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Dreifacheffekt-Vakuumverdampfer mit externer Heizung
Einführung in den Dreistufenverdampfer
Ein Dreistufenverdampfer ist ein Verdampfertyp, der im Wesentlichen aus drei Einzelverdampfern besteht. Im Betrieb muss der Druck der Nachstufe und der Siedepunkt der Lösung niedriger sein als die der Vorstufe. Der Sekundärdampf der Vorstufe dient als Heizmedium für die Nachstufe, deren Heizkammer als Kondensator für den Sekundärdampf der Vorstufe fungiert. In der Regel wird für die erste Stufe Rohdampf benötigt.
Zusammensetzung eines Dreistufenverdampfers
Der Dreistufenverdampfer besteht im Wesentlichen aus drei in Reihe geschalteten Verdampfergruppen, bestehend aus Verdampfern, Kondensatoren, Salzabscheidern und Replikationseinheit, die zusammen ein komplettes Dreistufenverdampfungssystem bilden.
Funktionsprinzip des Dreistufenverdampfers
Das zu verdampfende Material gelangt über die Speisepumpe in den Vorerhitzer und anschließend in die Verdampfungskammer. Die Gas-Flüssigkeits-Trennung erfolgt im Separator. Die Lösung strömt vom Boden des Separators in den Sauganschluss der Umwälzpumpe. Diese befördert sie zur Zirkulation und Verdampfung zurück zum Erhitzer und Separator. Der verdampfte Dampf gelangt in den Kondensator und kondensiert vollständig.
In der Verdampfungswärmetauscherkammer erzeugt die externe Dampfverflüssigung Verdampfungswärme, die das Abwasser erhitzt. Aufgrund des hohen Drucks in der Verdampfungswärmetauscherkammer wird das Material bei einem Druck oberhalb seines normalen Siedepunkts überhitzt. Nachdem die erhitzte Flüssigkeit in die Kristallisationsverdampfungskammer gelangt ist, sinkt der Druck des Materials rapide, wodurch wässrige Lösungen des Materials verdampfen oder sieden.
Der Dampf des verdampften Abwassers wird zur Erwärmung in den Sekundärverdampfer geleitet, während das restliche Abwasser und das Salz in der Kristallisationskammer zwischengespeichert werden. Die Verdampfer der ersten, zweiten und dritten Stufe sind über ein Ausgleichsrohr miteinander verbunden. Unter Unterdruck strömt hochsalzhaltiges Abwasser oder Material nacheinander von der ersten zur zweiten und dritten Stufe. Das Abwasser verdampft kontinuierlich, wodurch die Salzkonzentration steigt. Sobald der Salzgehalt im Abwasser den Sättigungswert überschreitet, fällt das Salz aus und gelangt in die untere Salzsammelkammer der Kristallisationskammer. Der gesamte Prozess wiederholt sich und führt so zur Trennung von Salz und Wasser.
Der Kondensator ist an ein Vakuumsystem angeschlossen, das das im Verdampfungssystem entstehende nicht kondensierte Gas absaugt. Dadurch werden Kondensator und Verdampfer unter Unterdruck gehalten, was die Verdampfungseffizienz des Systems verbessert. Unter diesem Unterdruck strömt der im Dreistufenverdampfer erzeugte Sekundärdampf aus dem Abwasser automatisch in den Kondensator. Durch die Kühlung mit dem zirkulierenden Kühlwasser kondensiert der Sekundärdampf schnell zu Kondensat. Dieses Kondensat kann kontinuierlich abgeleitet und dem Brauchwassertank wieder zugeführt werden.
Charakteristika eines Dreistufenverdampfers
1. Energieeinsparung
Nutzung von Verdampfungsdampf als Energiequelle zur Reduzierung des Energieverbrauchs der Anlagen.
2. Hohe Geschwindigkeit und gute Entladequalität
Es verfügt nicht nur über eine starke Verdunstungsfähigkeit, sondern auch über eine hohe Wasserausstoßgeschwindigkeit.
3. Verringerung des Auftretens von Verstopfungen und Ablagerungen
Durch den Einbau einer Drallplatte im Verdampfer kann der Wärmeübergangskoeffizient des Systems verbessert und das Auftreten von Verstopfungen und Ablagerungen verringert werden.