DE2717543A1 - Verfahren und verdampfer zum verdampfen einer fluessigkeit - Google Patents

Verfahren und verdampfer zum verdampfen einer fluessigkeit

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Description

Verfahren und Verdampfer zum Verdampfen einer Flüssigkeit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Verdampfer zum Verdampfen einer Flüssigkeit»
Bei einem mehrstufigen Verdampfer wird als Heizmedium in der Regel Dampf mit hoher Temperatur aus einer äußeren Quelle in die Stufe für die höchste Temperatur über Wärmetauscher-Rohre geleitet, um Salzwasser zu verdampfen, das den Außenseiten der Rohre zugeführt wird. Der außerhalb der Rohre erzeugte Dampf wird als Heizmedium für die nächste Stufe verwendet. Der gleiche Vorgang wiederholt sich nacheinander in mehreren Stufen, und schließlich wird der Dampf in einem Kondensator kondensiert. Der Dampf wird daher praktisch nur einmal zur Verdampfung verwendet. Wenn der Dampf aus der letzten Stufe mittels eines Dampf-Ejektors, ohne daß er kondensiert worden ist, entnommen und mit dem Antriebs- oder Betriebsdampf gemischt wird, um ihn erneut als Heizmedium für den mehrstufigen Verdampfer zu verwenden, wird der Wasserbildungsgrad, das heißt das Verhältnis von destillierter Flüssigkeit zu zugeführtem Dampf, verbessert.
Ferner läßt sich der Wärmeaustauschkoeffizient der Wärmetauscher-Rohre des Verdampfers dadurch verbessern, daß mehr Wärmetauscher-Rohrbündel in einer Verdampfungskammer angeordnet werden, so daß der Dampf nacheinander durch die einzelnen Rohrbündel mit gleich-
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mäßig hoher Geschwindigkeit in jedem Rohr strömt, obwohl diese Anordnung etwas kostspieliger ist.
Es sind auch Dampfverdichtungs-Verdampfer mit zwei getrennten Bündeln aus horizontalen Wärmetauscher-Rohren gebräuchlich. Die zugeführte, zu verdampfende Flüssigkeit, im folgenden auch Frischflüssigkeit genannt, wird über die Wärmetauscher-Rohre gesprüht,und der verdampfte Teil der Flüssigkeit wird in einem von einem Motor angetriebenen Verdichter verdichtet, bevor er für den Wärmeaustausch in das obere Rohrbündel geleitet wird. Das Fluid wird aus den oberen Wärmetauscher-Rohren in die unteren Wärmetauscher-Rohre zurückgeleitet, aus denen das Kondensat und nichtkondensierbare Gase abgelassen werden. Die Außenseite der unteren Wärmetauscher-Rohre wird von der versprühten und an den oberen Wärmetauscher-Rohren auf hohe Temperatur erhitzten Flüssigkeit beaufschlagt, so daß nichtkondensierbare Gase, die durch die unteren Wärmetauscher-Rohre strömen, nicht vollständig abgekühlt werden und zusammen mit einer großen Dampfmenge abgelassen werden müssen. Dies erhöht die Abgasmenge und erfordert einen großen Gasextraktor oder einen getrennten oder zusätzlichen Entlüftungskondensator, um die Wärmeverluste zu verringern.
Demgegenüber läßt sich eine Verbesserung dadurch erzielen, daß die Anordnung aus getrennten Wärmetauscher-RohrbUndeln und die Zuführung unterkühlter FrischflUssigkeit auf das obere Wärmetauseher-Rohrbündel gleichzeitig beeinflußt und dann Hochdruck-Dampf, gemischt mit Niederdruck-Dampf, in das untere Wärmetauscher-Rohrbündel geleitet wird. Wenn das Dampfgemisch Jedoch zu heiß ist, kann sich Kesselstein auf den Wärmetauscher-Rohren bilden. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, daß aus Dampf mit hoher Temperatur und hohem Druck durch adiabatische Entspannung in einem Dampf-Ejektor überhitzter Dampf mit niedrigem Druck und hoher Temperatur wird, der wegen seiner zu hohen Temperatur nicht zur Verdampfung verwendet werden sollte, selbst wenn er mit Dampf aus der
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Stufe mit der niedrigsten Temperatur gemischt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und einen Verdampfer zur Flüssigkeitsverdampfung anzugeben, bei dem ein kesselsteinfreier Betrieb bei hohem thermischen Wirkungsgrad und die Verwendung eines kleinen Gasextraktors möglich ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß Dampf mit hoher Temperatur in ein unterstes Bündel aus im wesentlichen horizontalen Wärmetauscher-Rohren geleitet wird, daß der nichtkondensierte Teil dieses Dampfes nacheinander in obere Bündel aus im wesentlichen horizontalen Wärmetauscher-Rohren geleitet wird, wobei die Anzahl der Rohre in jedem Bündel kleiner als die in dem nächstniedrigeren Bündel ist, und daß kalte Frischflüssigkeit von oben auf das oberste Rohrbündel gesprüht wird, so daß ein Wärmeaustausch zwischen dem Dampf in den Rohren und der Flüssigkeit erfolgt.
Der Verdampfer ist nach der Erfindung so ausgebildet, daß in einem oberen Teil über einer Verdampfungskammer in einem Gehäuse eine Einrichtung zum Versprühen der Flüssigkeit angeordnet ist, daß sich mehrere getrennte Bündel aus im wesentlichen horizontalen Wärmetauscher-Rohren zwischen einem ersten und einem zweiten Rohrverbinder erstrecken, daß die Anzahl der Rohre in jedem Bündel kleiner als die im nächstniedrigeren Bündel ist, daß ein Kondensatsammler am Boden der Verdampfungskammer vorgesehen ist, daß mindestens eine Membran in dem ersten Rohrverbinder zwischen zwei der Rohrbündel angeordnet und mit mindestens einer Durchtrittsöffnung versehen ist, daß sich ein Rohr von dieser Durchtrittsöffnung nach unten in eine erste Rohrverbinder-Kammer in dem ersten Rohrverbinder unter der Membran am Eingang des untersten Rohrbündels erstreckt und daß ein Dampfejektor in diese erste Rohrverbinder-Kammer mündet, wobei die öffnung des in die erste Rohrverbinder-Kammer ragenden Rohrs in der Nähe der Austrittsöffnung des Ejektors liegt.
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Die -.xfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels näher beschrieben· Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht des Verdampfers, Fig. 2 die Schnittansicht II-II nach Fig. 1, Fig. 3 die Schnittansicht HLIII nach Fig. 1 und
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des teilweise aufgebrochenen Verdampfers.
Oben in einem Gehäuse 1 des Verdampfers ist eine Platte 4 mit mehreren kleinen durchbrochenen Löchern oder öffnungen 2 vorgesehen, die eine FlUssigkeitssprUheinrichtung 4 über einer Verdampfungskammer 5 bildet, in der getrennte Bündel aus im wesentlichen horizontalen Wärmetauscher-Rohren 7 sich zwischen Rohr-Platten 6 und 6a unter den öffnungen 2 erstrekken. Die Außenseiten beider Rohr-Platten 6 und 6a sind durch einen ersten Rohrverbinder 8 und einen zweiten Rohrverbinder 8a abgedeckt. Der Innenraum der Rohrverbinder ist Jeweils durch Platten oder Membranen 10 und 10a in getrennte Räume unterteilt, um einige, in diesem Falle drei, getrennte oder individuelle Bündel 19, 34 und 35 aus Rohren 7 abzugrenzen. Die Membran 10 ist im Rohrverbinder 8 zwischen dem unteren Bündel 19 und dem mittleren Bündel 34 angeordnet, während die Membran 10a im Rohrverbinder 8a zwischen dem mittleren Bündel 34 und dem oberen Bündel 35 liegt. Vorzugsweise ist die^ Anzahl der Rohre 7 Jedes getrennten Bündels kleiner als die/nächstniedrigeren Bündels, so daß die Fluidströmungsgeschwindigkeit bzw. der Fluiddurchfluß in den oberen Rohren mit der Abnahme des Fluidvolumens in diesen Rohren aufgrund der Kondensation des Fluids nicht abnimmt. Ein Raum auf dem Boden der Kammer 5 dient als Konzentrat-Flüssigkeitssammler 12, der mit einem Entnahmerohr 13 in Verbindung steht. Die
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Sprüheinrichtung 4 ist mit einem FlUssigkeitszufUhrrohr 14 (Frischwasserrohr) verbunden.
Die Membran 10 weist mindestens eine durchgehende öffnung 15 auf, an die sich ein etwa U-förmiges Kondensatabfluß-Rohr 16 anschließt, das in eine Einlaß-oder erste Rohrverbinder-Kammer 20 für das untere Rohr-Bündel 19 ragt, so daß das sich in einer oberen oder dritten RohrverbInder-Kammer 9 sammelnde Kondensat aufgrund seines Bigengewichts durch das Rohr 16 in die Rohrverbinder-Kammer 20 strömt. Das nach oben gebogene Ende 18 des Rohrs 16 öffnet sich gegenüber einer Auslaßöffnung 22 eines Dampf-Ejektors 21, der am Rohrverbinder 20 angeschlossen ist, so daß das durch das Rohr 16 nach unten strömende Kondensat durch den vom Ejektor 21 ausgestoßenen Dampfstrom versprüht wird. Das Rohr 16 muß nicht U-förmig sein, sondern kann auch irgendeine andere Form haben, bei der sich das Rohr 16 am einen Ende in dem Dampfstrom des Ejektors 21 öffnet und eine vorbestimmte Kondensatmenge ständig auf der Membran 10 zurückgehalten wird, so daß der Dampf im Rohrverbinder 20 nicht durch die Druckdifferenz zwischen den beiden Rohrverbindern 9 und 10 unmittelbar in den oberen Rohrverbindern 9 entweicht. Das Kondensat in dem gekrümmten Teil des siphonartigen Rohrs 16 verhindert dieses Entweichen des Dampfes.
Eine vertikale Trennwand 23, die in Fig. 3 dargestellt ist, begrenzt einen Dampfdurchtrittskanal 25 längs der Trennwand im Gehäuse 1 und einen Zwischenraum 24 darunter, über den die Verdampfungskammer 5 mit dem Durchtrittskanal 25 in Verbindung steht, der seinerseits mit einem Dampfauslaß 27 verbunden ist. Ein Nebel-oder Tröpfchenabscheider 26 ist in den Durchtrittekanal 25 eingeschaltet.
Ein weiteres Kondensatablaßrohr 28, das ähnlich wie das Rohr ausgebildet ist, ist an eine durchgehende öffnung der Membran 10a angeschlossen und endet in einer unteren oder zweiten
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Rohrverbinder-Kammer 11. Eine Auslaß- oder letzte Rohrverbinder-Kammer 29 für das obere Rohrbündel 35 ist mit einem Gasextraktor 30, wie einem Dampf-Ejektor, versehen. Wenn der Druck in den Rohren 7 höher als der Atmosphärendruck gehalten wird, genügt ein einfaches Loch in der Außenwand der Rohrverbinder-Kammer 29 anstelle eines Gasextraktors, um nichtkondensierbare Gase abzulassen. Die über das Rohr 14 zugeführte Flüssigkeit bzw. Frischflüssigkeit, zum Beispiel Meerwasser, wird von den öffnungen 2 gleichförmig über die Wärmetauscher-Rohre 7 versprüht. Unter hohem Druck stehender Dampf wird als Heiz- und Antriebsmedium über ein Rohr 32 inden Ejektor 21 geleitet. Aus dem Rohr 27 oder, im Falle eines mehrstufigen Verdampfers, aus der (nicht dargestelltenZ Stufe mit der niedrigsten Temperatur austretender Niederdruck-Dampf wird über ein Rohr 33 angesaugt und mit dem Hochdruck-Dampf gemischt. Das sich ergebende überhitzte Dampfgemisch wird über die Auslaßöffnung in die Einlaß-Rohrverbinder-Kammer 20 ausgestoßen.
Andererseits sammelt sich das inden Wärmetauscher-Rohren des mittleren Bündels 34 erzeugte Kondensat, das die Rohre zusammen mit dem Dampf durchströmt, auf der Membran 10. Das Kondensat strömt dann durch das Rohr 16 nach unten und am Ende 18 heraus, wo es durch den mit hoher Geschwindigkeit aus der Auslaßöffnung 22 austretenden Dampfgemischstrom zu Nebel zerstäubt wird. Der Nebel oder Dunst verteilt sich im Einlaß-Rohrverbinder 20 und befeuchtet die inneren Oberflächen der Wärmetauscher-Rohre 19. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Wärmetauscher-Rohre über die Sättigungstemperatur hinaus erhitzt werden, die dem Druck des Dampfgemisches entspricht, mit dem Ergebnis, daß praktisch die Überhitzungswärme des Dampfes bis zum Erreichen der Temperatur des gesättigten Dampfes abgeführt wird.
Der auf diese Weise durch Überhitzungswärmeabfuhr gekühlte Dampf tritt in Wärmeaustausch mit der über die Rohre des unteren Bündels 19 versprühten Frischflüssigkeit, so daß ein Teil des Dampfes kondensiert und sich auf dem Boden der zweiten Rohrverbinder-Kammer 11 sammelt, von dem das Kondensat über das
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Rohr 31 abgeführt wird. Der nichtkondensierte Dampf strömt in die mittleren Rohre 34, in denen ein weiterer Teil des Dampfes kondensiert und sich als Kondensat auf der Membran ansammelt. Das Kondensat strömt dann durch das Rohr 16 nach unten, um mit dem Dampfgemisch aus dem Ejektor 21 vermischt zu werden. Der auch dann noch nicht kondensierte Dampf strömt bis in die oberen Rohre 35» in denen ein weiterer Teil des Dampfes kondensiert, um sich als Kondensat auf der Membran 10a anzusammeln, von der es über das Rohr 28 nach unten strömt und dem in den unteren Rohren 19 erzeugten Kondensat zugesetzt wird, bevor es über das Rohr 31 abgeführt wird. Die nichtkondensierbaren Gase werden über den Gasextraktor 30 ins Freie abgelassen. Der aus der zugeführten Flüssigkeit bzw. Frischflüssigkeit durch den Wärmeaustausch in der Kammer 5 erzeugte Dampf strömt überden Zwischenraum 24 bzw. Spalt und den Durchtrittskanal 25, wobei die in ihm enthaltenen Tröpfchen durch den Abscheider 26 entfernt werden, in den Auslauf 27. Bei einem mehrstufigen Verdampfer strömt der Dampf dann als Heizmedium in die nächste Stufe. Bei einem einstufigen Verdampfer wird der Dampf dann über das Rohr 33 abgesaugt und durch den Ejektor 21 wieder erhitzt. Die sich auf dem Boden der Kammer 5 ansammelnde Konzentrat-Flüssigkeit wird über das Rohr 13 abgelassen und kann bei einem mehrstufigen Verdampfer in die nächste Stufe geleitet werden.
Hierbei wird also der Heizdampf in die Wärmetauscher-Rohre des unteren Bündels und schließlich in die Rohre des oberen Bündels geleitet, auf das die kalte Frischflüssigkeit mit einer unter dem Verdampfungspunkt liegenden Temperatur, als sogenannte unterkühlte Flüssigkeit, versprüht wird und dabei nacheinander auf die unteren Rohrbündel fällt. Der nichtkondensierbare Gase enthaltende Dampf wird daher, während er durch die oberen Rohre strömt, im Wärmeaustausch mit der kältesten Frischflüssigkeit soweit abgekühlt, daß das Ver-
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hältais der Dampfmenge zur Menge der darin enthaltenen nichtkondensierbaren Gase auf ein Minimum verringert wird. Aus dem Verdampfer werden daher nur diese Gase und sehr wenig Dampf abgelassen, so daß nur ein kleiner Extraktor zum Ablassen genügt oder, wenn kein derartiger Extraktor verwendet wird, Abdampf-Wärmeverluste ohne einen Entlüftungskondensator verhindert werden.
Die Anzahl der Wärmetauscher-Rohre eines oberen Bündels ist kleiner als die eines unteren, so daß der Fluiddurchfluß in den Rohren nicht verlangsamt wird, obwohl das Volumen des Dampfes mit der Kondensation absinkt, während er von den unteren zu den oberen Rohren strömt. Dies verhindert eine Verringerung des Wärmeaustausch-Koeffizienten aufgrund einer Abnahme der Fluid-Strömungsgeschwindigkeit, so daß der Wärmeaustausch-Koeffizient in jedem Rohrbündel verbessert wird. Die Ausgangsöffnung 18 des Kondensat-Ablaßrohrs 16, das von der Membran 10 wegführt, liegt der Auslaßöffnung 22 des Ejektors 21 gegenüber, so daß der mit hoher Geschwindigkeit aus dem Ejektor ausströmende überhitzte Dampf das an der Ausgangsöffnung 18 überlaufende Kondensat zerstäubt. Ein Gemisch aus Dampf und zerstäubtem Kondensat strömt in die Wärmetauscher-Rohre, um die Frischflüssigkeit auf den Außenseiten der Rohre aufzuheizen und die Kesselsteinbildung aufgrund einer Verdampfung zu verhindern, so daß der kontinuierliche Betrieb verlängert wird. Da sich das erste Rohrbündel in der untersten Lage befindet, kann das Kondensat auf der Membran ohne Pumpe durch seil Eigengewicht in die Nähe der Auslaßöffnung des Dampfejektors strömen. Das nach unten führende Rohr 16 braucht keine speziell ausgebildete Auslaßeinrichtung aufzuweisen, sondern die Ausgangsöffnung 18 braucht lediglich so angeordnet zu seh, daß sie in der Nähe der Auslaßöffnung 22 des Dampfejektors liegt. Alle diese Merkmale angebai einen einfachen störungsfreien Aufbau. Da die Dampfströmungsgeschwindigkeit an der Ejektor-Austrittsöffnung hoch ist, wird das Kondensat in dem ersten Rohrverbinder 20 gleichförmig unter
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Bildung von Wirbelströmen zerstäubt, so daß selbst bei großer Anzahl von Wärmetauscher-Rohren die Wassertröpfchen des Gemisches aus Dampf und zerstäubtem Kondensat die Innenseite der Rohre , die nicht überhitzt werden, benetzen können und damit eine Kesselsteinbildung verhindern.
Die Verwendung mehrerer getrennter Bündel aus Wärmetauscher-Rohren verbessert daher einmal den thermischen Wirkungsgrad beim Wärmeaustausch an den Rohren und verringert zum anderen die Größe des Gasextraktors. Sodann wird eine einfache Einrichtung zur Kühlung der Wärmetauscher-Rohre mittels des Dampfejektors geschaffen, um die Kesselsteinbildung zu verhindern, die das größte Problem von Verdampfern darstellt.
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Claims (6)

Patentansprüche
1. Verfahren zum Verdampfen einer Flüssigkeit, dadurch gekenn-"-~" zeichnet, daß Dampf mit hoher Temperatur in ein unterstes Bündel (19) aus im wesentlichen horizontalen Wärmetauscher-Rohren (7) geleitet wird, daß der nichtkondensierte Teil dieses Dampfes nacheinander in obere Bündel (34, 35) aus im wesentlichen horizontalen Wärmetauscher-Rohren (7) geleitet wird, wobei die Anzahl der Rohre in jedem Bündel kleiner als die in dem nächstniedrigeren Bündel ist, und daß kalte Frischflüssigkeit von oben auf das oberste Rohrbündel (35) gesprüht wird, so daß ein Wärmeaustausch zwischen dem Dampf in den Rohren und der Flüssigkeit erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtkondensierte Teil des Dampfes vom Ausgang des obersten Rohrbündels (35) ins Freie abgelassen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf, bevor er in die Rohre geleitet wird, durch das in den Rohren (7) eines der oberen Bündel (34, 35) erzeugte Kondensat gekühlt wird.
4. Verdampfer zum Verdampfen einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß in einem oberen Teil über einer Verdampfungskammer (5) in einem Gehäuse (1) eine Einrichtung (4) zum Versprühen der Flüssigkeit angeordnet ist, daß sich mehrere getrennte Bündel (19, 34, 35) aus im wesentlichen horizontalen Wärmetauscher-Rohren (7) zwischen einem ersten und einem zweiten Rohrverbinder (8, 8a) erstrecken, daß die Anzahl der
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ORIGiNAL INSPECT^
R.. *■ -e (7) in jedem Bündel (19, 34, 35) kleiner als die im nachstniedrigeren Bündel ist, daß ein Kondensatsammler am Boden (12) der Verdampfungskammer (5) vorgesehen ist, daß mindestens eine Membran (10) in dem ersten Rohrver binder (8) zwischen zwei (19, 34) der Rohrbündel ange ordnet und mit mindestens einer Durchtrittsöffnung (15) versehen ist, daß sich ein Rohr (16) von dieser Durchtrittsöffnung (15) nach unten in eine erste Rohrverbinder- Kammer (20) in dem ersten Rohrverbinder (8) unter der Membran (10) am Eingang des untersten Rohrbündels (19) erstreckt und daß ein Dampfejektor (21) in diese erste Rohrverbinder-Kammer (20) mündet, wobei die Öffnung (18) des in die erste Rohrverbinder-Kammer (20) ragenden Rohrs (16) in der Nähe der Austrittsöffnui-^ (22) des Ejektors (21) liegt.
5. Verdampfer nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Extraktor (30) zum Extrahieren und Ablassen von nichtkondensiertem Dampf und Gasen ins Freie vom Ausgang des obersten Rohrbündels (35).
6. Verdampfer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (10) in dem ersten Rohrverbinder (8) zwischen dem untersten Rohrbündel (19) und dem nächsthöheren Rohrbündel (34) und eine weitere Membran (10a) im zweiten Rohrverbinder (10a) zwischen dem obersten Rohrbündel (35) und dem nachstniedrigeren Rohrbündel (34) angeordnet isto
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GB (1) GB1572471A (de)
IT (1) IT1080363B (de)
NL (1) NL174018C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016107984A1 (de) * 2016-04-29 2017-11-02 Wärtsilä Serck Como Gmbh Meerwasserentsalzungsvorrichtung zum Entsalzen von Meerwasser

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4158295A (en) * 1978-01-06 1979-06-19 Carrier Corporation Spray generators for absorption refrigeration systems
FR2442646A1 (fr) * 1978-11-29 1980-06-27 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif de distillation ou concentration d'une solution
US4243094A (en) * 1979-01-11 1981-01-06 Karmazin Products Corporation Condenser header construction
US4371034A (en) * 1979-08-03 1983-02-01 Hisaka Works, Limited Plate type evaporator
AU1623183A (en) * 1982-07-01 1984-01-05 Pyrox Ltd. Heat exchanger
US4478206A (en) * 1984-01-05 1984-10-23 Intertherm Inc. Furnace having water vapor-condensing secondary heat exchanger
DE9000488U1 (de) * 1990-01-18 1990-03-01 Magdy El-Allawy, Mohamed, 2800 Bremen Horizontal-Sprühfilmverdampfer
DE4027835A1 (de) * 1990-09-03 1992-03-05 Freudenberg Carl Kondensator fuer dampffoermige stoffe
TWI410600B (zh) * 2008-01-31 2013-10-01 Univ Southern Taiwan Tech 內部噴擊型殼管式熱交換器
US8535538B1 (en) 2009-01-27 2013-09-17 Fairmount Brine Processing, LLC Brine water recycle process
JP2010249414A (ja) * 2009-04-15 2010-11-04 Tlv Co Ltd 熱交換器
CN102233193A (zh) * 2010-04-28 2011-11-09 笹仓机械工程有限公司 蒸发浓缩装置
ES2525039T3 (es) * 2011-09-28 2014-12-16 Orcan Energy Gmbh Dispositivo y procedimiento para la condensación de vapor a partir de sistemas ORC
FR2995395B1 (fr) * 2012-09-13 2017-10-20 Dcns Dispositif de condensation d'un fluide caloporteur pour un circuit d'une installation de production d'energie destinee a etre immergee sous une etendue d'eau, installation et procede associes
CN106730954A (zh) * 2016-12-06 2017-05-31 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 阻垢型水平管降膜蒸发器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1444321A1 (de) * 1963-04-30 1968-10-24 Aqua Chem Inc Verfahren und Einrichtung zum Behandeln einer Speisefluessigkeit
DE1642435A1 (de) * 1967-01-30 1971-06-03 Aqua Chem Inc Verdampfungsanlage
DE2143330A1 (de) * 1971-07-05 1973-01-18 Israel Desalination Eng Ltd Mehrstufenverdampfer zur fluessigkeitsdestillation aus loesungen, die nichtfluechtige bestandteile enthalten, insbesondere von wasser aus seewasser od. dgl
DE2223081A1 (de) * 1971-05-14 1974-10-03 Sasakura Eng Co Ltd Mehrstufenverdampfungsverfahren und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens.4

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE244551C (de) *
US1200996A (en) * 1912-10-14 1916-10-10 Techno Chemical Lab Ltd Method of evaporation, &c.
US1435612A (en) * 1919-04-01 1922-11-14 Ljungstroms Angturbin Ab Air-cooled condenser
GB284413A (en) * 1926-11-01 1928-02-01 Harold Tindale Improvements in the method of cooling or heating industrial gases and apparatus therefor
US1972811A (en) * 1932-04-07 1934-09-04 Wilkes Avery Company Heat pump temperature regulating unit
DK70637C (da) * 1946-04-24 1950-02-20 Rolf Andersen Fremgangsmåde og anlæg til destillation af vand.
US3389059A (en) * 1965-01-27 1968-06-18 Aqua Chem Inc Method and apparatus for purifying water by distillation while preventing corrosionby selective phosphate and acid addition
JPS4929070B1 (de) * 1970-07-08 1974-08-01
US3675710A (en) * 1971-03-08 1972-07-11 Roderick E Ristow High efficiency vapor condenser and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1444321A1 (de) * 1963-04-30 1968-10-24 Aqua Chem Inc Verfahren und Einrichtung zum Behandeln einer Speisefluessigkeit
DE1642435A1 (de) * 1967-01-30 1971-06-03 Aqua Chem Inc Verdampfungsanlage
DE2223081A1 (de) * 1971-05-14 1974-10-03 Sasakura Eng Co Ltd Mehrstufenverdampfungsverfahren und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens.4
DE2143330A1 (de) * 1971-07-05 1973-01-18 Israel Desalination Eng Ltd Mehrstufenverdampfer zur fluessigkeitsdestillation aus loesungen, die nichtfluechtige bestandteile enthalten, insbesondere von wasser aus seewasser od. dgl

Non-Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chem.-Ing.-Techn. 30, 1958, Nr. 6, S. 404-406 *
Engng. 1934, Nov. 2, S. 479-481 *
Engng. 1934, Nov. 30, S. 606-607 *
GB-Buch A. Porteous, Saline Water Distillation Processes, London 1975, S.87-89 u. S. 94-97 *
Haustechn. Rdsch. 49, 1944, Nr. 17/18, S.161-164 *
Ind. Eng. Chem. 30, 1938, S. 377 *
Int. J.: Heat Mass Transf. 5, 1962, S. 317-327 *
Techn. Mech. u. Therm. 1, 1930, S. 417-422 *
Technische Physik in Einzeldarstellung, Berlin, 1950, S. 137-145 *
Trans. Amer.Soc. Mech. Engrs. 62, 1940, S.283-294 *
Wärme und Stoffübertragung 2, 1969, S. 163-170 *
Wärme und Stoffübertragung 3, 1970, S. 220-226 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016107984A1 (de) * 2016-04-29 2017-11-02 Wärtsilä Serck Como Gmbh Meerwasserentsalzungsvorrichtung zum Entsalzen von Meerwasser

Also Published As

Publication number Publication date
DE2717543B2 (de) 1979-09-13
FR2348725B1 (de) 1982-01-08
GB1572471A (en) 1980-07-30
NL174018B (nl) 1983-11-16
IT1080363B (it) 1985-05-16
DE2717543C3 (de) 1984-08-30
US4141410A (en) 1979-02-27
NL7704291A (nl) 1977-10-24
FR2348725A1 (fr) 1977-11-18
NL174018C (nl) 1984-04-16
BE853753A (fr) 1977-08-16

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