WO2008155322A2 - Einrichtung und verfahren zur destillation von flüssigkeiten - Google Patents

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WO2008155322A2
WO2008155322A2 PCT/EP2008/057602 EP2008057602W WO2008155322A2 WO 2008155322 A2 WO2008155322 A2 WO 2008155322A2 EP 2008057602 W EP2008057602 W EP 2008057602W WO 2008155322 A2 WO2008155322 A2 WO 2008155322A2
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folding surfaces
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Bodo Burandt
Frank Schoepe
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Wt Energiesysteme Gmbh
Institut für Luft- und Kältetechnik gGmbH
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    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0037Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
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    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C02F2103/08Seawater, e.g. for desalination
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F2275/02Fastening; Joining by using bonding materials; by embedding elements in particular materials
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination

Definitions

  • the invention relates to a device for the distillation of liquids and a method for carrying out a corresponding distillation process.
  • the invention is applicable to distillation operations in the chemical and food industries and for the desalination of seawater, in which, for example, the heat of condensation of already evaporated water or steam is transferred to the introduced into the device seawater.
  • Natural resources are increasingly depleted by overuse and salinisation due to the ever-growing population of the earth, the associated increased water needs of individuals, and global climate change. Arid and semi-arid areas on the coasts of the earth are affected by a particularly severe shortage, which is why the extraction of drinking water from seawater is becoming increasingly important and increasingly important.
  • one side of the heat exchanger is sprinkled with finely divided sea water, which evaporates there, and on the other side of the heat exchanger already evaporated water is cooled, whereby it partially condenses and the heat of condensation is transferred to the incoming water Transfer seawater and thus used for its evaporation.
  • Such heat exchangers are usually designed as a stationary or horizontal tube bundles.
  • the tubes are in each case rolled or soldered with their ends in corresponding openings of a metal plate, a so-called base. They usually have large diameters and large volumes.
  • the heat exchangers are therefore comparatively large and heavy, which means that complex housing and structural components are required for them.
  • the tube bundles prevent a favorable local distribution of the inert gases, which is why, on the one hand, the heat transfer coefficient decreases due to the influence of inert gas and, on the other hand, oversized vacuum pumps are required.
  • the tubes are arranged horizontally, there is also the fact that, by design, there is an increase in the water film thickness in the upper and lower regions, which further reduces the heat transfer coefficient and thus the efficiency of the heat exchanger.
  • Plate heat exchangers are currently only used in a few cases as evaporator condensers for seawater desalination plants. These plate heat exchangers are based on concepts for liquid-liquid heat exchangers, that is, they are arranged transversely to the vapor stream and the plate surfaces are also highly structured, which is why in these versions high pressure losses are recorded. Another disadvantage is that there is no possibility of targeted concentration of the inert gases at special extraction points in the previous designs.
  • the heat exchanger can also be produced more cost-effectively and a larger heat exchanger surface is created by the special plate-shaped construction than in a comparable tubular heat exchanger, the poor heat transfer properties of the plastic lead to the increased heat exchanger surface only comparatively poorly used. The efficiency of such a heat exchanger is therefore unsatisfactory.
  • the strips also serve to separate the two media streams.
  • the distance of the sheets is 1, 2 mm, the width of the strips 6 mm.
  • EP 1 204 495 B1 describes a plate heat exchanger which is made of opposing, parallel walls of sheet metal with high thermal conductivity, preferably of copper or aluminum. In the surface of the walls there are joints around which a stiffening edge is formed in each of the sheets. These edges are intended to prevent peeling deformations of the sheet in the region of the joints, so that even soldered or glued joints can withstand increased internal pressure.
  • Plate heat exchangers are generally cheaper and have relatively high efficiencies. Due to their geometric structure, however, both of the aforementioned heat exchangers are unsuitable for use as falling film heat exchangers.
  • the invention has for its object to provide a method and a device with which in particular a large volume and weight-specific distillate performance is provided, a high heat transfer coefficient is achieved and wherein the device of inexpensive materials is uncomplicated and overall effective and inexpensive to produce.
  • the device according to the invention has sheet-like walls, each having a substantially rectangular base surface, on whose along each of two tangent end faces in each case a strip-shaped and bent at a defined angle (curved) folding surface is arranged.
  • each case By an opposite arrangement of the folding surfaces in each case a front wall and a rear wall are formed.
  • a front wall is sealingly connected along its folding surfaces with the oppositely directed folding surfaces of each respective rear wall, whereby a number of chambers with spaced nubs walls and an open area (an opening) is formed, which is the rabbet surfaces diagonally opposite.
  • the open areas (openings) of the respective chambers are on the one hand connected to each other and on the other hand form a free outlet.
  • a number of chambers are arranged parallel to each other in such a way and combined in a block with corresponding end elements in a carrier assembly, wherein the respective open areas (openings) of the adjacent chambers are mutually offset and are diagonally opposite. Furthermore, the block is connected to a device for defined irrigation of the walls with seawater.
  • an advantage over the conventional plate embossings is that comparatively lower pressure losses thereby occur.
  • the block design makes it possible, for example, advantageously to put together a corresponding and needs-based, arbitrary and comparatively large number of chambers to form a block.
  • the case preferably vertically above the block of sheet-like walls located trickle device has contrary to the usual arrangement no nozzles, but is designed as a sectored trickle with holes, whereby a sprinkling is possible.
  • the efficiency of the device is advantageously increased by the fact that in operation, the walls of the chambers (sectors) are intermittently applied successively with water, which leads to a surge of irrigation of the underlying areas of the heat exchanger.
  • surge irrigation allows higher heat transfer coefficients compared to a corresponding continuous sprinkling and also facilitates the initial wetting of the thus formed heat exchanger after its commissioning.
  • the use of the device according to the invention as a heat exchanger for the desalination of seawater also has the advantage that a cost-effective production with good Studentsragungs exchange using aluminum sheets can be made possible, with rectangular sheets can be processed most easily.
  • the block is connected to the number of chambers with corresponding means for supplying water vapor, wherein the steam is introduced into the openings of the respective chambers and thus the distillation of the raw water over the walls of the chambers distributed seawater takes place.
  • sealing material preferably in the form of a plastic tube
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a device according to the invention
  • FIG. 4 shows the diagram of a device for sprinkling and controlling the supply of seawater to the device according to the invention
  • Fig. 5 a schematic representation of the function of the device for sprinkling the chambers.
  • FIG. 1 shows in simplified form a section of a device embodied as a falling film heat exchanger, which consists for example of eighty chambers.
  • the device is essentially composed of a sequence of identical front walls 1 and rear walls 2 made of aluminum.
  • the walls 1 and 2 have at the edges in each case a rebate surface 3; 3 ' and a rebate surface 4, 4 ' , which run parallel to the respective sheet edge, wherein the rebate surface 3 extends at a greater distance from the edge than the rebate surface 4th
  • the folding surface 4 is bounded on the sheet edge each by a Blechendst Shape 6.
  • the folding surfaces 3 and 4 of the walls 1 are connected to the correspondingly arranged folding surfaces 3 ' and 4 ' of the walls 2.
  • the walls 1 and 2 are further connected in each case via the sheet metal end strip 6 by means of a flat bonding 7 and additionally by rivets 8.
  • the spatial course of all adhesive strips forms a spiral.
  • the corners of the walls 1 and 2 are also connected to the carriers 9 to ensure good mechanical stability of the assembly and blocking.
  • the heat exchanger formed from the device according to the invention consists according to the embodiment of forty in alternation of successive chambers 10 and 11, which serve on the one hand as condensation chambers and on the other hand as sprinkler chambers.
  • Each of the chamber 10, designed as a condensation chamber, is opened to the left and downwards as shown in the drawing.
  • plastic hoses are inserted into the chambers 10 designed as condensation chambers.
  • the sprinkling of the chambers 11 with raw water takes place via a device 13 provided with apertures and provided with openings and designed as a sprinkling trough.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Destillation von Flüssigkeiten, insbesondere zur Entsalzung von Meerwasser, mit einer Anzahl von miteinander in Verbindung stehenden und parallel zueinander beabstandet angeordneten flächenförmigen Wandungen, mit Anschlüssen für einen Zulauf bzw. Ablauf von Meerwasser bzw. Sole und Anschlüssen für ein Reaktionsmedium, wobei flächenförmige Wandungen jeweils eine im Wesentlichen rechteckförmige Grundfläche aufweisen, an deren entlang von zwei sich tangierenden Stirnseiten jeweils eine streifenförmig und in einem definierten Winkel abgekantete (gebogene) Falzfläche angeordnet ist und wobei die jeweiligen Wandungen abstandsweise und entlang ihrer Falzflächen dicht verbunden und dadurch Kammern gebildet sind. Eine definierte Anzahl von Kammern wird in paralleler Anordnung zu einem Block mit einem an der Außenseite der jeweils äußeren Kammer zu einem Block zusammengefasst und mittels einer Anordnung von Trägern in geeigneter Weise miteinander verbunden, wobei der Block mit einer mit sektorierten Durchbrüchen versehenen Einrichtung zur definierten Berieselung der Wandungen mit Meerwasser in Verbindung steht.

Description

Einrichtung und Verfahren zur Destillation von Flüssigkeiten
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Destillation von Flüssigkeiten sowie ein Verfahren zur Durchführung eines entsprechenden Destillationsvorganges.
Die Erfindung ist anwendbar für Destillationsvorgänge in der chemischen und Lebensmittelindustrie sowie zur Entsalzung von Meerwasser, bei dem beispielsweise die Kondensationswärme von bereits verdampftem Wasser oder Dampf auf das in die Einrichtung eingeleitete Meerwasser übertragen wird.
Aufgrund der ständig wachsenden Erdbevölkerung, eines damit verbundenen steigenden Wasserbedarfs des Einzelnen und der globalen Klimaänderungen erschöpfen sich die natürlichen Wasservorräte zunehmend durch Übernutzung und Versalzung. Von einer besonders gravierenden Knappheit sind aride und semiaride Gebie- te an den Küsten der Erde betroffen, weshalb die Gewinnung von Trinkwasser aus Meerwasser eine zunehmende und immer wichtigere Bedeutung erlangt.
Da in diesen Gebieten natürlich vorkommendes Trinkwasser knapp, jedoch Meerwasser in ausreichender Menge vorhanden ist, bietet sich der Einsatz von Verfahren und Anlagen zur Trennung von Meerwasser in seine Bestandteile Trinkwasser und Salz (bzw. Sole) an.
Ein Typ von Meerwasserentsalzungsanlagen, der sich durch einen geringen Energieaufwand pro gewonnenen Liter Trinkwasser auszeichnet, beinhaltet so genannte Rieselfilmwärmeübertrager.
Bei diesen Einrichtungen wird die eine Seite des Wärmeübertragers mit fein verteiltem Meerwasser besprengt („berieselt"), das dort teilweise verdampft. Auf der anderen Seite des Wärmeübertragers wird bereits verdampftes Wasser gekühlt, wobei dieses teilweise kondensiert. Die dabei abgegebene Kondensationswärme wird auf das eingehende Meerwasser übertragen und somit zu dessen Verdampfung genutzt.
Die Effizienz von solchen Anlagen und damit die pro Energieeinheit gewonnene Wassermenge lassen sich durch eine Reihenschaltung von Wärmeübertragern (bis zu 30) wesentlich erhöhen, da der in einem Wärmeübertrager erzeugte Dampf jeweils für die Erwärmung des nach geschalteten Wärmeübertragers genutzt wird.
Für Rieselfilmwärmeübertrager werden üblicherweise teure Werkstoffe wie Edelstahl, Kupferwerkstoffe oder Titan eingesetzt. Außerdem sind derartige Wärmeübertrager meistens aufwändig verschraubt oder verschweißt.
Deshalb liegen die Investitionskosten für Meerwasserentsalzungsanlagen bedingt durch die große Anzahl an benötigten Wärmeübertragern bislang so hoch, dass sie in vielen ärmeren Ländern nicht für die Trinkwasserversorgung und generell nicht für die Landwirtschaft eingesetzt werden können.
Derartige Wärmeübertrager sind üblicherweise als stehende oder liegende Rohrbündel ausgeführt. Die Rohre sind dabei mit ihren Enden jeweils in entsprechenden Öff- nungen einer Metallplatte, einem so genannten Boden, eingewalzt oder eingelötet; sie weisen meist große Nennweiten sowie große Volumina auf. Die Wärmetauscher sind daher vergleichsweise groß und schwer, woraus folgt, dass für sie aufwändige Gehäuse- und Statikbauteile benötigt werden.
Zudem verhindern die Rohrbündel eine günstige lokale Verteilung der Inertgase, weshalb einerseits der Wärmetransportkoeffizient durch den Inertgaseinfluss abnimmt und andererseits überdimensionierte Vakuumpumpen benötigt werden.
Sind die Rohre liegend angeordnet, kommt noch hinzu, dass konstruktionsbedingt eine Zunahme der Wasserfilmdicke im oberen und unteren Bereich zu verzeichnen ist, wodurch der Wärmetransportkoeffizient und somit die Effizienz des Wärmeübertragers weiter verringert wird.
Plattenwärmeübertrager werden gegenwärtig nur in wenigen Fällen als Verdampfer- Kondensatoren für Meerwasserentsalzungsanlagen eingesetzt. Diese Plattenwärmeübertrager beruhen auf Konzepten für Flüssig-Flüssig-Wärmeübertrager, das heißt, sie sind quer zum Dampfstrom angeordnet und die Plattenoberflächen sind zudem stark strukturiert, weshalb bei diesen Ausführungen hohe Druckverluste zu verzeichnen sind. Nachteilig ist auch, dass bei den bisherigen Konstruktionen keine Möglichkeit der gezielten Konzentration der Inertgase an speziellen Absaugpunkten besteht.
In den letzten zehn Jahren wurden verschiedene Lösungen für Plattenwärmetau- scher und Komponenten von Plattenwärmetauschern vorgeschlagen, die aus vergleichsweise kostengünstigen Materialien herstellbar sind.
So wird in DE 42 23 699 A1 angeregt, einen plattenförmig ausgebildeten Wärmeü- bertrager aus Kunststoff herzustellen. Der Einsatz dieses Wärmeübertragers soll sich besonders bei der Verwendung von flüssigen Medien, die aggressiv und korrosionsbildend sind, anbieten, also auch in Meerwasserentsalzungsanlagen.
Obgleich durch den Einsatz von Kunststoff eine hohe Korrosionsbeständigkeit er- reicht wird, der Wärmeübertrager auch kostengünstiger hergestellt werden kann und durch den speziellen plattenförmigen Aufbau eine größere Wärmeübertragerfläche geschaffen wird als bei einem vergleichbaren Röhrenwärmeübertrager, führen die schlechten Wärmeübertragungseigenschaften des Kunststoffs dazu, dass die vergrößerte Wärmeübertragerfläche nur vergleichsweise schlecht genutzt wird. Der Wir- kungsgrad eines solchen Wärmeübertragers ist demzufolge unbefriedigend.
In DE 102 12 754 B4 ist eine Wärmeübertragungseinrichtung für zwei gasförmige Medien beschrieben, welche aus glatten bzw. nur leicht strukturierten, parallel angeordneten Aluminiumblechen, die über zwischengelagerte Streifen aus gleichem Ma- terial beabstandet werden, aufgebaut ist.
Die Streifen dienen gleichzeitig der Trennung der beiden Medienströme. Typischerweise beträgt der Abstand der Bleche 1 ,2 mm, die Breite der Streifen 6 mm.
Als Einsatzgebiete für diesen Wärmeübertrager werden die Heizungstechnik und allgemeine Aufgaben der Wärmerückgewinnung, vor allem in der chemischen Industrie, angegeben. Hierbei soll er eine absolute Medientrennung gewährleisten und sich zudem bei einer großen Übertragungsfläche durch vergleichsweise geringe Strömungswiderstände auszeichnen. In EP 1 204 495 B1 wird ein Plattenwärmeübertrager beschrieben, der aus gegenüberliegenden, parallelen Wandungen aus Metallblech mit hoher Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium, hergestellt ist. In der Fläche der Wandun- gen befinden sich Verbindungsstellen, um die herum in jedem der Bleche ein Versteifungsrand ausgebildet ist. Durch diese Ränder sollen abschälende Verformungen des Bleches im Bereich der Verbindungsstellen verhindert werden, sodass auch verlötete oder verklebte Verbindungsstellen einem erhöhten Innendruck standhalten.
Aus Kupfer- bzw. Aluminiumblechen durch Löten oder Verkleben hergestellte
Plattenwärmeübertrager sind generell kostengünstiger und weisen vergleichsweise hohe Wirkungsgrade auf. Aufgrund ihres geometrischen Aufbaus sind jedoch beide vorgenannten Wärmeübertrager für die Verwendung als Rieselfilmwärmeübertrager ungeeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, mit denen insbesondere eine große volumen- und gewichtsspezifische Destillatleistung erbracht wird, ein hoher Wärmetransportkoeffizienten erzielt wird und wobei die Einrichtung aus preisgünstigen Materialien unkompliziert und insgesamt effektiv und preisgünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Einrichtung mit den Merkmalen nach dem Anspruch 1 und mit einem Verfahren nach den Merkmalen gemäß dem Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 5.
Die Einrichtung weist gemäß der Erfindung flächenförmige Wandungen mit jeweils einer im Wesentlichen rechteckförmigen Grundfläche auf, an deren entlang von zwei sich tangierenden Stirnseiten jeweils eine streifenförmig und in einem definierten Winkel abgekantete (gebogene) Falzfläche angeordnet ist.
Durch eine entgegengesetzte Anordnung der Falzflächen werden jeweils eine vordere Wandung und eine hintere Wandung gebildet. Jeweils eine vordere Wandung wird entlang ihrer Falzflächen mit den entgegen gesetzt gerichteten Falzflächen einer jeweils hinteren Wandung anliegend dicht verbunden, wodurch eine Anzahl von Kammern mit durch Noppen beabstandeten Wandungen und einem offenen Bereich (einer Öffnung) gebildet wird, welche den Falzflächen diagonal gegenüber liegt.
Die offenen Bereiche (Öffnungen) der jeweiligen Kammern sind einerseits miteinander verbunden und bilden andererseits einen freien Auslauf.
Schließlich ist eine Anzahl von Kammern parallel derart zueinander angeordnet und in einem Block mit entsprechenden Abschlusselementen zusammengefasst in einer Trägeranordnung befestigt, wobei die jeweils offene Bereiche (Öffnungen) der nebeneinander liegenden Kammern wechselseitig versetzt sind und diagonal gegenüber liegen. Ferner ist der Block mit einer Einrichtung zur definierten Berieselung der Wandungen mit Meerwasser verbunden.
Durch die mittels Noppen beabstandeten Wandungen besteht gegenüber den herkömmlichen Plattenprägungen ein Vorteil darin, dass hierdurch vergleichsweise geringere Druckverluste auftreten.
Die Blockbauweise ermöglicht es beispielsweise in vorteilhafter weise, eine entsprechende und bedarfsgerechte, beliebige und vergleichsweise große Anzahl von Kammern zu einem Block zusammen zu stellen.
Die hierbei bevorzugt vertikal über dem Block von flächenförmigen Wandungen befindliche Rieseleinrichtung weist entgegen üblicher Anordnung keine Düsen auf, sondern ist als sektorierte Rieselwanne mit Löchern ausgebildet, wodurch eine Berieselung ermöglicht wird.
Die Effizienz der Einrichtung wird in vorteilhafter Weise dadurch erhöht, dass im Betrieb die Wandungen der Kammern (Sektoren) intervallweise nacheinander mit Wasser beaufschlagt werden, was zu einer schwallweisen Berieselung der darunter liegenden Bereiche des Wärmeübertragers führt. Eine solche diskontinuierliche, so genannte Schwallberieselung ermöglicht im Vergleich zu einer entsprechenden kontinuierlichen Berieselung höhere Wärmetransportkoeffizienten und erleichtert außerdem die erstmalige Benetzung des derart gebildeten Wärmeübertragers nach dessen Inbetriebnahme.
Der Einsatz der Einrichtung gemäß der Erfindung als Wärmeübertrager für die Entsalzung von Meerwasser weist darüber hinaus den Vorteil auf, dass eine kostengünstige Herstellung mit guten Überragungswerten unter der Verwendung von Aluminiumblechen ermöglicht werden kann, wobei sich rechteckförmige Bleche am Einfachsten verarbeiten lassen.
Insbesondere bei der Verwendung von Aluminiumblechen, die sich nur sehr schwer schweißen bzw. löten lassen, ist es vorteilhaft, die kraftschlüssige und stoffdichte Verbindung der Falzflächen an den Wandungen durch flächiges Verkleben und zusätzliches Vernieten herzustellen. Durch das flächige Verkleben wird die Stoffdichtigkeit und durch das zusätzliche Vernieten eine hohe mechanische Belastbarkeit gewährleistet.
Für einen üblicherweise erfolgenden Einsatz ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung der Block mit der Anzahl von Kammern mit entsprechenden Mitteln zur Zuführung von Wasserdampf verbunden, wobei der Wasserdampf in die Öffnungen der entsprechenden Kammern eingeleitet wird und somit die Destillation des als Rohwasser über die Wandungen der Kammern verteilten Meerwassers erfolgt.
Um eine optimale Durchströmung der zur Destillation des Wasserdampfs genutzten Kammern zu erreichen, ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, Dichtmaterial, vorzugsweise in Form eines Kunststoffschlauchs, in die entsprechenden Kammern einzulegen.
Dadurch wird außerdem ein definierter Dampfströmungsweg gewährleistet mit dem Vorteil, dass sich Inertgase, das heißt, nicht kondensierbare Gase, die den Konden- sationsprozess behindern, am Ende des Dampfströmungswegs anreichern und dort gezielt abgesaugt werden können. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der zughörigen Zeichnung zeigen
Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer Einrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2: eine Teilansicht auf die flächenförmigen Wandungen von Kammern im Querschnitt,
Fig. 3: eine schematische Darstellung der Funktion der Einrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 4: das Schema einer Einrichtung zur Berieselung und Steuerung der Zu- führung von Meerwasser in die Einrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 5: eine schematische Darstellung der Funktion der Einrichtung zur Berieselung der Kammern.
In der Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einer als Rieselfilmwärmeübertrager ausgebilde- ten Einrichtung vereinfacht dargestellt, die beispielsweise aus achtzig Kammern besteht.
Die Einrichtung setzt sich im Wesentlichen aus einer Abfolge von jeweils gleichartigen vorderen Wandungen 1 und hinteren Wandungen 2 aus Aluminium zusammen.
Die Wandungen 1 und 2 weisen an den Rändern jeweils eine Falzfläche 3; 3' und eine Falzfläche 4, 4' auf, die parallel zu dem jeweiligen Blechrand verlaufen, wobei die Falzfläche 3 in einem größeren Abstand zum Rand verläuft als die Falzfläche 4.
Die Falzfläche 4 wird am Blechrand jeweils durch einen Blechendstreifen 6 begrenzt. Die Falzflächen 3 und 4 der Wandungen 1 sind mit den entsprechend angeordneten Falzflächen 3'und 4' der Wandungen 2 verbunden.
Die Wandungen 1 und 2 sind ferner jeweils über die Blechendstreifen 6 mittels einer flächigen Verklebung 7 und zusätzlich durch Nieten 8 miteinander verbunden. Der räumliche Verlauf aller Verklebungsstreifen bildet hierbei eine Spirale. Die Ecken der Wandungen 1 und 2 sind außerdem zur Gewährleistung einer guten mechanischen Stabilität der Anordnung und Blockbildung mit den Trägern 9 verbunden.
Der aus der Einrichtung gemäß der Erfindung gebildete Wärmeübertrager besteht nach dem Ausführungsbeispiel aus vierzig im Wechsel von aufeinander folgenden Kammern 10 und 11 , welche einerseits als Kondensationskammern und andererseits als Berieselungskammern dienen.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, sind in den Wandungen 1 ; 2 Noppen 12 ausgeprägt, die sich jeweils gegeneinander abstützen und so die jeweiligen Kammern 10; 11 stabilisieren.
Jede der als Kondensationskammer ausgebildeten Kammer 10 ist zeichnungsgemäß nach links und nach unten geöffnet.
Wie in Fig. 3 schematisch dargestellt ist, wird Wasserdampf von links in die jeweilige Kammer 10 (vgl. Fig. 1 ) des Blocks eingeleitet, das als Rohwasser bezeichnete Meerwasser wird von der zeichnungsgemäß oberen Seite des Blocks in definierter Weise über die Wandungen 1 ; 2 (vgl. Fig. 1 bzw. Fig. 2) geleitet.
Das sich dadurch an den Wänden bildende Destillat läuft nach unten ab, die nicht kondensierbaren Gase werden auf der rechten Seite abgesaugt.
Für eine definierte Führung des Gasstromes sind gemäß weiterer Ausführung Kunststoffschläuche in die als Kondensationskammern ausgebildeten Kammern 10 eingelegt.
Die Ansaugung der nicht kondensierbaren Gase erfolgt hierbei durch ein Kunststoff- röhr, dessen Ansaugende sich im zeichnungsgemäß rechten, oberen Teil der als Kondensationskammer ausgebildeten Kammer 10 befindet. Wie in Fig. 4 schematisch darstellt, ist jede der als Berieselungskammer ausgebildeten Kammer 11 (vgl. Fig. 1 ) nach der zeichnungsgemäß rechten und oberen Seite hin geöffnet.
Wie aus der Fig. 4 ferner ersichtlich ist, erfolgt die Berieselung der Kammern 11 mit Rohwasser über eine sektoherte und mit Durchbrüchen versehene und als Berieselungswanne ausgebildete Einrichtung 13.
Mit Hilfe von entsprechenden Steuerventilen 14 werden die Sektoren nacheinander mit Wasser befüllt, mit der Folge, dass jeweils bestimmte Bereiche des als Wärmetauscher ausgebildeten Blocks von Wandungen 1 ; 2 schwallweise mit Rohwasser beaufschlagt werden.
Wie in Fig. 5 schematisch dargestellt ist, verdampft ein Teil des an den Wandun- gen 1 ; 2 der als jeweilige Berieselungskammer ausgebildeten Kammern 11 entlang rinnenden Rohwassers. Der Dampf wird gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel nach rechts abgesaugt.
Der nicht verdampfte Teil des Rohwassers, die so genannte Sole, fließt hierbei zeichnungsgemäß nach rechts unten ab.
Liste der verwendeten Bezugszeichen
1 Vorderes Blech/vordere Wandung
2 Hinteres Blech/hintere Wandung 3; 3' Falzfläche jeweiliger vorderer Wandung
4; 4* Falzfläche jeweiliger hinterer Wandung
5 Blechstreifen (L-förmig)
6 Blechendstreifen
7 Verklebung 8 Verbindungsmittel, Niet
9 Träger
10 als Kondensationskammer ausgebildete Kammer
11 als Berieselungskammer ausgebildete Kammer
12 Noppen 13 als Berieselungswanne ausgebildete Einrichtung
14 Steuerventil

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung zur Destillation von Flüssigkeiten, insbesondere zur Entsalzung von Meerwasser, mit einer Anzahl von miteinander in Verbindung stehen- den und parallel zueinander beabstandet angeordneten flächenförmigen
Wandungen, mit Anschlüssen für einen Zulauf bzw. Ablauf von Meerwasser bzw. Sole und Anschlüssen für ein Reaktionsmedium, dadurch gekennzeichnet, dass
• die flächenförmigen Wandungen (1 ; 2) jeweils eine im Wesentlichen recht- eckförmige Grundfläche aufweisen, an deren Kanten entlang zwei sich tangierenden Stirnseiten jeweils eine streifenförmig und in einem definierten Winkel abgekantete (gebogene) Falzfläche (3; 3'; 4; 4') angeordnet ist;
• jeweils eine vordere Wandung (1 ) mit Falzflächen (3; 4) und eine hintere Wandung (2) mit Falzflächen (3'; 4') gebildet ist; • die jeweilige vordere Wandung (1 ) entlang ihrer Falzflächen (3; 4) mit den entgegen gesetzt gerichteten Falzflächen (3'; 4') der jeweils anliegenden hinteren Wandung (2) dicht verbunden ist;
• durch parallele Anordnung von jeweils vorderen und hinteren Wandungen (1 ; 2) eine Anzahl von Kammern (10; 11 ) mit jeweils einem offenen Bereich an den jeweiligen Falzflächen (3; 3'; 4; 4') gegenüber liegenden Seiten jeder Kammer (10; 11 ) gebildet ist;
• wobei die offenen Bereiche der nebeneinander liegenden Kammern (10; 11 ) wechselseitig versetzt sind und diagonal gegenüber liegen;
• zwischen den jeweiligen Wandungen (1 ; 2) wenigstens ein Abstandshalter vorgesehen ist;
• die offenen Bereiche der jeweiligen Kammern (11 ; 12) einerseits miteinander in Verbindung stehen sowie andererseits einen freien Auslauf bilden;
• eine definierte Anzahl von Kammern (11 ; 12) in paralleler Anordnung zu einem Block zusammengefügt und mittels einer Anordnung von Trägern (9) in geeigneter Weise miteinander verbunden ist und
• der Block von Kammern (10; 11 ) mit einer mit sektorierten Durchbrüchen versehenen Einrichtung (13) zur definierten Berieselung der Wandungen (1 ; 2) mit Meerwasser verbunden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Block von Kammern (10; 11 ) mit Mitteln zur Zuführung von Wasserdampf als Reaktionsmedium verbunden ist.
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter als in/an den Wandungen (1 ; 2) angeordnete Noppen (12) ausgebildet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Noppen (12) an/in den Wandungen (1 ; 2) einseitig oder wechselseitig so ausgebildet sind, dass sie sich entweder an der jeweils gegenüber liegenden Wandung (1 ; 2) und/oder einem jeweiligen Noppen (12) abstützen.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Wandungen (1 ; 2) rohrförmige Abstandshalter zur definierten Ableitung nicht kondensierbarer Gase eingesetzt sind.
6. Verfahren zur Destillation von Flüssigkeiten, insbesondere zur Entsalzung von Meerwasser, mit einer Einrichtung gemäß den Merkmalen nach An- spruch 1 , dadurch gekennzeichnet dass die Menge des als Rohwasser verwendeten Meerwassers gesteuert und diskontinuierlich bzw. in definierten Intervallen mittels der Einrichtung zur Berieselung den jeweiligen Wandungen des Blocks zugeführt wird und das Destillat, Restdampf, nicht kondensierbare Gase (NCG) sowie die Sole in geeigneter Weise aus der Ein- richtung abgeführt werden.
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