Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verdampfungskühlanordnung, bei welchem Kühlwasser in einem Kreislauf geführt wird, wobei der Kreislauf ein Reservoir des Kühlwassers und einen Verdampfungskühler umfasst, in welchem eine Teilmenge des aus dem Kreislauf zugeführten Kühlwassers unter Abkühlung der verbleibenden Restmenge des zugeführten Kühlwassers verdampft und die verbleibende Restmenge in das Reservoir zurückgeleitet wird und wobei die verdampfte Teilmenge des Kühlwassers mit einem ersten in den Kreislauf eingeleiteten Teilstrom eines Nachsatzwassers ersetzt wird und in zeitlichen Abständen eine vorbestimmte Menge an Kühlwasser als Absalzwasser aus dem Kreislauf entfernt und durch eine gleich große Menge eines zweiten Teilstromes an Nachsatzwasser ersetzt wird. Die Erfindung betrifft ferner auch eine entsprechende Verdampfungskühlanordnung.

Technisch benutztes Wasser transportiert zumeist Heizwärme zum Ort der Benutzung oder überschüssige Wärme zwecks Kühlung vom Ort der Nutzung weg. Da Wasser die Fähigkeit aufweist, fast alle Stoffe zu lösen oder in sich aufzunehmen und zugleich universelle Grundlage allen Lebens ist, müssen, sofern es als Lebensmittel oder Werkzeug dient, alle seine besonderen Eigenschaften den Regeln der Physik und Chemie gerecht mit Sorgfalt bedient werden. Das gilt insbesondere für Verdampfungskühleranordnungen, die aus dem Kühlwasser Dampf erzeugen und Inhalte des Kühlwassers als Dampf oder Aerosol weitflächig in der Biosphäre verteilen. Der Wärmetransport mittels Verdampfung von Wasser aus einem offenen System ist eine effiziente und seit langem bekannte Form der Rückkühlung. Sie bewirkt allerdings, dass die Konzentration der im Kühlwasser enthaltenen und der Verdampfung nicht folgenden Stoffe mit der Zeit ansteigt.

Durch die Verdampfung zumindest eines Teils des Kühlwassers wird zwar über die entstehende Verdampfungskälte eine gewünschte Abkühlung der verbleibenden Menge an Kühlwasser erzeugt, jedoch steigt durch die Verdampfung die Konzentration der im Kühlwasser enthaltenen Stoffe, wie zum Beispiel Calciumhydrogencarbonat, -sulfate, -Silikate etc. Damit diese zurückbleibenden Stoffe ihre spezifischen Löslichkeitsgrenzen im Kühlwasser nicht überschreiten, muss nicht nur der aus der Teilverdampfung herrührende Wasserverlust durch Zugabe sogenannten Nachsatzwassers ausgeglichen werden, sondern es muss immer auch in gewissen zeitlichen Abständen ein Teil des im Kreislauf verbleibenden und nicht verdampften Kühlwassers aus dem Reservoir abgelassen und ebenfalls durch Zugabe von frischem Nachsatzwasser ersetzt werden, und zwar derart, dass die Sättigungsgrenze der im Kühlwasser gelösten Stoffe möglichst nie überschritten wird.

Der Effekt der bei der teilweisen Verdampfung des Kühlwasser eintretenden Konzentration der gelösten Stoffe wird häufig auch Eindickung genannt.

Die im Stand der Technik meist verwendete Art der Steuerung des chemischen Gleichgewichts des Kühlwassers und der Überwachung der Sättigungsgrenze erfolgt über elektrische Meßsonden, die die elektrische Leitfähigkeit des Kühlwassers ermitteln, welche mit der zunehmenden Konzentration der Stoffe ansteigt. Ein Schaltventil öffnet bei Erreichen einer voreingestellten maximalen Leitfähigkeit und lässt Kühlwasser aus dem Kreislauf als sogenanntes Absalzwasser in den Abwasserkanal oder die Umgebung abfließen, bis eine voreingestellte minimale Leitfähigkeit erreicht ist. Sodann wird die Menge an abgeführtem Absalzwasser im Kreislauf durch frisches Nachsatzwasser aufgefüllt. Diese Steuerung des chemischen Gleichgewichts über die elektrische Leitfähigkeit erweist sich in der Praxis als problematisch, da der Leitfähigkeitswert nur einen Summenwert der Leitfähigkeiten aller gelösten Stoffe und Gase im Kühlwasser darstellt und keine individuelle Massenangabe für steinbildende Salze, wie zum Beispiel Calciumhydrogencarbonat, -Sulfate, - Silikate oder auch saure Gase wie CO2, SO2 etc. ausdrückt. Der Leitfähigkeitswert ist vielmehr die Summe vieler Einzelgrößen, an deren Zustandekommen die Summe der Härtebildner im Kühlwasser nur den geringsten Anteil hat. Diese Härtebildner sind jedoch beispielsweise für die Verkalkung einer Verdampfungskühlanordnung verantwortlich und müssen genauestens beobachtet werden. Wird beispielsweise die Sättigungsgrenze für Kalk im Kühlwasser überschritten, fällt Kalk aus und bildet unerwünschte, die Stabilität und Leistung der Anlage beeinträchtigende Ablagerungen, die durch Zugabe von frischem Nachsatzwasser nicht wieder aufgelöst werden können.

Die im Kühlwasser gelösten Salze haben also, jedes für sich, eine spezifische Löslichkeit, jenseits derer sie als Feststoffe ausfallen. Die Grenzlinie, ab der der Ausfall von Feststoffen stattfindet, wird auch Eindickungsgrenzlinie genannt. Um den Feststoffausfall zu verhindern, muss die tatsächliche Sättigungslinie des Kühlwassers über die Laufzeit der Verdampfungskühlanordnung als eine möglichst gerade horizontale Linie nahe unterhalb der Eindickungsgrenzlinie verlaufen. Ein Überschreiten der Eindickungsgrenzlinie bedeutet Feststoffausfall und demgemäß die Bildung von Verkrustungen, Schlamm und Biofouling, wohingegen ein Unterschreiten Wasser- und Chemikalienverlust mit letztendlich gleichen Konsequenzen nach sich zieht. Diese Regelung gestaltet sich in Abhängigkeit von der elektrischen Leitfähigkeit als nahezu unmöglich und fehlerbehaftet, da die elektrische Leitfähigkeit überdies auch von vielen instabilen und sich ständig ändernden Größen abhängig ist, wie zum Beispiel der Temperatur, dem Anteil saurer Gase, dem Elektrodenzustand, Fouling und Scaling etc. Es ist von daher bislang bei der von der elektrischen Leitfähigkeit abhängigen Steuerung nur gelungen, die Sättingungslinie als ineffiziente Sägezahnkurve einzuregeln, die zwischen dem' Maximum und Minimum des voreingestellten Leitfähigkeitswertes pendelt. Die Folge ist erhöhter Verbrauch an Wasser und Chemikalien sowie eine allgemein erhöhte Verschmutzungsrate, die unter anderem das Bio-Fouling erheblich begünstigen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren zum Betreiben einer Verdampfungskühlanordnung sowie eine Verdampfungskühlanordnung vorzuschlagen, die weitgehend unabhängig von externen Faktoren einen zuverlässigen Dauerbetrieb ohne Gefahr des Über- oder Unterschreitens der Eindickungsgrenzlinie gewährleistet.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß die Ausgestaltung eines Verfahrens gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 vorgeschlagen.

Eine Verdampfungskühlanordnung zur Lösung der gestellten Aufgabe ist Gegenstand des Patentanspruchs 7.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Der erfindungsgemäße Vorschlag sieht vor, dass ein mit dem Kreislauf verbindbarer Meßbehälter vorgesehen wird und ein Zyklus der nachstehenden Schritte ausgeführt wird, indem

• in einem ersten Schritt ein Teilvolumen des Meßbehälters mit der vorbestimmten Menge an Absalzwasser aus dem Kreislauf befüllt und das im Meßbehälter befindliche Absalzwasser anschließend abgeführt wird,

• in einem nachfolgenden Schritt der Meßbehälter chargenweise mit Nachsatzwasser eines vorgegebenen Mineraliengehalts vollständig befüllt wird,

• in einem anschließenden Schritt das im Meßbehälter vorhandene Nachsatzwasser in den Kreislauf eingeleitet wird, bis der Meßbehälter vollständig entleert ist und anschließend der Zyklus bis zu einem Abschaltereignis beliebig oft wiederholt wird. Erfindungsgemäß wird somit auf die Messung der elektrischen Leitfähigkeit als Führungsgröße für die Absalzungsregelung verzichtet und stattdessen über ein per Analyse exakt hinsichtlich seines Mineraliengehalts definierbares Nachsatzwasser sichergestellt, dass das nach der Verdampfung als Restmenge des zugeführten Kühlwassers im Kühlturm verbleibende Kühlwasser durch exakt den Anforderungen entsprechendes Nachsatzwasser aufgefüllt wird und sich damit das Kühlwasser im Kreislauf in einem dauerhaft stabilen thermodynamischen Gleichgewicht befindet und die das Gleichgewicht störenden Stoffe sicher mit dem Absalzwasser ausgeschieden werden.

Dafür wird erfindungsgemäß das Nachsatzwasser chargenweise im Meßbehälter bereitgestellt.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das einer Verdampfungskühlanordnung zugefügte Nachsatzwasser stets die Summe der für den Ersatz der für die Verdampfung und die Absalzung bestimmten Mengenanteile umfasst. Der für die Verdampfung bestimmte Mengenanteil ersetzt die Teilmenge des aus dem Kreislauf im Verdampfungskühler verdampften Kühlwassers und der für die Absalzung bestimmte Mengenanteil ersetzt die in zeitlichen Abständen aus dem Kühlwasser als Absalzwasser entfernte Menge an Kühlwasser.

Für die Einhaltung eines stabilen Systems ist es somit erforderlich, das Volumen des im Kreislauf geführten Kühlwassers konstant zu halten, wobei zwecks Einhaltung des thermodynamischen Gleichgewichts zwei Proportionen eingehalten werden müssen:

Zum einen muss das Nachsatzwasser einen vorgegebenen Mineraliengehalt aufweisen, damit das im Kreislauf geführte und aus dem Nachsatzwasser gespeiste Kühlwasser einen gewünschten Mineraliengehalt aufweist, der sich aus dem Mineraliengehalt des nicht im Verdämpfungskühler verdampften Kühlwassers und dem Mineraliengehalt des für den verdampften Anteil zugesetzten Nachsatzwassers durch Mischung im Kreislauf ergibt. Dieser vorgegebene Mineraliengehalt des Nachsatzwassers wird erfindungsgemäß im Mischbehälter sichergestellt.

Wenn der Verdampfungskühlanordnung eine Wasserquelle zur Verfügung steht, die unmittelbar als Nachsatzwasser geeignet ist, beispielsweise ein hinsichtlich seines Mineraliengehalts den Anforderungen an das Nachsatzwasser entsprechendes Binnenseewasser oder größere Mengen an in einem Dampfprozess anfallendem Kondensat, kann dieses Wasser unmittelbar als Nachsatzwasser zur chargenweisen vollständigen Befüllung des Meßbehälters Verwendung finden.

In vielen Fällen wird jedoch eine solche geeignete Wasserquelle nicht oder nicht ständig zur Verfügung stehen. In diesen Fällen sieht die Erfindung in einer möglichen Ausgestaltung vor, dass bei der chargenweisen Befüllung des Meßbehälters dieser mit mindestens zwei unterschiedlichen Wasserfraktionen aufgefüllt wird, die nach Maßgabe des vorgegebenen Mineraliengehalts in entsprechenden Mischungsanteilen in den Meßbehälter eingefüllt und zu einer das Volumen des Meßbehälters vollständig auffüllenden Charge des Nachsatzwassers gemischt werden. Das Nachsatzwasser wird in diesem Fall aus unterschiedlichen Wasserfraktionen, insbesondere Wasserfraktionen unterschiedlichen Härtegrades, bedarfsgerecht chargenweise im Meßbehälter zubereitet, und zwar durch eine exakte Aufteilung z.B. in Rohwasser, üblicherweise Trinkwasser, und Weichwasser, üblicherweise enthärtetes Trinkwasser. Die sich ergebenden Teilmengen werden nach Maßgabe des gewünschten vorgegebenen Mineraliengehalts des Nachsatzwassers im Meßbehälter zusammengeführt und ergeben das für die Teilverdampfung im Kreislauf vorgesehene Nachsatzwasser.

Anstelle von voll enthärtetem Weichwasser können auch unterschiedlich harte Trinkwässer als Wasserfraktionen gemischt werden, dies richtet sich nach den jeweils spezifisch vorherrschenden Gegebenheiten. Auf diese Weise wird erfindungsgemäß durch chargenweise Mischung der Mengenverhältnisse der mindestens einen Wasserfraktion eines z.B. Härtebildner enthaltenden Rohwassers und einer Fraktion eines einen anderen Härtegrad aufweisenden Rohwassers und/oder enthärteten Weichwassers im Meßbehälter der vorgegebene Mineraliengehalt des Nachsatzwassers und dessen nachfolgende Einspeisung in den Kreislauf sichergestellt.

Der Mineraliengehalt kann beispielsweise anhand von Analysewerten der vorhandenen Wasserqualitäten und aus den von außen einwirkenden chemischen und physikalischen Faktoren, wie zum Beispiel Luftzustand durch Verschmutzung, Temperaturschwankungen zwischen Wasser und Luft, Leistungsvermögen von Stabilisierungschemikalien usw. im Hinblick auf die maximal möglichen Salzgehalte im Nachsatzwasser und Kreislaufwasser ermittelt und manuell oder automatisch eingeregelt werden.

Zum anderen muss das Mengenverhältnis des dem Kreislauf zugeführten Nachsatzwassers zum abgeführten Absalzwasser in ein gewünschtes vorbestimmtes günstiges Verhältnis gesetzt werden, wobei der Quotient aus Menge des Nachsatzwassers zu Menge des Absalzwassers die sogenannte Eindickungszahl ergibt. Die Eindickungszahl entsteht durch die bei der Verdampfung eines Teils des Kreislaufwassers entstehende Stoffanreicherung. Sie soll die Eindickungsgrenzlinie wegen der Gefahr des Scalings nie überschreiten.

Erfindungsgemäß wird nun das gesamte Volumen des Meßbehälters, welches in weiten Grenzen beliebig sein kann, als 100 %-Gesamtvolumen angenommen. Die Größe des Meßbehälters wird nach dem effektiven Wasserbedarf pro Charge ausgelegt und stellt insoweit immer 100 % des Bedarfs dar. Alle während des erfindungsgemäßen Verfahrens relevanten Wassermengen, nämlich die mindestens eine Fraktion eines Härtebildner enthaltenden Rohwassers, die Fraktion eines enthärtetem Weichwassers, die sich durch Mischung dieser Fraktionen ergebende Menge an Nachsatzwasser pro Charge sowie die aus dem Kreislauf entfernte Menge an Absalzwasser stellen jeweils prozentuale Anteile des mit 100 % gleichgesetzten Gesamtvolumens des Meßbehälters dar. Durch Berechnung und nachfolgende Einstellung entsprechender prozentualer Anteile für das über den Meßbehälter zu mischende Nachsatzwasser und das über den Meßbehälter zu entfernende Absalzwasser können somit die Sättigungsgrenzen exakt eingestellt werden, die sich aus den mit der Eindickungszahl multiplizierten Mineralien-, insbesondere Salzkonzentrationen ergeben.

Beispielsweise kann eine gewünschte Resthärte des Nachsatzwassers durch Auswertung von geeigneten Indizes aus einer Wasseranalyse ermittelt werden, um festzulegen, mit welchen prozentualen Mengenverhältnissen Weichwasser und Rohwasser gemischt werden sollen und um welchen Faktor, d.h. mit welcher Eindickungszahl das Kühlwasser im Kreislauf durch Verdampfung aufkonzentriert werden kann, ohne das chemisch-physikalische Gleichgewicht zu stören. Auf diese Weise kann festgelegt werden, welcher prozentuale Anteil als Absalzwasser von 100% Nachsatzwasser abgeführt werden soll. Durch Beprobung während des Betriebs können die Mengenverhältnisse überprüft und ggf. fein nachjustiert werden.

Nach einem Vorschlag der Erfindung wird das Einleiten des Nachsatzwassers in den Kreislauf in Abhängigkeit vom Füllstand des Kühlwassers im Reservoir gesteuert, wozu im Reservoir beispielsweise geeignete Füllstandssensoren vorgesehen sein können.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird der Mineraliengehalt des dem Verdampfungskühler zugeführten Kühlwassers gemessen und mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen. Bei Abweichung des gemessenen Mineraliengehalts des Kühlwassers vom Sollwert kann der vorgegebene Mineraliengehalt des Nachsatzwassers zum Beispiel durch Änderung der Mischungsverhältnisse von Rohwasser und Weichwasser entsprechend verändert werden und/oder eine Variation der vorbestimmten Menge an Absalzwasser vorgenommen werden, wodurch ebenfalls eine Änderung des Mineraliengehalts des Kühlwassers vollzogen werden kann. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann das im Kreislauf geführte Kühlwasser bedarfsweise in einem gesonderten Behandlungstank mit einem Reinigungs- und/oder Desinfektionsmittel versetzt und anschließend wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden oder aber beispielsweise für die Überwinterung frostsicher in dem entsprechend isolierten Behandlungstank verwahrt werden. Zudem kann in periodischen Abständen mittels des im Kreislauf geführten Kühlwassers auch eine Abreinigung aller Flächen, insbesondere des Verdampfungskühlers durchgeführt werden, wobei das zur Reinigung verwendete Kühlwasser anschließend im Behandlungstank aufgefangen und sodann zum Beispiel in die Kanalisation abgeführt werden kann.

Die im Rahmen der Erfindung vorgesehene Verdampfungskühlanordnung umfasst einen mit Kühlwasser befüllten und ein Reservoir sowie einen Verdampfungskühler umfassenden Kühlkreislauf, der eine Zuleitung zum Einleiten von Nachsatzwasser in den Kreislauf und eine Ablaufleitung zum Ableiten von Absalzwasser aus dem Kreislauf aufweist.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Zuleitung und die Ablaufleitung mit einem Meßbehälter eines vorbestimmten Volumens kommunizieren und der Meßbehälter mit mindestens einer schaltbaren Anschlussöffnung für die Einleitung von Nachsatzwasser sowie einer schaltbaren Abflussöffnung für im Meßbehälter aufgenommenes Absalzwasser versehen ist und Füllstandssensoren vorgesehen sind, mittels derer vorbestimmbare Füllvolumina sowie der minimale und maximale Füllstand im Meßbehälter ermittelbar und an eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung der schaltbaren Anschluss- und Abflussöffnungen übergebbar sind.

In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verdampfungskühlanordnung ist vorgesehen, dass das Reservoir des Kühlkreislaufs mit Füllstandssensoren ausgebildet ist, die mit der Steuereinrichtung kommunizieren, um in Abhängigkeit vom gemessenen Füllstand des Reservoirs die Einleitung von Nachsatzwasser aus dem Meßbehälter zu steuern. Nach einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verdampfungsanordnung ist vorgesehen, dass der Meßbehälter mindestens zwei schaltbare Anschlussöffnungen für die Zuführung unterschiedlicher Wasserfraktionen aufweist, die nach Maßgabe eines vorgebbaren Mineraliengehalts in entsprechenden Mischungsanteilen zur Ausbildung einer Charge an Nachsatzwasser im Mischbehälter mischbar sind.

Diese unterschiedlichen Wasserfraktionen können z.B. von Rohwasser unterschiedlicher Resthärte oder auch von enthärtetem Weichwasser gebildet sein.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Kühlkreislauf eine Sonde zur Ermittlung des Mineraliengehalts,, beispielsweise über eine Ermittlung der elektrischen Leitfähigkeit und/oder der Resthärte des Kühlwassers, einen Temperatursensor und/oder eine physikalische Desinfektionsanordnung umfasst.

Ferner kann die Verdampfungskühlanordnung einen Behandlungstank aufweisen, der vorübergehend mit dem Kühlkreislauf schaltbar verbindbar und mit dem Kühlwasser aus dem Kühlkreislauf befüllbar ist. Der Behandlungstank kann für die Zugabe eines Reinigungs- und/oder Desinfektionsmittels zum aufgenommenen Kühlwasser und/oder für die frostsichere Lagerung des Kühlwassers eingerichtet sein und umfasst ferner eine Pumpleitung zum Rückfördern des Kühlwassers in den Kühlkreislauf und/oder eine Ablauföffnung zum Abführen des Kühlwassers, um dieses zum Beispiel im Anschluss an eine Reinigung des Gesamtsystems der Verdampfungskühlanordnung komplett auszutauschen.

Weitere Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert.

Die einzige Figur zeigt in einer stark vereinfachten schematisierten Darstellung eine Verdampfungskühlanordnung 1 , die ein Reservoir 10 mit einer Förderpumpe 100 für ein Kühlwasser umfasst, welches über eine Kreislaufleitung 120, 121 mit einem zur Atmosphäre offenen Verdampfungskühler 11 unter Ausbildung eines entsprechenden Kühlkreislaufs verbunden ist. Das im Reservoir 10 vorgehaltene und von der Förderpumpe 100 durch den Kühlkreislauf geförderte Kühlwasser gelangt über eine Vorlaufleitung 120 in den Verdampfungskühler 11 und nimmt auf diesem Wege in nicht dargestellter Weise über einen beispielsweise integrierten Wärmetauscher (nicht dargestellt) Wärme aus einem zu kühlenden Prozess auf.

Im Verdampfungskühler 11 wird das über die Vorlaufleitung 120 zugeführte erwärmte Kühlwasser teilweise verdampft und als Wasserdampf WD an die Umgebung abgegeben. Die nicht verdampfte Restmenge des zugeführten Kühlwassers wird dabei stark abgekühlt und über die Rücklaufleitung 121 wieder in das Reservoir 10 zurückgeleitet. Dabei steigt jedoch die Konzentration der im Kühlwasser gelösten Stoffe an.

Zur Aufrechterhaltung der Menge an Kühlwasser im Reservoir sowie des thermodynamischen Gleichgewichts ist es von daher erforderlich, zum einen das verdampfte Kühlwasser durch eine entsprechende Menge an Nachsatzwasser zu ersetzen und auch in gewissen zeitlichen Abständen eine vorbestimmte Menge an Kühlwasser als Absalzwasser aus dem Kreislauf zu entfernen und durch eine gleich große Menge an frischem Nachsatzwasser zu ersetzen.

Zu diesem Zweck ist ein Meßbehälter 13 vorgesehen, der über mindestens eine Verbindungsleitung 135 mit dem Reservoir 10 kommuniziert.

Zum Betrieb der Verdampfungskühlanordnung 1 wird ein aus mehreren Schritten bestehender Zyklus ausgeführt.

Der Zyklus startet, indem eine vorbestimmte Menge an Absalzwasser aus dem Kreislauf des Kühlwassers entfernt wird. Dazu wird entgegen Pfeil P1 über die Verbindungsleitung 135 und die Öffnung eines entsprechenden Ventils in der Verbindungsleistung eine vorbestimmte Menge an Kühlwasser als Absalzwasser aus dem Reservoir 10 entfernt und in den Meßbehälter 13 eingefüllt.

Für den Betrieb der Verdampfungskühlanordnung kann beispielsweise die Einhaltung einer Eindickungszahl von 2,5 erfahrungsgemäß als in vielen Situationen geeignet angesehen werden.

Das gesamte Innenvolumen des Meßbehälters 13 wird mit 100 % Volumen gleichgesetzt, sodass für einen chargenweisen Betrieb eine vollständige Füllung des Mischbehälters 13 zu 100 % der im Rahmen einer Charge umgesetzten Wassermenge entspricht.

Zugleich summiert sich die Menge des dem Kreislauf zugeführten Nachsatzwassers aus der Menge des bei der Verdunstung ersetzten Nachsatzwassers und aus der Menge des für den Ersatz des entfernten Absalzwassers eingesetzten Nachsatzwassers ebenfalls auf 100 %.

Wendet man nun beispielsweise die Eindickungszahl 2,5 an, so ergibt sich aus der Gleichung

Eindickungszahl = Menge an eingesetztem Nachsatzwasser / Menge des Absalzwassers für 100 % Nachsatzwasser eine darauf bezogene Menge an Absalzwasser von 40 %. Dementsprechend entfallen die verbleibenden 60 % des Nachsatzwassers auf den Ersatz des verdampften Kühlwassers.

Insoweit kann im ersten Schritt des Zyklus über die Verbindungsleitung 135 eine solche Menge an Kühlwasser aus dem Reservoir abgezogen werden, dass das auf 100 % gesetzte Volumen des Meßbehälters 13 zu hier 40 % gefüllt wird.

Dazu ist der Meßbehälter 13 mit entsprechenden Messsonden ausgebildet, die unterschiedliche Füllstände detektieren und auf entsprechende prozentuale Anteile des gesamten Vielvolumens eingestellt werden. Ein solcher Meßsensor repräsentiert die Niveaulinie 130, die zugleich die beispielhaft gewünschten 40 % des Innenvolumens des Meßbehälters 13 darstellen. Demgemäß wird über die Verbindungsleitung 135 entgegen Pfeil P1 so viel Kühlwasser aus dem Reservoir in den Meßbehälter 130 eingefüllt, dass sich dieser bis zum Niveau 130 füllt. Sobald der zugeordnete Meßsensor ein Signal abgibt, wird die Verbindungsleitung 135 über das hier nicht dargestellte Ventil geschlossen. Das solchermaßen im Meßbehälter 135 abgemessene Absalzwasser kann sodann über Öffnung eines weiteren Ventils gemäß Pfeil P4 in einen entsprechenden Ablauf 134, zum Beispiel die Kanalisation abgegeben werden.

Nach solchermaßen vollendeter Absalzung wird sodann der vollständig entleerte Meßbehälter 13 in einem nachfolgenden Schritt chargenweise mit Nachsatzwasser vollständig befüllt, welches im dargestellten

Ausführungsbeispiel nach Maßgabe eines vorgegebenen Mineraliengehalts aus zwei unterschiedlichen Wasserfraktionen exakt angemischt wird. Dazu wird mindestens eine Wasserfraktion eines Härtebildner enthaltenden Rohwassers, beispielsweise Trinkwasser aus einer entsprechenden Rohwassereinspeisung 15 bis zu einem gewünschten prozentualen Anteil des Gesamtvolumens des Meßbehälters 13, repräsentiert durch eine entsprechende Niveaulinie 131 und einen zugehörigen Füllstandssensor gemäß Pfeil P2 in den Meßbehälter 13 eingefüllt. Anschließend wird der verbleibende Volumenanteil des Meßbehälters 13 gemäß Pfeil P3 mit einer weiteren Wasserfraktion eines enthärteten Weichwassers aus einem entsprechenden Weichwasserbereiter 14 befüllt, bis ein entsprechender Füllstandssensor das Erreichen der maximalen Niveaulinie 132 detektiert, sodass eine 100 %ige Charge an Nachsatzwasser im Meßbehälter 13 vorbereitet und gemischt worden ist, wovon im beschriebenen Beispiel 60 % für den Ersatz des verdampften Kühlwassers und die verbleibenden 40 % exakt derjenigen Menge entsprechen, die zuvor als Absalzwasser aus dem Reservoir 10 entfernt worden ist. Die Bestimmung der bei der Anmischung des Nachsatzwassers eingesetzten prozentualen Anteile von Rohwasser und Weichwasser kann z.B. über den Härtegehalt durch eine einfache Analyse erfolgen. Eine Analyse des Rohwassers liegt häufig bereits durch den Wasserlieferanten vor, der Härtegehalt des Weichwassers ergibt sich üblicherweise aus dem Zustand eines eingesetzten Ionenaustauschers oder sonstigen Weichwasserquellen, wie z.B. Regenwasser oder Kondensat. Eine elektronische Steuerung erfasst in einem Langzeitlogging den Verbrauch der jeweiligen Wasseranteile.

Dementsprechend kann im anschließenden Schritt das im Meßbehälter 13 vorhandene Nachsatzwasser beispielsweise nach Maßgabe einer Niveausteuerung mit entsprechenden Füllstandssensoren im Reservoir 10 über die Verbindungsleitung 135 gemäß Pfeil P1 in den Kreislauf eingeleitet werden, wobei sowohl das zuvor entfernte Absalzwasser als auch das verdampfte Kühlwasser im Kreislauf aufgefüllt werden. Eine solche Niveausteuerung im Reservoir 10 verhindert sowohl einen Überlauf als auch einen Trockenlauf und stellt den regulären Betrieb der Verdampfungskühlanordnung sicher.

Sobald der Meßbehälter 13 auf diese Weise wieder vollständig entleert worden ist, was durch einen entsprechenden, die minimale Niveaulinie 133 detektierenden Füllstandssensor im Meßbehälter 13 ermittelt wird, wird der Zyklus mit dem ersten Schritt, d. h. dem Einfüllen der vorbestimmten Menge an Absalzwasser aus dem Kreislauf erneut gestartet. Diese Abfolge von Zyklen kann nahezu beliebig oft wiederholt werden, bis die Verdampfungskühlanordnung durch ein Abschaltsignal bzw. Abschaltereignis abgeschaltet wird. Der zeitliche Abstand zwischen den einzelnen Absalzungen wird dabei maßgeblich von dem durch die Verdampfung im Verdampfungskühler 11 eintretenden und mit Nachsatzwasser ausgeglichenen Verlust an Kühlwasser bestimmt, wobei der Verdampfungskühler 11 bei entsprechenden Umgebungsbedingungen auch zeitweise adiabatisch betrieben werden kann.

Die von den einzelnen Füllstandssensoren des Meßbehälters 13 ermittelten Füllstände werden in nicht näher dargestellter Weise an eine Steuerungseinrichtung übergeben, die das Öffnen und Schließen entsprechender Ventile und/oder Pumpen nach Maßgabe einer entsprechenden Programmsteuerung bewirkt. Auf diese vorangehend dargelegte Weise ist es möglich, quasi kontinuierlich und unterbrechungsfrei ein exakt definiertes und aus einem oder mehreren Rohwässern sowie Weichwasser gemischtes Nachsatzwasser bereitzustellen, welches ein Höchstmaß an Verdampfung zulässt, ohne die Sättigungslinie zu überschreiten. Eine Überwachung des Kreislaufwassers beispielsweise mittels Sensoren für die elektrische Leitfähigkeit ist nicht mehr notwendig.

Es versteht sich jedoch, dass zum Zwecke der Anlagenüberwachung Sonden z.B. zur Ermittlung der elektrischen Leitfähigkeit und/oder der Resthärte des Kühlwassers, Temperatursensoren und/oder physikalische Desinfektionsanordnung sowie Filter im Kreislauf in an sich bekannter Weise vorgesehen sein können.

Darüber hinaus kann die Verdampfungskühlanordnung auch einen Behandlungstank aufweisen, der vorübergehend mit dem Kühlkreislauf schaltbar verbindbar ist, um beispielsweise das Kühlwasser aus dem Kühlkreislauf mit einem Reinigungs- und/oder Desinfektionsmittel zu versetzen und anschließend über eine entsprechende Pumpe wieder in den Kreislauf zurückzufördern. Bei entsprechend frostsicherer Ausgestaltung des Behandlungstanks kann das Kühlwasser auch zum Beispiel in diesem frostsicher überwintert werden, bevor es bei erneuter Inbetriebnahme über eine entsprechende Pumpe wieder in den Kreislauf gefördert wird.

Darüber hinaus kann, vorzugsweise in betriebsarmer Zeit, auch eine Spülung der gesamten Verdampfungskühlanordnung mit dem Kühlwasser vorgenommen werden, welches anschließend im Behandlungstank aufgefangen und von dort beispielsweise in die Kanalisation abgelassen werden kann.

Der Meßbehälter 13 kann zum Zwecke der einfachen Sichtprüfung über ein über die ganze Höhe reichendes und mit dem Behälter verbundenes Klarsichtrohr mit einem Magnetschwimmer zwecks Anzeige der Niveaus und beispielsweise mit einer Kontaktträger-Leiste ausgerüstet sein, die eine Skala von 0-100 % der Füllhöhe des Meßbehälters 13 aufweist. An dieser Kontaktträger-Leiste können sodann Magnetschalter zur Fixierung und Erkennung der vorangehend erläuterten Niveaus, ausgedrückt als prozentuale Anteile am Gesamtvolumen des Meßbehälter 13 angebracht werden, die variabel eingestellt werden können.