreren, s gegebenenfalls hintereinandergeschalteten Entspannungskammern mit jeweils mindestens einem Einlaß, eingebauten, gekrümmten Führungsflächen für die Flüssigkeit, mindestens einem Auslaß für die unverdampfte Flüssigkeit sowie Vorrichtungen zum Kondensieren und Abziehen der verdampften Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß

   a) jede Entspannungskammer (2, 15) einen vom Einlaß (1, 17) zu einer oder mehreren Ableitungen (5, 22) abfallend geneigten Boden (7,19) aufweist,

   b) in jeder Entspannungskammer (2, 15) auf dem geneigten Boden (7, 19) eine Vielzahl von Umlenkplatten (6, 20) in Reihen jeweils zueinander auf Lücke versetzt angeordnet ist,

   c) die Umlenkplatten (6, 20) jeweils unter einem Winkel schräg zu der den Einlaß (1,17) mit den Ableitungen (5, 22) verbindenden, gedachten Strömungsrichtung verlaufen und

   d) jede Umlenkplatte (6, 20) eine die herabströmende Flüssigkeit unter Austausch der oberen und unteren Flüssigkeitsschichten (F i g. 2) umschichtende, gekrümmte Umlenkfläche (8) besitzt.

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