DE19923682C2 - Vorrichtung zur Gewinnung von Süßwasser - Google Patents
Vorrichtung zur Gewinnung von SüßwasserInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung von Süßwasser nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine aus der DE 38 29 725 A1 bekannte Vorrichtung dieser Art weist ein schräg
angeordnetes Gehäuse auf, dessen Oberseite durch ein Glas abgedeckt ist und in
welchem ein flächiger Verdampfer angeordnet ist. Dem Verdampfer wird oberseitig
Rohwasser zugeführt. Infolge der Sonneneinstrahlung durch die Glasabdeckung
verdampft ein Teil des Rohwassers. Wegen der Luftzirkulation im Gehäuse gelangt
wasserdampfbeladene Luft zur Rückwand des Gehäuses, wo ein Teil des
Wasserdampfes kondensiert. Das Kondensat, d. h. das nunmehr gewonnene Süßwasser
wird über eine Rinne aus dem Gehäuse abgeführt. Das am Verdampfer nicht verdampfte
Rohwasser wird über eine weitere Rinne gesammelt und aus dem Gehäuse abgeführt.
Hierbei ist es bekannt, das Rohwasser vor dem Eintritt in das Gehäuse zu erwärmen, um
die Verdunstung zu begünstigen.
Der Wirkungsgrad dieser bekannten Vorrichtung hängt entscheidend von der
Temperatur der Rückwand des Gehäuses ab. Je höher die Temperatur der Rückwand
des Gehäuses ist, um so geringer ist der Kondensatanfall.
Es besteht die Aufgabe, die Vorrichtung bei kompakter Bauweise so zu gestalten, daß
eine Süßwassergewinnung mit großem Wirkungsgrad möglich ist.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Unter dem nachfolgend verwendeten Begriff Rohwasser ist in erster Linie Meer- und
Abwasser zu verstehen. Bei Meerwasser besteht in erster Linie das Ziel, ein salzfreies
Süßwasser zu erhalten. Bei Abwässern besteht das Ziel, ein nicht kontarminiertes
Süßwasser zu erhalten.
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht der Vorrichtung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Wärmetauschers;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung zur Verdeutlichung des
Rohwasserdurchflusses;
Fig. 5 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt zur Verdeutlichung der
Süßwassergewinnung und
Fig. 6 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt zur Verdeutlichung der
Luftzirkulation.
Die Vorrichtung weist ein Gehäuse 1 auf, dessen obere Fläche durch eine transparente
Abdeckung 2 gebildet wird, wobei die Abdeckung beispielsweise aus Glas oder
Kunststoff besteht. Das Gehäuse 1 weist eine Rückwand 3 auf, die in ihrem unteren
Bereich abgeschrägt ist. Durch diese Abschrägung kann das Gehäuse 1 mit seiner
Abdeckung 2 so angeordnet werden, daß Sonnenstrahlung im wesentlichen rechtwinklig
auf die Abdeckung auftrifft.
Benachbart zur Rückwand 3 ist ein flächiger Wärmetauscher 4 vorgesehen. Zwischen
dem Wärmetauscher 4 und der Abdeckung 2 ist ein flächiger Verdampfer 5 angeordnet.
An seiner Oberseite steht der Wärmetauscher in Verbindung mit einem Bypass 6, der
seinerseits in Verbindung steht mit einer flächigen Tropfvorrichtung 7, welche
oberseitig zwischen der Abdeckung 2 und dem Verdampfer 5 angeordnet ist.
Im Abstand zur Unterkante des Wärmetauschers 4 weist die Rückwand 3 des Gehäuses
1 eine Rinne 8 auf. Der abgeschrägte Teil der Rückwand 3 bildet eine weitere Rinne in
Form einer Wanne 9 oberhalb der die Unterkante des Verdampfers 5 verläuft.
Die Rückwand 3, der Wärmetauscher 4, der Verdampfer 5 und die Abdeckung 2 sind im
wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
An der Unterseite des Wärmetauschers 4 mündet ein Rohwasserzufluß 10. Der Bypass 6
weist einen Rohwasserabfluß 11 auf. Die Rinne 8 mündet in einem Süßwasserabfluß
12, während die Wanne 9 in einem Rohwasserabfluß 13 mündet.
Die Oberkanten des Wärmetauschers 4 und des Verdampfers 5 verlaufen jeweils im
Abstand zur oberen Gehäusewand 14.
Dem Rohwasserzufluß 10 wird Rohwasser unter Druck zugeführt, das beispielsweise
eine Temperatur von 20 bis 30°C aufweist. Das Rohwasser durchströmt den
Wärmetauscher 4 und tritt nach seiner Erwärmung oberseitig in den Bypass 6 über. Es
weist dort beispielsweise eine Temperatur von 70 bis 90°C auf. Der Bypass 6 teilt das
erwärmte Rohwasser auf, wobei ein Teil über den Abfluß 11 abgeführt wird und der
verbleibende Teil zur Tropfvorrichtung 7 gelangt. Der Tropfvorrichtung können
beispielsweise 25% des erwärmten Rohwassers zugeführt werden.
Von der Tropfvorrichtung gelangt das Rohwasser tröpfchenweise auf den Verdampfer
und fließt auf der Verdampferoberfläche in Richtung der Unterkante des Verdampfers,
wobei durch die Sonneneinstrahlung ein Teil des Rohwassers verdampft. Der nicht
verdampfte Teil des Rohwassers tropft in die Wanne 9 und wird über den Abfluß 13
abgeführt.
Die wasserdampfhaltige Luft strömt infolge ihrer Erwärmung längs des Verdampfers
nach oben und strömt sodann beidseits des Wärmetauschers nach unten, wobei der
mitgeführte Wasserdampf zum Teil am Wärmeaustauscher kondensiert. Das
Kondenswasser läuft längs des Wärmeaustauschers nach unten und wird in der Rinne 8
gesammelt und über den Abfluß 12 aus dem Gehäuse 1 geführt.
In Fig. 4 ist der Rohwasserdurchfluß dargestellt. Das Rohwasser tritt bei 10 in den
Wärmetauscher 4 ein und strömt unter Erwärmung nach oben. Im Bypass werden 75%
des erwärmten Rohwassers abgeführt, während 25% zur Tropfvorrichtung 7 gelangen.
Dieses Rohwasser gelangt tröpfchenweise auf den Verdampfer. Nicht verdampftes
Rohwasser gelangt in die Wanne 9, wo ein weiterer Teil des Rohwassers verdampft.
Oberhalb der Wanne 9 tritt eine Verwirbelung der Luft auf.
Die Fig. 5 zeigt schematisch die Süßwassergewinnung. Beim Verdampfer wird die
Luft erhitzt und führt verdunstetes Wasser mit. Diese Luft strömt nach oben,
hinterströmt den Verdampfer 5 und strömt sodann unter Abkühlung längs der beiden
Flächen des Wärmetauschers 4 nach unten. Hierbei findet eine Kondensation statt,
wobei das Kondensat in der Rille 8 aufgefangen wird.
Die Fig. 6 verdeutlicht die vorerwähnte Luftzirkulation.
Bei dem Verdampfer handelt es sich um eine Polycarbonatplatte mit einer
abflußhemmenden Beschichtung.
Der Wärmetauscher 4 besteht ebenfalls aus Polycarbonat und ist als Doppelstegplatte
ausgebildet, die vom Rohwasser zickzackförmig durchströmt wird. Bei der
Doppelstegplatte weist unten jeder übernächste Steg 15 eine Ausklinkung auf, während
die dazu benachbarten Stege 16 jeweils oberseitig eine Ausklinkung aufweisen. Bei
einer Platte der Größe von 1 × 1 Meter und einer Dicke von 10 mm ergibt sich
beispielsweise ein Strömungsweg von 80 bis 90 m.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Gewinnung von Süßwasser aus Rohwasser mit einem in einem
schräg angeordneten Gehäuse (1) angeordneten flächigen Verdampfer (5) und einem
flächigen vom Rohwasser durchströmten, als Kondensator dienenden
Wärmetauscher (4), wobei das Gehäuse (1) eine etwa parallel zum Verdampfer (5)
angeordnete transparente Abdeckung (2) aufweist, dem durch die Abdeckung
erwärmten Verdampfer (5) vom Wärmetauscher (4) erwärmtes Rohwasser zugeführt
wird, der verdampfte Teil dieses Wassers vom Wärmetauscher (4) zu Süßwasser
kondensiert und über eine Rinne (8) aus dem Gehäuse (1) abgeführt wird und der
nicht verdampfte Teil in einer weiteren Rinne (9) gesammelt und ebenfalls aus dem
Gehäuse (1) abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (4)
zwischen der Gehäuserückwand (3) und dem Verdampfer (5) angeordnet ist und im
Abstand zur oberen Gehäuserückwand (14) endet, und der Wärmetauscher (4) als
Doppelstegplatte ausgebildet ist, der unterseitig das Rohwasser zugeführt wird, das
die Doppelstegplatte zickzackförmig durchströmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der
Abdeckung (2) und dem Verdampfer (5) oberseitig eine flächige Tropfvorrichtung
(7) angeordnet ist, der Rohwasser vom Wärmetauscher (4) zugeführt wird, das auf
den Verdampfer (5) abregnet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem
Wärmetauscher (4) und dem Verdampfer (5) ein Bypass (6) angeordnet ist, über den
ein Teil des vom Wärmetauscher (4) erhitzten Rohwassers aus dem Gehäuse (1)
abgeführt wird.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
untere Rand des Wärmetauschers (4) oberhalb der einen Rinne (8) verläuft und der
untere Rand des Verdampfers (5) die sich daran anschließende weitere Rinne (9)
übergreift.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Verdampfer (5) und der Wärmetauscher (4) im Abstand zur oberen Gehäusewand
(14) angeordnet sind.
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DE19923682A1 DE19923682A1 (de) | 2000-11-23 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3424452A1 (de) * | 1984-04-09 | 1985-10-24 | Technica Entwicklungsgesellschaft mbH & Co KG, 2418 Ratzeburg | Verfahren und vorrichtung zum gewinnen von trinkwasser oder giesswasser, insb. in entwicklungslaendern |
DE3829725A1 (de) * | 1988-08-30 | 1989-06-22 | Lessing Helmut | Vorrichtung zum sterilisieren, reinigen und/oder entsalzen von meer- oder brackwasser |
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1999
- 1999-05-22 DE DE1999123682 patent/DE19923682C2/de not_active Expired - Fee Related
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