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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gewinnen von durch Eindampfen
in ihrem Salzgehalt angereicherten Proben aus Kondensaten der Agenzien eines Wasserdampftraktes
von Elektrizitätswerken und zum Messen des Salzgehaltes dieser Proben. Die Vorrichtung
enthält einen Abkühler für die den Kondensaten entnommenen Proben, eine Drucksäule,
eine Verdampfereinrichtung zum Anreichern der Proben und ein mit der Verdampfereinrichtung
verbundenes Gerät zum Messen der elektrischen Leitfähigkeit für die Bestimmung des
Salzgehaltes der Proben.
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Vorrichtungen dieser Art sind in der Weise bekannt, daß eine Drucksäule
und ein Anreicherungsapparat vorgesehen sind, durch welche die angereicherte Probe
zu einem Gerät zum Messen der elektischen Leitfähigkeit zugeführt wird.
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Die bekannte Vorrichtung benötigt einen großen Raum, kann nur mit
größeren Mengen der zu Messen den Probe betrieben werden und arbeitet sehr langsam,
wobei die Zuverlässigkeit für die Gewinnung eines konstanten Verbrauches an den
durch Salze angereicherten Proben gering ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der genannten
Nachteile eine Vorrichtung zu schaffen, die bei geringen Abmessungen und hoher Meßgeschwindigkeit
Messung an kleinen Probenmengen ermöglicht, wobei der für die Anreicherung erforderliche
Erwärmungsdampfbedarf gering, die Betriebszuverlässigkeit erhöht und die Betriebskosten
vermindert werden können.
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Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs
angegebenen Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verdampfereinrichtung aus
mehreren Verdampfern besteht, deren Dampfleitungen über Drosselventile an eine Sammelleitung
angeschlossen sind, und daß hinter dem Meßgerät zum Messen der elektrischen Leitfähigkeit
ein zusätzlicher Verdampfer angeordnet ist, der mit einer Drosselscheibe zur Regelung
der Verdampfung versehen ist.
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Die konstruktive Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Erfindung
gestattet es, den Verbrauch an der anzureichernden Probe zu verringern und den Bedarf
an Erwärmungsdampf herabzusetzen. Die Drosselscheibe zur Regelung der Verdampfung
bietet die Möglichkeit, den Eintritt der konzentrierten Probe in das Meßgerät mit
der Dampfphase der gemessenen Probe zu stabilisieren.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles
und der hierfür vorhandenen Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung stellt das
Gesamtschema der Vorrichtung dar.
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Die Vorrichtung weist eine Drucksäule 1 auf, die die Druckkonstanz
in einem Anreicherungsapparat und das Ablassen des Überschusses der entnommenen
Probe gewährleistet. Die Drucksäule 1 ist mit dem Anreicherungsapparat verbunden,
der hier aus vier in Reihe angeschlossenen Verdampfern 2 besteht.
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In jedem der Verdampfer 2 sind Erhitzerrohre 3 und je ein Drosselventil
4 vorgesehen. Alle Verdampfer 2 sind an einen gemeinsamen Kondensor 5 angeschlossen,
in welchem der aus den Verdampfern 2 des Anreicherungsapparates abgeführte Dampf
konzentriert wird. Ein Meßgerät 6 zum Messen der elektrischen Leitfähigkeit der
angereicherten Probe weist zwei Elektroden aus nichtrostendem Stahl auf. Der Eingang
des Meßgeräts 6 ist mit dem Vierten der Verdampfer 2 des Anreicherungsapparates
und der Aus-
gang über einen dosierbaren Flüssigkeitsverschluß 7 mit einem Verdampfer
8 verbunden, der an der Dampfaustrittsöffnung eine Drosselscheibe 9 aufweist.
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Der Verdampfer 8 dient zum Eindampfen der konzentrierten, aus dem
Meßgerät 6 stammenden Probe und ist an den Kondensor 5 angeschlossen. Das Meßgerät
6 ist über Klemmstücke 10 mit einem Registriergerät 11 für den Salzgehalt verbunden,
das eine graduierte Skala aufweist. Der dosierbare Flüssigkeitsverschluß 7 stellt
einen zuverlässigen Betrieb des Meßgerätes 6 sicher. Ein Ventil 12 des dosierbaren
Flüssigkeitsverschlusses 7 gestattet es, die angereicherten Proben für eine chemische
Analyse periodisch zu entnehmen.
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Ein der Vorrichtung vorgeschaltetes, mehrstufiges Scheibendrosselventil
13 dient zur Begrenzung des Verbrauches an der der Vorrichtung zugeführten Probe
und zur Herabsetzung des Druckes bis auf Atmosphärendruck.
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Ein Schreibdrosselventil 14 ist zum Auslaß des Kondensates des Erhitzungsdampfes
bestimmt und ermöglicht es, einen geringen Dampfdurchlaß einzustellen. Kühler 15
und 16 dienen zur Abkühlung der der Vorrichtung zugeführten Probe und des aus den
Erhitzerrohren 3 abgeführten Erhitzungsdampfes. Ein am Verdampfer 8 vorgesehenes
Ventil 17 dient dazu, den Verdampfer periodisch durchblasen zu können.
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Nachfolgend wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung
erläutert.
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Die aus dem Wasserdampftrakt des Elektrizitätswerks kommende Probe
passiert in grcßerer als erforderlicher Menge das Scheibendrosselventil 13 und den
Kühler 15 und wird der Drucksäule 1 zugeleitet, die konstanten Druck in den Verdampfern
2 und 8 und das Ableiten des Überschusses der entnommenen Probe in die Kondensatleitung
(gemäß Pfeil A) gewährleistet. Im Anschluß an die Drucksäule 1 wird die Probe in
bestimmter Menge und bei bestimmtem Druck durch eine Reihe von Verdampfern 2 gefördert,
in denen dieselbe fortlaufend eingedampft wird.
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Aus dem vierten Verdampfer 2 austretend wird die mehrfach eingedampfte
und auch stark entgaste Probe dem Meßgerät 6 zum Messen der elektrischen Leitfähigkeit
der angereicherten Probe zugeleitet.
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Nach dem Messen wird die Probe durch den Flüssigkeitsverschluß 7 dem
Verdampfer 8 zum endgültigen Eindampfen zugeleitet.
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Der aus den Verdampfern 2 und 8 entwichene Dampf gelangt, nachdem
er die jeweils vorgesehenen Drosselscheiben 4 bzw. 9 passiert hat, in den bei Atmosphärendruck
arbeitenden gemeinsamen Konsensor 5, in welchem der Dampf kondensiert wird und in
die Kondensatleitung (gemäß Pfeil B) abfließt.
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Das Eindampfen der Probe erfolgt durch die Erhitzerrohre 3, die ihrerseits
innen mit Dampf erhitzt werden. Hierfür dient Niederdrucksattdampf, der den Verdampfern
2 und 8 (gemäß Pfeil C) zugeleitet wird.
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Die Erhitzungsoberflächen in den Verdampfern 2 und 8 sind so dimensioniert,
daß die Verdampfer 2 und 8 bei verschiedenem Druck des Erhitzungsdampfes betrieben
werden können. Das sich im Inneren der Erhitzerrohre 3 bildende Kondensat des Erhitzungsdampfes
wird durch das Scheibendrosselventil 14 in den Kühler 16 geleitet.
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Der Eindampfungsgrad K der durch das Meßgerät 6 durchgesetzten Probe
ist gleich dem Verhältnis aus Verbrauch G an der zum Eindampfen zugeführten
Probe
zur Leistungsfähigkeit g des Verdampfers 8: G F g wobei F die Gesamtfläche der Öffnungen
aller Drosselscheibenventile 4 und 9 und f die Fläche der Öffnung der Drosselscheibe
9 des Verdampfers 8 ist.
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Diese einfache Abhängigkeit ist dadurch bedingt, daß das Druckgefälle
und der Zustand des Erhitzungsdampfes für alle Drosselscheibenventile 4 und 9 gleich
sind.
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Der Druck von den Drosselscheibenventilen 4 und 9 ist durch den durch
die Drucksäule 1 aufrechterhaltenen Druck gegeben, während der Druck hinter den
Drosselscheibenventilen 4 und 9 dem Atmosphärendruck gleich ist. Fällt der Druck
in einem der Verdampfer 2 und 8, so nimmt die Zufuhr der einzudampfenden Probe in
diesem Verdampfer zu und die Intensität des Wärmeaustauschers erhöht sich, Leistungsfähigkeit
und Druck in diesem Verdampfer beginnen zu steigen und erreichen die normalen Werte.
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Bei Druckanstieg in einem Verdampfer 2 und 8 erfolgt der umgekehrte
Vorgang.
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Im Verdampfer 8 vollzieht sich das endgültige Eindampfen der angereicherten
Probe. Die Konzentration der gelösten Salze in Form chemischer Verbindungen nimmt
im Verdampfer 8 kontinuierlich zu und kann Werte erreichen, bei denen die Ausfällung
der Salze beginnt. Um diese Ausfällung zu vermeiden, weist der Verdampfer 8 das
Ventil 17 auf, durch das hindurch der Verdampfer 8 periodisch durchgeblasen werden
kann.
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Die Betriebszuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung für
die Gewinnung von mit Salzen angereicherter Kondensatproben wird dadurch gesteigert,
daß die angereicherte Probe aus dem Meßgerät 6 zum Messen der Stromleitfähigkeit
im Verdampfer 8 eingedampft wird, der am Dampfauslaß die Drosselscheibe 9 aufweist.
Sämtliche Drosselscheibenventile 4 und 9, die die Belastungen der Verdampfer 2 und
8 stabilisieren, sind in den Rohrleitun-
gen angeordnet, durch die der Dampf durchgeht.
Da der Dampf ein größeres spezifisches Volumen als die Flüssigkeit besitzt, sind
die Durchmesser der Drosselscheibenventile 4 und 9 zwar größer, jedoch ist die Verunreinigung
der Öffnungen dieser Ventile wesentlich verringert.
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Die kontinuierliche Kontrolle des Salzgehaltes in den Proben erfolgt
durch das Registriergerät 11.
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Zur periodischen Kontrolle der einzelnen Bestandteile kann die angereicherte
Probe aus dem Meßgerät 6 durch den Flüssigkeitsverschluß 7 über das Ventil 12 entnommen
und einer chemischen Analyse zugeleitet werden.
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Neben den dargelegten Vorteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist nicht zuletzt der Vorteil gegeben, daß bei Verwendung dieser Vorrichtung zur
Kontrolle von Kesselturbinensvstemen eine erhebliche Kostenersparnis erzielt wird,
die sich aus den Einsparungen durch einen verminderten Bedarf an Erhitzungsdampf
und durch einen geringeren Verbrauch an Proben ergibt.