DE3105387A1

DE3105387A1 - Vorrichtung zur rueckgewinnung von waerme aus verschmutzten, ungereinigten waessern

Info

Publication number: DE3105387A1
Application number: DE19813105387
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Heuer; Herbert Dr.-Ing. 6200 Wiesbaden Staadt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-14
Filing date: 1981-02-14
Publication date: 1982-08-26
Also published as: DE3105387C2

Description

Dipl.-Ing. Wolfgang Heuer, Biebricher Allee 189, 62 Wiesbade Dr.-Ing. Herbert Staadt, Biebricher Allee 189, 62 Wiesbaden

Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme aus verschmutzten, ungereinigten Wässern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme aus verschmutzten, ungereinigten Wässern, insbesondere Haus- und Industrieabwässern.

Mit dem Verbrauch von Wasser im häuslichen bzw. industriellen Bereich ist fast grundsätzlich einer Erhöhung der Temsratur verbunden, denn in nahezu allen Verwendungsfällen wird das Wasser erst dann in der gewünschten Weise nutzbar, wenn Wärmeenergie hineingesteckt wird. Verwiesen wird dabei auf die Bentzung von Wasser als Waschwasser, Spülwasser, zur Speisezubereitung usw.

Leider ist die Ausnutzung der zugeführten Wärmeenergie sehr gering, mit der Folge, daß das benutzte Wasser nunmehr in Form von Abwasser mit erheblichem Wärmepotential abgeleitet wird.

Seit einigen Jahren kennt man in vielen Bereichen der Industrie Wärmetauscher für Erwärmungs- bzw. Abkühlungsvorgänge. Bei fast allen angewendeten Konstruktionen wird jedoch vorausgesetzt, daß die Verschmutzung der wärmetragenden Flüssigkeit insbesondere an stückigen Inhaltsstoffen gering ist, bzw. solche Verschmutzungen nicht

-2-

■■■-?-

vorhanden sind. Da Abwasser -insbesondere das häusliche Abwasser- im Ursprujzingszustand eine Vielzahl von Feststoffen der unterschiedlichsten Größe beinhaltet, können bekannte Wärmetauscher ohne eine Vorbehandlung des Abwassers nicht zur Anwendung kommen. Gerade im möglichen Verzicht auf eine Vorreinigung liegt jedoch ein wesentlicher Schlüssel zur Wirtschaftlichkeit der Wärmerückgewinnung.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme aus verschmutzten, ungereinigten Wässern, insbesondere Haus- und Industrieabwässern bereitzustellen.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß in einem mit einem Hauptzufluß und einem Hauptabfluß versehenen Gehäuse mehrere Verdampferplatten parallel zueinander und in Abstand voneinander angeordnet sind, sich zwischen den Verdampferplatten in Abstand voneinander, den Raum zwischen zwei Verdampferplatten in Strömungskanäle unterteilende Stege befinden, wobei das in Strömungsrichtung hintere Ende des vorhergehenden Strömungskanals durch eine Umlenkung mit dem vorderen Ende des in Strömungsrichtung nachfolgenden Strömungskanals verbunden ist, zum ersten Strömungskanal der ersten parallel zueinander liegenden Strömungskanäle ein Hauptzufluß und vom letzten Strömungskanal der letzten parallel zueinander liegenden Strömungskanäle ein Hauptabfluß angeordnet ist, von dem Ende des in Strömungsrichtung letzten Strömungskanals einer Ebene zum Anfang des in Strömungsrichtung ersten Strömungskanals der Strömungskanäle in der nächsten Ebene eine Umlenkung vorgesehen ist und im Hauptzufluß eine Pumpe angeordnet ist.

Über einen Zufluß wird einer zwischen zwei Verdampferplatten befindlichen Ebene der Abwasserstrom zugeleitet. Infolge der Anordnung der zwischen den Verdampferplatten befindlichen Stege sowie der entsprechenden in der Ebene angeordneten Umlenkungen macht der Abwasserstrom einen

-3-

schlangenförmig ausgebildeten Fließverlauf. Nachdem der Abwasserstrom die Fläche der entsprechenden Verdampferplatte gänzlich bestrichen hat und dabei Wärme an diese abgegeben wurde/ erfolgt eine Umlenkung des Abwasserstromes von dieser Ebene in eine an diese angrenzende Ebene durch eine die Ebenen verbindende Umlenkung. Befindet sich der Abwasserstrom nunmehr in dieser neuen Ebene, so bestreicht er analog dem beschriebenen schlangenförmig ausgebildetem Fließverlauf die Oberfläche der entsprechenden Verdampferplatte, um schließlich in die nächste Ebene umgelenkt zu werden.

Die Erfindung ermöglicht es, einen kompakt ausgebildeten Wärmetauscher bereitzustellen, der aufgrund der Anordnung

der der

der Verdampferplatten,«Stege sowie"Umlenkungen das ungehinderte und verstopfungsfreie Durchströmen der feststoffbeladenen Flüssigkeit ermöglicht. Dabei garantiert die Anordnung der Umlenkungen, daß strömungstote Zonen mit der Gefahr von Ablagerungen und Verstopfungsansätzen vermieden werden. Durch die im Hauptzufluß angebrachte Pumpe wird erreicht, daß im gesamten Bereich des durchströmten Querschnitts die Abscheidung von stückigen Komponenten des Abwassers, beispielsweise Sand, Metallspäne, Kronenkorken usw., verhindert wird.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse kastenförmig ausgebildet. Zwischen der Deckelfläche des Gehäuses sowie der deckelflächenseitigen Verdampferplatte sind den Raum zwischen diesen in Strömungskanal^e unterteilende STege analog der Anordnung der Stege zwischen zwei Verdampferplatten vorgesehen. Gleiches gilt für den Raum zwischen der Grundfläche des Gehäuses sowie der grundflächenseitigen Verdampferplatte.

Um dem Fließgefälle des Abwassers Rechnung zu tragen, ist der Anfang des zwischen Deckelfläche des Gehäuses und deckelflächenseitiger Verdampfungsplatte in Strömungsrichtung ersten Strömungskanals mit dem Hauptzufluß, und

-3-

das Ende des zwischen Grundfläche des Gehäuses und grundflächenseitiger Verdampferplatte in S'trömungsrichtung letzten Strömungskanals mit dem Hauptabfluß verbunden. Das ABwasser wird somit über die Pumpe dem Hauptzufluß zugeführt, durchläuft die entsprechenden Ebenen und verläßt die Vorrichtung über den im Bereich der Grundfläche befindlichen Hauptabfluß. Um ein optimales Bestreichen des Abwasserstromes über die gesamte Oberfläche der Verdampferplatten zu erzielen, sind die Zu- und Abflüsse zu der Vorrichtung bzw. zu den einzelnen Ebenen in den Ecken des Gehäuses angeordnet.

In einer Ausführungsform der Erfindung enden die Stege in Abstand von den Enden der Verdampferplatte, wobei an dem dem Zufluß abgekehrten Ende die entsprechende Seitenwand und der zweite, vierte usw. Steg und an dem dem Zufluß zugekehrten Ende der erste, dritte usw. Steg und die entsprechende Seitenwand durch einen bogenförmigen Steg miteinander verbunden sind. Durch die Verbindung der entsprechenden Stege über bogenförmige Stege wird der Abwasserstrom ungehindert von einem Strömungskanal in den anderen umgelenkt. Es entstehen demnach keine strömungstoten Zonen, welche üblicherweise bei kastenförmigen Gebilden vorhanden sind. Besonders einfach wird die Umlenkung des Abwasserstromes von einem Strömungskanal in den anderen dadurch gewährleistet, daß der Abstand ees Endes des zwischen dem bogenförmigen Steg angeordneten Steges zum Scheitel des bogenförmigen Steges gleich der Hälfte des Abstandes der beiden durch den bogenförmigen Steg verbundenen Stege ist. Gleiches gilt für die Verbindung entsprechender Ebenen mit Hilfe der Umlenkungen in Form von bogenförmigen Stegen.

Zwischen der Grundfläche und der grundflächenseitigen Verdampferplatte ist ein Ventil zur Entleerung des Gehäuses angeordnet. Jm mögliche Versandungen und Verschmutzungen des Wärmetauschers problemlos beseitigen zu können.

besteht da,s Gehäuse aus miteinander verschraubbaren Einzelteilen. Dies sind sinnvollerweise an senkrecht zur Grundfläche angeordneten Rahmenteilen angebrachte mehrteilige Seitenflächen sowie die auf diesen befestigte Deckelfläche.

Um den z.T. aggressiven Inhaltsstoffen des Abwassers Rechnung zu tragen, bestehen das Gehäuse, die Verdampferplatten, die Stege sowie die Umlenkung aus gegen ungereinigtes Abwasser widerstandsfähigem Material, insbesondere Edelstahl.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß mindestens eine der Umlenkungen zum Umlenken des jeweils letzten Strömungskanals einer Ebene zum Anfang des in Strömungsrichtung jeweils ersten Strömungskanals der Strömungskanäle in der nächsten Ebene außerhalb des Gehäuses angebracht ist, wobei die Umlenkung ein Zwischenstück aufweist. Das Zwischenstück beinhaltet bei dieser Ausführungsform einen Notabfluß, einen Notzufluß sowie ein zwischen diesen angeordnetes Regelglied. Der Vorteil ist darin zu sehen, daß die Vorrichtung nunmehr aus mindestens zwei unabhängig voneinander arbeitenden Teilsystemen besteht. Sollte beispielsweise ein Teil infolge der Reinigungsperiode oder Reparaturarbeiten kurzfristig stillgelegt werden müssen, so ist es durch die Anordnung der Umlenkung außerhalb des Gehäuses sowie eines separaten Notabflusses, eines Notzuflusses sowie de's Regelglied^emöglich, dieses Tdil vorübergehend stillzulegen, ohne daß die ganze Vorrichtung ausfällt. Die Vorrichtung kann nach wie vor arbeiten, ihre Leistung ist jedoch um die des stillgelegten Teiles, vermindert .

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung der Figuren und in den Unteransprüchen dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen

von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.

In den Figuren ist die Erfindung an zwei Ausführungsformen beispielsweise dargestellt, ohne auf diese Ausführ ungs formen beschränkt zu sein.

Es stellt dar:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine geschnittene Ansicht gem. der Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 3 eine räumliche Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Notablauf, Notzulauf sowie Regelglied.

In Fig. 1 und 2 sind die senkrecht auf einem Fundamentsockel 1 in dessen Ecken angebrachten Rahmenteile 2 dargestellt. An diesen Rahmenteilen sind über nicht dargestellte SchraUi-benverbindungen die Seitenflächen 3,4,5 und 6 sowie an diesen die Deckelfläche 7 befestigt.

Parallel zum Fundamentsockel 1 erstrecken sich im Abstand

.auch) voneinander mehrere Verdampferplatten 8"-1ia~ndelsüblicher Bauweise. Die Verdampferplatten 8 sind mit den Rahmenteilen 2 sowie den Seitenflächen 3 bis 6 fest verbunden und unterteilen das Gehäuse, welches durch den Fundamentsockel 1, die Seitenflächen 3 bis 6 sowie die Deckelfläche

7 gebildet wird, in mehrere Räume. Die Verdampferplatten

8 stehen außerhalb des Gehäuses über Verbindungsleitungen

9 mit der Saugleitung 10 für das Kältemittel in Verbindung. Schematisch dargestellt sind der Zulauf 11 zur Saugleitung, ein in diesem Arbeitskreis befindliches Expansionsventil 12 sowie der Ablauf 13 der Saugleitung 10 für das Kältemittel. Entsprechende Pfeile verdeutlichen die Strömungsrichtung des Kältemittels.

Speziell Fig. 2 zeigt anschaulich die Unterteilung des zwischen zwei Verdampferplatten 8 gebildeten Raumes durch

zwischen den Verdampferplatten 8 senkrecht zu diesen angeordnete Stege 14, 15 und 16. Dargestellt ist in dieser Figur ein Schnitt durch die Vorrichtung in Höhe des Hauptzuflusses 17. Der Hauptzufluß 17 ist an der Seitenfläche 3 in Form eines Flansches befestigt, durch diesen tritt das verschmutzte Abwasser zwischen der Dekkelfläche 7 sowie der obersten Verdampferplatte 8 in die Vorrichtung ein. Durch die Anordnung des Steges 14 zwischen der Verdampferplatte 8 sowie der Deckelfläche 7 sowie der Befestigung des einen Endes des Steges 14 an der Seitenfläche 3 wird dem Abwasser eine Strömungsrichtung zur Seitenfläche 5 aufgezwungen. Im Bereich der Seitenfläche 5 sind der Steg 15 sowie die Seitenfläche 4 über einen bogenförmigen Steg 18 miteinander verbunden. Da das andere Ende des Steges 14 in Abstand von der Seitenfläche 5 endet, wird das Abwasser bei Erreichen des dem Hauptzufluß 17 abgewandten Endes des zwischen Seitenfläche 4 und Steg 14 gebildeten Strömungskanals infolge des bogenförmigen Steges 18 umgelenkt. Das Abwasser strömt nunmehr zwischen den Stegen 14 und 15 in Richtung der Seitenfläche 3. Im Bereich der Seitenfläche 3 sind die Stege 14 und 16 analog der Seitenfläche 4 und dem Steg 15 über einen weiteren bogenförmigen Steg 18 miteinander verbunden. Da der Steg 15 ebenso wie der Steg 14 in Abstand von der entsprechenden Seitenfläche, hier der Seitenfläche 3, endet, wird die Strömung bei Erreichen der Seitenfläche 3 von dem bogenförmigen Steg 18 umgeleitet und strömt wieder in Richtung der Seitenfläche 5. Zwischen dem Steg 15 sowie der Seitenfläche 6 besteht abermals eine Verbindung in Form eines bogenförmigen Steges 18, so daß das ABwasser schließlich zwischen dem Steg 16 sowie der Seitenfläche 6 in Richtung der Seitenfläche 3 strömt. Hinsichtlich der bogenförmigen Stege 18 ist auszuführen, daß zur Erreichung optimaler Strömungsverhältnisse in einer Ebene der Abstand zweier durch einen bogenförmigen Steg verbundener Stege, beispielsweise der Stege 14 und 16, halb so groß sein sollte, wie der Abstand

-X-

des freien Endes des Steges 15 von dem Scheitel des zwischen den Stegen 14 und 16 befindlichen bogenförmigen Steges 18.

In Fig. 2 ist mit Pfeilen die Strömungsrichtung des Abwassers in der Ebene zwischen Deckelfläche 7 sowie oberster Verdampferplatte 8 verdeutlicht. Das zwischen dem Steg 16 sowie der Seitenfläche 6 strömende Abwasser gelangt in den Bereich der Seitenfläche 3 und wird, wie aus Fig. 1 ersichtlich, über einen jeweils zwei Ebenen verbindenden weiteren bogenförmigen Steg 19 umgeleitet. Zu diesem Zweck weist die Verdampferplatte 8 in der durch die Seitenflächen 3 und 6 gebildeten Ecke einen rechteckigen Ausschnitt auf, durch welchen das Abwasser von der höher gelegenen Ebene in die unter dieser Ebene liegende Ebene strömen kann. Um Toträume zu verhindern, ist der bogenförmige Steg 19 vorgesehen, ein Ende des bogenförmigen Steges 19 ist in diesem Fall mit der Deckelfläche 7 verbunden, das andere Ende mit der unter der obersten Verdampferplatte 8 liegenden Verdampferplatte. Das Abwasser strömt nunmehr unterhalb der vorherigen Ebene zwischen ebenfalls zwischen der obersten Verdampferplatte 8 sowie der darunterliegenden Verdampferplatte 8 angeordnetem Steg sowie der Seitenwand 6. In diesem Fall ist jedoch die Strömungsrichtung des Abwassers entgegengesetzt der Darstellung in Fig. 2. Die unter der beschriebenen Ebene angeordnete Ebene ist analog der beschriebenen Ebene aufgebaut. Somit strömt das Abwasser in dieser Ebene über den ganzen Bereich der Verdampferplatte 8 entgegen der in Fig. 2 dargestellten Pfeilrichtung. Erreicht das Abwasser schließlich die durch die Seitenflächen 3 und gebildete Ecke, so wird es über eine in dieser Ecke befindliche Ausnehmung in der Verdampferplatte 8 sowie einen weiteren bogenförmigen Steg 19 in die nächst-tiefere Ebene umgelenkt. Dieser Vorgang der Umlenkung von einer Ebene in die andere Ebene findet so lange statt, bis das Abwasser

-Λ-

in der Ebene zwischen unterster Verdampferplatte 8 sowie der über dieser befindlichen Verdampferplatte angelangt ist. Diese Ebene durchströmt das Abwasser gem. dem geschilderten schlangenförmigen Verlauf. Aufgrund der Anzahl der Verdampferplatten 8 ist die Strömungsrichtung des Abwassers in dieser Ebene gleich der Strömungsrichtung in Fig. 2. In dem durch den Steg 16 sowie die Seitenfläche 6 gebildeten letzten Kanal verläßt sodann das Abwasser die Vorrichtung durch den Hauptabfluß 20.

Im Bereich der durch die Seitenflächen 5 und 6 gebildeten Ecke ist zwischen den beiden untersten Verdampferplatten 8 ein Ventil 21 zum Entleeren des Gehäuses angeordnet.

In Fig. 3 ist eine räumliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform gezeigt. Diese läßt sich sinngemäß auf die Figuren 1 und 2 anwenden. Das Abwasser tritt über den Hauptzufluß 17 in die Vorrichtung einund durchströmt diese analog dem bereits^gescnxXderten. Schließlich erreicht das Abwasser die Ebene, welche durch die Verdampferplatten 8a sowie 8b gegeben ist. Gemäß der Darstellung des Pfeiles strömt das Abwasser zwischen dem Steg 16 sowie der Seitenfläche 6 in Richtung auf die Seitenfläche 3. Im Bereich der Seitenfläche 3 wird das Abwasser jedoch nicht wie üblich in die nächst tiefere Ebene, hier zwischen den Verdampferplatten 8b und 8c, geleitet, sondern erfährt diese Umlenkung außerhalb der Vorrichtung. An der Stelle, an der das zwischen den Verdampferplatten 8a und 8b strömende Abwasser zwischen dem Steg 16 sowie der Seitenwand 6 auf die Seitenwand 3 trifft, ist an dieser ein Flansch 22 zum Ableiten des Abwassers angeordnet. Ein zweiter Flansch 24 ist derart an der Seitenfläche 3 angeordnet, daß mit diesem eine Einleitung von Abwasser zwischen die Verdampferplatten 8b und 8c zwischen der Seitenwand 4 sowie dem Steg 14 möglich ist. über entsprechende Rohrstücke 25 sowie ein Regelglied in Form eines Ventiles 23 stehen die beiden Flansche 22 und 24 mitein-

. AS -

ander in Verbindung. Das zwischen den Platten 8a und 8b in den Flansch 22 eingeleitete Abwasser kann somit über das Ventil 23 und den Flansch 24 zwischen die Verdampferplatten 8b und 8c an der Stelle des Flansches 24 wiederum in die Vorrichtung eingeleitet werden. Von dort aus durchströmt das Abwasser den zwischen den Verdampferplatten 8b und 8c gebildeten Raum, bis es schließlich in der durch die Seitenflächen 3 und 6 gebildeten Ecke gem. der Darstellung nach Fig. 3 eine Umlenkung in den zwischen den Verdampferplatten 8c und 8d gebildeten

vorhergehend Raum erfährt. Analog dem bereits"geschilderten, durchströmt das Abwasser sodann die Vorrichtung bis schließlich diese durch den Hauptabfluß 20 verläßt. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich, weist der Flansch 22 eine Austrittsöffnung 26 aer Flansch 24 eine Eintrittsöffnung 27 auf. Entsprechende Pfeile verdeutlichen die Strömungsrichtung. Von der Funktion gesehen, stellt die öffnung 26 einen Notablauf dar, die öffnung 27 einen Notzulauf. Muß beispielsweise eine periodi_sche Reinigung der Vorrichtung durchgeführt werden, so ermöglicht es die Ausführung gem. Fig. 3 einen Teil der Vorrichtung stillzulegen. So kann beispielsweise das Abwasser der Eintrittsöffnung 27, d.h. dem Notzulauf zugeführt werden, infolge dessen strömt das Abwasser nur durch den unteren Teil der Vorrichtung und verläßt diese durch den Hauptabfluß 20. Um zu vermeiden, daß trotzdem Abwasser in den oberen Teil der Vorrichtung gelangt, ist das Ventil 23 dabei geschlossen. Während dieser Zeit können nun sämtliche Reinigungsarbeiten im oberen Teil der Vorrichtung vorgenommen werden. Dafür ist speziell vorgesehen, daß die Seitenwand 3 unterteilt ist, somit vom oberen Teil der Vorrichtung abgenommen werden kann, hingegen der untere Teil der Seitenwand 3 nach wie vor mit den Rahmenteilen 2 befestigt ist. Soll nun der untere Teil der Vorrichtung stillgelegt werden, so wird das Abwasser dem Hauptzufluß 17 zugeführt und verläßt die Vorrichtung durch die Austrittsöffnung 26, d.h. den Notablauf. Auch in dieser

Betriebsphase ist das Ventil 23 wieder geschlossen. Es ist somit nicht nötig, bei periodischen Reinigungsbzw. Reperatruarbeiten die komplette Vorrichtung stillzulegen. Ein Teil der Vorrichtung befindet sich immer in funktionsfähigem Zustand, die Leistungsausbeute der Vorrichtung vermindert sich jedoch um die Leistung des außer Betrieb gesetzten Teiles, was infolge der Kurzfristigkeit hingenommen werden kann.

Die Reinigung sämtlicher Strömungskanäle kann ausschließlich durch das Abnehmen einer Seitenwand dadurch ermöglicht werden, daß nach dem Entfernen deri-Seitenwand die entsprechenden Umlenkbleche sowohl zum Umlenken der Flüssigkeit innerhalb einer Ebene als auch von einer Ebene in die nächste Ebene herausnehmbar sind. Besonders einfach, und schnell läßt sich der Reinigungsvorgang bewerkstelligen wenn die Umlenkbleche fest an der Seitenwand angebracht sind und somit in ihrer Gesamtheit beim Entfernen der Seitenwand herausgezogen werden können. Es ist jedoch auch denkbar, daß jedes Umlenkblech einzeln nach dem Abnehmen der Seitenwand herausgezogen werden muß.

Analog der Beschreibung der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 befindet sich zwischen der untersten Verdampferplatte 8 sowie der über dieser liegenden Verdampferplatte ein an der Seitenfläche 6 angebrachtes Ventil 21 zur Entleerung des unteren Teiles der Vorrichtung. Desgleichen ist ein solches Ventil 21 zwischen den Verdampferplatten 8a und 8b zur Entleerung des oberen Teiles der Vorrichtung angeordnet. Die Austrittsöffnung beider Ventile 21 sind über Rohrverbindungen 28 gekoppelt.

Es ist selbstverständlich möglich, die Vorrichtung gemäß Fig. 3 in beliebig viele Teile durch Anbringung entsprechender Notabflüsse bzw. Notzuflüsse zu gliedern. Aus räumlichen Gründen kann es auch nötig sein, die Teile voneinander zu trennen und nebeneinander aufzustellen, sodaß in diesem Fall der Hauptabfluß 20 über eine

-12-

'β -

Rohrleitung bzw. in dieser Rohrleitung befindlicher Pumpe direkt mit dem Hauptzufluß 17 des nächsten Teiles gekoppelt ist.

Die Anzahl der zwischen den Verdampferplatten befindlichen Stage kann beliebig sein. Je nach Anzahl der Stege befinden sich die bogenförmigen Umlenkungen zur Umlenkung des Abwasserstroms von einer Ebene in die andere Ebene an der Seitenfläche 3 bzw. an der Seitenfläche 5.

Üblicherweise sind die Verdampferplatten horizontal angeordnet wobei das Abwasser gemäß dem natürlichen Fließgefälle von oben nach unten durch die Vorrichtung strömt. Es ist jedoch auch denkbar das Abwasser von unten durch die Vorrichtung nach oben strömen zu lassen, weiterhin die Verdampferplatten nicht nur horizontal anzuordnen, sondern senkrecht zu stellen. In allen Fällen müssen die Abmessungen der Fließquerschnitte so gewählt sein, daß das ungehinderte und verstopfungsfreie Durchströmen der feststoffbeladenen Flüssigkeit möglich ist. Um die Anlagerung von Feststoffen zu vermeiden dürfen die Strömungsquerschnitte keine Kanten oder hervorragenden Teile aufweisen, desgleichen muß die Fließgeschwindigkeit so groß sein, daß sämtliche im Wasser enthaltene Feststoffe mitgeschleppt werden.

Es ist möglich , daß die Verdampferplatten als von Gasen oder Flüssigkeiten niedriger Temperatur durchflossene Wärmeaustauscherplatten ausgebildet sind. Niedrige Temperatur bedeutet dabei die Anforderung an die Temperatur des Mediums welches die Wärmetauscherplatten durchströmt derart, daß dessen Temperatur mindestens soweit unter der Temperatur des Abwassers liegen muß, daß ein thermodynamisch sinnvoller Wärmeübergang möglich

Der erfindungsgemäße Kompaktverdampfer ist zur Rückgewinnung

en von Wärme aus jeglichen Arten von Flüssigkeit, welche grobe Verschmutzungen aufweisen, und somit bereits bekannte

-13-

Wärmetauscher- Vorrichtungen nicht eingesetzt werden können, verwendbar. Gedacht ist dabei insbesondere an Flußwaäfer, welches ebenfalls grobe Verschmutzungen aufweisen kann.

Leerseite

Claims

Patentanspruch e:

1.V Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme aus verschmutzten, ungereinigten Wässern, insbesondere Haus- und Industrieabwässern, dadurch gekennzeichnet, daß in einem mit einem Hauptzufluß (17) und einem Hauptabfluß (20) versehenen Gehäuse mehrere Verdampferplatten (8,8a,8b,8c,8d) parallel zueinander und in Abstand voneinander angeordnet sind, sich zwischen den Verdampferplatten (8,8a,8b,8c,8d) in Abstand voneinander, den Raum zwischen zwei Verdampferplatten (8,8a,8b,8c,8d) in Strömungskanäle unterteilende Stege (14,15,16) befinden, wobei das in Strömungsrichtung hintere Ende des vorhergehenden Strömungskanals durch eine Umlenkung (18) mit dem vorderen Ende des in Strömungsrichtung nachfolgenden Strömungskanals verbunden ist,

zum ersten Strömungskanal der ersten parallel zueinander liegenden Strömungskanäle ein Hauptzufluß (17) und vom letzten Strömungskanal der letzten parallel zueinander liegenden Strömungskanäle ein Hauptabfluß (2 0) angeordnet ist,

von dem Ende des in Strömungsrichtung letzten Strömungskanals einer Ebene zum Anfang des in Strömungsrichtung ersten Strömungskanals der Strömungskanäle in der nächsten Ebene eine Umlenkung (19) vorgesehen ist und im Hauptzufluß (17) eine Pumpe angeordnet ist.'

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse kastenförmig ausgebildet ist.

3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch

-2-

gekennzeichnet, daß zwischen der Deckelflache (7) des Gehäuses sowie der deckelflächenseitigen Verdampferplatte (8) den Raum zwischen diesen in Strömungskanäle unterteilende Stege (14,15,16) angeordnet sind.

4.) Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Grundfläche (1) des Gehäuses sowie der grundflächenseitigen Verdampferplatte (8) den Raum zwischen diesen in Strömungskanäle unterteilende Stege (14,15,16) angeordnet sind.

5.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfang des zwischen Deckelfläche (7) des Gehäuses und deckelflächenseitiger Verdampferplatte (8) in Strömungsrichtung ersten Strömungskanals mit dem Hauptzufluß (17) verbunden ist.

6.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des zwischen Grundfläche des Gehäuses (1) und grundflächenseitiger Verdampferplatte (8) in Strömungsrichtung letzten Strömungskanals mit dem Hauptabfluß (20) verbunden'ist.

7.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des zwischen grundflächenseitiger Verdampferplatte (8) und über dieser befindlicher Verdampferplatte (8) in Strömungsrichtung letzten Strömungskanals mit dem Hauptabfluß (20) verbunden ist.

8.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abflüsse (17,20,19) in den Ecken des Gehäuses angeordnet sind.

9.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (14,15,16) in Abstand von den Enden der Verdampferplatte (8,8a,8b,8c, 8d) enden, sowie an dem dem Zufluß (17,19) abgekehrten

Ende die entsprechende Seitenwand (4,6) und der zweite, vierte usw. Steg (14,15,16) und an dem dem Zufluß (17,19) zugekehrten Ende der erste, dritte usw. Steg (14,15,16) und die entsprechende Seitenwand (4,6) durch einen bogenförmigen Steg (18) miteinander verbunden sind.

10.) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des' Endes des zwischen dem bogenförmigen Steg (18) angeordneten Steges (14,15,16) zum Scheitel des bogenförmigen Steges (18) gleich der Hälfte des Abstandes der beiden durch den bogenförmigen Steg (18) verbundenen Stege (14,15,16) ist.

11.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Grundfläche (1) und der grundflächenseitigen Verdampferplatte (8) ein Ventil (21) zur Entleerung des Gehäuses angeordnet ist.

12.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der grundflächenseitigen Verdampferplatte (8) und der über dieser befindlichen Verdampferplatte (8) ein Ventil (21) zur Entleerung des Gehäuses angeordnet ist.

13.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse, die Verdampferplatten (8,8a,8b,8c,8d) die Stege (14,15,16) sowie die Umlenkungen (18,19) aus gegen ungereinigtes Abwasser widerstandsfähigem Material, insbesondere Edelstahl bestehen.

14.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus miteinander verschraubbaren Einzelteilen (1,2,3,4,5,6,7) besteht.

-4-

— 4 —

15.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung vom jeweils letzten Strömungskanal einer Ebene zum Anfang des in Strömungsrichtung jeweils ersten Strömungskanals der Strömungskanäle in der nächsten Ebene dem natürlichen Fließgefälle des Abwassers entspricht.

16.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Umlenkungeftf 1 9) zum Umlenken des jeweils letzten Strömungskanals einer Ebene zum Anfang des in Strömungsrichtung jeweils ersten Strömungskanals der Strömungskanäle in der nächsten Ebene außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei die Umlenkung ein Zwischenstück (22, 24, 25) aufweist.

17.) Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück einen Notabfluß (26), einen Notzufluß (27) sowie ein zwischen diesen angeordnetes Regelglied (23) aufweist.

18.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des freien Endes der zwischen dem bogenförmigen Steg (19) angeordneten Verdampferplatte (8,8a,8b,8c,8d) zum Scheitel des bogenförmigen Steges (19) gleich der Hälfte des Abstandes der beiden durch den bogenförmigen Steg (19) verbundenen Verdampferplatten (8,8a,8b,8c,8d) ist.

19.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampferplatten ( 8, 8a, 8b, 8c, 8d ) horizontal angeordnet sind.

20.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 -19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampferplatten ( 8, 8a, 8b, 8c, 8d ) als von Gasen oder Flüssigkeiten niedriger Temperatur durchflossene Wärmeaustauscherplatten ausgebildet sind.

21.) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkungen (18,19) herausnehmbar angeordnet sind.

22.) Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkungen (18,19) mit der diesen zugewandten Seitenwand (3,5) verbunden sind.