DE1020643B

DE1020643B - Device for steam cleaning

Info

Publication number: DE1020643B
Application number: DEN6566A
Authority: DE
Inventors: Joseph George Wilson
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1951-12-29
Filing date: 1952-12-29
Publication date: 1957-12-12

Description

Vorrichtung zur Dampfreinigung Der in Dampferzeugern erzeugte Dampf enthält gewöhnlich Verunreinigungen, die normalerweise fest sind und durch den Wasserdampf entweder in Dampfform oder in Form kleiner fester Teilchen mitgeführt werden bzw. in. dem im Naßdiampf enthaltenen Wassernebel gelöst sind und sich abscheiden, wenn der Nebel bei der Uberhitzung verdampft wird. Alle diese Verunreinigungen verursachen in den iiberhitzerrohlren, in Dampfturbinen und in anderen Einrichtungen dadurch Störungen, daß sie Niederschläge bilden, die den Wärmedurchgang durch die Rohre behindern, zu rauhen Oberflächen führen und die Profile der nach strömun, gstechn ! ischen Gesichtspunkten ausgebildeten Teile, beispielsweise der Turbinenschaufeln und Düsen, verändern. Der Wirkungsgrad von Turbinen kann. durch derartige Ablagerungen in erheblichem Umfang vermindert werden.Steam cleaning device The steam generated in steam generators usually contains impurities that are normally solid and caused by the water vapor either in vapor form or in the form of small solid particles or Are dissolved in the water mist contained in the wet steam and separate out when the mist is evaporated when overheating. All of these cause contamination in the superheater tubes, in steam turbines and in other facilities Disturbances that they form precipitates that the heat transfer through the pipes hinder, lead to rough surfaces and the profiles of the flow, gtechn ! ical aspects formed parts, for example the turbine blades and nozzles. The efficiency of turbines can. by such deposits can be reduced to a considerable extent.

Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, um die genannten Verunreinigungen zu entfernen. Der Dampf wird dabei z. 13. in Wirbelkammern oder in Abscheidern, in denen eine mehrfache Umlenkung erfolgt, von dem Wassernebel befreit Man. kann zum Waschen des Dampfes auch Wasser benutzen, dessen Reinheitsgrad hoher ist als derjenige des Kesselwassers. Die bekannten Vorrichtungen ermöglichen es zwar, den, Gehalt des ausströmenden Dampfes an festen Bestandteilen auf etwa eins zu eine Million herabzusetzen, jedoch enthält der so behandelte Dampf immer noch genügend störende Verunreinigungen, und zwar nicht nur infolge des Vorhandenseins von festen Bestandteilen als solchen, sondern auch deshalb, weil man mit derartigen Verfahren nicht in ausreichendem. Umfang Stoffe entfernen kann, die in Dampfform auftreten, wie z. B. Kieselsäure bzw. kieselsäurehaltige Stoffe, die später kondensieren und Ablagerungen bilden. Devices are already known to deal with the above-mentioned impurities to remove. The steam is z. 13. in vortex chambers or in separators, in which a multiple diversion takes place, one freed from the water mist. can To wash the steam, use water with a purity level higher than that of the boiler water. The known devices allow the, Solid matter content of the escaping steam to about one in a million reduce, however, the steam thus treated still contains enough troublesome Impurities, and not just due to the presence of solid matter as such, but also because such procedures are insufficient. Scope can remove substances that occur in vapor form, such as B. silica or substances containing silica that later condense and form deposits.

Die Ab, trennung dieser insbesondere im Hochdruckdampf störenden Verunreinigungen durch Waschen mit Wasser hat sich entweder als unwirksam erwiesen oder erforderte ausgedehnte Einrichtungen, in denen der Dampf mit den zur Reinigung erforderlichen großen Wassermengen in Berührung gebracht wird (s. University of Illinois Bulletin, Vol. 43, No. 59, Engineering Experiment Station Bulletin Series No. 364). So sind z.B. Waschvo, rrichtungen, für Hochdruckdampf, in denen ein kolonnenartiger Aufbau verwendet wird, bekannt, die jedoch so umfangreich gestaltet sind, daß eine Unterbringung in der Trommel des Hochdruckkessels nicht in Frage kommt. Derartige Vorrichtungen, wie sie z. B. in der französischen Patentschrift 816 755 und der USA.-Patentschrift 2 070 067 beschrieben sind, sind gegenüber der Vorrichtung nach der Erfindung höchst umständlich und verteuern die Wasserreinigung durch erhöhte Anlage- und Betriebskosten. The separation of these, in particular, in the high-pressure steam Impurities from washing with water have either been found to be ineffective or required extensive facilities in which the steam was used for cleaning necessary large amounts of water is brought into contact (see University of Illinois Bulletin, Vol. 43, No. 59, Engineering Experiment Station Bulletin Series No. 364). For example, there are washing devices for high pressure steam in which a column-like Structure is used, known, but are designed so extensive that a Placement in the drum of the high-pressure boiler is out of the question. Such Devices such. B. in French patent 816 755 and the US Pat. No. 2,070,067 are compared to the device according to the invention extremely cumbersome and make water purification more expensive by increased Investment and operating costs.

Die Erfindung betrifft dagegen eine Vorrichtung zur Dampfreinigung, womit sich vor allem auch diewenigen Verunreinigungen abscheiden lassen, die als feste Stoffe oder im Wassernebel gelöst mitgeführt werden, sowie diejenigen, die in Dampfform auftreten, beispielsweise die störenden Kieselsäureverbindungen. die insbesondere im Hochdruckdampf vorhanden sind. The invention, however, relates to a device for steam cleaning, with which, above all, the few impurities can be separated that are solids or dissolved in water mist are carried along, as well as those that occur in vapor form, for example the disruptive silica compounds. the are particularly present in high pressure steam.

Gemäß der Erfindung wird der Dampf dadurch rektifiziert, daß man ihn durch eine Fraktionierkammer hindurchleitet, die eine Mehrzahl von Stufen aufweist. Das Wasser wird dabei allein durch die Wirkung dles aufsteigenden Dampfes teilweise zersprüht, woraufhin die Wassertröpfchen innerhalb jeder einzelnen Stufe von dem Dampf wirksam getrennt werden. Die Stufen können beispeilsweise von mit Schlitzen oder Löchern versehene, übereinander angeordnete Böden gebildet werden, wobei jede Stufe Wasser hoher Reinheit enthält, das der Fraktionierkammer in der Dampfaustrittsstufe zugeführt wird und die Kammer von Stufe zu Stufe im Gegenstrom zu dem Dampf durchströmt, so daß der Reinheitsgrad des Wassers an der Dampfaustrittsstufe am höchsten ist. Das Wasser von hohem Reinheitsgrad kann dem System von außen zugeführt werden, wobei es sich beispielsweise um destilliertes Wasser, um Kondensat aus dem Kondensator oder aus anderen Einrichtungen oder auch um frisches Kesselspeisewasser sehr hoher Reinheit handeln kaml. Die erforderliche Menge reinen Wassers kann jedoch auch aus dem System selbst durch teilweise Kondensation des gereinigten Dampfes innerhalb der Fraktionierkammer gewonnen werden. In jeder einzeinen Stufe wird das Wasser mindestens zum Teil in feine Tröpfchen zersprüht, wodurch eine enge Berührung zwischen Dampf und wasser ind em unteren Abschitt der Stufe herbeigeführt wird: hierauf folgt im oberen Abschnitt der Stufe eine wirdksame Trennung der Wassertröpfchen von dem Dampf, um zu vermeiden, daß Wasser durch den Dampf von Stufe zu Stufe mitgerissen wird. Infolge dies er Anordnung werden die Verunreinigungen innerhalb jeder Stufe aus dem Dampf in das \NTasser übergeführt. so daß sich die Konzentration der Verunreinigungen im Dampf wie auch im Wassr in Strömungsrichtung des Dampfes verringert. According to the invention, the steam is rectified by passes it through a fractionation chamber having a plurality of stages. The water is partially reduced solely by the action of the rising steam sprinkled, causing the water droplets within each individual stage of the Steam can be effectively separated. The steps can, for example, have slots or perforated, superposed floors are formed, each Stage contains water of high purity, that of the fractionation chamber in the steam outlet stage is fed and the chamber flows through from stage to stage in countercurrent to the steam, so that the degree of purity of the water is highest at the steam outlet stage. The water of a high degree of purity can be supplied to the system from the outside, whereby it is, for example, distilled water or condensate from the condenser or from other facilities or from fresh boiler feed water purity act kaml. However, the required amount of pure water can also come from the system even through partial condensation of the purified steam within the fractionation chamber be won. In every single stage the water is at least partly in fine droplets are atomized, creating close contact between steam and water in the lower section of the stage: this follows in the upper section the stage of effective separation of the water droplets from the steam to avoid that water is entrained by the steam from stage to stage. As a result of this he The impurities are removed from the steam into the arrangement within each stage \ NTasser transferred. so that the concentration of impurities in the steam as in water it is reduced in the direction of flow of the steam.

Dieses Verfahren bewirkt, daß die Konzentration der im Normalzustand festen Verunreinigungen in dem Wasser innerhalb jeder Stufe unterhalb derjenigen Konzentraiton liegt. die mit dem in die jeweilige Stufe eingeführten Dampf im Gleichgewicht steht. Seine Anwendung macht es möglich, mit geringeren Wassermengen zu arbeiten. Ferner führt die Anordnung nach der Erfindung, bei der in einzelnen Stufen die Berührung zwischen Wasser und Dampf in wirksamer Weise erfolgt, zur Vergrößerung der Leistungsfähigkeit und zur Verringerung der Abmessungen der Reinigungsvorrichtung. This procedure causes the concentration to be normal solid impurities in the water within each level below that Concentration lies. those in equilibrium with the steam introduced into each stage stands. Its application makes it possible to work with smaller amounts of water. Furthermore, the arrangement according to the invention leads to the contact in individual stages between water and steam takes place in an effective way, to increase the efficiency and to reduce the size of the cleaning device.

Die deutsche Patentschrift 645 727 zeigt bereits einen Wasserreiniger, der in der Trommel des Dampferzeugers eingebaut ist, IIierbei durchströmt jedoch der Dampf in Biasenform eine waagerech angeordnete Schicht frischen Speisewassers. Eine mehrstufige Anordnung ist nach diesem bekannten Verfahren weder vorgeschen noch tragbar. Die Reinigung ist dabei unzureichend, und die erforderliche großc Schichtdicke führt zu Druckunterschieden im Innern des Kessels, die besondere Maßnahmen, wie Überlaufrohre usw., nötig machen. Diese Nachteile weden durch das mehrstufige Verfahren nach der Erfindung ohne Zusatzeinrichtungen überwunden. The German patent specification 645 727 already shows a water purifier, which is built into the drum of the steam generator, but flows through it the steam creates a horizontally arranged layer of fresh feed water in the form of a bubble. A multi-stage arrangement is neither provided for this known method still wearable. The cleaning is inadequate, and the required largec Layer thickness leads to pressure differences inside the boiler, which require special measures such as overflow pipes etc., make it necessary. These disadvantages are due to the multi-level Method according to the invention overcome without additional equipment.

Weitere bekannte Vorrichtungen, bei denen die Wasserreinigung im Innern der Trommel erfolgt, sind in der deutschen Patentschrift 645 751 und der USA.-Patentschrift 2 286 207 beschrieben. Auch bei diesen Anordnungen, die ebenfalls nicht mehrstufig arbeiten. wird nur eine unzureichende Reinigung erreicht, indem der Dampf an einem Gitter oder mit Hilfe einer Speisewasserschicht, durch die er in Blasenform hindurchtritt, gewaschen wird. Mit der intensiven Rienigung nach der Erfingung. bei der das Wasser in zersprühter Form die diskontinuierliche Phase bildet. lassen sich diese hekannten Verfahren nicht vergleichen. Other known devices in which the water purification in Inside the drum is done in German Patent 645 751 and the U.S. Patent 2,286,207. Even with these arrangements, that too do not work in several stages. only inadequate cleaning is achieved by the steam on a grid or with the help of a feed water layer through which it passes in the form of bubbles, is washed. With the intense inclination towards the Invention. in which the sprayed water forms the discontinuous phase. these well-known procedures cannot be compared.

Die Reinigungsvorrichtung nach der Erfindung. die innerhalb der Trommel eines Hochdruckkessels angeordnet ist, umfaßt eine Mehrazhl ven senkrecht übereinander in Abständen angeordenten Zwischenböden mit Offnungen beliebiger Gestalt, durch welche bei Normallast der Dampf mit einer Geschwindigkeit nach oben strömt, die ausreicht, um eine intensive Zerstäubung des Wassers oherhalb jedeb 7, xvischenbodens herheiiuführen. Die Höhe der Zerstäubungszone ist nach unten begrenzt, um eine wirksame Trennung des Wassers von dem Dampf zu ermöglichen. Es ist zu empfehlen den Abstand zwischen den Böden nicht größer zu wählen als nötig. um in dem verfügbaren Raum möglichst viele Stufen unterzubringen. Andererseits ist dieser Abstand zwischen den einzeinen Böden jedoch auf mindestens 50 mm zu halten. da bei geringeren Abständen der Wirkungs grad nachteilig beeinträchtigt wird, In diesem Fall besteht nämlich die Gefahr. da, Wasserteilchen durch den Dampf mitgenommen werden zum nächsten Boden, so daß die Austauschmöglichkeit zwischen Wasser und Dampf auf einem bestimmten Boden nicht völlig ausgenutzt wird. The cleaning device according to the invention. those inside the drum a high-pressure vessel is arranged, comprises a Mehrazhl ven vertically one above the other Intermediate floors arranged at intervals with openings of any shape which at normal load the steam flows upwards at a speed that sufficient to ensure an intensive atomization of the water above each floor bring about. The height of the atomization zone is limited below in order to be effective To enable separation of the water from the steam. It is recommended to keep the distance Do not choose between the floors larger than necessary. around in the available space to accommodate as many levels as possible. On the other hand, this distance is between the however, to keep individual floors to at least 50 mm. because at smaller distances the degree of efficiency is adversely affected, namely in this case the danger. there, water particles are carried along by the steam to the next floor, so that the possibility of exchange between water and steam on a given soil is not fully exploited.

Böden mit Schlitzen. die beispielsweise als Roste ausgebildet sind, oder Lochtleche haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Die Fraktionierkammer ist nicht mit Abzugsleitungen für Flüssigkeit oder irgendwelchen sonstigen Verbidnungen zweischen den Böden versehen ; vielmehr ermöglichen die Öffnungen in den Böden sowohl die nach oben gerichtete Strömung des Dampfes als auch die nach unten gerichtete Strömung des Wassers. wodurch eine Raumersparnis erzielt wird. Bottoms with slots. which are designed as grids, for example, or Lochtleche have proven to be particularly advantageous. The fractionation chamber is not with drainage lines for liquids or any other connections two floors provided; rather, the openings in the bottoms allow both the upward flow of the steam as well as the downward flow Flow of water. whereby a space saving is achieved.

Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. fig. 1 zeigt eine senkrechten Querschnitt durch einen Dampf- und Wasserkessel : Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. t: Fig. 3 ist ein waagerechter Teilschnitt der Fraktionierkolonne entlang dr Linie 3-3 in Fig. 1; Fig. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Böden Fig. 4a zeigt eine weitere Ausführungsform Fig. 5 ist ein senkrechter - Querschnitt durch einen Kessel und zeigt eine weitere Ausführungsform ; Fig. 6 ist ein Teilschnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 5. The invention is based on schematic drawings at several Embodiments explained in more detail. fig. 1 shows a vertical cross section through a steam and water boiler: Figure 2 is a vertical section along it the line 2-2 in Fig. t: Fig. 3 is a horizontal partial section of the fractionation column along line 3-3 in Fig. 1; Fig. 4 shows a modified embodiment of the Bottoms Fig. 4a shows a further embodiment. Fig. 5 is a vertical cross-section through a boiler and shows a further embodiment; Fig. 6 is a partial section along line 6-6 in FIG. 5.

In den Zeichnungen. insbesondere in den Fig. 1 bis 3. bedeutet 10 die Wand eines Dampf- und Wasserh-essels einer Kesselanlage, wobei dieser Kessel zum Teil mit Wasser gefüllt ist und eine Mehrzahl von Dampfaustrittsstutzen 12 aufweist. Die Wasserrohre 9 führen Wasser aus dem Kessel ab, die Dampfzuführungsrohre 13 führen ihm oberhalb der Wasseroberfläche Dampf zu. Für jedes Dampfzuführungsrohr bzw. für jede Gruppe von Dampfzuführungsrohren kann innerhalb des Kessels je eine Wirbelkammer 14 bekannter Bauart vorgesehen sein; bei dieser Anordnung wird der auf jeder Seite durch mehrere Dampfleitungen zugeführte Naßdampf in Kammern, die durch die Leitbalech 15a abgegrenzt sind, gesammelt und über einen tangentialen Einlaß 15 in die wirbelkammern eingeleitet. Die Wirbelkammern, deren Anordnung nicht beansprucht wird, können durch Umlekbleche (s. Fig. 5, Pos. 15 b) ersetzt werden. In the drawings. in particular in FIGS. 1 to 3, 10 denotes the wall of a steam and water boiler of a boiler system, this boiler is partially filled with water and has a plurality of steam outlet nozzles 12. The water pipes 9 lead away water from the boiler, the steam supply pipes 13 lead to him steam above the surface of the water. For each steam supply pipe or for each group of steam supply pipes can have a vortex chamber within the boiler 14 of known design may be provided; in this arrangement there will be the one on each side Wet steam supplied through several steam lines in chambers that pass through the Leitbalech 15a are delimited, collected and via a tangential inlet 15 into the vortex chambers initiated. The vortex chambers, the arrangement of which is not claimed, can through Umlekbleche (see Fig. 5, item 15 b) must be replaced.

Gegebenenfalls sind beliebige Vorrichtungen 19 zur Trennung ven Dampf und Wasser vorgesehen.Optionally, any devices 19 for separating steam are and water provided.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 20 zur Dampfreinigung ist innerhalb des trommelförmigen Gehäuses so angeordnet. daß der aus den Waserabscheidern 19 austretende Dampf hindurchströmt. Das Gehäuse umfaßt äußere senkrechte Seitenwänder 21, die mit den am oberen Teil des Kessels befestigten Stirnwänden 21a fest verbunden sind. Die Seiten- und Stirnwände sind durch die Bedenplatten 22 verbunden ; diese Bodenplatten sind von der Mitte aus nach außen geneigt und reichen nicht bis an die Kesselwand heran, so daß sich in Längsrichtung erstreckende Dampfkanäle 23 und 25 ergeben. Von den Wänden 21 und 21e aus erstrecken sich die waagerechten Platten 19i und 19 b, die die Räume oberhalb uiid unterhalb der Wasserabscheider 19 voneinander trennen, um zu bewirken. daß der Dampf nur durch die Wasserabscheider hindurchströmen kann. Die eigentliche Reinigungsvorrichtung besitzt senkrechte Längswändae 24, die sich bis zum oberen Teil des Kessels erstrecken und mit den Stirnwänden 21 a verbunden sind. An den Platten 22 können Umlenkblecbe 26 angeordnet sein. Ferner sind an ihnen Ablaufrohre 26 a vorgesehen, die ein gutes Stück unterhalb des Wasserstandes in dem Kessel 10 enden. Sie sind an beiden Enden offen, und die Bodenplatten 22 enthalten entsprechende Bohrungen. The inventive device 20 for steam cleaning is inside of the drum-shaped housing so arranged. that from the water separators 19 escaping steam flows through it. The housing includes outer vertical side walls 21, which are firmly connected to the end walls 21a attached to the upper part of the boiler are. The side and end walls are connected by the bed panels 22; these Floor slabs are inclined outwards from the center and do not reach all the way approach the boiler wall so that longitudinally extending steam channels 23 and 25 result. The horizontal plates extend from the walls 21 and 21e 19i and 19b, the spaces above uiid below the water separator 19 from each other separate to effect. that the steam only passes through the water separator flow through can. The actual cleaning device has vertical longitudinal walls 24 which extend to the upper part of the boiler and connected to the end walls 21 a are. Deflection plates 26 can be arranged on the plates 22. Further are on them Drain pipes 26 a provided, which is well below the water level in the boiler 10 ends. They are open at both ends and contain the floor panels 22 corresponding holes.

Die innere Kolonne ist mit Zwischenböden versehen, die die einzelnen Stufen bilden. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Böden mit Öffnungen versehen sind, die bewirken. daß die Flüssigkeit in jeder Stufe durch den durchtretenden Dampf versprüht wird. Die Abstände der Böden voneinander sind so gewählt, daß eine ausreichende Abtrennung der Flüssigkeitströpfchen aus dem aufsteigenden Dampf bewirkt wird. Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten vorzugsweisen Ausführungsform weist die Reinigungsvorrichtung eine Mehrzahl von waagerecht angeordneten Böden 27 zur Erzeugung einet Sprühnebels auf. Die Böden setzen sich aus roststäben 28 von beliebigem geeignetem Querschnitt zusammen ; beispielsweise' können halbrunde Stäbe verwendet werden, die so angeordnet sind, daß ihre flachen Seiten nach oben weisen. The inner column is provided with intermediate trays, which the individual Form levels. An essential feature of the invention is that the floors are provided with openings that effect. that the liquid passes through each stage the passing steam is sprayed. The distances between the floors are chosen so that a sufficient separation of the liquid droplets from the rising Steam is effected. In the preferred embodiment shown in FIGS the cleaning device has a plurality of horizontally arranged floors 27 to generate a spray mist. The floors are made up of rust bars 28 of any suitable cross-section together; for example 'can be semicircular Rods are used which are arranged with their flat sides facing up point.

Die Roststäbe 28 können an Stäbe 29 angeschweißt sein, die ihrerseits an den Wänden des Gehäuses befestigt sind. Zwischen den Roststäben 28 verbleiben Schlitze von gleichbleibender Breite. Die Schlitzbreite kann bei verschiedenen Böden verschieden sein, und. die Schlitze benachbarter Böden können gegebenenfalls nicht fluchtend zueinander angeordnet sein. Je nach den zu verarbeitenden Dampf- und Wassermengen hat sich eine Schlitzbreite zwischen etwa 2,5 mm und etwa 15 mm als besonders zweckmäßig erwicsen. Die freie Fläche beträgt zweckmäßigerweise zwischen 20 und 5Ü0/o der Gesamtfläche des Rostes. The grate bars 28 can be welded to bars 29, which in turn are attached to the walls of the housing. Remain between the grate bars 28 Slots of constant width. The slot width can be different for different floors be different, and. the slots in adjacent floors may not be able to be arranged in alignment with one another. Depending on the amount of steam and water to be processed a slot width between approximately 2.5 mm and approximately 15 mm has proven to be particularly useful Erwicen. The free area is expediently between 20 and 50% of the total area of the grate.

Als Beispiel sei erwähnt, daß bei einer volrzugsweisen Ausführungsform halbrunde Roststäbe von 9,5 mm verwendet wuiden; diese Stäbe waren in Mittenabständen von 15,8 mm angeordnet, so daß sich Schlitze von rund 6,35 mm Breite ergaben; das entsprechende Verhältnis zwischen der freien Fläche und der gesamten Rostfläche betrug somit etwa 0,40. Die freie Fläche sc-ll genügend klein sein, um zu gewährleisten, daß das Wasser in feine Tröpfchen versprüht wird, um eine innige Berührung zwischen Dampf und Wasser herbeizuführen. As an example it should be mentioned that in a preferred embodiment semicircular grate bars of 9.5 mm used wuiden; these bars were center-spaced of 15.8 mm, so that slits about 6.35 mm wide resulted; the corresponding ratio between the free area and the total grate area was thus about 0.40. The free area sc-ll be small enough to ensure that the water is sprayed in fine droplets to ensure intimate contact between Induce steam and water.

Die aus den Roststäben gebildeten Böden 27 müssen in solchen Abständen senkrecht übereinander augeordnet werden, daß Zwischenräume entstehen, in denen sowohl eine innige Berührung zwischen dem Dampf und dem Wasser als auch eine wirksame Trennung von Wasser und Dampf stattfinden kann. The floors 27 formed from the grate bars must be at such intervals are arranged vertically one above the other that gaps arise in which both an intimate contact between the steam and the water and an effective one Separation of water and steam can take place.

Die Höhe der erwähnten Zwischenräume soll vorzugsweise mindestens 50 mm betragen; wenn in senkrechter Richtung genügend Raum vorhanden ist, erscheint es zweckmäßig, als Abstand nicht weniger als 75 mm zu wählen, obwohl andererseits zu große Abstände die Anzahl der Stufen unnötig verringern würden. Unter einer wirksamen Trennung von Dampf und Wasser ist zu verstehen, daß die durch den Dampf zu einer höherliegenden Plattform mitgeführte Wassermenge weniger als 6% (auf das Wassergewicht bezogen) der zwischen den einzelnen Stufen nach unten strömenden Wassermenge beträgt. Es kann jede beliebige geeignete Anzahl von Rosten, beispielsweise zwei bis zehn Roste, verwendet werden; bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Roste vorgesehen.The height of the spaces mentioned should preferably be at least Be 50 mm; if there is enough space in the vertical direction, appears it is appropriate to choose not less than 75 mm as the distance, although on the other hand too great a distance would unnecessarily reduce the number of steps. Under an effective Separation of steam and water is to be understood that the steam becomes one The amount of water carried on a higher platform is less than 6% (of the water weight related) is the amount of water flowing down between the individual stages. Any suitable number of grids can be used, for example two to ten Grates, used; in the illustrated embodiment there are three grids intended.

Wasser mit möglichst niedrigem Gehalt an festen Bestandteilen wird auf der obersten Plattform durch ein mit Löchern 31 versehenes und sich über die ganze Länge des Kessels erstreckendes Rohr 30 verteilt. Oberhalb des Rohres 30 ist eine weitere Vorrichtung 32 zur Trennung von Dampf und Wasser vorgesehen ; diese Vorrichtung ist aus bekannten Z-förinigen Blechen od. dgl. aufgebaut, um den Dampf mehrfach umzulenken und so das mitgeführte Wasser abzuscheiden. Zwischen diesem Abscheider 32 und jedem der Dampfaustrittszstutzen 12 sind entweder einzelne waagerechte Umlenkblech3 33 oder ein sich über die ganze Länge der Reinigungsvorrichtung erstreckendes Umlenkblech vorgesehen, um zu verhindern, daß der aufsteigende Dampf unmittelbar durch Abschnitte des Abscheiders strömt, die unterhalb der Austrittsstutzen liegen. Das bzw. die Prallbleche können liei 33a mehrfach durchlo.'-chert sein und üben dann eine noch genügende hemmwirkung auf den Dampf aus, ohne ihn andererseits in seiner Gesamtmasse zu einem allzu großen Umweg zu zwingen. Water with the lowest possible solid content on the top platform through a perforated 31 and spread over the entire length of the boiler extending pipe 30 distributed. Above the tube 30 is a further device 32 for separating steam and water is provided; these Device is made of known Z-shaped sheets or the like. Constructed to the steam to deflect several times and thus separate the water carried along. Between this Separator 32 and each of the steam outlet nozzles 12 are either individual horizontal ones Deflector 3 33 or one that extends over the entire length of the cleaning device Deflector provided to prevent the rising steam immediately flows through sections of the separator that are below the outlet nozzle. The baffle plate (s) can be perforated several times 33a and can be used then a still sufficient inhibiting effect on the steam, without it on the other hand in to force its total mass to take a too long detour.

Arbeitsweise Der durch die Rohre 13 einströmende Naßdampf wird in den Wirbelkammern 14 vom größten Teil der mitgeführten Feuchtigkeit befreit und strömt von den Wirbelkammern aus durch die Abscheider 19, in denen eine weitere Abscheidung mitgeführter Feuchtigkeit stattfindet. Der im wesentlichen getrocknete Dampf strömt durch die Öffnungen 23 und die Kanäle 25, um dann nach oben durch die aus mehreren Rosten bestehende Fraktionierkolonne hindurchzuströmen, und zwar im Gegenstrom zu dem durch das Rohr 30 verteilten Frischwasser. Das Wasser strömt nacheinander durch die einzelnen durch die Roste 27 gebildeten Stufen hindurch. Der Dampf reißt einen Teil des Wassers mit und versprüht es in Form kleiner Tröpfchen, die nach oben mitgeführt werden. Mode of operation The wet steam flowing in through the tubes 13 is in the vortex chambers 14 freed from the majority of the entrained moisture and flows from the vortex chambers through the separator 19, in which another Separation of entrained moisture takes place. The essentially dried one Steam flows through the openings 23 and the channels 25 and then up through the to flow through consisting of several grates fractionating column, namely in the Countercurrent to the fresh water distributed through the pipe 30. The water flows one after the other through the individual steps formed by the grids 27. The steam breaks some of the water with it and sprays it in the form of small droplets, which after be carried at the top.

Infolge der hoher Strömungsgeschwindigkeit des D. ampfes durch die eingeschnürten Schlitze reißt der Dampf auch einen Teil des Wassers mit. das von dem darüberliegenden Be Ien herullPterstürzt. Auf diese Weise entsteht zwischen den Böden ein dichter Sprühnehel aus B7assertröpfchen. Der gri-ßte Teil der mitgerissenen Wassermenge trennt sich in den oberen Teilen der Zwischenräume zwischen den Rosten von dem Dampf, so daß die Wassermenge, die durch den nächsiliöheren Boden hindurch in die nächste Stufe mitgerissen wird. gewichtsmäßig weniger als etwa 6 O/o der nadi unten strömenden Wassermenge beträgt.As a result of the high flow velocity of the D. ampfes through the Constricted slits, the steam also pulls part of the water with it. that from the overlying Be Ien overturns. In this way arises between a dense spray of water droplets on the floors. Most of those carried away The amount of water separates in the upper parts of the spaces between the grates of the steam, so that the amount of water that passes through the nearest ground is carried away to the next level. less than about 6 per cent by weight nadi below is the amount of water flowing.

Bei Teillastbetrieb läßt sich die zwischen den Stufen mitgerissene Wassermenge gewöhnlich auf weniger als 2% verringern. Der größte Teil des vom Dampf getrennten Wassers fällt auf den Beden zurück; von hier aus läuft ein geringer Teil durch die Schlitze hindurch zu der darunterliegenden Stufe ab, während der größere Teil der Wassermenge erneut vom Dampf mitgerissen und verspiüht wird. Soweit Wasser vom untersten Rost aus nach unten gelangt, fällt es durch die Ablaufrohre 26 a in die hauptwassermenge 11 und gelangt somit in die Wasserrohre 9. Durch die langen Ablaufrohre 26 a tritt Dampf aus der Hauptwassermenge des Kessels nur in unwesentlicher Menge in die Reinigungseinrichtung ein.In the case of partial load operation, the Usually reduce the amount of water to less than 2%. Most of it from the steam separated water falls back on the Beden; a small part runs from here through the slits to the step below, while the larger one Part of the amount of water is again entrained and sprayed by the steam. So much for water reaches down from the lowest grate, it falls through the drainage pipes 26 a in the main amount of water 11 and thus reaches the water pipes 9. Through the long Drain pipes 26 a occurs only insignificantly steam from the main amount of water in the boiler Amount into the cleaning device.

Um einwandfreie Ergebnisse zu erzielen, muß die durch das Rohr 30 zugeführte Flüssigkeitsmenge den Betriebsverhältnissen angepaßt werden. Sie richtet sich nach der Temperatur des Wassers und dem Kesseldruck, denn wenn das Wasser kälter ist als der Dampf, kondensiert ein Teil des Dampfes. Bei hoben Drücken kann. infolge der höheren Dampfdichte eine relativ geringere Wassermenge erforderlich sein. In order to achieve perfect results, the must through the pipe 30 supplied amount of liquid the Adapted to operating conditions will. It depends on the temperature of the water and the boiler pressure, because when the water is colder than the steam, some of the steam condenses. at lifted can press. a relatively smaller amount of water due to the higher vapor density to be required.

Die hohe Leistungsfähigkeit von Da.mpfreinigungsvorrichtungen gemäß der Erfindung geht aus der nachstehenden Zahlentafel hervor ; diese Zahlen. tafel gibt die Höchstwerte für den Dampfdurchsatz je Quadratmeter Rostoberfläche für zwölf verschiedene Betriebszustände, an wobei ersichtlich ist, daß man auch mit niedrigeren Werten für den Dampfdurchsatz arbeiten kann. Die angegebenen Werte gelten für Sattdampf unter einem Druck von 42 Atmosphären absolut (252°C) und eine Reinigungsvorrichtung, deren Roste aus Roststäben von halbkreisförmigem Querschnitt mit einem Durchmesser von 6,35 mm bestehen, wobei die Roststäbe mit ihren flachen Seiten nach oben angeordnet und so verteilt sind, daß Schlitze von 6,35 mm Breite entstehen (entsprechend einer freien Fläche von 50 /o der gesamten Rostfläche). Die Zahlentafel gibt den Dampfdurchsatz an, der sich bei drei verschiedenen Abständen der Roste untereinander und bei vier verschiedenen Mengenverhältnissen von Wasser und Dampf erzielen läßt, wobei Wasser und Dampf im Gegenstrom durch die Reinigungsvorrichtung hindurchgeführt werden. Verhältnis Dampfdurdisatz am Vollastpunkt zwischen in kg/Stunde und qm Rostoberfläche kg Wasser und Rostabstand kg Dampf 76 mm 152 mm 228 mm 0,065 48,800 53,800 58,600 0,086 47,500 52,300 58,000 0,108 46,500 51,100 57,000 0,130 45,800 50,300 56,000 In Fig. 4 ist eine abgeänderte Ausführungsform dargestellt, bei der die Böden aus Blechen 34 bestehen, die mit Löchern 35 versehen sind; in Fig. 4a bestehen die Böden aus Drahtgeflecht, bei dem Drähte 50 an Drähte 51 angeschweißt oder angelötet sind.The high performance of Da.mpfreinigungsvorrichtungen according to the invention can be seen from the following table of figures; these numbers. Table gives the maximum values for the steam throughput per square meter of grate surface for twelve different operating conditions, whereby it can be seen that you can also work with lower values for the steam throughput. The specified values apply to saturated steam under a pressure of 42 atmospheres absolute (252 ° C) and a cleaning device whose grates consist of grate bars with a semicircular cross-section with a diameter of 6.35 mm, the grate bars being arranged with their flat sides upwards are distributed in such a way that slots 6.35 mm wide are created (corresponding to a free area of 50% of the total grate surface). The number table indicates the steam throughput that can be achieved with three different distances between the grates and with four different proportions of water and steam, with water and steam being passed through the cleaning device in countercurrent. Ratio of steam duration rate at full load point between in kg / hour and m2 grate surface kg water and grate distance kg steam 76 mm 152 mm 228 mm 0.065 48.800 53.800 58.600 0.086 47,500 52,300 58,000 0.108 46.500 51.100 57.000 0.130 45.800 50.300 56.000 In Fig. 4, a modified embodiment is shown in which the floors consist of metal sheets 34 which are provided with holes 35; in FIG. 4a the bases consist of wire mesh, in which wires 50 are welded or soldered to wires 51.

Die Breite der Öffnungen bei den in den Fig. 4 und 4a dargestellten Ausführungsformen beträgt vorzugsweise etwa 5 bis 15 mm.The width of the openings in those shown in Figures 4 and 4a Embodiments is preferably about 5 to 15 mm.

Wie weiter oben bereits angedeutet, kann das Frischwasser zum Teil aus Kondensat des gereinigten Dampfes bestehen. Eine entsprechende Ausführungsform ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt; hierbei ist mit 10 der Dampf- und Wasserkessel bezeichnet, der eine Hauptwassermenge 11 enthält und Da.mpfaustrittsstutzen 12 besitzt; ferner sind Naßdampf-Ein trittsrohre 13, den Austrittsöffnungen der Rohre 13 gegenüberliegende Umlenkbleche 15 b und Wasserrohre 9 vorgesehen. Die Reinigungsvorrichtung umfaßt ein am Umfang abgeschlossenes Gehäuse mit Seitenwänden 24, die sich im wesentlichen über die Länge des Kessels erstrecken sowie mit Stiruwänden 21 a; die Unterseite der Reinigungsvorrichtung ist offen, um zu ermöglichen, daß aus dem Raum in dem Kessel oberhalb der Hauptwassermenge Dampf in die Vorrichtung eintritt. Die Reinigungsvorrichtung umfaßt ferner drei Rostböden 27 mit rechteckigen, etwa 25, 4 mm breiten, etwa 6.35 mm hohen und in Abständen von etwa 31,7 mm angeordneten Roststäben 28. Die Schlitze sind 6,35 mm breit. Zwischen den einzelnen Böden. besteht in senkrechter Richtung ein Abstand von rund 100 mm. As already indicated above, the fresh water can partly consist of condensate of the cleaned steam. A corresponding embodiment is shown in Figures 5 and 6; here is at 10 the steam and water boiler denotes, which contains a main amount of water 11 and Da.mpfaustrittsstutzen 12 has; Furthermore, Naßdampf-A entry pipes 13, the outlet openings of the tubes 13 are opposite Deflection plates 15 b and water pipes 9 are provided. The cleaning device comprises a housing closed at the periphery with side walls 24, which are essentially extend over the length of the boiler and with front walls 21 a; the bottom the cleaning device is open to allow out of the space in the Boiler above the main amount of water steam enters the device. The cleaning device also includes three grate floors 27 with rectangular, about 25.4 mm wide, about 6.35 mm high grate bars 28 spaced approximately 31.7 mm apart. The slots are 6.35 mm wide. Between the individual floors. exists in the vertical direction a distance of around 100 mm.

Bei dieser Ausführungsform ist die Riorrichtung 32 zum Trennen von Dampf und Wasser als langgezogener Oberflächenkondensator ausgeführt. Sie besitzt mehrfach gewinkelte Wände, um eine mehrfache Umlenkung des Dampfes zu bewirkten, zusätzlich ist jedoch eine Mehrzahl waagerechter Rohre 36 vorgesehen. deren Eintrittsenden mit einem Verteilerrohr 30 in Verbindung stehen, dem Kesselspeisewasser zugeführt wird. Die entgegengesetzten Enden 37 dieser Rohre sind offen. Unter den Dampfaustrittsstutzen 12, oberhalb der Vorrichtung 32, können Umlenkbleche 33 angeordnet sein. In this embodiment, the direction 32 is for separating Steam and water designed as an elongated surface condenser. she owns walls angled several times in order to effect a multiple deflection of the steam, however, a plurality of horizontal tubes 36 are additionally provided. their entry sending are in communication with a distributor pipe 30, supplied to the boiler feed water will. The opposite ends 37 of these tubes are open. Under the steam outlet nozzle 12, above the device 32, baffles 33 can be arranged.

Der zu reinigende Dampf tritt am Boden in die Fraktionierkolonne ein und strömt nacheinander durch die einzelnen Stufen, in denen er mit Wasser in Berührung gebracht wird. Beim Verlassen der obersten Stufe strömt der Dampf durch die Trennvorrichtung 32. wobei er mit den. Flächen in Berührung kommt, die durch das Kesselspeisewasser gekühlt werden, und unter Wärmeabgabe an das Speisewasser teilweise kondensiert wird. Die kondensierte Dampfmenge hängt von der Temperatur des Speisewassers und seiner Strömungsgeschwindigkeit ab und kann zwischen 4 und 15 Gewichtsprozent der den Kessel verlassenden Dampfmenge liegen. Das Kondensat fließt dann, wie beschrieben, durch die Roste nach unten. The steam to be cleaned enters the fractionation column at the bottom and flows one after the other through the individual stages in which it is filled with water Is brought into contact. When leaving the top level, the steam flows through the separating device 32. where he with the. Surfaces that come into contact through the boiler feed water can be cooled, and with heat dissipation to the feed water is partially condensed. The amount of condensed steam depends on the temperature of the feed water and its flow velocity and can be between 4 and 15 percent by weight of the amount of steam leaving the boiler. The condensate then flows down through the grids as described.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Apparatus for steam cleaning by washing in the drums of high-pressure steam boilers, with wash water and steam in counterflow be guided through perforated floors. characterized in that several floors are arranged one above the other and the openings provided therein according to size and Shape are dimensioned so that no other connections between the floors formed steps at normal load the rising steam that applied to the floors Water partly sprayed and at the same time part of the water through the openings expires.

2. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the intermediate floors are arranged at a distance of at least 50 mm. ~~~~~~~~ Considered publications: German Patent Specifications Nos. 645 727, 654751 ; French Patent No. 816 755: USA.-Patent No. 2 070 067, 2 286 207.