DE739470C - Device for repeated evaporation of water, especially sea water - Google Patents

Description

Vorrichtung zum mehrmaligen Verdampfen von Wasser, insbesondere Seewasser Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung ztun Reinigen von Wasser durch Verdampfen. Um aus stark verunreinigtem Wasser, insbesondere, aus Sieewasser, ein hinreichend reines Wasser z. B. zum Zwecke der Hochdruckkesselspeisung zu gewinnen, ist es bekannt, das Wasser einer mehrmaligen Verdampfung zu unterwerfen. Hierbei kann, die Verdampfung in mehreren Druckstufen erfolgen, und zwar derart, daß bei z. B. zweimaliger Verdampfung nur die eine Verdampfung durch besondere Hei,zdampfzuführung, die andere Verdampfung dagegen mit dem dabei entstehenden Brüdendampf erfolgt. Es kann entweder der Heizdampf der ersten Verdampferstufe zugeführt und der Erstbrüden als Heizdampf für die Zweitverdampfung oder umg@ek ehrt der Heizdampf der zweiten Verdampferstufe und der Zweitbrüden als Heizdampf der ersten Verdampfierstufe zugeführt werden.Device for repeated evaporation of water, especially sea water The invention relates to an apparatus for purifying water by evaporation. In order to get a sufficient supply from heavily contaminated water, especially from Sieewasser pure water z. B. to gain for the purpose of high pressure boiler feed, it is known to subject the water to repeated evaporation. Here, the evaporation take place in several pressure stages, in such a way that at z. B. two evaporation only one evaporation through special heating steam supply, the other evaporation on the other hand takes place with the resulting vapor. It can either be the heating steam the first evaporator stage and the first vapor as heating steam for the second evaporation or vice versa honors the heating steam of the second evaporator stage and the second vapors as Heating steam can be fed to the first evaporation stage.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei dem Zweitverdampfer eine Trennung zwischen Heizmittel und zu verdampfendem Wasser durch Anordnung eines besonderen Heizsystems gar nicht erforderlich ist, da das zu verdampfende Wasser ja durch das Kondensat dies Heizmittels selbst gebildet wird. Ausgehend von dieser Erkenntnis wird erfindungsgemäß der Zweitverdampfer durch einen aus Mischvorwärmer, Entspannen und Umwälzpumpe bestehenden Umwälzverdampfer gebildet. Dadurch kommt-das Heizsystem für den Zweitverdampfer ganz in Fortfall, was eine wesentliche Gewichtsverminderung und Ersparnis an devisen- und wehrwirtschaftlich wichtigen Werkstoffen sowie einen besonders einfachen und gedrungenen Aufbau der Gesamtanlage, ermöglicht und eine höhere Betriebssicherheit der Anlage gewährleistet.The invention is based on the knowledge that in the secondary evaporator a separation between heating medium and water to be evaporated by the arrangement of a special heating system is not even required, as the water to be evaporated yes, it is formed by the condensate of the heating medium itself. Starting from this According to the invention, the second evaporator is realized by a mixing preheater, Relaxation and circulation pump formed existing circulation evaporator. This is how it comes Heating system for the secondary evaporator completely eliminated, which is a significant weight reduction and savings in foreign exchange and defense economically important materials as well as one particularly simple and compact structure of the overall system, enables and a higher operational reliability of the system guaranteed.

Auf der Zeichnung ist ein Doppelverdampfer nach der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch den Verdampfen in schematischer Darstellung, Abb.2 einen Querschnitt nach der Linie A-A der Abb. i.In the drawing, a double evaporator according to the invention is in one Embodiment illustrated. It shows Fig. I a longitudinal section through the Evaporation in a schematic representation, Figure 2 a cross-section along the line A-A of Fig. I.

Der beispielsweise dargestellte Doppelverdampfer besteht im wesentlichen aus einem Tauchverdampfer i und einem Umwälzverdampfer mit Mischvorwärmer 2, Entspannen g und einer Umwälzpumpe q. mit Verbindungslei.tungen 5 und 6.The double evaporator shown as an example consists essentially from a submersible evaporator i and a circulation evaporator with mixing preheater 2, relaxation g and a circulation pump q. with connecting lines 5 and 6.

Der Tauchverdampfer dient als Erstverdampfer. Das zu verdampfende Wasser, beispielsweise Seewasser, wird durch eine Leitung 7 über einen Wasserstandsregler 8 in den unteren Teil eines aufrecht stehenden Behälters 9 eingeführt. In diesem Behälter g befindet sich ein Heizsystem io mit waagerecht angeordneten Rohren, deren Enden an eine seitlich angeordnete Verteilerkammer i i für den Heizdampf angeschlossen sind. Der lieizdampf von z. B. 2 ata wird der Verteilerkammer i i durch einen Stutzen 12 zugeführt, durchströmt die Rohre des Heizsystems io und verdampft das die Rohre umgebende Wasser. Das Kondensat des Heizdampfes wird durch eine Leitung 13 abgeführt. Der im Erstverdampfer i erzeugte Erstbrüden von z. B. 1,2 ata wird durch ein Rohr 1.4, das in der Nähe der Behälterdecke mündet, als Heizmittel dem Mischvorwärmer 2 des Umwälzverdampfers zugeführt.The submersible evaporator serves as the primary evaporator. The one to be evaporated Water, for example Sea water, is passed through a line 7 a water level regulator 8 in the lower part of an upright container 9 introduced. In this container g there is a heating system io with horizontal arranged tubes, the ends of which to a laterally arranged distribution chamber i i are connected for the heating steam. The lieizdampf of z. B. 2 ata becomes the Distribution chamber i i supplied through a nozzle 12, flows through the pipes of the Heating system io and evaporates the water surrounding the pipes. The condensate of the heating steam is discharged through a line 13. The first vapors generated in the first evaporator i from Z. B. 1.2 ata is through a pipe 1.4, which opens near the top of the tank, supplied as heating means to the mixing preheater 2 of the circulation evaporator.

Das in den Entspannen eingebrachte. Umwälzwasser wird von der Ümwälzumpe .1 durch eine Saugleitung 5 und Druckleitung 6 einer Vielzahl von Einspritzrohren 15 zugeführt. Diese Spritzrohre 15 sind an ein Rohrnetz 16 mit gemeinsamer Zuleitung 17 angeschlossen. Sie ragen von dem Rohrnetz 16 nach unten in den Dampfraum des Vorwärmers hinein und sind einzeln vor, Prallrohren 18 umschlossen, de in einem. Tragboden i9 befestigt sind. Der als Heizmittel für den Vor wärmer dienende Erstbrüden aus dem Verdampfer i wird durch den Deckel 2o des Vorwärmers in den Raum oberhalb des Tragbodens i 9 eingeführt. Das durch die Spritzrohre. 15eingeführte Wasser und der Erstbrüden «-erden infolgedessen in den Prallrohren 18 im Gleichstrom nach unten miteinander gemischt. Das vorgewärmte Wasser sammelt sich im unteren Teil des Vorwärmers unterhalb der Prallr ohne 18 und wird von dort durch ein zentrales Rohr 2 i über eine Drosselscheibe 22 einer Entspannungskammer 23 zugeführt. Diese besteht 'aus einem an das Rohr 21 sich anschließenden, kegelförmig nach unten sich erweiternden Rohr, das an seinem unteren Ende in eine Schleuder- und Umlenkvorri.chtung zur Trennung van Dampf und Wasser mündet. Diese Vorrichtung besteht aus einer schaufelradförmigen Leitvorrichtung, der das Dampf-Wasser-Gemischvon innen zugeführt wird und die dem Gemisch eine zyklonartige Bewegung erteilt. Dieses Leitrad 2q. ist von einer kleinen Kammer 25 umschlossen, de nach unten offen ist. In dieser Kammer findet eine kräftige Schleuderbewegung des Dampf-Wasser-Gemi.sches statt, durch die das Wasser nach außen -e-,-n die Wandung der Kammer 25 geschleudert wird und an dieser Wandung nachuntern durch die Öffnung der Kammer abfließt. Die Entspannungskammer 23 ist mitsamt der Schleuder- und Umlenkvorrichtung von einem weiten Trennbehälter 26 umschlossen, der in der Nähe seines Bodens einen Anschluß für die Saugleitung 5 der Umwälzpumpe 4. und in seinem oberen Teileine Öffnung 27 zum Abzug des Zweitbrüdens, der etwa eine Spannung von o,8 ata hat, aufweist. Zur weiteren Trocknung des Dampfes ist im oberen Teil der Kammer 26 ferner noch ein rin gförmi.ges Dampffilter 28 angeordnet, das von dem Dampf_ vor seinem Austritt durch die Öffnung 27 durchströmt werden muß. Das von dem Dampffilter 28 abgetrennte Wasser wird durch eine Leitung 29 dem am Boden der Kammer 26 sich ansammelnden Wasser aus der Schleuder- und Umlenkvorri;chtung zugeführt. Zum Aufspeisen des Zweitverdampfers beim Anfahren der Verdampferanlage und zum Nachspeisen ist der Wasserraum des Trennbehälters 26 des Umwälzverdampfers durch eine verschließbare Leitung 3;l mit der Kondensatleitung 13 verbunden, um das Kondensat des Heizdampfes zum Auf-und Nachspeisen des Umwälzverdampfers verwenden zu können.That brought into the relaxation. Circulating water is supplied by the circulating pump .1 through a suction line 5 and pressure line 6 of a plurality of injection tubes 15 supplied. These spray pipes 15 are connected to a pipe network 16 with a common supply line 17 connected. They protrude from the pipe network 16 down into the steam space of the Preheater into it and are individually enclosed in front of impingement tubes 18, de in one. Support base i9 are attached. The first vapors who serve as heating means for the preheater from the evaporator i is through the cover 2o of the preheater in the space above of the support floor i 9 introduced. That through the spray pipes. 15 imported water and As a result, the first brothers earth in the baffle pipes 18 in direct current downwards mixed together. The preheated water collects in the lower part of the preheater below the baffle without 18 and is from there through a central tube 2 i over a throttle plate 22 is fed to an expansion chamber 23. This consists of one adjoining the tube 21 and widening conically downwards Tube, which at its lower end in a centrifugal and deflection device for separation van steam and water flows. This device consists of a paddle wheel-shaped Guide device, to which the steam-water mixture is fed from the inside and which the Mixture issued a cyclonic movement. This stator 2q. is from a small one Chamber 25 enclosed, de is open at the bottom. In this chamber takes place a powerful The centrifugal movement of the steam-water mixture takes place through which the water flows to the outside -e -, - n the wall of the chamber 25 is thrown and descends on this wall drains through the opening of the chamber. The expansion chamber 23 is together with the Centrifugal and deflection device enclosed by a wide separating container 26, the near its bottom a connection for the suction line 5 of the circulation pump 4. and in its upper part an opening 27 for the withdrawal of the second brother, which is about has a voltage of 0.8 ata. For further drying of the steam is In the upper part of the chamber 26, a ring-shaped steam filter 28 is also arranged, which must be flowed through by the Dampf_ before it emerges through the opening 27. The separated from the steam filter 28 water is through a line 29 to the Bottom of the chamber 26 accumulating water from the centrifugal and deflecting device fed. For feeding the secondary evaporator when starting up the evaporator system and the water space of the separating tank 26 of the circulation evaporator is used for making up connected to the condensate line 13 by a closable line 3; l use the condensate of the heating steam to feed and make up the circulation evaporator to be able to.

Der Zweitbrüden wird in bekannter Weise kondensiert und das Kondensat als Gebrauchs--,vasser oder Kesselspeisewasser seiner Bestimmung zugeführt. Erst- und Zweitverdampfer sind übereinander angeordnet. Dabei wird der Behälter 9 des Erstverdampfers und die Kammer 26 des Zweitverdampfers durch einen gemeinsamen zylindrischen Behälter mit Trennwand 35 gebildet, und der Vorwärmen 2 ist im oberen Teil dieses gemeinsamen Behälters untergebracht. Der Vorwärmerraum wird durch den Behälterdeckel 2o und einen Zwischenboden 30 ge:bildet. Der Zwischenboden 30 ist ebenso wie der Deckel 2o gewölbt ausgebildet, weist aber im Gegensatz zu dem Deckel 2o einen etwas geringeren Durchmesser auf, so da.ß er in den Behälter eingesetzt werden kann. 31 ist ein an der Wand des Behälters 26 angebrachter Befestigungsflansch für den Tragboden i9 derPrallrohre 18 und den Zwischenboden 3o.The second vapor is condensed in a known manner and the condensate is used as service water, water or boiler feed water. The primary and secondary evaporators are arranged one above the other. The container 9 of the primary evaporator and the chamber 26 of the secondary evaporator are formed by a common cylindrical container with a partition 35, and the preheating 2 is accommodated in the upper part of this common container. The preheater space is formed by the container cover 2o and an intermediate floor 30 . The intermediate base 30 , like the lid 2o, is arched, but, in contrast to the lid 2o, has a somewhat smaller diameter, so that it can be inserted into the container. 31 is a fastening flange attached to the wall of the container 26 for the support base 19 of the impact pipes 18 and the intermediate base 3o.

Zum Abzug der Zweitlauge aus dem Zweitverdampfer ist die Druckleitung 6 der Umivälzpumpe q. noch mit einer Rohrverzweigung 32 versehen, durch die nach Öffnen eines Ventils über einen Laugenmesser 33 die Zweitlauge in den Wasserraum des Erstverdampfers gefördert werden kann.The pressure line is used to draw off the secondary liquor from the secondary evaporator 6 of the circulation pump q. still provided with a manifold 32 through which after Opening a valve via a liquor knife 33, the secondary liquor into the water space the primary evaporator can be promoted.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, sondern es sind noch mancherleiAbänderungen und auch andere Ausführungsformen möglich. insbesondere kann als Erstverdampfer auch ein anderer Verdampfer benutzt werden. Das Entspannungsgefäß. kann ebenfalls anders als z. B. in der bisher üblichen Bauar. ausgebildet sein. Schließlich ist es auch nicht erforderlich, die einzelnen Teilte des Doppelverdampfers baulich zu einer Einheit zusammenzufassen, obwohl gerade diese Ausführungsform wegen ihrer gedrungenen und leichtem Bauweise und ihrer Werkstoffersparnis besondere Vorzüge hat.Of course, the invention is not limited to the example shown, many modifications and other embodiments are also possible. In particular, another evaporator can also be used as the primary evaporator. The expansion vessel. can also be different from z. B. in the usual Bauar. educated be. After all, it doesn't even require that to combine individual parts of the double evaporator structurally into one unit, although precisely this embodiment because of its compact and light construction and its material savings has particular advantages.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum mehrmaligen Verdampfen von Wasser, insbesondere Seewasser, ,auf Sichi;ffen mit zwei- oder mehrstufiger Verdampfung, wobei das Kondensat des Erstbrüdens als Speisewasser zur nochmaligen Verdampfung einer nveiten Verdampferstufe zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweitverdampfer ,ein ,aus Mischvorwärmer (z), Entspanner (3) und Umwälzpumpe (q.) bestehender Umwälzverdampfer ist. a. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischvorwärmer (a) mit Einspritzdüsen-(i5) für das vorzuwärmende Wasser und einer Einführung (i4) für . den zur Vorwärmung dienenden Erstbrüden versehen ist, die so angeordnet sind, daß Erstbrüden und Wasser, in gleicher Richtung strömend, miteinander gemischt werden. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen i und z, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorzugsweise hohlkegelförmige Entspannungskammer (a3) über eine Umlenk- und Schleudervorrichtung in- ein die Entsgannungskammer mitsamt der Umlenk- und Schleudervorrichtung umschließendes weites Gefäß (a6) mündet, das in Bodennähe einen Anschluß für die Wasserumwälzpumpe (q.) und in seinem oberen Teil eine öffnung (z7) zum Abzug des Zweitbrüdens sowie gegebenenfalls noch ein Dam,pffilter (z8) aufweist. q.. Vorrichtung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß.&r Mischvorwärmer (a) in dem entsprechend vergrößerten oberen Teil des Entspanners untergebracht ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter des Mischvorwärmers (a) durch den Dekkel (2o) des Entspanners (3) und einer von einem Behälterflansch (3i) gehaltenen Bodenteil (3o) gebildet wird. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen i biss 5, dadurch gekennzeichnet, daß edier Zweitverdampfer auf den Erstverdampfer aufgebaut ist und daß beide Verdampfer einen gemeinsamen Behälter mit Zwischenboden 'oder Trennwand bilden.PATENT CLAIMS: i. Device for repeated evaporation of water, especially sea water,, on Sichi; ffen with two or more stage evaporation, with the condensate of the first vaporizer as feed water for repeated evaporation is fed to a second evaporator stage, characterized in that the second evaporator , a circulation evaporator consisting of a mixing preheater (z), expansion valve (3) and circulation pump (q.) is. a. Device according to claim i, characterized in that the mixing preheater (a) with injection nozzles (i5) for the water to be preheated and an inlet (i4) for . the first vapors serving for preheating are provided, which are arranged in such a way that that first brothers and water, flowing in the same direction, are mixed with one another. 3. Device according to claims i and z, characterized in that one is preferably hollow conical expansion chamber (a3) via a deflection and centrifugal device into one which encloses the degassing chamber together with the deflection and centrifugal device A wide vessel (a6) opens, which has a connection for the water circulation pump near the bottom (q.) and in its upper part an opening (z7) for the withdrawal of the second brother as well possibly also has a dam, pffilter (z8). q .. Device according to the claims i to 3, characterized in that. & r mixing preheater (a) in the corresponding enlarged upper part of the expander is housed. 5. Device according to Claim q., Characterized in that the container of the mixing preheater (a) by the lid (2o) of the expander (3) and one held by a container flange (3i) Bottom part (3o) is formed. 6. Device according to claims i to 5, thereby characterized in that edier secondary evaporator is built on the primary evaporator and that both evaporators share a container with an intermediate floor or partition form.