DE3131882C2 - Device for producing a condensate from a liquid to be cleaned - Google Patents
Device for producing a condensate from a liquid to be cleanedInfo
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Abstract
Bei der Erzeugung eines Kondensats aus einer zu reinigenden Flüssigkeit, insbesondere bei der Herstellung von Trinkwasser aus Meer- oder Schmutzwasser, läßt sich dadurch eine hohe Verdampfungsleistung bei niedrigem Siedepunkt erreichen, daß die zu reinigende Flüssigkeit unter Unterdruck verdampft wird, der durch Ablassen von Flüssigkeit aus einem mit dieser beaufschlagbaren, verschließbaren, mit seinem unteren Bereich zumindest in einer der Höhe der mit dem Umgebungsluftdruck erzeugbaren Wassersäule entsprechenden Höhe sich befindenden Raum (4) erzeugt wird, und daß anschließend ein hierin sich befindender, die zu ver damp fende Flüssigkeit enthaltender, offener Behälter (1) beheizt und die Außenfläche des evakuierbaren Raums (4) zumindest teilweise gekühlt wird.When producing a condensate from a liquid to be purified, in particular when producing drinking water from sea or waste water, a high evaporation performance at a low boiling point can be achieved by evaporating the liquid to be purified under negative pressure, which is generated by draining liquid from a closable space (4) to which this can be applied and whose lower region is at least at a height corresponding to the height of the water column that can be generated with the ambient air pressure, and then heating an open container (1) located therein, containing the liquid to be evaporated, and at least partially cooling the outer surface of the evacuatable space (4).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Kondensats aus einer zu reinigenden Flüssigkeit, insbesondere zur Herstellung von Trinkwasser aus Meer- oder Schmutzwasser oder dergleichen, durch Vakuumdestillation mit einem mit seinem unteren Bereich über einer mit dem Umgebungsluftdruck erzeugbaren Wassersäule entsprechenden Höhe oberhalb eines Flüssigkeitsspiegels angeordneten, mit einem absperrbaren Überlaufstutzen versehenen und über eine in den Flüssigkeitsspiegel eintauchende Falleitung entleerbaren Raum, der über eine Versorgungsleitung mit Rohflüssigkeit beaufschlagbar und durch Ablassen von entgegen dem atmosphärischen Druck über die Falleitung abströmender Rohflüssigkeit evakuierbar ist.The invention relates to a device for producing a condensate from a liquid to be purified, in particular for producing drinking water from sea or waste water or the like, by vacuum distillation with a space arranged with its lower region above a water column corresponding to the height above a liquid level that can be generated with the ambient air pressure, provided with a lockable overflow nozzle and drainable via a downpipe immersed in the liquid level, which can be supplied with raw liquid via a supply line and can be evacuated by draining raw liquid flowing out via the downpipe against the atmospheric pressure.
Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE-OS 22 45 052 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung ist der mit Rohwasser beaufschlagbare Raum auf solcher Höhe angeordnet, daß die beim Evakuieren durch Ablassen von Flüssigkeit aufgrund des atmosphärischen Drucks sich bildende Flüssigkeitssäule in diesen Raum hineinreicht. Die diesen Raum mit dem Flüssigkeitsspiegel verbindende Falleitung ist während des Verdampfungsvorgangs nicht verschlossen, so daß die an ihrem oberen Ende wegdampfende Flüssigkeitsmenge von unten nachgedrückt wird. Dies ergibt zwar eine kontinuierliche Betriebsweise. Die Höhe der Flüssigkeitssäule und damit der Wasserstand in dem Raum, in dem die Verdampfung stattfindet, ist hierbei jedoch unabhängig vom Luftdruck und schwankt mit diesem. Infolge von Luftdruckschwankungen kann es hierbei daher zu Schwankungen des oberhalb der Flüssigkeitssäule vorhandenen, evakuierten Volumens kommen, was sich auch in Schwankungen des Verdampfungsvorgangs niederschlagen kann. Außerdem besteht bei der bekannten Anordnung die Gefahr von Instabilität, da auf die Dauer erfahrungsgemäß nicht verhindert werden kann, daß Luftbläschen etc. in der nicht verschlossenen Falleitung hochsteigen, insbesondere wenn von Wellengang, Sturm oder dergleichen ausgegangen wird. Aufsteigende Luftbläschen etc. führen jedoch zu einem Absinken des Vakuums im evakuierten Raum und damit zu einem Absinken der Verdampfungswirkung, zumal bei der bekannten Anordnung das Vakuum so stark sein soll, daß der Verdampfungsvorgang ohne Heizung in Gang kommt. Ferner kann bei der bekannten Anordnung der im evakuierten Bereich sich bildende Dampf nicht wieder an Ort und Stelle kondensiert werden, sondern muß hier durch einen Turboverdichter abgezogen werden. Es ist jedoch regelungstechnisch äußerst schwierig, die Förderleistung des Turboverdichters so einzustellen, daß sich ein Gleichgewicht zwischen anfallendem Dampf und abgesaugtem Dampf ergibt, insbesondere im Hinblick auf die oben geschilderten Schwankungsmöglichkeiten. Eine Verletzung dieses Gleichgewichts führt jedoch zu einer Erhöhung der Instabilität. Ganz abgesehen davon erfordert der gewünschte Turboverdichter einen nicht unerheblichen Bereitstellungs- und Betriebsaufwand.A device of this type is known from DE-OS 22 45 052. In this known arrangement, the space to which raw water can be supplied is arranged at such a height that the liquid column that forms during evacuation by draining liquid due to atmospheric pressure reaches into this space. The downpipe connecting this space to the liquid level is not closed during the evaporation process, so that the amount of liquid evaporating at its upper end is pushed in from below. This results in continuous operation. However, the height of the liquid column and thus the water level in the space in which evaporation takes place is independent of the air pressure and fluctuates with it. As a result of air pressure fluctuations, the evacuated volume above the liquid column can fluctuate, which can also be reflected in fluctuations in the evaporation process. In addition, the known arrangement poses the risk of instability, since experience has shown that it is not possible to prevent air bubbles etc. from rising in the unsealed downpipe in the long term, particularly if waves, storms or the like are present. However, rising air bubbles etc. lead to a drop in the vacuum in the evacuated space and thus to a drop in the evaporation effect, particularly since in the known arrangement the vacuum should be so strong that the evaporation process can start without heating. Furthermore, in the known arrangement the steam that forms in the evacuated area cannot be condensed again on site, but must be extracted here by a turbo compressor. However, from a control point of view it is extremely difficult to adjust the delivery rate of the turbo compressor so that there is a balance between the steam generated and the steam extracted, particularly in view of the fluctuations described above. A violation of this balance, however, leads to an increase in instability. Apart from that, the desired turbo compressor requires a considerable amount of provision and operating effort.
Die US-PS 24 90 559 zeigt ebenfalls eine Vorrichtung zur Vakuumdestillation von Wasser mit einem oberhalb eines Flüssigkeitsreservoir angeordneten, mit einer in das Flüssigkeitsreservoir eintauchenden Falleitung versehenen Verdampfer und einem in den oberen, evakuierten Bereich des Verdampfers übergehenden Kondensator, der ebenfalls eine in ein Flüssigkeitsreservoir eintauchende Falleitung aufweist. Beide Falleitungen sind hierbei während des Verdampfungsvorgangs geöffnet und der Verdampfer und der Kondensator sind auf solcher Höhe angeordnet, daß die durch den atmosphärischen Druck erzeugten Flüssigkeitssäulen in den Verdampfer bzw. in den Kondensator hineinreichen. Die weiter oben geschilderten Nachteile sind hier daher in verstärktem Maße zu befürchten. Abgesehen davon wäre bei dieser bekannten Anordnung eine Erzeugung des Vakuums durch Füllung des gesamten Systems mit Rohflüssigkeit und anschließendes Ablassen dieser Rohflüssigkeit nicht möglich, da hier der Verdampfer in den Kondensator übergeht, so daß bei einer vollständigen Füllung des Systems mit Rohflüssigkeit diese auch in den Kondensator gelangen und wegen des permanent anstehenden Außenluftdrucks hieraus nie mehr vollständig entfernt werden könnte.US-PS 24 90 559 also shows a device for vacuum distillation of water with an evaporator arranged above a liquid reservoir and provided with a downpipe dipping into the liquid reservoir and a condenser which passes into the upper, evacuated area of the evaporator and which also has a downpipe dipping into a liquid reservoir. Both downpipes are open during the evaporation process and the evaporator and the condenser are arranged at such a height that the liquid columns generated by the atmospheric pressure reach into the evaporator and the condenser respectively. The disadvantages described above are therefore to be feared to a greater extent here. Apart from that, with this known arrangement, it would not be possible to create a vacuum by filling the entire system with raw liquid and then draining this raw liquid, since here the evaporator merges into the condenser, so that if the system is completely filled with raw liquid, this also gets into the condenser and can never be completely removed from there due to the permanent external air pressure.
Eine ähnliche Anordnung ist aus der US-PS 35 58 436 bekannt, bei der der Verdampfer und der Kondensator ineinander angeordnet und ebenfalls mit stets offenen Falleitungen versehen sind.A similar arrangement is known from US-PS 35 58 436, in which the evaporator and the condenser are arranged one inside the other and are also provided with always open downpipes.
Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, die einfach aufgebaut und betreibbar ist und eine hohe Vakuumstabilität ergibt und die dennoch eine kontinuierliche Betriebsweise gestattet.Based on this, it is therefore the object of the present invention to provide a device of the generic type which is simple in construction and operation and which provides a high vacuum stability and which nevertheless allows continuous operation.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der evakuierbare Raum eine mit einem nach oben offenen, nachladbaren, beheizbaren Behälter versehene Kondensatorkammer und mehrere, hiermit verbindbare, tiefer als die Kondensatorkammer liegende Kondensatbehälter aufweist, die gegenüber der Kondensatorkammer verschließbar und ebenfalls mit einem absperrbaren Überlaufstutzen sowie mit absperrbaren Anschlüssen an die Falleitung, die Versorgungsleitung und einen Kondensatauslaß versehen sind und die wechselweise mit Kondensat bzw. Rohflüssigkeit befüllbar und mit dem Kondensatauslaß bzw. der Falleitung verbindbar sind.This object is achieved in that the evacuatable space has a condenser chamber provided with an upwardly open, reloadable, heatable container and several condensate containers that can be connected to this and are located lower than the condenser chamber, which can be closed off from the condenser chamber and are also provided with a lockable overflow nozzle and with lockable connections to the downpipe, the supply line and a condensate outlet and which can be alternately filled with condensate or raw liquid and can be connected to the condensate outlet or the downpipe.
Diese Maßnahmen stellen sicher, daß der mit Rohflüssigkeit beaufschlagbare Raum bei der Evakuierung vollständig entleerbar ist. Das hierbei entstehende Vakuum wird durch Absperrung dieses Raums eingefangen, was stabile Verhältnisse auch bei robusten Bedingungen erwarten läßt. Der in diesem Raum vorgesehene beheizbare Behälter bleibt beim Ablassen der Rohflüssigkeit automatisch gefüllt und ist im Verlauf des Betriebs laufend nachladbar. Die hier vorgesehene Heizung ermöglicht eine Beschleunigung der Verdampfung. Da die Rohflüssigkeit vollständig abgelassen wird und der Verdampfungsflüssigkeit ein separater Behälter zugeordnet ist, ist eine Kondensation des sich bildenden Dampfes in dem den genannten Behälter enthaltenden Raum möglich. Ein Abzug des Dampfes ist daher nicht erforderlich. Das hier anfallende Kondensat läuft praktisch selbsttätig in einen der Kondensatbehälter. Diese sind unabhängig von der Kondensatorkammer in derselben Weise wie diese evakuierbar. Hierdurch ist sichergestellt, daß das Vakuum im Gesamtsystem auch bei längeren Betriebszeiten praktisch nicht absinken kann. Vielmehr wird ein Absinken des Vakuums in der Kondensatorkammer beim Ablassen des Kondensats in einen frisch evakuierten Kondensatbehälter immer wieder ausgeglichen. Infolge des hohen Vakuums in den Kondensatbehältern werden auch freigewordene, nicht kondensierbare Gase weitgehend in den Kondensatbehälter abgezogen. Da mehrere Kondensatbehälter vorgesehen sind, die wechselweise mit der Kondensatorkammer verbindbar bzw. evakuierbar sind, und der Rohflüssigkeitsbehälter während des Betriebs nachladbar sein soll, ergibt sich in vorteilhafter Weise auch eine kontinuierliche Betriebsweise.These measures ensure that the space that can be filled with raw liquid can be completely emptied during evacuation. The vacuum that is created is captured by sealing off this space, which means that stable conditions can be expected even under robust conditions. The heatable container provided in this space remains automatically filled when the raw liquid is drained and can be continuously recharged during operation. The heating provided here enables evaporation to be accelerated. Since the raw liquid is completely drained and a separate container is assigned to the evaporation liquid, condensation of the vapor that forms is possible in the space containing the container. It is therefore not necessary to remove the vapor. The condensate that accumulates here practically runs automatically into one of the condensate containers. These can be evacuated independently of the condenser chamber in the same way as the condenser chamber. This ensures that the vacuum in the entire system practically cannot drop even during longer operating times. Rather, a drop in the vacuum in the condenser chamber is always compensated for when the condensate is drained into a freshly evacuated condensate container. Due to the high vacuum in the condensate tanks, any non-condensable gases that are released are largely drawn off into the condensate tank. Since several condensate tanks are provided, which can be alternately connected to the condenser chamber or evacuated, and the raw liquid tank can be recharged during operation, continuous operation is also advantageous.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der übergeordneten Maßnahmen kann darin bestehen, daß der die zu verdampfende Flüssigkeit aufnehmende Behälter über eine vorzugsweise mittels eines Schwimmers gesteuerte Ladeleitung auf einem höher gelegenen Flüssigkeitsreservoir nachladbar ist. Diese Maßnahme stellt sicher, daß beim Nachladen des Behälters das Vakuum in dem den Behälter umgebenden Raum nicht verloren geht.An advantageous embodiment of the higher-level measures can consist in the container holding the liquid to be evaporated being rechargeable from a higher liquid reservoir via a charging line, preferably controlled by a float. This measure ensures that the vacuum in the space surrounding the container is not lost when the container is recharged.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und vorteilhafte Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen.Further advantageous embodiments and advantageous further developments of the overarching measures arise from the remaining subclaims.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein Funktionsschema einer erfindungsgemäßen Meerwasserentsalzungsanlage.An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. The drawing shows a functional diagram of a seawater desalination plant according to the invention.
Die der Zeichnung zugrundeliegende Meerwasserentsalzungsanlage soll am Ufer eines Meeres installiert sein. Das aus dem Meer entnehmbare Salzwasser, das zur Befreiung von Salz verdampft und anschließend kondensiert wird, wird in einem als oben offene Wanne ausgebildeten Behälter 1 aufgenommen, der mit einer als Heizschlange ausgebildeten Heizeinrichtung 2 versehen ist. Die Heizschlange wird von einem Wärmeträgermedium, etwa warmen Wasser, durchströmt, das von einem geeigneten, die erforderliche Primärenergie aus der Umgebung entnehmenden Generator, etwa einer Wärmepumpe 3 oder einem Absorber oder dergleichen aufbereitet wird. Der als offene Wanne ausgebildete Behälter 1 befindet sich in einem auf weiter unten noch näher zu schildernde Weise ausgebildeten und evakuierbaren Raum 4. Infolge der Druckabsenkung in diesem Raum 4 wird gleichzeitig der Siedepunkt des zu verdampfenden Meerwassers so weit abgesenkt, daß die von der Heizeinrichtung 2 zur Verfügung gestellte Niedrig-Heiztemperatur von 30°C bis 50°C ausreicht, um eine zügige Verdampfung zu bewerkstelligen.The seawater desalination plant on which the drawing is based is to be installed on the shore of a sea. The salt water taken from the sea, which is evaporated to remove the salt and then condensed, is collected in a container 1 designed as an open-topped trough, which is provided with a heating device 2 designed as a heating coil. A heat transfer medium, such as warm water, flows through the heating coil, which is prepared by a suitable generator that takes the required primary energy from the environment, such as a heat pump 3 or an absorber or the like. The container 1 designed as an open trough is located in an evacuatable room 4 designed in a manner to be described in more detail below. As a result of the pressure reduction in this space 4, the boiling point of the sea water to be evaporated is simultaneously lowered to such an extent that the low heating temperature of 30°C to 50°C provided by the heating device 2 is sufficient to achieve rapid evaporation.
Der evakuierbare Raum 4 besteht aus einer den Meerwasser- Behälter 1 aufnehmenden Kondensatorkammer 5 und mehreren darunter sich befindenden Kondensatbehältern 6, 34. Der aus dem wannenförmigen Behälter 1 aufsteigende Dampf schlägt sich an der Wandung der Kondensatorkammer 5, die vorteilhaft als sich drehende Trommel ausgebildet sein kann, nieder und kondensiert zu Wasser. Dieses Kondensat läuft über eine die Kondensatorkammer mit dem Kondensatbehälter 6 verbindende Abflußleitung 7 in den Kondensatbehälter 6 ab. Unterhalb des Kondensatbehälters 6 sind zwei weitere Kondensatbehälter 34 vorgesehen, die mit dem Kondensatbehälter 6 über durch Absperrorgane 35 auf- bzw. absteuerbare Füllstutzen 36 verbunden sind. Von den Kondensatbehältern 34 geht jeweils ein Kondensatauslaß 8 ab, der mittels eines Absperrorgans 9 auf- und absteuerbar ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel mündet der Kondensatauslaß 8 in einen darunter sich befindenden Sammeltank 10, von dem aus etwa mittels einer Pumpe die diversen Verbraucher versorgbar sind. Die Absperrorgane 9 befinden sich normalerweise in ihrer Schließstellung und werden nur zum Ablassen von Kondensat geöffnet, das aus den beiden Kondensatbehältern 34 wechselweise abgelassen werden kann.The evacuatable space 4 consists of a condenser chamber 5 which accommodates the seawater container 1 and several condensate containers 6, 34 located underneath. The steam rising from the trough-shaped container 1 precipitates on the wall of the condenser chamber 5 , which can advantageously be designed as a rotating drum, and condenses into water. This condensate runs off into the condensate container 6 via a drain line 7 connecting the condenser chamber to the condensate container 6. Below the condensate container 6 , two further condensate containers 34 are provided, which are connected to the condensate container 6 via filler necks 36 which can be opened and closed by shut-off devices 35. A condensate outlet 8 leads off from each of the condensate containers 34 and can be opened and closed by means of a shut-off device 9 . In the embodiment shown, the condensate outlet 8 opens into a collecting tank 10 located underneath, from which the various consumers can be supplied, for example by means of a pump. The shut-off devices 9 are normally in their closed position and are only opened to drain condensate, which can be drained alternately from the two condensate containers 34 .
Die Wandung der Kondensatorkammer wird abgekühlt. Die hierfür vorgesehene Kühleinrichtung 12 besteht aus einer oder mehreren nebeneinander angeordneten Sprühdüsen 13 welche die Außenwand der Kondensatorkammer 5 mit Kühlflüssigkeit beaufschlagen. Die Sprühdüsen 13 sind über eine mit einem Absperrorgan 14 versehene Versorgungsleitung 15 mit einer Pumpe 16 verbunden, welche als Kühlwasser dienendes Meerwasser direkt aus dem Meer entnimmt. Das von der Wandung der Kondensatorkammer 5 ablaufende Kühlwasser wird durch eine die Kondensatorkammer 5 umfassende Auffangwanne 17 aufgefangen, die mit einer zur Saugseite der Pumpe 16, hier mit einer direkt ins Meer zurückführenden Drainage 18 versehen ist.The wall of the condenser chamber is cooled. The cooling device 12 provided for this purpose consists of one or more spray nozzles 13 arranged next to one another, which apply cooling liquid to the outer wall of the condenser chamber 5. The spray nozzles 13 are connected via a supply line 15 provided with a shut-off device 14 to a pump 16 , which takes sea water used as cooling water directly from the sea. The Cooling water flowing down the wall of the condenser chamber 5 is collected by a collecting tray 17 which surrounds the condenser chamber 5 and is provided with a drainage 18 leading to the suction side of the pump 16 , here directly back into the sea.
Beim Absinken des Wasserspiegels im wannenförmigen Meerwasser-Behälter 1 wird dieser über eine Ladeleitung 19 nachgeladen, die an ein vorzugsweise höher als der Behälter 1 gelegenes Reservoir 20 angeschlossen ist, das ebenfalls über die Versorgungsleitung 15 und die Pumpe und die Pumpe 16 mit Meerwasser versorgt wird. Die Ladeleitung 19 ist mit einem Absperrorgan 21 versehen, das mittels eines den Wasserstand im Behälter 1 abtastenden Schwimmers 22 auf- und absteuerbar ist, wodurch der Wasserstand im Behälter 1 stets auf dem gewünschten Niveau gehalten werden kann. Das reservoirseitige Ende der Versorgungsleitung 15 ist ebenfalls mit einem Absperrorgan 23 versehen, das hier mittels eines den Wasserstand im Reservoir 20 abtastenden Schwimmers 24 auf- und absteuerbar ist, so daß ein Über- bzw. Auslaufen des Reservoirs 20 vermieden wird. Die Nachladung des Behälters 1 ermöglicht in vorteilhafter Weise eine ununterbrochene Verdampfung einer großen Wassermenge. Die Entnahme des Nachladewassers aus dem höher gelegenen Reservoir 20 stellt sicher, daß das Vakuum in der Kondensatorkammer 5 erhalten bleibt.When the water level in the tub-shaped seawater container 1 drops, it is recharged via a charging line 19 that is connected to a reservoir 20 that is preferably located higher than the container 1 and is also supplied with seawater via the supply line 15 and the pump 16. The charging line 19 is provided with a shut-off device 21 that can be opened and closed by means of a float 22 that senses the water level in the container 1 , whereby the water level in the container 1 can always be kept at the desired level. The reservoir-side end of the supply line 15 is also provided with a shut-off device 23 that can be opened and closed by means of a float 24 that senses the water level in the reservoir 20 , so that the reservoir 20 is prevented from overflowing or running out. Recharging the container 1 advantageously enables uninterrupted evaporation of a large amount of water. The removal of the recharge water from the higher reservoir 20 ensures that the vacuum in the condenser chamber 5 is maintained.
Zur Erzeugung des gewünschten Vakuums in dem die Kondensatorkammer 5 und die Kondensatbehälter 6, 34 umfassenden, evakuierbaren Raum 4 wird dieser zunächst einfach vollständig mit einer Flüssigkeit, hier zweckmäßigerweise ebenfalls Meerwasser, gefüllt, welches danach ohne Luftzutritt abgelassen wird. Hierzu ist der Raum 4 mit seinen unteren Kondensatbehältern 34 an eine astweise mit einem Absperrorgan 25 versehene Falleitung 26 angeschlossen, die mit ihrem unteren Ende in ein mit Meerwasser gefülltes Bassin 27 eintaucht, das mit einem Überlauf 28 versehen sein kann, über den das von der Falleitung 26 in das Bassin 27 einspeisbare Wasser in das Meer zurückläuft. Um trotz des fehlenden Druckausgleichs im Raum 4ein Auslaufen des Raums 4 zu gewährleisten ist dieser Raum 4 mit seinem unteren Bereich so hoch über dem Wasserspiegel im Bassin 27 angeordnet, daß der Abstand etwa der mit dem Umgebungsluftdruck erzeugbaren Wassersäule entspricht. Auf Meereshöhe beträgt diese Höhe 10,34 m. Die Absperrorgane 25, die in der Praxis direkt am Boden des jeweils zugeordneten Kondensatbehälters 34 angeordnet sein können, sollen sich daher etwa 10,34 m über dem Wasserspiegel im Bassin 27 befinden.To generate the desired vacuum in the evacuatable space 4 comprising the condenser chamber 5 and the condensate containers 6, 34 , this is first simply filled completely with a liquid, in this case also sea water, which is then drained without air entering. For this purpose, the space 4 with its lower condensate containers 34 is connected to a downpipe 26 , which is provided with a shut-off device 25 in branches and whose lower end dips into a basin 27 filled with sea water, which can be provided with an overflow 28 , via which the water that can be fed into the basin 27 from the downpipe 26 flows back into the sea. To ensure that the space 4 drains despite the lack of pressure equalization in the space 4 , the lower area of this space 4 is arranged so high above the water level in the basin 27 that the distance corresponds approximately to the water column that can be generated with the ambient air pressure. At sea level, this height is 10.34 m. The shut-off devices 25 , which in practice can be arranged directly at the bottom of the respective associated condensate tank 34 , should therefore be located approximately 10.34 m above the water level in the basin 27 .
Die Beaufschlagung des Raums 4 mit Meerwasser kann manuell oder auf andere Weise erfolgen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Raum 4 über die Versorgungsleitung 15 und die Pumpe 16 mit Meerwasser versorgt. Hierzu sind von der Versorgungsleitung 15 abzweigende, mit jeweils einem Absperrorgan 29 versehene Versorgungsäste 30 vorgesehen, die oberhalb der Absperrorgane 25 in die Falleitung 26 oder direkt in die Kondensatbehälter 34 münden, so daß bei jeweils geschlossenen Absperrorganen 25 und geöffneten Absperrorganen 29 eine Beaufschlagung des Raums 4 mit von der Pumpe 16 geliefertem Meerwasser erfolgen kann. Während einer derartigen Beaufschlagung wird aus dem Raum 4 Luft verdrängt, die über einen im oberen Bereich der Kondensatorkammer angesetzten Überlaufstutzen 31, der mit einem während des Füllvorgangs geöffneten, und sonst geschlossenen Absperrorgan 32 versehen ist, in die Umgebung entweichen kann. Das nach erfolgter Füllung des Raums 4 über den Überlaufstutzen 31 austretende Wasser gelangt über die Drainage 18 ebenfalls ins Meer zurück. Die beiden Kondensatbehälter 34 sind ebenfalls mit absperrbaren Überlaufstutzen 37 versehen, die eine Belüftung bei abgesperrtem Füllstutzen 36 ermöglichen.The chamber 4 can be supplied with seawater manually or in another way. In the embodiment shown, the chamber 4 is supplied with seawater via the supply line 15 and the pump 16. For this purpose, supply branches 30 branching off from the supply line 15 , each provided with a shut-off device 29 , are provided, which open above the shut-off devices 25 into the downpipe 26 or directly into the condensate tank 34 , so that when the shut-off devices 25 are closed and the shut-off devices 29 are open, the chamber 4 can be supplied with seawater supplied by the pump 16. During such a supply, air is displaced from the chamber 4 and can escape into the environment via an overflow nozzle 31 attached to the upper area of the condenser chamber, which is provided with a shut-off device 32 that is open during the filling process and closed otherwise. The water that comes out of the overflow nozzle 31 after the space 4 has been filled also returns to the sea via the drainage 18. The two condensate containers 34 are also provided with lockable overflow nozzles 37 , which enable ventilation when the filling nozzle 36 is closed.
Der Verfahrensablauf geht wie folgt vor sich:The procedure is as follows:
Zunächst sind die Absperrorgane 29 bzw. der Versorgungsast 30, das Absperrorgan 32 der oberen Überlaufleitung 31 und jedenfalls das Absperrorgan 35 eines Füllstutzens 36 geöffnet. Sofern der Behälter 1 und das Reservoir 20 leer sind, befinden sich auch die Absperrorgane 21 bzw. 23 aufgrund der dabei sich ergebenden Schwimmerstellung in ihrer Öffnungsstellung. Alle anderen Absperrorgane befinden sich in ihrer Schließstellung. Sobald nun die Pumpe 16 anläuft, füllen sich das Reservoir 20, der Behälter 1 und der Raum 4 vom aktivierten Kondensatbehälter 34 her mit Meerwasser, bis dieses über den Überlaufstutzen 31 austritt. Sobald dieser Zustand erreicht ist, werden die Absperrorgane 29 und 32 geschlossen. Das schwimmergesteuerte Absperrorgan 21 der Ladeleitung 19 befindet sich ebenfalls in der Schließstellung. Anschließend wird das Absperrorgan 25 der Falleitung 26 eines Kondensatbehälters 34 geöffnet, wodurch eine Entleerung erfolgt. Der Wasserspiegel im Raum 4 sinkt dabei bis auf ein Niveau ab, das einen der mit Umgebungsluftdruck erzeugbaren Wassersäule entsprechenden Höhenabstand vom Wasserspiegel des Bassin 27 aufweist. Dieses Niveau ist der Übersichtlichkeit halber bei 33 angedeutet. Das aus dem Raum 4 abfließende Wasser läuft über den Überlauf 28 des Bassins 27 ins Meer zurück. Das Bassin 27 dient dabei als Flüssigkeitsverschluß der Falleitung 26, so daß keine Luft in den Raum 4 eingesaugt wird. Sobald kein Wasser mehr abläuft, wird jedes geöffnete Absperrorgan 25 in seine Schließstellung gebracht. Damit steht der Raum 4 unter dem gewünschten hohen Vakuum.Firstly, the shut-off devices 29 or the supply branch 30 , the shut-off device 32 of the upper overflow line 31 and in any case the shut-off device 35 of a filling nozzle 36 are open. If the container 1 and the reservoir 20 are empty, the shut-off devices 21 and 23 are also in their open position due to the resulting float position. All other shut-off devices are in their closed position. As soon as the pump 16 starts up, the reservoir 20 , the container 1 and the room 4 fill with sea water from the activated condensate container 34 until it exits via the overflow nozzle 31. As soon as this state is reached, the shut-off devices 29 and 32 are closed. The float-controlled shut-off device 21 of the loading line 19 is also in the closed position. The shut-off device 25 of the downpipe 26 of a condensate container 34 is then opened, which causes it to be emptied. The water level in room 4 sinks to a level that is at a height above the water level in the basin 27 that corresponds to the water column that can be generated using ambient air pressure. For the sake of clarity, this level is indicated at 33. The water flowing out of room 4 flows back into the sea via the overflow 28 of the basin 27. The basin 27 serves as a liquid seal for the downpipe 26 , so that no air is sucked into room 4. As soon as no more water flows out, each open shut-off device 25 is returned to its closed position. This puts room 4 under the desired high vacuum.
Die Füllung des wannenförmigen Behälters 1 blieb beim Ablassen des Wassers über die Falleitung 26 erhalten, so daß der Verdampfungsvorgang sofort einsetzen kann. Hierzu wird die Heizeinrichtung 2 aktiviert. Gleichzeitig oder mit zeitlicher Verzögerung kann eine Aktivierung der Kühleinrichtung 12 einsetzen. Sobald so viel Wasser verdampft ist, daß der Wasserspiegel im Behälter 1 absinkt, wird das Absperrorgan 21 der Ladeleitung 19 durch den zugeordneten Schwimmer 22 geöffnet, so daß eine Nachladung des Behälters 1 aus dem Reservoir 20 stattfinden kann, und zwar in vorteilhafter Weise unter Beibehaltung des Vakuums im Raum 4.The filling of the trough-shaped container 1 is retained when the water is drained via the downpipe 26 , so that the evaporation process can begin immediately. For this purpose, the heating device 2 is activated. The cooling device 12 can be activated at the same time or with a time delay. As soon as so much water has evaporated that the water level in the container 1 drops, the shut-off device 21 of the charging line 19 is opened by the associated float 22 , so that the container 1 can be recharged from the reservoir 20 , advantageously while maintaining the vacuum in the space 4 .
Das an den Wandungen der Kondensatorkammer 5 sich niederschlagende Kondensat läuft über den Ablaufstutzen 7 in den Kondensatbehälter 6 und von diesem in jeweils einen der hiermit verbundenen Kondensatbehälter 34 ab, die wechselweise zum Auffangen bzw. Ablassen von Kondensat benutzt werden, indem jeweils ein Absperrorgan 35 geöffnet ist, während der andere verschlossen ist, und indem jeweils ein Kondensatauslaß 8 geöffnet wird, während der andere verschlossen bleibt. Nachdem das Aufnahmevermögen des einen Kondensatbehälters 34 erschöpft ist, wird das hierin gesammelte Kondensat in den Sammeltank 10 abgelassen. Hierzu werden der betreffende Kondensatauslaß und Überlaufstutzen 37 geöffnet und der betreffende Füllstutzen 36 geschlossen.The condensate precipitating on the walls of the condenser chamber 5 runs through the drain connection 7 into the condensate container 6 and from there into one of the condensate containers 34 connected to it, which are used alternately to collect or drain condensate by opening one shut-off device 35 while the other is closed, and by opening one condensate outlet 8 while the other remains closed. After the capacity of one condensate container 34 has been exhausted, the condensate collected therein is drained into the collection tank 10. To do this, the relevant condensate outlet and overflow connection 37 are opened and the relevant filling connection 36 is closed.
Der zum Ablassen und Auffangen von Kondensat jeweils nicht benutzte Kondensatbehälter 34 kann durch Befüllen mit Meerwasser und Aktivieren der Falleitung 26 bei verschlossenem Überlaufstutzen 37 und Füllstutzen 36 evakuiert werden, wodurch die vorher beim Ablassen von Kondensat stattgefundene Belüftung rückgängig gemacht wird, so daß beim anschließenden Anschluß an die Kondensatorkammer 5 durch Öffnen des Absperrorgans 35 des Füllstutzens 36 das Vakuum des Raums 4 nicht an Stärke verliert. Die dargestellte Ausführung mit mehreren Kondensatbehältern ermöglicht somit ein Ablassen von Kondensat aus dem Raum 4 in den Sammeltank 10 ohne Belüftung des Raums 4, was eine kontinuierliche Betriebsweise ergibt.The condensate tank 34 , which is not used for draining and collecting condensate, can be filled with seawater and activated by activating the downpipe 26 with the overflow nozzle 37 and filling nozzle closed. 36 can be evacuated, whereby the ventilation that previously took place when draining condensate is reversed, so that when the device is subsequently connected to the condenser chamber 5 by opening the shut-off device 35 of the filling nozzle 36 , the vacuum in the chamber 4 does not lose strength. The illustrated embodiment with several condensate containers thus enables condensate to be drained from the chamber 4 into the collecting tank 10 without ventilation of the chamber 4 , which results in continuous operation.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kondensatbehälter 34 an den dem Kondensatorraum 5 nachgeordneten Kondensatbehälter 6 angeschlossen. Es wäre aber auch denkbar, die beiden Kondensatbehälter 34 direkt an die Kondensatorkammer 5 anzuschließen.In the embodiment shown, the condensate containers 34 are connected to the condensate container 6 arranged downstream of the condenser chamber 5. However, it would also be conceivable to connect the two condensate containers 34 directly to the condenser chamber 5 .
Claims (7)
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Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
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1981
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| DE3131882A1 (en) | 1983-02-24 |
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