PT96637A - Dispositivo para a obtencao de um liquido purificado sob a forma de um condensado - Google Patents

Description

Descrição referente à patente de in venção de Institut fíir Entwicklung und ForschungDr. Vielberth KG, alemão, instituto para o desenvolvimento e pesquisa, com sede em Weichser Weg 5, 8400 Regensburg 12, República Federal Alemã, (inventores: Dr.Johann Vielberth e Eberhard Willach, residentes na República Federal Alemã), para: "DISPOSITIVO PARA A OBTENÇÃO DE UM LÍQUIDO PURIFICADO SOB A FORMA DE UM CONDENSADO11.

DESCRICÃO A presente invenção refere-se a um dispositivo de acordo com o preâmbulo das reivindicações 1 ou 3, respectivamente.

Em especial para a preparação ou para a destilação de água, é conhecido (DE-A 30 10 042) um dispositivo no qual se formam mo interior de uma caixa várias primeiras zonas de escoamento planas para a água a destilar, paralelas a uma certa distância uma das outras. Cada uma das primeiras zonas de escoamento segue-se de um lado imediatamente a uma parede que forma na zona de escoamento situada mais exteriormente uma superfície colectora suscep-tível de ser aquecida pela radiação solar, para o aque- C*. 1 cimento da água a preparar nesta zona de escoamento. As pare des correspondentes da zona de escoamento seguinte, situada para o interior, funcionam como superfícies de condensação, que são arrefecidas pela água a preparar. Neste dispositivo conhecido é inconveniente o facto de que ele se limita exclu sivamente ao serviço com energia solar e exige uma construção relativamente cara. Este último aspecto é já só por si devido à necessidade de paredes ou elementos de parede usados como superfícies de condensação. Tais superfícies de condensação têm também o inconveniente de terem de ser fabricados com materiais resistentes à corrosão para evitar as corrosões e além disso o de poderem depositar-se, nesses ele mentos de parede, sujidades, germes (por exemplo bactérias), etc.

Para a preparação de água do mar é ainda conhecido um dispositivo (GB-A 10 31 005), no qual se previram, no interior de uma caixa, umas ao lado das outras na direcção horizontal e umas sobre as outras na direcção vertical, calhas abertas para cima, nas quais é recebida, substancialmente na vertical, a água do mar ou a água preparada, respectivamente. A água a preparar é evaporada e condensada na superfície exterior da água fria preparada. Este dispositivo conhecido exige um espaço relativamente grande. Apesar disso não pode obter-se um rendimento suficiente (quantidade de água do mar preparada por unidade de tempo). O objectivo da presente invenção consiste em proporcionar um dispositivo que evite os inconvenientes atrás mencionados e que apresente um melhor rendimento, com uma construção mais simples.

Para resolver este problema construiu-se um dispositivo com as características descritas na parte de caracterização das reinvindicações 1 e 3, respectivamente .

Também, no dispositivo segundo a presente invenção, a superfície de condensação não é formada pelas superfícies de um elemento de parede mas sim direc-tamente por uma superfície superior livre de um líquido, aliás pela superfície superior de uma segunda corrente de 2

líquido preparado, formada junto da segunda zona de escoamento respectiva. A temperatura do líquido da segunda cor rente de líquido é então mais baixa do que a temperatura do líquido da primeira corrente de líquido.

A ou as primeiras correntes e a ou as segundas correntes estendem-se, na câmara de trabalho comum, sem qualquer parede de separação intermédia, vizinhas uma da outra, na direcção vertical ou numa direcção que forma com a vertical um ângulo agudo, isto é, um ângulo no máximo igual a, mas de preferência menor do que 452. Na zona de escoamento forma-se portanto uma corrente género cortina.

As zonas de escoamento que formam com a vertical o ângulo agudo são formadas num meio auxiliar de escoamento feito de material hidrófilo ou molhável. Deve entender-se como tal, no sentido da presente invenção, um material que torna possível uma corrente de líquido numa grande superfície e o mais homogénea possível, tendo a superfície exterior do líquido livre. Um material hidrófilo ou molhável, no sentido em que é tomado na presente invenção, pode portanto ser um qualquer entre materiais ou estruturas de tecido, de material achatado plano de velo de fibras, materiais de fibras ou também materiais ou estruturas em forma de grelha ou de crivo.

No caso das zonas de escoamento que se estendem na direcção vertical, estes são formados de preferência num meio auxiliar do escoamento de material hidrófilo. A disposição pelo menos substancialmente vertical das zonas de escoamento na câmara de trabalho imediatamente umas ao lado das outras torna possível que o vapor do líquido que aparece na primeira zona de escoamento (proveniente da corrente de líquido mais quente aí existente) pode precipitar-se directamente na corrente de líquido mais fria da segunda zona de escoamento, como conden sado, e ser arrastado com esta corrente de líquido. Podem assim obter-se, com um pequeno volume do dispositivo, um fun cionamento óptimo ou um rendimento elevado e de facto com separação exacta de cada uma das fases ou meios, isto é, o 3

líquido a preparar e o líquido preparado. Em especial, também os meios auxiliares de escoamento feitos de material hidrófilo contribuem para uma melhor separação das várias fases do meio, de maneira decisiva, e garantem uma distribuição numa grande superfície e uniforme do condensado. Na presente invenção resultam, com uma quantidade de água extraída menor, condições termodinâmicas constantes e óptimas, isto é, em especial, também uma superfície de permuta de calor uniforme.

Na presente invenção, obtêm-se, com as mesmas dimensões ou com as mesmas medidas do dispositivo, superfícies substancialmente maiores para a evaporação do lí-quido a preparar e para a condensação do líquido preparado, em especial pelo facto de cada zona de escoamento ser activa dos dois lados.

Descreve-se a seguir com mais pormenor a presente invenção, com base em exemplos de realização, relacionados com a obtenção de água potável a partir da água do mar, com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam: A fig. 1, um esquema de blocos de uma instalação para obtenção de água potável a partir da água do mar, que contém um dispositivo segundo a presente invenção; A fig. 2, uma representação simplificada e em corte de uma parte da disposição de evaporação e de condensação do dispositivo; A fig. 3, uma vista de cima de um segmento do canal superior de alimentação e distribuição do líquido a preparar (água do mar) ou para o condensado; A fig. 4, um troço do canal superior de alimentação e distribuição do líquido a preparar ou para o condensado, numa vista de lado, juntamente com um meio auxiliar de escoamento, afastado 4 τ

sobre a face inferior do canal e feito de material hidrófilo; A fig. 5, numa ilustração simplificada e em corte trans versai, o canal superior de alimentação e distribuidor do líquido a preparar ou para o condensado, numa outra forma de realização da presente invenção;

As fig. 6 e 7, numa ilustração esquemática e vistas de cima, duas outras formas de realização do dispositivo segundo a presente invenção; A fig. 8, numa ilustração esquemática, vários dispositivos em cascata, uns a seguir aos outros, formando uma instalação ou dispositivo global; A fig. 9, num corte longitudinal e vertical, uma outra forma de realização preferida de um dispositivo de vários andares segundo a presente invenção; A fig. 10, um corte pela linha (I-I) da fig. 9; A fig. 11, metade de uma placa superior do dispositivo se gundo a fig. 9; A fig. 12, um corte correspondente â linha ( II-II ) da fig. 11; A fig. 13, numa ilustração análoga â da fig. 11, uma placa inferior do dispositivo da fig. 9; e A fig. 14, um corte correspondente à linha (III-III) da fig.13. A fig. 1, mostra uma instalação para a dessalinização de água do mar, isto é, para a obtenção de água de consumo ou água potável a partir da água do mar. O núcleo desta instalação é um dispositivo de condensação (1) que apresenta, no espaço interior (2) de uma caixa (3) fechada e de preferência isolada termicamente, um certo número de canais superiores (4) e (5) que se estendem 5

paralelamente uns aos outros e na direcção horizontal e canais inferiores (6) e (7). Todos os canais (4) a (7) são formados de maneira idêntica, no que se refere ao seu perfil, isto é, são constituídos respectivamente por um segmento de um perfil em U, aberto para cima, duas pernas (8) que se estendem paralelas entre si, em planos verticais e uma superfície de culatra (9) horizontal que liga as duas pernas entre si. 0 perfil que forma os canais (4) a (7) é feito numa só peça com as pernas (8) e a superfície de culatra, de um material resistente à corrosão, por exemplo de material plástico. Apesar do seu perfil idêntico, de canais (4) e (5) ou (6) e (7) têm funções diferentes, isto é, os canais (4) servem como canais de alimentação e distribuidores para o líquido a tratar, isto é, para a água do mar a dessalinizar, e os canais (5) como canais de alimentação e distribuidores para o condensado obtido a partir do líquido a tratar. Os canais (4) e (5) são previstos respectivamente alternados e muito próximos, paralelos entre si substancialmente no mesmo plano horizontal, mais concretamente de modo que se prevê, perpendicularmente à extensão longitudinal destes canais, um canal (5) de cada um dos dois lados de um canal (4).

Na direcção vertical previu-se, por baixo de cada canal (4), um canal (6), que funciona como canal de recolha e de saída para o líquido a preparar. Além disso, previu-se na direcção vertical, por baixo de cada canal (5), um canal (7) que serve para recolher e dar saída ao condensado. Os canais (6) e (7), dos quais de novo cada canal (6) é envolvido de cada lado por um canal (7), encontram-se na forma de realização representada, também num mesmo nível horizontal.

Através de um distribuidor (4'), todos os canais (4) estão ligados numa das suas extremidades com uma entrada (10) para o líquido a preparar (entrada da água do mar). Na sua outra extremidade, todos os canais (4) estão ligados a um dispositivo de transbordo, não representado em pormenor, o qual, por seu lado , está em ligação com uma saída (11) para o líquido a preparar (saída da água do mar). Este dispositivo de transbordo é formado com uma 6

represa de modo que se ajusta nos canais (4) um nível do líquido a uma cota predeterminada (N4), escoando-se o líquido em excesso através do dispositivo de transbordo.

Todos os canais (6) associados aos canais (4) estão ligados, numa das suas extremidades, também à saída (11). 0 distribuidor (6') encontra-se, na forma de realização representada, na extremidade dos canais (6) afastada do distribuidor (4'), portanto no local onde se previu também o dispositivo de transbordo atrás mencionado dos canais (4).

Todos os canais (5) estão ligados, através de um distribuidor (5'), com uma extremidade, a uma entrada (12) para o condensado (entrada do condensado). Também este dispositivo de transbordo, não representado, é formado como uma represa, de modo que se estabelece nos canais (5) um nível do líquido do condensado â cota (N5) e só quando se atingir este nível de condensado em excesso o condensado chega à saída (13). Todos os canais (7) estão ligados à saída (13) através de um distribuidor (7'). Compre ende-se que as ligações atrás mencionadas são realizadas de modo tal que o líquido a preparar, isto é, a água do mar, não pode chegar imediatamente ao circuito do condensado.

Os condensados (4) e (5) estão providos, a meio do seu fundo formado pela superfície da culatra (9) respectiva, ao longo de um eixo médio, de um certo número de abertura de passagem (14), a uma distância predeterminada. Na zona destas fiadas de furos formada pelos furos (14) e estendendo-se na direcção longitudinal dos res-pectivos canais (4) ou (5) está fixado, na face inferior da superfície da culatra (9) de cada canal, um meio auxiliar de escoamento (15) ou (16) do género cortina, de maneira apropriada, na zona do seu bordo longitudinal superior horizontal, mais concretamente um meio auxiliar de escoamento (15) em cada candal (4) e um meio auxiliar de escoamento (16) em cada canal (5). Os meios auxiliares de escoamento (15) e (16) estendem-se, como uma cortina, de cima para baixo, e atingem com o seu bordo inferior horizontal o canal inferior (6) ou (7) respectivamente. Por meio de meios 7

apropriados (17) previstos no bordo inferior e/ou por meio da tensão de uma mola, os meios auxiliares do escoamento (15) ou (16) são mantidos esticados e de tal modo que fica colocada de cada um dos lados de cada meio auxiliar de escoamento (15) um meio auxiliar de escoamento (16), à menor distância possível do meio auxiliar de escoamento (15), mas sem contactar com o mesmo. Na direcção longitudinal dos canais (5) a (6), os meios auxiliares de escoamento (15) e (16) são formados contínuos. Mas podem também utilizar-se vários meios auxiliares de escoamento em forma de cortina ou em forma de pano, uns a seguir aos outros na direcção longitudinal . A água do mar a preparar é aspirada por meio de uma bomba (19) através de uma conduta (18) da água do mar, e é conduzida através de um permutador de calor (20) paar um dispositivo de aquecimento (21), no qual a água do mar é aquecida até uma temperatura que aliás é inferior ao ponto de ebulição à pressão atmosférica normal. 0 dispositivo de aquecimento (21) pode ser formado das maneiras mais diversas. Pode, por exemplo, trabalhar com corrente eléctrica ou com combustíveis fósseis. Além disso, o dispositivo de aquecimento (21) pode também ser um dispositivo de aquecimento que faz o aquecimento da água do mar a partir da energia solar. Este é o caso em especial quando a instalação deve ser utilizada em zonas geográficas nas quais se garante energia ou radiação solar suficientes. À água do mar aquecida pelo dispositivo de aquecimento (21) chega à entrada (10) do dispositivo (1). A saída (11) está ligada a uma conduta tubular (22) que descarrega a água do mar. São neste caso possíveis duas modalidades de serviço:

Numa primeira modalidade de serviço, a água do mar é levada directamente da saída (11) para o mar, pela conduta tubular (22). Numa segunda modalidade de serviço, uma parte da água do mar é levada da saída (11) para a entrada (10) e aí misturada com água do mar fria. A quantidade de água de mar levada é neste caso menor que na primeira modalidade de serviço. A vantagem desta segunda mo- 8

I

dalidade de serviço é portanto, entre outras coisas, que tem de filtrar-se e/ou preparar-se menos água e que é menor a po tência necessária para as bombas.

Para a recolha da água de consumo ou água potável obtida com a instalação, previu-se um depósito (23), cuja entrada (24) está ligada, através do permutador de calor (20), com a saída (13) da água de consumo. Ao depósito (23) está então ligada uma alimentação de água de uso, não representada em pormenor. O depósito (23) possui além disso uma saída auxiliar (25) que, através de uma bomba auxiliar (26) e de um dispositivo de arrefecimento ou um refrigerador (28), é levada à entrada (12) de água de uso. O modo de funcionamento da instalação ou do dispositivo (1) pode descrever-se da seguinte maneira.

Através da bomba auxiliar (26), do refrigerador (28), da entrada (12) e do distribuidor (5'), os canais (5) são alimentados com o condensado ou água de consumo proveniente do depósito (23), a qual é arrefecida no refrigerador (28). O condensado assim arrefecido ou água de consumo arrefecida passam através das aberturas (14) dos canais (5), escoa-se nos meios auxiliares de escoamento (16), de cima para baixo, formando então um fluxo de condensado em cortina, estendendo-se de cima para baixo, no qual o condensado ou a sua superfície exterior está completamente livre e não tapada por uma parede ou similar. O condensado que flui nos meios auxiliares de escoamento (16), para baixo, é recolhido pelos canais (7) e, através da saída (13) e do permutador de calor (20), regressa ao depósito (23), mais concretamente juntamente com condensado eventual do dispositivo de transbordo dos canais (5). A água do mar aquecida no dispositivo de aquecimento (21) chega, através da entrada (10) e do distribuidor (47) aos canais (4) e escoa-se através das aberturas (14) neles existentes pelos meios auxiliares de escoamento (15), de cima para baixo. Aqui, uma grande parte da fracção de água da água do mar evapora-se e o vapor de 9

água daí resultante condensa-se quando encontra o condensado substancialmente mais frio, nos meios auxiliares de escoamento (16), de cima para baixo. A fracção de água evaporada e condensada da água do mar que se escoa de cima para baixo nos meios auxiliares de escoamento (15) é conduzida, com o restante condensado, através dos canais (7) e da saída (13) para o depósito (23).

Uma vantagem essencial do dispositivo ou da disposição de evaporação e condensação formada pelos canais (4) a (7) e os meios auxiliares de escoamento correspondentes (15) e (16) consiste no facto de que a evaporação ou vaporização e a condensação se efectuam na proximidade especial imediata e daí resulta uma construção simples e compacta do dispositivo (1) e ao mesmo tempo com um rendimento mais elevado. Este rendimento é elevado em especial pelo facto de que a condensação do vapor de água se faz directamente no condensado mais frio e não eventualmente em superfícies do dispositivo. Este tipo de condensação contribui aliás também para a simplificação da construção e garante que não pode formar-se corrosão e aparecer sujidades onde se forma o condensado. Os meios auxiliares de escoamento (15) e (16) são, por exemplo, constituidos por um material de tecido, um velo de fibras ou materiais hidrófilos análogos, que podem ser fabricados com utilização de materiais naturais ou materiais sintéticos. Como meios auxiliares de escoamento (15) e (16) são, por exemplo, apropriadas secções de um material tipo crivo e metal e/ou de plástico. 0 material utilizado em cada caso para os meios auxiliares de escoamento (15) e (16) deve ser escolhido entre os materiais hidrófilos de modo tal que nesse material se faça uma distribuição do líquido que atravessa as aberturas (14) dos canais (4) ou (5) na direcção longitudinal dos canais e dos dois lados dos respectivos meios auxiliares de escoamento (15) ou (16), numa corrente de líquido com a superfície exterior livre. A fig. 5 mostra, em corte transversal, um canal (27) que é formado por um perfil em V aberto para cima e que pode, por exemplo, ser usado em vez dos ca- 10

t nais (4) e/ou (5) . 0 canal (27) é mais uma vez fabricado a partir de um troço de um perfil apropriado de material resistente à corrosão. Na sua face inferior, isto é, na zona do ponto mais baixo da secção transversal, está o canal (27), desde que tenha a função dos canais (4) e (5), provido das aberturas (14) . É mais uma vez aí que se fixam os meios auxiliares de escoamento (15) ou (16), com o seu bordo superior horizontal. A secção transversal do perfil em V do canal (27) é vantajosa quando este canal é utilizado como canal (5) . Mediante o perfil em forma de V, é conduzido para baixo nos meios auxiliares de escoamento (16), o condensado que se separou da superfície exterior do canal (27). A presente invenção foi descrita atrás com referência a um exemplo de realização. Compreende--se que são possíveis inúmeras modificações, sem que por isso se saia da ideia invertida em que se baseia a invenção.

Na forma de realização representada partiu-se da hipótese de que os canais superiores de alimentação e distribuição, bem como os canais inferiores de recolha e saída, são canais alongados e rectilíneos, estando cada uma das zonas de escoamento formadas pelos canais (4) e (6) e os meios auxiliares de escoamento (15), para o líquido a preparar, colocada entre duas zonas de escoamento cada uma formada pelos canais (5) e (7) e os meios auxiliares de escoamento (16). Mas podem conceber-se outras estruturas, por exemplo com a forma em que cada zona de escoamento para o líquido a preparar seja envolvida anularmente por uma zona de escoamento para o condensado.

Além disso é em princípio também possível prever, pelo menos os meios auxiliares do escoamento (15) para o líquido a preparar, num plano ligeiramente inclinado em relação à vertical, a fim de se apoiar a saída do vapor de água, pelo movimento ascensional devido à inclinação da superfície exterior destes meios auxiliares de escoamento dirigida para cima.

Na forma de realização descrita e ilustrada nas figuras, os canais (5) a (7) ou (27) são cada um, elementos separados, que são montados por meio de dis- 11

positivos ou elementos de retenção apropriados na caixa (3). Em princípio é também possível fazer os canais superiores e/ou os canais inferiores formando uma só peça entre si ou com elementos apropriados do dispositivo (1) ou da caixa (3). A fig. 6 é uma representação esquemática de um dispositivo (la), no qual se utilizam, em vez dos meios auxiliares de escoamento (15) e (16) de material plano ou material achatado, meios auxiliares de escoamento (15a) ou (16a) sob a forma de cordas, que se estendem na direcção vertical isto é, perpendicularmente ao plano do desenho da fig. 5, feitas, por exemplo, de fibras ou de fibras ocas. Os meios auxiliares do escoamento (15a) e (16a) podem no entanto também ser feitos de elementos em forma de barras de material hidrófilo. Deve então encontrar--se uma disposição tal que cada um dos meios auxiliares do escoamento (15a) para o líquido tratado seja cercado por vários meios auxiliares do escoamento (16a) para o condensado, sendo então conveniente, para a alimentação e a descar ga dos líquidos, dispor os meios auxiliares do escoamento (15a) e (16a), de acordo com a fig. 6, em várias fiadas designadas por (A) ou (B) nessa figura. Cada fiada (A) é então formada pelos meios auxiliares do escoamento (16a) e cada fiada (B) pelos meios auxiliares de escoamento (15a). Os meios auxiliares do escoamento (15a) nas fiadas (B) estão respectivamente desfazados, de metade da distância entre dois meios auxiliares do escoamento, relativamente aos meios auxiliares do escoamento (16a) das fiadas (A) vizinhas, no sentido longitudinal das fiadas, formando-se além disso uma fiada (B) entre duas fiadas (A). A fig. 7 mostra um dispositivo (lb) no qual se utilizam dois meios auxiliares do escoamento (15b) e (16b), cada um deles feito de material plano e disposto em aspirai em torno de um eixo imaginário vertical. Os meios auxiliares do escoamento (15b) foram previstos para o líquido tratado e os meios auxiliares do escoamento (16b) para o condensado mais frio. No dispositivo (lb) podem evidentemente prever-se, numa câmara de trabalho comum, também 12

vários meios auxiliares de escoamento (15b) e (16b) com esta disposição.

Para aumentar o rendimento, é também possível aplicar ao espaço interior de cada um dos dispositivos (1), (la), e (lb), isto é, por exemplo, ao espaço interior (3) do dispositivo (1) uma depressão para assim pro mover a saída do vapor de água nos meios auxiliares de escoamento (15), (15a) ou (15b) nos canais (29) que conduzem o líquido a preparar.

É além disso possível também gerar, por exemplo por agitação, na respectiva caixa ou câmara de trabalho do dispositivo, uma corrente de gás ou de ar sob uma forma tal que nas zonas de escoamento formadas pelo líquido a tratar ou preparar, a camada limite de líquido evaporado aí existente seja descarregada de maneira acelerada e/ou líquido evaporado acelerado seja transportado na zona de escoamento que forma a superfície de condensação mais fria.

Como se representa na fig. 8, pode ser conveniente, em especial também nas instalações para a preparação de água, prever vários dispositivos, por exemplo dispositivos (1) em cascata, isto é, uma série de tais dispositivos de forma tal que todos os dispositivos (1) sejam atravessados pelo líquido a tratar, fornecido em (29), e pelo líquido tratado, retirado em (30). 0 sentido em que o líquido tratado atravessa sucessivamente os vários dispositivos (1) é inverso ao sentido em que os vários dispositivos (1) são atravessados pelo líquido a tratar. 0 líquido a tratar escoa-se então, por exemplo, do dispositivo com o número (1) para o dispositivo com o número (2) e assim sucessivamente até ao dispositivo com o número (n), enquanto que o líquido tratado ou o condensado se escoa do dispositivo com o número (n) para o dispositivo com o número (n--1), etc.. Com esta disposição resulta uma melhoria notável da utilização da energia ou do balanço energético e, em especial, também dos valores da potência necessária, que representa o quociente da energia necessária pela energia estranha a fornecer. A energia necessária é neste caso em 13

especial a energia total necessária para a preparação ou a evaporação do líquido a tratar e/ou para o arrefecimento do líquido tratado. Como o líquido a tratar é arrefecido na travessia dos dispositivos (1) em cascata ou, inversamente, o líquido tratado é aquecido nessa travessia de dispositivos (1), por meio dos sentidos de escoamento anteriores (princípio de contracorrente) dos líquidos a tratar e tratado, garante-se que no interior de cada dispositivo ou no interior de cada câmara de trabalho existe uma diferença de temperaturas suficiente entre o líquido a tratar e o líquido tratado, sem ser necessário fornecer energia exterior adicional. Em vez de dispositivos (1) individuais poderiam prever--se, na constituição do dispositivo em cascata, também andares sucessivos de um dispositivo único.

As fig. 9 a 14 referem-se a uma forma de realização preferida da presente invenção , isto é a um dispositivo (lc) que apresenta vários andares (31), separados uns dos outros e sucedendo-se ao longo de um eixo longitudinal (L) . Na câmara de trabalho de cada andar previram-se alternadamente vários meios auxiliares de escoamento (15) para o líquido a preparar (água do mar) e meios auxiliares de escoamento (16) correspondentes para o líquido tratado (condensado), formados por uma secção de um material plano (velo de fibras ou material não tecido), em planos paralelos verticais, perpendiculares ao eixo longitudinal (L). No sentido do eixo longitudinal (L), os meios auxiliares do escoamento (15) e (16) são apertados entre placas superiores (32) e inferiores (33) respectivas. As placas (32) servem para guiar e distribuir o líquido respectivo por toda a largura (B) apresentada pelos meios auxiliares de escoamento (15) ou (16) perpendicularmente ao plano do desenho na fig. 9. Todas as placas (32) têm uma configuração idêntica.

As placas inferiores (33) servem para a recolha ou captação do líquido dos meios auxiliares de escoamento (15) ou (16) respectivos, e para a descarga desse líquido. Todas as placas (33) têm uma configuração idêntica. 14

As placas (32) e (33), que se dispõem em planos verticais perpendiculares ao eixo longitudinal (L), situando-se além disso cada placa (32) num plano vertical comum ao de uma placa (33), são previstas, em cada andar (31), entre duas placas de ligação (34) e (35) que apresentam uma espessura maior do que a das placas (32) e (33). 0 pacote de placas formado pelas placas superiores

(32) e as placas de ligação (34) é apertado, pela utilização de cavilhas de aperto (36) que se estendem na direcção do eixo longitudinal (L), com porcas (37) entre duas placas de ligação (38), de modo que cada um dos meios auxiliares de es coamento (15) ou (16) fique fixado na sua zona periférica horizontal superior, entre duas placas (32).

De maneira idêntica, o pacote de placas formado pelas placas (33) e as placas de ligação inferiores é apertado por meio de cavilhas de aperto (39), que se estendem na direcção do eixo longitudinal (L) e por meio da utilização de porcas (40), entre duas placas de ligação (41) exteriores, de modo que cada um dos meios auxiliares de escoamento (15) ou (16) fica fixado na zona do seu bordo inferior horizontal, entre duas placas (33).

As placas (32), as placas de ligação (34) e as placas de fecho (38) são suportadas em dois veios de suporte (42) superiores, que se estendem na direcção do eixo longitudinal (L). De maneira idêntica, as placas (33) , as placas de ligação (35) e as placas de fecho (41) são suportadas em dois veios de suporte (43). Os veios de suporte (42) são cada um deles fixado rigidamente nas duas extremidades numa armação (44) do dispositivo. Os veios de suporte (43) são fixados cada um nas duas extremidades num bloco de apoio (44') é ajustável na armação (44) da máquina ou do dispositivo, numa direcção perpendicular ao eixo longitudinal (L), como está indicado pela seta dupla (C). Este ajustamento, que se faz por exemplo por meio de fusos de ajustamento (45), é necessário para apertar os meios auxiliares de escoamento (15) e (16) depois da sua fixação entre as placas (32) e (33), de modo que se disponham exactamente paralelos entre si num plano vertical. 15

Entre cada placa superior de ligação (34) e cada placa inferior de ligação (35) previu-se uma parede divisória (46), situada verticalmente perpendicular ao eixo longitudinal (L). Cada parede divisória (46) estende-se na direcção horizontal dos dois lados até uma parede divisória (47) ou (48). As duas paredes divisórias (47) e (48) estão por sua vez dispostas na direcção vertical e es-tendem-se na direcção do eixo longitudinal (L) por todo o comprimento do pacote de placas formado pelas placas (32) e as placas de ligação (34) ou pelas placas (33) e as placas de ligação (35). As paredes divisórias (46) são retidas respectivamente em ranhuras (49) das placas de ligação (34) ou (35). As paredes divisórias (47) e (48) estão fixadas respectivamente no bastidor da máquina (44) . Por meio das paredes divisórias (46), (47) e (48) forma-se, para cada andar (31), um espaço ou câmara de trabalho fechada (50), na qual os meios auxiliares de escoamento (15) e (16) se previram livres.

Para que as placas (32) possam desempenhar a função de distribuição, isto é, dos canais (4) e (5) , cada placa (32) com a forma substancialmente rec-tangular, apresenta no seu lado dianteiro (32') uma cavidade (51) , que é limitada de todos os lados das placas (33) e também do lado longitudinal inferior (32") por uma aba (52), que, por sua vez, é interrompida por várias fendas (53). No interior da cavidade previram-se algumas saliências (54). Alem disso, cada placa (32) apresenta na zona da cavidade (51) dois furos (55) e (56), cada um deles envolvido por uma cavidade (57). Como mostra a fig. 12, cada uma das saliências (54) forma uma superfície que se situa num mesmo plano com a superfície dianteira (32') (fora da cavidade (51)). Além disso, cada uma das cavidades (57) entra um pouco mais profundamente na placa (32) que a cavidade (51). A superfície da aba (52) fica evidentemente também situada no plano da superfície da face dianteira (32').

Cada placa (32) possui ainda dois recortes (58) para os veios de suporte (42) e quatro recortes (59) para as cavilhas de aperto (56) . No estado de 16

9 montadas, todas as placas (32) ficam com os seus furos (55) bem como os seus furos (56) coaxiais e cobrindo-se, entre si, e também com furos dos canais (34') e (34") previstos nas placas de ligação (34). Assim, os furos (55) de todas as placas (32) de um andar (31) ficam sobrepostos com uma abertura de um canal (34') numa placa de ligação (34), previsto (o canal) para a alimentação de água do mar. Os furos (55) das placas (32) de cada andar (31) estão sobrepostos com uma abertura de um canal (34"), prevista na respectiva placa de ligação (34) para a condução da água preparada (condensado). Em cada andar (31), a água do mar ê conduzida para o canal (34') na placa de ligação (34) respectiva, por meio de uma bomba e uma conduta (60). De maneira análoga faz-se a condução da água preparada (condensado) através de uma bomba e uma conduta (61) para o canal (34") na correspondente placa de ligação (34). Por meio de empanques de vedação (62), as placas (32) estão encostadas de maneira estanque entre si e em relação às placas de ligação (34). Todas as placas (32) estão orientadas no mesmo sentido com a sua face dianteira (32'). A cavidade (31) de cada placa forma uma câmara distribuidora que é fechada por uma superfície plana de uma placa vizinha (32) ou (34) e à qual é levada a água do mar ou a água preparada (condensado) através dos canais formados pelos furos (55) ou (56).

Para separar a água do mar da água preparada (condensado), isto é, para assegurar que à câmara formada pela cavidade (51) de uma placa (32) vizinha apenas é levada água preparada, previram-se nas placas (32) aneis de vedação (63) que envolvem alternadamente os furos (55) ou (56) . Sempre onde a câmara formada pela cavidade (51) de uma placa (32) serve para a recepção de água do mar, encontra-se o anel de vedação (63) no furo (56) e evita aí uma entrada da água tratada nessa câmara. Onde a câmara formada pela cavidade (51) serve para a recepção da água preparada, previu-se no furo (55) um anel de vedação (63) e evita-se aí uma entrada da água do mar nesta câmara. As saliências (54) servem para fixar por aperto os meios auxiliares de escoamento (15) e (16). 17

O líquido que se encontra na câmara respectiva formada pela cavidade (51) escoa-se através das aberturas que são formadas pelas ranhuras (53), para baixo e distribui-se pelos meios auxiliares de escoamento (15) ou (16), através de toda a largura (B).

Para evitar que na aresta inferior (32') chegue líquido da face dianteira (32') à face traseira da placa (32) respectiva e portanto se verifique uma mistura indesejada entre o líquido preparado e o líquido a preparar, dotou-se cada placa (32) na face longitudinal (32") com uma ranhura (64) contínua.

As placas (33) são mais ou menos idênticas às placas (32), isto é, cada placa (33) possui na sua face dianteira (33') um recorte (65) correspondente ao recorte (51), que é aliás aberto para o lado da face longitudinal (3"). 0 recorte (65) está provido com saliências (56) correspondentes às saliências (54). Além disso, cada placa (33) possui uma vedação (67) correspondente à vedação (62), no interior do recorte (65) dois furos (68) e (69) e os recortes (58) e (59) para os veios de suporte (43) ou as cavilhas de aperto (39) . As placas (33), que têm a mesma espessura que as placas (32), estão orientadas com a sua face dianteira (33') de novo no mesmo sentido.

Em cada andar (31), as placas (33) estão situadas com os seus furos (68) sobrepostos, bem como coaxiais uns com os outros e com uma abertura de um canal (35') previsto numa placa de ligação (35), o qual serve para a descarga da água do mar e está ligado com uma consulta correspondente (70). os furos (69) estão sobrepostos e são coaxiais uns com os outros e com uma abertura de um canal (35") previsto na placa de ligação (35) que serve para a descarga da água preparada (condensado) e está ligado com uma conduta exterior correspondente. Para também aqui se obter uma separação da água do mar e da água preparada, pre-viram-se alternadamente nos furos (68) e (69) aneis de vedação (72), mais concretamente um anel de vedação (72) num furo (68), sempre onde também a placa (32) colocada por cima dele tem um anel de vedação (63) no furo (35), isto é a câ- 18

mara formada pelo recorte (65) serve para a recolha da água separada. Um anel de vedação (72) que envolve o furo (69) é sempre previsto onde também a placa (32) colocada por cima tem no furo (56) um anel de vedação (63), isto é, a câmara formada pelo recorte (65) serve para a recolha e a descarga da água do mar. Para assegurar na face superior longitudinal (32") uma separação exacta dos meios (água do mar e água preparada), cada uma das placas (33) é aí formada com a configuração de um telhado de duas águas (fig. 14).

Com a construção descrita, em forma de placas, do dispositivo (lc) é possível, com utilização de peças iguais, escolher as dimensões do dispositivo, isto é, em especial o número e/ou as dimensões dos andares (31), de acordo com cada caso de utilização.

Os vários andares individuais (31) do dispositivo (lc) formam de preferência uma cascata, isto é, de preferência são operados da forma descrita para o dispositivo (1).

As placas (32), (33), (34) e (35) são de preferência de material plástico e as placas de fecho (38) e (41) de preferência de aço.

Em todas as formas de realização descritas, o aquecimento do liquido a tratar (água do mar) fez-se de preferência num permutador de calor, ao qual é levada a energia térmica necessária, através de um meio portador do calor, por exemplo água. Isso é vantajoso em especial no caso da preparação da água do mar.

Embora a obtenção da água de uso e água potável a partir da água do mar ou de água salgada represente um domínio de aplicação preferido da presente invenção, ela pode também ser usada para fins em que se pretenda obter, por vaporização e em seguida a condensação, um produto final na forma de um condensado a partir de um líquido a preparar.

De preferência, no dispositivo segundo a presente invenção, uma parte de energia térmica do líquido tratado é fornecida ao líquido a tratar, através de 19

Claims (1)

1. pelo menos um permutador de calor, a fim de se reduzir assim a necessidade de energia a fornecer exteriormente.

   REIVINDICAÇÕES - 12 - Dispositivo para a produção de um líquido purificado, sob a forma de um condensado, a partir de um líquido carregado a processar por evaporação e condensação, tendo pelo menos uma primeira zona de escoamento (4,6;32,33) numa câmara de trabalho (2,50) para a formação de um primeiro escoamento do líquido em processamento e pelo menos uma superfície de condensação, vizinha da primeira zona de escoamento e mais fria em comparação com a temperatura do primeiro escoamento, para o líquido evaporado na primeira zona de escoamento (4,6;32,33) caracterizado por a superfície de condensação ser formada pela superfície do líquido da ou das segundas zonas de escoamento (5,7;32,33) e por a ou as primeiras zonas de escoamento (4,6/32,33), bem como a ou as segundas zonas de escoamento (5,7/32,33) serem colocadas numa câmara de trabalho comum (2,50), umas vizinhas das outras, como escoamento plano e se estenderem res-pectivamente na direcção vertical. - 2a - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se formar pelo menos uma zona 20

   de escoamento para a produção do escoamento plano num meio auxiliar do escoamento (15,16) feito de material hidrófilo. - 3a - Dispositivo para a produção de um líquido purificado sob a forma de um condensado a partir de um líquido a processar por evaporação e condensação, tendo pelo menos uma primeira zona de escoamento (4,6;32,33) numa câmara de trabalho (2,50) para a formação de um primeiro escoamento do líquido a processar e pelo menos uma superfície de condensação, vizinha da primeira zona de escoamento e mais fria em comparação com a temperatura do primeiro escoamento, para o líquido evaporado na primeira zona de escoamento (4,6;32,33) caracterizado por a superfície de condensação ser formada pela superfície do líquido da ou das segundas zonas de escoamento (5,7;32,33) e por a ou as primeiras zonas de escoamento (4,6;32,33), bem como a ou as segundas zonas de escoamento (5,7;32,33) serem colocadas numa câmara de trabalho comum (2,50), umas vizinhas das outras, como escoamento plano e se estenderem respectivamente numa direcção que forma com a vertical um certo ângulo e, para a formação de um escoamento plano, serem formadas respectivamente num meio auxiliar de escoamento (15,16) feito de material hidrófilo. - 4a - Dispositivo de acordo com as reivindicações 2 ou 3, caracterizado por na câmara de trabalho (2,50) pelo menos uma segunda zona de escoamento (5,7;-32,33), para a formação do segundo escoamento a partir do líquido já purificado, ser vizinha da ou das primeiras zonas de escoamento (4,6;32,33). - 5a - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a superfície de condensação ser formada pela superfície voltada para a primeira zona de escoamento (4,6;32,33) do líquido da ou das segundas zonas de escoamento (5,7;32,33). 21 6a Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a ou as primeiras zonas de escoamento (4,6,15) serem envolvidas por pelo menos uma segunda zona de escoamento (5,7,16). - 7a - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por pelo menos uma segunda zona de escoamento (5,7;32,33) ser vizinha de cada lado da primeira zona de escoamento ou do escoamento plano que aí se encontra, na mesma câmara de trabalho (2,50). - 8s - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado por o ou os meios auxiliares de escoamento (15) da ou das primeiras zonas de escoamento serem atingidos com o líquido a processar através de um primeiro canal superior (4). - 9a - Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a ou as primeiras zonas de escoamento apresentarem por baixo do primeiro canal superior (4) um primeiro canal inferior (6) para a recolha e a saída do líquido que se escoa dos meios auxiliares de escoamento (15). - 103 - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 9, caracterizado por o ou os meios auxiliares de escoamento (16) da ou das segundas zonas de escoamento serem susceptíveis de serem atingidos com o líquido já purificado através de um segundo canal superior (5) . - lia - Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por se colocar por baixo do segundo canal superior (5) da ou das seguintes zonas de escoamento um segundo canal inferior (7) para a recolha e a saída do líquido purificado que sai dos meios auxiliares de escoamento (16). 22 123

   Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 11, caracterizado por se colocar na câmara de trabalho ou numa caixa fechada que forma esta câmara de trabalho um certo número de primeiras e segundas zonas de escoamento, colocando-se de preferência dos dois lados de cada primeira zona de escoamento (4,6;32,33) res-pectivamente uma segunda zona de escoamento (5,7;32,33). - 13a - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 12, caracterizado por se colocarem a ou as primeiras zonas de escoamento (4,6;32,33) a ou as segundas zonas de escoamento (5,7;32,33) paralelas entre si. - 143 - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações l a 13, caracterizado por a caixa (3) que forma a câmara de trabalho (2) ser uma caixa isolada ter-micamente e/ou uma caixa com um espaço interior (2) sus-ceptível de ser evacuado. - 153 - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 14, caracterizado por pelo menos os canais inferiores (6,7) serem formados como calhas abertas para cima, de preferência com um perfil em U ou em V. - 163 - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 15, caracterizado por os canais superiores e/ou inferiores (4-7) serem respectivamente elementos separados, fixados em meios de suporte. - 173 - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 16, caracterizado por os canais superiores e/ou inferiores (4-7) serem feitos formando entre si uma só peça ou, respectivamente, formando uma só peça com um elemento do dispositivo - 183 - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 17, caracterizado por os canais su- 23

   periores (4,5) estarem dotados no seu fundo (9) respec-tivamente com um certo número de aberturas (14) para uma passagem do líquido. - 19a - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 18, caracterizado por se colocarem vários dispositivos (1) individuais e/ou várias zonas de trabalho (31) que apresentam pelo menos em cada caso uma primeira zona de escoamento (4,6;32,33) e uma segunda zona de escoamento (5,7;32,33), umas a seguir às outras, em cascata, de modo tal que os líquidos atravessem sucessivamente estes dispositivos ou zonas de trabalho, de preferência respectivamente por ordem inversa. - 20a - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por cada um dos meios auxiliares de escoamento (15,16) estar fixado na sua extremidade superior e/ou inferior respectivamente entre dois grupos pares superiores ou inferiores, respectivamente, de placas (32,34;33,35). - 2ia - Dispositivo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por se formar nas placas (32,34) de cada par superior de placas uma câmara (51) para o fornecimento do líquido a processar ou do líquido purificado, a um meio auxiliar de escoamento e por se formar nas placas (33,35) de cada par inferior de placas uma câmara (65) para a saída do líquido a processar ou do líquido purificado de um meio auxiliar de escoamento (15,16). - 22a - Dispositivo de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por a câmara para o fornecimento ou para a saída do líquido de pelo menos uma cavidade (51,65) ser formada em pelo menos uma das duas placas do par de placas. - 23a - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 20 a 22, caracterizado por ser vizinho de 24

   cada um dos meios auxiliares de escoamento (15) que está fixado no seu bordo superior entre duas placas superiores (32.34) e no seu bordo inferior entre duas placas inferiores (33.35) e que serve para a formação de uma primeira zona de escoamento, do líquido a processar um dos meios auxiliares do escoamento (16) igualmente fixado entre duas placas superiores (32,34) e duas placas inferiores (33,35), para a formação de uma segunda zona de escoamento para o líquido purificado. - 242 - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 20 a 23, caracterizado por as placas superiores e inferiores (32,33) apresentarem cada uma pelo menos dois furos (55,56,*68,69), formando os primeiros (55) desses furos nas placas superiores (32) um canal que intersecta as câmaras (51) aí existentes, para a condução do líquido a processar e os segundos desses furos (56) um canal que intersecta igualmente as câmaras (51) aí existentes, para a condução do líquido purificado e formando os primeiros desses furos nas placas inferiores (33) um canal que intersecta as câmaras (65) aí existentes, para a saída do líquido a processar e os segundos furos (69) um canal que igualmente intersecta as câmaras (65) aí existentes para a saída do líquido purificado, e por na ou nas primeiras zonas de escoamento para o líquido a processar, o segundo furo (56) na placa superior (32) respectiva, bem como o segundo furo (69) na placa inferior (33) respectiva serem fechados por uma vedação de preferência por um anel de vedação (53,72), em relação à câmara (51,65) para o fornecimento ou para a saída, respectivamente do líquido a processar, e por na ou nas segundas zonas de escoamento do líquido purificado o primeiro furo (55,60) na placa superior e inferior (32,33) ser vedado por um anel de vedação (63,72) em relação à câmara (51,65) para o fornecimento, ou respectivamente, a saída do líquido purificado. - 252 - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 20 a 24, caracterizado por as placas 25

   superiores e inferiores (32,34;33,35) estarem dispostas res-pectivamente num plano vertical. - 26a - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 20 a 25, caracterizado por as placas superiores e inferiores (32,34;33,35) formarem respecti-vamente uma pilha de placas e por se colocarem meios (36,37;39,40;42,43) para a compressão e a retenção das placas desta pilha de placas. - 27 3 - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 20 a 26, caracterizado por pelo menos uma placa superior, bem como pelo menos uma placa inferior, ser uma placa de ligação (34,35) com canais (34',34";35/,35·') para o fornecimento e a saída dos líquidos. - 283 - Dispositivo de acordo com as reivindicações 26 ou 27, caracterizado por o dispositivo apresentar vários andares (31) cada um dos quais forma uma câmara de trabalho (50) e por cada andar ser formado por uma pilha de placas superiores e inferiores (32,34;33,35) cada uma com pelo menos uma placa de ligação (34,35). - 293 - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 20 a 27, caracterizado por as placas superiores e inferiores (32,34;33,35) serem susceptíveis de serem ajustadas umas em relação às outras para a fixação dos meios auxiliares de escoamento (15,16). A requerente reivindica as prioridades dos pedidos de patente alemães apresentadas em 3 de 26

   Fevereiro de 1990 e em 14 de Março de 1990, sob os NSs. P 40 03 224.8 e P 40 08 066.8-44, respectivamente. Lisboa, 1 de Fevereiro de 1991.

   27