DD248962A1

DD248962A1 - METHOD AND DEVICE FOR DEGASSING LIQUIDS

Info

Publication number: DD248962A1
Application number: DD29020886A
Authority: DD
Inventors: Helmut Rosenstock; Gerd Jacob; Harald Boettcher
Original assignee: Orgreb Inst Kraftwerke
Priority date: 1986-05-14
Filing date: 1986-05-14
Publication date: 1987-08-26

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. 2The use of the invention can be carried out in the degassing of boiler feed water to reduce the O2 content. The aim of the invention is to reduce the expenses in the degassing of liquids. The invention is characterized in that in a degasser the steam at a pressure greater than 1.5 bar is expanded via an annular gap in the flowing liquid, accelerated in the flow direction, heated and finely divided and thus causes the gas exchange. The inventive degasser is about 40% smaller than previous degasser. Fig. 2

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Der Einsatz von Entgasern erfolgt in der Kraft- und Heizwerkstechnik.The use of degassers takes place in power and heating technology.

Characteristic of the known technical solutions

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.The degassing of boiler feed water to reduce the O ₂ content is known to be generally in two stages, the first stage is designed as Rieselentgaser with sieve or bubble cap and the second stage as Aufkochentgaser usually as a feedwater tank. The injected water is preheated in the degasifier to degassing temperature or depressurized and at the same time pre-degassed. Suitable installations, such as sieve or bubble-cap trays, are intended to permit a fine distribution of the water over the entire degasser cross section and thus an intimate contact between steam and water.

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.The speeds both steam and water side are kept very low (less than 1 m / h) to allow a high residence time of the water in the degasser.

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).This forces large apparatus dimensions to allow for a residual oxygen content of 0.5 mg / l (e.g., at a power of 70 t / h 1000 mm diameter, a height of 2800 mm).

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.The amount of steam vapor with which the expelled oxygen is discharged into the atmosphere depends on the degassing temperature and is about 0.4 kg of steam per m ^{3 of} water at 110 ° C.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Aufwendungen bei der Entgasung von Speisewasser erheblich zu senken.The aim of the invention is to significantly reduce the expenses for the degassing of feedwater.

Explanation of the essence of the invention

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.The object of providing a degasser with high degassing efficiency and small dimensions is achieved by providing a large surface area with high turbulence for the gas exchange from the feed water to the steam necessary for operation, this being present in the substances themselves. Since the dissolving power of gases in liquids increases with increasing temperature and increases with increasing pressure, on the one hand the static pressure is lowered by increasing the speed of a generated water film and on the other hand is accelerated by a steam film flowing past at high speed, heated and carried out the gas exchange. The relative velocity of the steam relative to that of the water at the moment of the vapor entry can be more than 100 times that of the water. This is achieved by passing the water flow from a water cup through an inlet cone which ends in a steam distribution space. The smaller circumference of the inlet cone forms the top surface of an annular gap, over which diffuser-shaped expanding downspout whose upper wall is formed bead-shaped and which performs with the inlet cone in alignment with the steam distribution space.

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.Through the annular gap between the inlet cone and downpipe, the steam present in the steam distribution chamber relaxes into the downpipe, where it meets the water flow in film form at high speed, spontaneously condensing. It comes to the mixture of both streams, with increasing water temperature and gradual boiling pressure, whereby the proportion of gaseous ingredients is reduced. The emerging from the downpipe at high speed water is divided by a baffle plate, the steam-O ₂ mixture supplied via the vapor outlet pipes to the Wrasenstutzen, the height of the Wrasenrohres regulated via the inlet cone, the amount of water per soil. Several parallel elements form a floor, several floors in series the degasser.

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.The advantages of the invention are the significant material savings in the construction of Entgasurigsanlage, since the new system with the same power and the same energy consumption by about 40% smaller than previous degasser. Due to the smaller dimensions of the system can also be released from the usual outdoor installation, so that then result in further savings in insulation material.

embodiment

Die Erfindung soll an Hand einer Zeichnung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to a drawing.

Fig. 1 zeigt dabei einen vergrößerten Ausschnitt der erfindungsgemäßen Einbauten aus dem in Fig. 2 dargestellten Entgasungsbehälter.Fig. 1 shows an enlarged section of the internals according to the invention from the degassing tank shown in Fig. 2.

Der Entgasungsbehälter 5 ist oben mit einem Rohwasserzulauf 9 und unten mit einem Reinwasserablauf 10 versehen.The degassing 5 is provided at the top with a raw water inlet 9 and below with a pure water outlet 10.

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.In between a plurality of similar internals 13 are arranged horizontally in the degassing 5 parallel to each other at a distance. The baffles 13 consist of the bottom 14 and lid 15, which are each attached to the inner wall of the degassing vessel 5 so as to form therebetween a closed cavity, which is referred to in the drawing as a steam distribution space 12. In the steam distribution chamber 12 protrudes the diffuser-shaped downpipe 1, which ends ring-shaped on its upper side. The lid 15 of the steam distribution chamber is formed over the downpipe 1 as inlet cone 4 so that it centrally over the ring bead 16 ends and between them in the steam distribution chamber 12 of the annular gap 7 is formed, which is between 0.05 and 1 mm wide. Its upper end together with the lid 15 of the steam distribution chamber 12, the water cup 2. It should project beyond the inlet cone 4 to 10 mm and is functionally related to gap width 7 and downpipe diameter. 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.The baffle plate 6 is arranged below the drop tube 1, it may be designed in a sieve-shaped. The steam distribution chambers 12 are supplied by the steam feeds 8, the raw water fed via the raw water inlet 9, the discharge of the degasified water via the pure water outlet 10th

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.The vapor-O ₂ mixture of all vapor tubes 3 is discharged via the vapor nozzle 11 into the atmosphere. The over the raw water inlet 9 the degasser 5 supplied water collects on the water cup 2 and passes as a result of gravity acceleration the inlet cone 4 and the downpipe 1. The introduced via the steam supply 8 into the steam distribution chamber 12 steam at a pressure greater than 1.5bar (abs. ) relaxes through the annular gap 7 into the downpipe 1 and condenses, wherein the flowing water is heated and accelerated in the direction of the baffle plate 6, soften it impinges, is finely distributed and from there to the next water cup 2 jets. The expelled steam-O ₂ mixture is supplied to the vapor nozzle 11 via the vapor tubes 3.

Claims

1. A process for degassing liquids by means of steam, wherein the liquid is distributed in the degassing vessel via suitable internals over the entire cross section of the degassing and contacted with the steam, characterized in that the steam at a pressure greater than 1.5bar to the internals is relaxed at least over an annular gap in the flowing liquid, accelerated in the flow direction, heated and finely divided, thus causing the gas exchange.

2. The method according to claim 1, characterized in that the steam is supplied at a speed which is about 100 times the water velocity.

3. degassing device for degassing liquids by means of steam, consisting essentially of a provided with pipe water inlet, pure water drain and steam supply and Wrasenstutzen degassing, in which several internals for the distribution of water are arranged, characterized in that the internals (13) in the degassing ( 5) consist of a, from the bottom (14) and lid (15) formed, steam distribution space (12), wherein in the bottom (14) at least one downpipe (1) is arranged so that its upper end at a distance of 0.05 -1 mm before the lid (15) ring-shaped ends and with the cover (15) arranged inlet cone (4) is aligned, so that between annular bead (16) and lid (15) an annular gap (7) for the entry of steam into the downpipe (1) is formed.

4. degassing device according to claim 3, characterized in that the bottom (14) and cover (15) on the inner wall of the degassing vessel (5) are fixed and are penetrated by a Wrasenrohr (3).

5. degassing device according to claim 3 and 4, characterized in that a plurality of internals

(13) are arranged one above the other in the degassing container (5) at a distance, wherein in each floor

(14) a plurality of downcomers (1) and in the lid (15) correspondingly more associated inlet cone (4) are arranged.

6. degassing device according to claim 3 to 5, characterized in that below the downpipe (your baffle plate (6) is arranged.