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Verfahren und Einrichtung zum Entfernen von'Kesselstein aus mittelbar erhitzten Vorwärmern in
Umlaufanlagen der Sulfitzellulosekocher.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung bei Sulfitzellulosekochern, bei denen eine äussere, mit Pumpe'versehene Umlaufanlage verwendet wird, um einen Umlauf der Kochflüssigkeit durch einen mit mittelbarer Erhitzung arbeitenden Vorwärmer zu bewirken. In diesem Vorwärmer scheidet sich bisweilen Kesselstein ab, der sich besonders an den Röhrenwandungen im Flüssigkeitsraum des Vorwärmers absetzt.
Da der Kesselstein, welcher, wie durch Untersuchungen festgestellt worden ist, fast ausschliesslich aus Gips besteht, eine bedeutende Herabsetzung der Wärmeübertragung im Vorwärmer verursacht, ist es von grosser Bedeutung, dass er in gewissen Zeitabständen entfernt wird. Da die Absetzgeschwindigkeit rasch zunimmt, wenn die Absetzung einmal begonnen hat, ist es ferner notwendig, den Kesselstein bereits in einem so frühen Stadium zu entfernen, dass nur kleine Mengen abgesetzt worden sind bzw. die Entfernung vollständig durchzuführen. Die Entfernung des Kesselsteins muss ausserdem derart geschehen, dass sie leicht und in verhältnismässig kurzer Zeit durchgeführt werden kann.
Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass, nachdem der Kocher vom Vorwärmer abgesperrt worden ist, eine kesselsteinauflösende Flüssigkeit (beispielsweise Wasser) in geschlossenem Kreislauf in einem aus wenigstens einer Pumpe und dem Vorwärmer bestehenden Umlaufsystem mit einer so hohen Geschwindigkeit zum Umlauf gebracht wird, dass bei der vorliegenden Anordnung der Vorrichtung eine wirbelige Bewegung der Flüssigkeit erzielt wird und dass gleichzeitig, d. h. während des Umlaufes der Kesselstein lösenden Flüssigkeit fortlaufend oder absatzweise neue Flüssigkeit in das System eingeführt und verwendete Flüssigkeit aus demselben entfernt wird.
Durch dieses Verfahren wird es ermöglicht, mit sehr geringen Flüssigkeitsmengen zu arbeiten, indem die Flüssigkeit durch die ständige oder absatzweise Einführung von neuer Flüssigkeit bzw. die Ableitung einer entsprechenden Menge verwendeter Flüssigkeit, immer erneuert wird, so dass sie immer eine gute kesselsteinauflösende Wirkung aufweist, ohne dass hiefür kostspielige und umfangreiche Aus- gleichbehälter od. dgl. erforderlich sind oder der Kocher selbst in Anspruch genommen werden muss, und auch ohne Zufuhr von grösseren Wärmemengen. Die Reinigung des Vorwärmers kann deshalb während der Entleerung und Füllung des Kochers vorgenommen werden.
Als kesselsteinauflösende Flüssigkeit kann jede an sich geeignete Flüssigkeit verwendet werden, z. B. Wasser, dessen Temperatur am zweckmässigsten lauwarm oder bei ungefähr 50 C gehalten wird.
Zur Erläuterung des oben erwähnten Begriffes wirbelige (turbulente) Bewegung"sei folgendes erwähnt : Die Bewegung einer Flüssigkeit wird wirbelig oder turbulent, d. h. die Stromlinien verlaufen nicht parallel und geradlinig, wenn die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit einen von der Eigenart der Apparatur und der Natur der Flüssigkeit abhängigen Wert übersteigt, welche die kritische Geschwindigkeit genannt wird, während die Bewegung unter denselben Bedingungen bei niedrigerer Ge-
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Die kritische Geschwindigkeit kann unter Voraussetzung der Verwendung kreisrunder Röhren gemäss folgender Formel bestimmt werden (vgl. Hütte, des Ingenieurs Taschenbuch I, 26. Auflage, Seiten 368-369) :
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d = der Durchmesser des Rohres, durch welche die Flüssigkeit hindurchströmt, angegeben in Meter, und
R = eine Konstante, die sogenannte Reynoldsche Zahl ist.
Falls R < 2320 ist, wird die Bewegung laminar ; ist R > 3000 wird die Bewegung beinahe immer
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Der Wert von v variiert mit der Temperatur, wie aus der folgenden Tabelle hervorgeht.
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<tb>
<tb> oe <SEP> 0 <SEP> 10 <SEP> 20 <SEP> 40 <SEP> 60 <SEP> 80 <SEP> 100
<tb> v. <SEP> 106=. <SEP> 1-80 <SEP> 1-30 <SEP> 1-01 <SEP> 0-661 <SEP> 0-482 <SEP> 0-368, <SEP> 0-296
<tb>
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= c : a 0-066 m/sek. = 6-6 cm/sek.
Die Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher beschrieben, welche eine Ausführungsform einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Einrichtung schematisch veranschaulicht.
Wie auf der Zeichnung gezeigt ist, steht der. Kocher in üblicher Weise durch die gewöhnlichen, mit den Abschlussventilen 7 versehenen Umlaufleitungen 2 und 2'mit der Pumpe 3 und dem Vorwärmer 4 in Verbindung. Gemäss der Erfindung ist die eine dieser Leitungen, nämlich 2, durch eine mit einem Ventil 8 versehene Leitung 9 mit der Leitung 2 an der Saugseite der Pumpe 3 verbunden. Mit J ist die Dampfzuführungsleitung zum Vorwärmer 4 bezeichnet, und 6 ist die Abflussleitung für das Kondenswasser.
Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung ist der Vorwärmer ausserdem mit einer Zulaufleitung 11 für neue Flüssigkeit versehen sowie auch mit einer Ablaufleitung 10 für die Entfernung der entsprechenden Menge der verwendeten Flüssigkeit. Wenn der Vorwärmer erfindungsgemäss einer Reinigung zwecks Entfernung des Kesselsteines unterworfen werden soll, werden die Ventile 7 zuerst geschlossen und das Ventil 8 geöffnet, worauf der Vorwärmer 4 und das Umlaufsystem 2', 9,2, 3 mit der Flüssigkeit, die zur Verwendung kommen soll, gefüllt wird.
Dies geschieht zweckmässig dadurch, dass gegebenenfalls zurückgebliebene Kochflüssigkeit durch die Leitung 10 abgelassen wird, deren Ventil zu diesem Zweck geöffnet wird und gleichzeitig neue Flüssigkeit in den Vorwärmer durch die Zuführungsleitung 11, deren Ventil dementsprechend offen gehalten wird, eingeführt wird. Diese in den Vorwärmer gelangende neue Flüssigkeit wird nun mittels der Pumpe 3 zum Umlauf durch den Vorwärmer gebracht.
Gemäss der Erfindung soll hiebei absatzweise oder ständig dem Leitungsnetz neue Flüssigkeit durch die Leitung 11 zugeführt werden, wobei gleichzeitig eine entsprechende Menge der verwendeten Flüssigkeit durch die Leitung M
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eingestellt, so dass nicht mehr verwendete Flüssigkeit abgeführt wird, als zur Erhaltung und Aufrechterhaltung einer auf den Kesselstein aktiv wirkenden Flüssigkeit erforderlich ist.
Die Zeichnung zeigt auch eine Abänderung der bis jetzt beschriebenen Ausführungsform, wobei an Stelle der an die Umlaufanlage des Kochers angeschlossenen Pumpe eine besondere Pumpe 14 mit
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ständig oder absatzweise erneuter Flüssigkeit durchgeführte Umlaufen mit wirbeliger Bewegung zwischen den Kochvorgängen, d. h. während der Entgasungs-, Entleerung-und Füllungsperiode, die Heizflächen des Vorwärmers frei von Kesselstein halten kann, und zwar auch in solchen Fällen, in denen di3 Säure Neigung hat, grosse Mengen Kesselstein abzusetzen. Hiedurch wird eine Erhitzung bei höherem Dampfdruck wie sonst ermöglicht, wodurch auch eine höhere Erhitzungsgeschwindigkeit und kürzere Kochzeit, d. h. eine verbesserte Botriebswirtschaftlichkeit, erreicht werden kann.
Die Erfindung bedeutet daher einen wichtigen technischen Fortschritt.
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