188348. lajstromszámú szabadalom • Eljáráss és berendezés termálvizek hőtartalmának környezetkímélő hasznosítására
188 348 A találmány tárgya eljárás és berendezés termálvizek hőtartalmának környezetkímélő hasznosítására. Régi törekvés termálvizek hőtartalmának épületek és mezőgazdasági létesítmények fűtésére történő hasznosítása. A feladat megoldásánál a termálvíz oldott ásványianyag tartalma azonban két szempontból is nehézséget jelent. A hőátadás és/vagy a gáztalanítás következtében a lehűlő termálvízből kiváló ásványi anyagok egyrészt a hőátadást gátolják, a többnyire hosszú vezetékeket korrodeálják, sőt el is tömik, másrészt a rendszerből távozó már lehűlt termálvíz jelentős oldott ásványi anyagot tartalmaz, amely a természeti környezetet szennyezi. Szinte valamennyi korábbi próbálkozásnak és eljárásnak közös hátránya, hogy nem, vagy csak igen költséges kémiai adalékok alkalmazásával tudják kiküszöbölni a termálvizek gazdag ásványianyag tartalmának a hőátadó felületre történő, a hőátadást folyamatosan rontó kiválását. Ez a körülmény az eljárásokat rövid idő alatt gazdaságtalanná, a berendezéseket pedig legtöbbször használhatatlanná teszi, az általában alkalmazott rövid ciklusidcjű vegyi és/vagy mechanikus tisztítások pedig az üzemvitel gazdaságtaiansága mellett a készülékek gyors tönkremenését is eredményezik. Az ilyen berendezések vegyi tisztítására számos próbálkozás ismeretes. Egy ilyen savazási eljárást ismertet a 176.263 sz. magyar szabadalom, illetve a T 22.138 közzétételi számú szabadalmi bejelentés is. A termálvíz hőtartalmának primer körben direkt hasznosítására számos próbálkozás történt, azonban az említett okok ezt végülis nehézkessé teszik. Ismert olyan eljárás (Hull, G., Simmons, G.: Ashrea Journal, May 1979. p. 45—50), amikor a termálvíz hőjét hőcserélőkön egy másodlagos hőhordozónak adják át és a hő kívánt helyen történő hasznosítását a szekunder kör biztosítja. Az eljárás a korábbiaknál jobb hatásfokú és 'a szekunder kör a rendszer egészét megvédi a lerakódásoktól, de nem tudja megoldani a primér kör tisztításmentes folyamatos üzemelését és a természeti környezet 'védelmét sem. Másodlagos hőhasznosítást javasol a T 18.738 közzétételi számú magyar szabadalmi bejelentés is. A találmány céija az eddig ismert eljárások tökéletesítésére olyan eljárás kidolgozása, amely a szekunder körben megvalósított hőkinyerés mellett a hőátadó felületen kiküszöböli a korábbi eljárásoknál meglévő sókiválás miatti kéregképződést és egyúttal lehetővé teszi az ásványianyag tartalom hűtéses kristályosítással történő elkülönített kinyerését és másodlagos hasznosítását, ugyanakkor csökkenti vagy megszünteti a környezet ásványi anyagokkal történő szennyezését. A találmány tehát eljárás termálvizek hőtartalmának környezetkímélő hasznosítására, amelynek során a termálvizet kétkörös hőcserélő(k) primér körén átvezetve a víz hőtartalmának egy részét a hőcserélő szekunder körében áramló közeg útján hasznosítjuk. A találmány lényege abban van, hogy az érkező termálvizet statikus keverőelemeken áramoltatva, - szükség szerint gáztalanítva —, folyamatos intenzív keverés közben vezetjük át a hőcserélő(k) primér körén, majd az innen kilépő, hőenergiájának egy részét leadott termálvizet közvetlenül, és/vagy további hőcserélő(k) primér körén át statikus keverőelemekkel való intenzív keverés közben, kristályosító szeparátorba, előnyösen keverődiffuzorba juttatjuk, ahol sótartalmát legalább részben kivonjuk. A találmány szerint előnyös, ha gáztalanítás után a gáztalanííóból elvezetett gáz hőtartalmát külön hőcserélőben hasznosítjuk és/vagy annak éghető tartalmát elégetjük, és az így nyert energiával a hőcserélő(k) szekun- 5 der körében keringtetett közeg hőmennyiségét növeljük. A találmány szerint a hőhasznosítás gazdaságosságát növeli, ha hőcserélő(k) primér körén átvezetett és/vagy. a sótól mentesített, energiáját vesztett termálvizet részben, vagy egészben hőszivattyú elpárologtatóján átvető zetve a hőszivattyú hőleadószervén leadott hőmennyiséget a hőcserélő(k) szekunder köri hőhordozó közeg hőmennyiségének növelésére használjuk. Végezetül a találmány szerint előnyt jelent az is, ha a hőenergiáját és sótartalmát vesztett termálvizet közvetlenül és/vagy hő- 15 energiájának egy részét visszaadva juttatjuk vissza a termálvíz kútba. A találmány egyben berendezés a találmány szerinti eljárás foganatosítására, amelynek primér körével termálvizet szolgáltató kúthoz csatlakoztatott hőcserélője van. 20 A találmány lényege abban van, hogy a hőcserélő előtt és/vagy a hőcserélőnek a termálvizet befogadó prin*r áramkörébe statikus keverőelemek vannak elrendezve, továbbá, hogy a hőcserélő primér áramkörének kivezetése közvetlenül és/vagy további hőcserélőn ke- 25 resztül kristályosító szeparátorhoz, előnyösen hidrodinamikus keverődiffuzorhoz van csatlakoztatva. A találmány tehát azon a meglepő felismerésen alapul, hogy a statikus és a célszerűen hidrodinamikus keverőelemek együttes alkalmazásával az ásványvízben 30 eldott sótartalom kiválását irányított hőátadással szabályozni lehet, ennek lerakódását a statikus keverőelemek meggátolják, míg a rendszerből való szeparált eltávolításít a hidrodinamikus keverőelemek biztosítják, miközben a hő tartalom nem korrozív, tiszta hőközlő közeg 35 útján a szekunder körben hasznosul, az oldott gáz- és sótartalom a környezetet nem szennyezve másodlagos r yersanyagként tovább hasznosítható. A hőátadás történhet egy lépcsőben, illetve fajta szerint elkülönítetten szeparált kristály le választáshoz szük- 40 ségesen több lépcsőben. A gáztalanítóban és a hőcserélő primer ágában a statikus keverőelemek elhelyezkedése olyan, amelyben a kialakult áramlási viszonyok a hőát: dás és gáztalanítás hatására kiváló sókristályok lerakódását megakadályozzák. A gáztartalom részben vagy 45 I gészben történő leválasztása következtében megbomlott koncentráció-egyensúly és/vagy a szekunder ági hűtés hatására kiváló sókristályok a kristályosítóba, célszerűen a hidrodinamikus keverő diffuzorba kerülnek, ahol a *ovábbi kristályképzés, kristálynövelés, ülepedés és sze- 50 paráció együtt, egy berendezésben zajlik le. Több lépcsős, szelektíven szeparált kristályleválasztás esetén mnyi gázmentesítő, hűtő, illetve kristályosító elhelyezése szükséges, ahány kristálykomponens külön leválasztására lehetőség és igény van. 55 A megoldás 100 °C feletti gáztartalmú termálvizek •lőhasznosítására is előnyösen alkalmas, mivel a statikus keverőelemes hőcserélők elemrendszerének kialakításával a gőz-gáz-vizes oldat rendszerből a gőztartalom kéregképződés nélkül kondenzáltatható még a gáztalanítás 60 előtt. így adott esetben a gőzkondenzáltatás és a gáztaíanítón bekövetkező expanziós hűtés eredményeként kiváló kristályok a közvetlenül ezek után kapcsolt kristályosítóban ugyancsak szelektíven kiválaszthatók. A hőhasznosítás további lehetőségét jelenti a gáztala- 65 nítóból eltávozó gáz esetenkénti éghető tartalmának fel2
