DE1816859C2 - Einrichtung zur Reinigung des Kesselspeisewassers von Eisenoxiden - Google Patents

Einrichtung zur Reinigung des Kesselspeisewassers von Eisenoxiden

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DE1816859C2 DE19681816859 DE1816859A DE1816859C2 DE 1816859 C2 DE1816859 C2 DE 1816859C2 DE 19681816859 DE19681816859 DE 19681816859 DE 1816859 A DE1816859 A DE 1816859A DE 1816859 C2 DE1816859 C2 DE 1816859C2
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Description

I 816 859
4 #
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Rsfoi* Bsbe^ fst as vojhtaühaft; wene die erzeugte Feld- ' f gung des Kesseispeisewasders von Eisenüxlden nfite? starke mimmtem 4$; Oersted beträgt ^,
Einschaltung eines elektromagnetischen Filters, das Beim Anlegen des T^agiieifeldes treten in den Zwi- U
aus einem zylindrischen Filterbehültcr mit einem ßchenrüUKiCft der wahllos im Filterbett eingebrachten |
Filterbett aus magnetisierbaren Teilchen und einer S Kugeln an den Stellen hohe FeldsiUrkeBgradienten | Spule zur Erzeugung eines Magnetfeldes besteht, auf, wo die Berührungsachße dar Kugeln einen Vek- »|
welche das Filterbett umgibt. - tor in der Feldßinrichtung besitzt An diesen Stellen *
1' Bei Dampfkraftwerken, in denen die Anlagenteile findet eine Feldstärkenverdichtung statt , "
"und Rohrleitungen Überwiegend aus ferriuschcn Die Stahikugeln sind dabei smt einer Rostschutz-Stählen bestehen, .weist das als Betriebsmittel ver- to schicht überzogen.
wendete Wasser stets Spuren von Eisenoxiden auf. Die Spule zur Erzeugung des Magnetfeldes kann ' 'Diese Eisenoxide bestehen überwiegend aus ferro- den Filterbehälter konzentrisch umgeben oder auch magnetischem Fe9Q4 bzw. aus dem daraus entstan» innerhalb des Filterbehälters angeordnet sein. Bei denen 7-Fe2O5. Diese Oxide können bei Dampfer- Anordnung innerhalb des Behälters kann die Spule zeugern und Dampfturbinen zu örtlichen Ablage 15 in mehrere in Wandnähe des Filteibehäiters angehingen und zu Betriebsstörungen führen. Eine Aus- ordnete Ringspulen aufgeteilt sein, oder aber auch scheidung dieses Eisenoxides aus dem Wasser ist da- in Form von einer oder mehreren Stabspulen parallel -. s
lier von großer technischer und wirtschaftlicher Be- zur Achse des Filterbehälters in denselben eingebaut &·$
deutung. sein. ij
Es sind bisher Permanentmagnetßlter bekanntge- ao Zur Entmagnetisierung der Stahlkugeln kann ·)
worden, die zur Ausscheidung der Eisenoxide aus neben einem abklingenden Wechselstrom auch ein .|
Kondensaten eingesetzt werden. Dabei handelt es zerhackter Gleichstrom von etwa 0,5 Hz dienen. ,1
sich um nacheinander mit jeweils entgegengesetztem Besonders günstige Abscheidungsgrade ergeben g.
Pol aufgereihte Permanentmagnete, an denen das sich, wenn die Durchflußgeschwindigkeit des zu reini- H Wasser vorbeifließt. Nachteilig ist jedoch die schwie- 'as genden Speisewassers etwa 10 bis SO cm/sec beträgt. :_,
rige Reinigung der Magnete, die zu diesem Zweck Beim Abspülen der Partikeln ist es ferner zweck- f
herausgezogen und mechanisch von Hand gereinigt mäßig, wenn zur Spülung zusätzlich ein Gas verwen- ·"
werden müssen. Ferner ist eine Anordnung bekannt, det wird.
bei der die Magnete in verschiedenen Ebenen kreuz- Wesentlich für die optimale Wirkungsweise des weise auf einer Welle befestigt sind. Durch Rota- 30 Filters ist dessen Anordnung in der Dampfkraftantion der von einem Motor angetriebenen Welle kön- lage. Dabei kann der Filterbchälter parallel zum nen die abgeschiedenen Magnetteilchen wieder aus- SpeisewasserbeMlter derart geschaltet sein, daß die geschleudert und durch gleichzeitige Spülung ausge- ZulEufleitung zum FilterbehÜter von einer Kammer tragen werden. Da hierbei jedoch nur Teilchen mit des mit einem Überlaufblech in zwei Kammern geeiner Korngröße von über 30 μ abgeschieden werden, 35 teilten Speisewasserbehälters ausgebt, während die dient diese Einrichtung in erster Linie zum Schutz Ablaufleitung des Filterbehälters in die andere der Ionenaustauscher einer nachgeschalteten Kon- Kammer mündet
densatentsalzungsanlage und zur Reduzierung des Ferner ist es mögiich, daß je ein Filterbehälter Gesamtdruckverlustes in dieser. zwischen Vor' und Hauptpumpe jeder Kessdspeise-
Darübe.- hinaus ist eine Filtereinrichtung bekannt- 40 pumpe eingebaut ist
geworden, bei der ein von einem Permanentmagneten Eine weitere Möglichkeit besteht darin,, daS äst oder einer elektrischen Spule umgebenes Filterbett Filterbehllter direkt in den SpeisewassersSrang smmii Stahlstiften gefüllt ist, die im wesentlich.» so sehen Hochdmck-Veraärmsanstritt und Kesseisinausgebildet sind, daß sich scharfe Kanten und Spit- tritt eingebaut ist Dazu ist es jedoch erforderlich, zen an den magnetisierbaren Teilch^, ergeben, um 45 daB das Filter für den vollen Betriebsdrsck der eine bessere Anlagerung der abzuscheidenden Teil· Kesselspeisepumpe ausgelegt wird. chen zu ermöglichen. Da wegen der Remanenz Mit der Einrichtung nach der Erfindung und Quer dieser Stahlstifte ein Ausspülen der abgeschiedenen entsprechend^ Anmaßung im SpsisewasEsrkreMöBf Teilchen nicht möglich ist, müssen nach Sättigung ist es tauglich, auf einfec&s Weiss einst ddisi® Afodes Filterbettes alle Stifte aus dem Filterbett ent- so scheidung von Etxeoozkfen zn erreiche!!. Dabei wird fernt und durch neue ersetzt werden. besonders ein* feiehfg Eeinimma des FiMsrfcsites
Der Erfindung Hegt daher die Aufgabe zugrunde, ohne Ersetzen des Fütenaaterläls gswiMsictet die Reinigung des Speisewassers von Eisenoxiden Durch die überaus hohen Feldstarken, die wsit Ober unter Einschaltung eines elektromagnetischen Filters der Sättigungsfeldsiäslte der SiaMkugeln liegen, wind derart durchzuführen, daß einerseits eine sichere Ab- 55 erreicht, daS allSierrcjaagßettscheaPartikela to Speischeidung 4er Eisenoxide gewährleistet und anderer- gewässer sicher au! dsn Stsnüragsha ßfcgssdiisifgffl seits eine Ausspülung der abgeschiedenen Partikeln werden. Durch die Sli
ölih i d i
möglich ist. außerdem eine gate Meinigosg «§sr Stiihfesgsia voa
Dies wird dadurch erreicht, daß die magnetisier- den anhaftendes Partikeln ges?lls?fei§iet baren Teilchen aus Stahlkugeln bestehen und die von 6° An Hand einer scfesffljatlacfrsa Zsishauag sisd Aufder Spule erzeugte Feldstärke erheblich über der bau und Wirkungsweise von Aesfüfisnaiipfegispie" Sättigungsfeldstärke der Stahlkugeln liegt, wad daß nach der EriindEng nShsr erläutert DaM zrfgt zur Regenerierung und Spülung des Filters eine Ent- Fig. 1
magnetisierung der Stahlkugeln mit dmm abklingen- Filter, während in
den Wechselstrom vorgesehen ist und das Spülwasser S5 Fig. 2 dis Einschaltung des Fiitsra pansüei zum
mit einer derartigen Geschwindigkeit von unten nach SpeisewasserbehEIter mä in
oben durch den Filterbehälter strömt, daß die Stahl- F i g. 3 zwischen Vor- mä Haugtfßassps Uo? Sesssl-
kugeln aufgewirbelt werden. Speisepumpe dargestellt ist
fism Fig. I besteht das Filter aus einem zylindrischen Filterbehälter 1 mit einem Zulaufstutzen Z und einem Ablaufstutzen 3 am unterer, und oberen Ende. Innerhalb des Filterbehälters 1 sind die Stahlkugeln 4 eingebracht, die unten von einem Siebboden S gehalten werden, während sich im Oberteil ein Siebboden 6 befindet, der ein Mitreißen der Stahlkugeln 4 verhindern soll. Der Filterbehälter 1 ist von einer zylindrischen Spule 7 umgeben, die auch in mehrere einzelne und hintereinandergeschaltete Scheibenspulen aufgeteilt sein kann. Femer weist der Zulaufstutzen 2 eine seitliche Spülgaszuführung 8 und der Ablaufstutzen 3 einen seitlichen Spülwasserablauf 9 auf. Bei normalem Betrieb sind die Ventile 10 und 11 in der Hauptleitung geöffnet, während die .Ventile 12 und 13 in der Spülleitung zunächst gefschlossen sind. Dabei ist es möglich, daß da- Filter sowohl von unten nach oben als auch von oben nach unten durchströmt wird. Nach Sättigung des Filterbettes, die sich im allgemeinen aus dem erhöhten Druckabfall erkennen läßt, wird das Ventil 11 geschlossen, während die Ventile 12 und 13 geöffnet werden. Von unten her wird nun ein Spülwasserstrom durch das Filterbett mit einer derartigen Geschwindigkeit hindurchgeleitet, daß die Stahlkugeln 4 in dem Filterbehälter 1 tanzen, so daß die angelagerten Partikeln leichter abgeschwemmt werden. Eine erhebliche Steigerung des Abschwemmvorganges läßt sichHadurch erreichen, daß über die Zuführung 8 zusätzlich ein Spülgas eingeführt wird.
Vorteilhaft ist es, wenn vor oder während des Spülvorganges an die Spule 7 ein abklingender Wechselstrom oder ein zerhackter Gleichstrom von 0,5Hz angelegt wird, um die Stahlkugeln 4 zu entmagnetisieren. Bei Verwendung eines zerhackten Gleichstromes zur Entmagnetisierung muß dieser in bezug auf einen Spulenpol symmetrisch sein, damit beide Aste der Kysisresisschleife durchfahren werden.
Ferner ist es möglich, die Spule 7 innerhalb des Filterbehälters 1 anzuordnen. Dabei kann sie als Ringspule im wandnahen Bereich des Behälters ausgebildet sein, oder aber auch in Form von Stabspulen parallel zur Achse des Filterbehälters ange- * ordnet werden.
In Fig. 2 fet der Einbau eines tierartigen Filters in den Speisewasserkreislauf näher dargestellt. Dabei ist es grundsätzlich vorteilhaft, wenn das Filter hinter dem Speisewasserbehälter angeordnet wird. Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel waist ■ der Spsisev/Esserbs&glter 14 ein senkrecht angeordnetes ühsfiaüibiccij IS süi, dss des Behälter is zwei Kaaisaerr. 16 usd i? SBisrteite. Dss über die Leitung
bei der Spülung des Filiers können die Ventile 27 und 28 geschlossen werden, so daß das Kesselspeisewasser über eine eist bei einem einstellbaren Gegendruck ansprechende Rückschlagklappe 29 direkt der Hauptpumpe 25 zufließt. Zur Spülung kann dann das Ventil 30 und das Ablaufventil 31 geöffnet werden, so daß das Filter über die Leitung 32 direkt aus dem Speisewasserbehälter 14 mit Spülwasser versorgt wird. Das Spülwasser mit den abgeschiedenen Partikeln
ίο wird dann über die Leitung 32 verworfen.
Ferner ist es möglich, das Magnetfilter direkt in den Speisewasserstrang zwischen einen Hochdruckvorwärmeraustritt und dem Kesseleintritt, einzubauen. "Bei dies-er Anordnung ist zwar der wirkungsvollste
Effekt zu erzielen, das Filter muß dann allerdings für den vollen Betriebsdruck der Kesselspeisepumpe ausgelegt werden.
Eine derartige Einrichtung ist verwendbar zur Speisewasserreinigung aller herkömmlichen Dampf-
ao kraftwerke, wie z.B. Industriekraftwerke, Kondensationskraftwerke oder auch bei Kernkraftwerken. Hierbei ist ein Einbau derartiger Filter besonders wichtig, da damit auch radioaktive Partikeln im Primärkreislauf abgefangen werden können. Darüber
hinaus kann die Einrichtung aber auch überall dort angewendet werden, wo es darauf ankommt, sehr fein verteilte magnetische Eisenoxide aus einer Flüssigkeit abzuscheiden.

Claims (14)

Patentansprüche: 18 in die erste Kammer 16 einströmende Kondensat wird dann über eine Leitung 19a und eine Umwälzpumpe 2© in den Filterbehälter 1 gepumpt und strömt von hier über eine Leitung 156 in die zweite Kammer 17. Das gereinigte Kesselspeisewasser fließt über die Leitung Sl zum Kessel ab. Bei Ausfall oder Spülung des Magnetfüters kann das Kondensat nach Absperren der Ventile 22 und 23 in den Zu- und Ableitungen des Füterbehälters 1 Ubsr des Üfesrlauffolech W direkt in die Kammer 17 und von dort zum Kessel fließen. Nach desa Ausführaagabsispiel in Fig. 3 ist je ein FilserbahUter 1 zwischen der Vorpumps 24 und der Hauptpunps 23 jeder Kesselspeisepumpe eingebaut. Das gereinigte Wasser* fließt cknn über die Sammelleitungen 2§ zum Kesse! ab. Bei einer Störung oder
1. Einrichtung zur Reinigung des Kesse'speisewassers von Eisenoxiden unter Einschaltung sines elektromagnetischen Filters, das aus einem zylindrischen Filterbehälter mit einem Filterbett aus magnetisierbaren Teilchen und einer Spule zur Erzeugung eines Magnetfeldes besteht, welche
das Filterbett umgibt, dld'urch gekennzeichnet, daß die magnetisierbaren Teilchen aus Stahlkugeln (4j bestehen und die von der Spule (7) erzeugte Feldstärke erheblich über der Sättigungsfeldstärke der Stahlkugeln (4) liegt und daß zur Regenerierung und Spülung des Filters eine Entmagnetisierung der Stahlkugeln (4) mit einem abklingenden Wechselstrom vorgesehen ist und das Spülwasser mit einer derartigen Geschwindigkeit von unten nach oben durch den
Filterbehälter (1) strömt, daß die Stahlkugeln (4) aufgewirbelt werden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugte Feldstärke mindestens 400 Oersted beträgt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanlkugeln (4) mit einer Rostschutzschicht überzogen sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (7) den Filterbehälter (1) konzentrisch umgibt.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spuje (7) innerhalb des Filterbehälters (S) angeordnet ist.
6. Einrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (7) in mehrere in Wandnähe des Fitterbehäiters (i) angeordnete Ringspulen aufgeteilt ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge-
kennzeichnet, daß die Spule (7) in Form von einer oder mehreren Stabspulen parallel zur Achse des Filterbehälters (1) in denselben eingebaut ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld durch einen Wechselstrom erzeugt wird.
9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entmagnetisierung der Stahlkugeln (4) ein zerhackter Gleichstrom von etwa 0,5 Hz dient, to
10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußgeschwindigkeit des zu reinigenden Speisewassers etwa 10 bis 50 cm/sec betragt.
11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- »5 kennzeichnet, daß zur Spülung zusätzlich ein Gas verwendet wird.
12. Einrichtung nach Anspruch 1. und mindestens einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Filterbehälter (1) parallel zum Speisewasserbehälter (1,4) derart geschaltet ist, daß die Zuiaufleitung (19 a) zum Filterbehälter (1) von einer Kammer (16) des mit einem Überlaufblech (15) in zwei Kammern (16,17) geteilten Speisewasserbehälters (14) ausgeht, während die Ablaufleitung (19 b) des Filterbehälters (1) in die Kammer (17) mündet.
13. Einrichtung nach Anspruch 1 und mindestens einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Filterbehälter (1) zwischen Vorpumpe (24) und Hauptpumpe (2S) jeder Kesselspeisepumpe eingebaut ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 1 und' mindestens einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterbehälter (i) direkt in den Speisewasserstrang zwischen Hochdruck-Vorwärmeraustritt und Kesseleintritt eingebaut ist
Hierzu 1L Zeichnungen
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