NL7905490A

NL7905490A - DOUBLE RESERVOIR B.V. FOR APPLICATION IN REVERSE -OSMOSIS DEVICES AND OTHER WATER TECHNICAL INSTALLATIONS.

Info

Publication number: NL7905490A
Application number: NL7905490A
Authority: NL
Original assignee: Steinmueller Gmbh L & C
Priority date: 1978-07-14
Filing date: 1979-07-13
Publication date: 1980-01-16
Also published as: GB2026893A; GB2026893B; ES482467A1

Description

* t* VO 8044 L. & C. Steinmuller GmbH Gummersbaeh, Bondsrepubliek Duitsland* t * VO 8044 L. & C. Steinmuller GmbH Gummersbaeh, Federal Republic of Germany

Dubbelreservoir b.v. voor toepassing in omgekeerde-osmose-inrichtingen en andere water-technische installaties.Double reservoir e.g. for use in reverse osmosis plants and other water technical installations.

De energieterugwinning uit onder hoge druk verkregen z.g. concentraten, b.v. in installaties voor omgekeerde-osmose of ook in z.g. natte-oxydatie-installaties voor het opwerken van afvalwaters door oxydatie in de vloeibare fase, geschiedt eenvoudig en economisch als 5 . door middel van cyclisch parallel-bedreven dubbelreservoirs een aan de installatie toe te voeren oplossingsdeelstroom met ondersteuning van het bovenvermelde, hooggespannen concentraat onder bijkomstige aanwending van een drukverhogingspomp voor relatief lage differentiële druk aan de installatie voor omgekeerde-osmose wordt toegevoerd. De inrich-10 ting wordt bij een navolgende alternerende arbeidscyclus hiervoor toegepast om onder lagere druk concentraat met behulp van oplossing in die omgeving af te voeren. De overeenkomstige toestanden zijn in figuur 1 afgebeeld.The energy recovery from so-called concentrates obtained under high pressure, e.g. in reverse osmosis plants or also in so-called wet oxidation plants for the processing of waste waters by oxidation in the liquid phase, is carried out simply and economically as 5. by means of cyclically parallel-operated double reservoirs, a solution partial flow to be supplied to the installation with the support of the above-mentioned, high-tension concentrate is supplied to the reverse-osmosis installation with the additional use of a pressure booster pump for relatively low differential pressure. The device is used for this purpose in a subsequent alternating operating cycle to discharge concentrate under solution under reduced pressure in that environment. The corresponding states are depicted in Figure 1.

Dergelijke dubbelreservoirs zijn als "flow work exchangers” 15 reeds beschreven, voorzover bekend in de praktijk echter nog niet uitgevoerd. De praktische toepassing is echter ook dan en slechts dan mogelijk als het drukvat van een dubbelreservoir en de daarbij behorende membranen geometrisch doelmatig gevormd en op elkaar zijn afgesteld.Such double reservoirs have already been described as "flow work exchangers" 15, as far as is known, however, not yet implemented in practice. However, the practical application is then and only then possible if the pressure vessel of a double reservoir and the associated membranes are geometrically shaped and are adjusted.

20 Fig. 1 toont overeenkomstig de onderhavige uitvinding een hier voor geschikt toestel. De geprefereerde geschiktheid voor de bovenbeschreven toepassing is hierdoor gekenmerkt, dat een kogelvormig drukvat voor een half-kogelvormig, flexibel of elastisch membraan in twee gelijke, volume-variabele kamers is verdeeld, waarbij het membraan 25 langs een inwendige hoofdcirkel met het drukvat is verbonden. Daarbij 790 5 4 90 - ï' 'i - . · * * is de gemiddelde membraandiameter met bij telling van de halve man- -braandikte maximaal gelijk aan de inwendige kogeldiameter. Onder deze vooronderstelling ligt het membraan in de uiterste positie heel dicht aan de houderwand aan en kan door vloeistof drukken niet of slechts in 5 voorgegeven omvang op trek belast worden. In alle daartussen liggende posities drijft het membraan tussen de vloeistoffen van beide kamers.FIG. 1 shows a suitable device according to the present invention. The preferred suitability for the above-described application is characterized in that a spherical pressure vessel for a semi-spherical, flexible or elastic membrane is divided into two equal, volume-variable chambers, the membrane 25 being connected to the pressure vessel along an internal main circle. Thereby 790 5 4 90 - ï '' i -. · * * Is the average membrane diameter with a maximum of half the man's thickness, equal to the internal ball diameter. Under this premise, the membrane in the extreme position lies very close to the container wall and cannot be subjected to tensile stress or only to a predetermined extent by liquid pressing. In all intermediate positions, the membrane floats between the fluids of both chambers.

Voor de toepassing volgens de uitvinding zijn nog andere» rotatie-symmetrische configuraties, zo b.v. ellipsoïden volgens fig. 2, dubbelkegels volgens fig.3, alsmede ook zodanige lichamen 10 onder toepassing van een cilindrisch tussenstuk van samengestelde vaten overeenkomstig fig. ^ geschikt. Alle figuren vertonen getrokken of gestippelde membranen 2 in de uiterste posities en streep-stippel-lijnen in de tussenposities. De drukhouderwand is telkens met het cijfer 1 aangegeven.For the application according to the invention, still other rotationally symmetrical configurations, e.g. ellipsoids according to FIG. 2, double cones according to FIG. 3, as well as such bodies 10 using a cylindrical intermediate piece of composite vessels according to FIG. All figures show drawn or dotted membranes 2 in the extreme positions and dash-dotted lines in the intermediate positions. The pressure vessel wall is always indicated with the number 1.

15 Voor speciaal weke membranen wordt eveneens volgens de uitvin ding een centrische toevoer 3 met voldoende dichtheid overeenkomstig fig. 5 uitgevoerd, waarbij de leiding ter sturing van omschakelings-handelingen, b.v. met behulp van naderingsinitiatoren, kan worden toegepast .According to the invention, a centric feed 3 of sufficient density according to Fig. 5 is also carried out for special soft membranes, the conduit for controlling switching operations, e.g. using proximity initiators, can be applied.

20 Een verdere inrichting in de zin volgens de uitvinding is in fig.. 6.2 af geheeld. De bekende uitvoering volgens 6.1 is volgens het principe van de binnenvoetbal· uitgevoerd. Het flexibele of elastische membraan bezit daarbij .in maximaal gevulde toestand de omtrekken van een kogel en in ben dele of niet gevulde toestand een toevallig aan-"* 25 wezige niet vooraf bepaalbare vorm. Om verwarrende toestanden bij gedeeltelijke of nulvulling te vermijden is een bevestiging van de flexibele of elastische blaas in het toppunt van de kogeldrukhouder volgens de uitvinding vereist.A further device within the meaning of the invention is shown in FIG. 6.2. The known embodiment according to 6.1 is designed according to the principle of indoor football. In this case, the flexible or elastic membrane has the circumferences of a ball in the maximum filled state and, in the partial or unfilled state, an accidentally present shape which is not predetermined. In order to avoid confusing conditions with partial or zero filling, an attachment of the flexible or elastic bladder at the apex of the ball pressure container according to the invention.

In gevallen waarin een gedeeltelijke doormenging van de beide, 30 het dubbelreservoir afwisselend vullende vloeistoffen niet kritisch is, zoals b.v. in installaties voor omgekeerde-osmose of installatie voor natte oxydatie, kan als dubbelreservoir volgens fig. 7 een met geschikte vullichamen 3 gevulde houder 1 worden toegepast. Door geschikte keuze van de vullichamen kan een kwasie-propvormige stroming 790 5 4 90 3 .In cases where partial mixing of the two liquids alternately filling the double reservoir is not critical, such as e.g. in reverse osmosis or wet oxidation installations, a container 1 filled with suitable fillers 3 can be used as a double reservoir according to fig. A suitable plug-like flow can be achieved by suitable filling bodies 790 5 4 90 3.

* i worden gerealiseerd waarbij zich slechts een geringe en onbetekenende mengzone tussen de beide vloeistof stromen vormt. Deze mengzone kan in een geschikt arbeidsspel nagenoeg geheel uit de houder worden uitgedrukt.* i are realized in which only a small and insignificant mixing zone forms between the two liquid flows. In a suitable work game, this mixing zone can be almost completely expressed from the holder.

5 Volgens de uitvinding is eveneens geschikt voor een dergelijk dubbelreservoir in plaats van het vullichaam een stelsel uit buizen-kanalen h9 die volgens fig. 8 in de houder 1 kunnen worden ingebracht.According to the invention it is also suitable for such a double reservoir instead of the filler body a system of tube channels h9 which can be introduced into the holder 1 according to Fig. 8.

De stroomdraden met hoogste stroomsnelheid is daarbij ongeveer tweemaal zo snel als de integrale doorsnede. Daar de stroomprofielen met 10 de verschillende arbeidscycli worden omgekeerd, kan een doormenging van de beide vloeistof stromen sterk worden verhinderd. Dif fusieprocessen zijn daarbij, als bij voorkeur laminaire stromingstoestanden aanwezig zijn, van ondergeschikte betekenis. Gunstiger in zijn door-mengingsgedrag is een constructie volgens fig. 9.1» waarbij i.p.v.The wires with the highest flow rate are approximately twice as fast as the integral cross section. Since the flow profiles are reversed with the different operating cycles, mixing of the two liquid flows can be strongly prevented. Different fusion processes are of minor importance here, if preferably laminar flow states are present. More favorable in its mixing behavior is a construction according to Fig. 9.1, where instead of

15 kanalen parallelle of plan-parallelle lamellenpakketten 5 worden toegepast. De stroomdraden met de hoogste snelheid bij laminaire stroming is hier slechts nog 1,5 x zo snel als de integrale doorsnede.15 channels of parallel or plan parallel slat packages 5 are used. The wires with the highest speed at laminar flow here are only 1.5 times as fast as the integral cross section.

Ter gunstige verdeling kunnen aan de bovenste en onderste lamelleneinden cilindrische weerstandslichamen 6 worden toegepast.For favorable distribution, cylindrical resistance bodies 6 can be used at the top and bottom slat ends.

20 De verhouding van 1,5 tussen de stroomdraad met.de hoogste snelheid en de integrale doorsnede kan nog verder worden verlaagd als i.p.v. de doorgaande lamellenpakketten paarsgewijs versprongen lamellenpakketten volgens fig. 9·2 worden toegepast. Daarin zijn de versprongen lamellenpakketten met de positienummers 5*1 en 5.2 ge-25 kenmerkt, Bij realisering van laminaire stroming kan de snelheids-verhouding tussen snelste stroomdraad en integrale doorsnede tot ongeveer 1,15 worden verlaagd. Daarbij is het onverschillig of slechts een of meerdere lamellenpakketparen worden toegepast. In de praktijk zal men met voordeel echter verschillende van dergelijke paren toe-30 passen.The ratio of 1.5 between the highest speed lead wire and the integral cross-section can be further reduced if, instead of the continuous slat packs, staggered slat packs according to Fig. 9 · 2 are used. The staggered lamella packages with the position numbers 5 * 1 and 5.2 are characterized therein. When laminar flow is realized, the speed ratio between the fastest electric wire and the integral cross-section can be reduced to approximately 1.15. It is irrelevant whether only one or more slat package pairs are used. In practice, however, several such pairs will advantageously be used.

Een verdere toepassingsmogelijkheid voor de reservoirs volgens de figuren 1-6 is ook bij drukloos bedrijf dan gegeven als vloeistof-stromen van verschillende hoeveelheden of verschillende eigenschappen die elkaar wederzijds compenseren in water-technische installaties 790 5 4 90 « i ·1 ' ’ • ' . k t ' « „ afwisselend moeten worden opgeslagen. Dat is b.v. het geval in neutralisatie-installaties achter ionenuitwisselinstallaties, waaruit hij de regeneratie van de ionen-uitwisselaars vloeistofstromen met verschillende aciditeit of alkaliteit in de omgeving stromen. Hieruit resulterende opslagen zijn eveneens voorwerp van de onderhavige uitvinding.A further application possibility for the reservoirs according to figures 1-6 is also given in pressureless operation as liquid flows of different quantities or different properties that mutually compensate each other in water-technical installations 790 5 4 90 «i · 1 '' • ' . k t '«„ must be stored alternately. That is e.g. the case in neutralization plants behind ion exchange plants, from which it flows the regeneration of the ion exchangers liquid streams with different acidity or alkalinity into the environment. Resulting stores are also an object of the present invention.

790 5 4 90 t790 5 4 90 t

Claims

Membrane double reservoir for the separate storage of two fluid volumes which are connected to each other in functional relationship, characterized in that rotation-symmetrical vessels are used for storage, which membranes are accordingly connected in the middle of the body to the container wall are divided into two equal volume-variable chambers and the geometrical designs of the vessels and membranes are such that in the extreme positions the membranes abut the container wall and float freely in all intermediate positions. 10. Membrane double reservoir according to claim 1, characterized in that the vessel is a ball.

Membrane double reservoir according to claim 1, characterized in that the container is a revolutionary ellipsoid or a body of geometrically similar shape. 15 h. Membrane double reservoir according to claim 1, characterized in that the container is a rotating body composed of two circular cones.

5. Membrane-free double reservoir for alternating storage of two liquid flows, the slight mixing of which on a separating layer is not critical, characterized in that a container is filled with suitable filling bodies, within which the front flows approximately between the two liquid if a "prop" flow is flowing.

6. Membrane-free. double reservoir according to claim 5, characterized in that a system of tubes or channels is used instead of the filling bodies. Membrane-free double reservoir according to claim 5, characterized in that a system of plan-parallel or parallel slats is used instead of the filling bodies.

Membrane-free double reservoir according to claim 7, characterized in that instead of a lamella package, paired lamella packages 30 are used which are offset from one another in the lamella division. 790 5 4 90 * »«

Membrane double reservoir according to claims 1-3, characterized in that an application takes place in virtually pressureless operation, for the purpose of alternately storing quantities of compensating liquid quantities. i 790 5 4 90