CH169142A - Verfahren zum Reinigen des Arbeitsmittels in Dampfanlagen und Dampfanlage zur Ausführung des Verfahrens. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Reinigen des Arbeitsmittels in Dampfanlagen und  Dampfanlage zur Ausführung des Verfahrens.    Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren zum Reinigen des Arbeitsmittels in  Dampfanlagen und auf eine Dampfanlage  zur Ausführung des Verfahrens. Das Ver  fahren ist dadurch gekennzeichnet, dass min  destens ein Teil des Arbeitsmittels, solange  <I>es</I> sich in dampfförmigem Zustand befindet,  mindestens     zeitweise    mit einem     Mittel    in Be  rührung gebracht wird, welches schädliche  gas-     bezw.    dampfförmige     Verunreinigungen     des Arbeitsmittels bindet.

   Die Anlage gemäss  der Erfindung ist .dadurch gekennzeichnet,       dass    mindestens ein Teil des     Arbeitsmittels,     solange es sich in dampfförmigem Zustand  befindet, einen Behälter durchströmt, der ein       Mittel    enthält, welches schädliche gas-     bezw.          dampfförmige    Verunreinigungen des Arbeits  mittels bindet.     Beim    Betrieb von Dampfan  lagen entsteht der     Nachteil,    dass Gase, welche  mit dem flüssigen Speisemittel zugeführt  werden, im Kreislauf des Arbeitsmittels sich  ansammeln.  



  Mit der dem Kreislauf zum Ersetzen der    Verluste zugeführten Flüssigkeit     wird    auch  Sauerstoff     O-.    und Kohlensäure CO= teils in  gelöster, teils in gebundener     bezw.    halbgebun  dener Form zugeführt. Der Sauerstoff und  insbesondere die Kohlensäure haben     in    den       Überhitzern;    in den     Dampfleitungen    und ins  besondere     im.    Kondensator Korrosionserschei  nungen im Gefolge, was zur     Zerstörung    ein  zelner Teile der Anlage führt.  



  Wird .der aus einem Dampferzeuger zu  den Verbrauchsstellen strömende Dampf  durch feste, flüssige oder gasförmige Mittel  in einer Weise behandelt, dass die Verun  reinigungen des Dampfes unschädlich ge  macht werden, können sich     Neutralisierungs-          vorgänge    einstellen, bei denen Salze entstehen,  die wohl keine Korrosionen mehr im Gefolge  haben, aber die Kraftmaschine verunreinigen  und so     Betriebsschwierigkeiten        verurschen.    In  diesem Falle kann der Behälter,     bezw.    .die  Vorrichtung zur Ausscheidung der Verun  reinigungen in der Dampfleitung     hinter    den       Verbrauchsstellen    angeordnet sein.

        Ein     Beispiel    des Erfindungsgegenstandes  ist auf der Zeichnung schematisch dargestellt.  Die den Dampferzeuger 1 aufweisende An  lage arbeitet mit einem Kreislauf .des     Ar-          beitsmittels.    Das dem Dampferzeuger 1  entnommene     Arbeitsmittel    durchströmt den       Überhitzer    2, dann die Turbine 3, den     Kon-          ,densator    4, schliesslich 'einen Vorratsbehälter  5 und gelangt dann wieder zurück zum  Dampferzeuger 1. Aus dem Kondensator 4       wird    das Arbeitsmittel .durch die Kondensat  pumpe 6 in den Vorratsbehälter 5 gefördert.

    Die Speisepumpe 7 presst das im Vorrats  behälter 5 gespeicherte Speisemittel auf den  Speisedruck und fördert es durch das Speise  ventil 8 in den Dampferzeuger 1. Eine an  dere Pumpe 9 liefert Flüssigkeit, -     -vorteil-          haft-erweise    Kondensat - welche die beim  Betrieb entstehenden     Verluste    ersetzt. Die       Turbine    3 treibt einen Generator 10, welcher  elektrische Energie an ein Netz 11 abgibt.  



  Mit der durch die Pumpe 9 in den  Dampferzeuger 1 eingeführten Ersatzflüssig  keit wird Sauerstoff 02 und Kohlensäure       C02,    welche in dieser gelöst sind, in den  Kreislauf des     Arbeitsmittels    :der Anlage einge  führt. Ferner wird zur     Enthärtung    der Flüs  sigkeit dem Kreislauf beispielsweise durch  die     Ersatzflüssigkeit    oft noch Soda     Na.,        C0,          bezw.        Natriumbicarbonat    (Na     HCOs)    zu  gefügt, welche zusammen mit den Kessel  steinbildern ausser andern Stoffen auch noch  Kohlensäure<B>CO,</B> bildet.

   Die beiden gas  förmigen Teile     0=    und     C0,    gelangen im       Kreislaufdes        Arbeitsmittels    durch den     Über-          hitzer    2 in die     .Dampfleitungen,    in die Tur  bine     ss,    in den     Kondensator    4, in die     Konden-          satpumpe    5 und in die Speisepumpe 7. Dabei  wirken der Sauerstoff und die Kohlensäure  als Korrosionsträger und beschädigen die von  ihm     durchströmten    Teile durch Korrosionen.  



  Zur Verhütung dieser Nachteile sind zwi  schen der Turbine 3 und dem Kondensator 4  zwei Gefässe 12 und 13     eingeschaltet,    welche  mindestens von einem Teil des     dampf-          fömigen    Arbeitsmittels, welches von der  Turbine 3 zum Kondensator 4 gelangt, durch  strömt werden.     Das    Gefäss 12 enthält eine    Lösung von     Kalziumhydrat    Ca     (0H)2    und  das Gefäss     1,3    eine Lösung von     Natriumsul-          fit        1\'a2    503.

   Im Gefäss 12 wird durch die  Kalkmilch     (Kalziumhydrat)    die Kohlen  säure in Form von Ca     C0"    gebunden, welches  sich als Schlamm niederschlägt und leicht  entfernt werden kann. Im Gefäss' 13 wird der  Sauerstoff<B>0,</B> an das     Natriumsulfit    gebunden,  wobei Natriumsulfat     Nag        SOs        entzieht.    Es  werden demnach in den beiden Gefässen 12  und 13 die Korrosionsträger Sauerstoff     0_     und Kohlensäure     C0.    aus dem Dampf ab  geschieden und in gebundener Form Zurück  gehalten.  



  Die Gefässe 12 und 13 können vom Ar  beitsmittel durch eine Leitung 14 umgangen  werden, wobei mittelst eines Organs 15 das       Verhältnis    der Dampfmenge, welche durch  die Gefässe strömt, zur Dampfmenge, welche  durch die     LTmgehungsleitung    strömt, bestimmt  wird.     Abdampfleitungen    von Turbinen be  sitzen oft sehr grosse     Durchmesser    ins  besondere bei hohem Vakuum. Die Gefässe 12  und 13 müssten also entsprechend gross aus  gebildet sein, wenn die ganze Dampfmenge  durchströmen würde.

   Das Verhältnis der  Dampfmenge, welche durch die     Lrmgehungs-          leitung    14 strömt, kann auch allein durch die       Dimensionierung    der die Gefässe umgehenden  und der zu den Gefässen führenden Rohrlei  tungen bestimmt werden. Die Menge, welche  durch die Gefässe strömt, muss     mindestens    so  bemessen sein.     dass    eine     Ansammlunz    der  Gase nicht mehr stattfinden kann. Natürlich       müssen,die    Gefässe 12 und 13 von Zeit: zu Zeit  gereinigt werden und mit frischen Absorp  tionsmitteln aufgefüllt werden.

   Gegebenen  falls können zwei Gefässe oder Batterien von       Gefässen    einander parallel geschaltet .sein, von  denen das eine in Betrieb     steht,    während das  andere gereinigt wird. Die durch die beiden  Gefässe 12 und 13 strömende Dampfmenge  muss     mittelst    des Organs 15 oder durch die  Dimensionierung der Rohrleitungen so ein  gestellt werden, dass ein gewisser höchstzu  lässiger Sauerstoff-     bezw.    Kohlensäuregehalt  des im Kreislauf befindlichen Arbeitsmittels  nicht überschritten wird.      In andern Fällen können auch     feste    Stoffe  anstatt Lösungen oder Flüssigkeiten zur  Aufnahme der im kreisenden Arbeitsmittel  enthaltenen, unerwünschten Gase verwendet  werden.

   Es können beispielsweise     feste    Stoffe  besonders dann verwendet werden, wenn diese  vom     überhitzten    Dampf durchströmt werden.  In bestimmten Fällen können auch die die  Gase bindenden Mittel vor dem     Überhitzer     vom Dampf durchströmt werden. Werden  mehrere flüssige, gelöste oder feste Mittel zur  Aufnahme von Gasen verwendet, so können  sie entweder     voneinander    getrennt oder aber  auch gemischt sein. Schliesslich können auch  feste und flüssige .Stoffe in getrennten Ge  fässen oder in gemeinsamen Gefässen     unter-          ';ebracht    sein.

   Unter Umständen können die  Gefässe, in welchen die Gase zurückgehalten  werden, auch nur zeitweise in den Kreislauf       des    Arbeitsmittels eingeschaltet sein. Die  Menge,     welche    durch die Gefässe strömt, kann  in Abhängigkeit vom Gasgehalt von Hand  oder selbsttätig mittelst Regelvorrichtungen  eingestellt werden. Es lassen sich auch anstatt  Lösungen reine flüssige     Mittel    zum Zurück  halten der Gase     verwenden.    Bei festen     Stoffen     kann auch zur Aufnahme der Gase ein Ad  sorptionsvorgang in Frage kommen. Anstatt  Gefässe können zur Aufnahme der die Gase  zurückhaltenden Mittel auch Rohrsysteme  oder die Dampfleitungen selber verwendet  werden.

   Die die Gase     zurückhaltenden    Mittel  brauchen nicht     unbedingt    die Gase durch  chemische Vorgänge zu binden, es können       unter    bestimmten Umständen auch mittelst  reinen Lösungsvorgängen die Gase zurück  gehalten werden. Gegebenenfalls können  beide Arten des Zurückhaltens von Gasen  miteinander vereinigt werden. Feste Körper  können durch Aufschlämmen oder Aufschmel  zen auf andere feste, neutral wirkende Kör  per, beispielsweise auf Koks, aufgetragen  werden.  



  Zum Binden der Kohlensäure sind     bei     Versuchen gute Ergebnisse erzielt worden bei  der Anwendung der     Hydrogyde    und Karbo  nate der Alkalien und ferner bei der Anwen  dung der Oxyde, der     Hydroxyde    und der    Karbonate der Erdalkalien. Zum Binden des  Sauerstoffes kommt. in erster Linie Natrium  sulfit in Frage.

Claims (1)

1. PATENTANSPRüCHE I. Verfahren zum Reinigen .des Arbeitsmit tels in Dampfanlagen, dadurch gekenn zeichnet, .dass mindestens ein Teil des Ar beitsmittels, solange es sich in dampf- förmigem Zustand befindet, mindestens zeitweise mit einem Mittel in Berührung gebracht wird, welches schädliche gas- bezw. dampfförmige Verunreinigungen des Arbeitsmittels bindet.

   IL Dampfanlage zur Ausführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil .des. Arbeitsmittels, solange es sich in -dampfförmigem Zustand befindet, einen Behälter durchströmt, der ein Mittel ent hält, welches schädliche gas- bezw. dampfförmige Verunreinigungen -des Arbeitsmittels bindet. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das die Gase zurückhaltende Mittel die Verunreinigun gen chemisch bindet.

   Verfahren nach Patentanspruoh I, da durch gekennzeichnet, dass das die Gase zurückhaltende Mittel vom Arbeitsmittel nur zeitweise durchströmt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das Arbeits mittel das die Gase zurückhaltende Mit tel nach der Verbrauchsstelle durch strömt. 4. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass zum Zurück halten der Gase ein gasabsorbierendes Mittel verwendet wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass zum Zurück halten der Gase ein gasadsorbierendes Mittel verwendet wird. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass zum Zurück- halten von im Arbeitsmittel enthaltener Kohlensäure CO= Kalkmilch (Lösung von Kalziumhydrat Ca. (0H)2) verwendet wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass zum Zurück halten von im Arbeitsmittel enthalte nem Sauerstoff 02 Natriumsulfit Na SOs verwendet wird. B.

   Dampfanlage nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Arbeitsmittels in dampf- förmigem Zustand ein flüssiges Mittel durchströmt. 9. Dampfanlage nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Arbeitsmittels in dampf- förmigem Zustand ein Gefäss durch strömt, in welchem im Arbeitsmittel ent haltene Gase durch flüssige Mittel zu- rüekgeha-lten werden. 10.

   Dampfanlage nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Arbeitsmittels in dampf förmigem Zustand ein Gefäss durch strömt, in welchem im Arbeitsmittel ent haltene Gase durch ein in Flüssigkeit gelöstes Mittel zurückgehalten werden. 11. Dampfanlage nach Patentanspn tch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Arbeitsmittels in da.mpf- förmigem Zustand ein Gefäss :durch strömt, in welchem im Arbeitsmittel ent haltene Gase durch feste Stoffe zurück gehalten werden. 12.

   Dampfanlage nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass das Ar beitsmittel das die Gase zurückhaltende Mittel vor der Verbrauchsstelle durch strömt. 13. Dampfanlage nach Patentanspruch 1I, .dadurch gekennzeichnet, dass :das Ar- beitsmitttel das die Gase zurückhaltende Mittel vor dem Überhitzer durchströmt.

   1d. Dampfanlage nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass,das Jampf- förmige Arbeitsmittel nacheinander meh rere Mittel durchströmt, mit deren Hilfe verschiedene Gase zurückgehalten wer den. 15. Dampfanlage nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein.. Teil des Arbeitsmittels in dampf- förmigem Zustand ein flüssiges, als Lö- sungsmittel für Gase dienendes.

   Mittel :durchströmt, in welchem im Arbeits mittel enthaltene Gase zurückgehalten werden. 16. Dampfanlage nach Patentanspruch II, :dadurch gekennzeichnet, dass: der in dampfförmigem Zustand ein Mittel, mit dessen Hilfe im Arbeitsmittel enthaltene Gase zurückgehalten werden, :durch strömende Teil des im Kreislauf strö menden Arbeitsmittels mindestens so gross gewählt ist, dass eine Anreicherung des Gasgehalts im Kreislauf nicht mehr stattfindet. 17.

   Dampfanlage nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, :dass der ein im Arbeitsmittel enthaltende Gase zurück haltendes Mittel durchströmende Teil des Arbeitsmittels durch Anordnung von Umgehungsleitungen und durch Bemes sung der Strömungsquerschnitte bestimmt ist. 18. Dampfanlage nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass, die Vor richtung zur Ausscheidung der Verun reinigungen in der Dampfleitung hinter den Verbrauchsstellen angeordnet ist.