WO2007006323A1 - Sea water desalination plant comprising a gravity-assisted vacuum - Google Patents

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WO2007006323A1
WO2007006323A1 PCT/EP2005/007388 EP2005007388W WO2007006323A1 WO 2007006323 A1 WO2007006323 A1 WO 2007006323A1 EP 2005007388 W EP2005007388 W EP 2005007388W WO 2007006323 A1 WO2007006323 A1 WO 2007006323A1
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condenser
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    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
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Definitions

  • brackish water or pre-treated wastewater which still contains salts or other substances which can be separated from the water by evaporation, can also be purified with the device according to the invention
  • Types of water are part of the inventive concept and should be provided with protection.
  • the invention has for its object to provide a seawater desalination plant whose structure is particularly simple and yet has a good efficiency and high performance with low maintenance. This object is achieved with a
  • Desalted seawater desalination plant with a condenser, with a brine inlet and with a drain for desalinated water in that the brine discharge and the drain for desalinated water in a bottom of the condenser, the bottom of the condenser and a separator for separating the brine discharge from the drain for Desalted water comprises that above the separator, a first heat exchanger is arranged so that drips condensed water vapor in the discharge for desalinated water at the first heat exchanger.
  • the first heat exchanger is arranged so that a lower end of the first heat exchanger is above the drain for desalinated water.
  • the condensed water vapor which precipitates on the first heat exchanger flows along the first heat exchanger in the direction of the lower end and drips therefrom via the discharge line for demineralized water.
  • the evaporator collecting troughs be attached. These collect, possibly there basilichden Wasserda ⁇ pf and transport it to the condensate drain.
  • the brine discharge can be formed in an advantageous embodiment of the invention S-shaped, wherein the S-shaped brine discharge has an upper knee and a lower knee and wherein the geodetic height of the upper knee is smaller than the geodetic height of the separator.
  • the brine discharge at the same time assumes the function of a water level control on the side of the separator into which the brine discharge and the SalzwasserZu ein open.
  • a separate, for example, pressure-controlled water level control is no longer required in this case.
  • the water level can also be controlled by a e.g. Float valve to be regulated.
  • a part of the bottom of the condenser namely that part of the bottom of the condenser in which the brine discharge and the brine supply line open, can be designed as an evaporator.
  • the brine supply line can open into the evaporator in a further advantageous embodiment of the invention.
  • the seawater desalination plant can be at the drain for desalinated water be provided second heat exchanger.
  • the condensed water vapor which has dripped from the first heat exchanger in the drain for desalted water, cooled, so that the vapor pressure over the free water level of the desalinated water is further reduced and thus an even better separation between desalinated water and desalinated water is made.
  • the heat absorbed by the second heat exchanger can be used to heat the water to be desalinated.
  • first heat exchanger and / or the second heat exchanger are flowed through by the salt water to be desalinated, so that the salt water to be desalinated reaches the evaporator preheated.
  • a heat pipe can also be used.
  • the salt water may still be heated by an external solar collector or otherwise before entering the evaporator or evaporator.
  • the salt water to be desalinated is heated with solar energy in order to keep the operating costs of the seawater desalination plant as small as possible.
  • a first overflow can be provided in the evaporator, wherein the first overflow keeps a water level in the evaporator lower than the geodetic height of the separator and the first overflow opens into the brine discharge.
  • heating may occur by heating the salt water present in the evaporator 7 For example, 40 ° Celsius, the evaporation of salt water from the evaporator 7 can be increased. This water vapor is deposited on the first heat exchanger 5 and drops at its lower end 34 into the drain 22 for desalinated water.
  • Desalination plant is in addition to the simple structure that with the help of a relatively small-sized pump 36, the necessary amount of salt water is supplied and the entire the seawater desalination plant supplied thermal energy can be used to evaporate the seawater. Also in the fourth embodiment, the structure is relatively simple, since only a plurality of shut-off elements and pipes are additionally required.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a seawater desalination plant according to the invention.
  • the main differences from the previously described embodiments consist in the lengths of the drain for desalinated water 22, the brine inlet 24, the brine drain 26 and the arrangement of the vent 4.
  • the drain for desalinated water 22, the salt water supply 24 and the brine discharge 26 shortened.
  • the brine inlet 24 and the brine discharge 26 shortened.
  • the water level 32 and the salt water level 30 are approximately at the level of the shut-off element 3.
  • the salt water level 30 can be controlled by a corresponding device.
  • the desalinated water can be pumped off as well as the brine.

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Abstract

Disclosed is a sea water desalination plant in which a vacuum is generated in a condenser (20) and evaporator (7) by means of the gravitational force prevailing in a water column in a discharge pipe for desalinated water (22) such that the steam pressure is reduced above a salt water level (30) and a water level (32) and the boiling temperature of the water that is to be desalinated is thus lowered in the evaporator (7). It is therefore possible to effectively and efficiently desalinate salt water by delivering relatively small amounts of thermal energy while only a small amount of power is required in addition to the thermal energy in order to drive a pump (36).

Description

Titel: Meerwasserentsalzungsanlage mit schwerkraftunterstutztein VakuumTitle: Seawater desalination plant with gravity assisted vacuum
BesehreibungBesehreibung
Die Erfindung betrifft eine Meerwasserentsalzungsanlage mit einem Kondensator mit einer Salzwasserzuleitung und mit einer Ableitung für entsalztes Wasser.The invention relates to a seawater desalination plant with a condenser with a brine inlet and with a drain for desalinated water.
Im Zusammenhang mit der Erfindung wird nachfolgend stets der Begriff „Meerwasser" gebraucht, obwohl auch Brackwasser oder vorgereinigte Abwässer, die noch Salze oder andere Stoffe enthalten, die durch Verdampfung von dem Wasser getrennt werden können, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gereinigt werden können. Auch diese Arten von Wasser sind Teil des Erfindungsgedankens und sollen mit unter Schutz gestellt werden.In the context of the invention, the term "seawater" is always used below, although brackish water or pre-treated wastewater, which still contains salts or other substances which can be separated from the water by evaporation, can also be purified with the device according to the invention Types of water are part of the inventive concept and should be provided with protection.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Meerwasserentsalzungsanlagen bekannt, bei denen zur Erniedrigung der Siedetemperatur des zu entsalzenden Wassers ein Unterdruck oder Vakuum erzeugt wird. Dies kann entweder mit Hilfe von elektrisch angetriebenen Vakuumpumpen oder durch die Schwerkraft einer Wassersäule erreicht werden.Various seawater desalination plants are known from the prior art, in which a negative pressure or vacuum is generated to lower the boiling temperature of the water to be desalinated. This can be achieved either by means of electrically driven vacuum pumps or by the gravity of a water column.
Beispiele für solche schwerkraftunterstützten Meerwasserentsalzungsanlagen sind aus der DE 298 06 344, der US 4,302,297 oder der US 4,269,664 bekannt. Allen diesen Anlagen ist gemeinsam, dass ihr apparativer Aufbau relativ aufwändig ist und ihre Betriebskosten hoch sind.Examples of such gravity-assisted seawater desalination plants are known from DE 298 06 344, US Pat. No. 4,302,297 or US Pat. No. 4,269,664. All these systems have in common that their apparatus construction is relatively complex and their operating costs are high.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meerwasserentsalzungsanlage bereitzustellen, deren Aufbau besonders einfach ist und die trotzdem einen guten Wirkungsgrad und eine hohe Leistungsfähigkeit bei geringem Wartungsaufwand hat . Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einerThe invention has for its object to provide a seawater desalination plant whose structure is particularly simple and yet has a good efficiency and high performance with low maintenance. This object is achieved with a
Meerwasserentsalzungsanlage mit einem Kondensator, mit einer Salzwasserzuleitung und mit einer Ableitung für entsalztes Wasser dadurch gelöst, dass die Soleableitung und die Ableitung für entsalztes Wasser in einen Boden des Kondensators münden, dass der Boden des Kondensators und eine Trenneinrichtung zum Trennen der Soleableitung von der Ableitung für entsalztes Wasser umfasst, dass oberhalb der Trenneinrichtung ein erster Wärmetauscher so angeordnet ist, dass am ersten Wärmetauscher kondensierter Wasserdampf in die Ableitung für entsalztes Wasser tropft.Desalted seawater desalination plant with a condenser, with a brine inlet and with a drain for desalinated water in that the brine discharge and the drain for desalinated water in a bottom of the condenser, the bottom of the condenser and a separator for separating the brine discharge from the drain for Desalted water comprises that above the separator, a first heat exchanger is arranged so that drips condensed water vapor in the discharge for desalinated water at the first heat exchanger.
Bei dieser erfindungsgemäßen Meerwasserentsalzungsanlage sind die Funktionen "Verdampfen des Salzwassrs" und "Kondensieren des Wassrdampfs" im Kondensator zusammengefasst, was eine erhebliche Vereinfachung der Konstruktion mit sich bringt. Dadurch, dass der Boden des Kondensators eine Trenneinrichtung aufweist, die beispielsweise als Trennwand oder als Ablaufschräge ausgeführt sein kann, ist gleichzeitig dafür gesorgt, dass kondensierter Wasserdampf nicht wieder in die SalzwasserZuleitung zurücktropft, sondern ausschließlich in die Ableitung für entsalztes Wasser gelangen kann. Wegen des sehr kompakten Aufbaus ist es nicht notwendig, den Wasserdampf von einem Verdampfer zu einem Kondensator zu transportieren, was erstens die Betriebskosten erhöht und die Meerwasserentsalzungsanlage weniger störanfälliger macht.In this seawater desalination plant according to the invention, the functions "evaporation of Salzwassrs" and "condensation of water vapor" in the capacitor are summarized, which brings a significant simplification of the design. The fact that the bottom of the condenser has a separator, which may for example be designed as a partition or as a drainage slope, is at the same time ensured that condensed water vapor does not drip back into the SalzwasserZuleitung, but can only get into the discharge for demineralized water. Because of the very compact structure, it is not necessary to transport the water vapor from an evaporator to a condenser, which firstly increases the operating costs and makes the seawater desalination less susceptible to interference.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der erste Wärmetauscher so angeordnet ist, dass sich ein niedrigeres Ende des ersten Wärmetauschers über der Ableitung für entsalztes Wasser befindet. Dadurch kann auf einfachste Weise sichergestellt werden, dass der sich am ersten Wärmetauscher niederschlagende kondensierte Wasserdampf am ersten Wärmetauscher entlang in Richtung des niedrigeren Endes fließt und dort über der Ableitung für entsalztes Wasser von diesem herabtropft. Zusätzlich können im Verdampfer Sammelrinnen angebracht werden. Diese sammeln, sich dort eventuell niederschlagenden Wasserdaπpf und transportieren diesen zum Kondensatablauf.It has proved to be advantageous if the first heat exchanger is arranged so that a lower end of the first heat exchanger is above the drain for desalinated water. As a result, it can be ensured in the simplest manner that the condensed water vapor which precipitates on the first heat exchanger flows along the first heat exchanger in the direction of the lower end and drips therefrom via the discharge line for demineralized water. In addition, in the evaporator collecting troughs be attached. These collect, possibly there niederschlagenden Wasserdaπpf and transport it to the condensate drain.
Die Soleableitung kann in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung S-förmig ausgebildet sein, wobei die S-förmige Soleableitung ein oberes Knie und ein unteres Knie aufweist und wobei die geodätische Höhe des oberen Knies kleiner ist als die geodätische Höhe der Trenneinrichtung. Dadurch übernimmt die Soleableitung gleichzeitig die Funktion einer Wasserstandsregelung auf der Seite der Trenneinrichtung, in die die Soleableitung und die SalzwasserZuleitung münden. Eine gesonderte, beispielsweise druckgesteuerte Wasserstandsregelung ist in diesem Fall nicht mehr erforderlich. Der Wasserstand kann aber auch durch ein z.B. Schwimmerventil geregelt werden.The brine discharge can be formed in an advantageous embodiment of the invention S-shaped, wherein the S-shaped brine discharge has an upper knee and a lower knee and wherein the geodetic height of the upper knee is smaller than the geodetic height of the separator. As a result, the brine discharge at the same time assumes the function of a water level control on the side of the separator into which the brine discharge and the SalzwasserZuleitung open. A separate, for example, pressure-controlled water level control is no longer required in this case. The water level can also be controlled by a e.g. Float valve to be regulated.
Um die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Meerwasserentsalzungsanlage weiter zu steigern, kann ein Teil des Bodens des Kondensators, und zwar der Teil des Bodens des Kondensators, in welchen die Soleableitung und die Salzwasserzuleitung münden, als Verdampfer ausgebildet sein. Dies bedeutet nichts anderes, als dass die Oberfläche des freien Wasserspiegels des zu entsalzenden Wassers möglichst groß gehalten wird. Dies kann beispielsweise am einfachsten dadurch erreicht werden, dass die Trenneinrichtung den Boden des Kondensators nicht in zwei gleiche Teile teilt, sondern in einen größeren Teil, in den die Salzwasserzufuhr und die Soleableitung münden und einen kleineren Anteil, in den die Ableitung für entsalztes Wasser mündet.In order to further increase the efficiency of the seawater desalination plant according to the invention, a part of the bottom of the condenser, namely that part of the bottom of the condenser in which the brine discharge and the brine supply line open, can be designed as an evaporator. This means nothing else than that the surface of the free water level of the water to be desalinated is kept as large as possible. This can be achieved, for example, most simply by the fact that the separator does not divide the bottom of the condenser into two equal parts, but into a larger part, into which the salt water supply and the brine discharge open, and a smaller proportion into which the discharge for demineralised water flows ,
Die Salzwasserzuleitung kann in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung in den Verdampfer münden.The brine supply line can open into the evaporator in a further advantageous embodiment of the invention.
Um die Leistungsfähigkeit und den Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Meerwasserentsalzungsanlage weiter zu steigern, kann an der Ableitung für entsalztes Wasser ein zweiter Wärmetauscher vorgesehen sein. Mit Hilfe dieses zweiten Wärmetauschers wird der kondensierte Wasserdampf, der vom ersten Wärmetauscher in die Ableitung für entsalztes Wasser getropft ist, gekühlt, so dass der Dampfdruck über dem freien Wasserspiegel des entsalzten Wasser weiter reduziert wird und somit eine noch bessere Trennung zwischen entsalztem Wasser und zu entsalzendem Wasser vorgenommen wird. Die dabei vom zweiten Wärmetauscher aufgenommene Wärme kann zur Erwärmung des zu entsalzenden Wassers genutzt werden. Es ist beispielsweise möglich und vorteilhaft, wenn der erste Wärmetauscher und/oder der zweite Wärmetauscher von dem zu entsalzenden Salzwasser durchströmt werden, so dass das zu entsalzende Salzwasser vorgewärmt in den Verdampfer gelangt. Alternativ kann auch ein Wärmerohr (heat pipe) eingesetzt werden.In order to further increase the efficiency and efficiency of the seawater desalination plant according to the invention, can be at the drain for desalinated water be provided second heat exchanger. With the help of this second heat exchanger, the condensed water vapor, which has dripped from the first heat exchanger in the drain for desalted water, cooled, so that the vapor pressure over the free water level of the desalinated water is further reduced and thus an even better separation between desalinated water and desalinated water is made. The heat absorbed by the second heat exchanger can be used to heat the water to be desalinated. It is for example possible and advantageous if the first heat exchanger and / or the second heat exchanger are flowed through by the salt water to be desalinated, so that the salt water to be desalinated reaches the evaporator preheated. Alternatively, a heat pipe can also be used.
Wenn die Eintrittstemperatur des Salzwassers nicht ausreichend sein sollte, kann das Salzwasser noch durch einen externen Solarkollektor oder auf andere Weise vor dem Eintritt in den Verdampfer oder im Verdampfer erhitzt werden. Bevorzugt wird das zu entsalzende Salzwasser mit Solarenergie erwärmt, um die Betriebskosten der Meerwasserentsalzungsanlage so klein wie möglich zu halten.If the inlet temperature of the brine is insufficient, the salt water may still be heated by an external solar collector or otherwise before entering the evaporator or evaporator. Preferably, the salt water to be desalinated is heated with solar energy in order to keep the operating costs of the seawater desalination plant as small as possible.
Um die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Meerwasserentsalzungsanlage weiter zu steigern, kann in dem Verdampfer ein erster Überlauf vorgesehen sein, wobei der erste Überlauf einen Wasserspiegel im Verdampfer niedriger als die geodätische Höhe der Trenneinrichtung hält und der erste Überlauf in die Soleableitung mündet. Dadurch ist zusätzlich zu der Funktion der S-förmig ausgebildeten Soleableitung eine weitere Sicherheit gegen einen zu hohen Wasserspiegel im Kondensator gegeben. Wenn nämlich der Wasserspiegel im Kondensator so weit ansteigt, dass Salzwasser die Trenneinrichtung überströmen kann, gelangt Salzwasser in das bereits entsalzte Wasser und macht dieses somit wertlos.In order to further increase the operational safety of the seawater desalination plant according to the invention, a first overflow can be provided in the evaporator, wherein the first overflow keeps a water level in the evaporator lower than the geodetic height of the separator and the first overflow opens into the brine discharge. As a result, in addition to the function of the S-shaped brine discharge, further security against an excessively high water level in the condenser is given. Namely, when the water level in the condenser rises so much that salt water can flow over the separator, passes Salt water in the already desalinated water and thus makes this worthless.
Um einen ausreichenden Unterdruck im Kondensator zu erzeugen, ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Salzwasserspiegel im Verdampfer und einem Ende der Ableitung für entsalztes Wasser und/oder zwischen dem Salzwasserspiegel im Verdampfer und einem Ende der Soleableitung sowie der Salzwasserzuleitung ein geodätischer Höhenunterschied von mindestens 10 m besteht. Da der statische Druck einer Wassersäule von 10 m Höhe dem Umgebungsdruck Pamb von einem bar unter Normalbedingungen entspricht, kann ein Vakuum im Kondensator erzeugt werden, wenn die Flüssigkeitssäulen in der Ableitung für entsalztes Wasser, der Soleableitung und der SalzwasserZuleitung quasi an dem Wasserdampf im Kondensator hängen .In order to produce a sufficient negative pressure in the condenser, it is advantageous if between the salt water level in the evaporator and an end of the discharge for desalinated water and / or between the salt water level in the evaporator and an end of the brine discharge and the salt water supply a geodetic height difference of at least 10 m consists. Since the static pressure of a water column of 10 m height corresponds to the ambient pressure Pamb of one bar under normal conditions, a vacuum can be generated in the condenser, when the liquid columns in the desalinated water discharge, the brine discharge and the brine supply line are quasi attached to the water vapor in the condenser ,
Bei aufgeheizten Wasser ist der Sättigungsdampfdruck höher. Deshalb kann der Höhenunterschied dann kleiner als 10m sein.With heated water, the saturation vapor pressure is higher. Therefore, the height difference can be less than 10m.
Zur Entlüftung des Kondensators, insbesondere wenn dieser bei der Inbetriebnahme der Meerwasserentsalzungsanlage einmalig vollständig mit Salzwasser gefüllt wird, ist am oberen Ende des Kondensators ein Entlüftungsventil vorgesehen.To vent the condenser, especially if it is completely filled once during the commissioning of seawater desalination plant with salt water, a vent valve is provided at the upper end of the condenser.
Zur Entlüftung des oberen Knies der Soleableitung oder der Soleableitung und des Überlaufs kann ein weiteres Entlüftungsventil vorgesehen sein.For venting the upper knee of the brine discharge or the brine discharge and the overflow, a further vent valve may be provided.
Um den Betrieb der Meerwasserentsalzungsanlage zu gewährleisten, sind an der Salzwasserzuleitung eine Förderpumpe und ein Absperrelement vorgesehen. Außerdem ist an der Soleableitung und an der Ableitung für entsalztes Wasser ein Absperrelement vorgesehen. Diese Absperrelemente sind erforderlich, um bei der Inbetriebnahme der Meerwasserentsalzungsanlage einmalig den Kondensator vollständig mit Salzwasser zu füllen und anschließend durch Öffnen des am unteren Ende der Ableitung für entsalztes Wasser befindliche Absperrelements die Wassersäulen ein Vakuum im Kondensator entstehen zu lassen.To ensure the operation of the seawater desalination plant, a feed pump and a shut-off element are provided on the salt water supply line. In addition, a shut-off element is provided at the brine drain and at the drain for desalinated water. These shut-off elements are required in order to commission the desalination plant once the condenser completely filled with salt water and then by opening the at the lower end of the drain for desalted water shutoff the water columns create a vacuum in the condenser.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Meerwasserentsalzungsanlage ist eine Saugleitung vorgesehen, die oberhalb des ersten Wärmetauschers in den Kondensator mündet, wobei ein Ende der Saugleitung in ein Salzwasserreservoir mündet und wobei die Saugleitung durch ein Absperrelement absperrbar ist.In a further advantageous embodiment of the seawater desalination plant according to the invention, a suction line is provided, which opens into the condenser above the first heat exchanger, wherein one end of the suction line opens into a salt water reservoir and wherein the suction line can be shut off by a shut-off.
Durch diese Saugleitung kann bei Bedarf der mit Wasserdampf und unerwünschten Gasbestandteilen gefüllte Kondensator ohne eine zusätzliche Vakuumpumpe entleert werden. Diese Gasbestandteile sind in dem Salzwasser gelöst und trennen sich von dem Salzwasser, sobald der Druck an der Oberfläche des Salzwassers auf durch das oberhalb des Salzwassers befindliche Vakuum im Kondensator den Sättigungsdampfdruck abgesenkt wird.If necessary, the condenser filled with water vapor and undesirable gas components can be emptied through this suction line without an additional vacuum pump. These gas components are dissolved in the salt water and separate from the salt water as soon as the pressure at the surface of the salt water is lowered to the saturation vapor pressure by the vacuum in the condenser above the salt water.
Es hat sich weiter als vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen der Saugleitung und der Salzwasserzuleitung eine Verbindungsleitung vorgesehen ist, wobei die Verbindungsleitung durch mindestens ein Absperrelement absperrbar ist. Durch diese Verbindungsleitung ist es möglich, die Saugleitung mit Salzwasser zu füllen, und zwar unter Verwendung der in der SalzwasserZuleitung ohnehin vorhandenen Förderpumpe. Dadurch wird der apparative Aufwand weiter gering gehalten und es sind nur einige wenige Leitungen und einige wenige Absperrelemente erforderlich, um die erfindungsgemäße Meerwasserentsalzungsanlage von unerwünschten Gasbestandteilen im Kondensator zu befreien.It has also proved to be advantageous if a connecting line is provided between the suction line and the salt water supply line, wherein the connecting line can be shut off by at least one shut-off. Through this connection line, it is possible to fill the suction line with salt water, using the already existing in the salt water supply line feed pump. As a result, the expenditure on equipment is kept low and there are only a few lines and a few shut-off elements required to free the seawater desalination plant according to the invention of undesirable gas components in the condenser.
Um die Anlagen niedriger zu bauen kann auch eine genau berechnete Luftblase im Verdampfer/Kondensator bei der Befüllung mit Salzwasser verbleiben. Wird nun nach der Entlüftung das Salzwasser abgelassen, so dehnt sich die im Verdampfer/Kondensator verbliebene Luftblase soweit aus, bis der Sättigungsdampfdruck des Salzwassers unterschritten wird und das Salzwasser verdampft.In order to build the plants lower can also a precisely calculated bubble in the evaporator / condenser at the Fill with salt water remain. If the salt water is drained off after venting, the air bubble remaining in the evaporator / condenser expands until the saturation vapor pressure of the salt water falls below it and the salt water evaporates.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the following drawings, the description and the claims removable.
In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meerwasserentsalzungsanlage imFigure 1 shows a first embodiment of a desalination plant according to the invention in
Schnitt, stark vereinfacht dargestellt, Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meerwasserentsalzungsanlage, Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meerwasserentsalzungsanlage, Figur 4 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meerwasserentsalzungsanlage und Figur 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meerwasserentsalzungsanlage und Figur 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfingungsgemäßen Meerwasserentsalzungsanlage..3 shows a third embodiment of a seawater desalination plant according to the invention, FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of a seawater desalination plant according to the invention and FIG. 5 shows a fifth exemplary embodiment of a seawater desalination plant according to the invention and FIG. 6 shows a sixth embodiment of a desalination plant according to the invention ..
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meerwasserentsalzungsanlage schematisch. Zentrales Bauteil dieser Meerwasserentsalzungsanlage ist ein Kondensator 20, in dem ein erster Wärmetauscher 5 angeordnet ist. Der Kondensator 20 besteht im Wesentlichen aus einem luftdichten Gehäuse und einem Boden, in den eine Ableitung 22 für entsalztes Wasser und eine Salzwasserzuleitung 24 sowie eine Soleableitung 26 münden. Der Boden (ohne Bezugszeichen) des Kondensators 20 ist durch eine Trenneinrichtung 28 in zwei Abschnitte unterteilt. Der in Figur 1 rechts der Trenneinrichtung 28 angeordnete Abschnitt des Bodens ist als Verdampfer 7 ausgebildet, so dass dem durch die Salzwasserzuleitung 24 zugeführten Salzwasser eine große freie Oberfläche zur Verfügung steht. Diese freie Oberfläche, nachfolgend auch als Salzwasserspiegel bezeichnet, hat das Bezugszeichen 30. Ein Salzwasserreservoir ist mit dem Bezugszeichen 31 versehen.Figure 1 shows a first embodiment of a desalination plant according to the invention schematically. The central component of this desalination plant is a condenser 20, in which a first heat exchanger 5 is arranged. The condenser 20 consists essentially of an airtight housing and a bottom into which a discharge line 22 for desalinated water and a salt water supply line 24 and a brine discharge 26 open. The bottom (not numbered) of the capacitor 20 is divided by a separator 28 into two sections. The arranged in Figure 1 right of the separator 28 section of the floor is as Evaporator 7 is formed so that the salt water supplied through the line 24 salt water, a large free surface is available. This free surface, hereinafter also referred to as salt water level, has the reference numeral 30. A salt water reservoir is provided with the reference numeral 31.
Am unteren Ende des Verdampfers 7 kann durch die Soleableitung 26 Salzwasser mit erhöhtem Salzgehalt, welche üblicherweise als Sole bezeichnet wird, aus dem Verdampfer abgeführt werden. Dadurch wird eine unerwünschte Aufkonzentration des im Verdampfer 7 befindlichen Salzwassers vermieden und ein kontinuierlicher Entsalzungsprozess ermöglicht. Die Soleableitung 26 muss nicht vorhanden sein.At the lower end of the evaporator 7 salt water with increased salt content, which is usually referred to as brine, can be removed from the evaporator by the brine discharge 26. As a result, an undesirable concentration of the salt water contained in the evaporator 7 is avoided and allows a continuous desalination process. The brine discharge 26 does not have to be present.
Der links der Trenneinrichtung 28 angeordnete Abschnitt des Bodens ist so ausgebildet, dass er von einem ersten Wärmetauscher 5 herabtropfenden kondensierten Wasserdampf, nachfolgend als entsalztes Wasser bezeichnet, bestmöglich auffängt. Auch in diesem Abschnitt gibt es eine freie Oberfläche - nachfolgend Wasserspiegel 32 - zwischen dem entsalzten Wasser und dem über dem Wasserspiegel 32 befindlichen Wasserdampf (nicht dargestellt) .The left of the separator 28 arranged portion of the bottom is formed so that it from a first heat exchanger 5 dripping condensed water vapor, hereinafter referred to as desalted water, as best as possible. Also in this section there is a free surface - hereinafter water level 32 - between the desalted water and the water vapor 32 located above the water level (not shown).
Da die linke Seite des Kondensators 20 etwas kühler ist als die rechte Seite, kondensiert auch Wasserdampf an den Wänden des Kondensators 20. Allerdings mehr in der unteren Hälfte. Je größer die Temperaturdifferenz ist, desto größer ist der Wirkungsgrad der Anlage. Das kondensierte Wasser läuft in die Ableitung 22 und an deren Wand hinunter. Dabei schlägt sich noch immer Wasserdampf nieder. Die geodätische Höhe des Wasserspiegels 32 über der geodätischen Höhe des Auslaufs am Absperrelement 3 ergibt sich aus der Druckdifferenz zwischen dem Umgebungsdruck pamb und dem Unterdruck im Inneren des Kondensators 20. Der Wasserspiegel 32 wird sich vermutlich etwa in gleicher Höhe wie der Salzwasserspiegel 30 einpendeln . Über dem Salzwasserspiegel 30 und dem Wasserspiegel 32 befindet sich Wasserdampf mit einem sehr niedrigen Dampfdruck, so dass die Siedetemperatur des Salzwassers im Verdampfer 7 beispielsweise bei 40° Celsius liegt. Um zu verhindern, dass das entsalzte Wasser auf der linken Seite der Trenneinrichtung 28 verdampft, wird es mit Hilfe eines zweiten Wärmetauschers 6 gekühlt.Since the left side of the condenser 20 is slightly cooler than the right side, water vapor also condenses on the walls of the condenser 20. However, more in the lower half. The greater the temperature difference, the greater the efficiency of the system. The condensed water runs down the drain 22 and down the wall. At the same time, water vapor is still settling down. The geodetic height of the water level 32 above the geodetic height of the outlet at the shut-off element 3 results from the pressure difference between the ambient pressure pamb and the negative pressure in the interior of the condenser 20. The water level 32 will presumably be about the same height as the salt water level 30 settle down. Above the salt water level 30 and the water level 32 is steam with a very low vapor pressure, so that the boiling point of the salt water in the evaporator 7, for example, at 40 ° Celsius. In order to prevent the desalted water from evaporating on the left side of the separator 28, it is cooled by means of a second heat exchanger 6.
Bei Bedarf kann das entsalzte Wasser auch mit Hilfe einer nicht dargestellten Pumpe aus der Ableitung 22 für entsalztes Wasser abgezogen werden. Vorteilhafterweise wird die Fördermenge dieser Pumpe so geregelt, dass die geodätische Höhe des Wasserspiegels 32 konstant bleibt.If necessary, the desalted water can also be withdrawn from the desalinated water discharge line 22 by means of a pump (not shown). Advantageously, the delivery rate of this pump is controlled so that the geodetic height of the water level 32 remains constant.
Wenn das unterhalb des Wasserspiegels 32 befindliche entsalzte Wasser eine Temperatur von beispielsweise 20° Celsius hat, ist gewährleistet, dass kein entsalztes Wasser, sondern nur Salzwasser aus dem Verdampfer 7 verdampft.If the desalted water located below the water level 32 has a temperature of, for example, 20 ° Celsius, it is ensured that no desalinated water but only salt water from the evaporator 7 evaporates.
Der im Kondensator 20 befindliche Wasserdampf wird an einem ersten Wärmetauscher 5, der von einem Kühlmedium durchströmt wird, kondensiert. Dadurch, dass der erste Wärmetauscher schräg angeordnet ist und ein niedrigeres Ende 34 des ersten Wärmetauschers 5 links von der Trenneinrichtung 28 und damit oberhalb der Ableitung 22 für entsalztes Wasser angeordnet ist, tropft der am ersten Wärmetauscher 5 niedergeschlagene Wasserdampf in die Ableitung für entsalztes Wasser 22. Sowohl der erste Wärmetauscher 5 als auch der zweite Wärmetauscher 6 können von noch zu entsalzendem Salzwasser durchströmt werden, so dass erstens die beiden Wärmetauscher 5 und 6 Wärme aus dem Kondensator 20 beziehungsweise aus dem entsalzten Wasser abführen und andererseits das zu entsalzende Salzwasser vorgewärmt wird. Dieses vorgewärmte Salzwasser wird mit Hilfe einer Pumpe 36 in die Salzwasserzuleitung 24 gefördert. Wenn die Temperatur des Salzwasser in der Salzwasserzuleitung 24 nicht ausreichend sein sollte, kann dieses über einen Solarkollektor oder einen anderen Wärmetauscher weiter erwärmt werden, bis die Siedetemperatur im Kondensator 20 erreicht ist. Die Siedetemperatur wird bei diesem Unterdruck wesentlich früher erreicht. Die Temperaturdifferenz soll die Leistung der Anlage erhöhen.The water vapor contained in the condenser 20 is condensed at a first heat exchanger 5 through which a cooling medium flows. Characterized in that the first heat exchanger is arranged obliquely and a lower end 34 of the first heat exchanger 5 is located to the left of the separator 28 and thus above the discharge line 22 for desalinated water drips the precipitated at the first heat exchanger 5 steam in the discharge for desalinated water 22nd Both the first heat exchanger 5 and the second heat exchanger 6 can be traversed by salt water still to be desalted, so that firstly the two heat exchangers 5 and 6 dissipate heat from the condenser 20 or from the desalinated water and, on the other hand, the salt water to be desalinated is preheated. This preheated salt water is conveyed by means of a pump 36 into the salt water supply line 24. If the temperature of the salt water in the brine supply line 24 is insufficient should be, this can be further heated by a solar collector or other heat exchanger until the boiling point in the condenser 20 is reached. The boiling temperature is reached much earlier at this vacuum. The temperature difference is intended to increase the performance of the system.
An der höchsten Stelle des Kondensators 20 ist ein Entlüftungsventil 4 vorhanden, das zum Befüllen und zur Inbetriebnahme der Meerwasserentsalzungsanlage benötigt wird. Am oberen Knie 44 der Soleableitung 26 kann ein Entlüftungsventil 49 vorhanden sein (siehe Fig. 2) , das ebenfalls zum Befüllen und zur Inbetriebnahme der Meerwasserentsalzungsanlage eingesetzt werden kann.At the highest point of the condenser 20, a vent valve 4 is provided, which is needed for filling and commissioning of the seawater desalination plant. At the upper knee 44 of the brine discharge 26 may be present a bleed valve 49 (see Fig. 2), which can also be used for filling and commissioning of desalination plant.
An einem Ende 38 der SalzwasserZuleitung 24 ist ein erstes Absperrelement 1 vorgesehen. An einem Ende 40 der Soleableitung 26 ist ein zweites Absperrelement 2 vorgesehen. An einem Ende 42 der Ableitung für entsalztes Wasser 22 ist ein drittes Absperrelement 3 vorgesehen.At one end 38 of the salt water supply line 24, a first shut-off element 1 is provided. At one end 40 of the brine discharge 26, a second shut-off element 2 is provided. At one end 42 of the drain for desalinated water 22, a third shut-off element 3 is provided.
Die Absperrelemente 1, 2 und 3 sowie die Entlüftungsventile 4 und 49 können bei Bedarf geöffnet oder geschlossen werden. Die erfindungsgemäße Meerwasserentsalzungsanlage arbeitet wie folgt:The shut-off elements 1, 2 and 3 and the vent valves 4 and 49 can be opened or closed as needed. The seawater desalination plant according to the invention operates as follows:
Zur Inbetriebnahme werden die Absperrelemente 2 und 3 geschlossen, während das erste Absperrelement 1 und die Entlüftungsventile 4 und 49 geöffnet werden. Mit Hilfe der Pumpe 36 werden nun der gesamte Kondensator 20 und alle Zu- und Ableitungen 22, 24 und 26 mit Salzwasser gefüllt. Tritt aus dem Entlüftungsventil 49 Salzwasser aus, so ist dieses zu schließen. Ist ein Überlauf 48 vorhanden, der in das obere Knie 44 der Soleableitung 26 mündet, so kann auf das Entlüftungsventil 49 verzichtet werden. Sobald Salzwasser zur Entlüftungseinrichtung 4 austritt, werden die Entlüftungseinrichtung 4 und das erste Absperrelement 1 geschlossen. Anschließend wird das dritte Absperrelement 3 geöffnet, so dass das oberhalb der Trenneinrichtung 28 befindliche Salzwasser durch die Ableitung 22 für entsalztes Wasser und das dritte Absperrelement 3 abfließen kann. Als letztes ist das Absperrelement 2 der Soleableitung 26 und das Absperrelement 1 der SalzwasserZuleitung 24 zu öffnen.To start up the shut-off elements 2 and 3 are closed, while the first shut-off element 1 and the vent valves 4 and 49 are opened. With the help of the pump 36, the entire condenser 20 and all inlets and outlets 22, 24 and 26 are now filled with salt water. Occurs from the vent valve 49 salt water, it should be closed. If there is an overflow 48, which opens into the upper knee 44 of the brine discharge 26, it is possible to dispense with the venting valve 49. As soon as salt water exits to the vent 4, the Venting device 4 and the first shut-off 1 closed. Subsequently, the third shut-off element 3 is opened, so that the salt water located above the separator 28 can flow through the drainage line 22 for desalinated water and the third shut-off element 3. Finally, the shut-off element 2 of the brine drain 26 and the shut-off element 1 of the salt water supply line 24 to open.
Durch den Abfluss von Salzwasser aus dem Kondensator 20 sinkt der Druck im Kondensator 20, bis schließlich die Wassersäule abreißt und sich ein freier Wasserspiegel (siehe Bezugszeichen 30 und 32) zu beiden Seiten derAs a result of the outflow of salt water from the condenser 20, the pressure in the condenser 20 decreases until, finally, the water column breaks off and a free water level (see reference numerals 30 and 32) on both sides of the
Trenneinrichtung 28 bildet. Oberhalb der Wasserspiegel 30 und 32 befindet sich Wasserdampf. Um sicherzustellen, dass sich im oberen Teil des Kondensators 20 Wasserdampf auch bei Umgebungstemperatur bildet, ist zu gewährleisten, dass das Ende 42 der Ableitung für entsalztes Wasser 22 eine mindestens 10 m niedrigere geodätische Höhe als der Salzwasserstand 30 im Verdampfer 7 aufweist. Diese Höhendifferenz ist in Figur 1 mit ΔHi bezeichnet. Entsprechendes gilt für die Enden 38 der Salzwasserzuleitung und das Ende 40 der Soleableitung. Auch diese Enden müssen eine um mindestens 10 m geringere geodätische Höhe als der Salzwasserstand 30 im Verdampfer 7 aufweisen. Dieser Höhenunterschied ist in Figur 1 mit ΔH2 bezeichnet. Die genannten geodätischen Höhenunterschiede gelten unter der Voraussetzung, dass die Enden 38, 40 und 42 mit der Umgebung in Verbindung stehen, die üblicherweise einen Druck von etwa 1 bar hat. Dieser Umgebungsdruck entspricht einer Wassersäule von etwa 10 m Höhe. Selbstverständlich können, wenn gewünscht, die geodätischen Höhenunterschiede ΔHi und ΔH2 noch weiter vergrößert werden.Separator 28 forms. Above the water levels 30 and 32 is water vapor. In order to ensure that water vapor forms in the upper part of the condenser 20 even at ambient temperature, it is to be ensured that the end 42 of the desalinated water outlet 22 has a geodetic height at least 10 m lower than the salt water level 30 in the evaporator 7. This height difference is designated in FIG. 1 by ΔHi. The same applies to the ends 38 of the salt water supply line and the end 40 of the brine discharge. These ends must have a minimum of 10 m lower geodetic height than the salt water level 30 in the evaporator 7. This height difference is designated in FIG. 1 by ΔH2. The said geodetic height differences are valid provided that the ends 38, 40 and 42 are in communication with the environment, which usually has a pressure of about 1 bar. This ambient pressure corresponds to a water column of about 10 m in height. Of course, if desired, the geodetic height differences ΔHi and ΔH2 can be further increased.
Sobald die Wassersäule abreißt, bildet sich in dem entstehenden Vakuum gesättigter Wasserdampf. Der Siedepunkt des Salzwassers dürfte bei diesem Unterdruck bei einigen Grad Celsius liegen. Der Siedepunkt ist auch bei 20 0C lange überschritten. Je größer die Temperaturdifferenz zwischen dem Salzwasser und dem entsalzten Wasser ist, um so höher ist die Leistung der Anlage. Der Temperaturunterschied bewirkt, dass sich der Wasserdampf hauptsächlich an der kühleren Seite niederschlägt .As soon as the water column breaks off, saturated steam forms in the resulting vacuum. The boiling point of salt water is likely to be at some degrees at this vacuum Celsius lie. The boiling point is exceeded even at 20 0 C long. The greater the temperature difference between the salt water and the desalinated water, the higher the performance of the plant. The temperature difference causes the water vapor to precipitate mainly on the cooler side.
Die Höhendifferenz zwischen dem möglichen tiefsten Salzwasserstand 30 im Verdampfer 7 und demThe height difference between the possible lowest salt water level 30 in the evaporator 7 and the
Salzwasserreservoir 31 muss mindestens 10 m betragen. Wird dieser Wert unterschritten, wird schlagartig Salzwasser angesaugt und der Verdampfer wird überflutet.Salt water reservoir 31 must be at least 10 m. If this value is undershot, salt water is suddenly sucked in and the evaporator is flooded.
Wenn sich nun durch das Öffnen des dritten Absperrelements 3 ein Salzwasserspiegel 30 im Verdampfer 7 und ein Wasserspiegel 32 in dem linken Teil des Kondensators 20 ausgebildet haben und oberhalb dieser Wasserspiegel 30 und 32 Wasserdampf vorhanden ist, kann durch Erwärmen des im Verdampfer 7 befindlichen Salzwassers auf beispielsweise 40° Celsius die Verdampfung von Salzwasser aus dem Verdampfer 7 erhöht werden. Dieser Wasserdampf wird am ersten Wärmetauscher 5 niedergeschlagen und tropft an dessen niedrigerem Ende 34 in die Ableitung 22 für entsalztes Wasser ab.If, now, a salt water level 30 has formed in the evaporator 7 and a water level 32 in the left part of the condenser 20 due to the opening of the third shut-off element 3 and water vapor is present above these water levels 30 and 32, heating may occur by heating the salt water present in the evaporator 7 For example, 40 ° Celsius, the evaporation of salt water from the evaporator 7 can be increased. This water vapor is deposited on the first heat exchanger 5 and drops at its lower end 34 into the drain 22 for desalinated water.
Zu Beginn des Entsalzungsvorgangs befindet sich in der Ableitung für entsalztes Wasser 22 Salzwasser, welches durch das abtropfende entsalzte Wasser schließlich zu Brackwasser und am Ende zu vollständig entsalztem Wasser wird. Sobald sich kein Brackwasser mehr in der Ableitung 22 für entsalztes Wasser befindet, kann das durch die erfindungsgemäße Meerwasserentsalzungsanlage gewonnene entsalzte Wasser genutzt werden.At the beginning of the desalting process, there is 22 saline water in the desalinated water discharge which eventually becomes brackish water through the desalted desalted water and finally to completely desalinated water. As soon as brackish water is no longer present in the desalinated water discharge line 22, the desalinated water obtained by the seawater desalination plant according to the invention can be used.
Wie bereits erwähnt, werden der erste Wärmetauscher 5 und der zweite Wärmetauscher 6 durch das zu entsalzende Salzwasser gekühlt, wodurch dessen Temperatur angehoben wird. Die Wärmetauscher 5 und 6 können in Reihe oder parallel geschaltet werden. Außerdem kann zusätzlich ein Solarkollektor oder ein anderer Wärmetauscher vorgesehen werden (nicht dargestellt) , um die Temperatur des zu entsalzenden Salzwassers weiter zu erhöhen. Um eine ausgeglichene Massenbilanz im Kondensator 20 zu erhalten, wird kontinuierlich mit Hilfe der Pumpe 36 Salzwasser in den Verdampfer 7 nachgefördert. Dabei ist darauf zu achten, dass der Salzwasserspiegel 30 auf jeden Fall niedriger als der höchste Punkt der Trenneinrichtung 28 ist, damit kein Salzwasser aus dem Verdampfer 7 in die Ableitung 22 für entsalztes Wasser gelangen kann.As already mentioned, the first heat exchanger 5 and the second heat exchanger 6 are replaced by the salt water to be desalted cooled, whereby its temperature is raised. The heat exchangers 5 and 6 can be connected in series or in parallel. In addition, a solar collector or another heat exchanger may additionally be provided (not shown) in order to further increase the temperature of the salt water to be desalted. In order to obtain a balanced mass balance in the condenser 20, salt water is fed continuously into the evaporator 7 with the aid of the pump 36. It is important to ensure that the salt water level 30 is in any case lower than the highest point of the separator 28 so that no salt water from the evaporator 7 can get into the drain 22 for desalinated water.
Um ein Aufkonzentrieren des Salzwassers im Verdampfer 7 zu verhindern, kann am unteren Ende des Verdampfers 7 eine Soleableitung 26 vorgesehen werden, durch die Sole, das heißt Salzwasser mit erhöhtem Salzgehalt, abgeführt wird. Dieser Vorgang findet weitgehend selbsttätig statt, da die Sole ein höheres spezifisches Gewicht hat als das frisch über die Salzwasserzuleitung 24 zugeführte Salzwasser. Es versteht sich von selbst, dass der Sole mit Hilfe eines nicht dargestellten Wärmetauschers ihre Wärme entzogen werden kann und diese dem frisch zugeführten Salzwasser in der SalzwasserZuleitung 24 übertragen werden kann.In order to prevent a concentration of the salt water in the evaporator 7, a brine discharge 26 can be provided at the lower end of the evaporator 7, is discharged through the brine, that is saline water with increased salt content. This process takes place largely automatically, since the brine has a higher specific gravity than the salt water freshly supplied via the salt water supply line 24. It goes without saying that the brine with the aid of a heat exchanger, not shown, their heat can be withdrawn and this can be transmitted to the freshly supplied salt water in the brine 24.
Vorteilhaft an der erfindungsgemäßenAdvantageous to the invention
Meerwasserentsalzungsanlage ist deren sehr einfacher und damit kostengünstiger Aufbau und die Möglichkeit, auf einfachste Weise eine wirkungsvolle Entsalzung von Salzwasser zu erreichen. An Energie ist dazu lediglich die Antriebsenergie der Pumpe 36 erforderlich, wenn man von der Energie für das Betätigen der Absperrelemente 1, 2, 3 sowie der Entlüftungsventile 4 und 49, falls vorhanden, absieht. In Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meerwasserentsalzungsanlage dargestellt. Gleiche Bauteile werden mit gleichen Bezugszeichen versehen und es gilt das bezüglich Figur 1 Gesagte entsprechend. Nachfolgend werden lediglich die wesentlichen Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Soleableitung 26 S-förmig ausgebildet mit einem oberen Knie 44 und einem unteren Knie 46. Mit Hilfe des oberen Knies 44 ist es möglich, den Salzwasserspiegel 30 einzustellen. Der Unterdruck in der Soleableitung 26 sollte etwa gleich groß sein wie im Kondensator 20. Nur dann kann mit dem oberen Knie 44 der Soleableitung 26 der Salzwasserspiegel 30 im Verdampfer 7 geregelt werden.Seawater desalination plant is their very simple and therefore cost-effective structure and the ability to achieve in the simplest way an effective desalination of salt water. For energy, only the drive energy of the pump 36 is required to do so, apart from the energy for operating the shut-off elements 1, 2, 3 and the vent valves 4 and 49, if any. FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a seawater desalination plant according to the invention. The same components are provided with the same reference numerals, and the same applies with regard to FIG. 1. Hereinafter, only the essential differences from the first embodiment will be explained. In this second embodiment, the brine drain 26 is S-shaped with an upper knee 44 and a lower knee 46. With the aid of the upper knee 44, it is possible to adjust the salt water level 30. The negative pressure in the brine discharge 26 should be approximately the same as in the condenser 20. Only then can the salt water level 30 in the evaporator 7 be regulated with the upper knee 44 of the brine discharge 26.
Da in Salzwasser in der Regel auch in kleinem Umfang Gase gelöst sind und diese Gase bei dem geringen Druck, welcher am Salzwasserspiegel 30 herrscht, aus dem Salzwasser austreten, reichert sich der oberhalb des Salzwasserspiegels 30 und des Wasserspiegels 32 befindliche Wasserdampf im Laufe der Zeit mit diesen Restgasen an. Infolgedessen nimmt die Leistungsfähigkeit der Meerwasserentsalzungsanlage ab. Wenn die Leistungsfähigkeit der Meerwasserentsalzungsanlage so weit abgesunken ist, dass ein wirtschaftlicher Betrieb nicht mehr möglich ist, wird das dritte Absperrelement 3und das zweite Absperrelement 2 geschlossen, während die Entlüftungsventile 4 und 49 geöffnet werden. Anschließend wird der gesamte Kondensator 20, wie bei der Inbetriebnahme, vollständig mit Salzwasser gefüllt. Die Entlüftungseinrichtungen 4 und 49 sowie das erste Absperrelement 1 werden geschlossen und das dritte Absperrelement 3 geöffnet. Dadurch bildet sich ein neues Vakuum im Kondensator 20 aus, welches nunmehr nur noch Wasserdampf und keine Restgase mehr enthält. Die vorher im Kondensator 20 vorhandenen Restgase sind beim Befüllen des Kondensators 20 durch die Entlüftungseinrichtung 4 in die Umgebung entwichen.Since gases are usually dissolved in salt water to a small extent and these gases at the low pressure, which prevails at the salt water level 30 escape from the salt water, the water vapor above the salt water level 30 and the water level 32 accumulates over time to these residual gases. As a result, the efficiency of the seawater desalination plant decreases. If the capacity of the seawater desalination plant has dropped to such an extent that economic operation is no longer possible, the third shut-off element 3 and the second shut-off element 2 are closed while the bleeder valves 4 and 49 are opened. Subsequently, the entire capacitor 20, as at startup, completely filled with salt water. The venting devices 4 and 49 and the first shut-off element 1 are closed and the third shut-off element 3 is opened. As a result, a new vacuum forms in the condenser 20, which now only contains water vapor and no residual gases. The previously present in the condenser 20 residual gases are when filling the Capacitor 20 escaped through the vent 4 into the environment.
Bei dem in Figur 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meerwasserentsalzungsanlage ist zusätzlich noch ein Überlauf 48 vorgesehen, der in das untere Knie 46 der Soleableitung 26 mündet. Der Überlauf 48 verhindert, dass der Salzwasserspiegel 30 bis zur Trenneinrichtung 28 ansteigen kann.In the third embodiment of a seawater desalination plant according to the invention shown in Figure 3, an overflow 48 is additionally provided, which opens into the lower knee 46 of the brine 26. The overflow 48 prevents the salt water level 30 from rising to the separator 28.
Bei dem vierten Ausführungsbeispiel verbindet der Überlauf 48 den Verdampfer 7 direkt mit dem oberen Knie 44 der Soleableitung 22. Allerdings mündet der Überlauf 48 oberhalb des gewünschten Salzwasserspiegels 30 in den Verdampfer 7. Auch dadurch ist gewährleistet, dass der Salzwasserspiegel 30 nicht bis zum höchsten Punkt der Trenneinrichtung 28 ansteigen kann.In the fourth embodiment of the overflow 48 connects the evaporator 7 directly to the upper knee 44 of the brine discharge 22. However, the overflow 48 opens above the desired salt water level 30 in the evaporator 7. This also ensures that the salt water level 30 is not up to the highest point the separator 28 may increase.
Ein wesentlicher Unterschied dieses vierten Ausführungsbeispiels gegenüber den ersten drei Ausführungsbeispielen besteht darin, dass der mit Restgasen verunreinigte Wasserdampf im Kondensator mit Hilfe eines Saugrohres 50 während des Betriebs derAn essential difference of this fourth embodiment compared to the first three embodiments is that the contaminated with residual gases of water vapor in the condenser by means of a suction tube 50 during operation of the
Meerwasserentsalzungsanlage abgezogen werden kann. Dazu sind neben dem Saugrohr 50 eine Verbindungsleitung 52 sowie weitere Absperrelemente 8, 9, 10 und 11 erforderlich. Während des Normalbetriebs sind die Absperrelemente 8, 9, 10 und 11 stets geschlossen. Wenn nun der mit Restgasen verunreinigte Wasserdampf im Kondensator 20 abgezogen werden soll, werden die Absperrelemente 8 und 10 geöffnet. Gleichzeitig wird das Absperrelement 1 geschlossen, der Salzwasserspiegel 30 fällt trotzdem, so dass der Salzwasserspiegel 30 im Verdampfer 7 konstant gehalten wird. Die Pumpe 36 fördert wegen des geschlossenen Absperrelements 1 und des geöffneten Absperrelements 8 nun Salzwasser über die Verbindungsleitung 52 in das Saugrohr 50, bis das Saugrohr 50 vollständig mit Salzwasser gefüllt ist. Ein Saugrohrüberlauf 54 sorgt dafür, dass die Pumpe 36 bei geschlossenem Absperrelement 11 Salzwasser durch die Verbindungsleitung 52 fördern kann.Desalination plant can be deducted. For this purpose, a connecting line 52 and other shut-off elements 8, 9, 10 and 11 are required in addition to the suction tube 50. During normal operation, the shut-off elements 8, 9, 10 and 11 are always closed. If now the water vapor contaminated with residual gases in the condenser 20 is to be removed, the shut-off elements 8 and 10 are opened. At the same time the shut-off element 1 is closed, the salt water level 30 drops anyway, so that the salt water level 30 is kept constant in the evaporator 7. Due to the closed shut-off element 1 and the opened shut-off element 8, the pump 36 now delivers salt water via the connecting line 52 into the suction tube 50 until the suction tube 50 is completely filled Salt water is filled. A suction pipe overflow 54 ensures that the pump 36 can promote salt water through the connecting line 52 when the shut-off element 11 is closed.
Das Saugrohr 50 ist dann mit Wasser gefüllt, wenn am Absperrelement 10 Salzwasser austritt. Nun werden die Absperrelemente 8 und 10 geschlossen und das Absperrelement 9 geöffnet. Dadurch kann das in der Saugrohrleitung 50 befindliche Salzwasser abfließen und es bildet sich im oberen Teil der Saugrohrleitung 50 eine Wasserdampfblase mit geringem Druck aus . Wenn nun das Absperrelement 11 geöffnet wird, wird aus dem Kondensator 20 ein Teil des Wasserdampfs und der Restgase abgezogen, so dass die Leistungsfähigkeit der Meerwasserentsalzungsanlage wieder ansteigt. Je größer das Volumen der Saugrohrleitung 50 ist, desto mehr Wasserdampf und Restgase können auf einmal aus dem Kondensator 20 abgezogen werden. Danach sind die Absperrelemente 11, 8, 9 und 10 zu schließen, bzw. geschlossen zu halten und das Absperrelement 1 zu öffnen.The suction pipe 50 is then filled with water when 10 leaking salt water at the shut-off. Now the shut-off elements 8 and 10 are closed and the shut-off element 9 is opened. As a result, the salt water contained in the suction pipe 50 can drain and it forms in the upper part of the suction pipe 50, a water vapor bubble with low pressure. Now, if the shut-off element 11 is opened, a portion of the water vapor and the residual gases is withdrawn from the condenser 20, so that the performance of the seawater desalination plant increases again. The larger the volume of the suction pipe 50, the more water vapor and residual gases can be withdrawn from the condenser 20 at once. Thereafter, the shut-off elements 11, 8, 9 and 10 to close, or to keep closed and the shut-off element 1 to open.
Am höchsten Punkt der Saugleitung 50 kann ein nicht dargestelltes Entlüftungsventil angebracht sein.At the highest point of the suction line 50, a not shown vent valve may be attached.
Der Saugrohrüberlauf hat eine S-förmige Gestalt, kann jedoch auch, wie in Figur 4 durch eine gestrichelte Linie angedeutet, als einfache Winkelleitung ausgeführt werden. Auch beim Saugrohrüberlauf 54 ist darauf zu achten, dass der geodätische Höhenunterschied zwischen dem Absperrelement 11 und dem am Ende (ohne Bezugszeichen) des Saugrohrüberlaufs 54 vorhandenen Salzwasserreservoir 31 möglichst größer als 10 m ist.The suction pipe overflow has an S-shaped shape, but can also be designed as a simple angle line, as indicated in Figure 4 by a dashed line. It must also be ensured with the suction pipe overflow 54 that the geodetic height difference between the shut-off element 11 and the saltwater reservoir 31 present at the end (without reference numeral) of the suction pipe overflow 54 is as large as possible 10 m.
Vorteilhaft an der erfindungsgemäßenAdvantageous to the invention
Meerwasserentsalzungsanlage ist neben dem einfachen Aufbau, dass mit Hilfe einer relativ klein dimensionierten Pumpe 36 die notwendige Salzwassermenge zugeführt wird und die gesamte der Meerwasserentsalzungsanlage zugeführte thermische Energie zum Verdampfen des Meerwassers genutzt werden kann. Auch bei dem vierten Ausführungsbeispiel ist der Aufbau relativ einfach, da nur mehrere Absperrelemente und Rohrleitungen zusätzlich erforderlich sind.Desalination plant is in addition to the simple structure that with the help of a relatively small-sized pump 36, the necessary amount of salt water is supplied and the entire the seawater desalination plant supplied thermal energy can be used to evaporate the seawater. Also in the fourth embodiment, the structure is relatively simple, since only a plurality of shut-off elements and pipes are additionally required.
In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meerwasserentsalzungsanlage dargestellt. Die wesentlichen Unterschiede zu den vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispielen bestehen in den Längen der Ableitung für entsalztes Wasser 22, der Salzwasserzuleitung 24, der Soleableitung 26 und der Anordnung der Entlüftungseinrichtung 4. Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ableitung für entsalztes Wasser 22, die Salzwasserzuleitung 24 und die Soleableitung 26 gekürzt. Dagegen ist dieFIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a seawater desalination plant according to the invention. The main differences from the previously described embodiments consist in the lengths of the drain for desalinated water 22, the brine inlet 24, the brine drain 26 and the arrangement of the vent 4. In the embodiment shown in Figure 5, the drain for desalinated water 22, the salt water supply 24 and the brine discharge 26 shortened. In contrast, the
Entlüftungseinrichtung 4 um etwa den gleichen Betrag nach oben verlegt worden. Zu diesem Zweck ist zwischen dem Kondensator 20 und der Entlüftungseinrichtung 4 eine Rohrleitung (ohne Bezugszeichen) vorgesehen. Die geodätische Höhe der Entlüftungseinrichtung 4 ist dabei so gewählt, dass sie mindestens 10 Meter über der Trenneinrichtung 28 liegt.Venting device 4 has been moved upwards by about the same amount. For this purpose, a pipe (without reference numeral) is provided between the condenser 20 and the venting device 4. The geodetic height of the vent 4 is chosen so that it is at least 10 meters above the separator 28.
Der Wasserspiegel 32 und der Salzwasserspiegel 30 liegen etwa auf Hohe des Absperrelements 3.The water level 32 and the salt water level 30 are approximately at the level of the shut-off element 3.
Bei dieser Ausführung kann der Salzwasserstand 30 durch eine entsprechende Einrichtung geregelt werden. Das entsalzte Wasser kann ebenso wie die Sole abgepumpt werden.In this embodiment, the salt water level 30 can be controlled by a corresponding device. The desalinated water can be pumped off as well as the brine.
Dieses Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch einen einfachere Bauweise und einen geringeren Materialaufwand aus . Auch die Ableitung der Sole ist einfacher.This embodiment is characterized by a simpler construction and a lower cost of materials. The derivation of the brine is easier.
In Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meerwasserentsalzungsanlage dargestellt. Diese ist wie die Anlage in Figur 5 aufgebaut. Die Entlüftungseinrichtung ist jedoch tiefer als in der Figur 5. Die 10m Höhe können unterschritten werden. Wesentlicher Unterschied zu allen anderen Anlagen ist die genau berechnete Luftblase 55. Diese verbleibt auch während der Befüllung der Anlage und der Entlüftung in dem Verdampfer 7 und/oder Kondensator 20. Ansonsten ist das Befüllen und Entlüften der Anlage der gleiche Vorgang wie in den anderen Anlagen. Die Anlage ist nun befüllt und entlüftet. Wird nun das Absperrelement 3 geöffnet, so fließt das Salzwasser über die Ableitung 22 für entsalztes Wasser ab. Das Volumen der im Kondensator 20 und/oder Verdampfer 7 verbliebenen Luftblase 55 wird durch das auslaufende Wasser vervielfacht . Die Luftblase 55 ist so berechnet, daß sie durch die Volumenvergrößerung den Sättigungsdampfdruck des Salzwassers unterschreitet. Nun verdampft auch das Salzwasser 30 und der Entsalzungsvorgang ist in Gange. Das Entlüftungsventil 49 am oberen Knie 44 der Soleableitung kann auch entfallen. Vorteil dieser Ausführung ist folgender. Wird ein Vakuum durch das Abreißen einer Wassersäule generiert, so bleibt eine Wassersäule von etwa 10m stehen (ΔH1 , ΔH2) . Diese Höhe ist abhängig von der Temperatur des Wasser, der spezifischen Wichte und der Meereshöhe. Durch die Luftblase 55 wird die Höhe der Wassersäule wesentlich verkürzt. So kann diese Anlage wesentlich niedriger und billiger gebaut werden. Die Soleableitung ist einfach. FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of a seawater desalination plant according to the invention. This is like the system in Figure 5 constructed. However, the venting device is deeper than in the figure 5. The 10m height can be reached. The essential difference to all other systems is the precisely calculated air bubble 55. This remains even during the filling of the system and the vent in the evaporator 7 and / or condenser 20. Otherwise, the filling and venting of the system is the same process as in the other systems , The system is now filled and vented. Now, if the shut-off element 3 is opened, the salt water flows through the discharge line 22 for desalinated water. The volume of remaining in the condenser 20 and / or evaporator 7 bubble 55 is multiplied by the leaking water. The air bubble 55 is calculated so that it falls below the saturation vapor pressure of the salt water by the increase in volume. Now the salt water 30 is also evaporated and the desalination process is in progress. The vent valve 49 at the upper knee 44 of the brine discharge can also be omitted. Advantage of this embodiment is the following. If a vacuum is generated by tearing off a water column, a water column of about 10 m remains (ΔH1, ΔH2). This height depends on the temperature of the water, the specific gravity and the altitude. By the air bubble 55, the height of the water column is significantly shortened. So this plant can be built much lower and cheaper. The brine drainage is easy.

Claims

Patentansprüche claims
Meerwasserentsalzungsanlage mit einem Kondensator (20), mit einem Verdampfer (7), mit einer Salzwasserzuleitung (24) und mit einer Ableitung für entsalztes Wasser (22) , wobei die Salzwasserzuleitung (24) und die Ableitung für entsalztes Wasser (22) in einen Boden des Kondensators (20) münden, mit einer Einrichtung zum Trennen des entsalzten Wasser von dem Salzwasser, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (28) den Boden des Kondensators (20) in einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt unterteilt, dass die Salzwasserzuleitung (24) in den ersten Abschnitt mündet, dass die Ableitung für entsalztes Wasser (22) in den zweiten Abschnitt mündet, dass der erste Abschnitt als Verdampfer (7) ausgebildet ist, dass zwischen dem Kondensator (20) oder dem Salzwasserspiegel (30) und einem Ende (42) der Ableitung für entsalztes Wasser (22), einem Ende (40) der Soleableitung (26) und/oder einem Ende (38) der Salzwasserzuleitung (24) ein geodätischer Höhenunterschied (ΔHi, ΔH2) von mindestens 10 Metern besteht, und dass oberhalb der Trenneinrichtung (28) ein erster Wärmetauscher (5) so angeordnet ist, dass am ersten Wärmetauscher (5) kondensierter Wasserdampf in die Ableitung für entsalztes Wasser (22) tropft.A seawater desalination plant comprising a condenser (20), an evaporator (7), a brine supply (24) and a desalinated water discharge (22), the brine supply (24) and the desalinated water discharge (22) into a bottom of the condenser (20), with a device for separating the desalinated water from the salt water, characterized in that the separating device (28) divides the bottom of the condenser (20) into a first section and a second section, that the brine supply line (24 ) opens into the first section, that the drain for desalinated water (22) opens into the second section, that the first section as an evaporator (7) is that between the condenser (20) or the salt water level (30) and one end (42) the desalinated water discharge (22), one end (40) of the brine discharge (26) and / or one end (38) of the salt water supply (24) have a geodetic height difference (ΔHi , ΔH2) of at least 10 meters, and that above the separator (28) a first heat exchanger (5) is arranged so that at the first heat exchanger (5) condensed water vapor drips into the drain for desalinated water (22).
Meerwasserentsalzungsanlage mit einem Kondensator (20) , mit einem Verdampfer (7), mit einer Salzwasserzuleitung (24) und mit einer Ableitung für entsalztes Wasser (22) , wobei die Salzwasserzuleitung (24) und die Ableitung für entsalztes Wasser (22) in einen Boden des Kondensators (20) münden, mit einer Einrichtung zum Trennen des entsalzten Wasser von dem Salzwasser, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (28) den Boden des Kondensators (20) in einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt unterteilt, dass die Salzwasserzuleitung (24) in den ersten Abschnitt mündet, dass die Ableitung für entsalztes Wasser (22) in den zweiten Abschnitt mündet, dass der erste Abschnitt als Verdampfer (7) ausgebildet ist, dass oberhalb der Trenneinrichtung (28) ein erster Wärmetauscher (5) so angeordnet ist, dass am ersten Wärmetauscher (5) kondensierter Wasserdampf in die Ableitung für entsalztes Wasser (22) tropft, dass am Kondensator (20) eine Entlüftungseinrichtung (4) vorgesehen ist, und dass zwischen der Entlüftungseinrichtung (4) und der Trenneinrichtung (28) ein geodätischer Höhenunterschied von mindestens 10 Metern besteht.A seawater desalination plant comprising a condenser (20), an evaporator (7), a brine supply (24) and a desalinated water discharge (22), the brine supply (24) and the desalinated water discharge (22) into a bottom of the condenser (20), with a device for separating the desalinated water from the salt water, characterized in that the separating device (28) moves the bottom of the condenser (20) into a first section and dividing a second section so that the salt water feed line (24) opens into the first section, that the desalinated water discharge line (22) opens into the second section, that the first section is designed as an evaporator (7), that above the separating device (28 ) a first heat exchanger (5) is arranged so that at the first heat exchanger (5) condensed water vapor drips into the drain for demineralized water (22), that on the condenser (20) a venting device (4) is provided, and that between the venting device (4) and the separator (28) has a geodetic height difference of at least 10 meters.
3. Meerwasserentsalzungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmetauscher (5) schräg angeordnet ist, und dass sich ein niedrigeres Ende (34) des ersten Wärmetauschers (5) über der Ableitung für entsalztes Wasser (22) befindet.3. seawater desalination plant according to claim 1 or 2, characterized in that the first heat exchanger (5) is arranged obliquely, and that a lower end (34) of the first heat exchanger (5) above the drain for desalinated water (22).
4. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmetauscher (5) mit zu entsalzendem Salzwasser gekühlt wird.4. seawater desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that the first heat exchanger (5) is cooled with desalting salt water.
5. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Soleableitung (26 ) vorgesehen ist, und dass die Soleableitung (26 ) in den gleichen Abschnitt des Bodens des Kondensators (20) wie die SalzwasserZuleitung (24) mündet .5. seawater desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that a brine discharge (26) is provided, and that the brine discharge (26) in the same portion of the bottom of the condenser (20) as the salt water supply line (24) opens.
6. Meerwasserentsalzungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Soleableitung (26) S-förmig ausgebildet ist, dass die Soleableitung (26) ein oberes Knie (44) aufweist, und dass die geodätische Höhe (Hκnie) des oberen Knies (44) kleiner ist als die geodätische Höhe (HTrenneinrichtung) der Trenneinrichtung (28) .6. desalination plant according to claim 5, characterized in that the brine discharge (26) is S-shaped, that the brine discharge (26) has an upper knee (44), and that the geodetic height (Hκnie) of the upper knee (44) is smaller than the geodetic height (H Tr enneinrichtung) of the separating means (28).
7. Meerwasserentsalzungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verdampfer (7) ein erster Überlauf (48) vorgesehen ist, dass der erste Überlauf7. seawater desalination plant according to claim 6, characterized in that in the evaporator (7), a first overflow (48) is provided, that the first overflow
(48) einen Salzwasserspiegel (30) im Verdampfer (7) niedriger als die geodätische Höhe (HTrenneinrichtung) der Trenneinrichtung (28) hält, und dass der erste Überlauf(48) a salt water level (30) in the evaporator (7) lower than the geodetic height (H Tren neinrichtung) of the separator (28) holds, and that the first overflow
(48) in die Soleableitung (26) mündet.(48) opens into the brine discharge (26).
8. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Ableitung für entsalztes Wasser (22) ein zweiter Wärmetauscher (6) vorgesehen ist.8. seawater desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that at the discharge for desalinated water (22), a second heat exchanger (6) is provided.
9. Meerwasserentsalzungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmetauscher (6) mit Salzwasser gekühlt wird.9. seawater desalination plant according to claim 8, characterized in that the second heat exchanger (6) is cooled with salt water.
10. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (28) als Ablaufschräge ausgebildet ist.10. desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that the separating device (28) is designed as a drainage slope.
11. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (28) als Trennwand ausgebildet ist.11. desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that the separating device (28) is designed as a partition.
12. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende des Kondensators (20) ein Entlüftungsventil (4) vorgesehen ist.12. desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that at the upper end of the condenser (20) a vent valve (4) is provided.
13. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Knie (44) der Soleableitung (26) ein Entlüftungsventil (49) angebracht sein kann. 13. desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that at the upper knee (44) of the brine discharge (26), a vent valve (49) may be attached.
14. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Salzwasserzuleitung (24) ein Absperrelement (1) und eine Förderpumpe (36) vorgesehen sind.14. seawater desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that at the salt water inlet (24) a shut-off element (1) and a feed pump (36) are provided.
15. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Soleableitung (26) ein Absperrelement (2) vorgesehen ist.15. desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that at the brine discharge (26) a shut-off element (2) is provided.
16. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Ableitung für entsalztes Wasser (22) ein Absperrelement (3) vorgesehen ist.16. seawater desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that at the discharge for desalinated water (22) a shut-off element (3) is provided.
17. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Saugrohr (50) vorgesehen ist, dass ein erstes Ende des Saugrohrs (50) in den Kondensator (20) mündet, dass zwischen dem Kondensator (20) und einem zweiten Ende des Saugrohrs (50) ein geodätischer Höhenunterschied (ΔH2) von mindestens 10 Metern besteht, und dass das Saugrohr17. desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that a suction pipe (50) is provided, that a first end of the suction pipe (50) in the condenser (20) opens, that between the condenser (20) and a second end of the Suction pipe (50) is a geodetic height difference (ΔH2) of at least 10 meters, and that the intake manifold
(50) durch ein Absperrelement (10) absperrbar ist.(50) can be shut off by a shut-off element (10).
18. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Saugrohr (50) und der Salzwasserzuleitung (24) eine Verbindungsleitung-Leitung (52) vorgesehen ist, und dass die Verbindungsleitung-Leitung (52) durch mindestens ein Absperrelement (8, 9) absperrbar ist.18. seawater desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that between the suction pipe (50) and the salt water supply line (24) a connecting line (52) is provided, and that the connecting line line (52) by at least one shut-off (8 , 9) can be shut off.
19. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Saugrohr (50) und dem Kondensator (20) ein Absperrelement (11) vorhanden ist.19. desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that between the suction pipe (50) and the condenser (20) a shut-off element (11) is present.
20. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Meerwasserentsalzungsanlage auch für Brackwasser geeignet ist.20. seawater desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that the seawater desalination plant is also suitable for brackish water.
21. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Meerwasserentsalzungsanlage auch für vorgereinigte Abwässer geeignet ist, die noch Salze oder andere Stoffe enthalten, die nur durch Verdampfung entfernt werden können .21. seawater desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that the seawater desalination plant is also suitable for pre-treated wastewater containing salts or other substances that can be removed only by evaporation.
22. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Salzwasserzuleitung (24) eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, und dass die Regeleinrichtung vorgesehen den Salzwasserstand (30) im Verdampfer (7) reguliert. (Figur 5)22. desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that in the salt water supply line (24), a control device is provided, and that the control device provided the salt water level (30) in the evaporator (7) regulated. (Figure 5)
23. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Soleableitung (26) und der Ableitung (22) für entsalztes Wasser eine Pumpe vorgesehen ist.23. desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that in the brine discharge (26) and the discharge (22) for desalinated water, a pump is provided.
24. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Höhendifferenzen (ΔH1, ΔH2) bei aufgeheizten Wasser kleiner als 10m sind.24. desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that the height differences (ΔH1, ΔH2) are less than 10m with heated water.
25. Meerwasserentsalzungsanlge nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustausch zwischen dem Verdampfer (7) und dem Kondensator (20) durch ein Wärmerohr (heatpipe) erfolgt.25. desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchange between the evaporator (7) and the condenser (20) through a heat pipe (heat pipe).
26. Meerwasserentsalzungsanlagen nach einem der vorhergehendenAnsprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr (50) durch eine Vakuumpumpe ersetzt werden kann. Seawater desalination plants according to one of the preceding claims, characterized in that the suction pipe (50) can be replaced by a vacuum pump.
27. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß im Verdampfer (7) mindestens eine Sammelrinne angebracht ist, und dass die Sammelrinnen sich an ihnen niederschlagendes Wasser sammeln und zur Kondensatableitung (22) transportieren. Figur 6)27. seawater desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that in the evaporator (7) at least one collecting channel is mounted, and that the collecting channels collect on them precipitating water and transport to the condensate drainage (22). FIG. 6)
28. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (7) und der Kondensator (20) in verschiedenen geodätischen Höhen angebracht sein können.28. seawater desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that the evaporator (7) and the condenser (20) may be mounted in different geodetic heights.
29. Meerwasserentsalzungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß im Verdampfer (7) und/oder im Kondensator (20) eine Luftblase (55) beim Befüllen und Entlüften verbleibt.29. seawater desalination plant according to one of the preceding claims, characterized in that in the evaporator (7) and / or in the condenser (20) an air bubble (55) during filling and venting remains.
30. Meerwasserentsalzungsanlage nach Anspruch 24 dadurch gekennzeichnet, daß die zum Generieren eines Vakuums nötige Wassersäule (ΔH1 und ΔH2 ) durch die Luftblase30 desalination plant according to claim 24, characterized in that the necessary for generating a vacuum water column (ΔH1 and ΔH2) through the air bubble
(55) im Verdampfer (7) und/oder Kondensator (20) minimiert wird. (55) in the evaporator (7) and / or condenser (20) is minimized.
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