WIE FUNKTIONIERT EIN WÄRMEPUMPENVERDAMPFER?
Ein Wärmepumpenverdampfer funktioniert wie eine normale Klimaanlage, mit zwei Wärmequellen (eine heiße und eine kalte), um Wasser zu verdampfen und zu kondensieren. Damit es richtig und effizient funktioniert, sind ein Vakuum von 6–8 kPa und eine Temperatur von 35–45 °C wesentliche Voraussetzungen. Die benötigten Wärmeenergien (heiß und kalt) werden stattdessen durch die Kompression und Expansion von Freongas erzeugt. Das komprimierte Gas überträgt über den Rohrbündelwärmetauscher (bei der PC-F-Serie) oder den Heizmantel (bei der PC-R-Serie) die notwendigen Kalorien an das zu behandelnde Abwasser. Das gleiche Gas, das durch das Expansionsventil expandiert wird, ermöglicht beim Abkühlen die Kondensation des in der Siedekammer erzeugten Dampfes, der flüssig wird und in den Destillattank geleitet und auch zur Erzeugung eines Vakuums im Kessel verwendet wird.
WIE FUNKTIONIERT EIN HEISS- UND KALTWASSERVERDAMPFER?
Ein Heiß- und Kaltwasserverdampfer funktioniert wie ein Wärmepumpenverdampfer mit zwei Wärmequellen (einer heißen und einer kalten) zum Verdampfen und Kondensieren von Dampf. Als benötigte Wärmeenergie wird in diesem Fall jedoch vor Ort vorhandenes Warm- und Kaltwasser genutzt. Über den Rohrbündelwärmetauscher (bei der AC-F-Serie) oder den Heizmantel (bei der AC-R/S-Serie) überträgt das heiße Wasser die notwendigen Kalorien an das zu behandelnde Abwasser. Kaltes Wasser hingegen wird zum Kondensator geleitet und bringt den in der Siedekammer erzeugten Dampf in einen flüssigen Zustand, wo ein Vakuumzustand herrscht, der von der Temperatur des verfügbaren Kaltwassers abhängt. Die Vakuumbedingungen und damit die Siedetemperatur sind daher variabel.
WIE FUNKTIONIERT EIN MULTI-EFFEKT-VERDAMPFER?
Ein Multieffektverdampfer nutzt den im ersten Kessel erzeugten Dampf, um im zweiten Kessel neuen Dampf mit niedrigerer Temperatur und niedrigerem Druck zu erzeugen. Diese Dampfrückführung kann kaskadiert werden (Mehrfacheffekt), abhängig von der Temperatur des ersten Fluiderwärmungsschritts und des Fluidkühlungsschritts während des letzten Prozesses. Obwohl es möglich ist, über zwei Effekte hinauszugehen, werden oberhalb dieser Zahl die Investitionskosten beträchtlich und eine Lösung mit einem mechanischen Rekompressionsverdampfer wird effizienter.
Wie funktioniert ein mechanischer Dampfrückkompressionsverdampfer?
Ein mechanischer Dampfrekompressionsverdampfer oder MVR nutzt den in der Siedekammer erzeugten Dampf. Dieses wird adiabatisch (Energieverbrauch hängt vom Kompressor ab) mit sehr hohem Wirkungsgrad verdichtet, die Temperatur steigt und es kommt zur Kondensation im Hauptwärmetauscher, der latente Wärme an das zu verdampfende Fluid überträgt. Darüber hinaus optimiert ein zusätzliches Wärmerückgewinnungssystem den bereits extrem niedrigen Energieverbrauch (ca. 35–40 Wh/Liter Wasser, 25-mal weniger als atmosphärische Verdunstung) weiter.