Ve4ähren zur Verhinderung von Korrosionen in Warm- und Heisswasserheizungen. was in Warm- und Heif,)wasserheizungen jeder Art verwendete Umlaufwasser kann zu starken Beschädigungen der Rohre, Heizkörper und Boiler Veranlassung geben. Diese Be schädigungen treten in Form von Korrosionen auf, welche ein derartiges Ausmass annehmen können, dass der Betrieb der ganzen Anlage in Frage gestellt wird.
Die Ui rsache dieser Beschädigungen ist in der Regel auf eine saure Reaktion des LTmlauf- wassers zurückzuführen. Das Umlaufwasser er hält seine saurere Eigenschaften durch die in jedem natürlichen Wasser vorhandene freie und halbgebundene Kohlensäure, welche beim Er wärmen desselben in Freiheit gesetzt wird. Dabei hat sie dann Gelegenheit zum Beschä digen der eisernen Bestandteile der Heizungs anlage.
Ein weiterer Zutritt von Kohlensäure zum Heizungswasser ist durch das Ausgleichs- gefä L) oder den Mischvorwärmer möglich.
Ferner erhöht sich bei steigender Tempera tur die Wasserstoff-Ionen-Konzentration des Wassers, welche dessen Aggressivität eben falls er#hiiht. Diese Erhöhung der Wasserstoff- Ionen-Konzentration bewirkt eine gleichmässige Abzehrung des Eisens, was sich im Auftreten von Flächenkorrosionen bemerkbar macht.
3lan hat gefunden, dass die Zugabe von Alkalien zum -Umlaufwasser dessen Angriffs lust wesentlich herabsetzt und ist dazu über gegangen, das Umlaufwasser von Heizungen durch Zugabe von Alkalien, in Form von Natriumbydroxyd oder Trinatriumphosphat oder andern alkalisch reagierenden Stoffen, zu alkalisieren. Die durch diese Massnahmen er- zielten Ergebnisse befriedigen im allgemeinen dort, wo es sich um die Alkalisierung eines vollkommen geschlossenen Kreislaufes handelt.
In jenen Fällen aber, wo die Wärmeüber tragung an das Umlaufwasser durch direkten Dampf erfolgt, stellen sich stets grosse Schwie rigkeiten ein, die sich dergestalt äussern, dass das Wasser im Umlaufsystem allmählich sauer reagiert und zu starken Korrosionen Anlass gibt. In diesem Falle hilft ein direkter Zusatz . von Alkali zum Umlaufwasser nicht, da dieses Alkali innerhalb kurzer Zeit mit dem Abström- wasser in den Kessel abwandert und dort starke Alkalianreicherungen verursacht, während das Umlaufwasser sauer reagiert.
Diesem Übelstand kann gemäss vorliegender Erfindung abgeholfen werden. Durchdas Verfah ren werden Korrosionen in Warm- undHeisswas- serheizungen, bei welchen die Wärmeübertra gung an das Umlaufwasser durch direkten Dampf aus einem Dampfkessel erfolgt und ein Teil. des Umlaufwassers in den Kessel zurückge leitet wird, dadurch verhindert, dass man die zu hohe Wasserstoff-Ionen-Konzentration des Um laufwassers durch kontinuierliche -Zugabe von alkalischem Kesselwasser herabsetzt. Dadurch kann das bei der Dampfzufuhr, die z.
B. in einem Mischvorwärmer erfolgt, mit dem Abströmwas- ser aus dem Umlaufwasser abgewanderte Alkali in dieses zurückgebracht und die Alkalität des Umlaufwassers wieder auf den erforderlichen Minimalwert eingestellt werden.
Nachdem sich im Kessel häufig eine mehr oder minder grosse Menge mechanischer Ver unreinigungen ansammelt,. ist es zweckmässig, das Kesselwasser vor seiner Rückführung in das I'mlaufwasser, durch Filtration von diesen Verunreinigungen zu befreien. Hierfür verwen det man Filtermaterialien, welche keine Kiesel säure an das alkalisch reagierende Kesselwas ser abgeben können.
An einem Beispiel soll die Wirkungsweise des Verfahrens erläutert werden. In der bei liegenden schematischen Zeichnung ist der Aufbau einer Einrichtung dargestellt, welche für eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet wird. Darin stellen dar: 1 denDampfkessel,welcher denerforderlichen Heizdampf erzeugt; 2 den Mischvorwärmer (Kaskade), welcher zur Aufwärmung des Heizungswassers ver wendet wird; 3 das Überlaufrohr, durch welches das über schüssige Wasser aus der Kaskade in den Dampfkessel zurückgeleitet wird; 4 die Heisswasserpumpe, welche für den Transport des Heisswassers zu den einzelnen Verbrauchern sorgt; 5 die schematische Andeutung der einzelnen Wärmeverbraucher;
6 einen Filter zur Entfernung der mecha nischen Verunreinigungen aus dem Kessel wasser; 7 eine Heisswasserpumpe, welche den Zweck hat, das alkalische Kesselwasser über den Filter in die Saugleitung der Heisswasser heizung zu drücken; 8 die Entnahmestelle für das alkalische Kes- selwasseramAbschlammstutzendes Dampf kessels; 9 Filterschicht aus einem Filtermaterial, wel ches keine Kieselsäure an das alkalische Kesselwasser abgeben kann; 10 Einbauten im Kaskadenvorwärmer zum gleichmässigen und raschen Erwärmen des Heizungswassers; 11 Lenkblech, welches das Eindringen von Wasser in die Dampfleitung verhindert;
12 Heizdampfleitung zum Mischvorwärmer; 13 Retourleitung des Umlaufwassers zum 3Iischvorwärnier; 14 Abströmleitung vom Mischvorwärmer zum Dampfkessel; 15 Vorlaufleitung vom DTischvorwärmer zur Netzpumpe.
Eine normale, bisher benützte Heisswasser anlage besteht lediglich aus dem Dampfkessel 1, dem Mischvorwärmer 2, der Heisswasser pumpe 4 und den einzelnen Wärmeverbrauchern 5. Im Kessel 1 wird der Dampf erzeugt, wel cher durch die Beizdampfleitung 12 in den Mischvorwärmer 2 geleitet wird.
Dieser besitzt, zur raschen Erwärmung des Wassers, Riesel- tassen 10, über welche das zu erwärmende Heizungswasser, welches durch die Retourlei tung 13 in die Kaskade gelangt, herabrieselt und dadurch in innige Berührung mit dem Heizdampf kommt. Der untere Teil des Misch vorwä.riners 2 ist mit Wasser gefüllt und be sitzt einen Überlauf 3, durch welchen das überschüssige Wasser mittels der Abströmlei- tung 14 durch eigenes Gefälle in den Dampf kessel 1 zuriickgeleitet wird.
Aus dem untern Teil des lisclivorwürniers 2 saugt die Heiss wasserpumpe 4 das aufgeheizte Wasser über die Vorlaufleitung 15 an und fördert es in das Netz 5. Bringt man nun bei der Inbetrieb setzung der Heizungsanlage Alkali in das Hei zungsnetz 15, so tritt beim Betrieb der Anlage durch das irn Mischvorwärmer entstehende Kondensat eine ständige Verdünnung des Al- kaligeha.ltes ein.
Durch die gleichzeitige unver meidliche Volumenzunahme des Netzwassers muss der Überschuss über den L berlauf 3 wie der in den Kessel 1 geleitetwerden. Dadurchtritt ein allmähliches Abwandern des Alkalis aus dein Heizungsnetz 15 in den Dampfkessel 1 ein und verursacht auf diese Weise die saure Reaktion des Netzinhaltes, da dieser schliesslich praktisch destilliertes Wasser darstellt. Mit dem Dampf aus dem Dampfkessel 1 wird ständig Kohlensäure dem Mischvorwärmer 2 zugeführt und dort im Netzwasser gelöst.
Gemäss einer Ausführungsform des Verfah rens nach der Erfindung wird nun durch die Entnahmestelle 8 am Abschlammstutzen des Dampfkessels 1 Kesselwasser entnommen und einer Heisswasserpumpe 7 zugeleitet. Diese för dert das alkalische Kesselwasser, zur Entfer- nung der im Kesselwasser vorhandenen mecha nischen Verunreinigungen, über einen Filter 6, welcher mit einem Filtermaterial 9 gefüllt ist, welches keine Kieselsäure an das alkalische Kesselwasser abgibt. Nach Verlassen des Fil ters wird das alkalische Kesselwasser in die Saugleitung 15 der Heisswasserpumpe 4 gelei tet. Dadurch tritt dann die geforderte Alkali- sierung des Heizungswassers ein.
Besteht zwi schen Kessel 1 und Vorlauf 15 eine genügend grosse Druckdifferenz, so kann auf die Pumpe 7 verzichtet werden. Die Menge des zuzusetzen den Kesselwassers hängt vom Säuregrad des Heizungswassers ab. Sie kann entweder von Hand aus oder durch einen entsprechenden Regler automatisch geregelt werden. Durch dieses Verfahren wird die gesamte freie Kohlen säure abgebunden und gleichzeitig die Wasser stoff-Ionen-Konzentration des Umlaufwassers herabgesetzt, so dass kein Angriff auf Eisen statt finden kann.
Feed to prevent corrosion in warm and hot water heating systems. Circulating water used in all types of hot and hot water heating systems can cause severe damage to the pipes, radiators and boilers. This damage occurs in the form of corrosion, which can take on such an extent that the operation of the entire system is called into question.
The cause of this damage is usually due to an acidic reaction in the running water. The circulating water keeps its more acidic properties through the free and semi-bonded carbonic acid present in every natural water, which is set free when it is warmed up. She then has the opportunity to damage the iron components of the heating system.
Further admission of carbon dioxide to the heating water is possible through the equalizing tank or the mixer preheater.
Furthermore, the hydrogen ion concentration of the water increases with increasing temperature, which also increases its aggressiveness. This increase in the hydrogen ion concentration causes the iron to be evenly removed, which is noticeable in the occurrence of surface corrosion.
3lan has found that the addition of alkalis to the circulating water significantly reduces the likelihood of attack and has switched to alkalizing the circulating water of heating systems by adding alkalis in the form of sodium hydroxide or trisodium phosphate or other alkaline substances. The results obtained by these measures are generally satisfactory where the alkalization of a completely closed circuit is concerned.
However, in those cases where the heat is transferred to the circulating water by direct steam, great difficulties always arise, which manifest themselves in such a way that the water in the circulating system gradually reacts acidic and gives rise to severe corrosion. In this case, a direct addition will help. from alkali to the circulating water, since this alkali migrates with the outflow water into the boiler within a short time and causes strong alkali accumulations there, while the circulating water reacts acidic.
This disadvantage can be remedied according to the present invention. The process eliminates corrosion in warm and hot water heating systems, in which the heat is transferred to the circulating water through direct steam from a steam boiler, and is part of it. of the circulating water is fed back into the boiler, thereby preventing the excessively high hydrogen ion concentration of the circulating water from being reduced by continuously adding alkaline boiler water. As a result, the steam supply that z.
B. takes place in a mixing preheater, with the outflow water from the circulating water, migrated alkali is brought back into the circulating water and the alkalinity of the circulating water is set back to the required minimum value.
After a more or less large amount of mechanical impurities often accumulates in the boiler. it is advisable to remove these impurities by filtration from the boiler water before it is returned to the running water. For this purpose, filter materials are used that cannot release any silicic acid into the alkaline boiler water.
The mode of operation of the method is to be explained using an example. The attached schematic drawing shows the structure of a device which is used for an example embodiment of the method according to the invention. These show: 1 the steam boiler which generates the required heating steam; 2 the mixer preheater (cascade), which is used to warm up the heating water; 3 the overflow pipe through which the excess water from the cascade is returned to the steam boiler; 4 the hot water pump, which takes care of the transport of the hot water to the individual consumers; 5 the schematic indication of the individual heat consumers;
6 a filter for removing mechanical impurities from the boiler water; 7 a hot water pump, which has the purpose of pressing the alkaline boiler water through the filter into the suction line of the hot water heater; 8 the tapping point for the alkaline boiler water at the sludge connection of the steam boiler; 9 filter layer made of a filter material, wel Ches cannot release any silica to the alkaline boiler water; 10 fittings in the cascade preheater for even and rapid heating of the heating water; 11 deflection plate, which prevents water from entering the steam pipe;
12 heating steam line to the mixing preheater; 13 Return pipe of the circulating water to the 3Iischvorwärnier; 14 discharge line from the mixer preheater to the steam boiler; 15 Flow line from the D table preheater to the network pump.
A normal, previously used hot water system consists only of the steam boiler 1, the mixing preheater 2, the hot water pump 4 and the individual heat consumers 5. In boiler 1, the steam is generated, wel cher is passed through the pickling steam line 12 into the mixing preheater 2.
This has, for the rapid heating of the water, trickling cups 10, through which the heating water to be heated, which passes through the return line 13 into the cascade, trickles down and thus comes into intimate contact with the heating steam. The lower part of the mixing pre-wash 2 is filled with water and has an overflow 3 through which the excess water is led back into the steam boiler 1 by means of the discharge line 14 through its own gradient.
From the lower part of the lisclivorwürniers 2, the hot water pump 4 sucks in the heated water via the flow line 15 and conveys it into the network 5. If you now bring alkali into the heating network 15 when the heating system is put into operation, the system will operate the condensate created in the mixing preheater leads to a constant dilution of the alkali content.
Due to the unavoidable increase in volume of the network water at the same time, the excess must be channeled via the overflow 3 into the boiler 1. As a result, the alkali gradually migrates out of your heating network 15 into the steam boiler 1 and in this way causes the acidic reaction of the network contents, since this ultimately represents practically distilled water. With the steam from the steam boiler 1, carbon dioxide is constantly fed to the mixer preheater 2 and dissolved there in the network water.
According to one embodiment of the method according to the invention, boiler water is now withdrawn through the extraction point 8 on the blowdown nozzle of the steam boiler 1 and fed to a hot water pump 7. This conveys the alkaline boiler water to remove the mechanical impurities present in the boiler water via a filter 6 which is filled with a filter material 9 which does not give off any silica to the alkaline boiler water. After leaving the filter, the alkaline boiler water is fed into the suction line 15 of the hot water pump 4. This then results in the required alkalization of the heating water.
If there is a sufficiently large pressure difference between the boiler 1 and flow 15, the pump 7 can be dispensed with. The amount of boiler water to be added depends on the acidity of the heating water. It can either be controlled manually or automatically by a suitable controller. This process binds all of the free carbon acid and at the same time reduces the hydrogen ion concentration in the circulating water so that iron cannot attack.