DE3501505A1 - Apparatus for treating seawater or brackish water by evaporation of the raw water on heated surfaces and subsequent condensation of the trapped vapour - Google Patents
Apparatus for treating seawater or brackish water by evaporation of the raw water on heated surfaces and subsequent condensation of the trapped vapourInfo
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Abstract
Description
Vorrichtung zur Meerwasseraufbereitung Device for sea water treatment
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Meer- oder Brackwasser durch Verdampfen des Rohwassers auf erwärmten Oberflächen und anschließende Kondensation des aufgefangenen Brüdens.The invention relates to a device for processing sea or brackish water by evaporation of the raw water on heated surfaces and then Condensation of the captured vapors.
Anlagen zur Meerwasserentsalzung sind in unterschiedlichen Konstruktionen allgemein bekannt. Bei praktisch allen wird das der Anlage zugeführte Rohwasser nicht vollständig, sondern nur zum geringen Teil zur Gewinnung von Frischwasser verdampft und dann als leicht eingedicktes Rohwasser wieder zurückgeführt. Dadurch ist die ständige Umwälzung eines Vielfachen der gewonnenen Frischwassermenge erforderlich. Derartige Anlagen sind beispielsweise in den Druckschriften DE-AS 1 052 950, DE-AS 1 200 218, DE-AS 15 17 492 sowie DE-OS 28 29 903 beschrieben. Da aber auch bei Rückführung des leicht eingedickten Rohwassers Verkrustungen in den Anlagen nicht zu vermeiden sind, müssen sie in verhältnismäßig geringen Abständen zur Entfernung der Verkrustungen außer Betrieb gesetzt werden.Systems for seawater desalination come in different designs well known. In practically all of them, the raw water supplied to the system is used not completely, but only to a small extent for the extraction of fresh water evaporated and then returned as slightly thickened raw water. Through this the constant circulation of a multiple of the amount of fresh water obtained is required. Such systems are for example in the publications DE-AS 1 052 950, DE-AS 1 200 218, DE-AS 15 17 492 and DE-OS 28 29 903 described. But there also with repatriation of the slightly thickened raw water, it is impossible to avoid encrustations in the systems are, they have to be kept at relatively short intervals to remove the incrustations be taken out of service.
Danach liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Rohwasseraufbereitung zur Verfügung zu stellen, bei der das Wasser vollständig verdampft und eine kontinuierliche Beseitigung der anfallenden Salzablagerungen vorgenommen wird. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst, welche sich dadurch auszeichnet, daß ein mit einer Anzahl gleichmäßig auf seine Länge verteilter Verdunstungskörper besetztes Förderband von einem Tunnelofen und einer daran vorzugsweise unmittelbar anschließenden, mit einer Sprühanlage für das Rohwasser versehenen Brüdensammelhaube überdeckt wird, die Brüdensammelhaube über eine Brüdenleitung mit einem Kondensator verbunden ist, von welchem eine Kondensatleitung zum Verbraucher führt, die Sprühanlage über eine Rohwasserleitung mit Rohwasser versorgt wird, im Bereich des rückwärtigen Bandabschnitts Vorrichtungen zum Ablösen und darunter ein Salzsammler zum Auffangen des an den salzbeladenen Verdunstungskörpern anhaftenden Salzes vorgesehen sind. Das Rohwasser wird dabei vorteilhaft zunächst als Kühlwasser durch den als Kondensator dienenden Wärmetauscher geführt und dabei vorgewärmt, ehe es in der Brüdensammelhaube auf die vorher im Tunnelofen erhitzten Verdunstungskörper aufgesprüht wird. Die oben liegende Fläche des Förderbands kann dabei in einer im wesentlichen horizontalen Ebene liegen, das Band kann aber auch - besonders bei Nutzung der Sonnenenergie - in Förderrichtung ansteigen, wobei dann Tunnelofen und Brüdensammelhaube nur einen Teil des der Sonne zugewandten Bandtrums abdecken; der freibleibende Bandteil liegt dabei in Bandlaufrichtung vor dem Tunnelofen. Dabei soll der Anteil der Band fläche zwischen Umlenkrolle und Antriebstrommel, der vom Tunnelofen und der Brüdenhaube eingenommen wird, zusammen etwa 30% bis höchstens 70% betragen; die Bandoberfläche ist vorzugsweise schwarz.Accordingly, the invention is based on the object of a device to provide raw water treatment in which the water completely evaporates and a continuous removal of the accumulating salt deposits is made. This object is achieved by an apparatus of the type described at the outset Kind of solved, which is characterized by the fact that one with a number evenly Evaporation bodies distributed along its length occupied conveyor belt from a tunnel furnace and one that is preferably immediately connected to it, with a spray system for the raw water is covered with a vapor collection hood, the brother collecting hood is connected via a vapor line to a condenser, from which a condensate line The spray system leads to the consumer via a raw water pipe with raw water is supplied, devices for detachment in the area of the rear band section and underneath a salt collector to collect the salt-laden evaporation bodies adhering salt are provided. The raw water is advantageous initially passed as cooling water through the heat exchanger serving as a condenser and thereby preheated before it is heated in the exhaust collection hood to the one previously heated in the tunnel oven Evaporation body is sprayed on. The upper surface of the conveyor belt can lie in an essentially horizontal plane, but the tape can also - especially when using solar energy - increase in the conveying direction, whereby then Tunnel furnace and exhaust hood only part of the belt strand facing the sun cover; the remaining part of the belt lies in front of the tunnel furnace in the direction of belt travel. The proportion of the belt area between the deflection roller and the drive drum, that is consumed by the tunnel furnace and the vapor hood, together around 30% to a maximum 70%; the belt surface is preferably black.
Bei Verwendung der Vorrichtung in Gegenden mit starker Sonneneinstrahlung kann es vorteilhaft sein, die Bandsteigung kontinuierlich veränderbar zu machen, ggf. die gesamte Vorrichtung auf einen Drehkranz zu stellen und so die Möglichkeit zu schaffen, sie während der Sonneneinstrahlungszeit der Sonne so nachzuführen, daß der günstigste Einfallwinkel ständig erhalten bleibt. Als vorteilhaft erweist sich auch eine wärmedämmende Einkapselung der Vorrichtung, wobei dann aber zweckmäßig Wärmetauscher und Salzsammler außerhalb der Einkapselung bleiben. Der Teil der Abdeckung über dem der Sonneneinstrahlung zugänglichen Teil der Bandfläche sollte dabei jedoch für die Strahlung der Sonne möglichst gut durchlässig sein.When using the device in areas with strong sunlight it can be advantageous to make the belt pitch continuously variable, possibly to put the entire device on a turntable and so the possibility to manage to track the sun during the solar irradiation time in such a way that that the most favorable angle of incidence is always maintained. Proves to be beneficial There is also a heat-insulating encapsulation of the device, but this is then expedient The heat exchanger and salt collector remain outside the encapsulation. The part of the cover however, over the part of the belt surface that is accessible to solar radiation for the radiation the sun should be as well permeable as possible.
Das der Temperatur des Tunnelofens ausgesetzte Förderband muß wärmebeständig sein. Es kann beispielsweise aus einem Metallband hoher Biegsamkeit, einem Metallgeflecht, einem Geflecht oder Gewebe aus Kohlenstoff- und/oder Aramidfasern, aber auch beispielsweise aus gelenkig miteinander verbundenen gleichlangen Metallplatten bestehn. Im letzteren Fall, aber auch bei Verwendung starrer Verdunstungskörper, haben Umlenkrolle und Antriebstrommel als Querschnitt ein regelmäßiges Polygon, dessen Seitenlänge einer Plattenlänge bzw. bei den biegsamen Bändern einer Verdunstungskörperteilung, d.h., einer Verdunstungskörperlänge zuzüglich eines Abstands zwischen benachbarten Verdunstungskörpern, entspricht.The conveyor belt exposed to the temperature of the tunnel furnace must be heat-resistant be. For example, it can be made of a metal band with high flexibility, a metal mesh, a mesh or fabric made of carbon and / or aramid fibers, but also, for example consist of articulated metal plates of equal length. In the latter Case, but also when using rigid evaporation bodies, have pulley and Drive drum as a cross-section is a regular polygon, the length of which is one side Plate length or, in the case of the flexible strips, of an evaporation body division, i.e., an evaporation body length plus a distance between adjacent evaporation bodies, is equivalent to.
Die Verdunstungskörper können elastisch verformbar und in ihrem Volumen vorübergehend verkleinerbar sein, indem sie beispielsweise aus einem Gewebe aus Metall-, Kohlenstoff- oder Aramidfasern gefertigt sind. Sie können auch als in sich nicht verformbare, aus parallelen Platten aus Blechen zusammengesetzte Blöcke ausgebildet sein, die eine große Oberfläche aufweisen. Die Oberflächen sind zweckmäßig mit einer Antihaftbeschichtung, beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen (PTFE), versehen. In einer besonderen Weiterbildungsform, beispielsweise für hohe Tunnelofentemperaturen und hohe Durchsätze können die einzelnen einen Verdunstungskörper bildenden Platten flache Hohlkörper sein, deren Hohlräume mit Wasser, Wärmeträgerölen wie beispielsweise "Diphyl", eine Mischung aus Biphenyl und Diphenyläther, oder einem bei den angewandten Ofentemperaturen geschmolzenen Salz wie beispielsweise Nitrit-Nitratgemische gefüllt sind.The evaporation bodies can be elastically deformable and in their volume can be temporarily reduced in size, for example by being made from a fabric Metal, carbon or aramid fibers are made. You can also as in yourself non-deformable blocks composed of parallel plates of sheet metal which have a large surface area. The surfaces are functional with a Non-stick coating, for example made of polytetrafluoroethylene (PTFE). In a special form of training, for example for high tunnel furnace temperatures and high throughputs can be achieved by the individual plates forming an evaporative body be flat hollow bodies, the cavities with water, heat transfer oils such as "Diphyl", a mixture of biphenyl and diphenyl ether, or one of the applied Oven temperatures filled with molten salt such as nitrite-nitrate mixtures are.
Die Beheizung des Tunnelofens kann beliebig sein; sie richtet sich nach dem gewünschten Temperaturniveau, der verfügbaren Energieform und auch der Beschaffenheit der Verdunstungskorper. So können durch Gas, Öl oder elektrisch beheizte Infrarotstrahler Verwendung finden, aber auch die offene Gas- oder Ölflamme. Bei Verwendung poröser verformbarer Verdunstungskörper kann u.U. die Verwendung heißer Luft als Heizmedium zweckmäßig sein, wobei dann aber eine möglichst quer zum Bandlauf gerichtete Zwangsumwälzung erforderlich wird, um die Wärmeverluste und auch die Beeinflussung der benachbarten Brüdenbildung möglichst gering zu halten.The tunnel oven can be heated as desired; she directs according to the desired temperature level, the available form of energy and also the nature of the evaporation bodies. So can by gas, oil or electric Heated infrared heaters are used, but also the open gas or oil flame. When using porous, deformable evaporation bodies, the use of Hot air can be useful as a heating medium, but then one as possible across Forced circulation directed towards the belt is required to reduce the heat losses and also to keep the influence of the neighboring vapor formation as low as possible.
Die Sprühanlage in der Brüdensammelhaube wird vorzugsweise so plaziert, daß die Verdunstungskörper unmittelbar nach dem Einlauf mit Rohwasser besprüht werden. Vorteilhaft wird der Abzug des entstehenden Brüdens durch einen Absaugventilator als aktive Absaugung unterstützt. Die Brüdensammelhaube kann zwar unmittelbar an den Tunnelofen angrenzen, von diesem aber auf jeden Fall durch eine Zwischenwand getrennt sein. Haube und Ofen reichen seitlich über die Bandoberfläche hinaus nach unten und lassen zu dieser seitlich einen möglichst kleinen Spalt. Die Durchtrittsöffnungen für die Verdunstungskörper sollen vorteilhaft möglichst genau an diese angepaßt sein. Für das Betreiben der Vorrichtung ist es wichtig, daß auf die Verdunstungskörper nicht mehr Rohwasser aufgesprüht wird, als beim Durchlauf durch die Brüdensammelhaube verdampfen bzw. verdunsten kann; nur wenn die austretenden Körper bzw. die Ablagerungen auf ihnen trocken sind, lassen sie sich ohne Schwierigkeiten entfernen.The spray system in the vapor collection hood is preferably placed in such a way that that the evaporation bodies are sprayed with raw water immediately after the inlet. It is advantageous to use a suction fan to remove the resulting vapor supported as active suction. The exhaust collection hood can directly adjoin the tunnel kiln, but in any case through a partition wall be separated. The hood and oven extend laterally beyond the belt surface at the bottom and leave as small a gap as possible on the side. The passage openings for the evaporation bodies should advantageously be adapted to this as precisely as possible be. For the operation of the device it is important that on the evaporation bodies no more raw water is sprayed on than when passing through the vapor collection hood can evaporate or evaporate; only if the escaping bodies or the deposits are dry on them, they can be removed without difficulty.
Das Ablösen der an den Verdunstungskörpern haftenden Rückstände kann bei den porösen Ausführungen durch mehrfache sich jeweils rückbildende Verformung und anschließende Rüttelbehandlung, bei den starren Ausführungsformen dadurch, daß sie der Einwirkung von Ultraschall oder einem intensiven Rüttelvorgang unterworfen werden, erfolgen. Das so abgelöste Material wird durch einen entsprechend plazierten Salzsammler aufgefangen. Dieser kann beispielsweise eine einfache Wanne mit zur Austritts- oder Entnahmeöffnung hin abfallendem Boden, aber auch eine Schwingförderrinne oder ein Bandförderer, zweckmäßig mit muldenförmigem Band, sein. Der Salzsammler ist jedoch für die ordnungsgemäße Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht wesentlich.The removal of the residues adhering to the evaporation bodies can in the case of the porous versions through multiple receding deformations and subsequent shaking treatment, in the case of the rigid designs, that they are subjected to the action of ultrasound or an intensive shaking process will take place. The material removed in this way is placed appropriately by a Salt collector caught. This can, for example, be a simple tub Exit or removal opening towards sloping floor, but also a vibrating conveyor trough or a belt conveyor, expediently with a trough-shaped belt. The salt collector however, it is not necessary for the device according to the invention to function properly essential.
An Hand der beigegebenen Zeichnung wird die Erfindung näher beschrieben: Das horizontal verlaufende, durch die Antriebstrommel 3 bewegte und die Umlenkrolle 2 umgelenkte Förderband 1 ist auf seiner gesamten Länge mit Verdunstungskörpern 4 besetzt. Sie sind alle von gleicher Ausführung und weisen gleichen Abstand voneinander auf. Der Pfeil 11 gibt die Bandlaufrichtung an.The invention is described in more detail using the accompanying drawing: The horizontally running, moved by the drive drum 3 and the pulley 2 deflected conveyor belt 1 is over its entire length with evaporation bodies 4 occupied. They are all of the same design and are equally spaced from one another on. The arrow 11 indicates the direction of travel of the tape.
Die Verdunstungskörper 4 treten zunächst in den Tunnelofen 5 mit dem Heizer oder Strahler 6 ein und werden auf die vorgesehene Temperatur gebracht. Die aufgeheizten Körper 4 wechseln dann in den Bereich der Brüdensammelhaube, wo sie unmittelbar nach dem Eintritt mit Hilfe des Sprühkopfes 8 mit vom Wärmetauscher 13 durch die Leitung 20 kommendem Rohwasser besprüht werden. Seine Dosierung ist so, daß die Verdunstungskörper 4 beim Verlassen der Brüdenhaube 7 trocken sind. Sie sind nun mit Ablagerungen bzw. Meersalz bedeckt und als solche in der Zeichnung mit 4A bezeichnet.The evaporation bodies 4 initially enter the tunnel oven 5 with the Heater or radiator 6 and are brought to the intended temperature. the heated bodies 4 then change to the area of the exhaust collection hood where they immediately after entry with the aid of the spray head 8 from the heat exchanger 13 can be sprayed through the line 20 incoming raw water. Its dosage is so that the evaporation bodies 4 are dry when leaving the vapor hood 7. They are now covered with deposits or sea salt and are shown as such in the drawing labeled 4A.
Nach der Umlenkung um die Trommel 3 kommen die beladenen Körper 4A in den Bereich der Vorrichtungen 22, 23 und 24, die hier Ultraschallgeber und/oder Rüttler sind. Das anhaftende Salz löst sich und fällt in den darunter befindlichen Salzsammler 25. Er hat einen zur Entnahmeöffnung 26 hin abfallenden Boden; das Salz kann ggf. durch Rütteln des Bodens zur Öffnung 26 gefördert und ausgeworfen werden.After the deflection around the drum 3, the loaded bodies 4A come in the area of devices 22, 23 and 24, which here are ultrasonic transducers and / or Vibrators are. The adhering salt dissolves and falls into the one below Salt collector 25. It has a bottom sloping towards the removal opening 26; the salt can optionally be conveyed to the opening 26 by shaking the bottom and ejected.
Der Salzsammler 25 ist strichpunktiert dargestellt. Dies soll darauf hinweisen, daß seine Form beliebig und für die Funktion der Vorrichtung nicht von besonderer Bedeutung ist.The salt collector 25 is shown in phantom. This is supposed to point out indicate that its shape is arbitrary and not dependent on the function of the device is of particular importance.
Das mit Hilfe des Sprühkopfes 8 auf die Verdunstungskörper 4 aufgebrachte Wasser verdampft bzw. verdunstet und der entstehende Brüden, ein Wasserdampf-Luft-Gemisch, wird mit Hilfe einer Absaugung 8 aus der Brüdensammelhaube 7 heraus und durch die Brüdenleitung 12 in den Wärmetauscher 13 geführt, wo er durch die Rohrschlange 14 strömt und der Wasserdampfanteil kondensiert.That which is applied to the evaporation bodies 4 with the aid of the spray head 8 Water evaporates or evaporates and the resulting vapors, a water vapor-air mixture, is with the help of a suction 8 out of the exhaust collection hood 7 and through the Vapor line 12 is fed into the heat exchanger 13, where it passes through the pipe coil 14 flows and the water vapor content condenses.
Als Kühlmedium dient frisches Rohwasser, das (Richtungspfeil 18) durch den Zulauf 17 angeliefert wird. Nach Durchströmen des Kühlwasser raumes 19 wird es durch die Leitung 20 zur Sprühanlage 8 geführt. Der kondensierte Wasserdampf verläßt die Rohrschlange 14 in Richtung 15 durch eine Reinwasserleitung 16; vorher, am Ausgang des Wärmetauschers 13, wurde durch eine übliche, nicht besonders dargestellte Anordnung die mitgeführte Luft vom Kondensat getrennt.Fresh raw water (direction arrow 18) serves as the cooling medium the inlet 17 is delivered. After flowing through the cooling water space 19 is it passed through line 20 to spray system 8. The condensed water vapor leaves the coil 14 in the direction 15 through a clean water line 16; before, at the outlet of the heat exchanger 13, was by a conventional, not particularly shown Arrangement of the entrained air separated from the condensate.
Die Zeichnung hat rein schematischen Charakter und stellt als solche eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.The drawing has a purely schematic character and represents as such represents an example embodiment of the device according to the invention.
BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Förderband 2 Umlenkrolle 3 Antriebstrommel, Trommel 4 Verdunstungskörper 4A mit Salz beladener Verdunstungskörper 5 Tunnelofen 6 Strahler, Heizung 7 Brüdensammelhaube, Haube 8 Sprühanlage, Sprühkopf 9 Absaugung, Absaugventilator 10 Förderrichtung 11 Laufrichtung, Bandlaufrichtung 12 Brüdenleitung 13 Wärmetauscher, Kondensator 14 Rohrschlange 15 Fließrichtung 16 Reinwasserleitung, Kondensatleitung 17 Zulauf, Rohwasserzulauf 18 Fließrichtung 19 Kühlwasserraum 20 Leitung, Rohwasserleitung 21 Fließrichtung 22) 23) Ultraschallgeber, Rüttler 24) 25 Salzsammler 26 Austrittsöffnung, Entnahmeöffnung REFERENCE SIGNS 1 conveyor belt 2 deflection roller 3 drive drum, Drum 4 evaporation body 4A with salt-laden evaporation body 5 tunnel oven 6 heater, heater 7 vapor collection hood, hood 8 spray system, spray head 9 suction, Extraction fan 10 conveying direction 11 running direction, belt running direction 12 vapor line 13 Heat exchanger, condenser 14 Coiled pipe 15 Flow direction 16 Clean water pipe, Condensate line 17 inlet, raw water inlet 18 flow direction 19 cooling water space 20 Pipeline, raw water pipeline 21 Direction of flow 22) 23) Ultrasonic transducer, vibrator 24) 25 Salt collector 26 Outlet opening, removal opening
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| DE19853501505 DE3501505A1 (en) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | Apparatus for treating seawater or brackish water by evaporation of the raw water on heated surfaces and subsequent condensation of the trapped vapour |
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| DE19853501505 Withdrawn DE3501505A1 (en) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | Apparatus for treating seawater or brackish water by evaporation of the raw water on heated surfaces and subsequent condensation of the trapped vapour |
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| DE (1) | DE3501505A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140367347A1 (en) * | 2013-06-13 | 2014-12-18 | S.G.B.D. Technologies Ltd. | Methods and systems for processing multicomponent solutions of mineral salts |
| CN104761015A (en) * | 2015-03-27 | 2015-07-08 | 李倩 | Ultrasonic assisted solar seawater desalination device based on thermal coupling technology |
-
1985
- 1985-01-18 DE DE19853501505 patent/DE3501505A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |