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Dokumentenidentifikation DE102004014698B3 31.03.2005
Titel Meerwasserentsalzungsanlage
Anmelder Levien, Karl, 53474 Bad Neuenahr-Ahrweiler, DE
Erfinder Levien, Karl, 53474 Bad Neuenahr-Ahrweiler, DE
DE-Anmeldedatum 23.03.2004
DE-Aktenzeichen 102004014698
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 31.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.03.2005
IPC-Hauptklasse F03B 13/12
IPC-Nebenklasse C02F 1/14   
Zusammenfassung Eine Verfahrensanlage und Vorrichtungen zur Meerwasserentsalzung,
die durch Verdunstung/Kondensation (mit Solaranlage)
und durch Zusammenführung eines Systems, das mit vier Wasserbecken, kommunizierenden Röhren, mit einer Wasserzufuhr sowie zwei Wasserabführungen, in Verbindung mit einem Vakuum, sowie einer Kühlanlage mit an Ort und Stelle vorhandenen natürlichen Energien arbeitet.
Die Lösung des Problems zur Salzabtrennung erfolgt durch Wasserführungen über kommunizierende Röhren, gesteuert durch Ventile, im Zusammenwirken mit Wellenspiel, Wärme/Kälte, Luft/Luftsäule, Wind/Wellenhüben und Temperaturunterschieden von Luft- und Druckverhältnissen und durch Wasserbehälter und Vakuumbehälter, geführt in einem geschlossenen Rohrleitungssystem.

Beschreibung[de]

Die Meerwasserentsalzungsanlage unterscheidet sich von den bisherigen auf Verdampfung beruhenden Verfahren dadurch, dass sie mit in der Natur vorhandenen natürlichen Energien von Wasser, Luft, Kälte und Wärme an jeglichen Orten zur Gewinnung von Süsswasser (Kondensat) einsetzbar ist, jedoch nur bei Wärmegraden über + 4 Grad. Alle bisher hergestellten Anlagen haben eine andere Systemgrundlage und arbeiten mit teuren Techniken und hohen Energien.

Zum Stand der derzeitigen Technik

Zu DE 2245052 A. Die Dampfmoleküle im Vakuum werden mit einem Kompressor verdichtet und mit der umgedrehten Absaugpumpe abgesogen. Angetrieben wird alles mit einem Dieselmotor. Der Ablauf liegt über dem Einlauf, daher im Ablauf keine kommunizierende Röhrenwirkung.

Zu US 3,783,108 A. Die Anlage arbeitet mit einem Pumpensystem.

Zu GB 997,078 A. Die Anlage arbeitet mit erwärmtem Oberflächenwasser, das in einer unterirdischen Anlage durch kühleres Oberflächenwasser zur Kondensation gebracht wird.

Zu GB 1,082,428 A. Die Anlage arbeitet nach dem Torricelli Theorem System. Es sind mechanische Kompressoren und Verdichter eingebaut.

Als Problem hat sich der Anmelder die Aufgabe gestellt aus Meerwasser Süsswasser herzustellen. Dieses geschieht durch eine Anlage, die mit den in der Natur vorhandenen Energien arbeitet, durch mit einem im Verbund arbeitenden kommunizierenden Röhrensystem mit Ventilsteuerungen sowie vier Wasserbecken und einem Vakuumbehälter, verbunden mit einem Kühlaggregat.

Die in ( ) eingesetzten Bezeichnungen aus der Zeichnung dienen zur erweiterten Orientierung.

Für die Erfindung folgender Anlage wird Patentschutz begehrt:

  • a) Drei oben offenen Wasserbecken (A, B, C) sind über Rohrleitungen (R3, R4, RS) mit einem Druckbehälter (E, EL) verbunden.
  • b) Die Rohrleitungen (R3, R4, R5) führen aus dem Wasserbereich der Wasserbecken (A, B, C) von unten in den teilweise mit Wasser gefüllten Druckbehälter (E, EL).
  • c) Das Wasserbecken (A) wird von ankommenden Wellen auf einem konstant hohen Wasserspiegelniveau gehalten.
  • d) Das Wasserbecken (B) wird durch ablaufende Wellen auf einem konstant niedrigeren Wasserspiegel gehalten als das Wasserbecken (A).
  • e) Der Druckbehälter (E, EL) ist zweigeteilt und die beiden Teile sind im oberen Bereich über ein Ventil (V10) miteinander verbunden.
  • f) Die Rohrleitungen (R3, R4) sind mit dem Druckbehälter (E), die isolierte Leitung (RS) mit dem Druckbehälter verbunden.
  • g) Im isolierten Druckbehälter (EL) ist im Wasserbereich eine Absorber – Kühlschlange vorgesehen, die mit Sonnenenergie betrieben wird.
  • h) Ein weiteres Wasserbecken (D) ist in unteren Bereich mit dem Wasserbecken (C) und weist zur Wasserentnahme einen Wasserhahn (H4) auf.
  • i) Die Rohrleitung (R3) ist nicht isoliert und für die Aufnahme von Sonnenwärme vorgesehen.
  • j) Die Enden der Rohrleitungen (R3, R4, R5) in den Wasserbecken (A, B, C) liegen immer unterhalb des Wasserspiegels des jeweiligen Beckens (A, B, C).

A) Aufbau der Anlage

Zum Anbeginn der Aufstellung ist die Aufstellhöhe des Druckbehälters (E, EL) zu ermitteln durch die Festlegung des örtlich höchsten durch den Luftsäulendruck erreichbaren Wasserstandes in einer kommunizierenden Röhre. Dies erfolgt mit einem ca. 10 Meter langen druckfesten Schlauch der im Mittelstück eine Durchsicht hat und der im Mittelstück angehoben wird bis sich eine Luftblase zeigt. Dabei verbleiben die Schlauchenden im Wasser. Die Wasserblase zeigt die mittlere Aufstellhöhe des Druckbehälters an. Der danach installierte isolierte Druckbehälter (E/EL) mit den Luftauslaufrohren und den Ventilen (VL1) und (VL2), mit dem Einlaufrohr und dem Absperrhahn (H2), dem Kühlanschlussrohr, der Mittelwand zwischen (E/EL) mit dem Ventil (V10). Nachinstallation ist die Absorberanlage.

Die vier Wasserbecken (A, B, C/D) sind in die Erdoberfläche einzufügen, dass ca. 1/6 der Höhe über dem jeweiligen Wasserspiegel (Me) liegt. Zuvor werden eingefügt:

In das Salzwassereinlaufbecken (A) der Schmutzrückhaltefilter (EF) mit dem Salzwassereinlaufrohr (R1) und dem Rücklaufsperrventil (V1).

In das Salzwasserauslaufbecken(B) das Salzwasserablaufrohr (R2) und dem Einlaufsperrventil (V4).

In die Süsswassersammelbecken (C/D) als Sammel – und Entnahmebecken für das Brauchwasser, das Verbindungsrohr (R6) mit dem Ventil (VS), das Auslaufrohr (R7) mit dem Absperrhahn (H4), dem Überlaufrohr (R11) mit dem Absperrhahn (H7).

Danach werden verlegt, das Rohr (R3) zum Druckbehälter (E) mit dem eingebauten Rücklaufsperrventil (V2), das Rohr (R4) mit dem Absperrhahn (H1) und dem Rücklaufsperrventil (V3), das isolierte Zulaufrohr (RS) mit dem Absperrhahn (H3). Die Ventile und Wasserhähne (V2, V3, H1, H3) liegen im Wasserbereich.

b) Funktionsbeschreibung der Anlage Vorbereitung der Inbetriebnahme:

Ein Wasserschlauch für den Fülleinlauf (H2) wird mit dem Druckbehälter (E) verbunden und die Wasserhähne (H2 und H3) werden geöffnet. Die Wasserhähne (H1, H4, H7) werden geschlossen. Der Behälter (A) hat sich durch den äusseren Wasserdruck bis auf die Höhe des Wasserhubs (W1) gefüllt.

Ein Rückfluss über (R1) aus (A) auf den Hubtief ist durch (V1) ausgeschlossen. In Behälter (B) ist der Wasserzufluss aus dem Meer durch (V4) verschlossen. Über (H2) wird zu diesem Zeitpunkt Waser eingefüllt, bis sich die Becken (C und D) gefüllt haben.

Bei diesem Wasserstand wird der Einfüllvorgang gestoppt. Der Wasserhahn (H1 in R4) wird geöffnet. Sodann wird über (H2) weiteres Wasser nachgefüllt, bis Becken (B) gefüllt ist. Der Wasserhahn (H1 in R4) wird geschlossen. Über (H2) wird Wasser nachgefüllt, bis die Anlage gefüllt ist und über VL1, VL2 Wasser austritt. Die verdrängte Luft ist über das Ventil (VL1 VL2) abgeflossen. Der Zulauf (H2) wird fest verschlossen. Es werden die Wasserhähne bis auf (H4, H7) geöffnet. Damit ist die Anlage arbeitsbereit.

Die Inbetriebnahme u. Betriebsablauf.

Im Druckbehälter (E) wird das Wasser über die Becken (B, C/D) soweit abfliessen, bis sich der dynamisch einstellende Druckzustand zwischen Wasserdruck und Wasser als gleich einstellt.

Nachdem die Ventilhähne (H1, H3) auf – offen – stehen, beginnt in den Röhren (R1) nach (A) in (R3) über (E), weiter in (R4) über (B) durch (R2) ein stetiger Durchlauf. Da jeglicher Rücklauf durch die Ventile versperrt ist, ergibt sich in (A) ein Hub-Hochwasserstand und in (B) ein Hub-Niederwasserstand. Damit entsteht der stetige kommunizierende Wasserdurchlauf bei dem Versuch den Gleichwasserstand in den Behältern (A und B) zu erreichen. Dieser wird in (B) durch den taktmässigen Abfluss nicht erreicht. In den Behälterteilen (E, EL) erfolgt die Verdampfung mit der Rückkondensation. Über (R4) wird dabei gleichzeitig der erhöhte Salzzufluss aus der Verdampfung in (E) über (B) ins Meer zurück, mit abgeführt. Die Rückkondensation wird über (RS) nach Becken (C/D) abgeführt.

Die Wirkungen der eingesetzten Naturkräfte.

Die dauernd im Wellentakt kommunizierenden Röhren mit Ein – und Ausfluß von (A) durch (R3, R4) im Verbund nach (B) und (R2) werden durch die Wellenenergien im Durchfluss gehalten durch die Nieder – und Hochhübe und so in eine gleichmässige Fliessbewegung umgesetzt. Mit dem senkrecht ständig wirkenden gleichmässigen Druck der Luftsäule auf das kommunizierende Röhrensystem wird das Wasser auf der Höhe des Vakuums gehalten. Diese Höhe ist durch die jeweilige Wasserentnahmestelle veränderlich.(Siehe zuvor). Im geteilten Raum (E, EL) bildet sich oberhalb seines Wasserspiegels das Vakuum.

Hier zerspringen die Wassermoleküle in Kleinstwasserteile und damit erfolgt der Druckausgleich mit dem stehenden Wasser solange, bis der Druckausgleich hergestellt ist.(dynamischer Ausgleich). Das Wassergas ist dem Wasser gegenüber gering energiereicher. Durch Sonneneinstrahlung auf (R3, E), wird dieser Teil zusätzlich erwärmt und erhält so eine Wärmeenergiezuführung, entgegen dem Gaszustand in dem isoliertem Teil (EL). Durch (V10) dringen aus (E) diese energiereicheren, damit sich schneller bewegenden Wassergasmoleküle nach (EL) ein. Sie werden dort abgekühlt und damit kondensbereiter. Der schwerere Teil sinkt nach unten. In (EL) wird mit dem Kühlrohr weitere Kälteenergie zur erfolgenden Rückkondensierung zugeführt. Das entstehende Kondensat in (EL) tropft und fliesst aus dem Gasbereich über den wasserführenden (im Luftdruckbereich stehenden) Wasserbereich in Richtung (R5) ab. Der erfolgte Gasabfluss aus (E) über (V 10) wird durch eine neue Wassergasbildung aus dem Wasserbereich (E) aufgefüllt. Der Wasserabfluss aus (EL) erfolgt durch die neue Wasserdichte aus dem Kondensat und den Fliessgesetzen der kommunizierenden Wasserröhren hin zu dem tiefsten Abfluss. Der Umlauf nach (D) wird in Gang gehalten, sobald in (R7, 11) ein Wasserabgang erfolgt. Die Becken (C, D) sind oben offen und sie unterliegen wie (A und B) den allgemeinen Luftdruckgesetzen. Die Ausläufe (R3, R4, R5 in B und C) stehen stets im Wasserbereich. Es kann keine Luft in das Röhrensystem eindringen.

A= Salzwassereinlaufbecken AB= Absorber B= Salzwasserauslaufbecken C= Brauchwassersammelbecken D= Brauchwasserauslaufbecken E= Salzwasserteil im Vakuumraum Ef= Meerwassereinlauffilter. EL= Brauchwasserteil im Vakuumraum (nach Ablauf des anfänglichen Füllwassers) H1, H3= Einfüllabsperrhahn H2= Zulaufabsperrwasserhahn H4= Wasserabnahmeabsperrhahn H7= Überlaufabsperrhahn Iso= Isolierung K= Kühlschlange Me= Meereshöhe W= Wasserstandshöhe im Vakuum R1= Salzwassereinlaufrohr R2, R4= Salzwasserauslaufrohr R3= Salzwasserzulaufrohr RS= Brauchwasserablaufrohr R6= Wasserausgleichsrohr R7= Brauchwasserablaufrohr R11= Überlaufrohr(Dauerabfluss) So= Sonnencollektor St= Standraum V1, V2, V3= Salzwasserrücklaufsperrventil V4= Salzwassereinlaufsperrventil VS= Brauchwasserrücklaufsperrventil V10= Rückstausperrventil VL1-VL2= Entlüftungsventile W1= Wasserspiegel – hoch W2-W3-W4= Wasserspiegel – niedrig

Anspruch[de]
  1. Meerwasserentsalzungsanlage mit folgendem Aufbau:

    a) Drei oben offene Wasserbecken (A, B, C) sind über Rohrleitungen (R3, R4, RS) mit einem Druckbehälter (E, EL) verbunden.

    b) Die Rohrleitungen (R3, R4, R5) führen aus dem Wasserbereich der Wasserbecken (A, B, C) von unten in den teilweise mit Wasser gefüllten Druckbehälter (E, EL)

    c) Das Wasserbecken (A) wird von ankommenden Wellen auf einem konstant hohen Wasserspiegelniveau gehalten.

    d) Das Wasserbecken (B) wird durch ablaufende Wellen auf einem konstant niedrigeren Wasserspiegel gehalten, als das Wasserbecken (A).

    e) Der Druckbehälter (E, EL) ist zweigeteilt, und die beiden Teile sind im oberen Bereich über ein Ventil (V10) miteinander verbunden.

    f) Die Rohrleitungen (R3, R4) sind mit dem Druckbehälterteil (E), die isolierte Leitung (RS) mit dem isolierten Druckbehälterteil (EL) verbunden.

    g) Im isolierten Druckbehälter (EL) ist im Wasserbereich eine Absorber-Kühlschlange vorgesehen, die mit Sonnenenergie betrieben wird.

    h) Ein weiteres Wasserbecken (D) ist im unteren Bereich mit dem Wasserbecken (C) verbunden und weist zur Wasserentnahme einen Wasserhahn (H4) auf.

    i) Die Rohrleitung (R3) ist nicht isoliert und für die Aufnahme von Sonnenwärme vorgesehen.

    j) Die Enden der Rohrleitungen (R3, R4, R5) in den Wasserbecken (A, B, C) liegen immer unterhalb des Wasserspiegels des jeweiligen Beckens (A, B, C).
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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