CH291826A - Process to prevent corrosion in warm and hot water heating systems. - Google Patents

Process to prevent corrosion in warm and hot water heating systems.

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CH291826A
CH291826A CH291826DA CH291826A CH 291826 A CH291826 A CH 291826A CH 291826D A CH291826D A CH 291826DA CH 291826 A CH291826 A CH 291826A
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CH
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water
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hot water
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Ag Turicit
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Ag Turicit
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/0092Devices for preventing or removing corrosion, slime or scale

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

  

      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.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Verhinderung von Korro sionen in Warm- und Heisswasserheizungen, bei welchen die Wärmeübertragung an das Umlaufwasser durch direkten Dampf aus einem Dampfkessel erfolgt und ein Teil des Umlauf wassers in den Kessel zurückgeleitet wird, da durch gekennzeichnet, dass man die zu hohe Wasserstoff-Ionen-Konzentration des Umlauf wassers durch kontinuierliche Zugabe von alkalischem Kesselwasser herabsetzt. PATENT CLAIM: Process to prevent corrosion in warm and hot water heating systems, in which the heat is transferred to the circulating water by direct steam from a steam boiler and part of the circulating water is returned to the boiler, as it is characterized by the fact that the excessively high hydrogen -Ion concentration of the circulating water is reduced by continuously adding alkaline boiler water. UNTERANSPRUCH: Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man das zuzusetzende Kesselwasser von seinen mechanischen Ver unreinigungen durch Filtration befreit undhie- für Filtermaterialien verwendet, welche keine Kieselsäure an das alkalisch reagierende Kes selwasser abgeben können. SUBSTANTIAL CLAIM: Method according to patent claim, characterized in that the mechanical impurities to be added to the boiler water are freed by filtration and used here for filter materials which cannot release silica to the alkaline boiler water.
CH291826D 1950-03-21 1950-03-21 Process to prevent corrosion in warm and hot water heating systems. CH291826A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1235827B (en) * 1956-12-06 1967-03-02 Julius Dopslaff Process for the treatment of the water in hot water supply systems
FR2501357A1 (en) * 1981-03-04 1982-09-10 Permo Water treatment to de-foul heat exchanger - involves using additives to remove deposits, suspend particles, inhibit corrosion and/or improve filterability
FR2707106A1 (en) * 1993-06-28 1995-01-06 Moure Alain Device and method for reconditioning closed circuits in service and without oxygenation

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