Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Speisewasser für Dampfanlagen. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren und auf eine Vorrichtung zur Reini gung von Speisewasser für Dampfanlagen. Das Verfahren gemäss der Erfindung ist. da durch gekennzeichnet, dass das chemisch ge reinigte Speisewasser verdampft wird und der Dampf mit einem Mittel in Berührung gebracht wird, mit dessen Hilfe Gase zu rückgehalten werden. Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ist durch eine Verdampfungs vorrichtung, in welcher das chemisch gerei nigte Speisewasser verdampft wird, und durch eine Vorrichtung gekennzeichnet, in welcher der Dampf mit einem Mittel in Be rührung gebracht wird, mit dessen Hilfe Gase zurückgehalten werden.
Durch das zur Ergänzung des Arbeits mittels in Dampfanlagen zugeführte Speise wasser werden auch Gase, zum Beispiel Sauerstoff (<B>0</B>.) oder Kohlensäure (C02), teils in gelöster, teils in gebundener bezw. halb .gebundener Form mitgeführt. Besonders gefährlich ist die Kohlensäure für solche Teile der Dampfanlage, in welcher der Dampf in feuchtem Zustand sich befindet. Nach be kannten Verfahren wird die. dem Dampfer zeuger zuzuführende Speiseflüssigkeit auf chemischem Weg von Härtebildnern befreit.
In den meisten Fällen. entsteht durch die Bin dung der Härtebildner zu den im Speisewas ser bereits schon enthaltenen. Gasen noch mehr Kohlensäure.
Solche Gase verursachen in den Über- hitzern, in den Dampfleitungen, in den Kraft maschinen oder in den Wärmeaustauschern und insbesondere im Kondensator, wo der Dampf in feuchtem Zustand sieh befindet, Korrosionen. Besonders ,gefährlich werden die Korrosionen bei Hochdruckdampfanla- gen, welche auch mit hoher Temperatur ar beiten, weil mit der Erhöhung der Drücke und der Temperatur die Reaktionsgeschwin digkeiten vielfach vergrössert werden.
Wenn das auf chemischem Weg gerei nigte Speisewasser verdampft und der Dampf durch ein Mittel geleitet wird, welches Gase bindet, werden die genannten Nachteile ver mieden. Eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung gemäss: :der Erfindung ist auf der Zeichnung vereinfacht dargestellt.
Fig. 1 zeigt die Dampfanlage als Ganzes und Fig. 2 eine Einzelheit der Dampfanlage. Im Dampferzeuger 1 befindet sich ein Rohrstrang 2, welchem am einen Ende '3 das Arbeitsmittel als Speiseflüssigkeit zugeführt wird und an dessen anderem Ende 4 der überhitzte Dampf entnommen wird. Durch die Leitung 5 strömt der Dampf in eine Kraftmaschine 6, in welcher er unter Ent spannung die zum Antrieb des Stromerzeu gers 7 notwendige Arbeit leistet. Der ent spannte Dampf strömt .durch die Leitung 8 in den Kondensator 9, in welchem er sich an den Kühlrohren 10 niederschlägt. Das Kon densat strömt durch die Leitung 11 zur Kon densatpumpe 12, welche dasselbe durch die Leitung 13 in den Speisebehälter 14 fördert.
Aus dem Speisebehälter 14 entnimmt eine Zubringerpumpe 15 das zum Betrieb des Dampferzeugers notwendige Arbeitsmittel und fördert es durch die Leitung 16 der Speisepumpe 17 zu. Die Speisepumpe 17 presst :das Arbeitsmittel auf den zum Betrieb notwendigen Speisedruck, worauf es durch die Leitung 18 :dem Dampferzeuger zuge führt wird.
Das Arbeitsmittel der Dampfanlage strömt in einem Kreislauf, welchem zur Er gänzung der Verluste von aussen Speisewas ser zugeführt werden russ. Durch die Lei tung 19 wird einer Reinigungsvorrichtung 20, welche auf chemischem Weg Härtebild ner bindet (beispielsweise Permutit-Anlage) Rohwasser zugeleitet. Das aus der Reini gungsvorrichtung anfallende Wasser wird durch die Pumpe 21 m eine zweite Reini gungsvorrichtung 22 gefördert, in welcher die im enthärteten Wasser enthaltenen Gase nach der Verdampfung des letzteren gebun den werden.
Der aus dem Speisewasser ent standene Dampf strömt durch die Leitung 23 dem Kondensator 10 zu, in welchem er gleich wie der Abdampf der Kraftmaschine 6 niedergeschlagen wird. Die Vorrichtung 22 (Fig. 1) besitzt einen Behälter 24 (Fig. 2), der durch den Boden 2.5 in zwei Teile geteilt ist, von denen der untere die Verdampfungsvorrichtung und der obere die Absorptionsvorrichtung bildet. Das bildet. Das ,chemisch gereinigte Speisewasser strömt durch die Leitung 2,6 in die Verdampfungs vorrichtung und rieselt über die Überlauf kante 27 auf :den Wasserspiegel 28 der V er- dampfungsvorrichtung, dessen :Stand an der Vorrichtung<B>29</B> von aussen festgestellt werden kann.
Der Heizdampf strömt der Verdampfungs vorrichtung durch einen Anschluss 30 zu, in welchem. eine Düse 31 sich befindet. Die Düse begrenzt den Heizdampf auf die zur Heizung notwendige Menge. Das aus dem Heizdampf entstehende Kondensat wird durch die Leitung 32 entnommen und gleich falls durch eine Düse 33 geleitet. Die Düse 38 lässt entsprechend :der Dichte des Arbeits mittels wohl die notwendige Menge Wasser durch, gibt aber umgekehrt nur einer kleinen Menge Dampf, ungefähr dem zehnten Teil der Wassermenge, den Weg zum Abströmen frei.
Die Düse 313 wirkt demnach als Stau vorrichtung gleich wie ein Kondenstopf, welcher mittelst eines Schwimmerventils das anfallende Kondensat fortleitet, aber verhin dert, dass gleichzeitig auch eine grössere Menge Dampf entweichen kann.
Zur Entfernung von ausgefällten Unrei- nigkeiten ist am Grund der Verdampfungs vorrichtung eine Abschlämmleitung 34 an geschlossen, welche mittelst eines Organes 35 abgeschlossen werden kann. Ferner ist ein Überlauf '36 vorgesehen, durch welchen die oberste Schicht des in der Verdampfungs vorrichtung befindlichen :Speisewassers ent nommen wird. Die Entnahme wird durch das in :die Leitung 37 eingebaute Organ 38 gesteuert. Zur Entlüftung der Verdamp- fungsvorrichtung ist ferner eine Entlüftungs leitung 39 angeschlossen.
In :der Verdampfungsvorrichtung sind zwei Böden 40 und 41 angeordnet, welche den Heizdampf von dem zu verdampfenden Wasser trennen. Die Böden sind durch eine Anzahl Heizrohre 42 miteinander verbunden, in denen sich die zu verdampfende Flüssig keit befindet, während .der Heizdampf sie aussen umgibt.
Der in der Verdampfungsvorrichtung er zeugte Dampf strömt durch eine gelochte Platte 43 und durch eine Glocke in .die Steigleitung 45. Beim Übergang von der Glocke in -die Steigleitung entsteht ein schar fer Richtungswechsel, so dass die im Dampf noch enthaltene Flüssigkeit ausgeschleudert und durch die Leitung 45' wieder in den Verdampfer zurückgeführt wird.
Die Absorptionsvorrichtung enthält in ihrem untern Teil bis zur Spiegelhöhe 46 sogenannte Kalkmilch, eine Lösung von Kal ziumhydrat [Ca(OH)2], deren Menge mit Hilfe der Vorrichtung 47 festgestellt werden kann. Die Kalkmilch wird durch den An schluss, 48 zugeführt und der Überschuss durch den Anschluss 49 wieder abgeführt. Durch die Leitung 50 erfolgt eine Abschlämmung der bei der Bindung der Gase entstehenden Ausfällungen.
Der Dampf, welcher aus der Verdamp fungsvorrichtung durch die Steigleitung 45 hochsteigt, muss innerhalb ,einer Glocke 51 wieder nach unten strömen und dringt dann durch den gelochten Teil 52 in die in der Ab sorptionsvorrichtung vorhandene Kalkmilch ein, strömt in fein zerteiltem Zustand durch die Kalkmilch hoch, wobei die im Dampf enthaltene Kohlensäure an die Kalkmilch ge bunden wird. Es entsteht ein Kalziumkar bonat, welches durch die Abschlämmleitung 50 fortgeführt wird. Der dem Flüssigkeits spiegel 46 entsteigende Dampf strömt durch eine gelochte Platte 53, in welcher die noch mitgerissene Kalkmilch zurückgehalten wird, in den obern Teil der Absorptionsvorrichtung und aus dieser durch den Anschluss 23 zu der Dampfanlage.
Mit dem durch die Leitung 26 in den Verdampfer eingeführten Speisewasser wird Kohlensäure, welche in diesem gelöst ist, ein geführt. Das Speisewasser wird dann ver dampft und die Kohlensäure strömt zusam men mit dem Dämpf durch die in der Ab- sorptionsvorrichtung befindliche Kalkmilch. Die Kohlensäure wird dann in Form von Kalziumkarbonat CaCO3 gebunden, welches sich als Schlamm niederschlägt und dann durch die Abschlämmleitung 50 entfernt wer den kann.
Sollten noch andere Gase in der Speise flüssigkeit enthalten sein, beispielsweise Sauerstoff, !so kann der Dampf noch .durch eine weitere Vorrichtung, welche dieser er .aten vor- oder nachgeschaltet werden kann, geführt werden. In dieser weiteren Vorrich tung befindet sich beispielsweise Natrium sulfit Na2SO3, welches den Sauerstoff (O2) bindet, wobei Natriumsulfat Na2SO4 ent steht, das wiederum durch. eine Abschlämm- leitung entfernt werden kann. Ferner kann ebenfalls eine Vorrichtung zum ständigen Zusatz des Natriumsulfits vorhanden sein.
Gegebenenfalls können mehrere Reini- gungsvorrichtungen gemäss der Erfindung zueinander parallel geschaltet werden, so dass, während er %inigung der einen Vor richtung eine andere in Betrieb gehalten wer den kann. Gegebenenfalls können in einer einzigen Absorptionsvorrichtung durch Ein fügen verschiedener Mittel auch mehr als ein Gas zurückgehalten werden.
Die die Gase zurückhaltenden Mittel brau- ehen nicht unbedingt die Gase durch ehemi- s.che Vorgänge zu binden. Es können untern bestimmten Umständen auch mittelst reiner Lösungsvorgänge die Gase zurückgehalten werden. Gegebenenfalls können beide Arten des Zurückhaltens von Gasen miteinander vereinigt werden.
Wenn zum Zurückhalten der Gase feste Stoffe verwendet werden, können durch Aufschlämmen oder Aufsprit zen auf andere, feste neutral wirkende Kör per, beispielsweise auf Koks, Flächen her gestellt werden, welche die im Dampf enthal tenen schädlichen Gase absorbieren.
Method and device for cleaning feed water for steam systems. The invention relates to a drive and a device for cleaning feed water for steam plants. The method according to the invention is. as characterized in that the chemically purified feed water is evaporated and the steam is brought into contact with an agent with the help of which gases are retained. The device according to the invention is characterized by an evaporation device in which the chemically cleaned feed water is evaporated, and by a device in which the steam is brought into contact with a means by means of which gases are retained.
The feed water supplied to supplement the work means in steam systems also gases, for example oxygen (<B> 0 </B>.) Or carbonic acid (C02), partly in dissolved, partly in bound or. semi-bound form carried along. Carbon dioxide is particularly dangerous for those parts of the steam system in which the steam is in a moist state. According to known processes, the. The feed liquid to be supplied to the steamer is chemically freed from hardness builders.
In most cases. arises from the binding of the hardness builders to those already contained in the feed water. Gases even more carbonic acid.
Such gases cause corrosion in the superheaters, in the steam pipes, in the power machines or in the heat exchangers and especially in the condenser, where the steam is in a moist state. Corrosion is particularly dangerous in high-pressure steam systems, which also work at high temperatures, because the increase in pressure and temperature increases the reaction rates many times over.
If the chemically cleaned feed water evaporates and the steam is passed through an agent that binds gases, the disadvantages mentioned are avoided. An example embodiment of the device according to: the invention is shown in simplified form in the drawing.
Fig. 1 shows the steam system as a whole and Fig. 2 shows a detail of the steam system. In the steam generator 1 there is a pipe string 2 to which the working medium is fed as feed liquid at one end 3 and the superheated steam is removed at the other end 4. The steam flows through line 5 into an engine 6, in which it does the work necessary to drive Stromerzeu gers 7 under tension. The released steam flows through the line 8 into the condenser 9, in which it is deposited on the cooling tubes 10. The condensate flows through line 11 to the condensate pump 12, which conveys the same through line 13 into the feed container 14.
A feed pump 15 takes the working medium necessary for operating the steam generator from the feed container 14 and delivers it to the feed pump 17 through the line 16. The feed pump 17 presses: the working fluid to the feed pressure necessary for operation, whereupon it is fed through the line 18: the steam generator.
The working fluid of the steam system flows in a circuit, which is supplied to supplement the losses from outside feed water. Through the line 19, raw water is fed to a cleaning device 20, which chemically binds hardness builders (for example Permutit system). The water resulting from the cleaning device is conveyed by the pump 21 m to a second cleaning device 22 in which the gases contained in the softened water are bound after the evaporation of the latter.
The steam that emerged from the feed water flows through line 23 to the condenser 10, in which it is precipitated like the exhaust steam from the engine 6. The device 22 (FIG. 1) has a container 24 (FIG. 2) which is divided by the base 2.5 into two parts, of which the lower part forms the evaporation device and the upper part the absorption device. That educates. The chemically purified feed water flows through the line 2, 6 into the evaporation device and trickles over the overflow edge 27: the water level 28 of the evaporation device, the level of which on the device 29 from the outside can be determined.
The heating steam flows to the evaporation device through a connection 30, in which. a nozzle 31 is located. The nozzle limits the heating steam to the amount required for heating. The condensate arising from the heating steam is removed through line 32 and also passed through a nozzle 33. The nozzle 38 lets the necessary amount of water through, depending on the density of the work medium, but conversely only releases a small amount of steam, approximately one tenth of the amount of water, to flow away.
The nozzle 313 thus acts as a damming device in the same way as a condensate trap, which by means of a float valve conducts the condensate away, but prevents a larger amount of steam from escaping at the same time.
To remove precipitated impurities, a blow-down line 34 is connected to the bottom of the evaporation device, which can be closed off by means of an organ 35. Furthermore, an overflow '36 is provided through which the top layer of the feed water located in the evaporation device is taken. The removal is controlled by the organ 38 built into the line 37. A ventilation line 39 is also connected to vent the evaporation device.
In: the evaporation device two floors 40 and 41 are arranged, which separate the heating steam from the water to be evaporated. The floors are connected to one another by a number of heating pipes 42 in which the liquid to be evaporated is located, while the heating steam surrounds them on the outside.
The steam generated in the evaporation device flows through a perforated plate 43 and through a bell in .die riser 45. At the transition from the bell to the riser there is a sharp change in direction, so that the liquid still contained in the steam is ejected and through the Line 45 'is returned to the evaporator.
The absorption device contains in its lower part up to the mirror height 46 so-called milk of lime, a solution of calcium hydrate [Ca (OH) 2], the amount of which can be determined with the aid of the device 47. The milk of lime is fed in through connection 48 and the excess is discharged again through connection 49. The line 50 is used to blow down the precipitates formed when the gases are bound.
The steam, which rises from the evaporation device through the riser 45, has to flow back down within a bell 51 and then penetrates through the perforated part 52 into the milk of lime present in the absorption device, flows in a finely divided state through the milk of lime high, whereby the carbon dioxide contained in the steam is bound to the milk of lime. A calcium carbonate is formed, which is continued through the blowdown line 50. The steam rising from the liquid level 46 flows through a perforated plate 53, in which the still entrained milk of lime is retained, into the upper part of the absorption device and out of this through the connection 23 to the steam system.
With the feed water introduced through line 26 into the evaporator, carbonic acid which is dissolved in this is fed out. The feed water is then evaporated and the carbonic acid flows together with the steam through the milk of lime in the absorption device. The carbonic acid is then bound in the form of calcium carbonate CaCO3, which is precipitated as sludge and then removed through the blowdown line 50 who can.
If the feed liquid should contain other gases, for example oxygen, the steam can also be passed through another device, which can be connected upstream or downstream of this. In this further device there is, for example, sodium sulfite Na2SO3, which binds the oxygen (O2), whereby sodium sulfate Na2SO4 is formed, which in turn is produced. a drain line can be removed. A device for the constant addition of the sodium sulfite can also be provided.
If necessary, several cleaning devices according to the invention can be connected in parallel to one another, so that while one device is being cleaned, another can be kept in operation. Optionally, more than one gas can also be retained in a single absorption device by inserting various means.
The agents that hold back the gases do not necessarily need to bind the gases through previous processes. Under certain circumstances, the gases can also be retained by means of pure dissolution processes. If necessary, both types of retention of gases can be combined with one another.
If solids are used to hold back the gases, surfaces can be made by slurrying or Aufsprit zen on other, solid, neutral-acting Kör, for example on coke, which absorb the harmful gases contained in the steam.