Verfahren zur Enthärtung von Wasser. Gegenstand der Erfindung ist ein Ver fahren zur fortlaufenden Enthärtung von Wasser, insbesondere Kesselspeisewasser, mit die Härtebildner ausfällenden Chemikalien, dessen wesentliches Merkmal darin besteht, dass die Ausfällung der Härtebildner in einem nicht beheizten Röhrensystem erfolgt, durch das das mit den fällenden Chemikalien versetzte Wasser mit solcher Geschwindig keit hindurchfliesst, dass turbulente Strömun gen entstehen. Das Röhrensystem, das zweckmässig mit zahlreichen Windungen und Biegungen versehen ist, kann mit einer oder mehreren gegebenenfalls regelbaren Verengungen ausgerüstet sein, um die Mischung zu verbessern und die Turbulenz zu erhöhen.
Es kann weiter während .der Enthärtung von Kesselspeisewasser unter Kesseldruck gesetzt werden, um den Enthär- tungsvorgang zu beschleunigen. Besonders vorteilhaft ist eine Enthärtung von Wasser in einem Röhrensystem gemäss der Erfin- .dung dann, wenn zur Vorenthärtung des Wassers alkalisches Kesselrückwasser und zur Fertigenthärtung Alkaliphosphat ver wendet wird, weil sich -dabei trotz der turbu lenten Strömung grosse Flocken bilden,
die leicht und ohne Schwierigkeiten durch ein fache Filtration vom enthärteten Wasser ab getrennt werden können. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Art der Enthärtung beschränkt, denn sie kann auch bei Anwen dung anderer Enthärtungsmittel, beispiels weise Soda, Kalk und dergleichen Anwen dung finden.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Ausführung des oben ge kennzeichneten Verfahrens zur Enthärtung von Wasser, die im wesentlichen aus einem, zweckmässig mit zahlreichen Windungen und Biegungen und gegebenenfalls Verengungen versehenen Röhrensystem mit Einrichtungen zur Zufuhr von Rohwasser und Einrichtun gen zur Zufuhr von die Härtebildner fällen- den Chemikalien besteht mit einem an das Röhrensystem angeschlossenen Filter.
Beson ders zweckmässig ist eine Anlage, die aus einem Mischvorwärmer mit Einrichtungen zur Zufuhr von Rohwasser und alkalischem Kesselrückwasser und gegebenenfalls noch Wasserdampf mit anschliessendem Röhren system besteht, das mit Einrichtungen zur Zufuhr von Fällungsmitteln für :die Härte bildner, insbesondere Alkaliphosphat, aus gerüstet ist und in ein Filter zur Abtren nung der ausgefällten Härtebildner mündet.
Die üblichen Vorrichtungen zur Enthär- tung von Wasser, insbesondere für die Kes selspeisung, haben den Nachteil, dass zur vollkommenen Umsetzung der Härtebildner mit den zugesetzten Fällungsmitteln stets ein Vielfaches der Wassermenge in Bearbeitung ist, die stündlich zum Verbrauch bezw. zur Speisung des Dampfkessels gelangt.
Infolge dessen nehmen die Enthärtungs- und Reini gungsapparate ausserordentlich grosse Volu mina an, die im Kesselhaus einen entspre chenden Raum überdachter Bodenfläche, schwere Fundamente und für ,die Apparatur selbst besonders feste Konstruktionen erfor dern. In allen beweglichen Kesselanlagen, zum Beispiel auf Lokomotiven und Schiffen, ist .die Verwendung .der bekannten Vorrich tungen ausgeschlossen, weil sie zu viel Raum beanspruchen würden und der Ballast des Schiffes durch sie zu stark erhöht würde.
In folgedessen führen Schiffe, Lokomotiven oder dergleichen entweder einen gewissen Vorrat an enthärtetem Wasser für eine kurze Strecke mit, was aber das Bereithalten von enthärtetem Wasser an bestimmten Stationen voraussetzt oder es wird auf eine sachgemässe Enthärtung ,des Wassers ganz verzichtet, was wohl als Regel angesprochen werden kann.
Alle diese Nachteile können durch die Erfindung beseitigt werden, die es gestattet, auf kleinstem Raum eine restlose Enthärtung von Wasser in sehr kurzer Zeit durchzufüh ren mit Anlagen, die nur wenig Platz . be nötigen und leicht im Kesselhaus, auf Schif fen, Lokomotiven und dergleichen unterge bracht werden können. Es ist nämlich nicht erforderlich. da.ss die Rohrwindungen der Enthärtungsanlage nach einem bestimmten Schema gebogen sind.
Infolgedessen ist es möglich, diese so zu legen, wie es der in engen Kesselhäusern, auf Lokomotiven oder Schiffen zur Verfügung stehende Raum ge stattet. In . der Zeichnung sind zwei Ausfüh- rungsformen von Vorrichtungen zur Durch- führung des Verfahrens gemäss der Erfin dung schematisch dargestellt.
Gemäss Fig. 1 tritt das Rohwasser in den Kaskadenvorwärmer a durch das Rohr h oben ein, um durch den bei c eintretenden Dampf vorgewärmt zu werden. Dem Wasser wird Kesselrückwasser durch d zugemischt.
Infolge des geeignet gewählten Höhenunter schiedes zwischen dem Kaskadenvorwärmer a und den Reaktionsröhren f läuft das Was ser durch die Röhren f bis zu .dem Filter z.. Auf diesem Wege reagieren die im Kessel rückwasser vorhandenen Alkalien mit dem Rohwasser, dieses vorenthärtend. Die Nach enthärtung geschieht beispielsweise duTch eine Alkaliphosphatlösung, die aus dem Vor ratsbehälter g durch den Trichter 1z zuge führt wird, der an einer geeignet gewählten hochgelegenen Stelle angebracht ist.
In der Rohrstrecke zwischen diesem Trichter h und dem Filter i findet die restlose Nachenthär- tung des Wassers bis auf 0 Härte statt. Nachdem die durch den Enthärtungsvor.- gang entstandenen Flocken durch das Filter i abgetrennt worden sind, gelangt das Wasser in einen Sammelkasten k, aus dem die Speise pumpe l das enthärtete Wasser,dem Dampf kessel m zuführt.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung steht das gesamte System unter einem dem Kesseldruck entsprechenden Überdruck, was erforderlich macht, dass die gesamte Anlage ein in sich geschlossenes System darstellt. Das Rehwasser wird aus :dem Vorratsbe11äl- ter u durch die Speisepumpe o in das Rohr system p gedrückt. Gleichzeitig wird durch Pumpe q aus der Rohrleitung r Kesselrück- wasser aus Dampfkessel s und nötigenfalls Dampf aus dem Dom des Kessels durch die Rohrleitung t über die Mischdüse 2c dem Rohwasser zugeführt.
Auf dem ersten Teil des Weges im Reaktionsröhrensystem p fin det nunmehr die Vorenthärtung infolge Um setzung der Härtebildner des Rohwassers mit dem alkalisch reagierenden Kesselrückwasser statt. Die Resthärte wird beispielsweise da durch entfernt, dass aus dem Vorratsbehälter v Alkalipho,sphatlösung .durch die Pumpe w über die Leitung x an einer geeigneten Stelle eingedrückt wird. Nachdem auf dem letz ten Teile des Reaktionsweges im Röhren system sich die Nachenthärtung vollzogen hat, werden die Flocken im Druckfilter y vom Wasser getrennt, das nunmehr dem Dampfkessel zugeführt wird.
In. dem ge samten Aggregat ersetzt die Pumpe o die sonst übliche Speisepumpe. <I>Beispiel:</I> Die Länge des Rohres f (Fig. 1) vom Kaskadenvorwärmer a bis zum Einlauf h des Nachenthärtungs.mittels beträgt 15,8 m, bei einem lichten Querschnitt von 21,6 am'. Stündlich werden durch Rohr b 3050 Liter Rohwasser von 12 Gesamthärte und durch das Rohr d <B>1350</B> Liter alkalisches Kessel- rückwa.sser eingeleitet und durch das Rohr f bis zum Punkte li geführt.
Hier beträgt die Resthärte 1,4 deutsche Härte, die durch aus dem Behälter g zugeführte Trinatriumphos- phatlösung ausgefällt wird. Auf der Rohr strecke von h bis zum Filter i in einer Ge samtlänge von 10,5 m vollzieht sich,die Fer- tigenthä.rtung auf 0 deutsche Härte ohne nachweisbaren Überschuss an Fällungsmittel. Die gesamte Rohrstrecke hat von<I>a</I> bis<I>i</I> bei einer Gesamtlänge von 25,8 m nur einen In halt von 55,8 Liter,
bewältigt aber stündlich 3050 -[-- <B>1350</B> = 4400 Liter Speisewasser. Die Durehflussgeschwindigkeit ist demnach 570 mm pro Sekunde. Der Enthärtungs- effekt ist in Anbetracht dieser hohen Strömungsgeschwindigkeit deswegen über raschend, weil noch die neueste Literatur (z.
B. Stumper, ,Speisewasser und Speise wasserpflege", Springer, Berlin 1931) vor- schreibt, dass der Fassungsraum der Reak tionsbehälter mindestens das Doppelte des stündlichen Wasserbedarfes betragen und die Geschwindigkeit des Wasserflusses im Rei niger, selbst bei warmer Enthärtung, kleiner als 1 mm pro Sek. sein soll.