DE2551666A1

DE2551666A1 - RELAXATION (FLASH) EVAPORATION SYSTEM

Info

Publication number: DE2551666A1
Application number: DE19752551666
Authority: DE
Inventors: Ferris C Standiford
Original assignee: STANDIFORD FERRIS C
Current assignee: Spintech Industries Inc Bellevue Wash Us
Priority date: 1974-11-19
Filing date: 1975-11-18
Publication date: 1976-05-20
Also published as: GB1534017A; DE2551666C2; FR2293230B1; FR2293230A1; AU8674175A; IT1060094B; NL7513452A; AU502917B2

Description

PatentanwaltPatent attorney

Diplom-PhysikerPhysicist

Reinfried Frhr. ν. SchorlemerReinfried Frhr. ν. Schorlemer

D-35OO Kassel » ^ 7 . 1 1 · 19 ί Ρ Brüder-Grimm-Platz 4 Telefon (O561) 15335D-35OO Kassel »^ 7. 1 1 19 ί Ρ Brothers-Grimm-Platz 4 Telephone (O561) 15335

D 4569D 4569

Ferris C. Standiford, Greenbank, Washington, USAFerris C. Standiford, Greenbank, Washington, USA

Entspannungs-(Flash-)VerdampfungsanlageRelaxation (flash) evaporation system

Die mehrstufige Entspannungsverdampfung wurde insbesondere in Verbindung mit der Entsalzung von Meerwasser entwickelt und gilt heute als die beste und am häufigsten verwendete Methode der Entsalzung. Alle bekannten Entspannungsverdampfungsanlagen sind horizontal angeordnet, damit das Meerwasser aufgrund der zwischen den verschiedenen Stufen entwickelten Dampfdruckunterschiede von Stufr zu Stufe strömen kann. Die Entspannung bzw. Verdampfung erfolgt dabei im leeren Raum eines Gefäßes ohne Mithilfe mechanischer Einrichtungen. Eine bekannte Anlage (US-PS 2 944 599) enthält einfach je eine öffnung am Boden je einer Zwischenwand zwischen zwei Stufen und ein Überstromwehr in der jeweils abstromseitigen Stufe. Zuweilen sind die Stufen auch in zunehmend geringeren Höhen angeordnet (US-PS 3 337 419), was die Überführung des Meerwassers von Stufe zu Stufe erleichtert. Andere Anlagen enthalten einstellbare Überstromwehre oder Tore, mit denen die Strömungsgeschwindigkeit des Meerwassers zwischen den einzelnen Stufen gesteuert und das Risiko eines Dampf beipasses von einer Stufe zur nächsten Stufe verhindert werden kann (US-PS 3 172 824). Bekannt sind ferner mechanische Einrichtungen zur Überführung The multi-stage flash evaporation was developed especially in connection with the desalination of seawater and is now considered to be the best and most widely used method of desalination. All known flash evaporation systems are arranged horizontally so that the sea water due to the differences in vapor pressure developed between the different stages can flow from stage to stage. Relaxation or evaporation takes place in the empty space of a vessel without the aid of mechanical devices. An acquaintance The system (US Pat. No. 2,944,599) simply contains one opening each on the floor a partition between two steps and one Overcurrent weir in the respective downstream step. Sometimes are the steps are also arranged at increasingly lower heights (US Pat. No. 3,337,419), which facilitates the transfer of seawater from stage to stage. Other systems contain adjustable Overflow weirs or gates with which the flow speed of the seawater between the individual stages is controlled and the risk of steam bypass from one stage to the next can be prevented (US Pat. No. 3,172,824). Mechanical devices for transferring are also known

S09821/0996S09821 / 0996

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des T-Ieerwassers von Stufe zu Stufe (US-PS 3 192 132), doch werden diese im allgemeinen nicht benutzt. Derartige Einrichtungen umfassen auch Überführungsmittel in Form von Schaufelrädern, die auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind und dazu dienen, das Meerwasser zu rühren und seine Verdam·^·- pfungin größerer Nähe des Gleichgewichts mit dem Druck im Dampfraum zu fördern. Die genannten Einrichtungen v/erden allerdings weder zum Transport der Flüssigkeit nach oben noch zu ihrer !entspannung innerhalb der Transporteinrichtung selbst eingesetzt.of T-Iewasser from stage to stage (US-PS 3,192,132), however these are generally not used. Such facilities also include transfer means in the form of paddle wheels arranged on a common shaft and serve to stir the sea water and its dam · ^ · - pfung closer to equilibrium with the pressure im Promote steam space. However, the facilities mentioned are grounded neither to transport the liquid upwards nor to your relaxation within the transport facility itself used.

Zur Verminderung des bei der Entspannungsverdampfung benötigten Raums ist bisher wenig unternommen worden. So ist es lediglich bekannt, mit ortsfesten Mitteln den sich entspannenden Strom über einen größeren Teil einer Behältergrundfläche auszubreiten,um diese Fläche besser auszunutzen (US-PS 3 197 337), oder zur Verminderung der Fläche die Flüssigkeit durch ortsfeste Geräte abwärts strömen zu lassen, um dadurch eine wirksamere Trennung der Flüssigkeit vom Dampf zu erhalten (US-PS 3 214 3^9)οTo reduce the amount required for flash evaporation Little has been done to space. It is just that known, with stationary means the relaxing stream to spread over a larger part of a container base in order to better utilizing this area (US Pat. No. 3,197,337), or to reduce the surface area to allow the liquid to flow downward through stationary devices, thereby making it more effective To obtain separation of the liquid from the vapor (US-PS 3,214 3 ^ 9) ο

Sin Aufwärtsströmen des Meerwassers ist beim normalen Entspannungsverdampf en nicht erforderlich, beim sogenannten Vapor-F.eheat-Verfahren dagegen äußerst erwünscht, weil bei diesem Verfahren ein abfallender Strom durch einen im Gegenstrom aufwärts fliessenden Strom erwärmt bzw. gekühlt werden muß, während die Wärme durch Verdampfen des einen Stroms und direkte Kondensation des entstehenden Dampfes im anderen Strom übertragen wird. Hierbei ist es im allgemeinen gleichgültig, welcher der beiden Ströme aufwärts strömt. Bei den meisten Anlagen dieser Art werden zur Überführung des aufwärts fließenden Stromes von Stufe zu Stufe Pumpen benutzt (US-PS 3 219 554), obwohl es auch bekannt ist, die Entspannung des heißen Stroms nach oben hin allein mit Hilfe von Dampfdruckdifferenzen und Dampfauftriebseffekten vorzunehmen« Einzelheiten über experimentelle Arbeiten an dieser im Aufwärtsstrom vorgenommenen Entspannungsverdampfung lassen sich Newson and Delve (ProCo Third Int' 1 Symposium on Fresh Water from the Sea I, 127, 1970) entnehmen, während Einzelheiten überThe upward flow of seawater is the same as in normal flash evaporators en not required, but extremely desirable in the so-called Vapor-F.eheat process, because this process a descending stream must be heated or cooled by a countercurrent current flowing upwards, while the heat is transferred by evaporation of one stream and direct condensation of the resulting vapor in the other stream. Here it does not generally matter which of the two currents flows upwards. Most systems of this type are used for Transfer of the current flowing upwards from stage to stage Pumps used (U.S. Patent 3,219,554), although it is also known to relax the hot stream upwards solely with the help of steam pressure differences and steam buoyancy effects « Details of experimental work on this flash evaporation carried out in an upward flow can be found Newson and Delve (ProCo Third Int '1 Symposium on Fresh Water from the Sea I, 127, 1970), while details on

Verfahren, bei denen diese Art der Entspannungsverdampfung angewendet werden kann, von Walker, Newson und Johnson (Desalination 2, 96, 1967) beschrieben wurden«,Methods in which this type of flash evaporation can be used, by Walker, Newson, and Johnson (Desalination 2, 96, 1967) «,

Zusammengefaßt ist somit zxvar bereits versucht worden, das zu verdampfende Meerwasser aufwärts strömen zu lassen, die für die l&itspannungsverdampfung benötigte Fläche zu verringern und eine größere Annäherung an das Gleichgewicht zwischen der zu entspannenden bzw. zu verdampfenden Flüssigkeit und dem dabei erhaltenen Dampf zu erreichen, doch konnten diese Ziele bisher nur einzeln realisiert werden.In summary, zxvar has already tried to do this to allow evaporating seawater to flow upwards, to reduce the area required for the voltage evaporation and a closer approximation to the equilibrium between the liquid to be relaxed or evaporated and the liquid obtained thereby To achieve steam, but so far these goals could only be achieved individually.

Der Erfindung liegt daher insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der sich diese Ziele mit einfachen Mitteln zwangsweise realisieren lassen und mit der insbesondere der Verdampfungsprozeß und die Trennung des erzeugten Dampfes von der Restfltissigkeit in einem sehr viel kleineren Volumen als normalerweise vorgenommen werden kann.. Dabei soll die sich entspannende Flüssigkeit zwangsweise von Stufe zu Stufe befördert werden, selbst wenn die jeweils nächste Stufe auf einem höheren Niveau liegt.The invention is therefore particularly based on the object of creating a device with which these goals can be achieved with simple Realize means compulsorily and with the particular the evaporation process and the separation of the generated steam of the residual liquid in a much smaller volume than normally can be carried out .. The relaxing liquid is forcibly transported from stage to stage even if the next level is at a higher level.

Ausgehend von einer mehrstufigen Entspannungs-(Flash-)Verdampfungsanlage für Flüssigkeiten, die wenigstens eine durch Zwischenwände gebildete Kondensationskammer und wenigstens einen Flash-Verdasrpier aufweist, ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Flash-Verdampfer ein zylindrisches Gefäß enthält, das zum $ Verdrängen der Flüssigkeit an die Gefäßwand zwecks Bildung einer Daapf-Flüsigkeits-Grenzfläche entweder mit einem eigenen Drehantrieb verbunden ist oder in seinem Innenraum ein mit einem Antrieb verbundenes drehbares Schaufelrad aufweist und in seinem Boden mit wenigstens einer Einlaßöffnung für die zu verdampfende Flüssigkeit, nahe seines oberen Endes mit wenigstens einer allein das Entweichen der Flüssigkeit zulassenden Scheideplatte mit eines im Vergleich zum Innendurchmesser des Gefäßes kleineren Durchmesser und nahe seiner Drehachse oder der Drehachse des Schaufelrades mit wenigstens einer mit der Kondensationskammer verbindbaren Dampfauslaßöffnung versehen ist.Starting from a multi-stage relaxation (flash) evaporation plant for liquids, comprising at least one condensation chamber formed by partition walls and at least one flash Verdasrpier, the invention is characterized in that the flash evaporator includes a cylindrical vessel for $ displacing the Liquid is connected to the vessel wall for the purpose of forming a Daapf-liquid interface either with its own rotary drive or has a rotatable paddle wheel connected to a drive in its interior and in its bottom with at least one inlet opening for the liquid to be evaporated, near its upper end at least one separating plate, which alone allows the liquid to escape, is provided with a smaller diameter compared to the inner diameter of the vessel and near its axis of rotation or the axis of rotation of the paddle wheel with at least one vapor outlet opening connectable to the condensation chamber.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous features of the invention are set out in the subclaims marked.

Die Erfindung bringt mehrere Vorteile mit sich. So ermöglicht sie insbesondere eine Verdampfung von Flüssigkeiten, die oberflächenaktive Stoffe enthalten, ohne daß der Dampf hierbei wie bei Anwendung bekannter Vorrichtungen auch Schaum mitschleppt. Weiterhin läßt sich eine wirksame Trennung von Flüssigkeit und Dampf selbst dann erreichen, wenn die Anlage bewegt wird, wie es beispielsweise bei auf Schiffen untergebrachten Anlagen der Fall ist. Schließlich findet im Flash-Verdampfer eine bessere Annäherung an das Gleichgewicht als bisher statt, d.h. der den Flash-Verdamper verlassende Dampf befindet sich näher als bisher im Gleichgewicht mit der den Flash-Verdampfer verlassenden Flüssigkeit. The invention has several advantages. In particular, it enables the evaporation of liquids that are surface-active Contain substances without the steam also dragging foam along with it, as is the case with the use of known devices. Furthermore, an effective separation of liquid and vapor can be achieved even when the system is moved, as is the case, for example, with systems housed on ships. After all, there is a better one in the flash vaporizer Approaching the equilibrium than before, i.e. the steam leaving the flash evaporator is closer than before in equilibrium with the liquid leaving the flash evaporator.

Die Wirkungsweise und Anwendungsmoglichkeiten der Erfindung lassen sich am besten in Verbindung mit einer mehrstufigen Entspannungsverdampfungsanlage für die Erzeugung von Trinkwasser aus Meerwasser erklären, bei der die Flüssigkeit erhitzt wird, während sie in Form eines fallenden Films abwärts strömt (US-PS 3 494 836). Bei einer mehrstufigen Entspannungsverdampfungsanlage dieser Art werden unreines Speisewasser und der erneut in den Kreislauf gegebene Abstrom mittels Dampf, der bei stufenweise höheren Temperaturen und absoluten Drucken kondensiert, stufenweise über einen weiten Temperaturbereich erhitzt. Das erhitzte Speisewasser wird anschließend mittels einer äußeren Wärmequelle noch stärker erhitzt und danach stufenweise auf immer niedrigere absolute Drucke entspannt, wobei der zur Erhitzung des Speisewassers benötigte Dampf entsteht. Das Kondensat dieses Dampfes bildet das von der Anlage abgegebene destillierte Wasser -Let the mode of operation and possible applications of the invention best in connection with a multi-stage expansion evaporation system explain for the production of drinking water from seawater, in which the liquid is heated, while flowing downward in the form of a falling film (U.S. Patent 3,494,836). With a multi-stage flash evaporation system of this type, impure feed water and the effluent, which is returned to the circuit by means of steam, are produced in stages condensed at higher temperatures and absolute pressures, gradually heated over a wide temperature range. That heated Feed water is then heated even more intensely by means of an external heat source and then gradually to lower and lower levels Absolute pressures relaxed, whereby the steam required to heat the feed water is generated. The condensate of this steam forms the distilled water given off by the system -

Die Erwärmung des Speisewassers erfolgt, während das Speisewasser in Form eines Films entlang der einen Seitenwand einer Heizfläche allein aufgrund der Schwerkraft herabströmt, wobei die Heizfläche im allgemeinen durch die Innenseite von vertikalen Rohren gebildet wird. Die zu erwärmende Seitenwand der Heizfläche, imThe feed water is heated while the feed water is in the form of a film along one side wall of a heating surface flows down by gravity alone, with the heating surface generally passing through the inside of vertical tubes is formed. The side wall of the heating surface to be heated, im

allgemeinen die Außenseite der vertikalen Rohrs, ist in Zonen unterteilt, die den Dampf von einzelnen Verdampfern aufnehmen und kondensieren, wobei der Dampf aus dem ersten Verdampfungsvorgang des heißen Speisewassers einer tieferen Zone als der aus nachfolgenden Verdampfungsvorgängen gewonnene Dampf zugeführt wird. Bei den bekannten Verdampfern (US-PS 3 494 636) handelt es sich allerdings um konventionelle Verdampfer, die zum horizontalen Weiterleiten der si eh. entspannenden Flüssigkeit von Stufe zu Stufe dienen, wie es allgemein bekannt ist und weitgehend praktiziert wird, so daß bei Anwendung dieser Verdampfer in der beschriebenen, mit einem fallenden Flüssigkeitsfilm arbeitenden Anlage einzelne Röhren und Durchgänge benötigt werden, um den erzeugten Dampf zu den verschiedenen, vertikal angeordneten Kondensationskaramern zu leiten.generally the outside of the vertical tube, is divided into zones that receive the vapor from individual evaporators and condense, the steam from the first evaporation process of the hot feed water in a zone deeper than that from subsequent evaporation processes supplied steam obtained will. The known evaporators (US Pat. No. 3,494,636) act However, it is a conventional evaporator, which is used for the horizontal transfer of the relaxing liquid from Serve stage to stage, as is well known and widely practiced, so that when using this vaporizer in the one described, working with a falling liquid film Plant individual tubes and passages are required to convey the generated steam to the various, vertically arranged To conduct condensation caramers.

Die Erfindung bringt auch mit Hinblick auf eine solche Entspannungsverdampfungsanlage eine wesentliche Vereinfachung mit sich, da sie es ermöglicht, die zu verdampfende Flüssigkeit in die unmittelbare Nähe der Kondensationszonen zu bringen, wodurch die Notwendigkeit zur Zwischenschaltung von Dampfleitungen vermieden wird.The invention also brings with it such a flash evaporation system a significant simplification, as it allows the liquid to be evaporated in to bring the immediate vicinity of the condensation zones, whereby the need for the interposition of steam lines is avoided.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below in connection with the accompanying drawing of exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Entspannungsverdampfungsanlage mit einem schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Entspannungsverdampfer ;1 shows a section through an expansion evaporation system a flash evaporator according to the invention shown schematically ;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform des Entspannungsverdamjiers;Fig. 2 is a partially sectioned plan view of a preferred embodiment of the relaxation evaporator;

Fig. 3 einen Teilschnitt des Sntspannungsverdampfers entlang der Linie 3-3 der Fig. 2;3 shows a partial section of the expansion evaporator along the Line 3-3 of Figure 2;

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein vorzugsweise in Verbindung mit dem Entspannungsverdampfer nach Fig. 2 eingesetztes Schaufelrad , das sich insbesondere bei der Veraibeitung von schäumenden Flüssigkeiten eignet;FIG. 4 shows a plan view of a preferably used in connection with the expansion evaporator according to FIG Paddle wheel, which is particularly useful when processing suitable for foaming liquids;

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Fig. 5 eine alternative Anwendung des erfindungsgemäßen Sntspannungsverdampfers innerhalb einer Anlage, in der die Wärme zwischen zwei Strömen durch direkte Berührung von Dampf mit Flüssigkeiten ausgetauscht wird;5 shows an alternative application of the expansion evaporator according to the invention within a facility in which the heat between two streams by direct contact of Steam is exchanged with liquids;

Fig. 6 einen Schnitt durch ein Schaufelrad längs der Linie 6-6 der Fig. 4;FIG. 6 shows a section through a paddle wheel along the line 6-6 in FIG. 4; FIG.

Fig. 7 ein Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Entspannungsverdampfers, bei dem die Schaufeln des Schaufelrades und die Seitenwände des Gehäuses einen Teil bilden;Fig. 7 is a section through a further embodiment of the Flash evaporator in which the blades of the paddle wheel and the side walls of the housing form one part;

Fig. β einen Schnitt längs der Linie 8-8 der Fig. 7;FIG. 6 is a section along the line 8-8 of FIG. 7;

Fig. 9 einen Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Anzahl von gestapelten üntspannungsverdampfera vorgesehen ist und die in Verbindung mit den Anlagen nach Fig. 1 und 5 verwendet werden kann;Fig. 9 is a section through a preferred embodiment of the Invention in which a number of stacked expansion evaporators is provided and which can be used in conjunction with the systems of Figures 1 and 5;

Fig.10 einen Schnitt durch einen der Entspannungsverdampfer nach Fig. 9;10 shows a section through one of the expansion evaporators according to Fig. 9;

Fig.11 eine Draufsicht auf den oberen Deckel eines der Entspannungsverdampfer von unten längs der Linie 11-11 der Pig. 10;11 shows a plan view of the upper cover of one of the expansion evaporators from below along the line 11-11 of the pig. 10;

Fig.12 einen Schnitt durch das Bodenteil des Entspannungsverdampfers längs der Linie 12-12 der Fig. 10; und12 shows a section through the bottom part of the flash evaporator along line 12-12 of Figure 10; and

Fig. 13 und 14 Draufsichten auf die Schaufelräder des Entspannungsverdampfers nach Fig. 9 von oben und von unten.13 and 14 are plan views of the paddle wheels of the flash evaporator 9 from above and from below.

In Fig. 1 sind die Grundgedanken der Erfindung mit den Lehren der US-PS 3 494 836 vereinigt. Ein Bündel von vertikalen Rohren enthält die Heizfläche, die in einem Gehäuse 2 eingeschlossen ist, das durch horizontale Zwischenwände 3 in eine Anzahl von getrennten Kondensatlonskammern 4 unterteilt ist. Die Rohre 1 können aus normalen Rohren oder auch aus doppelt genuteten Rohren gemäß ITS-PS 3 244 601 bestehen, wenn eine bessere Wärmeübertragung erwünscht ist. Obwohl in der US-PS 3 244 601 eine bessere Wärmeübertragung dieser Rohre für den Fall beschrieben ist, daß derReferring to Fig. 1, the principles of the invention are illustrated with the teachings U.S. Patent 3,494,836. A bundle of vertical tubes contains the heating surface, which is enclosed in a housing 2 which is separated by horizontal partitions 3 into a number of Condensate chambers 4 is divided. The tubes 1 can consist of normal tubes or double grooved tubes in accordance with ITS-PS 3 244 601, if a better heat transfer is desirable. Although US Pat. No. 3,244,601 describes better heat transfer of these tubes in the event that the

fallende Film kocht, hat sich gezeigt, daß die Verbesserung der Wärmeübertragung auch dann'nahezu genau so groß ist, wenn diese Rohre nur zum merklichen Erhitzen der Flüssigkeit verwendet werden, wie es bei der mit fallendem Film arbeitenden Entspannungsverdampf ungsanlage der vorliegenden Erfindung der Fall ist. Die Rohre 1 werden an ihren oberen Enden durch irgendeine allgemein verwendete Einrichtung zur Herstellung eines Oberflächenfilms gespeist, z.B. durch eine Spritzdüse oder einfach durch Schwerkraftzufuhr von einem Vorratsbecken 5 unter Einschaltung von Verteilern 6, die in die oberen Enden der Rohre 1 eingesetzt werden. Die Flüssigkeit wird beim Herabströmen an den Rohrwänden erhitzt, wobei die Hitze dadurch erzeugt wird, daß an der Außenseite der Rohre Dampf kondensiert wird, der eine immer größere Temperatur besitzt, je tiefer die Flüssigkeit absinkt. Der Flüssigkeit wird eine letzte Temperaturerhöhung durch Wärme vermittelt, die einer äußeren Quelle entnommen wird, indem z.B. eine externe Heizvorrichtung vorgesehen oder der untersten Kondensationskammer 7 über eine Leitung 9 der in einem Dampfkessel 8 erzeugte Dampf zugeführt wird, dessen Kondensat über eine Leitung 10 in den Dampfkessel 8 zurückgeführt werden kann. Die in den Rohren 1 erhitzte Flüssigkeit wird in einem unterhalb der Rohre angeordneten Sammelbecken 11 gesammelt und dann durch eine Leitung 12 Entspannungsverdampfern zugeführt. Für den Fall, daß eine externe Heizvorrichtung vorgesehen ist, wird diese in der Leitung 12 zwischen dem Sammelbecken 11 und dem Entspannungsverdampfer 13 angeordnet, der nachfolgend kurz als Flash-Verdampfer bezeichnet wird.falling film boils, it has been shown that the improvement in heat transfer is almost exactly as great when this Tubes can only be used for noticeable heating of the liquid, as is the case with the flash evaporator operating with a falling film ungsanlage of the present invention is the case. The tubes 1 are generalized at their upper ends by any one device used to produce a surface film fed, e.g. by a spray nozzle or simply by gravity feed from a storage basin 5 with switching on of manifolds 6 inserted into the upper ends of the tubes 1. As the liquid flows down, it sticks to the pipe walls heated, the heat being generated by condensing steam on the outside of the tubes, one always the higher the temperature, the lower the liquid sinks. A final temperature increase is imparted to the liquid by heat drawn from an external source, e.g. an external heating device is provided or the lowermost condensation chamber 7 via a line 9 in a steam boiler 8 The steam generated is supplied, the condensate of which can be returned to the steam boiler 8 via a line 10. In the The liquid heated in the tubes 1 is collected in a collecting basin 11 arranged below the tubes and then passed through a line 12 is supplied to flash evaporators. In the event that an external heating device is provided, this arranged in the line 12 between the collecting basin 11 and the flash evaporator 13, hereinafter referred to as the flash evaporator for short referred to as.

Die Flash-Verdampfer 13 bestehen aus je einem Gefäß, das entweder selbst rotiert oder ein rotierendes Schaufelrad aufweist, wobei die Schaufelräder einer Reihe von übereinander angeordneten Flash-Verdampfern 13 durch eine gemeinsame, z.B. mit einem Motor 15 verbundene Welle 14 angetrieben werden. Die Rotation drückt die zu entspannende Flüssigkeit an die Außenwände der Flash-Verdampf er und ermöglicht das Entweichen von Dampf 16 nach oben, der frei von wesentlichen Mengen eingeschlossener Flüssigkeit ist, als Heizmittel für die Rohre 1 dient und in demThe flash evaporator 13 each consist of a vessel that is either itself rotates or has a rotating paddle wheel, the paddle wheels in a row of one above the other Flash evaporators 13 by a common, e.g. with a Motor 15 connected shaft 14 are driven. The rotation presses the liquid to be relaxed against the outer walls of the It flashes and allows vapor 16 to escape upward, free of significant amounts of entrapped Liquid is used as a heating means for the tubes 1 and in which

600821/0^31600821/0 ^ 31

Maße nach mid nach geringere Temperaturen besitzt, v/ie sich die entspannte-Flüssigkeit nach oben hin in aufeinanderfolgenden Flash~7erdanipf era abkühlt.Measures after mid after lower temperatures, v / ie the relaxed-fluid upward in successive Flash ~ 7erdanipf what cools down.

Die durch die Rotation der Flüssigkeit in jedem Flash-Verdampfer erzeugte, vom Mittelpunkt fortstrebende Säu3.e und die aus der Abkühlung beim Entspannen resultierenden Danpfdruckunterschiede reichen aus, um die Flüssigkeit durch Verbindungsleitungen 17 von einer Entspannungsstufe zur nächsten anzuheben. Auf diese Ueise wird die Flüssigkeit, wenn sie durch die Entspannung abkühlt, im Gehäuse 2 nach oben befördert, wobei ihr Dampf an den Stellen abgegeben wird, an denen er kondensiert werden soll. Der oberste Flash-Verdampfer 18 gifct Dampf an die oberste Kondensationskammer ab, wo er zum Erwärmen des kältesten Meerwassers an dessen Einlaufstelle in die Rohre dient. Die Flüssigkeit wird vorn obersten Flash-Verdampf er 18 dagegen über eine Leitung 19 zu einer Pumpe 20 abgezogen, von der sie dann entweder über eine Leitung 21 als Abfall weggeführt oder durch eine Leitung 22 teilweise wieder in den Kreislauf gegeben wird, wobei über eine Leitung 23 oder 24 Speisewasser zugeführt werden kann. Die Anordnung zur Zufuhr, Beseitigung und Rückführung ist in Fig. 1 nur schematisch dargestellt und dient sowohl zur Beseitigung der z.B. mittels des Dampfkessels 8 dem System zugeführten Nutzwärme als auch zum Absetzen der im Speisewasser befindlichen Verunreinigungen. Andere Einrichtungen zur Verbindung von Zu- und Abfuhr sowie zum Zurückwerfen von Verlustwärme sind bekannt und können ebenfalls eingesetzt werden.This is caused by the rotation of the liquid in each flash evaporator generated, striving away from the center point and the steam pressure differences resulting from the cooling during relaxation are sufficient to raise the liquid through connecting lines 17 from one expansion stage to the next. To this If the liquid cools down as a result of relaxation, it becomes conveyed up in the housing 2, with their steam to the Places where it is to be condensed. The uppermost flash evaporator 18 sends steam to the uppermost condensation chamber from where it is used to heat the coldest sea water at its point of entry into the pipes. The liquid will front uppermost flash evaporator he 18, however, withdrawn via a line 19 to a pump 20, from which it then either via a Line 21 is carried away as waste or partially returned to the circuit through a line 22, via a line 23 or 24 feed water can be supplied. The arrangement for supply, disposal and return is in Fig. 1 only shown schematically and serves both to remove the useful heat supplied to the system by means of the steam boiler 8, for example as well as for settling the impurities in the feed water. Other facilities for the connection of supply and discharge as well as for throwing back lost heat are known and can also be used.

Der aus den Flash-Verdampfern nach Fig. 1 entweichende Dampf wird an den Rohren 1 kondensiert und das dabei entstehende Kondensat kann gesammelt werden. Der Wärmeinhalt des Kondensats kann zurückgewonnen werden, indem das Kondensat nacheinander in den darüber liegenden Kondensationskammern mit geringerem Druck entspannt wird. Hierzu werden am einfachsten in jeder Kondensationskammer 4 Abzugsgase zum Anheben des angesammelten Kondensates in die nächste höhere Kondensationskammer verwendet, wozu beispielsweise Leitungen 25 vorgesehen sind, die dicht über dem Boden einer Kondensationskammer beginnen und über dem BodenThe vapor escaping from the flash evaporators according to FIG. 1 is condensed on the pipes 1 and the resulting condensate can be collected. The heat content of the condensate can be recovered by the condensate successively in the condensation chambers above with less Pressure is relaxed. The easiest way to do this is to use 4 exhaust gases in each condensation chamber to lift the accumulated Condensate used in the next higher condensation chamber, for which purpose, for example, lines 25 are provided that close above starting at the bottom of a condensation chamber and above the bottom

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

der nächst höheren Kondensationskammer enden. Die Leitungen 25 können in ihrem Durchmesser so dimensioniert sein oder mit solchen Öffnungen versehen werden, daß das gesamte Kondensat sowie das erwünschte Volumen an Abzugsgas aus einer Ko nd ensationskaniT mer in die nächste befördert wird. Alternativ können die Flash-Verdampfer auch in leicht abgeänderter Form dazu verwendet werden, das Kondensat zu sammeln und auf etwas direkterem Weg, unabhängig von strömenden Abzugsgasen, von einer Kondensationskammer in die nächste zu befördern. In jedem Fall wird das angesammelte Kondensat oder Destillat in gekühltem Zustand in der obersten Kondensationskammer gesammelt und von dort mittels einer Pumpe 27 durch eine Leitung 26 abgezogen. Auch das Abzugsgas wird in der obersten Kondensationskammer gesammelt, jedoch mittels einer Vakuumpumpe 29 durch eine Leitung 28 abgezogen. Wenn das zugeführte Wasser zeitweilig hart ist, kann der Abstrom der Vakuumpumpe 29 entsprechend der US-PS 3 494 836 durch eine Leitung 30 zum Sammelbecken 11 geleitet werden, um das in den Gasen befindliche CO₂ ganz oder teilweise mit dem zugeführten Wasser in Berührung zu bringen, wenn dieses in den Rohren 1 erwärmt wird, um Kesselsteinablagerungen zu vermeiden.end of the next higher condensation chamber. The diameter of the lines 25 can be dimensioned or they can be provided with openings such that the entire condensate and the desired volume of exhaust gas are conveyed from one condensation duct to the next. Alternatively, the flash evaporators can also be used in a slightly modified form to collect the condensate and convey it from one condensation chamber to the next in a somewhat more direct way, independent of the flow of exhaust gases. In any case, the accumulated condensate or distillate is collected in the cooled state in the uppermost condensation chamber and drawn off from there by means of a pump 27 through a line 26. The exhaust gas is also collected in the uppermost condensation chamber, but drawn off by means of a vacuum pump 29 through a line 28. If the supplied water is temporarily hard, the effluent from the vacuum pump 29 according to US Pat. No. 3,494,836 can be passed through a line 30 to the collecting basin 11 in order to bring _{all or part of the CO 2} in the gases into contact with the supplied water when this is heated in the pipes 1 in order to avoid scale deposits.

Fig. 2 und 3 zeigen Einzelheiten einer bevorzugten Ausführungsform eines Flash-Verdampfers 13 nach Fig. 1. Ein Flash-Verdampfer enthält ein ortsfestes, annähernd zylindrisches Gefäß 31, das am Boden bis auf wenigstens eine Einlaßleitung 32 für die zu entspannende Flüssigkeit und eine enge Paßdichtung oder Lagerung 33 für eine rotierende Welle 34 geschlosseü ist. Eine Ablenkscheibe 35 und Schaufeln 36 sind auf der Welle 34 befestigt und drehen sich mit ihr, wobei die Schaufeln 36 dazu dienen, die zu entspannende Flüssigkeit in Rotation zu versetzen und dadurch an die Außenwand des Gefäßes 31 zu drücken und eine Dampf/Flüssigkeits-Grenzfläche 37 zu bilden. Die Freigabe von Dampf erfolgt hauptsächlich an dieser Grenzfläche und der Dampf entweicht durch eine öffnung 38, durch die er in den Raum, in dem er verwendet werden soll, z.B. in eine Kondensationskammer 4 nach Fig. 1, geleitet werden kann. Nahe dem oberen Ende des Gefäßes 31 ist eine Scheideplatte 39 angeordnet, deren äußerer Rand mit der Innenwand des Gefäßes 31 einen Spalt bildet,FIGS. 2 and 3 show details of a preferred embodiment of a flash evaporator 13 according to FIG. 1. A flash evaporator contains a stationary, almost cylindrical vessel 31, which is at the bottom except for at least one inlet line 32 for the fluid to be expanded and a tight fitting seal or bearing 33 for a rotating shaft 34 is closed. One Deflector 35 and blades 36 are mounted on shaft 34 and rotate with it, the blades 36 serving to set the fluid to be expanded in rotation and thereby pressing against the outer wall of the vessel 31 and forming a vapor / liquid interface 37. The release of steam takes place mainly at this interface and the steam escapes through an opening 38 through which it enters the Room in which it is to be used, for example into a condensation chamber 4 according to fig. Near the top of the vessel 31 is a separating plate 39 is arranged, the outer Edge forms a gap with the inner wall of the vessel 31,

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durch den nur die Flüssigkeit entweichen kann, die dann in einem Raum 40 gesamnolt und durch vrenigstens eine Leitung 41 abgezogen und dem nachfolgenden Flash-Verdampfer zugeführt oder aus dem System entfernt vrird.through which only the liquid can escape, which is then collected in a space 40 and drawn off through at least one line 41 and fed to the subsequent flash evaporator or removed from the system.

Gemäß Fig. 3 wird die zum Übertragen der Flüssigkeit von einem in den nächsten Flash-Verdampfer benötigte Schicht durch die von der Mittelachse fortstrebende Flüssigkeitssäule im Gefäß 31 gebildet und diese Säule hängt von der Drehzahl, dem Durchmesser des Gefäßes 31 und der Tiefe der Flüssigkeitsschicht zwischen der Grenzfläche 37 und der Innenwand des Gefäßes 31 ab. Es kann nahezu jede Kombination dieser Variablen gewählt werden, um die zum Übertragen der Flüssigkeit von einem in den nächsten Flash-Verdampfer des Systems erwünschte Flüssigkeitssäule zu entwickeln. Die bei der Dimensionierung zu beachtenden Faktoren lassen sich leicht aus allgemeinen Prinzipien ableiten und brauchen daher nicht im einzelnen beschrieben werden. In Verbindung mit einer Flash-Verdampfungsanlage geringer Kapazität mit 28 Stufen entsprechend Fig. 1 hat sich beispielsweise ergeben, daß eine Gefäßgröße und eine Drehzahl, die eine etwa der dreißigfachen Schwerkraft entsprechende Fliehkraft entwickeln, zu einem sehr kompakten Flash-Verdampfer führen, der eine ausgezeichnete Trennung des Dampfes von der entspannten Flüssigkeit bewirkt und eine Flüssigkeitssäule liefert, die zur Übertragung der Flüssigkeit von einem in den nachfolgenden Flash-Verdampfer geeignet ist. Obwohl die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, darf - wenn eine nahezu ideale Dimensionierung des Flas h-Verdampfers angestrebt wird - die Tiefe der Grenzfläche 37 nicht so groß sein, daß die öffnung 38 für den Dampf während der Anlaufphase überflutet wird, wenn zwischen den Flash-Verdampfern noch keine Dampfdruckdifferenzen zur Verstärkung der entwickelten zentrifugalen Kräfte vorhanden sind, oder daß die Grenzfläche 37» wenn diese Druckdifferenzen aufgebaut werden, den äußeren Rand der Scheideplatte 39 erreicht, was ein Entweichen von Dampf in den nächsten Flash-Verdampfer zur Folge hätte« Diese beiden extremen Zustände lassen sich durch geeignete Wahl des Durchmessers des Gefäßes 31 und der Drehzahl sowie durch geeig-According to Fig. 3 is used to transfer the liquid from a in the next flash evaporator through the layer required A column of liquid in the vessel 31 that moves away from the central axis formed and this column depends on the speed, the diameter of the vessel 31 and the depth of the liquid layer between the Interface 37 and the inner wall of the vessel 31. It can almost Any combination of these variables can be chosen to be used to transfer the liquid from one to the next flash evaporator of the system to develop the desired column of liquid. The factors to be considered when dimensioning can be can be easily derived from general principles and therefore need not be described in detail. In conjunction with a Flash evaporation system of low capacity with 28 stages according to FIG. 1 has shown, for example, that a vessel size and a speed that will develop a centrifugal force equal to about thirty times the force of gravity at a very high rate lead compact flash evaporator, which causes an excellent separation of the vapor from the relaxed liquid and provides a column of liquid capable of transferring the liquid from one to the subsequent flash evaporator suitable is. Although the invention is not restricted to this, it may - if an almost ideal dimensioning of the Flas h evaporator The aim is to have the depth of the interface 37 not so great that the opening 38 for the steam during the start-up phase floods when between flash evaporators there are not yet any vapor pressure differences to reinforce the developed centrifugal forces, or that the interface When these pressure differences are built up, it reaches the outer edge of the separating plate 39, causing an escape of steam in the next flash evaporator would result in «This Both extreme states can be determined by a suitable choice of the diameter of the vessel 31 and the speed as well as by suitable

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nete Dimensionieruno dor von der Scheideplatte 39 gebildeten LiJcke und der Leitungen 41 unter Berücksichtigung des Druckabfalls der Flüssigkeit vermeiden, v/eitere Vorbessdrunr-jn umfassen die Ilinzufügung von DiCfusorcschaufein in den Raunen 40, um die rotierende Flüsslgkeitsbewogüng in eine Flüssigkeitssäule umzuwandeln, und die Anbringung von kleinen Vorsprüngen an den Spitzen der Schaufeln 36, die so angeordnet sind, daß sie durch die am äußeren Rand der Schcideplatbe 39 gebildete Lücke streifen und diese von Festkörpern freihalten, die sich in der sich entspannenden Flüssigkeit befinden können.Nete Dimensionieruno dor formed by the partition plate 39 LiJcke and the lines 41 taking into account the pressure drop Avoid the fluid; Ilin addition of DiCfusorcschaufein in the murmur 40 to the rotating To convert liquid movement into a column of liquid, and adding small protrusions to the tips the blades 36 which are arranged so that they brush through the gap formed on the outer edge of the Schcideplatbe 39 and keep them free of solids that may be in the relaxing liquid.

Innerhalb des Gefäßes 31 nach Fig. 2 kann nahezu jede Art von Schaufelrad verwendet werden, um der Flüssigkei fc die erforderliche Drehbewegung zu erteilen. Die in Fig. 4 und 6 dargestellten Schaufelräder eignen sich insbesondere in Verbindung mit schäumenden Flüssigkeiten. Sie besitzen Schaufeln 42, die derart gekrümmt sind, daß der freigegebene Dampf, um zu entweichen, mit einer Geschwindigkeit abwandern muß, dia größer als die Drehgeschwindigkeit ist, und daß die Anlaßfläche der Schaufeln- dazu neigt, die Wasserspritzer zu a aumeln. iJine Ablenkplatte 43 mit konvexer Form bzw. mit der Form eines umgekehrten Tellers gemäß Fig. 6 dient dazu, die Schaufeln 42 mit einer Welle 44 zu verbinden und die eintretende Flüssigkeit in Richtung der äußeren Ifc-.nd des Gefäßes 31 umzulenken, bevor irgendeine Trennung von Dampf und Flüssigkeit stattfinden kann. Bei Verwendung eines derartigen Schaufelrades in Verbindung mit einem Gefäß, das einen Durchmesser von 7 cm (2,8 Zoll) und eine Höhe von nur 4,2 cm (1,5 Zoll) aufweist, konnten bei einer Drehzahl von 1000 U.p.M. vier CFM Luft von 4 GEM schäumender Flüssigkeit (Reinigungsmittel/Wasser-Lösung) getrennt v/erden, was unter statischen Bedingungen mit einem Gefäß nicht erreicht v/erden kann, dessen Grundfläche zehnmal größer Ist.Within the vessel 31 according to FIG. 2, almost any type of Paddle wheel used to make the liquid fc the required Grant rotary motion. The paddle wheels shown in FIGS. 4 and 6 are particularly suitable in connection with foaming liquids. They have blades 42 which are curved in such a way that the released steam, in order to escape, must migrate at a speed dia greater than the speed of rotation is, and that the starting surface of the blades - to it tends to pause the splashes of water. iJine baffle 43 with convex shape or with the shape of an inverted plate according to FIG. 6 is used to connect the blades 42 to a shaft 44 and the incoming liquid in the direction of the outer Ifc-.nd of the vessel 31 before any separation of steam and liquid can take place. When using such a paddle wheel in connection with a vessel that has a diameter of 7 cm (2.8 inches) and a height of only 4.2 cm (1.5 inches), could at a speed of 1000 r.p.M. four CFM Air from 4 GEM foaming liquid (detergent / water solution) ground separately, which cannot be achieved under static conditions with a vessel whose base area is ten times is bigger.

Zur Erzielung der erfindungsgemäßen Dampf/Flüssigkeits-Trennung und Pumpwirkung können auch andere Ausführungsformen der Flash-Verdampfer vorgesehen werden» Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform rotieren sowohl Gefäße 45, um die erforderlichen zentrifugalen Säulen zu entwickeln, als auch Leitungen 46 zurTo achieve the vapor / liquid separation and pumping effect according to the invention, other embodiments of the flash evaporator can also be used In the embodiment shown in FIG. 7, both vessels 45 rotate about the required to develop centrifugal columns, as well as lines 46 to the

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Übertragung der Flüssigkeiten zwischen den Flash-Verdampfern. Bei dieser Ausführungsform brauchen vj-eder Schaufelräder noch durch die verschiedenen Fl ash-Verdampf er ragende /aitrieb swell en vorgesehen werden. Der Entspannungsraum innerhalb der Gefäße kann vollständig leer nein oder den Schaufeln 42 nach Fig. 4 und 6 ähnliche Schaufeln 47 enthalten, die eine bessere Trennung von Dampf und Flüssigkei L ermöglichen und in diesem Fall direkt an den Wanden der Gefäße befestigt sind. Zun Entweichen des Dampfes dienen hierbei öffnungen 3BA und Scheideplatten 39A. Die Gefäße v/erden auf einer gemeinsame]] ".ielle gedreht und sind zwecks Drehung auf den Zwischenwänden gemäß Fig. 1 ähnlichen Stützplatten 49 abgestützt. Da die Gefäße in geeigneten Öffnungen dieser Stützplatten 49 rotieren, sind sie gegen die letzteren durch geeignete O-Ringe 48 abgedichtet (Fig. 7). Fig. 8 zeigt insbesondere die relative Lage der Schaufeln 47, die ähnlich den Schaufeln 42 nach Fig. 4 und 6 sind. Außerdem zeigt Fig. S die relative Anordnung der öffnungen 38A für den Dampf mit Bezug auf die am äußeren Umfang angeordneten Leitungen 46 für die Übertragung der Flüssigkeit.Transfer of liquids between the flash evaporators. In this embodiment, every paddle wheel still needs due to the various flash vaporizers, it protrudes from the drive swell are provided. The relaxation space within the vessels may contain completely empty no or the blades 42 according to FIGS. 4 and 6 similar blades 47, which a better separation of steam and liquid and in this case are attached directly to the walls of the vessels. To escape the Openings 3BA and separating plates 39A are used for steam. the Vessels are rotated on a common]] ".ielle and are used for the purpose Rotation on the intermediate walls according to FIG. 1 similar support plates 49 supported. Since the vessels in suitable openings If these support plates 49 rotate, they are sealed against the latter by suitable O-rings 48 (FIG. 7). Fig. 8 shows in particular the relative position of the blades 47, which are similar to the blades 42 according to FIGS. In addition, Fig. S the relative arrangement of the openings 38A for the steam with respect to the conduits 46 arranged on the outer periphery for the transmission the liquid.

Die grundsätzlichen Vorteile des Flash-Verdampfers nach Fig. im Vergleich zu den Flash-Verdarapfem nach Fig. 1 bis 6 sind in der einfachen Konstruktion und der verringerten Leistungsaufnahme zu sehen, die sich aus dem Umstand ergibt, daß die Drehgeschwindigkeit der Flüssigkeit nicht in jedem Flash-Verdampfer neu aufgebaut werden braucht. Dagegen bereitet es Schwierigkeiten, zu vermeiden, daß in der Flüssigkeit suspendierte Festkörper nach außen an die Gefäßwände geschleudert v/erden, während im übrigen die Dichtungsringe 48 zwischen den Entspannungsstufen an größere Durchmesser und daher größere Oberflächengeschwindigkeiten angepaßt ,werden müssen.The basic advantages of the flash evaporator according to Fig. in comparison to the flash vaporizer according to FIGS. 1 to 6 in simple construction and reduced power consumption to see, which arises from the fact that the rotational speed of the liquid is not in every flash evaporator needs to be rebuilt. On the other hand, it is difficult to avoid being suspended in the liquid Solids are thrown outward against the vessel walls, while the rest of the sealing rings 48 between the relaxation stages larger diameters and therefore greater surface speeds must be adjusted.

Gemäß Fig. 9 werden in Anlagen, die anhand Fig. 1 und 5 nur schematisch beschrieben wurden, gestapelte Flash-Verdampfer verwendet, wobei eine Reihe von überlagerten Gefäßen A, B und X zur Aufnahme von Schaufelrädern vorgesehen ist. Die beim Gefäß BAccording to FIG. 9, in systems based on FIGS. 1 and 5 only described schematically, stacked flash evaporators used, with a number of superimposed vessels A, B and X provided to accommodate paddle wheels. The at vessel B

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gezeichnete gebrochene Linie soll anzeigen, daT eine beliebige Anzahl weiterer Gefäße (nach Fig. 1 z.P>. sechs) zwischenjeschaltet sein kann, die sämtlich dieselbe Konstruktion b ο sit ζ en. Jede·: Gefäß rait Ausnahme fe obersten Gefäßes A ist ein :1er Zwischenwand 3 entsprechendes Zw.ischenvaxidelement 75 zu^ordno c, des mittels eines Flansches '30 und einoG O-Riags 31 je^en die GefäHe abgedichtet ist.The broken line drawn should indicate that any Number of further vessels (e.g. six according to Fig. 1) interposed can be that all have the same construction. Every·: The receptacle except for the uppermost receptacle A is a: 1 partition 3 corresponding intermediate vaxid element 75 to ^ ordno c, the means a flange '30 and aoG O-Riags 31 each sealed the vessels is.

Das oberste Gefäß A besitzt im wesentlichen dieselbe Form wie die Gefäße 3 und X dor übrigen Flash-Verdampfer, dient jedoch hauptsächlich zur Hontage eines Antriebsmechanismus 35 und zum Abziehen von R.estflüssigkeit aus der Anlage mit Hilfe von Durchbrechungen 108, die in einen ringförmigen Raum zv/ischen einem äußeren Gehäuse 84 und einem nach unten ragenden Ringflansch münden, der mit einem Auslaßrohr 83 verbunden ist. Das Gefäß A ist außerdem nicht nur in seinem oberen Teil mit demselben O-Ring 81 wie die Gefäße B und X, sondern auch in seinem unteren Teil mit einem O-Ring 81' abgedichtet, um ein Ausströmen der Flüssigkeit in die Dampf aufnehmenden Kondensationskaramern zv/ischen den Zwischenwandelementen 75 zu verhindern.The uppermost vessel A has essentially the same shape as the vessels 3 and X on the rest of the flash evaporator, but is mainly used for mounting a drive mechanism 35 and for pulling it off of residual liquid from the system with the help of openings 108, which in an annular space zv / ischen an outer housing 84 and a downwardly extending annular flange open, which is connected to an outlet pipe 83. The vessel A is also not only in its upper part with the same O-ring 81 like the vessels B and X, but also in its lower part with an O-ring 81 'sealed to prevent the liquid from flowing out in the steam-absorbing condensation karamers between the partition elements 75.

Die im mittleren Teil der Anlage befindlichen Gefäße B und das unterste Gefäß C besitzen im wesentlichen dieselbe Form und weisen Einlaß- und Auslaßöffnungen für die Flüssigkeit auf, die außerhalb und konzentrisch zu einer Nabe bzw. Welle angeordnet sind, auf der die Schaufelräder rotieren. The vessels B in the central part of the system and the lowermost vessel C have essentially the same shape and have inlet and outlet openings for the liquid which are arranged outside and concentrically to a hub or shaft on which the paddle wheels rotate.

Alle Schaufelräder sitzen zwecks gleichzeitiger Drehung auf einem nach oben ragenden, kreisförmigen Flansch bzw. einer Buchse 79 (Fig. 9) auf, die mit der Bodenplatte 78 jedes zugehörigen Schaufeiradgehäu aus einem Stück bestehen kann. For the purpose of simultaneous rotation, all paddle wheels sit on an upwardly projecting, circular flange or a socket 79 (FIG. 9) , which can consist of one piece with the base plate 78 of each associated show fair.

Die Schaufelräder sind weiterhin so miteinander verbunden, daß sie gemeinsam gedreht werden können. Hierzu ist zunächst ein Gehäuse 85 für eine geeignete Treibriemenanordnung vorgesehen, das mittels Schrauben 88 mit einer Deckelplatte 77 des obersten Gehäuses A verschraubt ist. Zum Antrieb der Schaufelräder dientThe paddle wheels are still connected to one another so that they can be rotated together. First of all, a Housing 85 provided for a suitable drive belt arrangement, which by means of screws 88 with a cover plate 77 of the uppermost Housing A is screwed. Serves to drive the paddle wheels

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ein Antriebsrad 90, das mit einer Antriebswelle 91 verkeilt ist. Im Gehäuse 85 ist in Form einer vertikalen und radialen Drehmomentkombination eine Antifriktions anordnung 95 vorgesehen. Die Antriebswelle 91 weist an ihrem unteren Ende eine Innenbohrung, beispielsweise eine Sechskantbohrung, auf, die ein Verbindungsstück 97 entsprechender Größe aufnimmt, das beispielsweise ein Wellenstummel am oberen Ende einer Nabe 98 des ersten Schaufelrades 100 innerhalb des Gehäuses A ist. Die Nabe 98 ist innerhalb einer geeigneten Buchse 99 angeordnet, die durch einen Sprengring 102 in ihrer Lage gehalten ist. Die Wellen bzw. Buchsen 98 der übrigen Gefäße B und X sind in ähnlicher Weise gelagert, so daß durch Einsetzen jedes Verbindungsstücks 97 in eine Sechskantbohrung der darüber befindlichen Schaufelradnabe alle Schaufelräder zwecks gemeinsamer Drehung drehfest miteinander verbunden sind.a drive wheel 90 keyed to a drive shaft 91. In the housing 85 is in the form of a vertical and radial Torque combination an anti-friction arrangement 95 is provided. The drive shaft 91 has at its lower end a Inner bore, for example a hexagonal bore, which receives a connecting piece 97 of the corresponding size, the For example, a stub shaft at the upper end of a hub 98 of the first impeller 100 within the housing A is. the Hub 98 is disposed within a suitable bushing 99 which is held in place by a snap ring 102. the Shafts or sockets 98 of the other vessels B and X are similar Mounted so that by inserting each connector 97 into a hexagonal bore of the one above it Bucket wheel hub all the bucket wheels are non-rotatably connected to one another for the purpose of common rotation.

Entsprechend Fig. 9 wird die Flüssigkeit dem untersten Gefäß X durch die mit Pfeilen gekennzeichneten Einlaßöffnungen 105 (Fig. 10) zugeführt. Die Flüssigkeit steigt dann während des Betriebs stufenweise nach oben, wobei sie jeweils durch konzentrisch angebrachte Öffnungen 110, die in den Deckelplatten der Gefäße ausgebildet sind, in das nächsthöhere Gefäß gelangt. Aus dem obersten Gefäß A wird die Flüssigkeit durch die Durchbrechungen 108 und die Leitung 83 in Pfeilrichtung abgezogen. Die Gefäße B und X sind außerdem mit Öffnungen 115 zur Abgabe des Dampfes versehen, welche die Nabe 98 des jeweiligen Schaufelrades 100 umgeben. Die Öffnungen 115 lassen den Dampf jeweils in den Raum zwischen je zwei Zwischenwandelementen 75 entweichen. Aus Fig. 10 ist die relative Lage der Einlaßöffnungen 105 und der öffnung 115 eines Gefäßes B ersichtlich.According to FIG. 9, the liquid is the lowermost vessel X. through the inlet openings 105 (Fig. 10) marked with arrows. The liquid then rises during the Operation gradually upwards, each passing through concentrically mounted openings 110 in the top panels the vessels are formed, reaches the next higher vessel. The liquid flows out of the top vessel A through the openings 108 and the line 83 withdrawn in the direction of the arrow. Vessels B and X are also provided with openings 115 for dispensing of the steam, which surround the hub 98 of the respective impeller 100. The openings 115 let the steam in, respectively escape into the space between two intermediate wall elements 75. From Fig. 10 is the relative position of the inlet ports 105 and the opening 115 of a vessel B can be seen.

Das unterste Gefäß X enthält auch das unterste Schaufelrad (Fig. 9), das in diesem Fall ebenfalls auf einer nach oben ragenden Buchse aufsitzt, jedoch mit der Bodenplatte des Gefäßes X durch eine Schraube 125 fest verbunden ist, die in die Nabe 98 des untersten Schaufelrades 100 geschraubt ist.The lowest container X also contains the lowest paddle wheel (Fig. 9), which in this case also rests on an upwardly protruding socket, but with the bottom plate of the vessel X through a Screw 125 is firmly connected, which is screwed into the hub 98 of the lowermost paddle wheel 100.

In Fig. 10 ist der Dampf strom durch die Öffnung 115 durch Pfeile gekennzeichnet. Die durch die Einlaßöffnungen 105 eintretendeIn Fig. 10, the steam flow through the opening 115 is indicated by arrows marked. The one entering through inlet ports 105

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Flüssigkeit strömt an einer Scheideplatte 116 (Fig. 9) zu den Öffnungen 110, die die Form von kurzen Rohren haben. Außerdem sind in Fig. 10 und 11 gewisse Kanäle 117 in der Deckelplatte dargestellt, die dazu dienen, die von den Schaufelrädern bewegte Flüssigkeit leichter in die Öffnungen 110 zu treiben und aus vier konvergierenden, durch Wände 118 in der Deckelplatte gebildeten Kanälen 117 bestehen. Die Kanäle 117 wirken somit gewissermaßen als Trichter, die die geschleuderte Flüssigkeit in die Öffnungen 110 treiben. Die radialen äußeren Enden der Wände 118 enden in unmittelbarer Nähe der Innenwände der Gefäße und bilden dort Rinnen 119, in denen Schaber 125 gleiten, die an den Enden von Schaufeln 120 der Schaufelräder 100 angebracht sind (Fig.13 und 14). Die Schaber 125 haben die Aufgabe, Ablagerungen von festen Materialien zu entfernen, die sich in diesem Bereich beim Dauerbetrieb absetzen könnten.Liquid flows at a separating plate 116 (FIG. 9) to the openings 110, which are in the form of short tubes. aside from that In Fig. 10 and 11 certain channels 117 are shown in the cover plate, which serve to move the paddle wheels Liquid easier to force into the openings 110 and of four converging, formed by walls 118 in the top plate Channels 117 exist. The channels 117 thus act to a certain extent as a funnel that the thrown liquid into the Drive openings 110. The radial outer ends of the walls 118 terminate in close proximity to the inner walls of the vessels and form there grooves 119 in which scrapers 125 slide, which are attached to the ends of blades 120 of the paddle wheels 100 (Fig. 13 and 14). The task of the scrapers 125 is to remove deposits from solid materials that are in this area during continuous operation could drop.

Fig. 13 und 14 zeigen die spezielle Ausbildung der Schaufelräder 100 in Draufsichten von oben bzw. unten. Eine konvexe bzw. halbkugelförmige Ablenkscheibe 122 bildet die Grenze zwischen oberen und unteren Abschnitten der Schaufeln 120. Gemäß Fig. 13 ist zwischen den oberen Abschnitten der Schaufeln 120 jeweils ein Zwischenraum 123 vorgesehen, der eine Öffnung zum Durchtritt des durch einen Pfeil gekennzeichneten Dampfes darstellt.Die Form der Schaufeln in vertikal er Richtung ist im wesentlichen Überall gleich, wobei jedoch gemäß Fig. 14 die inneren Enden der Schaufeln zu einem geschlossenen Ringflansch 124 verlängert sind, der drehbar auf der zugehörigen nach oben ragenden Buchse 79 gelagert ist. Hierdurch sind die Schaufeln 120 an ihrem unteren, mittleren Ende abgedichtet, so daß das Flüssigkeit/Dampf-Gemisch unterhalb der Ablenkplatte 122 zunächst nach außen und dann über deren äußeren Rand nach oben gegen die Gefäßwand strömt, an der sich eine dünne Flüssigkeitsschicht ausbildet.13 and 14 show the special design of the paddle wheels 100 in plan views from above and below, respectively. A convex or hemispherical baffle 122 forms the boundary between upper and lower sections of the blades 120. According to FIG. 13, there is a space between the upper sections of the blades 120 in each case 123 is provided, which represents an opening for the passage of the steam indicated by an arrow. The shape of the blades in the vertical he direction is essentially the same everywhere, but according to FIG. 14 the inner ends of the blades are extended to form a closed annular flange 124 which can rotate on the associated upwardly protruding bush 79 is mounted. As a result, the blades 120 are sealed at their lower, middle end, so that the liquid / vapor mixture below the baffle 122 first outwards and then over its outer edge flows upwards against the vessel wall, on which a thin layer of liquid is formed.

Obgleich der Grundgedanke der Erfindung darin besteht, einen Flash-Verdampfer zu schaffen, der die verdampfende und sich entspannende Flüssigkeit unter kontrollierten Bedingungen auf höher liegende Niveaus befördern kann, weist die Erfindung noch weitere vorteilhafte Merkmale auf. Eine^ Jleser Merkmale besteht darin, daß dasAlthough the basic idea of the invention is a flash evaporator to create the evaporating and relaxing liquid under controlled conditions on higher lying Can convey levels, the invention has further advantageous features. One of the characteristics of the reader is that the

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von den Flash-Verdampfern eingenommene Volumen nur eine kleinen Teil (etwa 10 bis 20 %) des von konventionellen Flash-Verdampfern benötigten Volumens ausmacht. Dies ist hauptsächlich eine Folge der wesentlich verringerten,durch die Entwicklung einer zentrifugalen Flüssigkeitssäule ermöglichten Tiefe der in den Flash-Verdampfern befindlichen Flüssigkeit und des wesentlich geringeren Raumbedarfs über der Flüssigkeit bei der Trennung von Flüssigkeit und Dampf. Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal besteht darin, daß die auf die Flüssigkeit wirkende Zentrifugalkraft wesentlich größer als die Schwerkraft ist. Dies ermöglicht sogar die Verwendung von Flash-Verdampfern in horizontaler Anordnung und macht die Flash-Verdampfer unempfindlich gegen zusätzliche Bewegungen, wie sie beispielsweise auf Schiffen auftreten könnten. Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Flash-Verdampfer eine Verdampfung in größerer Nähe der Gleichgewichtstemperatur des Dampfraumes ermöglichen. Bei konventionellen Flash-Verdampfern für die mehrstufige Entspannungsverdampfung beträgt die Flüssigkeitstiefe dreißig Zentimenter (1 Fuß) und mehr, so daß die Druckzunahme innerhalb der Flüssigkeit die nahe dem Boden befindliche Flüssigkeitsschicht daran hindert, bei dem im Dampfraum befindlichen Druck zu verdampfen. Beim erfindungsgemäßen Flash-Verdampfer wird dagegen zwar der wirksame hydrostatische Druck durch die Zentrifugalkraft noch vergößert, doch ist die Tiefe der Flüssigkeit normalerweise so gering, daß sich die Flüssigkeit an der Gefäßwand auf einem wesentlich niederigeren Druck als eine Flüssigkeit am Boden eines normalen Flash-Verdampfers befindet. Außerdem bewirken die Schaufeln, falls sie verwendet werden, eine starke Turbulenz, die es ermöglicht, daß alle Teile der Flüssigkeit wiederholt dem geringsten Druck an der Flüssigkeitsoberfläche ausgesetzt werden, wodurch ebenfalls ein besseres Gleichgewicht sichergestellt wird.The volume occupied by the flash evaporators is only a small part (about 10 to 20 %) of the volume required by conventional flash evaporators. This is mainly a consequence of the substantially reduced depth of the liquid in the flash evaporators made possible by the development of a centrifugal liquid column and the substantially smaller space requirement above the liquid when separating liquid and vapor. Another advantageous feature is that the centrifugal force acting on the liquid is substantially greater than the force of gravity. This even enables the use of flash evaporators in a horizontal arrangement and makes the flash evaporators insensitive to additional movements such as those that could occur on ships, for example. Another advantageous feature of the invention can be seen in the fact that the flash evaporators allow evaporation in greater proximity to the equilibrium temperature of the vapor space. In conventional flash evaporators for multi-stage flash evaporation, the liquid depth is thirty centimeters (1 foot) and more, so the increase in pressure within the liquid prevents the liquid layer near the bottom from evaporating at the pressure in the vapor space. In the flash evaporator according to the invention, on the other hand, the effective hydrostatic pressure is increased by the centrifugal force, but the depth of the liquid is normally so small that the liquid on the vessel wall is at a much lower pressure than a liquid at the bottom of a normal flash evaporator is located. In addition, the blades, if used, create a great deal of turbulence which enables all parts of the liquid to be repeatedly subjected to the slightest pressure on the liquid surface, which also ensures a better balance.

Außer der mehrstufigen Entspannungsverdampf ung gibt es zahlreiche. weitere Anwerlungsfälle für die erfindungsgemäßen Flash-Verdampf er. Ein Beispiel hierfür stellt die mehrstufige Eindampfung der in Zellstoff werken anfallenden Kochlaugen zwecks Verdickung dar. Bei dieser Art Verdampfung wird die verdickte Ablauge heiß von der auf höchster Temperatur befindlichen Stufe abgegeben. Ihr Wärmeinhalt kann durch Verdampfung auf tiefere Temperaturen wiedergewonnen werden«In addition to the multi-stage flash evaporation, there are numerous. further cases of application for the flash evaporator according to the invention. An example of this is the multi-stage evaporation of the cooking liquor produced in pulp works for the purpose of thickening With this type of evaporation, the thickened waste liquor is released hot from the level which is at the highest temperature. Your heat content can be recovered by evaporation to lower temperatures «

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Hierzu werden bisher konventionelle ortsfeste Flash-Verdampfer verwendet, doch ermöglichen diese nur die Wiedergewinnung eines kleinen Teils des Wärmeinhaltes aufgrund des Umstandes, daß die Ablauge viskos ist und stark schäumt, so daQiiur wenige Verdampferstufen hintereinandergeschaltet werden können. Mit den erfindungsgemäßen Flash-Verdampfern, die weit weniger Raumtenötigen und ausserdem eine leichtere Kontrolle des Schaums ermöglichen, kann die Ablauge dagegen in einer Vielzahl von Stufen verdampft und dadurch die Wärme zu einem weit größeren Teil wiedergewonnen werden.To date, conventional fixed flash evaporators have been used for this purpose, but these only allow a small part of the heat content to be recovered due to the fact that the waste liquor is viscous and foams strongly, so that only a few evaporator stages can be connected in series. With the flash evaporators according to the invention, which require far less space and also allow easier control of the foam, the waste liquor, on the other hand, can be evaporated in a number of stages and the heat can thereby be recovered to a far greater extent.

Ein anderes Anwendungsbeispiel für die erfindungsgemäßen Flash-Verdampfer ist die direkte Kontakterwärmung einer anderen Flüssigkeit, die nur im Kontakt mit dem kondensierenden Dampf erwärmt werden kann oder darf. Als Beispiel hierfür sei die mehrstufige Erwärmung einer Kesselstein bildenden Flüssigkeit erwähnt, die in einem normalen Wärmeaustauscher mit metallischen Heizflächen nicht erwärmt werden kann.Another application example for the flash evaporator according to the invention is the direct contact heating of another liquid that only heats in contact with the condensing vapor can or may be. An example of this is the multi-stage heating of a scale-forming liquid, which is described in a normal heat exchanger with metallic heating surfaces cannot be heated.

Fig. 5 zeigt schematisch die Anwendung der erfindungsgemäßen Flash-Verdampfer zum Erhitzen einer mit CaSO. gesättigten Flüssigkeit, was vor der Einführung der Flüssigkeit in einen mit Keimen versehenen Verdampfer zwecks weiterer Konzentration oder zur Beseitigung des CaSO^-Gehaltes durch thermische Ausfällung erforderlich sein kann und die Umwandlung eines hauptsächlich CaSO^ als Verunreinigung enthaltende¹¹ Wassersin Trinkwasser oder für andere Zwecke geeignetes Wasser ermöglicht, weil mit CaS(K gesättigtes Wasser bei Zimmertemperatur etwa 2000 Teile CaSO^ pro eine Million Teile Wasser und damit wesentlich mehr als die normalerweise für Trinkwasser zugelassenen 500 Teile aller gelösten Festkörperbestandteile pro eine Million Teile Wasser enthält, während es bei Erwärmung auf etwa 145°C (etwa 300⁰F) im Sättigungszustand nur etwa 200 Teile CaSO. auf eine Million Teile enthält. Gemäß Fig. 5 wird das durch eine Leitung 50 zugeführte Wasser in einer Vielzahl von Stufen durch direkten Koriakt mit durch Leitungen 52 zugeführtem, stufenweise auf höherer Temperatur und höherem Druck befindlichem Dampf erhitzt. Die Überführung der Flüssigkeit zwischen den Stufen kann mit Hilfe konventioneller Pumpen, auf hydrostatischem Wege oder gemäß Fig. 5 mit Hilfe von Flügelrädern 53 erfolgen, die sich in Kammern 54 drehen,Fig. 5 shows schematically the use of the flash evaporator according to the invention for heating a with CaSO. , which may be required prior to the introduction of the liquid into a container provided with germs evaporator for further concentration or to eliminate the CaSO ^ -content by thermal precipitation of saturated liquid and the conversion of a mainly CaSO ^ containing as impurities ¹¹ Wassersin potable or suitable for other purposes Water makes it possible because water saturated with CaS (K at room temperature contains about 2000 parts of CaSO ^ per million parts of water and thus significantly more than the 500 parts of all dissolved solid matter per one million parts of water normally permitted for drinking water, whereas when heated to about 145 ° C (300 ⁰ F) in the saturation state, only about 200 parts CaSO contains. per million parts. in FIG. 5 is supplied through a line 50 water in a plurality of stages by direct Koriakt with supplied through lines 52, stepwise at a higher temperature and higher pressure Steam heated. The transfer of the liquid between the stages can take place with the aid of conventional pumps, by hydrostatic means or, according to FIG. 5, with the aid of impellers 53 which rotate in chambers 54,

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die an einer Seite nach oben und an einer anderen Seite nach unten hin geöffnet und zwecks Übergang der Flüssigkeit von einer Stufe zur nächsten· Stufe zum Eintritt der Flüssigkeit eine Öffnung 55 und zum Austritt der Flüssigkeit eine Öffnung 56 aufweisen. Die "leere"Seite des Flügelrades, die von der Öffnung 56 zur Öffnung 55 zurückkehrt, füllt sich mit Dampf von einer Stufe mit höherem Druck und übsführt diesen zur nächsten, auf geringerem Druck befindlidien Stufe und wirkt so als Lüfter für die nicht kondensierbaren Gase jeder Stufe. Die angesammelten Gase werden schließlich mittels einer Vakuumpumpe 58 durch eine Leitung 57 abgezogen. Alle Flügelräder können mittels einer gemeinsamen Welle 59 durch einen Motor 60 angetrieben werden, wobei nur ein Motor 60 mit geringer Leistung erforderlich ist, weil die zur Überführung der Flüssigkeit von einer Stufe geringen Drucks zu einer Stufe höhen Drucks benötigte Energie hauptsächlich aus der Überführung von Gasen und Dampf von Stufen mit höherem Druck zu Sufen mit niedrigerem Druck abgeleitet wird. Obgleich die Flüssigkeit beim Erhitzen mit CaSO^ übersättigt wird, steht zum Absetzen von CaSO^ nur wenig Zeit und wenig Fläche zur Verfügung. Ablenkplatten 61 in den Kondensationsräumen, die dazu dienen, den Flüssigkeitsstrom auseinanderzureißen und mehr Kontaktfläche zwischen Flüssigkeit und Dampf zu schaffen , können mit Bastomeren beschichtet sein oder aus einem flexiblen Metall bestehen, um eine Ansammlung von CaSO^ zu verhindern. Die Flügelräder 53 und das Gehäuse können in ähnlicher Weise behandelt sein. Um zu vermeiden, daß sich festes CaSO^ am Boden der Kondensationskammern ansammelt, kann die Welle 59 mit Hilfe von Antriebsketten im Bedarfsfall auch mit Brechmessern 62 verbunden werden.which open on one side upwards and on the other side downwards and for the purpose of passage of the liquid from one stage to the next stage for the entry of the liquid an opening 55 and an opening 56 for the exit of the liquid. The "empty" side of the impeller, by the opening 56 returns to opening 55, fills with steam from one stage with higher pressure and transfers this to the next, at lower pressure Pressure is located and acts as a fan for the non-condensable gases of any stage. The accumulated gases are finally conveyed by means of a vacuum pump 58 through a conduit 57 deducted. All impellers can be driven by a motor 60 by means of a common shaft 59, whereby only a low power motor 60 is required because it is necessary to transfer the liquid from a low pressure stage Energy required for a higher pressure stage mainly from the transfer of gases and steam from higher pressure stages is derived to lower pressure levels. Although the Liquid becomes oversaturated with CaSO ^ when heated, stands for Settling CaSO ^ only little time and little space available. Deflection plates 61 in the condensation spaces, which serve to tear apart the flow of liquid and provide more contact area To create between liquid and vapor can be done with bastomeres be coated or consist of a flexible metal to prevent the accumulation of CaSO ^. The impellers 53 and the housing can be treated in a similar manner. To avoid that solid CaSO ^ on the bottom of the condensation chambers accumulates, the shaft 59 can with the help of drive chains if necessary can also be connected to breaker knives 62.

Nach dem Ausströmen aus der letzten Kontaktheizstufe 63 wird die auf einer Temperatur von etwa 145° C (300⁰F) befindliche Flüssigkeit einem Kristallisator 64 zugeführt, der wasserfreie CaSO^-Keime enthält, welche die EntÜbersättigung des eintretenden heißen Wassers begünstigen. Das sich im Kristallisator 64 ansammelnde CaSO^ kann mittels einer Leitung 65 entfernt werden. Die Zufuhr von Nutzwärme zum System, die zum Herstellen der thermischen Antriebskraft für den Betrieb des Vorwärmsystems erforderlich ist, kann durch dem Heizer 66 des Kristallisators zugeführten Dampf oder durch Zufuhr von Zusatzdampf anstelle/Surch Verdampfung gebildeten Dampf zur untersten Kontaktheizstufe 63 zugeftlgt werden. DasAfter flowing out of the last Kontaktheizstufe 63, the liquid to a crystallizer 64 located at a temperature of about 145 ° C (300 ⁰ F) is fed, the anhydrous CaSO ^ nuclei contains that favor the EntÜbersättigung of the incoming hot water. The CaSO ^ accumulating in the crystallizer 64 can be removed by means of a line 65. The supply of useful heat to the system, which is required to produce the thermal driving force for the operation of the preheating system, can be supplied to the lowest contact heating stage 63 by the steam supplied to the heater 66 of the crystallizer or by supplying additional steam instead of steam formed by evaporation. That

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heiße Wasser wird, wenn es sich mit den Keimen im Gleichgewicht befindet, vorzugsweise mittels eines im Kristallisator 64 angeordneten Klärgerätes 67 von den Feststoffen befreit und dann einer Kette von erfindungsgemaßen Flash-Verdampfern 68 zugeführt, die dazu djenen, Dampf durch Leitungen 52 in die Kontaktheizstufen einzugeben. Die von dem obersten Flash-Verdampfer durchgelassene Flüssigkeit wird durch eine Leitung 69 als von der Anlage hergestelltes gereinigtes Wasser abgezogen.hot water, when it is in equilibrium with the germs, is preferably supplied by means of one located in the crystallizer 64 Clarifier 67 freed from the solids and then fed to a chain of inventive flash evaporators 68, which to input steam through lines 52 into the contact heating stages. The liquid passed from the uppermost flash evaporator is identified by a line 69 as being produced by the plant Purified water withdrawn.

Die Vorteile der erfindungsgemaßen Flash-Verdampfer in dieser Anlage sind im wesentlichen dieselben wie in Verbindung mit der mehrstufigen, mit einem fallenden Flüssigkeitsfilm arbeitenden Entspannungsverdampfungsanlage. Ein Vorteil der zuletzt beschriebenen Gesamtanlage -■ «steht außerdem darin, daß man/aus dem zugeführten Wasser mit weniger als einem Viertel des Wärmeverbrauchs im Vergleich zu einer herkömmlichen Entspannungsverdampfungsanlage herstellen kann, die im übrigen wegen der Kesselsteinprobleme in keine Fall angewendet werden könnte. Bei der beschriebenen Anlage sind nur dreizehn Stufen erforderlich, um einen Wirkungsgrad von 40 zu erzielen, was einem Wärmeverbrauch von nur 13,9 kcal pro Kilogramm hergestelltes Wasser (25 B.T.U. pro 454 g hergestelltes Wasser) entspricht. Derartige Anlagen eignen sich daher nicht nur zur Herstellung von Trinkwasser, sondern auch zur Entfernung von CaSO^ aus Wasser, das beispielsweise in Kühltürmen ron Kraftwerken zu Kühlzwecken verwendet werden soll.The advantages of the inventive flash evaporator in this system are essentially the same as in connection with the multi-stage expansion evaporation system operating with a falling liquid film. An advantage of the last-described overall system - ■ «is also that you / from the supplied water with less than a quarter of the heat consumption compared to a conventional flash evaporation system, the rest could not be used in any case because of the scale problems. In the system described, only thirteen stages are required, to achieve an efficiency of 40, which is a heat consumption of only 13.9 kcal per kilogram of water produced (25 B.T.U. per 454 g produced water). Such systems are therefore not only suitable for the production of drinking water, but also to remove CaSO ^ from water, for example in cooling towers ron power plants are to be used for cooling purposes.

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Claims

1) Multi-stage flash evaporation system for liquids, which has at least one condensation chamber formed by partition walls and at least one expansion (flash) evaporator, characterized in that the flash evaporator (13) is a contains cylindrical vessel (31, 45, A, B, X) which is used to displace the liquid against the vessel wall for the purpose of forming a vapor / liquid interface (37) is either connected to its own rotary drive or in its interior with a drive (15,85) connected, rotatable paddle wheel (100) and in its bottom with at least one inlet opening (32, 105) for the liquid to be expanded, near its upper end at least one alone allowing the escape of liquid Divider plate (39, 39A, 116) with a smaller diameter compared to the inner diameter of the vessel (31, 45, A.B, X) and near its axis of rotation or the axis of rotation of the paddle wheel (100) can be connected to at least one with the condensation chamber (4) Steam outlet port (38, 38A, 115) is provided.

2) expansion evaporation system according to claim 1, characterized in that that the rotatable vessel (45) is rotatably mounted in an intermediate wall (47) by means of sealing means (48).

3) expansion evaporation system according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the vessel (45) is provided with blades (47) on its inner wall.

4) expansion evaporation system according to claim 1, characterized in that the vessel provided with a paddle wheel (100) is fixed in place and mounted in an intermediate wall (3, 75) ^{by means of sealing means (80, 81, 81!).}

5) expansion evaporation system according to claim 4 _9, characterized in that below the blades (36, 42, 120) a deflector (35, 43, 122) is provided for the entering liquid _o

6) expansion evaporation system according to one of claims 1 to 5, characterized in that several flash evaporators (13) are coaxial

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arranged one above the other and connected to a common drive are.

7) expansion evaporation system according to claim 4 or 5, characterized characterized in that several flash evaporators (13) coaxially one above the other are arranged and the paddle wheels (100) are mounted on a common drive shaft (14,34,44,91).

8) expansion evaporation system according to claim 6 or 7 that the lowest flash evaporator (13) for supplying the liquid and the uppermost flash evaporator (18) for drawing off the liquid from the Plant is provided.

9) expansion evaporation system according to one of claims 1 to 8 for cleaning impure liquids, characterized by a vertically arranged flash tower with a number of partition walls (3,47,75), which form a number of condensation chambers (4), and with a storage basin (5) arranged at the top for the impure liquid and a collecting basin (11) arranged below, through at least a pipe (1) protruding vertically through the partition walls (3, 47, 75) and connecting the storage basin (5) and the collecting basin (11) for the purpose of passing the impure liquid through a number of vertically arranged flash evaporators (13), each in a partition are stored sealed, the liquid in the collecting basin (11) to the lowermost flash evaporator and then can be fed to the uppermost flash evaporator (18) through the additional flash evaporator located above it and the from each Flash evaporator escaping vapors for the purpose of condensation can each be supplied to an associated condensation chamber (4), and through a Device (26, 27) for drawing off the condensate as a purified liquid.

10) Entspa / nnungsverdampf ungsanlage according to one of claims 1 to 9, characterized in that in each partition (3, 47, 75) with the exception of the lowermost partition, a vertically arranged line (25) is used for exhaust gas, which extends from one condensation chamber (4) to the next condensation chamber (4) and

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through which the flue gas to draw off the condensate from the lowest and then one after the other from all the condensation chambers (4) above it to the top condensation chamber flows.

11) expansion evaporation system according to claim 9 or 10, characterized in that the storage basin (5) is connected to a supply device (22,24) for the impure water.

12) expansion evaporation system according to one of the claims

9 to 11, characterized in that a heating device (8,9,10) connected to the lowest condensation chamber (7) is provided.

13) Method for multi-stage flash evaporation using a flash evaporation system according to one of the Claims 1 to 12, in which, in successive stages, a preheated liquid is more and more relaxed and thereby Steam is generated at ever lower temperatures, characterized in that the preheated liquid in the flash evaporator introduced and in this a pressure below the boiling pressure of the liquid is maintained, that the liquid is subjected to such a great centrifugal force that it clings to the outer walls of the flash evaporator collects that the vapor formed in this way by reducing the pressure is drawn off near the axis of the flash evaporator, that the Liquid collected on the walls is drawn off through constrictions formed by the separating plate, into a second flash evaporator it is introduced and in this again relaxed or evaporated at a lower pressure that the steam also from the second flash evaporator is withdrawn, etc., and that the vapors withdrawn from both flash evaporators are condensed and the resulting condensates are collected.

14) Method according to claim 13, characterized in that the liquid is preheated while it is due to its gravity flows down as a film on one side wall of a heating surface, the other side wall is heated by condensation of the steam, which is gradually increasing in pressure

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is, the liquid collected at the bottom of the heating surface and from there successively through several coaxially one above the other arranged flash evaporator, each with a rotating paddle wheel is passed by 'from a flash evaporator through the gaps left free by the separating plates to the next Flash evaporator is withdrawn, furthermore the steam on the other side wall of the heating surface is condensed by being close to the axis of rotation of the paddle wheels, step by step is withdrawn as the temperature decreases and is brought into contact with this side wall, and the condensate is collected and is removed.

15) The method according to claim 13 or 14, characterized in that i.aß the fully relaxed, but not evaporated residual liquid collected in the top flash evaporator and removed from this will.

16) The method according to any one of claims 13 to 16, characterized gekennzeinnet, that the residual liquid is at least partially fed back to one side wall of the heating surface.

17) Method according to one of claims 13 to 16 for contact heating a first liquid by means of that obtained by stepwise relaxation evaporation of a second liquid Steam, characterized in that the liquid is passed through a number of direct contact heating stages and in them Condensation of vapors located at increasingly higher temperatures is heated that these vapors by flash evaporation the second liquid are generated in stages, while the second liquid by a number of coaxially arranged one above the other cylindrical flash evaporators, each rising Flash Vejpdampfer about the same level as that of it steam receiving contact heating stage is arranged, and that the heated first liquid from the lowermost contact heating stage and the second Liquid is withdrawn from the top flash evaporator.

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