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In demHauptpatenteNr. 140785 ist ein Verfahren zurfortlaufenden Enthärtung von Kesselspeise- wasser beschrieben, gemäss welchem die Ausfällung der Härtebildner in einem nicht beheizten Röhrensystem erfolgt, dureh welches das Wasser mit solcher Geschwindigkeit hindurchgeführt wird, dass turbulente Strömungen entstehen. Das Verfahren wird zweckmässig bei der Vorenthärtung mit alkalischem Kesselrückwasser und der Fertigenthärtung mit Alkaliphosphat angewendet. Zur Durchführung des Verfahrens kann eine Vorrichtung verwendet werden, bei welcher ein zweckmässig mit zahlreichen Biegungen versehenes unbeheiztes Röhrensystem mit anschliessendem Filter zwischen der Speisepumpe und dem Kessel angeordnet ist.
Die Zuführung von Kesselrückwasser bzw. den zur Fällung der Härtebildner dienenden Chemikalien erfolgt durch entsprechende Pumpen ; ausserdem kann der zur Erwärmung erforderliche Dampf durch eine Mischdüse in das Röhrensystem eingeführt werden.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens des Hauptpatents zwecks Enthärtung von Speisewasser für räumlich beschränkte Anlagen, wie Lokomotivkessel, Schiffskessel u. dgl. Bei dieser Anlage ist die aus einem Röhrensystem und angeschlossenem Filter bestehende Enthärtungsvorrichtung in einem geschlossenen System auf der Saugseite der Speisepumpe angeordnet. Hiedurch wird einerseits der in dem Enthärter herrschende Druck vom Kesseldruek unabhängig gemacht ; anderseits ist bei Verwendung der Anlage bei Lokomotiven die Enthärtungseinrichtung auf oder in den Tender zu verlegen, so dass eine Belastung der Lokomotive mit der Enthärtungsvorrichtung vermieden wird.
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mit alkalischem Kesselrückwasser, welches mit dem Rohwasser vor oder beim Eintreten in das Enthärtungsrohr gemischt wird.
Die Fertigenthärtung erfolgt mit Alkaliphosphat, insbesondere mit Trinatriumphosphat, zweckmässig bei höheren Temperaturen von beispielsweise 70 und darüber.
Die Zuleitung des Rohwassers, der zur Vorenthärtung dienenden Flüssigkeit und des zur Erwärmung noch erforderlichen Dampfes zu dem mit Windungen und Biegungen versehenen Enthärtungsrohr erfolgt durch eine Fördervorrichtung, welche geeignet ist, auf der Saugseite der Pumpe einen gewissen Druck zu erzeugen, der zur Aufrechterhaltung der Saugleistung der Pumpe trotz der erhöhten Temperatur des Wassers ausreicht. Am besten wird hiezu ein Düsensystem mit zwei injektorartigen Düsen verwendet. Die zur Restenthärtung dienenden Chemikalien, beispielsweise Trinatriumphosphatlösung, werden dem vorenthärteten Wasser auf seinem Wege durch das Röhrensystem durch eine Dosierungspumpe zugeführt.
Im letzten Teil des Röhrensystem geht die Nachenthärtung vor sich. Die ausgefällten Härtebildner werden mit einem anschliessenden Filter entfernt ; das enthärtete Wasser wird durch die Speisepumpe angesaugt und dem Kessel zugeführt.
Die Leistung des am Anfang des Enthärtungsrohres angeordneten Düsensystems wird durch ein Regelorgan, beispielsweise einen Thermostaten geregelt, welcher in das Enthärtungsrohr zweckmässig kurz vor dem Filter eingebaut ist. Das Düsensystem erzeugt auf der Saugseite der Speisepumpe einen gewissen Druck, durch welchen die Widerstände in dem Enthärtungsröhrensystem und im Filter auf dem Wege des Wassers vom Rohwasserbehälter zur Speisepumpe überwunden werden. Dieser
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Druck, welcher aber wesentlich unter dem Kesseldruck liegt, sichert die Saugsleitung trotz der verhältnismässig hohen Temperatur des enthärteten Wassers ; ein Abreissen des Stromfadens wird also vermieden.
Um weiterhin auch Störungen bei wechselnder Belastung der Lokomotive auszuschalten, ist ausser der beschriebenen Steuerung des Düsensystems durch ein Regelorgan noch eine zwangläufige Abhängigkeit des Kesselwasserrückführungsventi1s von der Belastung der Speisepumpe vorgesehen.
Ausserdem ist die Dosierungsvorrichtung für die zur Wasserenthärtung dienenden Chemikalien beispielsweise durch Kuppeln mit der Speisepumpe derart in Abhängigkeit zur stündlich geförderten Wassermenge gebracht, dass bei einer Drosselung der Speisepumpe auch zwangläufig eine Drosselung in der Zufuhr des Enthärtungsmittels erfolgt.
Die Enthärtungsanlage gemäss Erfindung wird nachstehend an Hand der sehematisehen Zeichnung noch näher erläutert.
Die eigentliche Enthärtungsanlage besteht aus einem auf der Saugseite der Speisepumpe 1 angeordneten Röhrensystem 2 mit nachgeschaltetem Filter 3. Das Rohwasser wird aus dem Behälter 4 durch das Düsensystem 6 dem Enthärtungsrohr 2 zugeleitet. In dem Düsensystem wird das Roh. wasser mit dem durch die Kesselwasserrückleitung 6 bzw. die Dampfleitung 7 zugeführten Rückwasser bzw. Anwärmdampf vermischt. Die Steuerung des Düsensystems 5 erfolgt über das. Regelorgan 8 durch das in der Dampfleitung 7 angeordnete Ventil 9. Die zur Nachenthärtung dienende Lösung wird aus dem Behälter 10 über die Dosierungspumpe 11 und Leitung 12 dem Enthärtungsrohr 2, zweckmässig an einer Biegungsstelle, zugeführt. Die Regelung der Speisepumpe 1 erfolgt durch das Pumpen-
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wird.
Das enthärtete Wasser wird durch die Speisepumpe 1 über die Druckleitung M dem Vorwärmer bzw. dem Kessel zugeführt.
Die Arbeitsweise der Enthärtungsanlage ergibt sich im einzelnen aus der nachstehenden Beschreibung der drei während der Fahrt der Lokomotive möglichen Fälle.
1. Normalfall :
Das durch Regelorgan 8 gesteuerte Düsensystem 5 liefert dem Röhrensystem 2 unter Beimischung von rückgeführtem Kesselwasser so viel Rohwasser, als die Pumpe 1 auf der entgegengesetzten Seite in gereinigtem Zustande abnimmt. Die Leistung des Düsensystems 5 ist dabei so abgestimmt, dass das Wasser auf 70 C erwärmt wird. Im Röhrensystem 2, also auf der Saugseite der Speisepumpe, herrscht ein bestimmter Druck.
2. Drosselung der Speisepumpe :
Wird die Speisepumpe 1 gedrosselt, so müsste im Röhrensystem 2 ein höherer Druck entstehen, wenn lediglich die Speisepumpe gedrosselt werden würde. Die Fördermenge des Düsensystems sinkt, die Temperatur steigt. Das Regelorgan 8 steuert jedoch durch Drosseln des Aufwärmdampfes (Ventil 9) das Düsensystem 5 und stellt Temperatur und Druck wieder her. Die Speisepumpe wird gedrosselt, indem das Pumpendampfventil 3 teilweise oder völlig zugedreht wird. Zwangläufig mit der Drosselung dieses Pumpendampfventi1s 13 erfolgt die entsprechende Drosselung des rückgeführten Kesselwassers.
Die Speisepumpe 1 ist aber auch mit der Dosierungspumpe 11 für die Trinatriumphosphatlösung verbunden, welche damit im gleichen Sinne zur teilweisen oder völligen Stillsetzung der Trinatriumphosphatzuführung kommt.
3. Erhöhung der Pumpenleistung :
Wird der Pumpendampf stärker aufgedreht, so dass die Pumpe 1 schneller arbeitet, so sinken im Enthärtungsrohr 2 und im Filter 3 Druck und Widerstände. Damit steigt die Förderleistung des Düsensystems 5. In Abhängigkeit hievon müsste die Temperatur sinken. Gemäss der neuen Anordnung steuert nunmehr das Regelorgan 8 das Düsensystem und stellt die erforderliche Temperatur und den entsprechenden Druck wieder her. Gleichzeitig wird im entsprechenden Sinne mit dem Öffnen des Pumpendampfventils 13 auch das Ventil 14 für die Kesselwasserrückführung geöffnet. Mit dem schnelleren Auf-und Abgleiten des Pumpenschaftes wird auch die entsprechende grössere Trinatriumphosphatmenge durch die schneller arbeitende Dosierungspumpe 11 dem Enthärtungsrohr 2 zugeführt.
Beim Arbeiten mit der neuen Vorrichtung wird die Enthärtung trotz Verwendung eines geschlossenen Systems bei einem weit unter dem Kesseldruck liegenden Druck von beispielsweise 1 alii. durchgeführt. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass hiebei hinsichtlich Reaktionsgeschwindigkeit und Filtrationsfähigkeit günstige Resultate erzielt werden.
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