DE3039505A1 - METHOD AND SYSTEM FOR RECOVERING HEAT FROM WASTEWATER - Google Patents

METHOD AND SYSTEM FOR RECOVERING HEAT FROM WASTEWATER

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DE3039505A1
DE3039505A1 DE19803039505 DE3039505A DE3039505A1 DE 3039505 A1 DE3039505 A1 DE 3039505A1 DE 19803039505 DE19803039505 DE 19803039505 DE 3039505 A DE3039505 A DE 3039505A DE 3039505 A1 DE3039505 A1 DE 3039505A1
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Karl Lennart 11255 Stockholm Litzberg
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Description

PAT ENTAN VV Ä LTE 3033505PAT ENTAN VVÄ LTE 3033505

DR. A. VAN DER WERTH DR. FRANZ LEDERER R. F. MEYER-ROXLAUDR. A. VAN DER WERTH DR. FRANZ LEDERER R. F. MEYER-ROXLAU

DiPU-ING. (1934-1974. DIPL.-CHEM. D^.-ING.DiPU-ING. (1934-1974. DIPL.-CHEM. D ^ .- ING.

8000 MÜNCHEN 80 LUC:LE-GBA-iN-STRASSE8000 MUNICH 80 LUC: LE-GBA-iN-STRASSE

TELEFON :: =5,472947 TELEX. 524c:^ LEDER D TELEGR. · LE3ERERPATENTTELEPHONE :: = 5.472947 TELEX. 524c: ^ LEATHER D TELEGR. · EMPTY PATENT

20. Ok-ober 19 M/Tr20.Oct-upper 19 m / g

Karl Lennart Litzberg, Stockholm (Schweden)
Runiusgatan 1Karl Lennart Litzberg, Stockholm (Sweden)
Runiusgatan 1

Verfahren und /anlage zur Rückgewinnung von Warne aus Abwasser.Process and / system for the recovery of warnings from wastewater.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Zurückaewinnuno von Wärme aus Abwasser sowie auf eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.The present invention relates to a method for recovering heat from wastewater and to a plant to carry out this procedure.

Grosse V'erte in Forrc von Wärmeenergie gehen mit dem Abwasser verloren. Diese Wärmeenergie hat ihren Ursprung in erster Linie in dem warmen Leitungswasser (Bad, Wäsche, Spülen, Putzen), aber auch in dem kalten Leitungswasser, das dadurch erwärmt wird, dass die Kaltwasserleitungen in temperierten Räumen liegen, in der Zubereitung des Essens (Abwasser) und in den Ausscheidungen des Menschen (Fäkalien und Urin). Dies trifft sowohl für Wohnhäuser, Industrieanlagen, Badehäuser und Krankenhäuser zu.Large amounts of heat energy go with wastewater lost. This thermal energy has its origin primarily in the warm tap water (bath, laundry, rinsing, cleaning), but also in the cold tap water, which is heated by the cold water pipes in temperature-controlled rooms in the preparation of food (waste water) and in human excretions (faeces and urine). This is true for both residential buildings, industrial plants, bathhouses and hospitals too.

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Bisher wurde noch keine praktisch erprobte Lösung zur Ausnützung dieser Wärmeenergie entwickelt. Dies beruht in erster Linie darauf, dass das Abwasser stark verunreinigt ist, verhältnismässig niedrige Temperatur hat und dass sein Zufluss sich in hohem Grad mit der Zeit ändert, wobei Variationen von nahezu Null bis zu einem Maximalwert während des Tages auftreten.So far, no practically proven solution for utilizing this thermal energy has been developed. This is based in first and foremost that the wastewater is heavily polluted, has a relatively low temperature and that its inflow changes to a large extent over time, with variations from near zero to a maximum value during the day appear.

Gemäss der vorliegenden Erfindung, so wie sie in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche ausgedrückt ist, ist es möglich, in praktisch zu verwirklichender Weise die im Arv/asser vorkommende Wärmeenergie zurückzugewinnen.According to the present invention, as in the characterizing Parts of the patent claims is expressed, it is possible to implement in a practical manner the in Arv / water to recover occurring thermal energy.

Die Erfindung wird nachstehend näher in Form von Beispielen im Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.The invention is described in more detail below in the form of examples with reference to the accompanying drawings.

Figur 1 zeigt im Grundriss, wie eine erfindungsgemässe Anlage an eine Abwasserleitung angeschlossen werden kann,Figure 1 shows in plan how a system according to the invention can be connected to a sewer pipe,

Figur 2 zeigt scherratisch die Anlage von der Seite im Schnitt, Figur 3 zeigt den Wfirmeaustauscher der Anlage im Schnitt,Figure 2 shows the system from the side in a sheared section, Figure 3 shows the heat exchanger of the plant in section,

Figur 4 zeigt den Wärmeaustauscher nach Fic. 3 vcr. oben gesehen,FIG. 4 shows the heat exchanger according to FIG. 3 vcr. above seen,

Fig. 5 zeigt einen Teil einer Einzelheit des Wärmeaustauschers, undFig. 5 shows part of a detail of the heat exchanger, and

Fig. 6 zeigt einen Teil der Anlage mit vier in Serie geschalteten Wärmeaustauschern.Fig. 6 shows part of the system with four heat exchangers connected in series.

In Fig. 1 bezeichnet ] ein ~?bäude, beispielsweise ein Krankenhaus, und 2 die von dort ausgehende Abwasserleitung. Von der Leitung 2 läuft eine Zweigleitung 3 zu einer Pumpstation 4,In FIG. 1,] denotes a building such as a Hospital, and 2 the sewer pipe from there. from a branch line 3 runs from line 2 to a pumping station 4,

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die durch eine Leitung 5 das Abwasser der Wärmezurückgewinnungsanlage 6 gemäss der Erfindung zuführt. Von der Wärmezurückgewinnungsanlage 6 wird das von Wärme befreite Abwasser durch eine Leitung 7 wieder der Leitung 2 zugeführt. Der Teil der Abwasserleitung 2, der zwischen den Zweigleitungen 3 und 7 liegt, wirkt als Nebenschlussleitung und ist mit einem Ventil versehen, das während des Betriebes der Anlage normalerweise geschlossen ist. Die aus dem Abwasser gewonnene Wärmeenergie, beispielsweise in Form von warmem Wasser, wird dem Verbraucher, dem Krankerihausgebäude 1, durch Leitungen 8 zugeführt. ,through a line 5 the waste water from the heat recovery system 6 according to the invention. From the heat recovery system 6, the waste water from which heat has been removed is fed back to line 2 through a line 7. The part the sewer line 2, which lies between the branch lines 3 and 7, acts as a bypass line and is provided with a valve provided, which is normally closed during operation of the system. The thermal energy obtained from the wastewater, for example in the form of warm water, is supplied to the consumer, the hospital building 1, through lines 8. ,

Zu der Wärmerückgewinnungsanlage, die schematisch in Fig. 2 gezeigt ist, wird das Abwasser über die Pumpstation 4 durch die Leitung 5 oben in eine Abwasserzisterne 9 eingepumpt, die unten an die Leitung 7 zum Ableiten des gekühlten Abwassers durch die Abwasserleitung 2 angeschlossen ist. Unten in der Zisterne 9 ist ein Niveaurohr 10 angeschlossen, das mit der Leitung 7 verbunden ist, in der weiterhin zwischen der Zisterne und dem Niveaurohr ein Ventil 11 angeordnet ist. Wenn das Vennil 11 geschlossen ist, wird sich daher die Abwasseroberfläche in der Zisterne in der Höhe der Umbiegung des Niveaurohres befinden. Das Oberflächenniveau hat die Bezeichnung 37. Von dem oberen Teil der Zisterne 9 wird das zugeführte, "warme", Abwasser abgezogen, das eine Tmperatur haben kann, die während des Tages sich auf 30 - 40° C belaufen kann, und wird durch eine Leitung 12 einem Wärmeaustauscher 14 zugeführt, der weiter unten beschrieben wird. Die Wärmeenergie in dem Abwasser wird in dem Wärmeaustauscher 14 an darin vorgesehene Rohrschlangen 15 abgegeben, worauf das Abwasser von dem Wärmeaustauscher durch eine im Bodenbereich der Zisterne mündende Leitung 13 in die Zisterne 9 zurückströmt, wie dies in der Figur gezeigt ist. Um zu verhindern, dass feste Verunreinigungen in den Wärmeaustauscher 14 eingeführt werden, ist ein Sieb der Leitung 12 vorgeschaltet. Das Sieb 16 hat die Form eines zylindrischen Korbes, wobei die Zylinderfläche aus einem Siebnetz besteht, das sich bis oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche 37 erstreckt.To the heat recovery system, which is shown schematically in Fig. 2, the wastewater is via the pumping station 4 through the Line 5 is pumped into a sewage cistern 9 at the top, which is attached to the line 7 at the bottom for discharging the cooled wastewater through the Sewer line 2 is connected. At the bottom of the cistern 9, a level tube 10 is connected, which is connected to the line 7 is connected, in which a valve 11 is also arranged between the cistern and the level tube. When the Vennil 11 is closed, the wastewater surface in the cistern will therefore be at the height of the bend in the level tube. The surface level has the designation 37. From the upper part of the cistern 9, the "warm" wastewater is supplied subtracted, which can have a temperature that can amount to 30 - 40 ° C during the day, and is through a pipe 12 is fed to a heat exchanger 14, which will be described further below. The heat energy in the wastewater is in the Heat exchanger 14 delivered to coils 15 provided therein, whereupon the waste water from the heat exchanger through a line 13 opening in the bottom area of the cistern flows back into the cistern 9, as shown in the figure. Around to prevent solid contaminants from being introduced into the heat exchanger 14 is a strainer in the line 12 upstream. The sieve 16 has the shape of a cylindrical basket, the cylindrical surface consisting of a sieve mesh, which extends to above the liquid surface 37.

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Mit 17 werden mit Mundstücken versehene Arme bezeichnet, die dazu bestimmt sind, um eine zentrale Achse zu rotieren. Zur Reinigung des Siebnetzes wird der Wasserstand in der Zisterne 9 dadurch gesenkt, dass das Ventil 11 geöffnet wird, worauf das Siebnetz mit Hilfe der mit Spülwasser durch die Leitung 18 gespeisten rotierenden Mundstücke reingespült wird. Die Verunreinigungen, die auf der Aussenseite des Siebnetzes hängen geblieben sind, werden dabei losgespült und sinken auf den Boden der Zisterne 9 ab. Dieses Reinspülen des Siebnetzes geschieht zweckmässigerweise mit regelmässigen Zeitzwischenräumen, beispielsweise alle 24 Stunden, wobei gleichzeitig eine Entleerung des auf dem Boden der Zisterne angesammelten Schlamms durch das Ventil 11 geschieht.With 17 are designated arms provided with mouthpieces, which are intended to rotate about a central axis. To the Cleaning the sieve net, the water level in the cistern 9 is lowered by opening the valve 11, whereupon the Sieve mesh is rinsed clean with the aid of the rotating mouthpieces fed with rinse water through line 18. the Impurities that have got stuck on the outside of the sieve net are washed away and sink onto the Bottom of the cistern 9. This rinsing of the sieve mesh is expediently done with regular intervals, for example every 24 hours, at the same time emptying the accumulated on the bottom of the cistern Mud happens through the valve 11.

Als wärmeaufnehmendes Medium in den Rohrschlangen 15 des Wärmeaustauschers 14 wird in dem hier gezeigten Fall Wasser verwendet, das gemäss dem Beispiel in einem Wassermagazin 19 gelagert ist. Kaltes Wasser wird von dem Bodenbereich des Magazins durch Leitungen 20 dem Wärmeaustauscher 14 zugeführt, wo das Wasser durch das Abwasser erwärmt und wieder dem oberen Bereich des Magazines 19 durch die Leitung 21 zugeführt wird. An das Wassermagazin 19 ist weiterhin eine Wärmepumpe 22 mit Verdampfer 23 und Kondensor 24 angeschlossen, so dass das warme Wasser im oberen Teil des Magazines durch die Leiung 25 seine Wärmeenergie an den Verdampfer 23 abgibt, um dann anschliessend wieder in den Bodenbereich des Magazins zurückgeführt zu werden, wo sich das abgekühlte Wasser befindet. 43 bezeichnet eine Zirkulationspumpe, 26 einen Elektromotor mit Kompressor und 27 die ein- und ausgehenden Leitungen des Kreislaufs für den Wärmeträger der Wärmepumpe, d.h. das Medium, das durch das Abwasser (und die dem Kompressor zugeführte Energie) erwärmt wurde und das für Verbrauchs- und/oder Erwärmungszwecke verwendet werden soll. Dieses Medium kann beispielsweise Wasser sein.In the case shown here, water is used as the heat-absorbing medium in the coils 15 of the heat exchanger 14 used, which is stored in a water magazine 19 according to the example. Cold water is drawn from the bottom area of the Magazine fed through lines 20 to the heat exchanger 14, where the water is heated by the sewage and back to the upper Area of the magazine 19 is fed through the line 21. A heat pump 22 is also connected to the water magazine 19 Evaporator 23 and condenser 24 connected, so that the warm water in the upper part of the magazine through the line 25 its Gives off thermal energy to the evaporator 23 in order to then return it to the bottom area of the magazine where the cooled water is located. 43 denotes a circulation pump, 26 an electric motor with a compressor and 27 the incoming and outgoing lines of the circuit for the heat carrier of the heat pump, i.e. the medium that is transported through the Wastewater (and the energy supplied to the compressor) was heated for consumption and / or heating purposes should be used. This medium can be water, for example.

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Um nicht die in der Zisterne und dem Magazin auftretende Schichtbildung mit kaltem Bodenwasser und warmem Oberflächenwasser zu stören, sind, wie aus Fig. 2 hervorgeht, die Auslässe der Leitungen 15, 21 und 26 mit Diffusoren 28 verlängert, durch die die Geschwindigkeit der ausströmenden Flüssigkeit in möglichst hohem Grad vermindert wird.To avoid the stratification that occurs in the cistern and the magazine with cold ground water and warm As can be seen from FIG. 2, the outlets of the lines 15, 21 and 26 with diffusers 28 are used to disturb surface water extended, by which the speed of the outflowing liquid is reduced as high as possible.

Das Magazin 19 bildet einen Puffer während der Zeit, wo die Energiezufuhr durch das Abwasser niedrig ist, beispielsweise der Nacht, dadurch dass das Magazin einen Rauminhalt hat, der ausreichend ist, um die Wärmepumpe während dieser Zeit mit Warmwasser zu versorgen.The magazine 19 forms a buffer during the time when the energy supply from the sewage is low, for example the night, because the magazine has a volume that is sufficient to use the heat pump during this time To supply hot water.

Nach der vorstehenden Beschreibung des prinzipiellen Aufbaus der erfindungsgemässen Anlage, aus der auch die Wirkungsweise der Anlage klar hervorgeht, wird jetzt der Wärmeaustauscher 14 näher behandelt.According to the above description of the basic structure of the system according to the invention, from which the mode of operation The system clearly shows, the heat exchanger 14 will now be dealt with in more detail.

Ohne einen gut arbeitenden Wärmeaustauscher arbeitet auch die ganze Anlage nicht, so dass die Ausgestaltung des Wärmeaustauschers als ein kritischer Teil der gesamten Anlage anzusehen ist.Without a well-functioning heat exchanger, the entire system will not work either, so that the design of the Heat exchanger is to be regarded as a critical part of the entire system.

Der gezeigte Wärmeaustauscher 14 besteht aus einem Gehäuse 29 mit einem zentralen Kanal 30. Konzentrisch im Gehäuse und im Verhältnis zueinander sind eine Anzahl Wärmeaustauschflächen vorgesehen, die jede aus einer Anzahl parallelgeschalteter Rohrschlangen (in Fig. 3 und 5 werden 20 solche Schlangen gezeigt) besteht. Die Enden der ein solches "Oberflächenpaket" bildenden Rohre sind an einen gemeinsamen Verteiler 32 angeschlossen, mit dessen Hilfe das Wärmemedium, im vorliegenden Fall Wasser, in die Rohrschlangen 15 eingeführt wird, sowie an einen gemeinsamen Sammler 33, mit dessen Hilfe das Wasser gesammelt und aus dem Paket abgeführt wird. Wie aus den Figuren hervorgeht, wird mit der Zirkulationspumpe 34 das Wasser durch die Leitung 20 und den Verteiler 32 in dieThe heat exchanger 14 shown consists of a housing 29 with a central channel 30. Concentrically in the housing and in the Relation to one another a number of heat exchange surfaces are provided, each of a number of parallel-connected Coiled pipes (20 such coils are shown in FIGS. 3 and 5). The ends of such a "surface package" forming pipes are connected to a common manifold 32, with the help of which the heat medium, in present case water, is introduced into the coils 15, as well as to a common collector 33, with the help of which the water is collected and drained from the package. As can be seen from the figures, with the circulation pump 34 the Water through line 20 and manifold 32 into the

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Rohrschlangen des ersten Paketes 15 eingepumpt. Ueber den Sammler 33 wird das Wasser von dem ersten Paket durch eine Anschlussleitung 35 dem Verteiler 32' (Fig. 4) des innerhalb liegenden Paketes zugeführt. Von dem Sammler 33' dieses Paketes wird das Wasser dem dritten Paket durch eine Leitung 35' und einen Verteiler 32" zugeführt. Von dem Sammler 33" dieses dritten Pakets fliesst das Wasser zu dem vierten Paket durch die Leitung 35" und den Verteiler "'. Von dem Sammler 33"' des vierten Paketes wird das Wasser durch die Leitung 21 dem oberen Teil des Magazins 19 zugeführt.Coils of the first package 15 are pumped in. On the Collector 33 is the water from the first packet through a Connection line 35 is fed to the distributor 32 '(FIG. 4) of the package located inside. From the collector 33 'this In the package, the water is fed to the third package through a line 35 'and a manifold 32 ". From the collector 33" of this third packet the water flows to the fourth packet through the line 35 "and the manifold" '. From the collector 33 "'of the fourth package, the water is fed through the line 21 to the upper part of the magazine 19.

Zwischen den konzentrisch angeordneten Wärmeaustauscherpaketen 15 sind ebenso konzentrisch gelegene Zwischenwände 36 vorgesehen, die unten auf dem Boden des Wärmeaustauschergehäuses aufliegen und sich nach oben über das Niveau 37 des Abwassers in dem Wärmeaustauscher erstrecken. Die Leitung 12 von der Zisterne 9 mündet in dem innersten Fach des Wärmeaustauschers, d.h. zwischen der inneren Wand des Gehäuses (Kanalwand 30) und der am weitesten innen gelegenen Zwischenwand 36). Das Abwasser wird aus dem Wärmeaustauscher durch die Leitung 13 abgeführt, die an das äusserste Fach des Wärmeaustauschers angeschlossen ist, wie aus Fig. 3 und 4 hervorgeht Unten in den Zwischenwänden 36 sind Öffnungen 37 vorgesehen, in dem gezeigten Beispiel entlang eines Radius auf den Auslass 13 hin.Between the concentrically arranged heat exchanger stacks 15 there are also concentrically arranged partition walls 36 provided, which rest on the bottom of the heat exchanger housing and rise above the level 37 of the Extending sewage in the heat exchanger. The line 12 from the cistern 9 opens into the innermost compartment of the heat exchanger, i.e. between the inner wall of the housing (duct wall 30) and the innermost one Partition 36). The waste water is discharged from the heat exchanger through line 13, which is connected to the outermost compartment of the Heat exchanger is connected, as can be seen from FIGS. 3 and 4. At the bottom in the intermediate walls 36 are openings 37 provided, in the example shown along a radius towards the outlet 13.

Aus Vorstehendem geht hervor, dass das Wärme aufnehmende Wasser durch die serie-geschalteten Wärmeaustauscherschlangen fliesst, und zwar von dem äussersten Paket bis zu dem innersten, während das Abwasser, dessen Wärme zurückgewonnen werden soll, von der innersten Kammer durch die Öffnungen 37 zu der äussersten Kammer hin fliesst. Die Energie entnahme geschieht somit nach dem Gegenstromprinzip, wobei die Temperatur des Abwassers schrittweise von Fach zu Fach sinkt, während die Wassertemperatur in den Schlangen gemäss einer Bogenkurve steigt.From the above it can be seen that the heat absorbing water flows through the series-connected heat exchanger coils, namely from the outermost package to the innermost, while the waste water, the heat of which is to be recovered, from the innermost chamber flows through the openings 37 to the outermost chamber. The energy is drawn afterwards the countercurrent principle, with the temperature of the waste water gradually falling from compartment to compartment while the The water temperature in the queues rises according to an arched curve.

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Oben in dem Wärmeaustauscher ist ein drehbarer Arm 38 angeordnet, der über eine Welle 40 von einem Motor 39 getrieben wird, wobei sich die Welle 40 durch den zentralen Kanal 30 in dem Gehäuse 29 erstreckt. Der Arm und die Welle sind in normaler, nicht näher gezeigter Weise gelagert. Der Arm 38 ist mit senkrecht gerichteten Bürsten 41, vgl. Fig. 3, versehen, deren Borsten bei der Rotation des Arms die Rohrschlangen 15 bestreichen. Hierdurch werden die Oberflächen der Rohrschlangen reingehalten. Wie deutlich aus Fig. 2 hervorgeht, ist die gezeigte Anlage völlig "offen" und die Oberfläche des Abwassers in der Zisterne 9 und in dem Wärmeaustauscher 14 liegt auf dem gleichen Niveau 37. Die für den Kreislauf des Abwassers durch den Wärmeaustauscher 14 erforderliche Pumpwirkung wird durch die Rotation des Armes und dadurch der Bewegung der Bürsten in den Kammern erzielt, wobei prinzipiell eine sehr langsam arbeitende Zirkulationspumpe vorliegt. Die Geschwindigkeit der Strömung des Abwassers durch den Wärmeaustauscher kann mit Hilfe der Umdrehungszahl des Arms 38 und/oder eines Ventils 42 im Auslass des Wärmeaustauschers (Fig. 4) geregelt werden.A rotatable arm 38 is arranged at the top of the heat exchanger and is driven by a motor 39 via a shaft 40 with the shaft 40 extending through the central channel 30 in the housing 29. The arm and the shaft are in stored normally, not shown in detail. The arm 38 is provided with vertically directed brushes 41, see. Fig. 3, the bristles of which brush the coils 15 as the arm rotates. This causes the surfaces of the coils kept clean. As can be clearly seen from Fig. 2, the system shown is completely "open" and the surface of the waste water in the cistern 9 and in the heat exchanger 14 is at the same level 37. The one for the circulation of the waste water through the pumping action required by the heat exchanger 14 is achieved by the rotation of the arm and thereby the movement of the brushes in the chambers achieved, with a very slow working circulation pump in principle. The speed of the The flow of waste water through the heat exchanger can be controlled with the aid of the number of revolutions of the arm 38 and / or a valve 42 can be regulated in the outlet of the heat exchanger (Fig. 4).

Die Bürsten 41 sind austauschbar und von der Oberseite des Wärmeaustauschers leicht zugänglich.The brushes 41 are replaceable and easily accessible from the top of the heat exchanger.

Die Fig. 2 zeigt die Anlage in einfacher Aus führungsform, d.h. mit einer Zisterne 9, einem Wärmeaustauscher 14 und einem Magazin 19, aber es ist natürlich möglich, mehrere solche Anlagen parallelzuschalten oder statt eines Wärmeaustauschers mehrere solche an eine Zisterne und ein Magazin anzuschliessen.Fig. 2 shows the system in a simple embodiment, i. E. with a cistern 9, a heat exchanger 14 and a magazine 19, but it is of course possible to have several of these To connect systems in parallel or to connect several such to a cistern and a magazine instead of a heat exchanger.

Um die Grosse der Wärmeaustauscher zu vermindern, können mehrere kleinere Wärmeaustauscher hintereinandergeschaltet werden, wobei jedoch immer noch das Gegenstromprinzip beibehalten wird.To reduce the size of the heat exchanger, you can several smaller heat exchangers can be connected in series, but still using the countercurrent principle is retained.

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In Fig. 6 werden vier Wärmeaustauscher gezeigt, die alle dem oben beschriebenen ähnlich sind. Die Wärmeaustauschflächen 44 der einzelnen Wärmeaustauscher 43 sind über Leitungen 45 in Serie miteinander und mit der Zuflussleitung 20 für das Wärmemedium und der Ablauf leitung 21 geschaltet. Das Abwasser strömt von der Zisterne 9 durch die Leitung 12 im Gegenstrom durch die Wärmeaustauscher, die somit aneinander durch die Leitungen 46 für das Abwasser angeschlossen sind.In Fig. 6, four heat exchangers are shown, all of which are similar to that described above. The heat exchange surfaces 44 the individual heat exchangers 43 are via lines 45 in series with one another and with the inflow line 20 for the Heat medium and the drain line 21 switched. The wastewater flows from the cistern 9 through the line 12 in countercurrent through the heat exchangers, which are thus connected to one another by the pipes 46 for the waste water.

In Fällen, in denen Abwasser ununterbrochen zufliesst, ist esIn cases where wastewater flows in continuously, it is

nicht notwendig, das Magazin 19 zu verwenden, sondern das wärmeaufnehmende Wasser kann direkt an den Verdampfer der Wärmepumpe angeschlossen werden. Statt Wasser als Wärmenedium können andere, in der Technik vorkommende und allgemein verwendete Wärmemedien angewandt werden.it is not necessary to use the magazine 19, but the heat-absorbing water can be sent directly to the evaporator Connected to the heat pump. Instead of water as a heating medium, other, technical and general used heat media are applied.

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Claims (13)

Karl Lennart Litzberg, Stockholm (Schweden)Karl Lennart Litzberg, Stockholm (Sweden) Verfahren und Anlage zur Rückgewinnung von Warms aus Abwasser.Process and system for recovering hot water from wastewater. PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS Verfahren zur Rückgewinnung von Wärme aus Abwasser, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser in einen Sammelteil (9) eingeführt wird, aus dessen oberem Teil einer Wärmeaustauschereifiheit (14) zugeführt wird, von wo das abgekühlte Abwasser in den unteren Teil des Sammelteils (9) eingeführt wird, um von dort abgeführt zu werden, dass das in der Wärmeaustauschereinheit (14) zirkulierende, durch das Abwasser erwärmte Wärmemedium dem Verdampfer (23) einer Wärmepumpe zugeführt wird und danach in die Wärmeaustauschereinheit (14) zurückgeführt wird.Process for recovering heat from wastewater, characterized in that the wastewater in a collecting part (9) is introduced, from the upper part of which a Wärmeaustauschereifiheit (14) is fed, from where the cooled wastewater in the lower part of the collecting part (9) is introduced in order to be discharged from there that the circulating in the heat exchanger unit (14), through the Waste water heated heat medium is fed to the evaporator (23) of a heat pump and then into the heat exchanger unit (14) is returned. 130019/0747130019/0747 -Z--Z- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmemedium von der Wärmeaustauschereinheit (14) dem oberen Teil eines Magazins (19) zugeführt wird und dass das Wärmemedium hinter dem Verdampfer (23) der Wärmepumpe in den unteren Teil des Magazins (19) eingeführt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the heat medium from the heat exchanger unit (14) is fed to the upper part of a magazine (19) and that the heat medium downstream of the evaporator (23) of the heat pump in the lower part of the magazine (19) is introduced. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichne t, dass das Wärmemedium in konzentrisch in der Wärmeaustauschereiriheit (14) innerhalb eins ^ er vorgesehenen, im wesentlichen zylinderförmigen Wärmeaustauschflächen (15) eingeführt wird, ausgehend von der äusseren Oberfläche, und dass das Wärmemedium von der innersten Fläche dem Verdampfer (23) zugeführt wird, und dass das Abwasser so geführt wird, dass es um die Wärmeaustauschflächen (15) herum fliesst ausgehend von der innersten Oberfläche und dass das Abwasser von dem Bereich der äusseren Oberfläche dem Sammelteil (9) zugeführt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the heat medium in concentric in the heat exchanger unit (14) within one provided, substantially cylindrical heat exchange surfaces (15) are introduced, starting from the outer surface, and that the heat medium is supplied from the innermost surface to the evaporator (23), and that the waste water is so is guided that it flows around the heat exchange surfaces (15) starting from the innermost surface and that the Waste water is fed from the area of the outer surface to the collecting part (9). 4.. Anlage zur Wärmerückgewinnung aus Abwasser, gekennzeichnet durch eine Zisterne (9) mit einer Zuflussleitung (5) für Abwasser und einem zum Anschluss des Abwassers an eine Ableitung (7) angeordneten Auslass am Boden der Zisterne (9), eine Wärmeaustauschereinheit (14), eine diese mit dem oberen Teil der Zisterne (9) verbindende Leitung (12) zum Transport warmen Abwassers zur Wärmeaustauschereiriheit (14) sowie eine die Wärmeaustauschereinheit mit der Zisterne verbindende Leitung (13) zum Transport des Abwassers von der Wärmeaustauschereiriheit zur Zisterne, in der Wärmeaustauschereiriheit (14) vorgesehene Schlangen (15) für ein darin zirkulierendes Wärmemedium zur Aufnahme der Wärme aus dem Abwasser, ein Leitungssystem (24, 25), das durch das Abwasser erwärmtes Wärmemedium einem Verdampfer (23) zuführt, sowie ein Leitungssystem (26, 20) für in dem Verdampfer abgekühltes Wärmemedium, das den Verdampfer (23) mit den Schlangen (15) verbindet, wobei4 .. System for heat recovery from wastewater, characterized by a cistern (9) with an inflow line (5) for wastewater and an outlet arranged for connecting the wastewater to a discharge line (7) at the bottom of the Cistern (9), a heat exchanger unit (14), a line (12) connecting this with the upper part of the cistern (9) to the Transport of warm wastewater to the heat exchanger unit (14) and the heat exchanger unit with the cistern connecting pipe (13) for transporting the waste water from the heat exchanger unit to the cistern, in the heat exchanger unit (14) provided coils (15) for a heat medium circulating therein to absorb the heat from the wastewater Line system (24, 25) which supplies the heat medium heated by the waste water to an evaporator (23), as well as a line system (26, 20) for heat medium cooled in the evaporator, which connects the evaporator (23) to the coils (15), wherein 130019/0747130019/0747 der Verdampfer einen Teil einer Wärmepumpe (22) darstellt.the evaporator is part of a heat pump (22). 5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauschereinheit (14) aus5. Plant according to claim 4, characterized in that the heat exchanger unit (14) from wenigstens einem Wärmeaustauscher besteht, der ein zylindrisches Gehäuse (29) umfasst mit darin konzentrisch und im Abstand voneinander angeordneten und miteinander verbundenen Zylindermantelförmigen Wärmeaustauscherflächen (15) und konzentrisch zwischen diesen angeordneten Wände (36),, wobei die Leitung (12) für den Transport von warmem Abwasser ^zum Wärmeaustauscher (14) im Bereich der innersten Wärmeaustauscherfläche in dem Gehäuse mündet und die Leitung (13) für den Transport des Abwassers zu der Zisterne (9) sich an den radial äussersten Teil des Gehäuses anschliesst und wobei das Leitungssystem (21, 25) für erwärmtes Wärmemedium an die innerste Wärmeaustauschfläche angeschlossen ist und das Leitungssystem (26, 20) für abgekühltes Wärmemedium an die äussere Wärmeaustauschfläche angeschlossen ist.there is at least one heat exchanger comprising a cylindrical housing (29) with and concentric therein cylindrical jacket-shaped heat exchanger surfaces (15) arranged at a distance from one another and connected to one another and concentrically between these arranged walls (36) ,, wherein the line (12) for the transport of warm waste water ^ to Heat exchanger (14) opens in the area of the innermost heat exchanger surface in the housing and the line (13) for the Transport of the wastewater to the cistern (9) adjoins the radially outermost part of the housing and where the Line system (21, 25) for heated heat medium is connected to the innermost heat exchange surface and that Line system (26, 20) for cooled heat medium is connected to the outer heat exchange surface. 6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Gehäuse (29) so angeordnet ist, dass seine Achse vertikal liegt und dass die Wärmeaustauschflächen (15) bestreichende Reinigungsorgane (41) vorgesehen sind, die sich in der axialen Richtung des Gehäuses von einem um die Achse drehbaren Trägerorgan (38) aus erstrecken.6. Plant according to claim 5, characterized in that that the cylindrical housing (29) is arranged so that its axis is vertical and that the Cleaning members (41) are provided which coat heat exchange surfaces (15) and extend in the axial direction of the housing from a support member (38) rotatable about the axis. 7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zisterne (9) und die Wärmeaustauschereinheit (14) miteinander kommunizierende Gefässe bilden und dass die Zirkulation des Abwassers durch die Wärmeaustauschereinheit (14) durch die Bewegung der Reinigungsorgane erzielt wird.7. Plant according to claim 6, characterized in that the cistern (9) and the heat exchanger unit (14) form vessels communicating with one another and that the circulation of the waste water through the heat exchanger unit (14) is achieved by the movement of the cleaning organs. 8. Anlage nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass der Zisterne (9) 8. Plant according to one of claims 4-7, characterized in that the outlet of the cistern (9) 130019/0747130019/0747 an ein Niveaurohr (10) angeschlossen ist, das in der Ablauf leitung (7) mündet, die zwischen dem Niveaurohr und dem Boden der Zisterne eine mit Ventil (11) ausgerüstete Nebenschlussleitung bildet.is connected to a level tube (10) which opens into the drain line (7) between the level tube and the The bottom of the cistern forms a bypass line equipped with a valve (11). 9. Anlage nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichne t, dass das Leitungssystem für erwärmtes Wärmemedium aus einer ersten Leitung (21) besteht, die im oberen Teil eines Magazins (19) mündet, von wo eine zweite Leitung (25) zu dem Verdampfer (23) führt, und dass das Leitungssystem für abgekühltes Wärmemedium aus einer dritten Leitung (26) besteht, die von dem Verdampfer (23) her in dem unteren Teil des Magazins (19) mündet, von wo eine vierte Leitung (20) zu dem Wärmeaustauscheraggregat (14) führt.9. Plant according to one of claims 4-8, characterized in that the line system for heated heat medium consists of a first line (21) which opens into the upper part of a magazine (19), from where one second line (25) leads to the evaporator (23), and that the line system for cooled heat medium from a third Line (26) exists, which opens from the evaporator (23) in the lower part of the magazine (19), from where a fourth Line (20) leads to the heat exchanger unit (14). 10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Leitungen (21, 25) in einem ersten, gemeinsamen, nach oben gerichteten Diffusor (8) münden, dessen Mündung nahe dem Flüssigkeitsniveau in dem Magazin (19) liegt, und dass die dritten und vierten Leitungen (2$, 20) in einem anderen gemeinsamen, nach unten gerichteten Diffusor (28) münden, dessen Mündung in der Nähe des Bodens des Magazines (19) liegt.10. Plant according to claim 9, characterized in that that the first and second lines (21, 25) in a first, common, upwardly directed diffuser (8) open, the mouth of which is close to the liquid level in the magazine (19), and that the third and fourth lines ($ 2, 20) open into another common, downwardly directed diffuser (28), the mouth of which is near the bottom of the Magazines (19). 11. Anlage nach einem der Ansprüche 4 - 10, d a d u r c h gekennzeichnet, dass die Leitung (12) für warmes Abwasser an einen im oberen Teil der Zisterne (9) vorgesehenen und sich oberhalb der Oberfläche des Abwassers erstreckenden Siebkorb (16) angeschlossen ist und dass die Leitung (13) für den Transport des Abwassers von der Wärmeaustauschereinheit (14) zur Zisterne (9) in einem nach unten gerichteten Diffusor (28) iründet, dessen Mündung nahe dem Boden der Zisterne liegt.11. Plant according to one of claims 4 - 10, d a d u r c h characterized in that the line (12) for warm waste water to one provided in the upper part of the cistern (9) and is connected above the surface of the sewage extending strainer basket (16) and that the line (13) for the transport of the waste water from the heat exchanger unit (14) to the cistern (9) in a downward diffuser (28) whose mouth is near the bottom of the cistern. 12. Anlage nach einem der Ansprüche 5 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauschereinheit aus zwei oder mehreren Wärmeaustauschern (43) besteht, deren12. Plant according to one of claims 5-11, characterized characterized in that the heat exchanger unit consists of two or more heat exchangers (43) whose 130019/074?130019/074? - ς. - ς. Wärmeaustauschflächen (44) hintereinandergeschaltet sir.:! (45) und die bezüglich des Stromes des Abwassers durch die Wärmeaustauscher hintereinandergeschaltet sind (46).Heat exchange surfaces (44) connected in series sir.:! (45) and which are cascaded (46) with respect to the flow of waste water through the heat exchangers. 13 0 0 19/074713 0 0 19/0747
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