DE69010214T2

DE69010214T2 - Lamellenverdampfer.

Info

Publication number: DE69010214T2
Application number: DE69010214T
Authority: DE
Inventors: Ralf Blomgren; Niels-Erik Clausen
Original assignee: Alfa Laval Desalt AS
Current assignee: Alfa Laval AB
Priority date: 1989-11-02
Filing date: 1990-10-30
Publication date: 1994-10-13
Anticipated expiration: 2010-10-31
Also published as: DE69010214D1; RU2067275C1; EP0497880A1; FI921975A0; EP0497880B1; WO1991006818A1; FI95413B; ES2058939T3; FI921975A; DK0497880T3; US5203406A; JP3119867B2; SE8903671L; SE8903671D0; FI95413C; SE464938B; SA91110326B1; JPH05501378A; AU6641590A

Description

Die Erfindung betrifft einen Plattenverdampfer mit einem Paket von im wesentlichen vertikal angeordneten Wärmeübertragungsplatten mit Plattenzwischenräumen, von denen jeder zweite einen Verdampfungsraum für die zumindest teilweise Verdampfung einer Flüssigkeit bilden, während die übrigen Plattenzwischenräume Kondensationsräume für die zumindest teilweise Kondensation eines wärmeabgebenden Dampfes bilden, und weiterhin mit Dichtmitteln, die in den oberen Teilen jener Verdampfungsräume bildenden Plattenzwischenräume Verteilungsräume eingrenzen, von denen jeder mehrere getrennte Verbindungen mit zumindest einem Verdampfungsraum hat, wobei die Wärmeübertragungsplatten Durchgangsöffnungen haben, die zusammen einen Einlasskanal für die Verdampfungsflüssigkeit bilden, die sich durch das Plattenpaket hindurch erstrecken und mit den Verteilungskammern in Verbindung stehen.
Die GB 1 299 481 beschreibt einen derartigen Plattenverdampfer, bei dem wärmeabgebender Dampf in derselben Weise zu den verschiedenen Kondensationsräumen in dem Plattenpaket transportiert wird wie die Verdampfungsflüssigkeit zu den Verdampfungsräumen, d.h. durch einen Kanal, der durch ausgerichtete Öffnungen in den wärmeübertragenden Platten gebildet wird.
Ein derartiger Transport von wärmeabgebendem Dampf durch einen sich durch das Paket von Wärmeübertragungsplatten erstreckenden Kanal hat mehrere Nachteile. Einer ist, daß die Öffnungen in den Wäremübertragungsplatten zur Vermeidung von unnötigem Druckabfall in dem bereitgestellten Dampf sehr groß sein müssen, d.h. daß sehr viel Plattenmaterial von den Wärmeübertragungsplatten entfernt werden muß. Ein anderer Nachteil ist, daß der Bereich des Dampfeinlasses an jedem einen Kondensationsraum bildenden Plattenzwischenraum relativ klein wird, was einen unerwünschten Druckabfall in dem bereitgestellten Dampf verursacht. Ein dritter Nachteil ist, daß die Druckzustände an den Dampfeinlässen zu den verschiedenen Kondensationsräumen in dem Plattenpaket entlang des Einlasskanals durch das Plattenpaket unterschiedlich werden. Dies führt zu unterschiedlichen Temperaturen in den verschiedenen Kondensationsräumen, von denen deshalb nicht alle mit derselben Effizienz verwendet werden können.
Alle diese Nachteile können vermieden werden, wenn der wärrneabgebende Dampf stattdessen von der Umgebung des Plattenpakets durch die von den Kantenabschnitten der Wärmeübertragungsplatten gebildeten Spalten direkt in die Kondensationsräume eingeführt wird.
Die Druckschrift GB 1 568 733 stellt einen Plattenkondensator dar, bei dem der zu kondensierende Dampf durch die zwischen den Kantenabschnitten der Platten geformten Spalten in jeden zweiten Plattenzwischenraum eingeführt wird. In diesem Fall bilden die anderen Plattenzwischenräume keine Verdampfungsräume, sondern geschlossene Passagen für eine Kühlflüssigkeit. Die Passagen sind folglich von der Umgebung des Plattenpakets mittels Dichtungen geschlossen, die sich entlang der Kanten der Platten um deren ganze Peripherie herum erstrecken.
Eine Hauptaufgabe der Erfindung ist es, einen Plattenverdampfer der anfangs beschriebenen Art bereitzustellen, in dem zu verdampfende Flüssigkeit in effektiver Weise sowohl an die verschiedenen Verdampfungsräume in dem Plattenpaket als auch innerhalb jeden Verdampfungsraums über die gesamte Breite der Wärmeübertragungsplatten verteilt werden kann, und in dem gleichzeitig die zur Erreichung einer derartigen Flüssigkeitsverteilung notwendigen Mittel den wärmeabgebenden Dampf nicht davon abhalten, von oben durch die zwischen den oberen Kanten der Wärmeübertragungsplatten gebildeten Spalten in die Kondensationsräume zu fließen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es auch, eine Anordnung zur Flüssigkeitsverteilung bereitzustellen, die die Produktion von Plattenverdampfern der hier betroffenen Art einfach und wirtschaftlich macht und der einen sicheren Betrieb und eine einfache Wartung dieser Art von Plattenverdampfern ermöglicht.
Diese Aufgaben können mit einem Plattenverdampfer der anfangs definierten Art gelöst werden, der dadurch gekennzeichnet ist, daß in dem oberen Teil jedes Kondensationsraums zumindest zwei, entlang der Wärmeübertragungsplatten gesehen horizontal beabstandete Dichtmittel angeordnet sind, wobei jedes der Dichtmittel zwischen den Wärmeübertragungsplatten einen Übertragungsraum eingrenzen, dem die Verbindung zu anderen Teilen des Kondensationsraums versperrt ist, daß die Kondensationsräume durch die zwischen den Dichtmitteln gebildeten Abstände mit der Umgebung des Plattenpakets zur Aufnahme von wärmeabgebendem Dampf von oben in Verbindung stehen, und daß die Wärmeübertragungsplatten mit den Übertragungskammern in Verbindung stehende Durchgangslöcher haben, wobei für jede Übertragungskammer zumindest ein erstes Loch angeordnet ist, das die Übertragungskammer mit einer der benachbarten Verteilungskammern verbindet und zumindest ein zweites Loch angeordnet ist, das die Übertragungskammer mit einer der benachbarten Verdampfungsräume verbindet.
Es ist möglich, die oben definierte Aufgabe der Erfindung zu lösen, wenn jede Übertragungskammer zwischen zwei Wärmeübertragungsplatten über ein Loch in einer der Wärmeübertragungsplatten mit einer Verteilungskammer in Verbindung steht und über ein Loch in der anderen Wärmeübertragungsplatte mit einem Verdampfungsraum in Verbindung steht. Jedoch hat, nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, zumindest jede zweite Wärmeübertragungsplatte in Paaren angeordnete Durchgangslöcher, wobei ein Loch davon eine Wärmeübertragungskammer mit einer Verteilungskammer verbindet und das andere Loch diesselbe Übertragungskammer mit einem Verdampfungsraum verbindet.
Wenn gewünscht, kann jede Wärmeübertragungskammer mit zwei verschiedenen Verteilungskammern und einem oder zwei verschiedenen Verdampfungsräumen oder nur mit einer Verteilungskammer und zwei verschiedenen Verdampfungsräumen in Verbindung stehen.
Zur Verteilung von Flüssigkeit, die in jedem Verdampfungsraum über der Breite der Wärmeübertragungsplatten zu verdampfen ist, kann sich die Verteilungskammer, wenn es angebracht ist, in jedem zweiten Verdampfungsplattenzwischenraum nur über eine Hälfte der Breite der Wärmeübertragungsplatten erstrecken, wohingegen sich die Verteilungskammern in dem übrigen Teil der Verdampfungsplattenzwischenräume über die andere Hälfte der Breite der Wärmeübertragungsplatten erstreckt. Jedoch erstreckt sich jede der Verteilungskammern horizontal vorzugsweise über die ganze Breite der Wärmeübertragungsplatten, d.h. zwischen den vertikalen Kantenabschnitten der Wärmeübertragungsplatten, wobei sich der zuvor genannte Einlasskanal für Verdampfungsflüssigkeit durch das Plattenpaket, im wesentlichen in der Mitte zwischen den vertikalen Kantenabschnitten, erstreckt.
Um den kleinstmöglichen Druckabfall beim Fließen des wärmeabgebenden Dampfs in die Kondensationsräume zu erreichen, stehen diese vorzugsweise mit der Umgebung des Plattenpakets sowohl entlang der vertikalen Kanten als auch entlang der horizontalen Kanten der Wäremübertragungsplatten in Verbindung.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Behälter und einen darin angeordneten Plattenwärmetauscher,
Fig: 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,
Fig.3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1,
Fig: 4 einen Schnitt entlang des oberen Teils eines Plattenwärmetauschers nach Fig. 1, wobei der Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2 und entlang einer entsprechenden Linie IV-IV in Fig. 3 verläuft, und
Fig: 5 ein Flußdiagramm eine Anlage zur Produktion von Frischwasser aus Meerwasser.
Fig. 1 zeigt einen geschlossenen Behälter 1 in Form eines zylindrischen Druckgefäßes, wobei innerhalb des Behälters Stirnwände und ein Plattenwärmetauscher angeordnet sind. Der Plattenwärmetauscher umfaßt zwei Stirnplatten 2 und 3 und ein Paket von Wärmeübertragungsplatten 4, die in konventioneller Weise zwischen den Stirnplatten befestigt sind. Sowohl die Stirnplatten 2, 3 als auch die Wärmeübertragungsplatten 4 werden innerhalb des Behälters durch einen in der Zeichnung nicht gezeigten Rahmen getragen, sodaß sie vertikal verlaufen. Abstandhalter, die in üblicher Weise in die Wärmeübertragungsplatten eingefügt sind, beabstanden die Wärmeübertragungsplatten, sodaß Plattenzwischenräume, die von Wärmetauschflüssigkeiten zu durchfließen sind, gebildet werden.
Ein horizontal es Trennstück 5 erstreckt sich innerhalb des Behälters 1 um den ganzen Plattenwärmetauscher herum, sodaß es das Innere des Behälters in einen oberen Raum 6 und einen unteren Raum 7 teilt. Der obere Raum 6 hat einen Einlass 8 für wärmeabgebenden Dampf und die untere Kammer 7 einen Auslaß für Dampf, der in dem Plattenwärmetauscher erzeugt worden ist. Am Boden hat der Behälter 1 einen weiteren Abfluß 10 von dem unteren Raum 7, der für zugeführte, aber in dem Plattenwärmetauscher nicht verdampfte Flüssigkeit vorgesehen ist.
Durch eine Stirnwand des Behälters erstreckt sich ein Einlassrohr 11 und zwei Auslassrohre 12, wobei das Einlassrohr 11 einen Einlass in den Plattenwärmetauscher für darin zu verdampfende Flüssigkeit bildet, und die Auslassrohre 12 Auslasse für in dem Plattenwärmetauscher gebildetes Kondensat bilden.
Zwischen den Wärmeübertragungsplatten 4 sind Dichtmittel verschiedener Art angeordnet. Diese sind unten mit Bezug auf Fig. 2 und 3 beschrieben.
Fig. 2 zeigt eine Seite einer Wärmeübertragungsplatte 4. Wie gesehen werden kann, hat die Wärmeübertragungsplatte eine verlängerte rechtwinklige Form und ist in dem Behälter 1 derart angeordnet, daß sich ihre langen Seiten vertikal und ihre kurzen Seiten horizontal erstrecken. Der Trennabschnitt 5 erstreckt sich auf einer bestimmten Höhe in dem Behälter 1 von jeder der langen Seiten der Wärmeübertragungsplatten 4 horizontal zur Außenwand des Behälters 1.
Die Wärmeübertragungsplatte 4 hat auf ihrer in Fig. 2 gezeigten Seite eine erste Dichtung 13, die sich an einer langen Seite der Platte von der Höhe des Trennabschnitts 5 aus nach oben entlang der Kante der Wärmeübertragungsplatte erstreckt, dann entlang der oberen kurzen Seite der Platte und entlang der anderen langen Seite der Platte wieder nach unten bis zu der Höhe des Trennabschnitts 5. Wie aus Fig. 2 ersehen werden kann, erstreckt sich die Dichtung 13 an den langen Seiten der Wärmeübertragungsplatten horizontal bis zu den entsprechenden Teilen des Trennabschnitts 5.
Eine zweite Dichtung 14 erstreckt sich zwischen den vertikalen Abschnitten der Dichtung 13 parallel zu der oberen kurzen Seite der Wärmeübertragungsplatte, sodaß ein Bereich 15 im oberen Teil der Wärmeübertragungsplatte vollständig von den Dichtungen 13 und 14 umgeben ist. Wenn die Dichtungen 13 und 14 an die in Fig. 2 gezeigte Platte, und auch an eine benachbarte Platte in dem Plattenwärmetauscher stoßen, wird eine geschlossene, sogenannte Verteilungskammer in dem Plattenzwischenraum in dem Bereich 15 gebildet, der sich über die ganze Breite der Wärmeübertragungsplatte erstreckt.
In dem Bereich 15 hat die Wärmeübertragungsplatte 4, wie alle Wärmeübertragungsplatten in dem Plattenwärmetauscher eine Durchgangsöffnung 16. Alle Durchgangsöffnungen 16 bilden einen Einlasskanal durch das Paket von Wärmeübertragungsplatten 4, der sowohl mit dem zuvor genannten Einlassrohr 11 (Fig.1 ) für zu verdampfende Flüssigkeit, als auch mit jeder der Verteilungskammern in Verbindung steht.
Zusätzlich zur Öffnung 16 hat jede Wärmeübertragungsplatte 4 in dem Bereich 15 und nahe der Dichtung 14 vier kleinere, über die Breite der Platte verteilte Bohrungen 17. Vertikal unterhalb jeder Bohrung 17 befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite der Dichtung 14 ein weiteres kleines Durchgangslich 18. Schließlich befinden sich nahe der großen Öfffnung 16, aber unterhalb der Dichtung 14 zwei kleine Durchgangsöffnungen 19.
Jede Wärmeübertragungsplatte hat an ihrer unteren Kante zwei Durchgangslöcher 20 und 21, die auf der in Fig. 2 gezeigten Platttenseite von zwei ringförmigen Dichtungen 22 bzw. 23 umgeben sind. Die Durchgangslöcher 20, 21 in den Wärmeübertragungsplatte 4 bilden zwei Kanäle durch das Plattenpaket, die mit den Auslassrohren 12 des Plattenwärmetauschers für kondensierte Flüssigkeit in Verbindung stehen, denen aber durch die Dichtungen 22 bzw. 23 die Verbindung mit den Plattenzwischenräumen, in denen diese Dichtungen angeordnet sind, versperrt sind.
Fig. 3 zeigt eine Seite einer Wärmeübertragungsplatte 4, die hinter einer Wärmeübertragungsplatte nach Fig. 2 anzuorden ist. Wie gesehen werden kann, hat auch die Platte in Fig. 3 in ihrem oberen Teil eine relativ große Öffnung 16 und wesentlich Meinere Löcher 17, 18 und 19. Auch hat die Platte in Fig. 3 an ihren unteren Kanten Durchgangslöcher 20 und 21. In dieser Hinsicht sind die Platten in Fig. 2 und 3 ähnlich, jedoch hat die Platte nach Fig. 3 eine unterschiedliche Anordnung der Dichtungen, als die Platte nach Fig. 2.
In dem oberen Teil der Platte in Fig. 3 sind die Öffnung 16 und die zwei Durchgangslöcher 19 von einer ersten Dichtung 24 umgeben. Darüberhinaus befinden sich in dem oberen Teil der Platte vier horizontal beabstandete Dichtungen 25. Jede dieser Dichtungen 25 umgibt einen kleinen Plattenbereich, in der sich sowohl ein Loch 17 als auch ein Loch 18 befindet.
In dem unteren Teil der Platte in Fig. 3 erstreckt sich eine Dichtung 26 an einer langen Seite der Platte von der Höhe des Trennabschnitts 5 aus entlang der Kante der Platte nach unten, dann entlang der unteren kurzen Seite der Platte und entlang der anderen langen Seite der Platte wieder hinauf bis zu der Höhe des Trennabschnitts 5. Wie gesehen werden kann, erstreckt sich die Dichtung 26 auf der Höhe des Trennabschnitts 5 horizontal bis zu den entsprechenden Teilstücken des Trennabschnitts 5. Die Löcher 20 und 21 an den unteren Kanten der Platte sind innerhalb, d.h. über der Dichtung 26 angebracht.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die oberen Teile ein-IV in Fig. 2 und entlang einer entsprechenden Linie IV-IV in Fig. 3 verläuft.
In jedem zweiten Plattenzwischenraum ist in Fig. 4 ein Schnitt durch den oberen Teil einer Dichtung 13 (Fig. 2) und ein Schnitt durch eine Dichtung 1 (Fig. 2) gezeigt. In jedem derartigen Plattenzwischenraum zwischen den Dichtungen 13 und 14 wird eine Verteilungskammer 27 gebildet, die sich über die ganze Breite der Wärmeübertragungsplatten 4 erstreckt. Die Verteilungskammer 27 steht mit dem von den Öffnungen 16 in den Platten geildeten Kanal durch das Plattenpaket in Verbindung.
In jedem dieser Plattenzwischenräume wird untehalb der Dichtung 14 ein Verdampfungsraum 28 gebildet, in dem Flüssigkeit zu verdampfen ist. Jedem Verdampfungsraum 28 ist durch die vertikalen Teile der Dichtung 13 (Fig. 2) die Verbindung mit der oberen Kammer 6 in dem Behälter 1 versperrt, aber steht mit der untern Kammer 7 in dem Behälter 1 durch die Spalten zwischen den Kanten der Wärmeübertragungsplatten, sowohl entlang der unteren Teile der langen Plattenseite als auch entlang der unteren kurzen Plattenseiten in Verbindung. Dies ist mittels Pfeilen in Fig. 2 dargestellt.
In Fig. 4 ist jedem der übrigen Plattenzwischenräume ein Bereich durch eine Dichtung 25 (Fig. 3) gezeigt, die zusammen mit den zwei Wärmeübertragungsplatten gegen die sie abdichtet, eine Wärmeübertragungskammer 29 bildet. Außerhalb der Dichtung ist in dem Zwischenraum zwischen den zwei Wärmeübertragungsplatten ein Kondensationsraum 30 gebildet. Der Kondensationsraum 30 steht mit der oberen Kammer 6 in dem Behälter 1 durch die Spalten zwischen den zwei Wärmeübertragungsplatten sowohl entlang von deren oberen kurzen Seiten als auch entlang den oberen Teilen ihrer langen Seiten in Verbindung. Dies ist mittels Pfeilen in Fig. 3 dargestellt. Dampf in der Kammer 6 kann daher von den zwei Seiten des Plattenpakets und von oben durch die Zwischenräume zwischen benachbarten Dichtungen 25 in jeden Kondensationsraum 30 fließen.
Jedem Kondensationsraum 30 ist durch die Dichtung 26 (Fig. 3) die Verbindung zur unteren Kammer 7 in dem Behälter 1 versperrt.
Allen Plattenzwischenräumen, die Kondensationsräume 30 bilden, wie auch der oberen Kammer 6 in dem Behälter 1, sind durch die Dichtungen 24 (Fig. 3) die Verbindung zum durch die Öffnungen 16 in den Wärmeübertragungsplatten gebildeten Kanal durch das Plattenpaket versperrt.
Wie durch Pfeile in Fig. 4 dargestellt, steht jede Verteilungskammer 27 durch gegenüberliegende Löcher 17 in den zwei benachbarten Wärmeübertragungsplatten mit zwei Übertragungskammern 29 in Verbindung. Über die gegenüberliegenden Löcher 18 in denselben Wärmeübertragungsplatten stehen die zwei Übertragungskammern 29 mit dem zwischen den zwei Wärmeübertragungsplatten gebildeten Verdampfungsraum 28 in Verbindung. Die Löcher 18 sind in einem etwas größeren Bereich als die Löcher 17 durchströmt.
Die Anlage nach Fig. 1 bis 4 arbeitet folgendermaßen:
Zu verdampfende Flüssigkeit wird in vorgewärmtem Zustand durch das Einlassrohr 11 (Fig. 1) in dem durch die Öffnungen 16 in den Platten gebildeten Kanal durch das Paket von Wärmeübertragungsplatten gepumpt. Von diesem Kanal aus fließt die Flüssigkeit weiter in die verschiedenen Verteilungskammern 27 (Fig. 4), die sich über die ganze Breite der Wärmeübertragungsplatten (siehe den Bereich 15 in Fig. 2) erstrecken. Von den Verteilungskammern 27 fließt die Flüssigkeit durch die Löcher 17 in den Platten in die verschiedenen Übertragungskammern 29 und dann durch die Löcher 18 hinaus in die Verdampfungsräume 28. Gleichzeitig, fließt die Flüssigkeit von den Plattenzwischenräumen, in denen die Dichtungen 24 (Fig. 3) die Öffnungen 16 und die Löcher 19 umgeben, direkt durch die Löcher 19 in die Verdampfungsräume 28. Die Flüssigkeit läuft dann in dünnen Schichten entlang der Wärmeübertragungsplatten, wobei sie deren gegenüberliegende Oberflächen bedeckt, die Verdampfungsräume 28 hinunter.
Gleichzeitig wird durch den Einlass 8 der oberen Kammer 6 in dem Behälter 1 wärmeabgebender Dampf zugeführt, der durch die Ritzen zwischen den Kanten der Wärmeübertragungsplatten, wie in Fig. 3 dargestellt in die Kondensationsräume 30 fließt. Der wärmeabgebende Dampf kondensiert in den Kondensationsräumen 30 aufgrund seines Kontakts mit den Wärmeübertragungsplatten, an die er folglich Wärme abgibt. Diese Wärme verursacht die Verdampfung der in den Verdampfungsräumen 28 entlang den gegenüberliegenden Plattenseiten hinunterlaufenden Flüssigkeit. In den Verdampfungsräumen 28 gebildeter Dampf verläßt diese und fließt, wie mittels Pfeilen in Fig. 2 gezeigt, sowohl seitlich als auch nach unten in die untere Kammer 7 des Behälters 1. Der erzeugte Dampf verläßt die Kammer 7 durch den Auslass 9, während nicht verdampfte Flüssigkeit am Boden des Behälters gesammelt wird und, kontinuierlich oder stoßweise, durch den Auslass 10 am Boden abgelassen wird (Fig. 1).
Durch den wärmeabgebenden Dampf in den Kondensationsräumen 20 gebildetes Kondensat fließt entlang der Wärmeübertragungsplatten nach unten und verläßt die Kondensationsräume durch die zwei, durch die Löcher 20 und 21 in den unteren Teilen der Wärmeübertragungsplatten gebildeten Kanäle. Diesen Kanälen sind durch die Dichtungen 20 und 23 (Fig. 2) die Verbindung zu den Verdampfungsräumen 28 versperrt. Auch nicht kondensierte Teile des wärmeabgebenden Dampfs verlassen die Kondensationsräume 30 über die genannten Kanäle und werden zusammen mit dem Kondensat über die Auslasse 12 (Fig. 1) abgelassen.
Wie zuvor genannt, sind die Löcher 18 etwas größer als die Löcher 17. Die Lochgrößen sind derart gewählt, daß im Betrieb der Anordnung eine teilweise Verdampfung der Verdampfungsflüssigkeit errreicht wird, wenn die Flüssigkeit durch die Löcher 17 durchfließt. Die Löcher 18 sind groß genug, daß der in den Übertragungskammern 29 vorherrschende Dampfdruck den im wärmeabgebenden Dampf in den Kondensationsräumen 30 vorherrschenden Dampfdruck nicht überschreitet. Der Zweck dabei ist, daß bei einem möglichen Undichtigkeitsstrom hinter der Dichtung 25 ein solcher Undichtigkeitsstrom in die Übertragungskammer 29 geleitet wird und nicht aus diesen Kammern heraus. Insbesondere wenn die Anordnung nach der Erfindung zur Produktion von Frischwasser, z.B. aus Meerwasser, verwendet wird, ist es besser, wenn Dampf in das Meerwasser fließt, als wenn Meerwasser in das Frischwasser fließt.
In dem in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel der Wärmeübertragungsplatten 4 hat jede Platte an beiden Seiten (sowohl an der linken als auch an der rechten Seite ) der Öffnung 16 Löcher 17 bis 19. Wenn gewünscht, können die Löcher 17 bis 19 in jeder zweiten Platte auf einer Seite der Öffnung 16 und in den übrigen Platten auf deren Öffnungen 16 ausgelassen werden. Alternativ dazu können die Öffnungen 17 in jeder zweiten Platten auf einer Seite der Öffnung 16, und die Löcher 18 und 19 auf der anderen Seite der Öffnung 16 ausgelassen werden, während in jeder der übrigen Platten die Löcher 17 auf der anderen Seite ausgelassen werden können und die Löcher 18 und 19 auf der genannten einen Seite der Öffnung ausgelassen werden können. Auch in diesen Fällen wird Flüssigkeit über die ganze Breite der Platten in jeden Verdampfungsraum 28 verteilt.
Es wurde oben angenommen, daß die zwischen den Wärmeübertragungsplatten angeordneten Dichtmittel aus Dichtungen von elastischem Gummi oder Plastik gebildet werden, wie sie im Zusammenhang mit Wärmeübertragungsplatten aus dünn gepressten Metallschichten verwendet werden. Natürlich könne alle anderen geeigneten Arten von Dichtmitteln verwendet werden. Zur Abdichtung kann auch die feste Verbindung zwischen den Wärmeübertragungsplatten entlang der Linien, die in Fig. 2 und 3 den Verlauf der verschiedenen Dichtungen zeigen, gewählt werden. Die Wärmeübertragungsplatten können derart zusammengepresst werden, daß sie entlang dieser Linien in den entsprechenden Plattenzwischenräumen aneinander anstoßen, sodaß Abdichtung zwischen den Platten und möglicherweise Verbindung zwischen den Platten erleichtert wird.
Aufgrund der Gestaltung der oben beschriebenen Anordnung wird der geringstmögliche Druckabfall für die wirkenden Dämpfe bei ihrem Eintritt in bzw. Ablassen aus dem Plattenwärmetauscher errreicht. Dies macht die Anordnung effektiv und im Betrieb wirtschaftlich.
Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm einer Anlage, in der die beschriebene Anordnung eingebaut ist. Die Anlage ist für die Produktion von Frischwasser aus Meerwasser vorgesehen. Folglich zeigt Fig. 5 den Behälter 1 mit seinem Einlass 8 für wärmeabgebenden Dampf, sein Einlassrohr 11 für zu verdampfende Flüssigkeit, z.B. Meerwasser, seinem Auslass 9 für erzeugten Dampf, seinem Abfluß 10 für konzentrierte Flüssigkeit, d.h. nicht verdampftes Meerwasser, sogenannte Sole, und mit seinem Auslassrohr 12 für Kondensat, d.h. Frischwasser, und nicht kondensierte Teile des wärmeabgebenden Dampfs.
Meerwasser wird mittels einer Pumpe 31 in die Anlage gepumpt. Hinter der Pumpe 31 wird das Meerwasser an der Stelle 32 in zwei Zweigströme geteilt.
Einer führt durch einen Wärmetauscher 33 und der andere durch einen Wärmetauscher 34. Die Zweigströme werden dann an der Stelle 35 vereinigt und weiter durch einen anderen Wärmetauscher 36 zu dem Einlassrohr 11 des Behälters 1 gepumpt. Der erzeugte, den Behälter 1 durch den Auslass 9 verlassende Dampf wird durch einen Kompressor 37 zu dem Auslass 8 für wärmeabgebenden Dampf gebracht. Ein üblicher Hochdruckfan kann als Kompressor verwendet werden.
Sogenannte Sole, d.h. in dem Behälter 1 nicht verdampftes Meerwasser, wird mittels einer Pumpe 38 aus dem Behälter 1 durch seinen Bodenabfluß 10 gepumpt und an der Stelle 39 in zwei Zweigströme geteilt. Ein Zweigstrom wird zu dem Behältereinlassrohr 11 für zu verdampfende Flüssigkeit zurückgeführt, während der andere Zweigstrom mittels einer Pumpe 40 durch den Wärmetauscher 33 und aus der Anlage heraus gepumpt wird. In dem Wärmetauscher 33 gibt dieser Zweigstrom einen Teil seiner Wärme an einen der Zweigströme des hereinkommenden Meerwassers ab.
Eine Mischung aus Frischwasser, d.h. Kondensat von dem durch den Einlass 8 bereitgestellten wärmeabgebenden Dampf, und nicht kondensierte Reste dieses Dampfs werden von dem Behälter 1 durch das Auslassrohr 12 entfernt. In einem Separator 41 werden die gasförmigen Teile des Gemisches getrennt, und mittels einer Vakuumpumpe 42 durch den Wärmetauscher 36 und aus der Anlage heraus gesaugt. In dem Wärmetauscher 36 geben sie einen Teil ihrer Wärme an das bereits teilweise vorgewärmte, hereinkommende Meerwasser ab.
Das Frischwasser wird mittels einer Pumpe 43 von dem Separator 41 durch den Wärmetauscher 34 und aus der Anlage herausgepumpt. In dem Wärmetauscher 34 gibt das Frischwassser einen Teil seiner Wärme an einen Zweigstrom des hereinkommenden Meerwassers ab.
In der beschriebenen Anlage ist das hereinkommende Meerwasser vorzugsweise fast auf eine Temperatur vorgewärmt, die seinem Siedepunkt an dem in den Verdampfungsräumen des Plattenwärmetauschers aufzubauenden Verdampfungsdrucks entspricht. Meerwasser könnte z.B. vorgewärmt sein, sodaß es in dem Einlassrohr 11 des Behälters 1 eine Temperatur von 55 Grad Celsius hat. Der erzeugte Dampf in dem Behälterauslass 9 könnte eine Temperatur haben, die 55 Grad Celsius unbeträchtlich überschreitet und einen Druck von z.B. 0,15 Bar. Der Dampf könnte danach komprimiert werden, sodaß er in dem Behältereinlass 8 und in der oberen Kammer 6 einen Druck von ungefähr 0,19 Bar und eine Temperatur von ca. 59 Grad Celsius hat.

Claims

1. Plattenverdampfer, ein Paket von im wesentlichen vertikal angeordneten Wärmeübertragungsplatten (4) mit Plattenzwischenräumen enthaltend, von denen jeder zweite einen Verdampfungsraum (28) für die zumindest teilweise Verdampfung einer Flüssigkeit bildet und von denen die anderen Kondensationsräume (30) für die zumindest teilweise Kondensation eines wärmeabgebenden Dampfes bilden, und weiter Dichtmittel (13, 14) enthaltend , die in den oberen Teilen jener Verdampfungsräume (28) bildenden Plattenzwischenräume Verteilungskammern (27) eingrenzen, von denen jede mehrere seperate Anschlüsse mit zumindest einem Verdampfungsraum (28) hat, wobei die Wärmeübertragungsplatten (4) Durchgangsöffnungen (16) haben, die zusammen einen Einlasskanal für Verdampfungsflüssigkeit bilden, der sich durch das Plattenpaket erstreckt und mit den Verteilungskammern (27) in Verbindung steht,

dadurch gekennzeichnet, daß

- zumindest zwei Dichtmittel (25) in dem oberen Teil jedes Kondensationsraums (30) angeordnet und entlang der Wärmeübertragungsplatten (4) horizontal voneinander beabstandet sind, wobei jedes der Dichtmittel zwischen den Wärmeübertragungsplatten (4) eine Übertragungskammer (29) eingrenzt, der die Verbindung zu anderen Teilen des Kondensationsraums (30) versperrt ist,

- die Kondensationsräume (30) über die zwischen den Dichtmitteln (25) zur Aufnahme von wärmeabgebendem Dampf von oben gebildete Zwischenräume mit der Umgebung des Plattenpakets in Verbindung stehen, und daß

- die Wärmeübertragungsplatten (4) mit den Übertragungskammern in Verbindung stehende Durchgangslöcher (17, 18) haben, wobei jede Übertragungskammer (29) zumindest ein erstes, die Übertragungskammer (29) mit einer der benachbarten Verteilungskammern (27) verbindendes Loch (17) hat und zumindest ein zweites, die Übertragungskammer (29) mit einem der Verdampfungsräume (28) verbindendes Loch (18) hat.

2. Plattenverdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest jede zweite Wärmeübertragungsplatte (4) in Paaren angeordnete Durchgangslöcher (17, 18) hat, wobei ein Loch (17) eines Lochpaares eine Übertragungskammer (29) mit einer Verteilungskammer (27) verbindet und das andere Loch (18) dieselbe Übertagungskammer (29) mit einem Verdampfungsraum (28) verbindet.

3. Plattenverdampfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wärmeübertragungsplatte (4) vertikale und horizontale Randabschnitte hat, daß sich jede der Verteilungskammern (27) horizontal zwischen den vertikalen Randabschnitten der Wärmeübertragungsplatten erstreckt, und daß sich der Einlasskanal für Verdampfungsflüssigkeit im wesentlichen in der Mitte zwischen den Randabschnitten durch das Plattenpaket ertreckt.

4. Plattenverdampfer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wärmeübertragungsplatte (4) vertikale und horizontale Randabschnitte hat, und daß die Kondensationsräume (30) sowohl entlang der vertikalen als auch entlang der oberen horizontalen Ränder der Wärmeübertragungsplatten direkt mit der Umgebung des Plattenpakets in Verbindung stehen.

5. Plattenverdampfer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Loch (17) kleiner als das zweite Loch (18) ist.