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Einrichtung zur Süßwassergewinnung
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Süßwassergewinnung durch
Entsalzen von Meer- und/oder Brackwasser auf thermischem Wege nach dem Verfahren
der mehrstufigen Entspannungsverdampfung, wobei eine größere Anzahl von gleichartigen,
jeweils einen Verdampfungs- und einen Kondensationsraum umfassenden, sowie mit Zuführ-
und Ableitungssystemen für das Destillat und die Sole versehenen Kolonnen hintereinandergeschaltet
ist, und bei der das Meer- und/oder Brackwasser im Gegenstrom zum Destillat und
zur Sole durch die Kolonnen geführt ist und dabei das zunächst durch die im Kondensationsraum
angeordneten Kondensatorrohre der Kolonnen geflossene Meer- und/oder Brackwasser
vor seinem Eintritt in den ersten Verdampfungsraum einen Zulauferhitzer durchläuft.
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Verschiedene Verfahren und Einrichtungen zur Süßwassergewinnung durch
die Entsalzung von Meerwasser sind bspw. in dem Buch "Wasser" von Michael Overmann
im Kapitel 6 beschrieben, welches 1971 bei der Deutsche Verlags-Anstalt GmbH, Stuttgart,
erschienen ist.
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Auch die Dissertation von Dipl.-Ing Naman Azhari vom 9. Juli 1976
vor der Fakultät für Maschinenwesen der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule
Aachen befaßt sich mit "Untersuchungen der thermischen Meerwasserentsalzung unter
besonderer Berücksichtigung von Verbesserungsmdglichkeiten ihrer Wirtschaftlichkeit".
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Aus beiden Literaturstellen ergibt sich, daß beim heutigen Entwicklungsstand
das mehrstufige Verdampfungsdestillationsverfahren bzw. Entspannungsverdampfungsverfahren
die wirtschaftlichste Möglichkeit zur Süßwassergewinnung durch Entsalzen von Meer-
und/oder Brackwasser darstellt.
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Es ist bereits eine Einrichtung zur Süßwassergewinnung der gattungsgemäßen
Art bekannt, bei der eine größere Anzahl von Verdampfungs-Destillations-Kolonnen
wirkungsmäßig in Reihe geschaltet ist. Jede Kolonne besteht dabei aus einem Verdampfungs-
und einem Kondensationsraum, die als getrennte Baueinheiten ausgeführt und unabhängig
voneinander aufgestellt sind.
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Je ein Verdampfungsraum steht dabei mit einem Kondensationsraum über
einen zunächst nach oben und dann wieder nach unten geführten Rohrbogen in Dauerverbindung.
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Nachteilig bei dieser bekannten Einrichtung zur Süßwassergewinnung
ist die verhältnismäßig aufwendige Konstruktion und der für eine wirtschaftlich
betriebsfähige Anlage notwendige große Raumbedarf.
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Zweck der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen.
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Es liegt daher die Aufgabe vor, eine Einrichtung zur Süßwassergewinnung
der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der die Funktionseinheiten jeder einzelnen
Kolonne baulich einfach ausgestaltet und dabei relativ zueinander raumsparend unterzubringen
sind. Dabei soll die Ausgestaltung von solcher Art sein, daß sich die Destillatleistung
der Anlage jederzeit mit geringem Aufwand den jeweiligen Bedürfnissen anpassen läßt.
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Die Lösung dieses Problems wird nach der Erfindung in der Hauptsache
dadurch erreicht, daß die Verdampferräume sämtlicher Kolonnen axial hintereinander
zu einem liegend angeordneten Kessel zusammengefaßt sind, wobei in den Trennwänden
zwischen benachbarten Verdampferräumen an den tiefsten Stellen
Durchlässe
sitzen und in jedem Verdampferraum mit Abstand vom Durchlaß eine Stauwand vorgesehen
ist, deren Oberkante über der Oberkante des Durchlasses liegt, daß unterhalb jedes
Verdampferraumes ein quer zu dessen Längsachse liegender Kessel als Kondensationsraum
vorgesehen ist, und daß je ein Verdampferraum mit je einem Kondensationsraum durch
ein zunächst nach oben geführtes und dann schräg nach abwärts geneigtes Knierohr
in Dauerverbindung steht, während die in den einzelnen Kondensationsräumen angeordneten
Kondensatorrohre gruppenweise hintereinandergeschaltet sind.
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Als besonders wichtig hat es sich nach der Erfindung erwiesen, daß
jeder Verdampferraum von einem an seinen beiden Enden mit Flanschen versehenen und
an einem Ende mit einer Querwand versehenen Rohrschuß gebildet ist, daß die einzelnen
Rohrschüsse Trennwand an öffnung miteinander verflanscht sind und daß der letzte
Rohrschuß an seiner öffnungsseite durch eine Abschlußkappe verschlossen ist.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann jeder Rohrschuß in seiner
Querwand als Durchlaß einen Rohrstutzen aufweisen und im Abstand neben seiner öffnung
mit der Stauwand ausgestattet sein. Zweckmäßig ist der Durchlaß mit einer Drosselvorrichtung
ausgestattet. Ferner ist es sinnvoll, den in Durchströmrichtung letzten Verdampferraum
hinter seiner Stauwand mit einem abwärts gerichteten Solesumpf zu verbinden.
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Im Rahmen der Erfindung ist des weiteren daran gedacht, jeden Rohrschuß
in seinem obenliegenden Umfangsbereich einen Dampfdom tragen zu lassen, an den das
Knierohr angeschlossen ist.
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Ein anderes wichtiges Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung wird darin
gesehen, daß sämtliche Kondensationsräume je einen Destillat-Sammeltopf aufweisen
und dabei alle Destillat-Sammeltöpfe durch eine Rohrleitung hintereinandergeschaltet
sowie mit einem gemeinsamen, nach abwärts gerichteten Destillatsumpf verbunden sind.
Bewährt hat es sich, zwischen den Destillat-Sammeltöpfen Drosselvorrichtungen anzuordnen.
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In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß gemäß der Erfindung
jeder Kondensationsraum von einem durch zwei Endwände abgeschlossenen Rohrschuß
eingeschlossen ist, in dem die in den Endwänden mündenden Kondensatorrohre liegen,
und daß mit jeder Endwand eine Endkappe verbindbar ist, in der sich durch Trennwände
gebildete, jeweils gegen die benachbarte Endwand abgedichtete Kammern befinden,
über die verschiedene Gruppen von Kondensatorrohren miteinander in Reihe geschaltet
sind.
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Es ist erfindungsgemäß aber weiterhin wichtig, daß ein und dieselbe
Endkappe sowohl mit dem Meer- und/oder Brauchwassereinlaß als auch mit dem Meer-
und/oder Brauchwasserauslaß versehen ist und fünf voneinander getrennte Kammern
aufweist, während die andere Endkappe mit vier verschiedenen Kammern versehen ist,
wobei durch diese Kammern acht Gruppen von Kondensatorrohren in Reihe geschaltet
sind. Auch andere Anzahlen von Kammern der Endkappen können sich empfehlen, wenn
eine gegenüber dem Ausführungsbeispiel abgeänderte Anzahl von Rohrgruppen vorgesehen
ist.
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Schließlich besteht ein erfindungsgemäßes Ausgestaltungsmerkmal auch
noch darin, daß jeder Kondensationsraum einen parallel zu seiner Längsachse geneigten
sowie tangential zu seinem Umfang gerichteten Anschlußstutzen für das Knierohr trägt.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Einrichtung zur
Süßwassergewinnung dargestellt. Hierbei zeigt Figur 1 in Ansicht von vorne den Gesamtaufbau
einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Süßwassergewinnung, Figur 2 die Anordnung
nach Fig. 1 in der Seitenansicht, Figur 3 geschnitten und vergrößert sowie abgebrochen
Bauelemente der Verdampferanlage der Fig. 1 Figur 4 etwa in natürlicher Größe den
Ausschnitt IV in Fig. 3,
Figur 5 in Sprengdarstellung und im Längsschnitt
die Bauelemente für einen erfindungsgemäßen Kondensationsraum, Figur 6 einen Schnitt
längs der Linie VI-VI in Fig. 5, Figur 7 eine Ansicht in Pfeilrichtung VII der Fig.
5, Figur 8 eine Ansicht in Pfeilrichtung VIII der Fig. 5, Figur 9 etwa in natürlicher
Größe den Teilausschnitt IX in Fig. 5 und Fig. 10 die Gruppenaufteilung der in Längsrichtung
durch den Kondensationsraum geführten Kondensatorrohre mit Bezug auf die Reihenfolge
ihrer Durchströmung.
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Der Gesamtaufbau einer Einrichtung zur Süßwassergewinnung ist aus
den Figuren 1 und 2 ersichtlich. Hierbei ist die Verdampfungsanlage 1 unmittelbar
oberhalb der Kondensationsanlage 2 aufgebaut.
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Die Verdampfungsanlage 1 besteht im wesentlichen aus einem liegend
angeordneten, zylindrischen Kessel 3, der wiederum aus einer größeren Anzahl von
axial aneinandergeflanschten Rohrschüssen 31, 32 ... 37 gebildet wird, von denen
die Rohrschüsse 3² bis 36 baulich übereinstimmen.
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Die Kondensationsanlage 2 ist wiederum durch eine Mehrzahl von 41
2 7 baulich übereinstimmenden Kesseln 4 , 4 ... 4 gebildet, die achsparallel im
Abstand nebeneinander und quer zur Längsachse des Kessels 3 der Verdampferanlage
1 liegen.
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Der Durchmesser jedes einzelnen Kessels 41, 42 ...47 der Kondensationsanlage
2 ist kleiner als die Länge jedes Rohrschusses 3¹, 3² ... 37 der Verdamperanlage
1, so daß ohne Schwierigkei-31 2 7 ten jedem einzelnen Rohrschuß 3¹ , 3 ... 3 der
Verdampferanlage
ein kessel 4¹, 4²... 47 der Kondensation 2 zugeordnet
werden kann.
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Aus Fig. 3 geht hervor, daß die den Kessel 3 der Verdampfungs-Anlage
bildenden Rohrschüsse 32 ... 37 wie auch der in dieser Figur nicht dargestellte
Rohrschuß 3 jeweils an ihrem einen Ende durch eine nach außen gewölbte Querwand
5 abgeschlossen sind, während ihr anderes Ende 6 über den gesamten Querschnitt offen
ausgebildet ist.
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Der Rohrschuß 3¹ ist nur an seinem die Öffnung 6 aufweisenden Ende
mit einem Flansch 7 versehen, während die Rohrschüsse 3 , 33 ... 37 beidendig übereinstimmende
Flansche 7 besitzen. Mit Hilfe der Flansche 7 lassen sich an einen Rohrschuß 31
Rohr-32 3233 3 7 schüsse 3 , 3 ... 3 in praktisch beliebiger Anzahl koaxial anflanschen,
wobei die Öffnung 6 des letzten Rohrschusses 37 durch eine ebenfalls mit einem Flansch
7 ausgestattete, nach außen gewölbte Querwand 8 verschlossen werden kann.
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In jeden Rohrschuß 3¹, 3² ... 37 ist nahe seiner Öffnung 6 eine Stauwand
9 eingesetzt, die eine vorbestimmte Höhe aufweist.
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An den Umfang des Rohrschusses 31 schließt sich zwischen der Stauwand
9 und der Querwand 5 ein radial gerichtetes Sumpfrohr 10 an und diesem diametral
gegenüberliegend ist daran ein Dampfdom 11 vorgesehen. Entsprechende Dampfdome 11
weisen aber auch die übrigen Rohrschüsse 3², 3³3 ... 37 auf, wie das den Figuren
1 und 3 zu entnehmen ist.
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Die Rohrschüsse 3², 3³3 ... 37 weisen jeweils in ihrer Querwand einen
an der tiefsten Stelle liegenden, als Durchlaß dienenden Rohrstutzen 12 auf, dessen
Oberkante unterhalb der Oberkante der benachbarten Stauwand 9 liegt.
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Aus Fig. 4 der Zeichnung ist deutlich zu entnehmen, wie einerseits
die Flansche 7 und andererseits die gewölbten Querwände 5 am Ende der einzelnen
Rohrschüsse angeordnet und ausgebildet sind.
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Die Figuren 5 bis 9 zeigen die bauliche Ausgestaltung für jeden einzelnen
Kessel 41, 42 .... 47 der Kondensationsanlage 2. Dabei ergibt sich aus Fig. 5, bspw.
an Hand des Kessels 4², daß dieser im wesentlichen aus einem zylindrischen Rohrschuß
13 und zwei diesen abschließenden, baulich übereinstimmenden Endwänden 14 besteht.
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In die Endwände 14 sind dabei die den Rohrschuß 13 achsparallel durchsetzenden
Kondensatorrohre 15 eingesetzt, und zwar so, daß ihre Öffnungen an der Außenseite
der Endwände 14 liegen.
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Nahe der einen Endwand 14 jedes Kessels 41, 42 .... 47 ist ein an
der tiefsten Stelle des Rohrschusses 13 liegender und radial nach außen gerichteter
Sammeltopf 15 angeordnet. Außerdem ist mit dem Rohrschuß 13 noch ein nach oben gerichteten
und parallel zur Längsachse des Kessels geneigt liegender Anschlußstutzen 16 verbunden,
der, wie besonders deutlich aus Fig. 6 hervorgeht, etwa tangential zum Kesselumfang
verläuft.
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An jedem Ende des Rohrschusses 13 ist auch noch ein Flansch 17 vorgesehen,
wobei über diesen Flansch 17 mit dem dem Sammeltopf 15 benachbarten Ende des Kessels
über einen entsprechenden Flansch 18 eine Endkappe 19 verbunden werden kann. Auch
mit dem gegenüberliegenden Ende des Kessels wird über einen entsprechenden Flansch
20 eine Endkappe 21 verbunden.
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Die Endkappe 19, in Fig. 3 wie die Endkappe 21 aus Gründen der besseren
Darstellung um 900 gedreht dargestellt, ist, wie aus Fig. 7 hervorgeht, durch vier
Trennwände 22 in bestimmter Weise in fünf Kammern 2311 232233 23 und 23 unterteilt,
wobei in die Kammer 23 ein Einlaßstutzen 24 und indie Kammer 235 ein Auslaßstutzen
25 münden. Wenn die Endkappe 19 mit dem Kessel verflanscht ist, sind die Trennwände
22 gegen die Endwand 14 abgedichtet, so daß die Kammern 231 und 235 den Einlaßstutzen
24 mit einer Gruppe von neun Kondensatorrohren 15 und die Kammer 235 eine solche
Gruppe von neun Kondensatorrohren mit dem Auslaßstutzen verbindet, während jede
der Kammern 232 bis 234 mit zwei Gruppen von jeweils neun Kondensatorrohren 15 in
Verbindung steht.
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Auch die Endkappe 21 ist durch mehrere Trennwände 26 in bestimmter
Weise in vier Kammern 2711 2721 27 und 27 unterteilt. Auch diese Kammern 271 bis
27 werden durch das Anflanschen der Endkappe 21 gegen die benachbarte Endwand 14
abgedichtet und verbinden jeweils zwei Gruppen von Kondensatorrohren 15 so miteinander,
daß im Zusammenwirken mit den Kammern 23 bis 235 der Endkappe 19 acht Gruppen von
Kondensatorrohren so miteinander in Reihe geschaltet sind, daß sie vom Einlaßstutzen
24 aus zum Auslaßstutzen 25 hin in wechselnder Richtung vom Meerwasser durchströmt
werden können.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Anlage zur Süßwassergewinnung tritt
das Meerwasser mit einer Temperatur zwischen 10 und 30°C in den Einlaßstutzen 24
des Kessels 41 ein und durchströmt die darin angeordneten Kondensatorrohre 15 zum
Auslaßstutzen 25 hin.
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Dieser steht mit dem Einlaßstutzen 24 am nächsten Kessel 4² in Verbindung,
dessen Auslaßstutzen 25 wiederum mit dem Einlaßstutzen 24 des nächsten Kessels verflanscht
ist usw. Auf diese Art und Weise werden die Kondensatorrohre 15 in den Kesseln 41
bis 47 der Kondensationsanlage 2 nacheinander vom Meerwasser durchströmt. Unter
Einwirkung einer in den Figuren nicht dargestellten, die Kondensatorrohre 15 speisen#1.en
Pumpe gelangt das Meerwasser vom Auslaßstutzen 25 des letzten Kessels 47 durch das
jeweils an den Kondensatorrohren 15 kondensierende Wasser erwärmt mit einer zwischen
400 und 1000C liegenden Temperatur in einen Zulauferhitzer 28, wo es auf bspw. 120
C aufgeheizt wird. Eine Verdampfung von Wasser findet jedoch trotz Überschreiten
des Normalsiedepunktes noch nicht statt, da das Meer- bzw. Brackwasser unter dem
Druck der Speisepumpe, bspw. 2 bis 3 ata, steht.
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Vom Zulauferhitzer gelangt dann das Meerwasser in den vom Rohrschuß
37 eingeschlossenen Verdampferraum der Verdampfungsanlage 1.
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In diesem wird durch die Stauwand 9 ein bestimmtes Flüssigkeitsniveau
gebildet. Die die Stauwand 9 überwindende Flüssigkeit gelangt sodann durch den Rohrstutzen
in den nächsten, vom Rohrschuß 36 umschlossenen Verdampferraum usw., bis der vom
Rohrschuß 3 umschlossene Verdampferraum erreicht ist.
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Die Verdampferräume werden so evakuiert, daß der Druck des ersten
Verdampferraumes 37 unter dem der Speisepumpe bei etwa 1,1 ata liegt und so bemessen
ist, daß bei der vom Zulauferhitzer 28
bewirkten Endtemperatur
die für den Verdampferraum 37 gewünschteVerdampferleistung auftritt. Die folgenden
Verdampferräume 36 bis 3 werden stufenweise so evakuiert, daß in jedem folgenden
Verdampfungsraum ein niedrigerer Druck herrscht als im vorhergehenden, bis im Verdampfungsraum
31 der niedrigste Druck, bspw.
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o,o5 ata, erreicht ist. Hierdurch stellt sich in jedem der Verdampferräume
ein Verdampfungseffekt ein: Bei dem im Verdampfungsraum herrschenden Drucke verdampft
Wasser, bis die der verbleibenden Sole entzogene Verdampfungswärme diese unter die
Verdampfungstemperatur des betreffenden Raumes abgekühlt hat. Der hierbei erzeugte
Wasserdampf steigt sodann in den Dampfdom 11 des betreffenden Verdampferraumes und
wird von dort jeweils über ein Knierohr 29 und den Stutzen 16 in einen der Kessel
47 bis 41 der Kondensationsanlage 2 abgeleitet. In den von diesen Kesseln umschlossenen
Kondensationsräumen schlägt sich der tangential eintretende und damit längs der
Kesselwände unter Verwirbelung einströmende Dampf an den Kondensatorrohren 15 nieder
und gibt die hierbei freiwerdende Verdampfungswärme über die Kondensatorrohre 15
an das diese durchströmende Meer- bzw. Brackwasser ab. Die im Verdampfungsraum verbleibende
Sole wird dem nächsten, mit geringerem Druck betriebenen Verdampfungsraum zugeführt,
so daß der Dampfdruck nunmehr wieder den bei dem herrschenden Druck und bei der
gestiegenen Salzkonzentration sich ergebenden Sättigungsdampfdruck überschreitet
und weiterhin Wasser verdampft.
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Das in den einzelnen Kondensationsräumen als Süßwasser anfallende
Destillat tropft von den Kondensatorrohren 15 ab und fließt dann in den jeweiligen
Destillat-Sammeltopf 32. Sämtliche Destillat-Sammeltöpfe 32 sind miteinander durch
mit Drosselventilen ausgestattete Rohrstutzen 30 verbunden, und diese münden in
einen in den Figuren 1 und 2 dargestellten Destillatsumpf 31.
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Die Salzkonzentration der die Verdampfungsanlage 1 durchströmenden
Sole steigt von Verdampfungsraum zu Verdampfungsraum an, da in jedem der Rohrschüsse
3 ein Teil des Wassers unter Wärmeaufnahme verdampft. Gleichzeitig wird hierbei
durch das jeweils mittels der Querwände 5 gestaute Wasser in Verbindung mit den
Rohrstutzen
12 zugeordneten Drosselventilen der in den Verdampfungsräumen herrschende Druck
stufenweise verringert, so daß auch entsprechende Siedepunktverschiebungen auftreten.
In dem Solesumpf 1o gelangt daher durch Verdampfung konzentrierte und durch Aufbringen
der Verdampfungswärme abgekühlte Sole.
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Das Druckgefälle der Verdampfungsräume und der mit ihnen verbundenen
Kondensationsräume wird zweckmäßig so eingestellt, daß die einzelnen Verdampfungsräume
etwa gleiche Verdampfungsleistungen aufweisen bzw. gleiche Destillatmengen ergeben.
Die eigentliche Einstellung des Druckes erfolgt dadurch, daß eine in den Figuren
nicht dargestellte Vakuumpumpe mit einem Rohranschluß des Verdampferraumes 41 verbunden
wird, wobei gegebenenfalls die Förderhöhe der Vakuumpumpe einstellbar oder regelbar
gehalten ist. Ein anderer, zweckmäßig oben in den Verdampfungsraum 47 oder im zugeordneten
Knierohr 29 vorgesehene Anschluß ist über ein ebenfalls nicht dargestelltes Drosselventil
mit einem Anschluß des folgenden Kessels 4²2der Kondensationsanlage 2 verbunden.
Das Drosselventil ist so eingestellt, daß die auf den Kessel 4 sich praktisch voll
auswirkende Vakuumpumpe im Kessel 4² nur ein um eine Stufe geringeres Grobvakuum
aufrechtzuerhalten vermag. In gleicher Weise wird die vom Kessel 41 ausgehende Evakuierungsleitung
jeweils mit zwischengeschalteten Drosselventilen von Kessel zu Kessel weiter durchgeschleift.
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Das sich ergebende Destillat sowie die durchgelaufene Sole werden
am Fuße des Solesumpfes 10 bzw. des Destillatsumpfes 31 über diesen zugeordnete,
in den Figuren nicht dargestellte Saugpumpen entnommen. Druckdurchschläge zwischen
benachbarten Verdampferräumen 3 oder Kesseln 4 sind nicht zu befürchten, da sowohl
die die Sole überführenden Rohrstutzen 12 als auch die das Destillat abführenden
Rohrstutzen 30 jeweils mit den Übertritt nur der gewünschten Menge gestattenden
Drosselvorrichtungen ausgestattet sind. Als vorteilhaft erweist es sich, wenn auch
die Soleabführung nach dem Serienprinzip bewirkt wird, da hier die Drosselstrecken
hintereinander wirksam sind. Durch Tieflegen der Drosselvorrichtungen und gegebenenfalls
Anstauen bspw. der Sole wird erreicht, daß die Drosselvorrichtungen im wesentlichen
von
Flüssigkeit beaufschlagt werden.
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Die Einstellung des in den jeweiligen Verdampferräumen anstehenden
Druckes kann durch die den Evakuierungsleitungen zugeordneten Drosselventile bewirkt
werden, und die Dosierung der jeweiligen Zuläufe von Sole bzw. des Ablaufes des
Destillats kann durch die Drosselventile bewirkt werden. Die Dosierung des insgesamt
entnommenen Destillats sowie der Sole kann auch durch Einstellung oder Regelung
des Förderstromes jener Pumpen bewirkt werden, die diese gegen den Unterdruck der
letzten Stufe aus dem betreffenden Sumpf fördern. Die Regelung kann hierbei durch
einen Niveaugeber des betreffenden Sumpfes bewirkt werden. Auch der die Kondensatorschlangen
durchsetzende Förderstrom des Meer- bzw. Brackwassers kann durch Einstellung des
Förderstromes der Speisepumpe definiert werden.
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Es ist möglich, die Drosselventile durch einfache Drosselstrecken
bzw. Drosselbohrungen zu ersetzen, da die Anlage sich praktisch selbst regelt: Sinkt
in einem Verdampfungsraum der Druck zu stark ab, so reagiert er mit erhöhter Verdampfung
und gleicht damit den Druckunterschied mindestens teilweise aus.
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Auch die Vorwärmung des Meer- bzw. Brackwassers in den Kondensatorschlangen
läßt sich so einstellen, daß die gewünschte Erhitzung erreicht wird und Nebenwirkungen
unterbunden werden.
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Aus Fig. lo ist ersichtlich, daß in jedem der Kondensationskessel
41 bis 47 acht Gruppen von jeweils neun Kondensatorrohren 15 angeordnet sind. Die
Gruppen der Rohre werden hierbei durch die in den Endkappen 19 und 21 vorgesehenen
Trennwände 22 bzw. 26 gebildet, die in der Fig. 1o durch unterschiedliche Linienführung
dargestellt sind. So tritt das Kühlwasser in die links unten dargestellte Gruppen
von neun Rohren ein, die durch Trennwände 21 abgegrenzt ist. Diese Rohre münden
mit ihrem anderen Ende in eine durch eine Trennwand 26 abgegrenzte Kammer der Endkappe
21, und das Kühlwasser vermag innerhalb dieser Kammer in Richtung des Pfeiles überzutreten
und in die Mündungen der darüberliegenden Rohrgruppe einzutreten. Ist diese Rohrgruppe
durchströmt, so wird eine Kammer der Endkappe 19 erreicht, die
den
gesamten linken oberen Quadranten des kreisförmigen Kessels erfaßt. Das Kühlwasser
vermag hier in Pfeilrichtung nach rechts in die nächste Rohrgruppe einzutreten.
Auch die übrigen Übergänge sind in gleicher Weise markiert, bis die am weitesten
rechts unten stehende Rohrgruppe ihr Wasser in eine Kammer der Endkappe 19 abgibt,
von der aus durch einen Anschlußstutzen es dem nächsten der Kondensationskessel
zugeführt wird. Damit sind die auf Grund der gewählten Kühlleistung vorgesehenen
Rohre durch die von Trennwänden 22 bzw. 26 gebildeten Kammern Gruppen parallel wirksamer
Rohre aufgeteilt, wobei die Gruppen von Kühlwasser nacheinander durchströmt werden.
Durch derartige Unterteilung des zur Verfügung stehenden Gesamtquerschnittes läßt
sich erreichen, daß beim Solldurchsatz des Kühlwassers dessen resultierende Strömungsgeschwindigkeit
jene Geschwindigkeit überschreitet, bei der Sedimente auszufallen vermögen, während
andererseits diese Überschreitung gering gehalten wird, um eine weitgehende Vorwärmung
des durchströmenden Wassers zu erreichen.
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An Hand der Fig. 1o sind acht in Serie betriebene Rohrbündel zu je
neun Kondensatorrohren 15 dargestellt, so daß dem Kühlwasser das Neunfache des Lichtquerschnittes
eines Kondensatorrohres als Durchtrittsquerschnitt zur Verfügung steht. Für andere
Rohrabmessungen und Rohranzahlen sowie Wärmeleistungen können sich andere Gruppierungen
der Kondensatorrohre 15 empfehlen, die zu einer Änderung der Aufteilung der Endkappen
19, 21 in eine andere Anzahl von Kammern führen Beim Aufbau der Verdampfungsanlage
1 sowie der Kondensationsanlage 2 werden die für die einzelnen Bauteile verwendeten
Werkstoffe entsprechend deren Beanspruchung, bspw. durch Druck, Temperatur, Korrosion
oder dergleichen, gewählt. So können unterschiedliche Bauteile der Anlage aus unterschiedlichen
Werkstoffen sowie unterschiedlicher Stärke bestehen. Es ist aber auch möglich, geringer
beanspruchte Rohrschüsse 3 bzw. Kessel 4 aus anderen Werkstoffen bzw. mit anderen
Stärken einzusetzen als bei höher beanspruchten.
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Die in der Zeichnung dargestellte Anlage zur Süßwassergewinnung läßt
sich mit relativ geringem Raumbedarf und verhältnismäßig
niedrigem
Kostenaufwand für eine Destillatleistung zwischen 30 3 und loo m /d auslegen. Dabei
ist es auch leicht möglich, die Destillatleistung bedarfsweise zu verändern, weil
sich sowohl die Verdampfereinheiten als auch die Kondensationseinheiten jeder Kolonne
bei geringen Ausfallzeiten in ihrer Anzahl variieren lassen.