DE2600398A1

DE2600398A1 - Verfahren und vorrichtung zum destillieren von rohwasser

Info

Publication number: DE2600398A1
Application number: DE19762600398
Authority: DE
Inventors: Jakob Dr Ing Hoiss
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-01-07
Filing date: 1976-01-07
Publication date: 1977-07-14
Also published as: DE2600398C2; SE7614030L; GB1542473A; FR2337693A1; CH619908A5; FR2337693B1; ATA941876A; CA1095454A; JPS5636991B2; US4585524A; JPS5285977A; AT353193B

Description

Patentanwalt Dipl.-Ing. JÖRN FUHLENDORF 7016 Gerungen 2, Fritz-von-Graevenitz-Str. 42, 07156/22100

Anmelder: "··

Dr.-Ing. Jakob Hoiß

8000 München 50 P 125 -

Waldhornstraße 31 29. Dez. 1975

Verfahren und Vorrichtung zum Destillieren von Rohwasser

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Destillieren von vorzugsweise entsalztem und entmineralisier'tem Rohwasser nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 14.

Zwei Beispiele der heute am allgemeinsten benutzten Verfahren, bzw. Vorrichtungen seien im folgenden erwähnt und kurz beschrieben.

Unter dem gebräuchlichen Namen der Thermokompression wird das Rohwasser durch ein oder mehrere Wärmeübertrager möglichst bis zur Siedetemperatur vorgewärmt» In einem anschließenden Verdampfer wird der Destillatdampf erzeugt. Um seine VerdampfungsenUralpie energetisch zu nutzen., wird er von einem Verdichter angesaugt und in ihm auf ein höheres Druekniveau gebracht. Dies hat zur Folge, daß ebenfalls die Temperatur des Dampfes ansteigt, und daß er somit als Heiamedium für den oben erwähnten Verdampfer benutzt werden kann. Das dort entstehende Destillat wird über die Wärmeübertrager püekgekühlt und erwärmt: dabei das Rohwasser. Bezogen auf den Destillatpreis ist das Verfahren wirtschaftlich.

Nachteilig hieran ist, daß durch dieses Vorgehen das zu gewinnende Destillat durch den Verdichter (im weiteren Wärmepumpe genannt)

7Q9828/04B7

geführt wird. Diese Wärmepumpe besitzt drehende Teile, welche nach außen abgedichtet werden müssen. An dieser Stelle gelangen bevorzugt Keime bakterieller Natur, Schmierstoffe und Materialabrieb ins Destillat. Ein weiterer Nachteil ist, daß alle Wassertröpfchen, welche mit dem Destillatdampf durch die Wärmepumpe befördert werden, das Destillat verunreinigen.

Unter dem gebräuchlichen Namen Thermodrive wird der Dampf mittels Fliehkraft von den Wassertröpfchen gereinigt. Die Verdampfung erfolgt dabei in einem Drallrohr, wobei der Dampf eine Fliehkraftreinigung erfährt. Ein bekanntes Verfahren bzw. eine bekannte Vorrichtung dieser Art ist z.B. in .DT-OS 2 219 650, Fig. M- und Fig. 5 beschrieben.

Die Energierückgewinnung erfolgt dabei im wesentlichen durch Mehrstufenverdampfung (DT-OS 2 219 6 50, Fig. 2), wobei das Rohwasser in mehreren hintereinander angeordneten Kodensatoren vorgewärmt wird. In einem ersten Verdampfer verdampft dieses unter einem bestimmten Druck (in der Regel 3-7 bar Oberdruck) nur teilweise. Der nicht verdampfte Teil verdampft im nächstfolgenden Verdampfer bei geringerem Druck ebenfalls nur teilweise. In der letzten Stufe verdampft der letzte Teil des Rohwassers. Der Destillatdampf der 1. Stufe dient der 2. Stufe als Heizmedium, der der 2. Stufe dient der 3. Stufe als Heizdampf usw. Der Destillatdampf der letzten Stufe wird über eine Wärmepumpe der 1. Stufe als Heizmedium zugeführt. Das entstehende Destillat ist, falls die Verdampfer'Fliehkraftabscheider in Form von Drallrohren besitzen, reiner als bei alleiniger Thermokompression. Dadurch, daß jedoch in der letzten Stufe die Wärmepumpe eingesetzt wird, kann das Destillat durch sie verschmutzen. Wird ohne Wärmepumpe gearbeitet, so verteuert sich das Destillat im Preis, da mit Fremdenergie gearbeitet werden muß.

709828/0467

Die beiden genannten Verfahren bzw. Vorrichtungen erzeugen im ersten Fall Destillat mit ungenügender Reinheit, im zweiten Fall, d.h. bei Verwendung der Fliehkraftreinigung und der Mehrstufenverdampfung ohne Wärmepumpe (dann muß zusätzlich gekühlt werden)_; verteuert sich das Destillat wesentlich.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, das die Nachteile des bekannten Verfahrens bzw. der bekannten Vorrichtungen vermeidet und mit dem bzw. mit der bei geringerem Gestehungspreis ein Destillat höherer Reinheit bzw. Qualität erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch* die im Kennzeichen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 14 angegebenen Merkmale gelöst.

Wirtschaftliche Erwägungen, wie steigende Energiekosten und Verknappung von Kühlwasser haben zu einem neuen Verfahren, bzw. einer neuen Vorrichtung zur Destillation von vorzugsweise entsalztem und entmineralisiertem Rohwasser geführt. Darin wird aus Kostenerwägungen zur Energierückgewinnung nur die Wärmepumpe eingesetzt. Sie ist jedoch in einem Sekundärkreislauf angeordnet, so daß das zu gewinnende Destillat in einem gesonderten"Kreislauf ohne bewegte Teile geführt wird. Die Dampfreinigung erfolgt vorzugsweise innerhalb eines Zyklons, welcher durch eine entstehende Druckdifferenz in diesem Zweikreissystem betrieben wird. Ebenfalls sind bevorzugt wi
Dampf eingefügt.

sind bevorzugt weitere Vor- bzw. Nachreinigungsstufen für den

Durch die Erfindung sind also zwei räumlich voneinander getrennte Systeme geschaffen, die lediglich wärmetechnisch miteinander in

709828/0467

Wirkverbindung stehen, so daß das Prinzip der Energierückgewinnung durch eine Wärmepumpe in vollem Umfange verwirklicht werden kann, ohne daß die Qualität des Destillats darunter leidet. Dies ist deshalb möglich, weil der Verdichter der Wärmepumpe in dem Sekundärkreislauf, der nur der Energieübertragung und -rückgewinnung dient, angeordnet werden kann, so daß das Primärsystem, in welchem das Destillat erzeugt wird, vollkommen ohne bewegte Teile auskommen kann. Das erzeugte Destillat ist nicht nur von hoher Reinheit, sondern aufgrund der Energierückgewinnung durch die Wärmepumpe besonders preisgünstig herzustellen. Die beiden räumlich voneinander getrennten Systeme bzw. Kreisläufe sind derart ineinander verschachtelt und beeinflussen sich wärmemäßig gegenseitig, daß das gewonnene bzw. erzeugte Destillat bis zu einer Temperatur von etwa 40⁰C abgekühlt werden kann. Dadurch ist eine Kühlung und ein Wärmeverlust durch Ableiten der Wärme mittels Kuhlwasser nur. in sehr geringem Maße vorhanden. Ist die erfindungsgemäße Vorrichtung einmal in Betrieb bzw. läuft das erfindungsgemäße Verfahren einmal ab, so ist außer der mechanischen Energie für den Verdichter keine Energie mehr zuzuführen. Im Falle , daß aus verdichtertechnischen Gründen dieser nicht dia Gesamtenergie im stationären Betrieb liefert, braucht von"außen nur eine sehr geringe Wärmeenergie zugeführt werden, welche im wesentlichen lediglich die Wärmeverluste zu decken hat bzw. diejenige Leistung aufbringen muß, die notwendig ist, um das im Prozeß'' vorgewärmte Rohwasser an den Siedepunkt heranzuführen. Die gesamte, wesentlich höhere Verdampfungsenergie dagegen wird von der Wärmepumpe aufgebracht.

Wird das neue Verfahren bzw. die neue Vorrichtung in allen Funktionselementen räumlich unterteilt, so besteht die Möglichkeit , bei Parallelbetrieb Einfachdestillat großer Menge oder bei Hintereinanderschaltung Mehrfachdestillat höchster Reinheit zu erzeugen. Dabei wird nur eine Wärmepumpe benötigt. Diesen Vorteil bietet nur das Zweikreissystem. ;

709828/0467

Im vom Primärsystem räumlich getrennten Sekundärkreislauf kann zur Energieübertragung dasselbe Medium wie im Primärsystem, nämlich Rohwasser, verwendet werden. Dies hat den Vorteil, daß die Vorrichtung das für die Energieübertragung notwendige Medium selbst erzeugen kann, so daß auch im Sekundärkreislauf die sonst bei normalem Wasser üblichen Kalkablagerungen u.dgl. vermieden sind. Es ist aber auch möglich, im Sekundärkreislauf ein anderes Medium als im Primärsystem, beispielsweise halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie sie unter dem Warenzeichen "Frigen" bekannt sind, zu verwenden. Dieses als Kühlmittel verwendete Medium hat den Vorteil, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelsübliche Verdichter verwendet werden können. Während im letzteren Falle der Verdichter das Medium beispielsweise von etwa 7 bar auf etwa 20 bar unter einer Temperaturerhöhung von 100 auf 120⁰C verdichtet, was hinsichtlich des Verdichters konstruktiv keine Schwierigkeiten bereitet, ist demgegenüber Wasserdampf bisher in diesem Verfahren'nur um etwa 0,1 bis 0,2 bar verdichtet worden, was einer Temperaturerhöhung von nur etwa 5°C entspricht. Um eine höhere Verdichtung zu erreichen, wurde in bisher üblicher Weise zunächst die Flüssigkeit verdichtet und diese dann verdampft, was jedoch für den Betrieb einer diesbezüglichen Wärmepumpe nicht sinnvoll ist. Gemäß der Erfindung wird zweckmäßigerweise der Wasserdampf von 1,0 auf etwa 1,4 bar (oder höher) verdichtet, was einer Temperatürerhöhung von etwa 99° auf etwa 108⁰C (oder höher), also nahezu der doppelten Erhöhung bei bisherigen Verfahren entspricht.

Zum Reinigen des Rohwasserdampfes können verschiedene Vorrichtungen einzeln oder in Kombination vorgesehen sein. Beispielsweise ist es möglich, den Dampf in einen ZjKLon zu leiten und dort mittels Fliehkraftabscheidung zu reinigen. Dabei genüg't zur Erteilung eines Dralls die Einleitung des Dampfes in radialer Richtung; ferner ist die Beschleunigung des Dampfes aufgrund der

709828/0467

zwischen dem Ausgang und Eingang des Zyklons herrschenden Druckdifferenz ausreichend. Ist der Zyklon innerhalb des Brüdenraums angeordnet, so ist es nicht notwendig, diesen außenwandig zu isolieren, da ohnehin keine Wärmeverlust entstehen. Aufgrund der Kinetik des Dampfes innerhalb des Zyklons und des anschließenden Kondensators besitzen dessen Wände dennoch eine geringe Temperaturdifferenz von etwa 1°C, welche dazu beiträgt, daß sich die durch Fliehkraft abgetrennten Wassertröpfchen an der Außenwand des Zyklons niederschlagen und in dessen Sumpf abfließen. Dieses Schmutzwasser kann entweder nach außerhalb abgeleitet oder in den Verdampfer zurückgeführt werden, wobei das letztere insbesondere zu Beginn eines Verfahrensablaufs durchgeführt werden kann. Der in dem Abflußrohr des isotherm gelagerten Zyklons herrschende hydrostatische Druck reicht dabei aus, daß das Abflußrohr - falls das Schmutzwasser in den Verdampfer zurückgeleitet wird als Dampfsperre wirkt, so daß Rohwasserdampf nicht unmittelbar durch das Abflußrohr in das Zyklon gelangen kann.

Um eine weitere Reinigung bzw. Vorreinigung des Rohwasserdampfes zu erreichen, kann dieser insbesondere vor dem Eintreten in den Zyklon mittels mindestens einer Ultraschallvorrichtung beschallt werden. Eine oder mehrere derartige Ultraschallquellen können im Bereich'des Zykloneintritts axial gerichtet und/oder am Umfang des Brüdenraumes radial gerichtet angeordnet sein. Durch die Ultrabeschallung wird erreicht, daß die fein disperg'ierten Wassertröpfchen im Dampf zu größeren Tröpfchen koagulieren, womit erreicht wird, daß der Abscheidegrad der Wassertröpfchen aus dem Dampf im anschließenden Zyklon erhöht wird.

Es ist ferner möglich, den Rohwasserdampf, beispielsweise nach Austreten aus dem Zyklon, quer durch eine oder mehrere stehende Ultraschallwellen zu führen. Derartige stehende Wellen können

709828/0467

durch einen oder« mehrere Ultraschallstrahler, denen Reflektoren, beispielsweise Hohlspiegel, gegenüberliegend angeordnet sind, erzeugt werden. Diese Strahler können zweckmäßigerweise im Tauchrohr des Zyklons angeordnet sein. Die stehenden Schallwellen besitzen dabei Schwingungsbäuche und -knoten, über denen ein Kanalsystem angeordnet ist, wobei jedem der Schwingungsbäuche bzw. -knoten ein einzelner Kanal zugeordnet ist. Dabei enthält derjenige Teil des Rohwasserdampfes, der über dem Schwingungsknoten abgeführt wird, mehr Tröpfchen, als derjenige Teil des Dampfes, der über-die Schwingungsbäuche entweicht. Dies bedeutet, daß der über den Schwingungsknoten abgeführte Dampf mehr Schmutz enthält und daher in den Verdampfer oder den Brüdenraum zurückgeführt werden kann, was ohne wesentlichen Energieverlust vor sich geht, worauf dieser Teil des Dampfes nochmals den Reinigungsprozeß durchläuft.

ι ;

Es ist aber auch möglich, den Rohwasserdampf in einem Elektrofilter zu reinigen, das zweckmäßigerweise ebenfalls im Tauchrohr des Zyklons oder auch an anderer Stelle im oder außerhalb¹des Brüdenraums angeordnet sein kann. Alle diese genannten Vorrichtungen zum Reinigen des Rohwasserdampfes können efazeln oder in Kombination hintereinander oder parallel vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, mehrerer solcher aus mehreren Vorrichtungen bestehende Reinigungszyklen hintereinander oder parallel anzuordnen. Dies hängt je nach der geforderten Reinheit des zu erzeugenden Destillats ab.

Die Anordnung der einzelnen Teile, insbesondere des Kondensators und des .Verdampfers kann in vielfältiger Weise erfolgen. Beispielsweise ist es möglich, den Kondensator und den Verdampfer unter Zwischenfügen des Brüdenraumes übereinander anzuordnen. Eine sehr klein bauende und kompakte Anordnung ergibt sich jedoch dann, wenn der Verdampfer und der darüber angeordnete Brüdenraum

7098 2 8/0467

- -er -

innerhalb des vorzugsweise etwa haubenfSrmig ausgebildeten, konzentrischen Kondensators angeordnet sind. Dies bedeutet gleichzeitig eine erhebliche Wärmeisolierung des Verdampfers und des Brüdenraums nach außen ohne zusätzliche Mittel. Dabei ist es zweckmäßig, sowohl den Verdampfer und den Zyklon als auch die Wärmetauscher zur Vorwärmung des Rohwassers innerhalb eines vorzugsweise zylindrischen Behälters anzuordnen, der mühelos in den Kondensator eingesetzt und wieder herausgenommen werden kann. Dadurch ist es möglih, sowohl die mit dem Destillat in Berührung kommende Innenwandung des Kondensators als auch die Außenwandung des zylindrischen Behälters zu behandeln, ggf. mit einem Wärmereflektor oder durch Plattierung oder Galvanisierung u.a. zu beschichten und ggf. einen Austa*s:h defekter Teile besser vornehmen zu können. Eine solche Ausführungsform kann insbesondere auch als Kleingerät Verwendung finden. Dabei ist es günstig, wenn zwischen der Wand des beispielsweise aus Glas bestehenden Behälters und dem Verdampfer ebenfalls Rohwasser an den Flüssigkeitsspiegel strömen kann, da sich dadurch eine vergrößerte Wärmeübergangsfläche für diesen ergibt.

Ein weiterer Vorteil des Zweikreissystems ist darin zu sehen, daß durch entsprechende Unterteilung der Wärmeaustauschflächen paralleler oder hintereinandergeschalteter Betrieb möglich ist. Der Parallelbetrieb deckt große Destillatmengen bei nur einfacher Destillation. Die Hintereinanderschaltung ermöglicht eine Mehrfachdestillation zur Erzeugung von noch höherer Destillatqualität bei kleineren Destillatmengen. Der Energierückgewinnungsprozeß benötigt dabei nur eine Wärmepumpe.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen:

709828/0467

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiels vorliegender ,Erfindung,

Fig. 2 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 eine Ausführungsform eines mit Ultraschallquellen bestückten Brüdenraumes,

Fig. Ua, b eine Aus führung s form eines siiit Ultraschallstrahlern bestückten Tauchrohres eines Zyklons schematisch in Ansicht bzw. Draufsicht,.und

Fig. 5 eine Ausführungsform eines mit einem Elektrofilter bestückten Tauchrohres eines Zyklons.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 11 zum Destillieren von entsalztem' und entmineralisiertem Rohwasser besitzt ein Primärsystem 12, in welchem das Rohwasser destilliert wird und welches keine bewegten Teile aufweist, und einen davon getrennten,¹ in sich geschlossenen Sekundärkreislauf 13 ₉ in welchem ein Medium strömt, das ausschließlich der Wärmeübertragung dient. Als Medium im Sekundärkreislauf 13 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls entsalztes und entmineralisiertes Rohwasser verwendet. Es versteht sich, daß auch vorzugsweise möglichst entkalktes normales Wasser verwendet werden kann.

Das zu destillierende Rohwasser wird beispielsweise aus einem Ionentauscher mit einer Temperatur von 25°C unter leichtem Oberdruck über eine Zulauf leitung 16, in vielcher ein Schwimmerschalters ein elektrisch gesteuertes Ventil 17 o.dgl. zum Erreichen' und Aufrechterhalten einer konstanten Füllhöhe der Vorrichtung 11 eingesetzt ist, einen ersten Wärmetauscher 18 und einem zweiten Wärmetauscher 19, die üblicher Bauart sind und nach dem Kreuzstromprinzip arbeiten, in das Primärsystem 12 eingeleitet. Dabei ist das Rohwasser am Ausgang des ersten Wärmetatschers

709828/046?

Λ.

beispielsweise auf etwa 34° und am Ausgang des zweiten Wärmetauschers 19 beispielsweise auf etwa 94 erwärmt. Vom zweiten Wärmetauscher 19 gelangt das Rohwasser in den Bodenraum 21 eines Verdampfers 22, in welchem eine Heizvorrichtung.2 3 vorgesehen ist. Die Heizvorrichtung 23 kann beispielsweise ein dampfdurchströmtes Rohr oder ein elektrischer Heizstab sein. Diese Heizvorrichtung braucht eigentlich nur so groß zu sein, daß sie das zuströmende erhitzte Rohwasser an dessen Siedetemperatur von etwa 105⁰C heranführt. Dies ist eine relativ geringe zuzuführende Wärmemengt, die im wesentlichen nur die Energie.verluste der gesamten Vorrichtung 11 ersetzen soll. Die Heizvorrichtung 2 3 ist jedoch vorzugsweise so groß dimensioniert, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch relativ schnell angefahren werden kann, was bedeutet, daß die Heizvorrichtung 23 allein das Rohwasser von etwa 2 5° auf Siedetemperatur erhitzen können muß. In einer Vielzahl von etwa vertikal und beispielsweise konzentrisch angeordneten Rohren 24 im Verdampfer 22, wobei auch Plattenwärmetauscher eingesetzt werden können, strömt das noch flüssige Rohwasser nach oben in den Brüdenraum 26, in welchem es verdampft wird. Die Verdampfung erfolgt dabei von einem knapp oberhalb des Endes des Verdampfers 22 angeordneten Flüssigkeitsspiegel Dabei gewährleistet die Wasserstandsregelung durch das Ventil 17 , daß das Abdampfen von einer stets gleichen großen Oberfläche erfolgt. Die Abdampfgeschwindigkeit liegt bei Werten,'die das Mitreßen von Tröpfchen vermeiden. ^:

Im Brüdenraum 26 besitzt der Dampf beispielsweise eine Temperatur von 105⁰C und es herrscht dort ein Druck von etwa 1,23 bar. Im Brüdenraum 26 ist mittig (oder eventuell außermittig) und konzentrisch zu ihm ein Zyklon 28 (oder eventuell mehrere) angeordnet, das an der Decke 29 des Brüdenraumes 26 befestigt ist

709828/0467

-It-

und in dem Brüdenraum 26 hängend oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 27 endet. Der Zyklon 28, der von bei der Gas-Feststoff-Trennung verwendeten Bauart ist, besitzt an seinem oberen Ende eine spiralig nach innen verlaufende, radiale Eintrittsöffnung 31, an seinem Boden eine mit einem Absperrventil versehene und nach außerhalb des Brüdenraums 26 führende Ablaufleitung 32 für das Schmutzwasser und ein Tauchrohr 33, das mittig oder eventuell außermittig und axial angeordnet ist urid vom Zykloninnenraum in einen über dem Brüdenraum 26 angeordneten Kondensator 34 reicht.

den

Bei Eintritt in mit konzentrischen Rohren versehenen Kondensator 3U, in welchem der Dampf wieder kondensiert, hat dieser eine Temperatur von beispielsweise etwa 102° und steht unter einem Druck von etwa 1,13 bar, so daß der Dampf aufgrund dieses Druckgefälles gegenüber dem Brüdenraum 26 durch den Zyklon 28 mit erheblicher Geschwindigkeit strömen kann. Durch den radialen Eintritt erfährt der Rohwasserdampf im Zyklon 28 einen Drall um die Längsachse des Zyklons 28, wodurch mittels Fliehkraft die im Dampf enthaltenen Tröpfchen, die Schmutzpartikel und dgl. enthalten, gegen die Innenwand 36 des Zyklons 28 geschleudert werden und sich dort niederschlagen. Diese Tröpfchen sammeln sich am Boden des Zyklons 28 und fließen durch die Ablaufleitung 32 nach außen ab.

Auf diese Wase ist das Rohwasser bzw. der Rohwasserdampf zu einem guten Teil gereinigt. Der Zyklon 28 ist aufgrund seiner mittigen Lage im Brüdenraum 26 nahezu adiabat gelagert, da praktisch keine WärmeVerluste entstehen und der Rohwasserdampf nach 'Durchtritt durch das Tauchrohr 33, dort etwa dieselbe Temperatur wie im Brüdenraum 26 besitzt. Aufgrund der Kinetik des Rohwasserdampfes besitzt die Innenwand 36 des Zyklons 28 dennoch eine um etwa 1° niedrigere Temperatur als der sie umgebende Brüdenraum 26 , so daß stets gewährleistet ist, daß sich die durch Fliehkraft abgeschiedenen Tröpfchen an der Innenwand niederschlagen. Der Zyklon 28

709828/0467

-MT-

kann im Bereich des Bodens Prallbleche oder dgl. besitzen, damit der durch das Tauchrohr 33 ausströmende Dampf die an der Innenwand abgelagerten Flüssigkeitsteilchen nicht wieder mitreißen kann. Der im Kondensator 34 kondensierte Rohwasserdampf fließt als Destillat mit beispielsweise einer Temperatur von 102 C ab, strömt durch den zweiten Wärmetauscher 19, in welchem es sich durch Wärmeabgabe auf etwa 40⁽
zu einer Füllanlage oder dgl.

durch Wärmeabgabe auf etwa 40° abkühlt, und durch den Ablauf 38

Der in sich geschlossene, ausschließlich der Wärmeübertragung und dem Wärmetransport dienende Sekundärkreislauf, der vom Primärsystem 12 räumlich getrennt ist, besitzt an seinem oberhalb des Kondensators 3H angeordneten Brüdenraum 41 entweder einen Einfüllstutzen, eine Anschlußmöglichkeit an einen Fremddampfnetz, oder, wie beim Ausführungsbeispiel dargestellt, eine mit einem Absperrventil 43 versehene und mit dem Brüdenraum 26^!des Primärsystems 12 verbundene Nebenschlußleitung 42. Dadurch'karm der Sekundärkreislauf 13, x^enn in ihm ebenfalls Rohwasser verwendet wird, unmittelbar durch das Primärsystem 12 beim Anfahren der Anlage gespeist werden. Ebenfalls kann vor Inbetriebnahme der Anlage über diese Leitung das Gesamtsystem bei höherer Temperatur sterilisiert werden. Dadurch ist zusätzlich ein schnelleres Aufheizen der Gesamtvorrichtung 11 möglich, und es ist ferner auf diese Weise möglich, das Medium für den Sekundärkreislauf 13 selbst herzustellen. Der im Brüdenraum 41 erzeugte Sekundärdampf von etwa 100⁰C und 1,0 bar strömt durch den fremdangetriebenen Verdichter 44 einer Wärmepumpe 46, die den Dampf auf etwa 1,4 bar verdichtet, wodurch sich eine Überhitzung des Dampfes'auf etwa 180⁰C-ergibt. (Die Oberhitzungstemperatur und damit auch die Verdichterleitung, kann durch Einspritzen von Wasser im Verdichtungsbereich niedriger gehalten werden). Die

709828/0467

-M-

-26 ·

Leitung 47, in der dfer Verdichter 44 angeordnet ist, mündet in den Verdampfer 22, aus dem der durch Wärmeabgabe an das Primär-Rohwasser auf etwa 108° abgekühlte kondensierte Sekuhdär-Dampf als Flüssigphase durch eine Leitung 48 ausströmt, den ersten Wärmetauscher 18 durchströmt und als etwa 99° heißes Sekundär-Rohwasser durch eine Leitung 49 in den Zwischenboden 50 des Kondensators 34 fließt, wo es durch Wärmeaufnahme vom Primär-Rohwasserdampf wieder verdampft und wieder" in den Brüdenraum 41 gelangt. Beim Ausführungsbeispiel sind der Kondensator 22₉ der Brüdenraum 26, der Kondensator 34 und der Brüdenraum 41 Übereinander innerhalb eines zylindrischen_s aufrecht stehenden Behälters angeordnet.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren bzw« der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt also eine körperliche Ineinanderschachtelung der beiden getrennten Systeme 12«, 13 derart, daß sie² sich wärmemäPig gegenseitig beeinflussen. So wizd im ersten Wärmetauscher das Rohwasser des Primärsystems 12 durch das kondensierte Medium des Sekundärkreislaufs 13 erwärmt₉ bevor dieses ausschließlich als Wärmeträger fungierende Sekundärmedium aufgrund der Kondensation , also der Wärmeabgabe des Primärrohwassers im Kondensator 34 verdampft. Um ein Verdampfen des Primärrohwassers im Verdampfer 22 ausschließlich durch das Sekundärmedium zu erreichen, wird das letztere durch die Wärmepumpe 46 auf ein höheres Temperaturniveau mit größerer Enthalpie angehoben₉ indem dessen Druck erhöht wird. Die dabei zur Verfügung stehende Wärmeenergie faun auf höheres Temperaturniveau gebracht), ist bei einer solchen Wärmepumpe etwa um die zugeführte mechanisch© Energie für den Verdichter 44 größer.-Aufgrund des geschlossenen Sekundärkreislaufs 13 wird praktisch keine Wärmeenergie ungenutzt abgeführt, wie es beispielsweise bei solchen Anlagen der Fall ist, die mit Kühlwasser arbeiten. Aufgrund der nach der Wärmepumpe zur Verfügung stehenden. Verdampfungsenergie ist es ggf. auch möglich, das

BB28/0487

aus dem zweiten Wärmetauscher 19 fließende heiße Rohwasser ohne Einschalten der Heizvorrichtung 23 zu verdampfen. Der Druck in einzelnen Teilen der gesamten Vorrichtung 11 beträgt etwa zwischen I₉O und 1,4 bar. Die Heizvorrichtung 23 kann beispielsweise auch so dimensioniert sein, daß sich die Anlage bei einem Druck von 2,5 bar Überdruck und einer Temperatur von 140 selbst sterilisieren kann.

Bei der' in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung 11' eine weitergehende apparative Ineinanderschachtelung und kompakte Bauweise. Während beim ersten Ausführungsbeispiel Verdampfer 22, Brüdenraum 26, Kondensator 34 und Brüdenraum 41 etagenweise übereinander angeordnet sind, sind bei diesem Ausführungsbeispiel der Verdampfer 22' und der Brüdenraum 26' des Primärsystems 12 innerhalb eines beispielsweise zylindrischen Behälters 51 angeordnet, der von einem etwa topfförmigen Element 52 haubenförmig umgeben ist, welches den Kondensator 34' und den Brüdenraum 41' des Sekundärkreislaufs 13 enthält. Der Verfahrensablauf, d.h. der DestillationsVorgang und die Wärmeübertragung innerhalb der Vorrichtung 11' ist derselbe wie bei der Vorrichtung 111 jedoch ist die Anordnung der einzelnen Teile räumlich zueinander von der der Vorrichtung 11 verschieden. Im Boden 53 des Behälters 51 mündet die Zulaufleitung 16' und die Ablaufleitung 38 für das entmineralisierte und entsalzte^zu destillierende Rohwasser bzw. für das erzeugte Destillat. Der oberhalb des Bodens 53 angeordnete Raum 54 im Behälter 51 bildet den ersten Wärmetauscher 18' mit einer vom Medium des Sekundärkreislaufs 13 durchflossenen Rohrschlange und den zweiten Wärmetauscher 19' mit einer vom Destillat durchflossenen Rohrschlange, in welcher eine Drossel 58 eingebaut ist. Oberhalb des Raumes 54 ist der Verdampfer 22' angeordnet,

709828/0467

der aus konzentrisch zueinander» verlaufenden Rohren 61 für das Primärrohwasser besteht. Die Rohrboden 62₉ zwischen denen die Rohre 61 eingesetzt sind, sind so am Behälter 51 befestigt, daß das Rohwasser auch an der Behälterinnenwand nach oben an den Flüssigkeitsspiegel 27 strömen kann. Über dem Verdampfer 22⁸ ist der Zyklon 28 angeordnet, dessen Ablaufleitung 32' in den Verdampfer 22' zurückgeführt ist und unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 27 mündet. Auf diese Weise wird das aus dem Zyklon 28 kommende Schmutzwasser nochmals verdampft, also seine Wärmeenergie und seine Masse wieder verwertet. Dadurch, daß im Zyklon 28 nur ein geringfügig niederer Druck herrscht als im Verdampfer 22^!, steigt eine Flüssigkeitssäule aus Rohwasser in der Ablaufleitung 32 nach oben. Ihre Höhe entspricht dem Differenzdruck zwischen dem Verdampfer 22' und dem Zyklon 28. Sie wirkt als Sperre sowohl gegen den Dampf im Zyklon 28 und dem Rohwasser aus dem Verdampfer 22'. Das Tauchrohr 33 ₉ das die Decke 29' des Behälters 51 durchdringt und dort befestigt ist, mündet in den Zwischenboden'50' des Kondensators 34' im topfförmigen Element 52. Während der Zwischenboden 50' oberhalb des Behälters 51 angeordnet ist, umgeben die konzentrischen Rohre 64 des Kondensators 34* den Behälter 51 über dessen gesamte Höhe. An ihrem unteren Ende sind die konzentrischen' Rohre 64 über die Rohschlange des zweiten Wärmetauschers 19 mit dem Innenraum des Verdampfers 22' verbunden. Das sich unter dem 'Flüssigkeitsspiegel 68 befindliche Kondensat des Primärkreislau'fs (zwischenAußenwand des Behälters 51 und Innenwand des topfförmigen Behälters 52) wird durch die Rohrschlange des ersten Wärmetauschers 18' zum Destillatauslauf 38 geführt. Der Brüdenraum 41' des Sekundärkreislaufs befindet sich zwischen dem Zwischenboden 50' und der Decke 67 des topfförmigen Elements 52. Vom Brüdenraum 41' führt die mit dem Verdichter 44 versehene Rohrleitung 47 der Wärmepumpe 46 in den Innenraum des Verdampfers 22' des Sekuhdärkreislaufs 13. Aus Fig. 2 ist ferner der flüssigkeitsspiegel 68 des kondensierten Rohwasser (= jetzt das z\i gewinnende

709828/0467

• to.

Destillat) und der Flüssigkeitsspiegel 69 des kondensierten Frigen des Sekundärkreislaufs ersichtlich. Als Medium im Sekundärkreislauf 13' wird bei diesem Ausführungsbeispiel ein Kältemittel, nämlich halpgenierte Kohlenwasserstoffe, beispielsweise das unter dem Warenzeichen "Frigen" bekannte verwendet. Dieser Wärmeträger verdampft unter einem Druck von etwa 9 bar bei etwa 100 C und wird durch die Wärmepumpe 46 unter einer Temperaturerhöhung von etwa 20° auf etwa 20 bar verdichtet.

Der Behälter 51 besteht vorzugsweise aus Slas und kann ggf. an seiner Außenwandung mit einem reflektierenden Medium beschichtet werden, so daß ein möglichst geringer Wärmeaustausch zwischen dem Behälter 51 und dem topfförmigen Element 52 besteht. Der Behälter 51 ist von unten in das topfförmige Element 52 passend eingeschoben und mittels Flansche 71 an ihm befestigt. Eine Zusatzheizvorrichtung muß aufgrund der gegenseitigen Wärmeisolierung nicht unbedingt vorgesehen sein.

Gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Brüdenraum 26, 26' an seiner Decke 29, 29' eine oder mehrere im Abstand angeordnete und den Zyklon 28 umgebende Ultraschallquellen 72, die axial nach unten gerichtet sind und den im Gegenrichtung aufströmenden Dampf beschallen. Im Brüdenraum 26, 26' können stattdessen oder zusätzlich eine oder mehrere, strichpunktiert angedeutete weitere Ultraschallquellen 73 an der Innenwandung seines Mantels angeordnet und radial gerichtet sein. Dadurch kann der im Brüdenraum 26, 26' aufsteigende 'und durch die öffnung 31 in den Zyklon 28 eintretende Rohwasserdampf in axialer und/oder radialer Richtung beschallt werden.' Durch die Ultrabeschallung des Dampfes koagulieren die im Dampf enthaltenen fein dispergierten Wassertröpfchen zu größeren, so daß sich dadurch der Abscheidungsgrad im anschließenden[Zyklon 28 erhöhen läßt. ^:

709828/0467

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines Tauchrohres 33' dargestellt, das bei allen der vorgenannten Ausführungsbeispiele verwendbar ist. Dieses Tauchrohr 33* besitzt an seinem aus dem Zyklon 2 8 austretenden Ende eine Erweiterung 76, deren unterer Teil an einer Stelle des Außenumfanges mit beispielsweise drei übereinander angeordneten Ultraschallstrahlern 77 bestückt ist. Diesen Strahlern 77 gegenüberliegend ist die Erweiterung 76 innenwandig mit zugehörigen Reflektoren 78, beispielsweise in Form von Hohlspiegeln beschichtet₉ so daß sich durch die Ausstrahlung und Reflektierung des Ultraschalls drei übereinander angeordnete stehende Schallwellen 79 ergeben ₉ die jweils aus Schwingungsknoten 81 und Schwingungsbäuchen 82 zusammengesetzt sind. Innerhalb der Erweiterung 76 sind über den Schallwellen 79 Kanäle 83, 84 angeordnet, von denen die Kanäle 83 im Bereich über den Schwingungsknoten 81 und die Kanäle 84 über den Schwingungsbäuchen 82 angeordnet sind. Die Erweiterung 76 im Tauchrohr 33· ist so bemessen, daß der Dampf nurmehr eine Strömungsgeschwindigkeit von möglichst unter 0,5 m/s besitzt, so daß er im mit den Schallwellen 79 ausgefüllten Raum eine größere Verweilzeit besitzt. Der die Schallwellen 79 senkrecht durchströmende Rohwasserdampf wird vor den Kanälen 83_s 84 aufgeteilt, wobei derjenige Teil des Dampfes, der die Schwingungsknoten 81 durchströmt, mehr Tröpfchen enthält als derjenige, der die Schwingungsbauche 82 durchströmt. Der weniger Tröpfchen enthaltende und durch die Kanäle 84 strömende Dämpf wird dem Kondensator 34, 34 ^f zugeführt und als hochreines Destillat abgezapft. Demgegenüber wird der mehr Tröpfchen enthaltende Dampf durch die Kanäle 83 in den Brüdenraum 26, 26' oder unmittelbar in das Tauchrohr 33, 33' zurückgeführt, wodurch praktisch keine Verluste entstehen, jedoch der Dampf weiter bzw. nochmals gereinigt werden kann.

705828/0467

- yg -

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Tauchrohrs 33" dargestellt, das ebenfalls bei jedem der vorgenannten Ausführungsbeispiele verwendet werden kann. Das Tauchrohr 33" ist doppelwandig ausgebildet, wobei zwischen seiner Außenwand und seiner Innenwand 89 ein ringförmiger Raum 86 besteht, der am oberen Ende des Tauchrohres in eine axial gerichtete ringförmige öffnung mündet. In der Längsmittelebene des Tauchrohres 33" ist eine Elektrode 88, beispielsweise in Form eines "Sprühdrahtes, angeordnet, die eine elektrische Durchführung 85 durchdringend an Hochspannung von beispielsweise 20 bis 80 kV gelegt ist. Die Elektrode 88 ist beispielsweise an den negativen Pol und die Innenwand 89 des Tauchrohrs 3 3" an den positiven Pol der Hochspannung, oder umgekehrt, gelegt. Durch die Hochspannung wird eine für Wasserdampf kritische Feldstärke im Tauchrohr 33" aufgebaut, wodurch sich die Wasserdampfmoleküle in positive Ionen und Elektronen' spalten, wobei die'letzteren sich teilweise an neutrale Moleküle unter Bildung von negativen Ionen anlagern. Die negativen Ionen wandern unter dem Einfluß des elektrischen Feldes an die positive Niederschlagselektrode, also an die Innenwand 89, wobei sie weitere neutrale Moleküle durch Zusammenstoß ionisieren. Beim Auftreffen auf die Innenwand 89 werden negative Ionen entladen, d.h., es werden an ihr Dampfverunreinigungen und feinste Tröpfchen niedergeschlagen. Durch die nach oben gerichtete Dampfströmung wird der Niederschlag an der Innenwand 89 mit nach oben genommen und am Tauchrohrende über die öffnung 87 in den ringförmigen Raum 86 geführt, aus welchem es beispielsweise in den Brüdenraum 26, 26' bzw. den Verdampfer 22, 22' rückgeführt wird. Auch durch diese Maßnahme ist der Rohrwasserdampf weiter gereinigt.

ι Es versteht sich, daß diese vorgenannten Reinigungsarten, mittels Zyklon, Ultrabeschallung, Durchströmen von stehenden Ultraschallwellen und Elektrofilter auch in Kombination derart angewendet werden kann, daß eines oder mehrere dieser Reinigungsverfahren hintereinander oder parallel vorgenommen werden kann bzw. können.

709828/0467

Es versteht sich, daß im Rahmen der Erfindung auch andere Ausführungsbeispiele möglich sind, bei denen zwei räumlich getrennte
Kreisläufe verwendet werden, nämlich einen mit unbewegten Teilen versehenen Kreislauf zum Erzeugen des Destillats aus dem Rohwasser und einen in sich geschlossenen Wärmeträgerkreislauf zur
Wärmerückgewinnung mittels Wärmepumpe vorgesehen sind. Es versteht sich ferner, daß auch andere als Wärmeträger geeignete Medien im Sekundärkreislauf vorgesehen sein können.

Zur Erzielung großer Destillatmengen einfacher Destillation oder kleinerer Destillatmengen mehrfacher Destillation können zwei
oder mehr Primärsysteme parallel- bzw. hintereinandergesehaltet werden. Je nach dem konstruktiven Aufbau des Destillierapparates sind die Primärsysteme wärmetechnisch mit einem einzigen, eine
Wärmepumpe enthaltenden Sekundärkreislauf verbunden oder jeweils für sich einem Sekundärkreislauf ohne Wärmepumpe zugeordnet, wobei dann den zwei oder mehr Sekundärkreisläufen eine'einzige
Wärmepumpe zur Energierückgewinnung zugeordnet ist. ^;

- Ansprüche -

70 9828/0487

Claims

Patentanwalt Dipl.-Ing. JÖRN FUHLENDORF

Gerungen 2, Fritz-von-Graevenitz-Str. ^2, 07156/22100

Anmelder: 2600398

Dr.-Ing. Jakob Hoiß

München 50
Waldhornstraße 31

Ansprüche

(1 .Jj Verfahren zum Destillieren von vorzugsweise entsalztem und entmineralisiertem Rohwasser, das verdampft und wieder kondensiert wird, wobei der Hauptteil seiner Verdampfungsenergie durch eine Wärmepumpe erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohwasser innerhalb eines, nur unbewegte Teile enthaltenden, geschlossenen Primärsystems (12) verdampft und konden<siert wird und die zur Verdampfung notwendige Wärmeenergie durch einen die Wärmepumpe C«*6) enthaltenden, räumlich getrennten, in sich geschlossenen Sekundärkreislauf (13) zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch l_t dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden voneinander» getrennten Systeme C12, 13) gegenseitig wäanemS&ig beeinflussen» wobei das Rohwasser im wesentlichen durch Kondensation des durch die Wärmepumpe auf ein erhöhtes wärmeenergetisches Niveau gebrachten Sekundär-Mediums und die» ses im SeJcundärkreislauf durch Kondensation des Rohwassers verdampft

V®vf®fa%«£n Kaek ÄRSgfueh 1 oösr 2_a dadwch gekennzeichnet, daß das ftohwaseef in mina^mtens ©itiem im Primärsystem (12) und im Sk C Wärmetauscher (18, 19)

ORlGi INSPECTED

709828/0467

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Sekundärkreislauf (13) dasselbe Medium wie im Primärsystem (12) verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Sekundärkreislauf (13) ein anderes Medium als im Primärsystem (12)_s beispielsweise halogenierte Kohlenwasserstoffe (Frigen), verwendet wird.

· Verfahren _ nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anfahren eine Heizvorrichtung (23), vorzugsweise im Verdampfer (22) des Primärsystems (12), eingeschaltet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der» Rohwasserdampf in einem Zyklon (28) gereinigt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das im Zyklon (28) gesammelte Schmutzwasser nach außerhalb abgeleitet wird»

9. Verfahren nach Anspruch 7«, dadurch gekennzeichnet, daß das im Zyklon (28) gesammelte Schmutzwasser in den Verdampfer (22, 22') zurückgeführt wirdU

10. Verfahren nach einem des» vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet s daß der Rohwasserdampf vor dem Reinigen mittels mindestens einer⁵ Ultraschallvorrichtung (72, 733 beschallt wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnete, daß der Rohwassardaiapf nach dem Reinigen vorzugsweise quer durch eine oder Mehrere stehende Ultraschallwellen· (79) geführt wird.

709828/048?

12. Verfahren nach Anspruch 1I₃ dadurch gekennzeichnet, da? der mehr Tröpfchen enthaltende Rohwasserdampf in den Brüdenraum (26, 26') zurückgeführt wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohwasserdampf in einem, vorzugsweise dem Zyklon (28) nachgeschalteten Elektrofilter (88) gereinigt wird.

14. Vorrichtung zum Destillieren von vorzugsweise entsalztem und

entmineralisiertem Rohwasser₉ insbesondere zur Durchführung des

mindestens , Verfahrens nach Anspruch 1, mit mindestens einem Verdampfer und ' einem Kondensator für das Rohwasser und einer zwischen einem Verdampfer und einem Kondensator geschalteten Wärmepumpe₃ dadurch gekennzsichnetj daß sie ein Primärsystem (12) für das Rohwasser und einen räumlich getrennten, die Wärmepumpe C46) enthaltenden j In sich geschlossenen Sekundärkreislauf (13) zuz» Wärmeenergieübertragung aufweist=

15. Vorrichtung nach ÄESpr«cti IH₃ dadurch gekennzeichnet ₉ dal? das Primärsystem (121 und dex» Sekundärkrelslauf (13) mittels mehrerer Wärmetauscher· CU₃ 19 ₉ 22 ₉ 3¹*) zur Vorspannung und/oder zut Verdampfung und Kondensation ineinander vevflocHBU sind.

16. Vbiridming nach einem d%v Ansprüche IH oder IS, dadurch gekennzeichnet _B daß im Sekundlrfc^eislauf (13) dasselbe Medium wie im Pzdmärsystem (12) vefcwo&det ist.

17„ Vocriäitung nach den AnspyüeliQrä Ik odGi? 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Sekundärkreielauf C13) oin aade^es Medium als im Primärsystem (12)j beispielsweise halogenierte Kohlenwasserstoffe (Frigen) verwendet ist ο

18, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnete, daß aine extern® Heizvorrichtung (23), vorzugsweise in Form eines elektrischen Heisstabes ₉ zum Anfahren der Vorrichtung (11) vorgesehen ist.

709820/046?

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18_s dadurch gekennzeichnet j daß innerhalb des zwischen Verdampfer (22, 22') und Kondensator (34, 34 ^s) angeordneten Br<üdenraums (25, 28^!) ein Zyklon (28) mit vorzugsweise radialem Eintritt (3D vorgesehen ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19₉ dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Zyklons (28) ein Abflußrohr (32) mündet₉ das nach außerhalb der Vorrichtung (11) geführt istο

21» Vorrichtung nach Anspruch 19₉ dadurch gekennzeichnet₉ daß am Boden des Zyklons (28) ein Abflußrohr (32') mündet₉ dessen anderes Ende im Verdampfer (22^?) unterhalb des Flüssigkeitsspiegels endet ο

22« Vorrichtung nach einem der Ansprüche IU bis 2I₃ dadurch gekennzeichnet ₅ daß im bsw₀ am Brüdsnraum (2S₉ 26') eine oder mehrere Ultraschallquellen (72_s 73) vorgesehen sind»

23ο Vorrichtung nach Anspruch 22₉ dadurch gekennzeichnet daß die Ultr&sehallquellen (72₉ 73) im Bereich des Zykloneintritts (31) axial gerichtet und/odsr ma Umfang des BrÜdenrausae (2S₅ 2S⁸) radial gerichtet angeordnet sind»

2H₀ Verrichtung nach einem der Ansprüche IM· bis 28g dadurch gekenn» s©ichEGt₂ daß sIg eine oder mehrere Ültraschallstrahler (77) aufwaist ₃ die vorsugswsise quos* zuf 'Rohwa©SGrdaaipfst^öBiufig gerieh«* ιοί© stGliead© SehallsfiWGllQa C79) ergeygesi;)" im Bereich von deren Schwißgungsbäuehe (&2) ußd/odGZ⁵ ^knoten (81) ©iß in verlaufendes Kasialsystem (83₉ 8U) aßgGo^'dnet ist

25. Vorrichtung nach Anspruch 24 , dadurch gekennzeichnet, daß dem Ultraschallstrahler (77) gegenüberliegend Reflektoren (78), beispielsweise in Form von Hohlspiegeln, angeordnet sind.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Schwingungsbauch (82) und -knoten (81) ein separater Kanal (83, 84) zugeordnet ist, von denen die den Schwingungsknoten gegenüberliegende Kanäle in den Brüdenraum (26, 26^f) zurückgeführt sind.

ο Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallstrahler (77) in einem Tauchrohr (33^!) des Zyklons (28) angeordnet sind.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 27, dadurch gekennzeichnet j daß sie ein vom Rohwasserdampf durchströktes Elektrofilter mit einem an Hochspannung liegenden mittigen Sprühdraht (88) aufweist« ·

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrofilter als doppelwandiges Rohr ausgebildet ist, dessen

-.Zwischenraum CiS) am hinteren Rohrende in Strömungsrichtung nahe ά®ν Innenwspd (89) eine Äuffangöfffsung bdtzt»

30c Vorrichtung aaefa Anspruch 2S oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrofilter in einem Tauchrohr (33") des. Zyklons (28) angeordnet ist.

31» Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 29, dadurch gekennzeichnet ₈ daß äev Kondensator» (34) und der Verdampfer (22) unter ZtKseho&fugen des B^ödGnrauiaes C28) übereinander angeordnet sind»

709828/0467

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3Λ bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (3if') und der darüber angeordnete Brüdenraum (26') innerhalb des vorzugsweise etwa haubenförmig ausgebildeten, konzentrischen Kondensators (34^f) angeordnet sind.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher (18„ 19) zur Vorwärmung des Rohwassers innerhalb des JCondensatros (3¹I') angeordnet sind.

3if. Vorrichtung nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher (18_s 19) zur Vorwärmung, der Verdampfer (22') und der Zyklon (28) Innerhalb eines vorzugsweise zylindrischen Behälters (51) angeordnet sind.

35. Vorrichtung nach Anspruch 3*}·, dadurch gekennzeichnet, daß zwisehen dem Mantel des zylindrischen Behälters (51)" und dem Verdampfer (22^r) ein Zwischenraum (62) zur Aufnahme 'des zu verdampfenden Rohwassers vorgesehen ist«

36e Vorrichtung nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Behälter (51) von gemnigten Rohwasserdampf enthaltenden ringförmigen Raum (68) umgeben ist, innerhalb dem vom zu verdampfenden Medium des Sekundärkreislaufs (13) vorzugsweise in Gegenrichtung·-durchströmte Rohre (64) angeordnet sind.

37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche m bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (51) aus Glas ist und ggf. mit einem Reflektor beschichtet ist.

38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche Ik bis 37, dadurch gekennzeichnet j daß zwischen den beiden Systemen (12, 13) ein absperrbarer Nebenschluß (12) besteht»

709828/0487

,39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Wasser im Sekundärkreislauf (13) eine Verdichtung des Dampfes von I₉O auf etwa 1,4 bar erfolgt» j ' ^;

UO. Vorrichtung nach einem der Ansprüche IH bis 39, dadurch gekennzeichnet ₉ daß bei Verwendung eines Kühlmittels im Sekundärkreislauf (13) eine Verdichtung des dampfförmigen Mediums von etwa 7 auf etwa 20 bar erfolgt«

41'. Vorrichtung nach einem der Anspruch© 14 bis HO₉ dadurch gekennzeichnet s daß bei Parallel- oder Reihenschaltung von zwei oder mehr Ppimärsystemen (12) eine <sinsig© Wärmepumpe (46) vorgesehen ist ο

ORIGINAL INSPECTED