DE202017102807U1

DE202017102807U1 - Vapor analysis system

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Publication number: DE202017102807U1
Application number: DE202017102807.0U
Authority: DE
Original assignee: Endress & Hauser Conducta & Co Kg GmbH; Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Current assignee: Endress & Hauser Conducta & Co Kg GmbH; Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Priority date: 2017-05-10
Filing date: 2017-05-10
Publication date: 2017-06-16
Anticipated expiration: 2027-05-11

Abstract

Dampfanalysesystem zur Analyse von in Kondenswasser umgewandeltem Wasserdampf, umfassend einen rohrförmigen Kondensatableiter (2) zum Trennen des Kondenswassers von dem Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensatableiter (2) ein Innenrohr (3) und ein Außenrohr (4) aufweist, wobei das Innenrohr (3) konzentrisch innerhalb des Außenrohrs (4) angeordnet ist, und dass Mittel zum Durchströmen einer Kühlflüssigkeit (5) innerhalb des Innenrohrs (3), und zum Durchströmen des Wasserdampfes (6) zwischen dem Innenrohr (3) und dem Außenrohr (4) vorgesehen sind.Steam analysis system for the analysis of water vapor converted into condensed water, comprising a tubular steam trap (2) for separating the condensed water from the water vapor, characterized in that the steam trap (2) has an inner tube (3) and an outer tube (4), the inner tube ( 3) is arranged concentrically within the outer tube (4), and in that means for flowing through a cooling liquid (5) within the inner tube (3), and for flowing through the water vapor (6) between the inner tube (3) and the outer tube (4) are provided are.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dampfanalysesystem zur Analyse von in Kondenswasser umgewandeltem Wasserdampf.The invention relates to a steam analysis system for the analysis of water vapor converted into condensed water.

Dampfanalysesysteme werden zur Analyse von Wasserdampf und zur Analyse der Wasserqualität in Dampfsystemen eingesetzt. Hierbei wird eine Dampfprobe gekühlt und die kondensierten Anteile analysiert. Die Analyseparameter sind hierbei Leitfähigkeit, gelöster Sauerstoff und pH-Wert als Kenngröße der Korrosion. Des Weiteren werden je nach Messstelle Silikat und Natrium gemessen. Hierbei sind Dampfkühler und Durchflussmesszellen sowie Analysatoren über Rohre miteinander verbunden. Der Dampfkühler besteht zumeist aus einer Kühlspirale, die von Kühlflüssigkeit umströmt wird. Hierbei wird ein Rohr über unterschiedliche Formen, wie beispielsweise Helix oder Wickelung in einen Behälter gesetzt. Dabei wird dem Kühlwasser aufgrund des geringen Durchmessers der Kühlschlange eine geringe Oberfläche geboten. Andere Bauformen mit höherer Oberflächenausnutzung sind Plattenkühler, die aber aufgrund der großen Dichtfläche nur bedingt eingesetzt werden. Gelötete Wärmetauscher dürfen aufgrund der Buntmetallfreiheit nicht eingesetzt werden, da die Lotanteile korrosiv sind. Aufgrund der bewährten Technik werden diese Kühler nicht am energetischen Optimum betrieben und nehmen sehr viel Platz ein. Hierdurch können keine kompakten Baumasse erreicht werden.Steam analysis systems are used to analyze water vapor and analyze water quality in steam systems. Here, a vapor sample is cooled and the condensed fractions are analyzed. The analysis parameters are conductivity, dissolved oxygen and pH value as a parameter of corrosion. Furthermore, depending on the measuring point, silicate and sodium are measured. Here, steam coolers and flow measuring cells as well as analyzers are connected to each other via pipes. The steam cooler usually consists of a cooling coil, which is flowed around by cooling liquid. Here, a tube is placed on different shapes, such as helix or winding in a container. The cooling water is offered a small surface area due to the small diameter of the cooling coil. Other designs with higher surface utilization are plate coolers, but due to the large sealing surface are only used to a limited extent. Soldered heat exchangers must not be used due to the non-ferrous metals, because the Lotanteile are corrosive. Due to the proven technology, these coolers are not operated at the energetic optimum and take up a lot of space. As a result, no compact building mass can be achieved.

WO 2014/199396 A2 beschreibt ein System zur Rückgewinnung von Entspannungsdampf und Kondensat. Das System umfasst eine Rückgewinnungseinheit zur Rückgewinnung von Dampf aus einem Fluid, das Entspannungsdampf und Kondensat enthält. Eine Kondensat-Rückgewinnungseinheit ist unterhalb der Rückgewinnungseinheit angeordnet, um das Kondensat aufzunehmen. WO 2014/199396 A2 describes a system for the recovery of flash steam and condensate. The system includes a recovery unit for recovering vapor from a fluid containing flash steam and condensate. A condensate recovery unit is located below the recovery unit to receive the condensate.

EP 2 049 827 B1 beschreibt einen Kondensatableiter mit einer Kammer, die einen umschlossenen Raum definiert, und ein Zuflussmittel, um den kondensattragenden Dampf in den Raum einzuführen, und ein Abflussmittel für das Kondenswasser. EP 2 049 827 B1 describes a steam trap having a chamber defining an enclosed space and an inflow means for introducing the condensate-carrying vapor into the room and a drain for the condensed water.

Solche Kondensatableiter benötigen viel Platz, da die Kühlung ausschließlich über Luft geschieht und die Oberfläche des Kondensatableiters hierzu möglichst groß sein muss.Such steam traps require a lot of space, since the cooling is done exclusively by air and the surface of the steam trap must be as large as possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dampfanalysesystem bereitzustellen, das weniger Platz einnimmt.The invention has for its object to provide a vapor analysis system that takes up less space.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der Erfindung gelöst. Gegenstand der Erfindung ist ein Dampfanalysesystem zur Analyse von in Kondenswasser umgewandeltem Wasserdampf, umfassend einen rohrförmigen Kondensatableiter zum Trennen des Kondenswassers von dem Wasserdampf. Der Kondensatableiter weist ein Innenrohr und ein Außenrohr auf, wobei das Innenrohr konzentrisch innerhalb des Außenrohrs angeordnet ist, wobei Mittel zum Durchströmen einer Kühlflüssigkeit innerhalb des Innenrohrs, und zum Durchströmen des Wasserdampfes zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr vorgesehen sind.The object is achieved by the subject matter of the invention. The invention relates to a steam analysis system for the analysis of water vapor converted into condensed water, comprising a tubular steam trap for separating the condensed water from the water vapor. The steam trap has an inner tube and an outer tube, wherein the inner tube is arranged concentrically within the outer tube, wherein means are provided for flowing through a cooling liquid within the inner tube, and for flowing through the water vapor between the inner tube and the outer tube.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Außenrohr Rippen an seiner Oberfläche auf.According to an advantageous development, the outer tube has ribs on its surface.

Gemäß einer vorteilhaften Variante weist das Innenrohr Rippen an seiner Innenfläche auf.According to an advantageous variant, the inner tube has ribs on its inner surface.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Außenrohr an einer Innenfläche Kapillare zum Sammeln von Kondenswasser auf.According to an advantageous embodiment, the outer tube on an inner surface capillary for collecting condensed water.

Gemäß einer günstigen Ausführungsform weist das Innenrohr an einer Außenfläche Kapillare zum Sammeln von Kondenswasser auf.According to a favorable embodiment, the inner tube has capillaries on an outer surface for collecting condensed water.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung umfassen das Innenrohr und/oder das Außenrohr Metalle.According to a favorable embodiment, the inner tube and / or the outer tube comprise metals.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The invention will be explained in more detail with reference to the following drawings. It shows:

1: einen Längsschnitt eines Kondensatableiters, 1 : a longitudinal section of a steam trap,

2: einen vergrößerten Längsschnitt eines Kondensatableiters entsprechend 1, und 2 : an enlarged longitudinal section of a steam trap according to 1 , and

3: einen Längsschnitt eines Dampfanalysesystems. 3 : A longitudinal section of a steam analysis system.

1 zeigt einen Längsschnitt eines Kondensatableiters 2 zur Analyse von in Kondenswasser umgewandeltem Wasserdampf. Das Dampfanalysesystems 1 umfasst einen rohrförmigen Kondensatableiter 2 zum Trennen des Kondenswassers von dem Wasserdampf. 1 shows a longitudinal section of a steam trap 2 for the analysis of water vapor converted into condensed water. The steam analysis system 1 includes a tubular steam trap 2 for separating the condensed water from the water vapor.

Der Kondensatableiter 2 weist ein Innenrohr 3 und ein Außenrohr 4 auf, wobei das Innenrohr 3 konzentrisch innerhalb des Außenrohrs 4 angeordnet ist. Sowohl das Innenrohr 3 als auch das Außenrohr 4 sind aus Metall.The steam trap 2 has an inner tube 3 and an outer tube 4 on, with the inner tube 3 concentric within the outer tube 4 is arranged. Both the inner tube 3 as well as the outer tube 4 are made of metal.

Ferner sind Mittel zum Durchströmen einer Kühlflüssigkeit 5 durch das Innenrohr 3 und zum Durchströmen des Wasserdampfes 6 durch den Zwischenraum zwischen dem Innenrohr 3 und dem Außenrohr 4 vorgesehen. Diese Mittel können eine Umwälzpumpe oder jedes andere Mittel sein, welches dazu geeignet ist die Kühlflüssigkeit 5 bzw. den Wasserdampf 6 aufgrund eines Druckunterschieds durch das Innenrohr 3 bzw. durch den Zwischenraum zwischen dem Innenrohr 3 und dem Außenrohr 4 strömen zu lassen.Further, means for flowing through a cooling liquid 5 through the inner tube 3 and to flow through the water vapor 6 through the space between the inner tube 3 and the outer tube 4 intended. These funds can be one Circulation pump or any other means, which is suitable for the cooling liquid 5 or the water vapor 6 due to a pressure difference through the inner tube 3 or through the space between the inner tube 3 and the outer tube 4 to flow.

Das Außenrohr 4 weist Rippen 7 an seiner Außenfläche und das Innenrohr 3 Rippen 7 an seiner Innenfläche auf.The outer tube 4 has ribs 7 on its outer surface and the inner tube 3 ribs 7 on its inner surface.

2 zeigt einen vergrößerten Querschnitt eines Kondensatableiters 2 entsprechend 1. Das Außenrohr 4 weist an einer Innenfläche Kapillare 8 zum Sammeln von Kondenswasser 10 auf. An einer Außenfläche des Außenrohrs 4 sind Rippen 7 angeordnet, damit das Außenrohr 4 schneller abkühlt. Das Innenrohr 3 weist an seiner Außenfläche Kappilaren 8 zum Sammeln des Wasserdampfes 6 und an seiner Innenseite Rippen 7 zum schnelleren Abkühlen auf. 2 shows an enlarged cross section of a steam trap 2 corresponding 1 , The outer tube 4 has on an inner surface capillary 8th for collecting condensation 10 on. On an outer surface of the outer tube 4 are ribs 7 arranged to allow the outer tube 4 cools faster. The inner tube 3 has capillaries on its outer surface 8th to collect the water vapor 6 and ribs on its inside 7 for faster cooling.

3 zeigt einen Längsschnitt eines Dampfanalysesystems 1. Das Dampfanalysesystems 1 wird zur Qualitätsanalyse von Kondenswasser, welches aus Wasserdampf gewonnen wird, eingesetzt. Hierbei wird eine Probe des Wasserdampfes 6 über ein Absperrventil 11 in den Kondensatableiter 2 des Dampfanalysesystems 1 eingeleitet. Der Kondensatableiter 2 scheidet Kondenswasser 10 aus, welches über ein Druckreduzierventil 17 und ein Temperaturschutzventil 12 in eine Durchflussarmatur 14 geleitet wird. Das Temperaturschutzventil 12 dient zur Sicherheitsabschaltung des Kondenswassers 10 nach der Druckreduzierung des Druckreduzierventils 17. In der Durchflussarmatur 14 können verschiedene Parameter des Kondenswassers 10 gemessen werden. Diese Parameter sind die Gesamtleitfähigkeit, gelöster Sauerstoff (DO), pH-Wert und Säureleitfähigkeit als Kenngröße der Korrosion, Silikat und Natrium, wobei diese Parameter parallel gemessen werden können. 3 shows a longitudinal section of a steam analysis system 1 , The steam analysis system 1 is used for quality analysis of condensed water, which is obtained from water vapor. This is a sample of the water vapor 6 via a shut-off valve 11 in the steam trap 2 of the steam analysis system 1 initiated. The steam trap 2 separates condensation 10 out, which via a pressure reducing valve 17 and a temperature protection valve 12 in a flow-through fitting 14 is directed. The temperature protection valve 12 serves for the safety shutdown of the condensate water 10 after the pressure reduction of the pressure reducing valve 17 , In the flow valve 14 can different parameters of the condensed water 10 be measured. These parameters are the total conductivity, dissolved oxygen (DO), pH and acid conductivity as a parameter of corrosion, silicate and sodium, which parameters can be measured in parallel.

Nach dem Einleiten des Kondenswassers 10 in die Durchflussarmatur 14 passiert das Kondenswasser 10 eine erste Messstelle 15. Die erste Messstelle 15 ermittelt die Gesamtleitfähigkeit. Nach der ersten Messstelle 15 wird das Kondenswasser 10 in einen Kationentauscher 13 geleitet. Der Kationentauscher 13 dient zum Umwandeln der gelösten Salze in ihre saure Form, die nach der Gesamtleitfähigkeitsmessung in das Kondenswasser 10 eintreten. Nach dem Kationentauscher 13 wird das Kondenswasser 10 zurück in die Multiparameter-Messarmatur 14 befördert, wo es zu einer zweiten Messstelle 16 geleitet wird. Nach der zweiten Messstelle 16 wird das Kondenswasser 10 aus der Multiparameter-Messarmatur 14 ausgeschieden.After the introduction of condensed water 10 into the flow fitting 14 the condensation happens 10 a first measuring point 15 , The first measuring point 15 determines the total conductivity. After the first measuring point 15 is the condensation 10 in a cation exchanger 13 directed. The cation exchanger 13 is used to convert the dissolved salts into their acidic form, which after the total conductivity measurement in the condensed water 10 enter. After the cation exchanger 13 is the condensation 10 back to the multi-parameter measuring fitting 14 transported to a second measuring point 16 is directed. After the second measuring point 16 is the condensation 10 from the multiparameter measuring fitting 14 excreted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Dampfanalysesystem Vapor analysis system
22: Kondensatableiter Steam Traps
33: Innenrohr inner tube
44: Außenrohr outer tube
55: Kühlflüssigkeit coolant
66: Wasserdampf Steam
77: Rippen ribs
88th: Kapillare capillary
99: Luft air
1010: Kondenswasser condensation
1111: Absperrventil 11 shut-off valve 11
1212: Temperaturschutzventil Temperature protection valve
1313: Kationentauscher cation exchanger
1414: Durchflussarmatur Flow assembly
1515: Erste Messstelle First measuring point
1616: Zweite Messstelle Second measuring point
1717: Druckreduzierventil Pressure reducing valve

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2014/199396 A2 [0003]
EP 2049827 B1 [0004]

Claims

Steam analysis system for the analysis of water vapor converted into condensed water, comprising a tubular steam trap ( 2 ) for separating the condensed water from the steam, characterized in that the steam trap ( 2 ) an inner tube ( 3 ) and an outer tube ( 4 ), wherein the inner tube ( 3 ) concentrically within the outer tube ( 4 ), and in that means for flowing through a cooling liquid ( 5 ) within the inner tube ( 3 ), and to flow through the water vapor ( 6 ) between the inner tube ( 3 ) and the outer tube ( 4 ) are provided.

Steam analysis system according to claim 1, wherein the outer tube ( 4 ) Ribs ( 7 ) has on its outer surface.

Steam analysis system according to claim 1 or 2, wherein the inner tube ( 3 ) Ribs ( 7 ) on its inner surface.

Steam analysis system according to one of the preceding claims, wherein the outer tube ( 4 ) on an inner surface capillary ( 8th ) for collecting condensation ( 10 ) having.

Steam analysis system according to one of the preceding claims, wherein the inner tube ( 3 ) on an outer surface capillary ( 8th ) for collecting condensation ( 10 ) having.

Steam analysis system according to one of the preceding claims, wherein the inner tube ( 3 ) and / or the outer tube ( 4 ) Metals.