DE3105387C2

DE3105387C2 - Verdampfer einer Wärmepumpe zur Rückgewinnung von Wärme aus verschmutztem, ungereinigtem Abwasser

Info

Publication number: DE3105387C2
Application number: DE3105387A
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: 1984-08-30
Also published as: DE3105387A1

Abstract

Zur Rückgewinnung von Wärme aus verschmutzten, ungereinigten Wässern, insbesondere Haus- und Industrieabwässern, wird eine Vorrichtung bereitgestellt, bei der 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.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verdampfer einer Wärmepumpe zur Rückgewinnung von Wärme aus verschmutztem, ungereinigtem Abwasser, insbesondere Haus- und Industrieabwasser, in einem Gehäuse mit einem Hauptzufluß und einem Hauptabfluß, wie er beispielsweise durch die DE-Zeitschrift: Heiz.-Lüft.-Haustechnik 10 (1959) Nr. 12, Seiten 333 bis 337 vorbekannt ist.

Im häuslichen bzw. industriellen Bereich wird in nahezu allen Verwendungsfällen das Wasser erst dann in der gewünschten Weise benutzt, wenn es zuvor erwärmt wurde. Meist ist aber die Ausnutzung der zugeführten Wärmeenergie sehr gering, mit der Folge, daß das benutzte Wasser 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 Flüssigkeil insbesondere an stückigen Inhaltsstoffen gering ist bzw. solche Verschmutzungen nicht vorhanden sind. Da Abwasser — insbesondere das häusliche Abwasser — nach dem Gebrauch 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.

Aus der DE-AS 11 39 136 ist ein Plattenverdampfer zur Süßwasserkühlung und Eisspeicherung bekannt, bei dem innerhalb eines Gehäuses mehrere Verdampferplatten parallel zueinander und in Abstand voneinander angeordnet sind Zwischen den Verdampferplatten strömt das zu küHende Wasser, wobei die Verdampferplatten im GehähPS entweder vertikal oder nahezu horizontal angeordnet sind. Ein solcher Verdampfer wäre für die Rückgewinnung von Wärme aus verschmutzten, ungereinigten Wässern nicht geeignet, da sich zwischen den VerdampfeilMatten strömungstote Zonen bilden wurden, und somit die Gefahr von Ablagerungen und Verstopfungsansätzen bestünde. Bei der vertikalen Anordnung der Verdampferplatten im Gehäuse würden die stückigen Komponenten des Abwassers zu Boden sinken und sich dort ansammeln. Die Folge davon wäre, daß zum einen der Strömungsquerschniit zwischen den Verdampferplaiten verringert würde und damit auch die Leistung des Wärmetauschers verringert wäre. Abgesehen davon müßte aufgrund der absinkenden stückigen Komponenten der Verdampfer oftmals gereinigt werden. Die gleichen Nachteile ergeben sich bei der horizontalen Anordnung der Verdampferplatten. Auch bei dieser Anordnung der Verdampferplatten würden, insbesondere im Bereich der Gehäusewandungen, strömungstote Zonen mit der Gefahr von Ablagerungen und Verstopfungsansätzen entstehen.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen Verdampfer einer Wärmepumpe zur Rückgewinnung von Wärme aus verschmutztem, ungereinigtem Abwasser, insbesondere Haus- und Industrieabwasser, zu schaffen, bei dem ein ungehindertes und verstopfungsfreies Durchströmen der feststoffbeladenen Flüssigkeit gewährleistet ist.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß 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 der Hauptzufluß und vom letzten Strömungskanal der letzten parallel zueinander liegenden Strömungskanäle der Hauptabfkiß 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.

Über einen Hauptzufluß wird einer zwischen zwei Verdampferplatten befindlichen Ebene das Abwasser zugeleitet. Infolge der Anordnung der zwischen den Verdampferplatten befindlichen Stege sowie der entsprechenden, in der Ebene angeordneten Umlenkungen fließt das Abwasser schlangenförmig. Nachdem das Abwasser die Oberfläche der entsprechenden Verdampferplatte gänzlich bestrichen hat und dabei Wärme an diese

so abgegeben wurde, erfolgt eine Umlenkung des Abwassers von dieser Ebene in eine an diese angrenzende Ebene durch eine die Ebenen verbindende Umlenkung. Befindet sich das Abwasser nunmehr in dieser neuen Ebene, so bestreicht es analog dem beschriebenen, schlangenförmig ausgebildeten Fließverlauf die Oberfläche der entsprechenden Verdampferplatte, um schließlich in die nächste Ebene umgelenkt zu werden.

Die Anordnung der Umlenkungen garantiert, daß strömungstote Zonen mit der Gefahr von Ablagerun-

bo gen und Verstopfungsansätzen vermieden werden. Durch die Anordnung von Stegen zwischen den Verdampferplatten wird der Strömungsquerschnitt wesentlich verringert, so daß das Abwasser mit höherer Strömungsgeschwindigkeit zwischen den Verdampferplat-

b^r> ten fließt. Dadurch wird im gesamten Bereich des durchströmten Querschnitts die Abscheidung von stückigen Komponenten des Abwassers, beispielsweise Sand, Metallspäne, Kronenkorken usw.. verhindert. Die Erfin-

dung ermöglicht es somit, einen kompakt ausgebildeten Verdampfer bereitzustellen, der aufgrund der Anordnung der Verdampferplatten, der Stege sowie der Umlenkungen das ungehinderte und verstopfungsfreie Durchströmen der feststoffbeladenen Flüssigkeit ermöglicht.

Vorteilhaft ist es, wenn im Hauptzufluß des Gehäuses zusätzlich eine Pumpe angeordnet ist. Mit dieser Pumpe kann bei entsprechend hohem Anfall von Abwasser der Durchsatz des Abwassers durch den Verdampfer erhöht werden.

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 Strömup.gskar.äle 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 das Ende des zwischen Grundfläehe des Gehäuses und grundflächenseitiger Verdampferplatte in Strömungsrichtung letzten Strömungskanals mit dem Hauptabfluß verbunden. Das Abwasser wird somit über die Pumpe dem Hauptzufluß zugeführt, durchläuft die entsprechenden Ebenen und verläßt das jo Gehäuse über den im Bereich der Grundfläche befindlichen Hauptabfluß. Um einen optimalen Wärmeaustausch des Abwassers über die gesamte Oberfläche der Verdampferplatten zu erzielen, ^rind der Hauptzufluß und der Hauptabfluß zu dem Gehäuse bzw. zu den einzeinen Ebenen in den Ecken des Gehäuses angeordnet.

In einer Ausführungsform der Erfindung enden die Stege in Abstand von den Enden der Verdampferplatten, wobei am dem Zufluß und den Umlenkungen abgekehrten Ende die entsprechende Seitenfläche und der zweite Steg, sowie dieser Steg und jeder auf diesen folgende zweite Steg und an dem Hauptzufluß sowie den Umlenkungen zugekehrten Ende der erste Steg, sowie jeder auf diesen Steg folgende zweite Sieg durch eine bogenförmige Umlenkung miteinander verbunden sind.

Durch die Verbindung der entsprechenden Stege über bogenförmige Umlenkungen wird das Abwasser 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 Abwassers von einem Strömungskanal in den anderen dadurch gewährleistet, daß der Abstand des Endes des zwischen der bogenförmigen Umlenkung angeordneten Steges zum Scheitel der bogenförmigen Umlenkung gleich der Hälfte des Abstandes der beiden durch die bogenförmige Umlenkung verbundenen Stege ist. Gleiches gilt für die Verbindung entsprechender Ebenen mit Hilfe der bogenförmigen Umlenkungen. μ

Zwischen der Grundfläche und der grundfläehenseitigen Verdampferplatte ist ein Ventil zur Entleerung des Gehäuses angeordnet. Um mögliche Versandungen und Verschmutzungen des Wärmetauschers problemlos beseitigen zu können, besteht das Gehäuse aus miteinan- bS der 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 periodisch vorzunehmender Reinigungsarbeiten oder wegen Reparaturarbeiten kurzfristig stillgelegt werden müssen, so ist es durch die Anordnung der Umlenkung außerhalb des Gehäuses sowie eines separaten Notabflusses, eines Notzuflusses sowie des Regelgliedes möglich, dieses Teil vorübergehend stillzulegen, ohne daß der ganze Verdampfer ausfällt. Der Verdampfer kann nach wie vor arbeiten. Seine Leistung ist jedoch um die des stillgelegten Teiles vermindert.

In den Figuren ist die Erfindung an zwei Ausführungsformen beispielsweise dargestellt, ohne auf diese Ausführungsformen beschränkt zu sein. Es stellt dar

F i g. 1 eine Seitenansicht einer ersten erfindungsgemäßen Vorrichtung,

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

F i g. 3 eine räumliche Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Notablauf, Notzuluuf sowie Regelglied.

In Fig. 1 und 2 sind die senkrecht auf einer Grundfläehe 1 in dessen Ecken angebrachten Rahmenteile 2 dargestellt. An diesen Rahmenteilen sind über nicht dargestellte Schraubenverbindungen die Seitenflächen 3,4,5 und 6 sowie an diesen die Deckelfläche 7 befestigt. Parallel zur Grundfläche 1 erstrecken sich im Abstand voneinander mehrere Verdampferplatten 8 auch handelsüblicher Bauweise. Die Verdampferplatten 8 sind mit den Rahmenteilen 2 sowie den Seitenflächen 3 bis 6 fest verbunden und unterteilen das Gehäuse, welches durch die Grundfläche 1, die Seitenflächen 3 bis 6 sowie die Deckelfläche 7 gebildet wird, in mehrere Räume. Die Vcrdampferplatten 8 stehen außerhalb des Gehäuses über Leitungen 9 mit der Saugieitung JO 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 F i g. 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 Deckelfläche 7 sowie der obersten Verdampferplat-Ie 8 in die Vorrichtung ein. Durch die Anordnung des

Sieges 14 /wischen der Verdampferplatie 8 sowie der Deckelfläche 7 sowie der Befestigung des einen lindes 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 eine bogenförmige Umlenkung 18 miteinander verbunden. Da das andere Ende des Steges 14 in Abstand von der Seitenfläche 5 endet, wird das Abwasser bei Erreichen des dem Hauplzufluß

17 abgewandten Endes des zwischen Seitenfläche 4 und Steg 14 gebildeten Strömungskanals infolge der bogenförmigen Umlenkung 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 i5 über eine weitere bogenförmige Umlenkung 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 der bogenförmigen Umlenkung 18 umgeleitet und strömt wieder in Richtung der Seitenfläche 5. Zwischen dem Steg 15 sowie der Seitenfläche 6 besteht abermals eine Verbindung in Form einer bogenförmigen Umlenkung 18, so daß das Abwasser schließlich zwischen dem Steg 16 sowie der Seitenfläche 6 in Richtung der Seitenfläche 3 strömt. Hinsichtlich der bogenförmigen Umlenkungcn

18 ist auszuführen, daß zur Erreichung optimaler Strömungsverhältnisse in einer Ebene der Abstand zweier durch eine bogenförmige Umlenkung verbundener Stege, beispielsweise der Stege 14 und 16, halb so groß sein sollte, wie der Abstand des freien Endes des Steges 15 von dem Scheitel der zwischen den Stegen 14 und 16 befindlichen bogenförmigen Umlenkung 18.

In F i g. 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 F i g. 1 ersichtlich, über eine jeweils zwei Ebenen verbindende weitere bogenförmigen Umlenkung 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 die bogenförmige Umlenkung 19 vorgesehen, ein Ende der bogenförmigen Umlenkung 19 ist in diesem Fall mit der Deckelfläche 7 verbunden, das andere Ende mit der unter der obersten Verdampferplatte 8 liegenden Verdampierpiatte S. Das Abwasser strömt nunmehr unterhalb der vorherigen Ebene zwischen dem Steg 16 und der Seitenwand 6. In diesem Fall ist jedoch die Strömungsrichtung des Abwassers entgegengesetzt der Darstellung in F i g. 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 F i g. 2 dargestellten Pfeilrichtung. Erreicht das Abwasser schließlich die durch die Seitenflächen 3 und 4 gebildete Ecke, so wird es über eine in dieser Ecke befindliche Ausnehmung in der Verdampferplatte 8 sowie eine weitere bogenförmige Umlenkung 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 in der Ebene zwischen unterster Verdampferplatte 8 sowie der über dieser befindlichen Verdainpferplatle
langl ist. Diese Ebene durchströmt das Abwasser gemäß dem geschilderten schlangenförmigcn Verlauf. Aufgrund der Anzahl der Verdamplerplatien 8 ist die Strö^ri mtingsrichtiing des Abwassers in dieser Ebene gleich der Sirömungsrichtung in F i g. 2. In dem durch den Steg 16 sowie die Seitenfläche 6 gebildeten letzten Kanal verläßt das Abwasser das Gehäuse durch den Hauptabfluß 20.

ίο 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 F i g. 1 und 2 anwenden. Das Abwasser tritt über den Hauptzufluß 17 in das Gehäuse ein und durchströmt es analog dem bereits vorhergehend geschilderten. Schließlich erreicht das Abwasser die Ebene, die durch die Verdampferplatten 8a sowie Sb 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 Sb und 8c, geleitet, sondern erfährt diese Umlenkung außerhalb der Vorrichtung. An der Stelle, an der das zwischen den Verdampferplatten Sa und Sb strömende Abwasser zwischen dem Steg 16 sowie der jo Seitenfläche 6 auf die Seitenfläche 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 8£> und 8czwischen J5 der Seitenfläche 4 sowie dem Steg 14 möglich ist. Über entsprechende Rohrstücke 25 sowie ein Regelglied in Form eines Ventilcs 23 stehen die beiden Flansche 22 und 24 miteinander in Verbindung. Das zwischen den Platten 8a und Sb in den Flansch 22 eingeleitete Abwasser kann somit über das Ventil 23 an der Stelle des Flansches 24 wiederum in die Vorrichtung eingeleitet werden. Von dort aus durchströmt das Abwasser den zwischen den Verdampferplatten 86 und 8c gebildeten Raum, bis es schließlich in der durch die Seitenflächen 3 und 6 gebildeten Ecke gemäß der Darstellung nach F i g. 3 eine Umlenkung in den zwischen den Verdampferplatten 8c und Sd gebildeten Raum erfährt. Analog dem bereits vorhergehend geschilderten, durchströmt das Abwasser sodann das Gehäuse bis es schließlich dies durch den Hauptabfluß 20 verläßt. Wie aus der Fig.3 ersichtlich, weist der Flansch 22 eine Austrittsöffnung 26 und der Flansch 24 eine Eintrittsöffnung 27 auf. Entsprechende Pfeile verdeutlichen die Strömungsrichtung. Von der Funktion gesehen, stellt die Austrittsöffnung 26 einen Notablauf dar, die Eintrittsöffnung 27 einen Notzulauf. Muß beispielsweise eine periodische Reinigung des Verdampfers durchgeführt werden, so ermöglicht es die Ausführung gem. F i g. 3 einen Teil des Verdampfers 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 des Verdampfers und verläßt diese durch den Hauptabfluß 20. Um zu vermeiden, daß trotzdem Abwasser in den oberen Teil des Verdampfers gelangt ist das Ventil 23 dabei geschlossen. Während dieser Zeit können nun sämtliche Reinigungsarbeiten im oberen Teil vorgenommen werden. Dafür ist speziell vorgesehen, daß die Seitenwand 3 unterteilt ist somit vom obe-

ren Teil abgenommen werden kann, hingegen der untere Teil der Seitenfläche 3 nach wie vor mit den Rahmenteilen 2 befestigt ist. Soll nun der untere Teil stillgelegt werden, so wird das Abwasser dem Hauptzufluß 17 zugeführt und verläßt das Gehäuse durch die Austritts- s öffnung 26, d. h. den Notablauf. Auch in dieser Betriebsphase ist das Ventil 23 wieder geschlossen. Es ist somit nicht nötig, bei periodischen Reinigungs- bzw. Reparaturarbeiten die komplette Vorrichtung stillzulegen. Ein Teil der Vorrichtung befindet sich immer in funktionsfähigem Zustand, die Leistungsausbeute des Verdampfers vermindert sich jedoch um die Leistung des außer Betrieb gesetzten Teiles, was infolge der Kurzfristigkeit hingenommen werden kann.

Die Reinigung sämtlicher Strömungskanälc kann aus- is schließlich durch das Abnehmen einer Seitenfläche dadurch ermöglicht werden, daß nach dem Entfernen der Seitenfläche die entsprechenden Umlenkungen sowohl zum Umlenken der Flüssigkeit innerhalb einer Ebene als auch von einer Ebene in die nächste Ebene heraus- 2ü nehmbar sind. Besonders einfach und schnell läßt sich der Reinigungsvorgang bewerkstelligen wenn die Umlenkungen fest an der Seitenfläche angebracht sind und somit in ihrer Gesamtheit beim Entfernen der Seitenfläche herausgezogen werden können. Cs ist jedoch auch 2^r> denkbar, daß jede Umlenkung einzeln nach dem Abnehmen der Seitenfläche herausgezogen werden muß.

Analog der Beschreibung der ersten Ausführungsform gemäß F i g. 1 und 2 befindet sich zwischen der untersten Verdampferplatte 8 sowie der über dieser liegenden Verdampferplatte 8 ein an der Seitenfläche 6 angebrachtes Ventil 21 zur Entleerung des unteren Teiles des Verdampfers. Desgleichen ist ein solches Ventil 21 zwischen den Verdampferplaiten 8a und Sb zur Entleerung des oberen Teiles des Verdampfers angeordnet. Die Austrittsöffnungen 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 gliedem. Aus räumlichen Gründen kann es auch nötig sein, die Teile voneinander zu trennen und nebeneinander aufzustellen, so daß in diesem Fall der Hauptabfluß 20 über eine Rohrleitung bzw. in dieser Rohrleitung befindlicher Pumpe direkt mit dem Hauptzufluß 17 des nächsten Teiles gekoppelt ist.

Die Anzahl der zwischen den Verdampfcrplatlen befindlichen Stege kann beliebig sein, je nach Anzahl der Stege befinden sich die bogenförmigen Umlenkungen 19 zur Umlenkung des Abwassers 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 im Gehäuse 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 eo so gewählt sein, daß das ungehinderte und verstopfungsfreie Durchströmen der feststoffbeladencn Flüssigkeit möglich ist. Um die Anlagerung von Feststoffen zu vermeiden, dürfen die Strömungsquerschnitte keine Kanten oder hervorragenden Teile aufweisen, dcsglci- (,·> chen 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 soweil unter der Temperatur des Abwassers liegen muß, daß ein thermodynamisch sinnvoller Wärmeübergang möglich ist.

Der erfindungsgemäße Verdampfer ist zur Rückgewinnung von Wärme aus jeglichen Arten von grob verschmutzten Flüssigkeiten, für die bereits bekannte Wärmetauscher-Vorrichtungen nicht eingesetzt werden können, verwendbar. Gedacht ist dabei insbesondere an Flußwasser, welches ebenfalls grobe Verschmutzungen aufweisen kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verdampfer einer Wärmepumpe zur Rückgewinnung von Wärme aus verschmutztem, ungereinigtem Abwasser, insbesondere Haus- und Industrieabwasser, in einem Gehäuse mit einem Hauptzufluß und einem Hauptabfluß, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verdampferplatten (8, 8a, 8Zj, 8c, Sd) parallel zueinander und in Abstand voneinander angeordnet sind, sich zwischen den Verdampferplatten (8,8a. Sb, Sc. Sd) in Abstand voneinander, den Raum zwischen zwei Verdampferplatten (8, 8a. Sb, Sc, Sd) 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 nachfo'igenden Strömungskanals verbunden ist, zum ersten Strömungskanal der ersten parallel zueinander liegenden Strömungskanäle der Hauptzufluß (17) und vom letzten Strömungskanal der letzten parallel zueinander liegenden Strömungskanäle der Hauptabfluß (20) 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.

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

3. Verdampfer nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Deckelfläche (7) des Gehäuses sowie der deckelflächenseitigen Verdampferplatte (8) den Raum zwischen diesen in Strömungskanäle unterteilende Stege (14,15, 16) angeordnet sind.

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

7. Verdampfer 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. Verdampfer nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß der llaupt/.ufluß (17). der llauptabfluU (20). sowie Um- ^ lcnkungcn (19) in den Heken des Gehäuses angeordnet sind.

9. VerdamDfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (14, 15, 16) in Abstand von den Enden der Verdampferplatten (8,8a, Sb, Sc, Sd) enden, an dem Hauptzufluß (17) und den Umlenkungen (19) abgekehrten Ende die entsprechende Seitenfläche (4, 6) und der zweite Steg (15), sowie dieser Steg (15) und jeder auf diesen folgende zweite Steg und am dem Hauptzufluß (17) sowie den Umlenkungen ^19) zugekehrten Ende der erste Steg (14,16) sowie jeder auf diesen Steg (14, 16) folgende zweite Steg (16, 14) durch eine bogenförmige Umlenkung (18) miteinander verbunden sind.

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

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

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

14. Verdampfer 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.

15. Verdampfer 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 Fließgcfälle des Abwassers entspricht.

16. Verdampfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Umlenkungen (19) 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. Verdampfer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück einen Notabfluß (26), einen Notzufluß (27) sowie ein zwischen diesen angeordnetes Regelglied (23) aufweist.

18. Verdampfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des freien Endes der zwischen der bogenförmigen Umlenkung (19) angeordneten Veidampfcrplatlc (8, Sa, Sb, 8c Sd) zum Scheitel der bogenförmigen Umlenkung (19) gleich der Hälfte des Abstandes der beiden durch die bogenförmige

Umlenkung (19) verbundenen Verdampferplatten (8, Sa,8b,»c,Sd)\st

19. Verdampfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampferplatten (8,8a, Sb, Sc, Sd) horizontal angeordnet sind.

20. Verdampfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampferplatten (8, 8a, Sb, Sc. Sd) als von Gasen oder Flüssigkeiten niedriger Temperatur durchflossene Wäuneaustauscherplatten ausgebildet sind.

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

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

23. Verdampfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß im Hauptzufluß (17) des Gehäuses eine Pumpe angeordnet ist.