DE2248566A1

DE2248566A1 - DISTILLER

Info

Publication number: DE2248566A1
Application number: DE19722248566
Authority: DE
Inventors: Armando Bruno Steinbruchel
Original assignee: Aqua Chem Inc
Current assignee: Aqua Chem Inc
Priority date: 1971-10-04
Filing date: 1972-10-04
Publication date: 1973-04-12
Also published as: GB1406631A; JPS4848379A; JPS4844839A; JPS5536362B2; AU4649872A; FR2155984A1; ES407206A1; NL7212748A; IT968577B; JPS5540281B2; FR2155984B1; CA979801A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Destillierung von Flüssigkeiten und insbesondere auf Dünnschichtverdampfer mit mehreren Stufen, die insbesondere, aber nicht ausschließlich, für die Entsalzung von Salzwasser verwendet werden können.The present invention relates to the distillation of liquids and in particular to thin film evaporators several stages which can be used in particular, but not exclusively, for the desalination of salt water.

Es gibt zahlreiche Verfahren und Geräte, die zum Zwecke der Trinkwassergewinnung aus Brackwasser oder Salzwasser verwendet wurden. Einige dieser Destilliergeräte waren wegen ihrer verhältnismäßig begrenzten Leistungsfähigkeit jedoch nicht vollständig zufriedenstellend. Andere Gerätetypen, die in der Lage waren₉ große Wassermengen zu verarbeiten, hatten einen ihnen innewohnenden geringen Wirkungsgrad, so daß die Gewinnungskosten unverhältnismäßig höher waren, als bei herkömmlichen Wasserquellen,There are numerous methods and devices that have been used for the purpose of obtaining drinking water from brackish water or salt water. However, some of these stills have not been entirely satisfactory because of their relatively limited capabilities. Other types of devices that were able _nine large amounts of water to process, had an inherent low efficiency, so that the recovery costs were disproportionately higher than in conventional water sources,

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian HerrmannPatent attorneys Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

Das Destilliergerät, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, ist ein Dünnschichtverdampfer mit mehreren Stufen. Jede einzelne Stufe umfaßt Wärmeaustauecherröhren, durch die Dampf geschickt wird, während die Speiseflüssigkeit als eine dünne Schicht über ihre Außenflächen verteilt wird_e Ein erster Teil des Dampfes kondensiert in den Röhren, und ein zweiter Teil kondensiert auf den Speisewasser—Vorerwärmern« Das Kondensat wird als das Destillat der Anlage gesammelt» Die bei der Kondensierung des Dampfes in den Wärmeaustauscherröhren freigewordene Wärme verdampft einen Teil der Speiseflüssigkeit, die zu dem Dampf für die nächstfolgende Stufe wird, und der unver— dampfte Teil wird als die Speiseflüssigkeit für die nächstfolgende Stufe gesammelteThe still to which the present invention relates is a thin film evaporator with multiple stages. Each individual step involves Wärmeaustauecherröhren, is passed through the steam, while the feed liquid is distributed as a thin layer on their outer surfaces _e A first portion of the steam condensed in the tubes, and a second part is condensed to the feedwater preheaters "The condensate is as The distillate of the plant is collected. The heat released during the condensation of the steam in the heat exchanger tubes evaporates part of the feed liquid, which becomes the steam for the next step, and the unevaporated part is collected as the feed liquid for the next step

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher in der Schaffung eines neuartigen und verbesserten Dünn— schichtverdampfers mit mehreren Stufen»The object on which the present invention is based exists hence in the creation of a novel and improved thin- layer evaporator with several stages »

Ferner soll erfindungsgemäß ein Destilliergerät geschaffen werden, dessen Wärmeaustauscherröhren und Speiseflüssigkeit-Vorerwärmer für eine optimale Wärmeübertragung angeordnet sind.Furthermore, according to the invention, a still is to be created its heat exchanger tubes and feed liquid preheater are arranged for optimal heat transfer.

Ferner soll erfindungsgemäß ein Destilliergerät geschaffen werden, mit dem mit verhältnismäßig geringem Kostenaufwand Trinkwasser gewonnen werden kanu«Furthermore, according to the invention, a still is to be created with which drinking water can be obtained at relatively low cost canoe «

Ferner soll erfindungsgemäß ein Dünnschichtverdampfer mit mehreren Stufen geschaffen werden, dessen Verdampferbündel so angeordnet sind, daß an dem Dampfende der Heizröhrenbündel ein größeres Volumen geschaffen wird, ohne die Gesamtkonstruktion übermäßig zu vergrößern.Furthermore, according to the invention, a thin-film evaporator with several stages is to be created, its evaporator bundle are arranged so that a larger volume is created at the steam end of the heating tube bundle without the overall construction to enlarge excessively.

Ferner soll erfindungsgemäß ein Verdampfer geschaffen werden, der so ausgebildet ist, daß mehrere Heizröhrenbündel in jederFurthermore, according to the invention, an evaporator is to be created which is designed so that several heating tube bundles in each

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Stufe so angeordnet sindj daß sie auf die gleichen Speiseflüssig— keit^orerwärmer einwirken. ^; „■ Stage are arranged in such a way that they act on the same feed liquid preheater. ^; "■

Ferner SdLl erfindungs gemäß ein Dünnschichtverdampfer mit mehreren Stufe» geschaffen werden, der Speiseflüssigkeit-Vorerwärmer aufweist, wobei die Pumperfordernisse so? gering wie möglich gehalten sind. ■ "■■ .■"■·.■ ..-"- ..-" . ^: .. - · ·-..-■·;. ■ ---.. - ■ \ . Furthermore, according to the invention, a thin-film evaporator with several stages can be created, which has feed liquid preheaters, whereby the pumping requirements are as follows? are kept as low as possible. ■ "■■. ■" ■ ·. ■ ..- "- ..-". ^: .. - · · -..- ■ · ;. ■ --- .. - ■ \.

Ferner soll erfindungsgemäß; ein Dünnschichtverdampfer mit mehreren Stufen geschaffen werdeny bei dem die Speiseflüssigkeit in jeder Stufe in einer Menge zugeführt wird_s die im.wesentlichen gleich der in der vorhergehenden Stufe verdampften Menge- ist₀ Furthermore, according to the invention; a thin-film evaporator werdeny provided with a plurality of stages in which the feed liquid _s is supplied to each stage in an amount equal to the im.wesentlichen evaporated in the preceding stage is Menge- ₀

Einige der oben genannten Aufgaben der Erfindung werden durch einen Dünnschichtverdampfer mit mehreren Stufen gelöst, bei dem die Wärmeaustauscherröhrenbündel mindestens einer Stufe senkrecht angeordnet sind und die Warmeaustauseherröhren der übrigen Stufen waagerecht angeordnet sind«, Andere Aufgaben der Erfindung werden dadurch gelöst) daß die waagerecht angeordneten Beizröhrenbündel radial um die Speiseflüssigkeit-Vorerwärmer und ,mit ihren Aus— laßenden in Näher der letzteren angeordnet sind. Weitere Ziele der Erfindung werden durch Speiseflüssigkeit—Vorerwärmer erreicht, die ununterbrochen durch mehrere Stufen verlaufen, und aus denen Speiseflüssigkeit an jeder Stufe in einer Menge abgezogen wird, die gleich der in der vorhergehenden Stufe verdampften Menge ist. Schließlich werden weitere Ziele der Erfindung dadurch erreicht, daß gesonderte Vorerwärmer für verschiedene Stufen oder Stufengruppen vorgesehen sind, . : .Some of the above objects of the invention are achieved by a thin film evaporator with multiple stages, in which the heat exchanger tube bundle at least one step perpendicular are arranged and the heat exchanger tubes of the other stages are arranged horizontally «, Other objects of the invention are solved thereby) that the horizontally arranged pickling tube bundle radially around the feed liquid preheater and, with its out- lassenden are arranged in the vicinity of the latter. Other goals of the invention are achieved by feed liquid preheaters, which run uninterruptedly through several stages, and from which feed liquid is withdrawn in an amount at each stage, which is equal to the amount evaporated in the previous stage. Finally, further objects of the invention are achieved in that separate preheaters for different stages or groups of stages are provided. :.

Die Lösung weiterer Erfindungs.aufgaben geht aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor«,The solution to further invention tasks is based on the following detailed description with reference to the accompanying drawings «,

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In den Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht ist, sindIn the drawings, in which a preferred embodiment of the invention are illustrated

Pig«, 1 eine schematische Darstellung des Destilliergerätes gemäß der vorliegenden Erfindung,Pig «, 1 a schematic representation of the still according to the present invention,

Figo 2 eine Schnittansicht eines Teils des Destilliergeräts gemäß einem bevorzugten Ausfiihrungsbeispiel def vorliegenden Erfindung ₉ Figo 2 is a sectional view of a portion of the distillation apparatus according to a preferred exemplary embodiment the present invention def ₉

Figo 3 eine Schnittansicht einiger Wärmeaustauscherröhren des in FIg₀ 2 gezeigten Gerätes,Figo 3 is a sectional view of some heat exchanger tubes of the apparatus shown in Figure 2 _0,

Fig. k eine Teilansicht eines Teils der Speisefliissigkeit-Verteilungsanlage des Destilliergerätes,FIG. K shows a partial view of part of the edible liquid distribution system of the still,

Fig. 5 und 6 Draufsichten auf das Destilliergerät gemäß der vorliegenden Erfindung, in denen die Anordnung der Wärmeaustauscherröhrenbündel bei verschiedenen Stufen veranschaulicht ist und5 and 6 plan views of the still according to FIG present invention in which the arrangement of the heat exchanger tube bundles at different stages is illustrated and

Fig. 7 eine Teilansicht des Destilllergerätes, in der die Dampfstrecke zwischen einzelnen Stufen gezeigt ist,Fig. 7 is a partial view of the distiller, in which the steam path is shown between individual stages,

Figo 8 eine Teilansicht einer anderen Ausführungsform eines Teils der SpeisBwasser-Verteilungsanlage.Figure 8 is a partial view of another embodiment of a Part of the feed water distribution system.

Fig. i veranschaulicht schematisch ein Destilliergerät mit mehreren Stufen, das mit Bezug auf die Destillierung von Salzwasser erörtert wird, wenngleich das Erfindungsprinzip auch für die Destillierung anderer Flüssigkeiten venendet werden kann» Für den Fachmann ist es auch ersichtlich, daß die Anzahl der Stufen oder Phasen mit den Erfordernissen und den Konstruktionsparametern der Anlage geändert werden kann. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind fünfzehn Stufen gezeigt, die mit den Zahlen 1-15 bezeichnet sind_B Fig. I schematically illustrates a multi-stage still that is discussed with reference to the distillation of salt water, although the principle of the invention can also be used for the distillation of other liquids can be changed with the requirements and construction parameters of the system. In the illustrated embodiment of the invention, fifteen stages are shown, designated by the numerals 1-15 _B

Wenn die Anlage für die Destillierung von Salzwasser verwendet wird, gelangt dieses zunächst durch eine Vorerwärmungs- und chemische Behandlungsanlage 20, wo es vorerwärmt wird, eineIf the system is used for the distillation of salt water, this first passes through a preheating and chemical treatment plant 20, where it is preheated, a

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chemische Vorbehandlung erhält und entlüftet und entgast wird_o Das Wasser wird dann durch eine Vorheizanlage geschickt, die aus Vorheizröhrenbündeln 22, 23, 24, 25 und 2,6 besteht, die so ausgebildet und angeordnet sind, daß das zugeführte Salzwasser für jede Stufe nacheinander durch den Dampfsammeiteil jeder vorhergehenden Stufe gelangt, wo es durch einen Teil des Dampfes vorerwärmt wird, der bei dieser vorhergehenden Stufe kondensiert worden ist. Bei jeder Stufe wird ferner ein Teil des vorerwärmten Salzwassers der unverdampften Salzsohle zugeführt, die aus der vorhergehenden Stufe eintritt, um einen Ausgleich für das Wasser zu schaffen, das in der vorhergehenden Stufe verdampft worden ist, und um dadurch den Flüssigkeitsstrom aufrechtzuerhalten, der erforderlich ist, um eine vollständig benetzte Fläche auf den Verdampferröhren zu gewährleisten.receives chemical pretreatment and is deaerated and degassed _o The water is then sent through a preheating system consisting of preheating tube bundles 22, 23, 24, 25 and 2, 6 , which are designed and arranged in such a way that the supplied salt water for each stage passes through one after the other enters the steam collecting portion of each previous stage where it is preheated by some of the steam that has been condensed in that previous stage. At each stage, a portion of the preheated salt water is also added to the unevaporated brine entering from the previous stage to compensate for the water that has been evaporated in the previous stage and thereby maintain the flow of liquid that is required to ensure a completely wetted area on the evaporator tubes.

Wie es weiter unten ausführlich erörtert wird, umfaßt die Stufe vorzugsweise ein senkrecht angeordnetes Wärmeaustauscherröhrenbündel 30, während die Stufen 3 bis 15 waagerecht angeordnete Wärmeaustauscherröhrenbündel aufweisen können, die mit den Bezugszahlen 31 — 2 bis 31-15 bezeichnet sind«,As will be discussed in detail below, the stage preferably comprises a vertically disposed heat exchanger tube bundle 30, while levels 3 to 15 are arranged horizontally May have heat exchanger tube bundles, which are designated by the reference numerals 31-2 to 31-15 «,

Die Wirkungsstufe 1 kann gesättigten Dampf bei einer geeigneten Temperatur, wie zum Beispiel 120° C, aus einer geeigneten Quelle, wie zum Beispiel einem Dampferzeuger, erhalten. Der letzte Teil des Speisewassers, der nach dem Durchgang durch die ersten Ik Stufen in den Vorerwärmern 26 und 27 verbleibt, wird auf eine erhöhte Temperatur^, wie z_oB, 110° C bei dem veranschaulichten Beispiel erwärmt,, Ein Teil des Dampfes wird dazu verwendet, diesen Speisewasserteil auf etwa 115° C in dem letzten Teil des Vorerwärmers 27 zu erhitzen. Der Hauptteil des für die Stufe 1 vorgesehenen Dampfes kondensiert an der Außenfläche der Wärmeaustauscherröhren 30 zur Verdampfung eines Teils des Speisewassers , das als eine dünne Schicht durch das Innere dieser Röhren verläuft_o Dieser Dampf wird in das Innere der Röhren 31-2 der Stufe 2 geleitet_s und der unverdanipfte Teil des Speise-Effect stage 1 may receive saturated steam at a suitable temperature, such as 120 ° C, from a suitable source such as a steam generator. The last part of the feed water which remains after passing through the first Ik stages in the preheaters 26 and 27 is ,, A portion of the steam is to an elevated temperature ^, such as _o B, heated to 110 ° C in the illustrated example, used to heat this feed water part to about 115 ° C. in the last part of the preheater 27. The main part of the steam intended for stage 1 condenses on the outer surface of the heat exchanger tubes 30 to evaporate part of the feed water which runs as a thin layer through the interior of these tubes _o This steam is directed into the interior of the tubes 31-2 of stage 2 _s and the undiluted part of the food

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wassers wird mit Speisewasserdampf aus dem Vorerwänner 26 vereinigt und dann als eine dünne Schicht über die Außenseite der Höhren 31-2 verteilt. Ein Teil des GesamtdampfeS₉ der zu der Stufe 2 gelangt, wird innerhalb der Röhren 31-2 kondensiert, und der übrige Dampf wird an der Außenfläche der Vorheizröhren, 26 und 27 innerhalb der Destillatssammelkammer 32-2 der zweitenWater is combined with feed water vapor from the preheater 26 and then spread as a thin layer over the outside of the tubes 31-2. A portion of the total steam passes to _9, the stage 2 is condensed within the tubes 31-2, and the remaining vapor, 26 and 27 within the distillate collection chamber 32-2 of the second to the outer surface of the Vorheizröhren

■III"■ III "

Stufe kondensiert.Stage condensed.

Das in der Stufe 2 gesammelte Destillat kann dann in die Destillatkammer einer der unteren Stufen, wie Z₀B₀ Beispiel in die Kammer 32-8 geleitet werden, wo ein geringerer Druck einen Teil des Destillats durch sofortige Verdampfung in Dampf umwandelt, wodurch der unverdampfte Teil abgekühlt wird» Dieser Dampf kann mit dem unkondensierten Dampf aus den Wärmeaustauscherröhren 31—8 der Stufe 8 für die Kondensierung auf den Vorheizerröhren 22, und 2h vereinigt werden,, In ähnlicher Weise wird das Kondensat von der Stufe 8 weiter nach unten durch die übrigen Stufen geschickte Bs kann auch wünschenswert sein, die Dämpfe zu dem Einlaßende der Wärmeaustauscherröhreη zu schicken, um die Entfernung von nicht kondensierbaren Stoffen zu unterstützen»The distillate collected in stage 2 can then be passed into the distillate _{chamber of one of the lower stages, such as Z 0} B ₀ example in chamber 32-8, where a lower pressure converts part of the distillate into vapor through immediate evaporation, whereby the unevaporated Partly is cooled "This steam can be combined with the uncondensed steam from the heat exchanger tubes 31-8 of stage 8 for condensation on the preheater tubes 22, and 2h . Similarly, the condensate from stage 8 is further down through the rest Staged Bs may also be desirable to send the vapors to the inlet end of the heat exchanger tube to aid in the removal of non-condensables »

Das soeben erörterte Destillierverfahren wird in jeder Verdampf ungsstufe wiederholte In der Stufe 15 wird der Dampf in dem Endkondensator 33 kondensiert, der den eintretenden Salzwasser-Aufbereitungsstrom erwärmt. Das Kondensat aus der Stufe 15 wird dem in den anderen Stufen gewonnenen Wasser zugeführt und wird dann durch eine Pumpe 35 und Leitungen 36 und 37 durch den Destillatkühler J>k geschickt, der ebenfalls als eine Vorheizeinrichtung für das eintretende Salzwasser dient., Die Salzsole aus der Stufe 15 wird durch eine Pumpe 'tO zurück In das Meer geschickt, und das Kondensat aus der Stife 1 wird in die Dampferzeugungsanlage zurückgeschickt.The distillation process just discussed is repeated in each evaporation stage. In stage 15, the vapor is condensed in the final condenser 33 which heats the incoming salt water treatment stream. The condensate from stage 15 is fed to the water obtained in the other stages and is then sent by a pump 35 and lines 36 and 37 through the distillate cooler J> k , which also serves as a preheating device for the incoming salt water the stage 15 is sent back into the sea by a pump, and the condensate from the pin 1 is sent back to the steam generating plant.

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Es wird nochmals Bezug auf die Ansauganlage 20 genommen, Salzwasser wird durch eine Salzwasserpumpe 38 in die Anlage eingeführt, wobei ein erster Teil des von der Pumpe 38 geförderten Wassers über eine Leitung 39 durch den Destillatkühler 3^ geschickt wird, wo dieses Wasser Wärme von dem Verdämpferdestillat entnimmt. Das erwärmte Salzwasser wird dann durch einen ersten Teil 41 des Endkondensators 33 geschickt, woraufhin es in zwei.Ströme aufgeteilt wird. Ein Strom gelangt durch einen Mischer 43 ₉ wo er mit einer geeigneten Säurelösung, wie z_oB« Schwefelsäure mit bekannter Konzentration, vermischt wird. Dieser Strom wird dann in eine erste Kammer 45 eines Entlüfters 44 durch eine Düse 46 gesprüht, die aus einem geeigneten Korrionsfesten Stoff besteht, wie z«B. rostfreiem Stahl, Der zweite vorerwärmte Seewasserstrom wird durch eine ähnliche Düse 47 in eine zweite Kammer 48 des Entlüfters 44 gesprüht und wird nach deren Verlassen mit Polyphosphat aus einem Behälter 50 behandelt.Reference is made again to the intake system 20, salt water is introduced into the system by a salt water pump 38, a first part of the water pumped by the pump 38 being sent via a line 39 through the distillate cooler 3 ^, where this water heats it from the Removes evaporative distillate. The heated salt water is then sent through a first part 41 of the final condenser 33, whereupon it is divided into two streams. A current passes through a mixer 43 where he ₉ with a suitable acid solution such _o B "sulfuric acid is mixed with a known concentration. This stream is then sprayed into a first chamber 45 of a vent 44 through a nozzle 46 made of a suitable corrosion-resistant material, such as. stainless steel, the second preheated seawater stream is sprayed through a similar nozzle 47 into a second chamber 48 of the vent 44 and is treated with polyphosphate from a container 50 after it exits.

Die PoIyphosphatbehandlung bewirkt eine Steuerung der Kesselsteinbildung bei Betriebstemperaturen unter etwa 90° C durch Unterdrückung der Reaktion, die den CaCo,,-Kesselstein bildet, wodurch dessen Ablagerung auf den Wärmeaustauscherröhren innerhalb der Anlage verhindert wird«, Diese Behandlung wird in der Speisewasserzufuhranlage für die Stufen 5 bis 15 verwendet, die mit Temperaturen bis etwa zu dieser Temperatur arbeiten,» Das mit Säure behandelte Speisewasser wird in den Stufen i bis 4 verwendet und bewirkt die Steuerung der Kesselsteinbildung und hält eine annehmbare Wärmeübertragungsleistung durch die Lärmeaus tauscherröhren bei Betriebstemperaturen über etwa 90° C aufrechte Es ist festgestellt worden, daß dieses doppelte chemische Behandlungssystem anstelle der Säurebehandlung des allen Stufen zugeführten Speisewasserstroms erheblich die Betriebskosten der Anlage herabsetzteThe polyphosphate treatment controls the formation of scale at operating temperatures below about 90 ° C by suppressing the reaction that forms the CaCo ,, - scale, which prevents it from being deposited on the heat exchanger tubes within the system «. This treatment is carried out in the Feed water supply system used for stages 5 to 15, the work with temperatures up to about this temperature, »Das acid-treated feed water is used in stages i to 4 and controls the scale formation and maintains acceptable heat transfer performance through the noise exchanger tubes at operating temperatures above about 90 ° C It has been found that this dual chemical treatment system can be used in place of the acid treatment of all stages supplied feedwater flow significantly reduced the operating costs of the system

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Die Entlüftungsanlage 44 ist ein Vakuumsäuleneiitlüiter, der aus getrennten Abschnitten 45 und 48 besteht, die Packungsbetten 51 bzw. 51a aufweisen. Wie oben erwähnt, werden Speisewasserströme, die in dem Destillatkühler 3^ und in dem Endkondeneatör 33 teilweise erwärmt wurden, in die Abschnitte 45 und 48 durch Sprühdüsen 46 bzw. 47 eingeführt. Ferner wird unerwärnites Salzwasser in die Kammer 48 durch eineüüse 49 und eine Leitung 50 eingeführt, so daß ein sofortiges Verdampfen der beiden ;ufbereitungsströme stattfindet, da das eingesprühte Kaltwasser den Dampfdruck bei etwa 1° C niedriger als der Temperatur der eintretenden Speisewasserströme aufrechterhält,, Die durch diese Verdampfung entstandenen Dämpfe aus dem mit Säure behandelten Seewasseraufbercitungsstrom strömen mit der Flüssigkeit durch das Entlüfterbett 51» wo diese Dämpfe dann durch eine Öffnung zwischen den Kammern in den Phosphatabschnitt 48 gelangen, wie es durch den Pfeil 52 angedeutet ist, und dann nach oben durch das Packungsbett 51a. Durch diesen aufwärts strömenden Dampf wird die Entfernung von gelösten Gasen aus dem bei der Düse 47 eintretenden Strom gefördert, wenn er durch die Entlüfterpackung 51a nach uuten fließt.The vent system 44 is a vacuum column ventilator that consists of separate sections 45 and 48, the packing beds 51 or 51a. As mentioned above, feed water streams, those in the distillate cooler 3 ^ and in the end condenser 33 were partially heated, in sections 45 and 48 through Spray nozzles 46 and 47 introduced. Furthermore, there will be unexpected salt water into chamber 48 through nozzle 49 and conduit 50 introduced so that an immediate evaporation of the two treatment streams takes place because the injected cold water has the vapor pressure at about 1 ° C lower than the temperature of the entering Maintains feed water flows, the vapors created by this evaporation from the acid treated Seawater treatment streams flow with the liquid through the vent bed 51 where these vapors then pass through an opening get between the chambers in the phosphate section 48, as indicated by the arrow 52, and then up through the packing bed 51a. Through this upward-flowing steam the removal of dissolved gases from the stream entering at nozzle 47 is promoted as it passes through the vent pack 51a flows in minutes.

Das entlüftete Salzwasser, das in dem unteren Teil der Kammer 48a gesammelt wird, erhält die Polyphosphatbehandlung und wird dann durch eine Pumpe 58 dem Wärmeaustauscher 22 zugeführt. Das mit Säure behandelte Seewasser aus der Kammer 45 wird durch eine Pumpe 59 den Vorheizeinrirhtungeu 23 und 24 zugeführt.The deaerated salt water that is collected in the lower part of the chamber 48a receives the polyphosphate treatment and becomes then fed to the heat exchanger 22 by a pump 58. That acid treated seawater from chamber 45 is passed through a Pump 59 is fed to the preheating units 23 and 24.

Während der Säurebehandlung des Seewassers wird eine ('(',,During the acid treatment of the seawater, a ('(' ,,

JIM!JIM!

entwickelt. Dieses (Jas sowie die in dem eintretenden Seewasser gelöste Luft wird in der Entlüftungseinrichtung 43 durch eine nicht {rezeigte Vakuumanlage im wesentlichen ent lernt» Die EniXornung diesel· Gase verringert die Korrosion in dem Verdampfer und begrenzt die Menge der nicht kondensierbaren Gase*,, die den \ irkungsgrad des Wärmeübertragunguteils des Gerätes beeinträchtigen und herabsetzen könnten_o Ferner kann auch Natriumsulfit in die tnildeveloped. This (yes, as well as the air dissolved in the entering seawater) is essentially removed in the ventilation device 43 by a vacuum system not shown. The decomposition of these gases reduces corrosion in the evaporator and limits the amount of non-condensable gases the \ irkungsgrad of Wärmeübertragunguteils the device affect and could reduce _o may Furthermore, sodium sulfite in the tnil

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Säure und Phosphat behandelten Speisewasserströme aus dem Behälter 5^rj eingeführt werden, um jeglichen Verbleih an gelöstem Sauerstoff zu verhindern. Nicht gezeigte, aber in der Technik bekannte Einrichtungen sind an jeder Stufe vorgesehen, um derartige nicht kondensierbare Oase abzuführen, wenn sie in der Anlage auftreten.Acid and phosphate treated feed water ^{streams are introduced from the container 5 r} j to prevent any dissolved oxygen retention. Means not shown but known in the art are provided at each stage to evacuate such non-condensable oases as they occur in the plant.

Zusätzlich zu dem erwärmten Seewasser, das in den Entlüfter ¹Ik geschickt wird, wird ein zweiter Teil als ein Kühlmedium zu dem Abschnitt 6l des Endkondensators 33 geschickt und dann durch eine Leitung 62 abgeführt.In addition to the heated seawater that is sent into the vent ¹ Ik , a second part is sent as a cooling medium to the section 61 of the end condenser 33 and then discharged through a line 62.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist das Destilliergerät gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem zylindrischen äußeren Metallmantel 70 angeordnet , der au seinem obei"en Ende eine Verschlußkuppel 71 afweist, die für größere mechanische Festigkeit kugelförmig ausgebildet sein kann. Die gestirnte Anordnung kann auf einem geeigneten Unterteil angebracht sein, wie z.B₀ einem (niclit gezeigten) Betonsockel. ..ie für den Fachmann ersichtlich ist, kann der Metallmantel 70 durch (nicht gezeigte) Bauteile in geeigneter V/eise versteift sein_o Die äußere Fläche des Metallmantels kann ferner mit einer Isolierung bedeckt sein, um V/ärmeverluste herabzusetzen und das Temperaturgefälle zu verringern. Mehrere waagerechte Trennwände 72a, 72b, 72c usw. trennen die einzelnen Stufen in senkrechter Richtung voneinander, und eine senkrechte Trennwand 73 trennt die Stufen 2-7 von den Stufen 8-12. Die Wand 73 verläuft nicht unter die Stufen 7 und 12, da die Stufen 13, Ik und 15 jeweils einen gesamten waagerechten Bereich des Gefäßes 70 einnehmen. Es ist ersichtlich, daß die Trennwände ebenfalls in geeigneter Weise mit (nicht gezeigten) Bauteilen verstärkt werden könneiic. Ein zylindrischer Zugangsschacht 75 (siehe FIg₀' 3 und k) kann von dem Unterteil zu dem Boden der Stufe 1 verlaufen und wirkt darüber hinaus als ein säulenförmiges Bauteil» As shown in Fig. 2, the still according to the preferred embodiment of the present invention is arranged in a cylindrical outer metal shell 70 which has a locking dome 71 at its upper end, which can be spherical for greater mechanical strength arrangement may be mounted on a suitable base, such as _o be ₀ a (niclit shown) concrete base. ..ie skilled in the art can be seen, the metal shell 70 can components (not shown) by suitably V / else stiffened the outer surface of the The metal jacket can also be covered with insulation in order to reduce heat losses and to reduce the temperature gradient. Several horizontal partitions 72a, 72b, 72c etc. separate the individual steps in the vertical direction from one another, and a vertical partition 73 separates the steps 2-7 from steps 8 to 12. Wall 73 does not run under steps 7 and 12, as steps 13, Ik and 1 5 each occupy an entire horizontal area of the vessel 70. It can be seen that the partitions can also be suitably reinforced with components (not shown). A cylindrical access shaft 75 (see Fig. ₀ '3 and k) can run from the base to the floor of the step 1 and also acts as a columnar component »

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Wie ebenfalls in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Speisewasser-Vorheizröhrenbündel 22, 23, 2k, 25 und 26„ 27 im mittleren Bereich des VerdampfernianteIs 70 angeordnet und verlaufen fortschreitend durch die Kondensatsammelkammern 32-15 bis 32-2 der Wirkungsstufen 15 bis 2. Jede Vorerwärmungseinrichtung besteht aus Bündeln von in senkrechter Richtung ausgerichteten Röhren 7i>, die die in Fig. 3 gezeigte Verstärkungsform mit der doppelten Riffelung haben können. Einige der Röhren der Vorerwärmungseinrichtungen 22 bis 27 verlaufen ununterbrochen von einer Stufe zu der anderen in abdichtendem Verhältnis durch die Trennwände 72, während andere dieser Röhren an jeder Stufe enden, um einen teilweisen Abzug des Speisewassers zu dem Verdampferteil dieser Wirkungsstufe zu ermöglichen. Infolgedessen wird der Speisewasserstrora, der durch die Vorerwärmerröhrenbündel 22-26 fließt, allmählich kleiner. Die VorerwärmungsröhrenbUndel können daher auch in ihrer Größe verringert werden, wodurch das Bündel 22 bei der Wirkungsstufe 8 am kleinsten ist, das Bündel 25 an der Wirkungsstufe 5 und das Bündel 26 an der =irkungsstufe 2. Das Bündel 27 verläuft jedoch ununterbrochen bis zu der Wirkungsstufe 1. l»asserkästen 81 können an jeder Wirkungsstufe als das obere Ende der Wärmeaustauscherröhren vorgesehen sein, die dieser Wirkungs— stufe das Speisewasser zuführen, oder die entsprechenden Wärmeaustauscherröhren können lediglich abgezweigt sein. As is also shown in FIG. 2, the feedwater preheating tube bundles 22, 23, 2k, 25 and 26 "27 are arranged in the central region of the evaporator element 70 and run progressively through the condensate collection chambers 32-15 to 32-2 of the efficiency levels 15 to 2 Each preheating device consists of bundles of tubes 7i> aligned in the vertical direction, which can have the reinforcement shape shown in FIG. 3 with the double corrugation. Some of the tubes of the preheaters 22-27 run uninterruptedly from one stage to the other in sealing relation through the partitions 72, while others of these tubes terminate at each stage to allow a partial withdrawal of the feed water to the evaporator part of this operating stage. As a result, the feed water storm flowing through the preheater tube bundles 22-26 gradually becomes smaller. The preheating tube bundles can therefore also be reduced in size, whereby the bundle 22 is the smallest at the effect level 8, the bundle 25 at the effect level 5 and the bundle 26 at the effect level 2. However, the bundle 27 runs uninterrupted up to the effect level 1. Water boxes 81 can be provided at each effect stage as the upper end of the heat exchanger tubes which feed the feed water to this effect stage, or the corresponding heat exchanger tubes can only be branched off.

Die Stufe 1 ist in Fig. 2 mit einem senkrecht ausgerichteten Röhrenbündel 30 gezeigt, das aus einzelnen Röhren besteht, die ringförmig um die in der Mitte angeordnete Vorheizeinrichtung angeordnet sind_o Die einzelnen Röhren des Bündels 30 können die in Fig. 3 gezeigte verstärkte Forin mit doppelter Riffelung haben, und sind in dichtendem Verhältnis in geeigneten Öffnungen 8k und 85 befestigt, die in oberen und unteren Röhrenblechen 86 und 87 ausgebildet sind. Eine senkrechte ringförmige Wand Ö7 verläuft von dem äußeren Rand des oberen Röhrenblechs 84 zu der Kuppel 71 und bildet eine Speisewasser-Verteilungskammer 88 über dem Röhrenbündel 30 zur Aufnahme von Speisewasser aus der Vorerwärmungseinrichtung 27„ Das udtere Röhrenblech 87 ist in einer kreis-The stage 1 is shown in Fig. 2 with a vertically aligned tube bundle 30 that comprises individual tubes which are annularly disposed about which is arranged in the center preheater _o The individual tubes of the bundle 30 can be enhanced Forin shown in Fig. 3 with double corrugation, and are secured in sealing relationship in suitable openings 8k and 85 formed in upper and lower tubular sheets 86 and 87. A vertical annular wall Ö7 runs from the outer edge of the upper tubular sheet 84 to the dome 71 and forms a feed water distribution chamber 88 above the tube bundle 30 for receiving feed water from the preheating device 27.

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l'örmigen Öffnung 89 angeordnet, die in der Trennwand 72a ausgebildet ist, die den oberen Rand einer Dampf tr ennkamine r 90a begrenzt. L'-shaped opening 89 arranged, which is formed in the partition wall 72a that delimits the upper edge of a steam separating chimney r 90a.

Eine zweite ringförmige Wand 89a umgibt das Röhrenbündel 30 und verläuft zwischen der Trennwand 72a, die den unteren.Rand der Wirkungsstufe 1 und der Kuppel 71 bildet, um eine das Röhrenbündel 30 umgebende Kammer 90 zu bilden* Ein erstes Rohr 91 mit verhältnismäßig großem Durehmesser verläuft durch die Kuppel 71 und endet in dichtendem Verhältnis an der Wand 89a, uni die Kammer 90 mit einer geeigneten Dampfquelle zu verbinden, wie z.B. der Dampfanlage einer Dampfturbine. Ein zweites Rohr 91a ist mit dem unteren Ende der Kammer 90 verbunden, um Kondensat zurück zu der Dampf quelle zu leiten,,A second annular wall 89a surrounds the tube bundle 30 and runs between the partition wall 72a, which the lower.Rand of Effect level 1 and the dome 71 forms to a the tube bundle 30 surrounding chamber 90 to form * A first tube 91 with relatively large diameter knife runs through the dome 71 and ends in a sealing relationship at the wall 89a, uni the chamber 90 to a suitable steam source, such as the Steam system of a steam turbine. A second tube 91a is connected to the lower end of chamber 90 connected to return condensate to the Steam source to direct,

Bei Betrieb der Wirkungsstufe 1 lord das durch den Pfeil 92 dargestellte Speisewasser durch den Vorerwärmer 27 zu der Verteiluneskamraer 88 geleitet und gelangt dann als eine dünne Schicht durch das Innere der Röhren des Bündels 30 nach unten. Der Dampf wird aus dem Rohr 91 dem Bündel 30 in radialer Itichtung zugeführt, um einen Teil des Speisewassers 92 zu verdampfen, das durch das Innere der Röhren 30 nach unten fließt, und um einen Teil des Speisewassers vorzuerwärmen, das durch das vorerwärmte Röhrenbündel 27 nach oben fließt«. Der Heizdampf kondensiert in der Kammer 90 und wird durch das Rohr 91a in die Dampfzufuhranlage zuxüickgeleitet, Die latente Verdampfungswärme, die durch die Kondensierung des Dampfes frei wird, verdampft einen Teil des Speisewas.sers ⁱ)2_t das durch die Röhren 30 nach unten fließt„ Dieser in der Wirkungsstufe 1 erzeugte Dampf, der durch die Pfeile. 95 dargestellt ist, gelangt in die Dampftrennkammer 90a, die ειη der Auslaßseite der Röhren 30 angeordnet ist und durch die Trennwände 72a und 72b und senkrechte Wände 93 und 93a gebildet wird„ Der unverdampfte Teil des Speisewassers 92ä sammelt sich am Boden der Kammer 9Oa₀ When operating at level 1, the feed water shown by arrow 92 is passed through the preheater 27 to the distribution chamber 88 and then passes downward as a thin layer through the interior of the tubes of the bundle 30. The steam is fed from the tube 91 to the bundle 30 in a radial direction in order to evaporate part of the feed water 92 which flows down through the interior of the tubes 30 and to preheat part of the feed water which has passed through the preheated tube bundle 27 flows above «. The heating steam condenses in the chamber 90 and is zuxüickgeleitet through the pipe 91a in the steam supply system, the latent heat of vaporization, which is released by the condensation of the steam that evaporates a portion of the Speisewas.sers ⁱ⁾ 2 _t flowing through the tubes 30 downwards “This steam generated in level 1, which is indicated by the arrows. Is shown 95, entering the vapor separation chamber 90a ειη the outlet side of tubes 30 is arranged and by the partition walls 72a and 72b and vertical walls 93 is formed and 93a "The unevaporated part of the feed water 92ä the chamber 9Oa collects at the bottom ₀

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~ J. im *"~ J. in * "

Ein Durchgang für den Dampf 95 aus der Kammer 90a der irkungsstufe 1 zu den waagerechten Wärmeaus tausclierröhren 31-2 der Wirkungsstufe 2 wird durch eine Öffnung 94 in der Wand 72a, den Raum zwischen der Wand 93 und dem Mantel 70 und einer Wand 96 gebildet, die zwischen einer in der Trennwand 72b ausgebildeten Öffnung 98 und dem Eintrittsende der Wärmeaustauscherröhren 31-2 nach unten verläuft, gebildet. Ein Entfeuchtungselement 100 ist in der Öffnung 94 angeordnet, um aus dem hindurchgehenden Dampf mitgeführte Salzsolentröpfchen zu entfernen.A passage for the steam 95 from the chamber 90a of the action stage 1 to the horizontal heat exchanger tubes 31-2 of the efficiency level 2 is through an opening 94 in the wall 72a, the room formed between the wall 93 and the shell 70 and a wall 96, that between an opening 98 formed in the partition 72b and the inlet end of the heat exchanger tubes 31-2 runs, formed. A dehumidifying element 100 is disposed in the opening 94 to remove entrained steam from the vapor passing therethrough To remove brine droplets.

Bei der Spcisewasseranlage gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird jede Verdampferstufe mit Salzsole aus der vorgehenden Stufe und einem Teil des neu behandelten aber unkonzentrierten Speisewassers gespeiste Wie in Fig. 4 im Hinblick auf die Verdampferstufe 2 veranschaulicht, wird die Speisewassermischung in einem Verteilungstrog 104 durchgeführt, der in geeigneter Weise über dem entsprechenden Röhrenbündel gehaltert isto Die konzentrierte Salzsole 92a wird in den Trog 104 aus der Kammer 90a durch zwei Überlaufrohre 105 zugeführt, die senkrecht durch die Trennwand 72b und über dem Trog 104 verlaufen. Das Speisewasser wird auf die Siele temperatur deijVerdampferstufe abgekühlt, wenn es durch die Rohre 105 fließt»In the fresh water system according to the preferred exemplary embodiment of the present invention, each evaporator stage is included Brine from the previous stage and part of the newly treated one but not concentrated feed water fed As illustrated in Fig. 4 with regard to the evaporator stage 2, the Feed water mixing carried out in a distribution trough 104, which is held in a suitable manner over the corresponding tube bundle isto The concentrated brine 92a is placed in the trough 104 from the chamber 90a through two overflow pipes 105 which run vertically through the partition 72b and above the trough 104. The feed water is set to the temperature of the evaporator stage cooled down when it flows through pipes 105 »

Die Überlaufrohre 105 verlaufen über die Wand 72b und sind durch Dampfkappen 107 bedeckt, die sich in Abstand von den oberen Enden der Rohre 105 befinden«, Die unteren Enden der Dampfkappen 107 verlaufen nach unten unter die oberen Enden der Rohre 105 und unter die Oberfläche des Speisewassers 92a, um eine Dampfdichtung zwischen den Verdampferstufen zu bilden. Die Rohre 105 dienen ferner dazu, den Abzug von Flüssigkeit von dem Boden der Verdampferstufe 1 auszuschalten und gestatten das Absetzen fester Stoffe, wie z.B_n Korrosionsprodukten.The overflow tubes 105 extend over the wall 72b and are covered by steam caps 107 spaced from the tops of the tubes 105. The lower ends of the steam caps 107 extend down under the tops of the tubes 105 and below the surface of the Feed water 92a to form a vapor seal between the evaporator stages. The tubes 105 also to turn off the withdrawal of liquid from the bottom of the evaporator stage 1 are used and allow the settling of solids, such as _n corrosion products.

ünkonzentriertes Speisewasser wird dem Verteilungstrog 104 durch ein Speisewasserrohr 106 zugeführt, das von dem der StufeUnconcentrated feed water is fed to the distribution trough 104 fed through a feed water pipe 106 which is separated from that of the stage

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zugeordneten Wasserkasten 81 ausgeht. Das Rohr 106 kann mehrere kleine Düsen 109 aufweisen, die in Längsrichtung angeordnet und nach unten ausgerichtet sind₀ Der Verteilungstrog 104 ist mit mehreren kleinen Öffnungen 108 versehen, die das Speisewasser über die Verdampferrohre gleichmäßig verteilen. Eine Durchflußöffnung 107 in dein Rohr 106 regelt die Strömung des Speisewassers so, daß eine dünne Flüssigkeitsschicht auf der Außenfläche der Röhren aufrechterhalten wird, ohne die Benetzungserfordernisse zu überschreiten. Ferner ist die Menge des durch das Rohr 106 eingespritzten Speisewassers etwa gleich der Menge des in der Stufe 1 verdampften Wassers und gleicht die Erhöhung der Röhrenfläche zwischen den Stufen 1 und 2 aus, wodurch die Röhren in aufeinanderfolgenden Stufen wirkungsvoll benetzt werden. Ein entsprechender Speisewassertrog 104 und ein Rohr 106 sind jedem Wänneaustauscherröhrenbündel 31 jeder Stufe zugeordnet.associated water tank 81 goes out. The tube 106 may have a plurality of small nozzles 109 which are disposed longitudinally and oriented downwards ₀ The distribution trough 104 is provided with a plurality of small openings 108 that distribute the feed water through the evaporator tubes uniformly. A flow opening 107 in the tube 106 regulates the flow of the feed water so that a thin layer of liquid is maintained on the outer surface of the tubes without exceeding the wetting requirements. Furthermore, the amount of feed water injected through pipe 106 is approximately equal to the amount of water evaporated in stage 1 and compensates for the increase in the pipe area between stages 1 and 2, effectively wetting the pipes in successive stages. A corresponding feed water trough 104 and tube 106 are associated with each heat exchanger tube bundle 31 of each stage.

Das unverdampfte Speisewasser aus jeder Verdampferstufe wird in ähnlicher Weise der nachfolgenden Stufe zugeführt und mit unkonzentriertem Speisewasser vermischt. Bei seinem Durchgang durch die verschiedenen Stufen der Anlage wird das Speisewasser immer konzentrierter, da sein Wasserbestandteil in den verschiedenen Stufen verdampft wird. Die Sole sammelt sich am Boden der Stufe 7 und wird dann durch eine Solenpumpe IO9, siehe Fig. 1, durch ein Rohr 110 in die über der Stufe 8 angeordnete Kammer gepumpte Das Kaskadieren des Speisewassers wird dann durch die Stufen 8 bis 15 fortgesetzt, wobei die in der Stufe 15 gesammelte unverdampfte Salzsole ausgestoßen wird.The unevaporated feed water from each evaporator stage is fed to the following stage in a similar manner and with non-concentrated Mixed feed water. As it passes through the various stages of the system, the feed water becomes always more concentrated, as its water component is evaporated in the various stages. The brine collects at the bottom of the Stage 7 and is then by a brine pump IO9, see Fig. 1, The cascading of the feed water is then pumped through a pipe 110 into the chamber located above the stage 8 Stages 8 to 15 continued, with the unevaporated brine collected in stage 15 being expelled.

Wenn das Speisewasser 92a aus dem Verteilertrog 104 auf die Wärmeaustauscherröhren 31-2 in der Verdampferstufe 2 herabtropft, kondensiert ein Teil des Dampfes in den Röhren und sammelt sich in der Destillatkammer 32-2 am Auslaß dieses Röhrenbündels. Der übrige Teil des Dampfes wird an der Außenfläche der Vorerwärmerröhren 26 und 27 kondensiert, die in der Kammer 32-2 angeordnet s ind οWhen the feed water 92a from the manifold 104 to the heat exchanger tubes 31-2 drips down in the evaporator stage 2, some of the vapor condenses in the tubes and collects in the distillate chamber 32-2 at the outlet of this tube bundle. The remaining part of the steam is on the outer surface of the preheater tubes 26 and 27 condensed, which are arranged in the chamber 32-2 ο

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Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird bei Verwendung einer Dampftemperatur von 120° C das Speisewasser in dem Vorerwäriner auf eine Temperatur von etwa 110° in den vierzehn vorhergehenden Stufen und auf etwa 115 C durch den Dampf in der Stufe I erwärmt« Die Temperatur des Dampfes und des Speisewassers, die von der Stufe 1 zu der Stufe 2 gelangen, beträgt etwa 113° C, und dieses Speisewasser wird mit Wasser aus dem Vorerwärmer 26 mit etwa 110° C vermischt. In entsprechender Weise beträgt die Temperatur des die Stufe 2 verlassenden V/asser s und Dampfes etwa 110° C, und dieses Wasser wird in der Stufe 2 mit Wasser mit einer Temperatur von etwa 105 P vermischt. Die Temperatur jeder nachfolgenden Stufe ist niedriger, und die unverdampfte Salzsole in der Stufe 15 hat eine Temperatur von etwa hO° C.In the preferred embodiment of the invention using a steam temperature of 120 ° C, the feed water in the preheater is heated to a temperature of about 110 ° in the fourteen preceding stages and to about 115 ° C by the steam in stage I. The temperature of the steam and the feed water passing from stage 1 to stage 2 is about 113 ° C, and this feed water is mixed with water from the preheater 26 at about 110 ° C. Correspondingly, the temperature of the water and steam leaving stage 2 is approximately 110 ° C., and this water is mixed with water at a temperature of approximately 105 ° C. in stage 2. The temperature of each subsequent stage is lower, and the unevaporated brine in stage 15 has a temperature of about hO ° C.

Bs het sich herausgestellt, daß bei Temperaturen über etwa 107 C senkrecht angeordnete Wärmeaustauscherröhren einen größeren Wärmeaustausch-Wirkungsgrad pro Kosteneinheit liefern, als waagerecht angeordnete tfärmeaustauscherröhren_e Umgekehrt haben unter 107 C waagerecht angeordnete Röhren größeren Wärmeübertragungswirkungsgrad pro Kosteneinheit. Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung nutzt dieses Verhältnis aus, indem die Röhren 30 der mit einer Betriebstemperatur über 107 C arbeitenden Stufe 1 senkrecht ausgerichtet sind, während die Wärmeaustauscherröhren 31-2 bis 31-15 der übrigen Stufen waagerecht angeordnet sind. Es ist ersichtlich, daß, falls die Anlage mit höheren Temperaturen betrieben wird, weitere Stufen ebenfalls senkrecht angeordnet werden können,.Bs het been found that at temperatures deliver about 107 C vertically disposed heat exchanger tubes a greater heat exchange efficiency per unit cost than horizontally arranged tfärmeaustauscherröhren _e Conversely below 107 C horizontally arranged tubes greater heat transfer efficiency per unit cost. The preferred embodiment of the invention takes advantage of this relationship in that the tubes 30 of the working with an operating temperature above 107 C stage 1 are aligned vertically, while the heat exchanger tubes 31-2 to 31-15 of the other stages are arranged horizontally. It can be seen that, if the system is operated at higher temperatures, further stages can also be arranged vertically.

Es wird nunmehr Bezug auf die Fig_o 5 und 6 genommen. Jede Stufe kann mehrere Wärmeaustauseher-Röhrenbündel umfassen„ In Fig. 5 ist beispielsweise die Stufe 2 mit zwei Bündeln 31-2 und die Stufe 8 mit drei Bündeln 31-8 gezeigt. In Fig„ 6 ist die Stufe Ik mit sechs Bündeln 31-1^ gezeigt. Es ist ersichtlich, daß aufeinander-Reference is now made reference to Figures _o 5 and 6. FIG. Each stage can comprise several heat exchanger tube bundles. For example, in FIG. 5, stage 2 is shown with two bundles 31-2 and step 8 with three bundles 31-8. In FIG. 6, the stage Ik is shown with six bundles 31-1 ^. It can be seen that one another

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Stufen mit jeweils geringeren Temperaturen und Drücken arbeiten,, Es ist zweckmäßig, die Anzahl der Röhrenbündel in dieser Weise zu erhöhen, um den Raum für die Abgabe von Dämpfen in den Stufen mit geringeren Temperaturen und Drücken zu erhöhen. Dies wird durch die kreisförmige Anordnung der Wärmeaustauscherröhrenbündel auf, den verschiedenen Höhen des Gerätes erleichtert, wobei die waagerechten Bündel der Stufen 2 bis 15 radial zu der Achse des Mantels 70 verlaufen. Diese Ausrichtung der Wärmeaustauscherröhrenbündel gestattet es, daß sämtliche Wärmeaustauscherröhrenbündel Dampf direkt auf die Vorerwärmungsröhren 22, 23, 24, 25, 26 und 27 abgeben, die in den entsprechenden Kondensatkammern 32 angeordnet sind. Ferner wird durch die radiale Anordnung der tfärmeaustauscherröhrenbündel eine Herabsetzung des Volumens der Heizdämpfe erleichtert, wenn der Heizdampf von den Einlaßenden der Bündel zu den Auslaßenden der Bündel strömt, die in_der Mitte der kreisförmigen Anordnung in die entsprechenden Kondensatkammern 32 münden_o Stages operate at lower temperatures and pressures, respectively. It is advisable to increase the number of tube bundles in this way in order to increase the space for the emission of vapors in the stages with lower temperatures and pressures. This is facilitated by the circular arrangement of the heat exchanger tube bundles at the various heights of the device, the horizontal bundles of steps 2-15 extending radially to the axis of the shell 70. This orientation of the heat exchanger tube bundles allows all of the heat exchanger tube bundles to deliver steam directly to the preheat tubes 22, 23, 24, 25, 26 and 27 located in the respective condensate chambers 32. Furthermore, the radial arrangement of the heat exchanger tube bundles facilitates a reduction in the volume of the heating vapors when the heating steam flows from the inlet ends of the bundles to the outlet ends of the bundles, which open into the corresponding condensate chambers 32 in the center of the circular arrangement _{or the like}

Die jedem waagerechten Wärmeaustauscherröhrenbündel der Stufen 2-15 zugeordneten Speisewasser- und Dampftrennkammern sind einander im wesentlichen gleich, und deshalb wird nur die Kammer beschrieben, die einem der Jlöhrenbündel der Stufe 2 zugeordnet isto Wie in den Fig. 2, 4 und 7 gezeigt ist, trennen eine senkrechte Stirnwand 113 bzw. eine Teilseitenwand 114 die Speisewasserkammer 115 von dem durch den Pfeil 95 bezeichneten Dampf, der aus der Stufe 1 eintritt, bzw_o von dem durch den Pfeil 117 bezeichneten Dampf, der in die Stufe 2 austritt_o Ferner trennt eine Bückwand die Speisewasserkammer von der Kondensatsammeikammer 37~²· Ein zweites Paar Seitenwände 120 ist im Abstand von dem Heizröhrenbündel 31-2 angeordnet und verläuft senkrecht zwischen den Trennwänden 72b und 72cο Ferner verlaufen zwei Entfeuchterelemente entlang den Seiten des Röhrenbündels 31-2 und zwischen den unteren Enden der Wände 114 und der Seitenwände 120. Diese Entfeuchterelemente 124 können von der in der Technik bekannten Art sein, wie ZcB. von der Monel—Drahtmaschenart oder Haken— und Flügelseparatoren.The feed water and steam separation chambers associated with each horizontal heat exchanger tube bundle of stages 2-15 are substantially the same and therefore only the chamber associated with one of the stage 2 tube bundles will be described. As shown in FIGS. 2, 4 and 7, separating a vertical front wall 113 and a partial side wall 114, the feed water chamber 115, or _o from the direction indicated by the arrow 117 vapor exiting the stage 2 separates from the direction indicated by the arrow 95. steam which enters from the step 1 _o Furthermore, a Back wall of the feed water chamber from the condensate collection chamber 37 ~ ² A second pair of side walls 120 are arranged at a distance from the heating tube bundle 31-2 and run vertically between the partition walls 72b and 72cο Furthermore, two dehumidifying elements run along the sides of the tube bundle 31-2 and between the lower ones Ends of walls 114 and side walls 120. These dehumidifying elements 124 can be of the type described in Tech nik known type, like ZcB. of the Monel-wire mesh type or hook-and-wing separators.

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Venn das Speisewasser 92a von dem Verteilungstrog 1(M auf das llöhrenbiindcl 31-2 tropft ₉ wird ein Teil verdampft, während der liest in dem Dampftrennraum 121 unterhalb des llöhrenbündels gesammelt wird. Der Dampf 117 bewegt sich von dem Jieizrb'hrenbiindel 31-2 nach außen in Richtung auf die Seiteriwände 120 und dann nach oben durch die Entfeuchtereleiaente 12Ί und dann nach vorn um den Kanal 96, bevor er in das obere Ende des Kanals 96a der Stufe 3 gelangt.When the feed water 92a from the distribution trough 1 (M drips onto the pipe bundle 31-2 ₉ a part is evaporated, while the read is collected in the steam separation space 121 below the pipe bundle. The steam 117 moves from the pipe bundle 31-2 outward in the direction of the side walls 120 and then up through the dehumidifying elements 12Ί and then forward around the channel 96 before it reaches the upper end of the channel 96a of the stage 3.

V.'ie in Fig. 2 gezeigt ist,'kann ein liohr 124 vorgesehen sein, um das in der Kammer 32-2 der Stufe 2 gesammelte Destillat in die Destillatkammer 32-8 der Stufe 8 zu leiten, wo ein Teil durch sofortige Verdampfung in Dampf umgewandelt wird und dann auf den Wärmeaustauschorrohren 22, 23 und 2>t kondensiert, um mit dem aus dieser Stufe gewonnenen Wasser vereinigt zu werden» Das in der Stufe 8 gesammelte Kondensat wird dann seinerseits in den aufeinanderfolgenden Stufen 9 bis 15 weiter «ach unten gespült. Untsprechende Jiohre wie z.li. das Rohr 125, das die Destillatssaimnelkammern 32-3 und 32-9 verbindet, leitet das Destillat von deu Stufen 5 bis 7 ^zu den Stufen 9 bis 15·As shown in Fig. 2, a tube 124 may be provided to direct the distillate collected in chamber 32-2 of stage 2 into distillate chamber 32-8 of stage 8, where a portion is instantly evaporated is converted into steam and then condensed on the heat exchanger tubes 22, 23 and 2> t in order to be combined with the water obtained from this stage "The condensate collected in stage 8 is then in turn further in the successive stages 9 to 15" oh flushed down. Unspeakable years such as the pipe 125, which connects the distillate tank chambers 32-3 and 32-9, conducts the distillate from stages 5 to 7 ^to stages 9 to 15 ·

Die senkrecht angeordneten Vorheizröhronanordmmgeu für das opeisewasser, die das Speisewasser zu jeder Stufe leiten, verlaufen ununterbrochen durch alle Stufen mit niederen Temperaturen, um eine wirkungsvolle und wirtschaftliche Einrichtung zur Vorerwärmung des Speisewassers zu bilden, und erfordern geringere Pumpkraft, als herkömmliche Vorheizanordnungen, die in Mehrstufenanlagen dieser Art verwendet werden« Ferner erfordert diese Anordnung weniger Raum, als waagerecht angeordnete Vorheizanordnungen, und gestatten daher kleinere Gesamtabinessungen des Außenmantels des Gerätes„ Ferner ermöglicht diese Anordnung der Vorheizanordnungen in der Mitte der Konstruktion zusammen mit der radialen Ausrichtung der waagerechten lfärmeaustauschröhrenbündelj daß mehrere derartiger Bündel in einer einzigen Stufe Dampf auf alle Vorheizröhren ausstoßen können, die durchThe vertically arranged Vorheizröhronanordmmgeu for the feed water that feeds the feed water to each stage uninterrupted through all stages with low temperatures to provide an effective and economical device for preheating of the feed water and require less pumping power than conventional preheating arrangements used in multi-stage systems can be used in this way «Furthermore, this arrangement requires less space than horizontally arranged preheating arrangements, and therefore allow smaller overall dimensions of the outer casing of the device the preheating arrangements in the center of the construction together with the radial alignment of the horizontal bundles of heat exchange tubes that several such bundles in a single stage can expel steam to all of the preheat tubes passing through

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diese Stufe verlaufen. Ferner ermöglicht diese Ausrichtung der Vorheizröhren 22 bis 27 ein Säure- und Phosphatbehandlungssystem für das Speisewasser.pass this stage. Furthermore, this alignment enables the Preheat tubes 22-27 an acid and phosphate treatment system for the feed water.

Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform des Speisewasserverteilungssystems, bei dem jedes ilohr 105 mit einer geeigneten Sprühdüse 130 an seinem unteren Ende versehen ist. Der Druckunterschied zwischen den Stufen, der sich mit der Temperatur nach unten von etwa 0,35 kg/cm zwischen den Stufen 1 und 2 auf etwa 0,035 kg/cm" zwischen den Stufen i't und 15 ändert, drückt das Speisewasser 95 durch die Düse 130, aus der es als ein feiner Sprühregen austritt. Das ausgesprühte Speisewasser aus der vorhergehenden Stufe, das aus den Düsen 130 austritt, mischt sich mit dem aus den Düsen 109 des uohrs 106 ausgesprühten zusätzlichen Speisewasser. Auf diese Weise wird ein Vermischen dejj Speisewassers übe-r den Wärmeaustauschröhrenbündeln jeder Stufe ohne den Verteilungstrog LOh erzielt. Dieses aus den Düsen 109 und 130 ausgesprühte /ässer bewirkt die Bildung einer dünnen Speisewasserschicht auf den einzelnen Röhren der wärmeaus tauscherröhreiibündel.Figure 8 shows another embodiment of the feed water distribution system in which each tube 105 is provided with a suitable spray nozzle 130 at its lower end. The pressure difference between the stages, which changes with the temperature down from about 0.35 kg / cm between stages 1 and 2 to about 0.035 kg / cm "between stages i't and 15, pushes the feed water 95 through the Nozzle 130, from which it emerges as a fine spray. The sprayed feed water from the previous stage, which exits the nozzles 130, mixes with the additional feed water sprayed from the nozzles 109 of the tube 106. In this way, the feed water is mixed above the heat exchange tube bundles of each stage without the distribution trough LOh. This water sprayed from the nozzles 109 and 130 causes the formation of a thin feed water layer on the individual tubes of the heat exchange tube bundle.

Während die Erfindung im Hinblick auf ein besonderes Destilliergerät offenbart worden ist und während ferner nur ein einziges iuisführungabeispiel der Erfindung gezeigt und beschrieben worden ist, ist die Erfindung dennoch nicht darauf begrenzt, sondern nur durch den Rahmen der nachfolgenden AnsprüchenWhile the invention in terms of a particular still and while only a single embodiment of the invention has been shown and described however, the invention is not limited thereto but only by the scope of the following claims

3 0 9 8 15/0 8623 0 9 8 15/0 862

Claims

Vk TENTANS PliÜCilE

1. Evaporator, the several successive evaporation stages, wherein each stage a plurality of: having ärmeaustauscherröhrenbtindel to bring serve to _9, a feed liquid and a vapor in a heat exchange relationship with each other so that a portion of the feed liquid is evaporated and at least part of the steam condenses, with a feed water distribution device by means of which the unevaporated part of the feed liquid from each stage is fed to the heat exchanger tubes of the next stage, and with a steam distribution device by means of which the evaporated part of the feed liquid generated in each stage is used as the steam to the heat exchanger tubes of the next stage Stage is sent, characterized in that each .lärnieaustauscherröhrenbündel each stage has a steam inlet end and a steam outlet end, and that the Wärmeaustauscherrb'hrenbündel are arranged substantially horizontally and substantially in a radial direction direction to a vertical axis, with their exit ends facing the axis.

2. Evaporator according to claim 1, characterized in that the ^ ärmeaustauschröhren at least a first stage of the successive stages are arranged so that the individual warning exchanger tubes are substantially perpendicular, and that the heat exchanger tubes of the other stages are arranged in such a way are that the individual heat exchanger tubes run essentially horizontally.

3. Evaporator according to claim 2, characterized in that the heat exchanger tubes of the first stage around a middle Core are arranged, a feed liquid preheating device runs in a vertical direction through this core to feed

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directing the '.ärmeaustituscherröhren liquid to the upper end, so that-it flows along the surface downward, and is a device provided _p · gelextet is on the other surface of the heat exchanger tubes by means of which steam.

4t. Evaporation according to claims 1 or 2, characterized in that that the feed liquid distribution device on the feed liquid in a relatively thin layer the outer surfaces of the horizontally arranged -..- heat exchanger tubes and the steam distribution device distributes the steam into the interior of the tubes.,

5. Evaporator according to claim A _t, characterized in that the feed liquid preheating unit runs one after the other through the individual stages and in '^ Uhe the outlet end of the horizontally arranged Yiärmeaus exchange err tubes runs in order to condense the uncondensed part of the steam emerging therefrom »

6. Evaporator according to claim 5j, characterized in that successive evaporator stages arranged one below the other * are and the Vorerwärimmgseinrichtung runs vertically and runs uninterrupted through at least two adjacent steps.

7ο evaporator according to claims ^z i, "5 or 6, characterized in that the feed liquid distribution device comprises means by which an additional amount of feed liquid supplies the heat exchanger tubes of each stage in sufficient quantity to maintain a thin liquid layer on their surfaces.

8c evaporator according to claims h, 5 or 6, characterized in that means are provided for distributing an additional amount of liquid from the feed liquid preheating device to each stage in an amount sufficient to apply a thin layer of liquid to the heat exchanger.

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tubes of the further stages to maintain, and that the cross-sectional size of the feed water preheater successively in each stage becomes smaller in proportion to the additional amount of feed liquid.

9. evaporator according to claim 8, characterized in that the several successive stages are arranged one below the other in a vertical row and are enclosed by a housing and that partitions are substantially horizontal between the steps to provide a liquid and vapor barrier therebetween to build,

10. Evaporator according to claim 9ι, characterized in that the housing is substantially cylindrical, a vertical partition extends diagonally through the vessel, a first number successive steps are arranged in a vertical row on one side of the partition wall and a second number of successive ones Steps are arranged in a vertical row on the other side of the partition, with the steps are arranged from top to bottom according to the decreasing boiling pressure.

11. Evaporator according to claim 10, characterized in that a third stage group under the first and second stage is arranged, and that each step of the third group occupies the entire horizontal dimension of the housing, each step the third group from top to bottom consecutively has a lower sjfile pressure than the lowest stage of the second stage group, and that the first stage is perpendicular to the first and second Stage group is arranged.

12 «evaporator according to claim 11, characterized in that a collecting device for collecting the unevaporated feed liquid is provided in each stage, the feed liquid distribution device includes a trough, de.r over the heat exchanger tubes each stage and under the collection facility

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the previous stage is arranged ₉ and pipes run through the horizontal partitions in order to conduct the unevaporated feed liquid from one stage to the distribution trough of the next stage «,

13 · evaporator according to claim 12, characterized in that the temperature of the feed liquid in the first stage is more than 10 ^ 5.4 ° C »

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