DE2133807A1

DE2133807A1 - Verdampfungsverfahren und Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2133807A1
Application number: DE19712133807
Authority: DE
Inventors: Masaharu Toyonaka Osaka Yamada Koichi Nishinomiya Hamahata Kozo Takarazuka Hyogo Takada, (Japan) P
Original assignee: Sasakura Engineering Co , Ltd , Osaka (Japan)
Priority date: 1970-07-08
Filing date: 1971-07-07
Publication date: 1972-02-10
Also published as: US3824154A; DE2133807C3; JPS4929070B1; DE2133807B2; FR2100381A5; GB1359205A

Description

DIPL.-ING. HARRO GRA. LFS PATENTANWALT

33 BRAUNSCHWEIG

AM BORGESPARK 8 TELEFON (053i> 74798

6. Juli 1971 S 1012 - S/Ide

Sasakura Engineering Co., Limited

No. 102, Nishi 4-chome, Mitejima, Ifishiyodogawa-ku, . Osaka, Japan

Verdampfungsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung

des Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verdampfungsverfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist allgemein bekannt, daß eine Verbesserung der Värmewirt- J schaftlichkeit ein wesentlicher Faktor für die wirtschaftliche Erzeugung von Beinwasser durch Verdampfung von Salzwasser, insbesondere Meerwasser, ist. Die Wärmewirtschaftlichkeit soll hier als das Verhältnis der Reinwassermenge zur aufgewandten Wärmemenge verstanden sein. Um die Värmewirtschaftlichkeit zu verbessern, sind mehrfach wirkende Verdampfungsverfahren im Gebrauch, die mit einer Hehrzahl von miteinander verbundenen Einheiten arbeiten. Insbesondere für das Verdampfen von Lösungen ist ein mehrfach wirkendes Verdampfungsverfahren bekannt, das mit einem Verdampfer mit langen, senkrechten Bohren arbeitet. Bei diesen Verdampfern sind lange Värmeübertragungsrohre

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IANKi DIUTfCHI (ANK AO-. IKAUNJCHWJiG. KONTO-MX. 0»ΌΙΤβ» · rO8T*CK«CKi HANNOVl* 36(6 61

ia senkrechter" Richtung angeordnet. Bei diesem bekannten Verfahren ist "es üblich, daß die Lösung, die auf der Innenseite ©ines vertikalen Wnaeiibertragungsronres nach unten strömt, irerdampft wird, wobei der erzengte Dampf in der folgenden Stufe als Wärmequelle ausgenutzt und dabei kondensiert wird. Bei dies em "Verfahren ist es jedoch schwierig, die Lösung gleichförmig längs der inaeren Oberfläche des warmeübertragungsrohres abströmen zu lassen» Ein unregelmäßiger Fluß des Lösungsmittels führt aber zur Bildimg von Verkrustungen, insbesondere Kesselstein und auch die ."Wärmeübertragung wird verschlechtert. Darüberhinaus muß bei ^jeder Einheit die Lösung wieder zum Kopf des lan·«· g@n WämeübertragUBgsrohres hoehgepumpt werden, wofür viele Pumpen und erhebliehe Antriebsleistungen erforderlich sind. Da die einzelnen Stufen nebeneinander angeordnet sind, ist die Verbindung der einzelnen Stufen und die Verrohrung relativ kompliziert und darüber hinaus wird eine erhebliche Fläche für die Installation der Anlage benötigt.

Um die Bildung von Verkrustungen und eine schlechte wärmeübertragung, die ."auf"., den unregelmäßigen Fluß der Lösung zurückzuführen ist, auszuschalten, ist ein Verfahren entwickelt worden, bei dem die Verdampferrohre seitlich angeordnet sind und an ^eder Stufe", mit. einem Sprühkopf Lösung über die Oberfläche der Wärmeubertragongsrohre versprüht wird. Bei diesem Verfahren wird die Lösung über die Sprühköpfe in flüssigem Zustand versprüht. Es ist daher auch bei Verwendung einer großen Anzahl von Spezialdfisen schwierig, die Lösung gleichmäßig auf die Oberfläche der Wärmeübertragungsrohre zu verteilen und es ist notwendig, jede Einheit mit einer Pumpe zu versehen, um die Lösung Ms iilaer die Wämaubertragungsrohre hochzupumpen. Auch dieses Verfahren .ist"damit hinsichtlich der Zusammensetzung der Vorrichtungen«, der Verrohrang und der Arbeitsweise kompliziert und

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erfordert gleichzeitig für.die Installation der Vorrichtungen eine große Bodenfläche.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, bei dem die Nachteile der bekannten Mehrstufenverdampfungsverfahren vermieden werden und das Verdampfen nach einem neuartigen Verfahren durchgeführt wird, das eine hohe warmewirtschaftlichkeit hat.

Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß ein Verdampfergehäuse durch im wesentlichen waagerechte Trennwände in eine Mehrzahl von Stufen unterteilt ist, die bei unterschiedlichen Drücken mit nach unten zunehmendem Druckabfall betrieben werden, daß die Lösung, die sich in dem Boden einer höher liegenden Stufe sammelt, über die darunter liegende Stufe mit niedrigerem Druck mittels Sprühdüsen versprüht wird, die in der Trennwand vorgesehen sind, wobei der Sprühdruck durch den Füllstand der Lösung und die Druckdifferenz zwischen den beiden Stufen gegeben ist, daß beim Versprühen ein Teil der Lösung durch Entspannung verdampft wird, während der Rest über die äußere Oberfläche eines Rohr-Wärmetauschers in der Stufe mit niedrigerem Druck geleitet wird, und daß die Lösung durch den ( Dampf aufgeheizt wird, der in der darüberliegenden Stufe erzeugt wird und durch den Wärmeaustausch teilweise kondensiert.

Ein bevorzugtes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Verdampfungsstufen, die mit unterschiedlichen Drücken arbeiten, in vertikaler Richtung in der .Reihenfolge der Drücke angeordnet sind, wobei Stufen höheren Druckes jeweils oben liegen, daß ein Teil der konzentrierten Lösung in der Stufe niedrigeren Druckes aus dem System abgezogen wird, daß der Rest zunächst aufgeheizt wird und dann über die Heizfläche der Stufe mit dem höchsten Druck versprüht und verteilt wird, daß ein Teil der Lösung durch Wärme verdampft wird, die

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dem System von außen zugeführt wird, daß die lösung, die in den jeweiligen Stufen übrigbleibt, über Sprünöffnungen in der Trennwand zwischen zwei Stufen jeweils in die Stufe mit niedrigerem Druck versprüht wird und zwar unter dem Druck der Flüssigkeitssäule der Lösung und der Druekdifferenz zwischen den beiden Stufen, daß dabei ein Teil der Lösung durch Ent- spannung verdampft wird, während der Rest über die äußere Oberfläche eines Röhren-Wärmetauschers in der Stufe mit niedrigerem Druck verteilt wird, daß die Lösung durch den Dampf aufgeheizt wird, der in der darüberliegenden Stufe erzeugt worden ist, wobei ein Teil der Lösung verdampft wird, und daß, der Lösung, die in dem System umläuft, Wasser in einer Menge W zugeführt wird, die der Menge der abgezogenen Lösung und der Menge der verdampften Flüssigkeit in dem System entspricht. Dabei kann ein Teil der Lösung, die von der Stufe mit dem niedrigsten Druck zur Stufe mit dem höchsten Druck gefördert wird, der Lösung in einer Zwischenstufe beigemischt werden.

Ein mehrstufiger Verdampfer in Vertikalbauweise zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Verdampferstufen, die unter unterschiedlichen Drücken arbeiten, senkrecht übereinander angeordnet sind, wobei jeweils die Stufe mit dem höheren Druck oben liegt, daß die Außenflächen eines Röhren-Wärmetauschers, der in der Stufe jeweils im wesentlichen horizontal angeordnet ist, wobei das Innere des Röhren-Wärme tauschers mit der folgenden Stufe von niedrigerem Druck durch einen Dampfdurchtritt in Verbindung steht, und daß eine Mehrzahl von Sprühöffntingen in ien im wesentlichen horizontalen Trennwänden zwischen den Stufen vorgesehen sind, um die Lösung auf die äußere Oberfläche des Röhr en-Wärme tauschers der folgenden Stufe mit niedrigerem Druck zu versprühen.

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Iig. Λ zeigt sehematisch einen Längsschnitt durch eine Verdampferanlage gemäß der Erfindung.

5*ig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch ein Wärmeübertragungsrohr.

Pig. 3 zeigt die Stirnansicht eines Rohres nach 3?ig. 2.

Der in der Zeichnung dargestellte Verdampfer hat ein säulenförmiges Gehäuse 1 mit einzelnen Verdampf erstuf en 2a, 2b, 2c und 2d, die senkrecht übereinander angeordnet sind. Zwischen den einzelnen Stufen ist jeweils eine Irennwand 32 angeordnet. An der Unterseite der untersten Stufe 2d ist ein Kondensator angeordnet. Eine Vielzahl von düsenartigen öffnungen M- sind in den !Trennwänden 32 zwischen jeweils benachbarten Stufen angeordnet und stellen eine Verbindung zwischen zwei übereinander liegenden Stufen dar.

Die Sprühdüsen 4 der obersten Stufe stehen mit einem Lösungsbehälter 5 in Verbindung. Diese DÜfteaöffnungen können durch einen rohrförmigen Körper oder einen kastenförmigen Körper gebildet werden, der mit dem Behälter für die Lösung auf der Oberfläche der SOrennwand 32 in Verbindung steht, lür Jede Stufe, ausgenommen die oberste Stufe 2a, ist ein Höhrenbündel vorgesehen, das eine Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohren 6 aufweist, die im wesentlichen horizontal angeordnet sind und in einem Eohrboden 31 befestigt sind. Die Außenseite der Wärmeübertragungsrohre steht mit der Innenseite eines Wärmeübertragungerohres der folgenden Stufe mit niedrigerem Druck über einen Dampfdurchlaß 7 in Verbindung.

in einem End©, der Bohre ist eine Auslaßöffnung 8 vorgesehen, durch die nicht kondensierbares Gras, das sich in dem Wärme-.Übertragungsrohr 6 abgesetzt hat_$ der folgenden Stufe zugeleitet wird. Eine Vorheiskammer 1.0 mit einem Torheizrohr 9? das die Auslaßöffnung 8 aufweist, ist unterhalb des Röhrenwärmetauschers angeordnet und zum Dampfdurchlaß 7 kin offen. Ein Auffangbehälter 11 für destilliertes Wasser ist am Dampfdurchlaß der einseinen Stufen angeordnet„ Am Boden des Behälters ist eine düsenartige öffnung 12, über die der Behälter mit dem Dampfdurchlas der folgenden Stufe in Verbindung steht.

Sie Baisälter 5 sind jeweils mit Überläufen versehen, die durch ©in seSiwimmerbetätigtes Ventil 33 gesteuert werden.

Die oberste Stufe ist mit einem Heizrohr 13 versehen, das von eiaer Wärmequelle außerhalb der Vorrichtung mit einem Wärmemedium versorgt wird. Der Kondensator 5, der unterhalb der untersten Stufe 2d angeordnet ist, ist mit einem in dem Kondensator angeordneten Kühlrohr 14 versehen. Ein Dampf ejektor 15 ist mit dem Kondensator 5 verbunden, um in den einzelnen Stufen ims. ©Taen nach unten einen fortlaufenden Druckabfall zu erzeugen.

Über eine Abzugsleitung 16 wird beispielsweise ein Teil der umlamfeaden Lösung angesogen und in der Stufe 2c - der sieh hierin befindlichen Lösung beigemischt« in der Zeichnung sind die ¥ameiiberts?agangsr©hre Sund das Vorheizrohr 9 waagerecht lieg©ad eingezeichnet β Diese Bohre können jedoch ebenso wie die trennwände 32 auch leicht geneigt sein, so lange die gleiche Wirkung ersielt wird wie bei genau waagerechter Anordnung.

Im Betrieb wird über eine Rohrleitung 17 Seewasser zugeführt, das zunächst das Kühlrohr 14 durchläuft und dabei den Dampf, der in der Stufe 2d erzeugt wird, abkühlt und kondensiert. Das Kühlwasser wird dann über eine Ablaßleitung 18 abgeführt.

An die Ablaßleitung 18 ist eine Zweigleitung 19 angeschlossen, durch die ein Seil der aus dem Kühler austretenden Lösung einem Lösungsbehälter 21 der Stufe 2d als Speisewasser zugeführt wird und zwar über eine Leitung 20. Das Gemisch aus der in dem Behälter 21 anfallenden, mit Salz angereicherten Lösung und der über die Leitung 20 zugeführten, relativ salzarmen Lösung wird aus dem Behälter 21 über eine Pumpe 22 abgezogen. Ein Teil dieses Gemisches wird unter Druck dem Vorheizrohr 9 der Stufe 2d zugeleitet, während der Rest über eine Ablaßleitung 21 aus dem System abgelassen wird.

Um ein Verkrusten des warmeübertragungsrohres, des Heizrohres und dergleichen zu verhindern, kann eine Entlüftung, Injektion eines Verkrustungsinhibitors und dergleichen vorgenommen werden, wie es au-ch bei bekannten Verdampfungsmethoden durchgeführt

In dem Vorheizrohr 9 der Stufe 2d wird die Lösung.durch wärmeaustausch mit dem Dampf vorgeheizt, der in der darüber liegenden Stufe 2c erzeugt wird und der Stufe 2d durch den Dampfdurchtritt 7 zugeführt wird. Nachdem eine ähnliche Vorheizung an den oberen Stufen wiederholt ist, denen die Lösung über eine Steigleitung 25 zugeführt wird, wird die Lösung über eine Rohrleitung 26 der obersten Stufe 2a zugeführt. Sie wird dabei versprüht und über die Oberfläche des Rohrheizers 13 verteilt und zwar mit Hilfe der Düsenöffnungen 4 des Lösungsbehälters % Auf

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der anderen Seite wird beispielsweise Heizdampf in das Heiz- rohr 13 von der Außenseite über eine Rohrleitung 27 zugeführt. Über diese Rohrleitung wird die Lösung, die aus den Düsenöffnungen 4 versprüht wird, weiter aufgeheizt, so daß ein Teil verdampft wird. Der dabei erzeugte Dampf wird in das Värmeübertragungsrohr 6 und die Vorheizkammer 10 der folgenden Stufe 2b eingespeist und zwar über den Dampfdurchlaß 7·

Die nichtverdampfte Lösung fällt in einen Lösungsbehälter 5a ab, der am Boden der Stufe 2a vorgesehen ist und aus diesem Behälter durch Düsenöffnungen 4 in die Stufe 2b versprüht, wobei das Versprühen durch die Druckdifferenz zwischen den beiden Stufen einerseits und dem Flüssigkeitsdruck andererseits bewirkt wird. Ein Teil der versprühten Lösung wird dabei durch Entspannung verdampft, wobei Dampf aufgrund der Druckdifferenz zwischen den aufeinanderfolgenden Stufen erzeugt wird und gleichzeitig die Lösung weiter zerstäubt wird.

Die zerstäubte Lösung wird dann gleichmäßig über die äußere Oberfläche des Wärmeübertragungsrohres 6 verteilt und gelangt somit in wärmeaustausch mit Dampf, der in der vorhergehenden Stufe erzeugt worden ist, wobei der Dampf, der in das Wärmeübertragungsrohr 6 eingeführt ist, kondensiert. Die Lösung, die die "Verdampfungswärme des Dampfes aufgenommen hat, verdampft dabei an der äußeren Oberfläche und auf diese Weise wird Dampf erzeugt. Nichtverdampfte Lösung tropft in den Lösungsbehälter 5b ab. Dieselbe Wirkung wiederholt sich in der folgenden Stufe 2c und der Stufe 2d.

Die Flüssigkeitsspiegel in den Lösungsbehältern 5a, 5b und 5c werden immer konstant gehalten, um ein stabiles Arbeiten

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zu erreichen und zwar unabhängig davon, ob die Strömungsgeschwindigkeit der Lösung oder die Druckdifferenz zwischen den einzelnen Stufen sich ändert. Hierfür ist der tiberlauf regler 33 vorgesehen.

Es ist klar, daß bei einer Erhöhung der Strömungsmenge der Durchfluß durch die Düsenöffnung 4', gesteuert durch den Hegler 33 j vergrößert wird. Venn auf der anderen Seite der Durchsatz verringert wird, wird der Durchfluß durch die öffnung 4¹ verringert oder vollständig unterbrochen. Auch in solchen Fäl- M len ist der Strom durch die vielen Düsenöffnungen insgesamt ' konstant, so daß eine Sntspannungsverd&mpfung erreicht wird und die durchströmende Lösung fein zerstäubt und gleichmäßig über die Oberfläche des wärmetauscherrohr es verteilt wird. Damit ist aber auch bei Verringerung des Durchflusses durch einige der DüsenoffnungenΛ oder so gar vollständige Unterbre- .^ chung des Durchflusses durch einige der Düsenöffnungen keine Gefahr, daß durch die ungleichmäßige Verteilung der Lösung eine schlechte Wärmeübertragung oder die Bildung von Verkrustungen auftritt.

Die angereicherte Lösung, die den Lösungsbehälter 21 der untersten Stufe 2d erreicht, wird, wie angegeben, mit frischem Seewasser gemischt und durch eine Pumpe in Umlauf versetzt, wobei ein Teil abgelassen wird.

Dampf, der in der Stufe 2a erzeugt wird, wird in das Wärmeübertragungsrohr 6 der-Stufe 2b eingespeist und ebenso in die Vorheizkammer 10a und zwar über den Dampfdurohlaß 7* Über das Wärmeübertragungsrohr 6 gibt der Dampf seine Verdampfungswärrn· an die flüssige und versprühte Lösung ab. Dabei kondensiert

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der Dampf im Inneren des Bohres zu destilliertem Wasser. Auf der anderen Seite stent der Dampf in der Vorheizkammer 10 in Wärme tausch mit der umlaufenden Lösung und wird zu destilliertem Wasser kondensiert, wobei die Temperatur der Lösung augehoben wird. Das auf die beiden beschriebenen Weisen anfallende destillierte Wasser wird in einen Behälter 11 für destilliertes Wasser abgeführt, der am Dampf durchtritt 7 vorgesehen ist.

Der Behälter 11 für destilliertes Wasser ist mit einer Düsenöffnung 12 versehen, so daß destilliertes Wasser über den Dampfdurchlaß 7 zur folgenden Stufe versprüht wird, wodurch wiederum eine Entspannungsverdampfung und Dampferzeugung verursacht wird. Dieser Dampf mischt sich mit dem Dampf der in der Stufe 2d erzeugt worden ist und gelangt zu dem Wärmeübertragungsrohr 6 und der Vorheizkammer 10 der folgenden Stufe 2c. In dieser Stufe tritt dann wieäerum die gleiche Wirkung auf.

Die Düsenöffnung 12 in dem Behälter für destilliertes Wasser ist wiederum mit einem Flüssigkeitsstandregler vorgesehen, um, wie in den Lösungsbehältern, den flüssigkeitsspiegel konstant zu halten.

Auf diese Weise wird das destillierte Wasser wiederholt durch Entspannung verdampft und gelangt so nacheinander zu Stufen mit niedrigerem Druck. Das destillierte Wasser wird schließlich über eine Pumpe 28 und eine Rohrleitung 29 abgezogen und zwar aus dem Behälter für destilliertes Wasser in der untersten Stufe, in der die endgültige Abkühlung und Kondensation mib Hilfe des durch den Kondensator fließenden Seewassers erfolgt.

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Anstelle eines dampfbeheizten Heizrohres 13 in der obersten Stufe kann auch, ein Heizer mit einer anderen Wärmequelle als Dampf verwendet werden.

Die Gesamtmenge aus der Menge an angereicherter Lösung, die aus dem System über eine Abzugsleitung 24· abgezogen wird und der verdampften Wassermenge in dem System (gleich der Menge an destilliertem Wasser, das über die Leitung 29 abgezogen wird) wird als Speisewasser zugeführt, das aus der Leitung 17 über ^

die Leitung 20 zugeführt und mit der in dem System zirkulieren- ™ den Lösung gemischt wird.

Je nach den Bedingungen ist es auch möglich, die gesamte angereicherte Lösung über die Leitung 24- abzuführen, also keine Zirkulation vorzunehmen und stattdessen in die erste Stufe über den Torheizer aussenließlich frisches Seewasser einzuspeisen.

Im Vorstehenden ist die Vorrichtung mit vier Stufen beschrieben. Sie Zahl der Stufen kann jeäooh entsprechend den Erf order- Λ nissen variiert werden. Falls viele Stufen verwendet werden, verringert sich die Menge an flüssiger Lösung, die nach unten strömt graduell in dem Maße, in dem sich die Lösung der untersten Stufe nähert. Hierdurch können Schwierigkeiten bezüglich der gleichmäßigen Verteilung der Lösung über die Düsenöffnung 4- auf die äußere Oberfläche des warmeübertragungsrohres 6 auftreten und es kann auch zur Bildung von Verkrustungen führen. In einem solchen Fall wird zweckmäßig Lösung, die aus der Steigleitung 25 über eine Abzweigleitung 16 abgezapft ist, mit der Lösung gemischt werden, die sich in dem Lösungsbehälter 5c der Stufe 2c befindet, so daß auf diese Weise eine Fehlmenge in dieser Stufe ausgeglichen wird. Bei einer Vielstufen-

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anlage kann eine solche Zwischenspeisung an beliebigen Zwischenstufen, wo sie notwendig ist, vorgenommen werden.

Die Hauptwirkung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Lösung in eine Stufe mit niedrigerem Druck versprüht wird und zwar durch die Druckdifferenz zwischen den beiden Stufen und dem Druck der Flüssigkeitssäule. Hierdurch wird eine Entspannungsverdampfung erreicht, wobei durch die Entspannungsverdampfung die Lösung sehr fein zerstäubt wird und gleichmäßig über die äußere Oberfläche des waagerecht angeordneten Röhrenwärmetauschers versprüht wird, so daß unregelmäßigkeiten im Fluß der Lösung, die zu Verkrustungen und zu schlechter Wärmeübertragung führen, vollständig vermieden werden. Die zweite Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Lösung aus der untersten Stufe in die oberste Stufe nur einmal mit einer einzigen Pumpe hochgefördert zu werden braucht. Verglichen mit bekannten Verfahren, bei denen wenigstens eine Pumpe für jede Stufe vorgesehen werden muß, wird damit bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Zahl der Pumpen verringert und damit gleichzeitig auch die Gesamtleistung, die für das Pumpen aufgewendet werden muß. Der dritte Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Einfachheit der äußeren Verrohrung und dem geringen Flächenbedarf aufgrund der Vertikalbauweise.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung, bei dem ein Teil der Lösung in dem System zirkuliert wird, wird die Lösung von der Stufe mit dem niedrigsten Druck zur Stufe mit dem höchsten Druck gefördert und die Menge der rezirkulierten Lösung kann so gewählt werden, daß der Verdampfer mit möglichst hohem Wirkungsgrad arbeitet. Damit kann die Arbeitsweise der Vorrichtung stabil gehalten werden. Unabhängig von der rezirkulierten

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Lösungsmenge wird Wasser in einer Menge eingespeist, die der Menge der abgeführten Lösung und der verdampften Flüssigkeitsmenge in dem System entspricht. Diese Speisewassermenge braucht der Lösung nur zugemischt werden und die Speisewassermenge kann klein gehalten werden. !Dementsprechend kann die Menge, die zur Verhinderung von Verkrustungen beizufügen ist, erheblich reduziert werden und die Mengen an gelöstem Sauerstoff und Kohlendioxyd, die in das System einzuführen sind, sind gleichfalls klein, so daß nur geringe Korrosion auf den inneren Oberflächen der Vorrichtung auftritt»

Darüber hinaus kann durch eine kleinere Menge von niohtkondensierbarem Gas eine Verbesserung des warmeübertragungskoeffizient en erreicht werden. Sa der Flüssigkeitsspiegel der Lösung und des destillierten Wassers durch flüssigkeitsstandregler 33 mit einem Schwimmer gesteuert werden, findet stets eine gleichmäßige Verdampfung und damit verbunden eine stabile Arbeitsweise statt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem rezirkulierende Lösung der Lösung in einer Zwischenstufe zugeführt wird, ist es nicht nötig, die gesamte Lösungsmenge von der untersten Stufe mit dem niedrigsten Druck zur obersten Stufe mit dem höchsten Druck zu fördern. Us ist vielmehr möglich, die Menge, die der Lösungsmenge entspricht, die durch Verdampfung verringert worden ist, der Zwischenstufe durch eine Zweigleitung der Zirkulationsleitung zuzuführen. Damit kann die Strömungsgeschwindigkeit der Lösung durch das gesamte System im wesentlichen gleichmäßig gehalten werden. Damit kann auch die Verteilung der Lösung gleichmäßiger gehalten werden, während gleichzeitig die für das Pumpen benötigte Leistung herabgesetzt werden kann·

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Sie Erfindung ist im Vorstehenden anhand des Beispieles der Verdampfung von salzigem Wasser, wie Seewasser, beschrieben worden. Es kann aber auch für die Konzentration anderer Lösungen und die Regeneration von Abwasser Verwendung finden.

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Claims

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Ansprüche .

Verdampfungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verdampfergehäuse durch im wesentlichen waagerechte Trennwände in eine Mehrzahl von Stufen unterteilt ist, die bei unterschiedlichen Drücken mit nach unten zunehmendem Druckabfall betrieben werden, daß die Lösung, die sich in dem Boden einer höher liegenden Stufe sammelt, über die darunter liegende Stufe mit niedrigerem Druck mittels Sprühdüsen versprüht wird, die in der Trennwand vorgesehen sind, wobei der Sprüh- % druck durch den Füllstand der Lösung und die Druckdifferenz zwischen den beiden Stufen gegeben ist, daß beim Versprühen ein Teil der Lösung durch Entspannung verdampft wird, während der Rest über die äußere Oberfläche eines Rohr-Wärmetauschers in der Stufe mit niedrigerem Druck geleitet wird, und daß die Lösung durch den Dampf aufgeheizt wird, der in der darüberliegenden Stufe erseht. wird und durch den Wärmeaustausch teilweise kondensiert.
2. Ve rdampfungs verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Verdampfungsstufen, die mit unterschiedlichen J Drücken arbeiten, in vertikaler Richtung in der Reihenfolge der Drücke angeordnet sind, wobei Stufen höheren Druckes jeweils oben liegen, daß ein Teil der konzentrierten Lösung in der Stufe niedrigeren Druckes aus dem System abgezogen wird, daß der Rest zunächst aufgeheizt wird und dann über die Heizfläche der Stufe mit dem höchsten Druck versprüht und verteilt wird, daß ein Teil der Lösung durch Wärme verdampft wird, die dem System von außen zugeführt wird, daß die Lösung, die in den jeweiligen Stufen übrigbleibt, über Sprühöffnungen in der Trennwand zwischen zwei Stufen jeweils _{in die} stufe mit

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niedrigerem Druck versprüht wird und zwar unter dem Druck der Flüssigkeitssäule der Lösung und der Druckdifferenz zwischen den "beiden Stufen, daß dabei ein Teil der Lösung durch Entspannung verdampft wird, während der Best über die äußere Oberfläche eines Röhren-Wärmetausehers in der Stufe mit niedrigerem Druck verteilt wird, daß die Lösung durch den Dampf aufgeheizt wird, der in der darüber liegenden Stufe. erzeugt worden Ist, wobei ein Teil der Lösung verdampft wird, und daß der Lösung, die in dem System umläuft, Wasser in einer Menge zugeführt wird, die der Menge der abgezogenen Lösung und der Menge der verdampften Flüssigkeit in dem System entspricht.

J. Verdampfungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Lösung, die von der Stufe mit dem niedrigsten Druck zur Stufe mit dem höchsten Druck gefördert wird, der Lösung in einer Zwischenstufe beigemischt wird.

4-. Mehrstufiger Verdampfer in Vertikalbauweise, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Verdampferstufen, die unter unterschiedliehen Drücken arbeiten, senkrecht übereinander angeordnet sind, wobei jeweils die Stufe mit dem höheren Druck oben liegt, daß die Außenflächen eines Röhren-warmetauschers, der in der Stufe jeweils im wesentlichen horizontal angeordnet ist, wobei das Innere des Röhren-Värmetauschers mit der folgenden Stufe von niedrigerem Druck durch einen Dampf durchtritt in Verbindung steht, und daß eine Mehrzahl von Sprühöffnungen in den im wesentlichen horizontalen Trennwänden zwischen den Stufen vorgesehen sind, um die Lösung auf die äußere Oberfläche des Röhren-Wärmetauschers der folgenden Stufe mit niedrigerem Druck zu versprühen.

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