DD248962A1 - Verfahren und vorrichtung zur entgasung von fluessigkeiten - Google Patents

Abstract

Der Einsatz der Erfindung kann bei der Entgasung von Kesselspeisewasser zur Verminderung des O2-Gehaltes erfolgen. Ziel der Erfindung ist es, die Aufwendungen bei der Entgasung von Fluessigkeiten zu senken. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in einem Entgaser der Dampf mit einem Druck groesser 1,5 bar ueber einen Ringspalt in die stroemende Fluessigkeit entspannt wird, diese in Stroemungsrichtung beschleunigt, erwaermt und fein verteilt und somit den Gasaustausch bewirkt. Der erfindungsgemaesse Entgaser ist um etwa 40% kleiner als bisherige Entgaser. Fig. 2

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Der Einsatz von Entgasern erfolgt in der Kraft- und Heizwerkstechnik.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Entgasung von Kesselspeisewasser zur Verminderung des O₂-Gehaltes erfolgt bekannterweise in der Regel zweistufig, wobei die erste Stufe als Rieselentgaser mit Sieb- oder Glockenböden und die zweite Stufe als Aufkochentgaser meist als Speisewasserbehälter ausgeführt ist. Die eingespeisten Wässer werden im Entgaser auf Entgasungstemperatur vorgewärmt bzw. entspannt und gleichzeitig vorentgast. Geeignete Einbauten, wie Sieb- oder Glockenböden sollen eine feine Verteilung des Wassers über den gesamten Entgaserquerschnitt und damit eine innige Berührung zwischen Dampf und Wasser ermöglichen.

Die Geschwindigkeiten sowohl dampf- als auch wasserseitig werden sehr gering gehalten (weniger als 1 m/h), um eine hohe Verweilzeit des Wassers im Entgaser zu ermöglichen.

Dies zwingt zu großen Apparateabmessungen, um einen Restsauerstoffgehalt von 0,5mg/l zu ermöglichen (z.B. bei einer Leistung von 70t/h 1 000mm Durchmesser eine Bauhöhe von 2800mm).

Die Schwadendampfmenge, mit welcher der ausgetriebene Sauerstoff in die Atmosphäre ausgetragen wird, ist abhängig von der Entgasungstemperatur und beträgt bei 110°Cetwa 0,4kg Dampf pro m³ Wasser.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Aufwendungen bei der Entgasung von Speisewasser erheblich zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe, einen Entgaser mit hoher Entgaserleistung bei geringen Abmessungen zu schaffenjWird so gelöst, daß für den Gasaustausch vom Speisewasser an den zum Betrieb notwendigen Dampf eine große Oberfläche mit hohen Turbulenzen geschaffen wird, wobei diese in den Stoffen selbst vorliegt. Da das Lösungsvermögen von Gasen in Flüssigkeiten mit steigender Temperatur ab und mit steigendem Druck zunimmt, wird einerseits der statische Druck durch Erhöhung der Geschwindigkeit eines erzeugten Wasserfilmes abgesenkt und zum anderen durch einen mit hoher Geschwindigkeit vorbeiströmenden Dampffilm beschleunigt, erhitzt und der Gasaustausch vorgenommen. Die Relativgeschwindigkeit des Dampfes bezogen auf die des Wassers im Moment des Dampfeintrittes kann dabei mehr als das lOOfache der des Wassers betragen. Dies wird erreicht, indem von einer Wassertasse aus der Wasserstrom durch einen Einlaufkonus geführt wird, der in einen Dampfverteilerraum endet. Der geringere Umfang des Einlaufkonus bildet die Deckfläche eines Ringspaltes, über dem sich diffusorförmig erweiternden Fallrohr, dessen obere Wandung wulstförmig ausgebildet ist und welches mit dem Einlaufkonus fluchtend den Dampfverteilerraum durchführt.

Durch den Ringspalt zwischen Einlaufkonus und Fallrohr entspannt der im Dampfverteilerraum anstehende Dampf in das Fallrohr und trifft dort filmförmig mit hoher Geschwindigkeit auf den Wasserstrom, wobei er spontan kondensiert. Es kommt zur Mischung beider Stoffströme, bei sich erhöhender Wassertemperatur und stufenden Siededruck, wobei sich der Anteil der gasförmigen Inhaltsstoffe verringert. Das aus dem Fallrohr mit hoher Geschwindigkeit austretende Wasser wird durch einen Prallteller zerteilt, das Dampf-O₂-Gemisch über die Wrasenabzugsrohre dem Wrasenstutzen zugeführt, wobei die Höhe des Wrasenrohres über den Einlaufkonus die Wassermenge pro Boden reguliert. Mehrere parallel angeordnete Elemente bilden einen Boden, mehrere Böden in Reihe den Entgaser.

Die Vorteile der Erfindung bestehen in der erheblichen Materialeinsparung beim Bau der Entgasurigsanlage, da die neue Anlage bei gleicher Leistung und gleichem Energiebedarf um ca. 40% kleiner als bisherige Entgaseranlagen ist. Durch die kleineren Abmessungen der Anlage kann auch von der bisher üblichen Freiluftaufstellung abgegeben werden, so daß sich dann weitere Einsparungen an Isolationsmaterial ergeben.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an Hand einer Zeichnung näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt dabei einen vergrößerten Ausschnitt der erfindungsgemäßen Einbauten aus dem in Fig. 2 dargestellten Entgasungsbehälter.

Der Entgasungsbehälter 5 ist oben mit einem Rohwasserzulauf 9 und unten mit einem Reinwasserablauf 10 versehen.

Dazwischen sind im Abstand zueinander mehrere gleichartige Einbauten 13 horizontal im Entgasungsbehälter 5 parallel zueinander angeordnet. Die Einbauten 13 bestehen aus dem Boden 14 und Deckel 15, die jeweils an der Innenwand des Entgasungsbehälters 5 so befestigt sind, daß dazwischen ein geschlossener Hohlraum entsteht, der in der Zeichnung als Dampfverteilungsraum 12 bezeichnet ist. In den Dampfverteilerraum 12 ragt das diffusorförmige Fallrohr 1, welches auf seiner Oberseite ringwulstförmig endet. Der Deckel 15 des Dampfverteilerraumes ist über dem Fallrohr 1 als Einlaufkonus 4 so ausgebildet, daß er mittig über der Ring wulst 16 endet und zwischen ihnen im Dampfverteilerraum 12 der Ringspalt 7 entsteht, welcher zwischen 0,05 und 1 mm breit ist. Das Wrasenrohr durchführt den Dampfverteilerraum 12. Sein oberer Abschluß bildet zusammen mit dem Deckel 15 des Dampfverteilerraumes 12 die Wassertasse 2. Sie sollte den Einlaufkonus 4 bis 10mm überragen und steht im funktioneilen Zusammenhang zu Spaltbreite 7 und Fallrohrdurchmesser 1.

Der Prallteller 6 ist unterhalb des Fallrohres 1 angeordnet, er kann siebförmig ausgeführt sein. Die Dampfverteilerräume 12 werden durch die Dampfzuführungen 8 versorgt, das Rohwasser über den Rohwasserzulauf 9 zugeführt, die Abführung des entgasten Wassers erfolgt über den Reinwasserablauf 10.

Das Dampf-O₂-Gemisch aller Wrasenrohre 3 wird über den Wrasenstutzen 11 in die Atmosphäre abgeführt. Das über den Rohwasserzulauf 9 dem Entgaserbehälter 5 zugeführte Wasser sammelt sich auf der Wassertasse 2 und passiert infolge der Schwerkraftbeschleunigung den Einlaufkonus 4 und das Fallrohr 1. Der über die Dampfzuführung 8 in den Dampfverteilerraum 12 eingebrachte Dampf mit einem Druck größer 1,5bar (abs.) entspannt durch den Ringspalt 7 in das Fallrohr 1 hinein und kondensiert, wobei das strömende Wasser erwärmt und in Richtung des Pralltellers 6 beschleunigt wird, aufweichen es auftrifft, fein verteilt wird und von dort zur nächsten Wassertasse 2 abspritzt. Das ausgetriebene Dampf-O₂-Gemisch wird über die Wrasenrohre 3 dem Wrasenstutzen 11 zugeführt.

Claims (6)

1. Verfahren zur Entgasung von Flüssigkeiten mittels Dampf, wobei die Flüssigkeit im Entgasungsbehälter über geeignete Einbauten über den gesamten Querschnitt des Entgasungsbehälters verteilt und mit dem Dampf in Berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf mit einem Druck größer 1,5bar an den Einbauten wenigstens über einen Ringspalt in die strömende Flüssigkeit entspannt wird, diese in Strömungsrichtung beschleunigt, erwärmt und fein verteilt und somit den Gasaustausch bewirkt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird, die ca. das lOOfache der Wassergeschwindigkeit beträgt.

3. Entgasungsvorrichtung zur Entgasung von Flüssigkeiten mittels Dampf, bestehend im wesentlichen aus einem mit Rohrwasserzulauf, Reinwasserablauf sowie Dampfzuführung und Wrasenstutzen versehenen Entgasungsbehälter, in dem mehrere Einbauten für die Verteilung des Wassers angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten (13) im Entgasungsbehälter (5) aus einem, aus Boden (14) und Deckel (15) gebildeten, Dampfverteilungsraum (12) bestehen, wobei im Boden (14) wenigstens ein Fallrohr (1) so angeordnet ist, daß sein oberes Ende in einem Abstand von 0,05-1 mm vordem Deckel (15) ringwulstförmig endet und mit dem im Deckel (15) angeordneten Einlaufkonus (4) fluchtet, so daß zwischen Ringwulst (16) und Deckel (15) ein Ringspalt (7) für den Eintritt des Dampfes in das Fallrohr (1) gebildet ist.

4. Entgasungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (14) und Deckel (15) an der Innenwand des Entgasungsbehälters (5) befestigt sind und von einem Wrasenrohr (3) durchgriffen werden.

5. Entgasungsvorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einbauten

(13) im Abstand übereinander im Entgasungsbehälter (5) angeordnet sind, wobei in jedem Boden

(14) mehrere Fallrohre (1) und im Deckel (15) dementsprechend mehrere zugehörige Einlaufkonusse (4) angeordnet sind.

6. Entgasungsvorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Fallrohres (Dein Prallteller (6) angeordnet ist.