DE1916337A1 - Einrichtung zur Gewinnung von Suesswasser aus Meer- oder Brackwasser - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Gewinnung ton Ußwauser aus Meer- oder 3rackwaueer Im Hauptpatent ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Gewinnung von Süßwasser au Meer- oder Brackwasser geschtitzt, bei der das Meer- oder Brackwasser aufgewärmt und in ein derartiges Fliehkraftfeld geführt wird, daß durch den in nachgeschalteten Kondensator entstehenden' Unterdruck eine Verdampfung an der Innenoberfläche des sich ausbildenden Wasserringes erfolgt.
• Dabei besteht die Einrichtung zur Gewinnung des Süßwassers aus einer feststehenden rotationssymmetrischen Kammer, in die das meerwasser tangential eingeleitet wird. An der Innenoberfläche des sich dabei in der Kammer ausbildenden Wasserringes verdampft das Meerwasser.
• Diese Einrichtung erfordert jedoch einen relativ hohen Energeaufwand, wobei die Anlage nur kontinuierlich zu betreiben ist.
• Im Gegensatz dazu liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Süßwassergewinnungseinrichtung zu schaffen, bei der der Energieaufwand geringer ist und die außerdem einen kontinuierlichen als auch einen diskontinuierlichen Betrieb erlaubt.
• Die Einrichtung nach der Erfindung besteht dabei aus einer äußeren, feststehenden Kammer und einer inneren rotierend angetriebenen und rotationssymmetrisch ausgebildeten Kammer mit einer axialen ZufUhrung in der einen Stirnseite fr das Rohwasser und einer axialen bft1hrung in der gegenüberli.genden Stirnseite für das entstandene damfförmige Medium owi'e Auslaßöffnungen im Mantel der inneren Kammer für das mit Rückständen angereicherte Wasser, das aug dem Zwischenraum zwischen den beiden Kammern über eine Abzugsleitung abführbar ist.
• Ferner kann zur Zuftilirung des Rohwassers ein in die innere Kammer ragendes Tauchrohr vorgesehen sein, dessen in die Kammer hineinragendes Ende mit einer kreisförmigen Leitplatte von größerem Durchmesser als dem des Tauchrohres abgeschlossen ist und bei dem das Tauchrohr seitliche Auslaßöffnungen im Bereich der Innenkammer zum Auslaß des Rohwassers aufweist.
• Das in einem Wärmetauscher oder einer gesonderten Heizanlage vorgewärmte Meerwasser wird also über das Tauchrohr in die innere rotierende Kammer eingeleitet und durch die Fliehkraft an die Innenwandung des Kammermantels gedrückt. Durch den im nachgeschalteten Kondensator entstehenden Unterdruck erfolgt eine Verdampfung des Rohwassers an der Innenoberfläche des sich ausbildenden Wasserringes. Dabei ist bei entsprechendem Kondensatorunterdruck eine Verdampfung auch bei Temperaturen unter 100° C möglich.
• Bei der senkrecht dargestellten Anordnung der Süßwassergewinnungeeinrichtung ist die innere Kammer als oben offener Behälter mit einer derartigen Länge ausgebildet, daß sich zwischen Oberkante des Behälters und Deckel der äußeren Kammer ein Spalt zum Ausschleudern des Restwassers in die äußere Kammer ergibt.-Außerdem können zusätzlich uslaßöffnungen an der rotierenden Zylinderfläche zum weiteren Ausschleudern angebracht werden.
• Um zu vermeiden, daß sich in der inneren Kammer Wasserschichten mit unterschiedlicher Rotationsgeschwindigkeit ausbilden, ist es vorteilhaft, wenn die Innenwandung des inneren Kammermantels mit achsparallelen Profilen versehen ist.
• Anhand einer Schematischen Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine waagerecht angeordnete Fliehkraftkammer, Fig. 2 das Prinzipschaltbild einer Gesamtanlage zur Süßwassergewinnung und Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine senkrecht angeordnete Fliehkraftkammer.
• Nach Fig. 1 besteht die Süßwassergewinnungseinrichtung aus einer äußeren, feststehenden Kammer 1, in der eine rotationòsymmetriaeh ausgebildete Verdampfungskammer 2 angeordnet ist, die über einen nicht näher dargestellten Antrieb in Rotation versetzt wird.
• Das erwärmte Rohwasser wird dabei über die Leitung 3 zunächst in das nit der inneren Kammer 2 fest verbundene und rotierende Tauchrohr 4 geleitet. Am inneren Ende des Tauchrohres 4 ist eine Leitplatte 5 angeordnet, die das Tauchrohr verschließt und die einen größeren Durchmesser als den des Tauchrohres aufweist, so daß sie bis in den sich ergebenden Flüssigkeitsring 8 reicht. Das Rohwasser wird über Öffnungen 6 im Tauchrohr 4 innerhalb der Fliehkraftkammer 2 ausgeschleudert.und durch die auftretende Fliehkraft gegen die nach diesem Ausführungsbeispiel zylindrische Wandung 7 der Fliehkraftkammer 2 geschleudert. Durch das Zentrifugalfeld bildet sich hier ein Wasserring 8 aus, an desseninnerer Oberfläche 9 das Meerwasser verdampft. Dieser Dampf wird Ueber ein weiteres Tauchrohr 10, das ebenfalls mit der inneren Fliehkraftkammer 2 fest verbunden ist, nach außen in einen Abführungsstutzen 11 und zum nicht näher dargestellten Kondensator geführt. Durch den im Kondensator herrschenden Unterdruck, dem das Fliehkraftfeld das Gleichgewicht halten muß, und durch die Wirkung einer nachgeschalteten Evakuierungspumpe ist eine Verdampfung des. Rohwassers entsprechend dem jeweils herrschenden Unterdruck und der dazugehörigen Verdampfungstemperatur möglich.
• Im Kammermantel 7 sind ferner Öffnungen 12 rorgesehen, durch die das mit Salzen angereicherte Reetwasser in den Zwischenraum 13 zwiechen der äußeren Kammer 1 und der inneren Kammer 2 abfließen und über einen Abzug 14 abgeführt werden kann. Die Öffnungen 12 in dem Kammermantel 7 sollten dabei nur so groß sein., daß sie durch entstehende Salzkristalle nicht verstopft werden.
• Um das Entstehen von Wasserschichten mit unterschiedlicher Umlaufgeschwindigkeit zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Innenfläche des Kammermantels 12 mit Längsprofilen 15 versehen ist, durch die das Wasser mitgenommen wird.
• Mit einer-derartigen Einrichtung ist sowohl ein kontinuierlicner Betrieb als auch ein diskontinuierlicher Betrieb möglich, wobei nach Füllung der inneren Kammer 2 die Zufuhr abgesperrt werden kann, bis alles Wasser verdampft ist.
• In Fig. 2 ist ein schematisches Schaltbild einer Gesamtanlage näher dargestellt. Vom Rohwasserbecken 16 wird das Wasser über eine Pumpe 17 zunächst einem Wärmetauscher 18 zugeführt, in dem das Rohwasser auf die gewünschte Temperatur vorgewärmt wird. Dabei ist es möglich, als Wärmequelle die Abdampfwärme eines Dampfkraftwerkes oder aber auch das aufgewärmte Kühlwasser des Turbinenkondensator. zu verwenden. Anschließend fließt das Rohwasser in einen Vorratsbehälter 19, in dem ein konstanter Wasserstand eingestellt werden kann. Durch das Ventil 20 am unteren Auslauf dieses Vorratsbehälters t9 kann dabei die jeweilige Durchsatzienge durch den eigentlichen Fliehkraftverdampfer geregelt werden. Das Rohwasser stramm dann über den Zuführungsetutzen und das Tauchrohr 4 nach Fig. t in die innereFliehkraftkammer 2, in der es verdampft wird. Der abströmende Dampf wird anschließend über die Leitung 11 in einen Kondensator 21 geleitet, in dem der Dampf kondensiert und in dem der Unterdruck gegenüber der Fliehkraftkammer 2 aufrechterhalten wird. Dabei ist es auf einfache Weise möglich, als Kühlwasser für den Kondensator einen Zweigstrom des Rohwassers zu verwenden. Aus dem Kondensator wird dann über eine Leitung 22 das Süßwasser abgezogen. An den Kondensator 21 ist ferner eine Vakuumpumpe 23 angeschlossen, die die Aufgabe hat, den Siededruck in der Fliehkraftkammer zu halten, indem sie das im Wasser enthaltene Gas abzieht.
• Das sich in dem Zwischenraum 13 zwischen der äußeren Kammer 1 und der inneren Kammer 2 des eigentlichen Fliehkraftverdampfers ansammelnde Restwasser wird über ein Ventil 24 und eine Druckerhöhungspumpe 25 der Abführleitung 26 für tiberschüssiges Rohwasser zugeführt.
• In Fig. 3 ist eine senkrecht angeordnete Süßwassergewinnungseinrichtung beschrieben. Dabei enthält die äußere, feststehende Kammer 1 einen inneren, oben offenen Behälter 27, in dem das Rohwasser von unten über das Tauchrohr 4 zugeführt wird. Die Leitplatte 5 verhindert auch hier einen direkten Durchtritt des einströmenden Rohwassers in den Dampfabzugekanal 28. Der eigentliche Fliehkraftbehälter 27 ist oben offen, wobei die zylindrische Außenwandung lediglich so hoch ist, daß zwischen der Oberkante des Behälters 27 und dem Deckel 29 der äußeren Kammer 1 ein Ringspalt 30 freibleibt, über den das der Fliehkraft ausgesetzte Restwasser abströmen kann. Der Behältermantel 27 weist hierbei auch Öffnungen zum Abströmen des mit Salzen angereicherten Restwassers auf.
• Der Vorteil dieser senkrechten Anordnung gegeniber'einer waagerechten Anordnung der Fliehkraftkammer besteht darin, daß lediglich ein unteres Lager 31 vorhanden ist, das vakuumdicht ausgeführt sein muß oder einen Sperrwaseranschluß aufweist. Die obere Dampfabführungsleitung 28 endet dagegen im Deckel 29 der äußeren Kammer 1, so daß dafür keine Abdichtung erforderlich ist.
• 4 Patentansprüche 3 Figuren

Claims (4)

1. Patent ansprüche 1. Einrichtung zur Gewinnung von Süßwasser aus Meer- oder Brackwasser*, bei der das Meer- oder Brackwaeset aufgewärmt und in ein derartige Fliehkraftfeld geführt wird, daß durch den im nachgeschalteten Kondensator entstehenden Unterdruck eine Verdampfung an der Innenoberfläche des sich ausbildenden Wasserringes erfolgt, nach Patent . ... ... (Patentanmeldung P 17 92 313.6 n PL& 68/1506), gekennzeichnet durch eine äußere, feststehende Kammer (1) und eine innere, rotierend angetriebene und rotationosymmetrisch ausgebildete Kammer (2) mit einer axialen Zuführung (4) in der einen Stirnseite für das Rohwasser und einer axialen Abführung (10) in der gegenüberliegenden Stirnseite für das entstandene dampfförmige Medium sowie &uslaßöffnungen (12) im Mantel (7) der inneren Kammer (2) für das mit Rückständen angereicherte Wasser, das aus dem Zwischenraum (13) zwischen den beiden Kammern(1, 2) über eine Abzugsleitung (14) abführbar ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung des Rohwassers ein in die innere Kammer (2) rzgendes Tauchrohr (4) vorgesehen ist, dessen in die Kammer (2) hineinragendes Ende mit einer kreisförmigen Leitplatte (5) von größerem Durchmessers als den des Tauchrohres (4) abgeschlossen ist und bei dem das Tauchrohr (4) seitliche Auslaßsohlitze (6) im Bereich der Innenkammer (2) zum Auslaß des Rohwassers aufweist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei senkrechter Anordnung der Einrichtung die innere Kammer (27) aZ oben offener Behälter mit einer derartigen Länge ausgebildet ict, daß sich zwischen Oberkante dss Behälters (27) und Deckel (29) der äußeren Kammer (1) ein Spalt (30) zum Aucachleudern des Restwassers in die äußere Kammer (1) ergibt.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung (7) des inneren Kammermanteis (2) mit in Achsrichtung verlaufenden Profilen (15) versehen ist.