DE2422187A1 - PROCESS AND DEVICE FOR REMOVING SOLID POLLUTION INSOLUBLE IN THE FLUX, IN PARTICULAR RUST, FROM A LARGE LENGTH CIRCUIT OF A CLOSED PIPE CIRCUIT - Google Patents
PROCESS AND DEVICE FOR REMOVING SOLID POLLUTION INSOLUBLE IN THE FLUX, IN PARTICULAR RUST, FROM A LARGE LENGTH CIRCUIT OF A CLOSED PIPE CIRCUITInfo
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Description
Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg
AktiengesellschaftMaschinenfabrik Augsburg-Nürnberg
Corporation
Nürnberg, 2b. April 1974Nuremberg, 2b. April 1974
■Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von festen, im Flußmittel unlöslichen Verunreinigungen, insbesondere Rost, aus einem einen geschlossenen Rohrkreislauf großer Länge durchlaufenden Flußmittel■ Method and device for removing solid, Impurities insoluble in the flux, in particular rust, from a closed pipe circuit long length flux
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von festen, im Flußmittel unlöslichen Verunreinigungen, insbesondere Rost, aus einem, einen geschlossenen, einen Oberflächenkondensator aufweisenden Rohrkreislauf großer Länge, insbesondere einer Dampfturbine nachgeschalteter Kühlkreislauf mit Oberflächenkondensator und Wärmetauscherelementen eines Trockenkühlturmes, durchlaufenden Flußmittel.The invention relates to a method and a device for removing solid, insoluble in the flux Impurities, in particular rust, from a closed, surface condenser Long pipe circuit, in particular a cooling circuit with a surface condenser connected downstream of a steam turbine and heat exchanger elements of a dry cooling tower, continuous flux.
Durch Ablagerungen von Staub, Schweißperlen, Walz- und Glühzünder, Rost (bei Rohren aus unlegiertem C -Stahl) u. dgl. können die Wärmeaustauschflächen des Flußmittelkreislaufes verschmutzen, was eine Verschlechterung des Wärmedurchgangs und eine Verringerung des Gütegrades des Flußmitteikreislaufes zur Folge hat. Diese erwähnten Ablagerungen - die sich an beliebigen Stellen des Kreislaufes absetzen können - können ferner auch zu Korrosionsund Erosionserscheinungen führen.Due to deposits of dust, welding beads, roller and glow igniters, rust (for pipes made of unalloyed carbon steel) and the like can contaminate the heat exchange surfaces of the flux circuit, which leads to a deterioration in the Heat transfer and a reduction in the quality of the flux medium cycle results. These deposits mentioned - which can settle at any point in the circuit - can also lead to corrosion Lead to erosion phenomena.
Es ist daher üblich, das Innere der Rohre des Flußmittel-It is therefore customary to remove the inside of the tubes of the flux
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kreislaufes vor der ersten. Inbetriebnahme zu reinigen. Eines der bekannten Reinigungsverfahren besteht darin, den Rohrkreislauf zunächst mit Säure zu beizen, sodann die nach der Entleerung des. Kreislaufes darin verbliebenen Säurereste mit alkalischen Mitteln zu neutralisieren und schließlich zu passivieren. Dieses Verfahren ist zunächst relativ kostspielig und seine Durchführung erfordert einen erheblichen Aufwand. Dieser erhebliche Aufwand ist umso nachteilige?, weil auch vor der Inbetriebsetzung nach längerem Stillstand wieder Verunreinigungen, insbesondere Rost, in größeren Mengen anfallen können und entfernt werden müssen, wenn man nicht die bereits erwähnte G-ütegradverschlechterung in Kauf nehmen will. Jede Beizbehandlung des Rohrkreislaufes ist darüber hinaus noch mit den Nachteilen behaftet, daß dem Beizprozess nicht unbeschadet standhaltende Armaturen vor der Beizung abgebaut werden müssen, daß die verbrauchten Beizchemikalien umweltfreundlich beseitigt werden müssen, und daß die Beschaffung der Beiζchemikalieη in außereuropäischen Gebieten manchmal schwierig ist.circuit before the first. Commissioning to clean. One of the well-known cleaning methods is first pickling the pipe circuit with acid, then the remaining after emptying the circuit Neutralize acid residues with alkaline agents and finally passivate them. This method is initially relatively expensive and its implementation requires considerable effort. This substantial The effort is all the more disadvantageous, because even before commissioning after a long period of standstill there is again contamination, rust, in particular, can occur in large quantities and must be removed if one does not have the accept the deterioration in quality already mentioned want. Every pickling treatment of the pipe circuit is above it in addition still fraught with the disadvantages that the pickling process not unscathed withstanding fittings must be dismantled before the pickling that the consumed Pickling chemicals must be eliminated in an environmentally friendly manner, and that the procurement of the Beiζchemikalieη in non-European Areas is difficult at times.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, das bzw. die die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist, das bzw. die also insbesondere relativ wenig Kosten verursacht und mit einem möglichst geringen Aufwand verbunden ist.The invention is based on the object of creating a method and a device of the type mentioned at the beginning, that or that does not have the aforementioned disadvantages, that or that, in particular, relatively low costs and is associated with the least possible effort.
Diese Aufgabe wird gemäß dem Verfahrensanspruch 1 dadurcii gelöst, daß das Flußmittel im Bereich der Kühlrohre des Oberflächenkondensators gefiltert wird.This task is dadurcii according to the method claim 1 solved that the flux is filtered in the area of the cooling tubes of the surface condenser.
Durch diese Maßnahme wird insbesondere der Vorteil erreicht, daß zum einen die Reinigung mit geringem Kostenaufwand durchgeführt wird, weil der ohnehin vorhandeneThis measure has the particular advantage that that on the one hand the cleaning is carried out at low cost, because the already existing
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Oberflächenkondensator in das Reinigungsaggregat einbezogen ist, so daß es keiner zusätzlichen kompletten Filteranlage bedarf, und daß zum anderen die Reinigung in relativ kurzer Zeit und mit geringem Aufwand durchgeführt werden kann, weil keine betriebsfremden Reinigungsmittel verwendet werden müssen. Da das Reinigungsmittel gleichzeitig Betriebsmittel,beispielsweise Wasser, ist, entfallen auch die erwähnten Probleme hinsichtlich Beschaffung und umweltfreundlicher Beseitigung.Surface condenser included in the cleaning unit is, so that there is no need for an additional complete filter system, and that on the other hand, the cleaning in relative Can be carried out in a short time and with little effort because there are no external cleaning agents must be used. Since the cleaning agent is also an operating agent, for example water, there is no need also the mentioned problems regarding procurement and environmentally friendly disposal.
Sind die- Filter in ihrer Wirkung erschöpft, dann werden sie in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch gereinigt und weiterverwendbar, daß während einer Außerbetriebsphase der Gesamtanlage das im Oberflächenkondensator befindliche Flußmittel bei geschlossenem Flußmittelein- und -austritt über die geöffnete Belüftungs- und Entwässerungsleitung bei umgekehrter Strömungsrichtung abgeführt wird. Verzichtet man auf eine sofortige Weiterverwendbarkeit der Filter nach Inbetriebsetzungen nach längerem Stillstand, dann können die Filter auch selbsttätig von den Kühlrohren entfernt werden. Die letztgenannte Maßnahme hat den weiteren Vorteil, daß während des Betriebes der Gesamtanlage (z.B. Dampfkraftanlage) jeglicher Strömungswiderstand, der sonst durch die Filter verursacht wäre, vermieden ist.Are the filters exhausted in their effect, then In a further embodiment of the invention, they are cleaned and reusable in that during an inoperative phase the entire system the flux in the surface condenser with the flux inlet closed and exit via the open ventilation and drainage line in the opposite direction of flow will. If you do without immediate reusability the filter after it has been put into operation after a long period of inactivity, the filters can then also operate automatically removed from the cooling tubes. The last-mentioned measure has the further advantage that during operation the entire system (e.g. steam power plant) any flow resistance that would otherwise be caused by the filter would be avoided.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß allen oder einem Teil der Kühlrohre des Oberflächenkondensators FiItereinrichtungen zugeordnet sind. Die Zuordnung der Filtereinrichtungen zu einem Teil der Kühlrohre hat - gegenüber derjenigen zu allen Kühlrohren - den Vorteil, daß der flußmittelseitige Widerstand im Oberflächenkondensator vermindert ist.The device for performing the method is characterized according to a further feature of the invention, that all or part of the cooling tubes of the surface condenser are associated with filter devices are. The assignment of the filter devices to a part of the cooling pipes has - compared to that to all Cooling tubes - the advantage that the flux-side resistance is reduced in the surface capacitor.
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Die Regenerierung und alsbaldige Weiterverwendung der Filter wird in weiterer !Fortbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch erreicht, daß die Flußmittelein- und -austritte mit Absperrvorrichtungen und die Belüftungsund Entwässerungsleitungen mit Öffnungsvorrichtungen versehen sind, und daß die Querschnitte der Belüftungs- und Entwässerungsleitungen so groß gewählt sind, daß aliein infolge äez im Oberflächenkondensator zwischen Flußmittelein- und -austritt vorliegerdengeodätischen Höhe unter Umkehr der Strömungsrichtun^ eine ausreichende Rückspülwirkung erzielt wird.The regeneration and immediate further use of the filters is achieved in a further development of the device according to the invention in that the flux inlets and outlets are provided with shut-off devices and the ventilation and drainage lines are provided with opening devices, and that the cross-sections of the ventilation and drainage lines are selected so large that that a sufficient backwashing effect is achieved as a result of the eec in the surface condenser between the flux inlet and outlet at the geodetic height with reversal of the direction of flow.
Weitere vorteilhafte Merkmale im Rahmen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 5 bis 12 gekennzeichnet.Further advantageous features within the scope of the invention are characterized in the subclaims 5 to 12.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt:An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing. It shows:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Filtereinrichtung an einem Oberflächenkondensator,1 shows the filter device according to the invention on a surface condenser,
Fig. 2 einen Ausschnitt eines Oberflächenkondensators mit einem Teil eines einzelnen Rohres mit eingebauter Fiitereinrichtung, im Längsschnitt,Fig. 2 shows a section of a surface capacitor with a part of a single tube with built-in Filter device, in longitudinal section,
Fig. 3 ein Detail der Filtervorrichtung, nämlich den Korb, in der Draufsicht undFig. 3 shows a detail of the filter device, namely the basket, in plan view and
Fig. 4 den Oberflächenkondensator im Zusammenhang mit einem geschlossenen Kühlkreislauf.4 shows the surface capacitor in connection with a closed cooling circuit.
Mit 1 ist ein Oberflächenkondensator - im folgenden kurz Kondensator genannt - bezeichnet, der eine Vielzahl paralleler, zwischen Rohrböden fest eingebauter Kühlrohre - in Fig. 2 ist ein Teil eines einzelnen Kühlrohres 2, das im Rohrboden 3 befestigt ist, dargestellt - mit offenen, in Kammern einmündenden Rohrenden aufweist. Das Flußmittel1 with a surface capacitor - hereinafter referred to as capacitor - denotes, which has a large number of parallel, between tube sheets built-in cooling tubes - in Fig. 2 is part of a single cooling tube 2, which is in Tube sheet 3 is attached, shown - having open tube ends opening into chambers. The flux
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(Kühlmittel), z.B. Wasser, tritt über die Leitungen 4 in die Kammern 5 des Kondensators 1 ein und verläßt sie über die Leitungen 6. Me Burchtritte der Leitungen 4 durch die Kammerwand liegen um ein vorgegebenes Maß unter den Kammerwanddurchtritten der Leitungen 6, und zwar auf der gleichen Seite des Kondensators 1. Der Kondensator kann so ausgebildet sein, daß das Flußmittel (Kühlmittel) entweder nacheinander zwei "Wege" - in diesem Pail sind die auf der Seite der Rohranrchlüsse liegenden Kammern 5 durch eine Wand voneinander t etrennt, und das eingeleitete Flußmittel (Kühlmittel) durchströmt zunächst das untere Kühlrohrbündel, gelangt dann am anderen Ende in eine nicht weiter dargestellte Kammer und strömt von da - mit im Vergleich zu der Strömungsrichtung durch das untere Rohrbündel umgekehrter Richtung - durch das obere Kühlrohrbündel in den oberen, mit den Leitungen 6 verbundenen, abgetrennten Teil der Kammern 5 - oder nacheinander drei und mehr "Wege" durchströmt; der Kondensator kann aber auch nur einen einzigen, · gleichzeitig zu durchströmenden "Weg" aufweisen. Der Kondensator 1 ist in einen geschlossenen, relativ langen, Rohrkreislauf geschaltet, der von dem Flußmittel, das die im Rohrsystem anfallenden Verunreinigungen in den Kondensator weitertransportiert, durchströmt wird. Ein solch langer Rohrkreislauf ist z.B. bei den Dampfkraftanlagen gegeben, bei denen der die ND-Turbine 16 verlassende Dampf an den Kühlrohren des Oberflächenkondensator 1 kondensiert und das den Oberflächenkondensator 1 durchströmende Kühlmittel zur Rückkühlung einem Trockenkühlturm 17 mit luftgekühlten, Kühlrohre aus Kohlenstoffstahl aufweisenden Wärmetauscherelementen 18 zugeleitet wird. Das Kühlmittel wird dabei mittels der Umwälzpumpen '19 in. dem aus Oberflächenkondensator 1, Verbindungsleitungen 20 und Wärmetauscherelementen bestehenden geschlossenen Kreislauf in Umlauf gehalten. (Das Kondensat wird in der be-(Coolant), for example water, enters the chambers 5 of the condenser 1 via the lines 4 and leaves them via the lines 6. Me openings of the lines 4 through the chamber wall are a predetermined amount below the chamber wall openings of the lines 6, namely on the same side of the condenser 1. the condenser may be formed so that the flux (coolant) either sequentially two "ways" - in this Pail which lie on the side of Rohranrchlüsse chambers 5 are t etrennt another by a wall, and Introduced flux (coolant) first flows through the lower bundle of cooling tubes, then reaches a chamber (not shown) at the other end and flows from there - with the opposite direction compared to the direction of flow through the lower bundle of tubes - through the upper bundle of cooling tubes into the upper one with the Lines 6 connected, separated part of the chambers 5 - or flows through three or more "paths" one after the other; however, the condenser can also have only a single "path" through which flow is to flow at the same time. The condenser 1 is connected in a closed, relatively long, pipe circuit through which the flux, which transports the impurities occurring in the pipe system further into the condenser, flows. Such a long tube circuit is given, for example, in steam power plants in which the steam leaving the LP turbine 16 condenses on the cooling tubes of the surface condenser 1 and the coolant flowing through the surface condenser 1 is fed to a dry cooling tower 17 with air-cooled, cooling tubes made of carbon steel for recooling will. The coolant is kept in circulation by means of the circulation pumps 19 in the closed circuit consisting of surface condenser 1, connecting lines 20 and heat exchanger elements. (The condensate is
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-6-kannten Weise mittels der Kondensatpumpen'21 abgeführt.)-6-known way by means of the condensate pumps'21.)
An den Enden aller oder eines Teiles der Kühlrohre 2 sind ■Filtereinrichtungen 7 "befestigt. Das Vorsehen der Filtereinrichtungen nur an einem Teil der Kühlrohre hat - verglichen mit der Zuordnung der Filtereinrichtungen zu allen Kühlrohren - den Vorteil des geringeren Strömungswiderstandes im Kondensator 1. Analog kann man die Fiitereinrichtungen 7 "bei Kondensatoren mit mehreren Flußmittelwegen allen oder einem Ceil der Kühlrohre des . ersten Flußmittelweges sowie t-llen oder einem Teil der Kühlrohre des oder der nachgeschalteten Flußmittelwege zuordnen; in solchen Fällen läßt sich durch die Wahl von Filteren mit unterschiedlicher Porösität eine stufenweise Filtration erreichen.At the ends of all or part of the cooling tubes 2 are ■ Filter devices 7 "attached. The provision of the filter devices only has on some of the cooling pipes - compared to the assignment of the filter devices to all of them Cooling tubes - the advantage of lower flow resistance in the capacitor 1. The filter devices 7 ″ can be used analogously in the case of capacitors with several flux paths all or a ceil of the cooling tubes of the. first flux path as well as t-llen or part of the Assign cooling tubes of the downstream flux path or paths; in such cases, by choosing Filters with different porosity achieve a gradual filtration.
Für die Anordnung und Ausbildung der Filtereinrichtung gibt es im Prinzip eine Vielzahl von Möglichkeiten, von denen in der Fig. 2 nur eine Möglichkeit dargestellt ist. - Gemäß Fig. 2 besteht jede Filtereinrichtung 7 aus einem perforierten, vorzugsweise aus Kunststoff hergestellten Korb 8 und einem Filter 9· Die Körbe 8 dienen dabei der Aufnahme und Stützung der aus einem elastischen Werkstoff gefertigten Filter 9. Die Elastizität der Filter 9 ist dabei so groß gewählt, daß sie aus ihrer in Fig. 2 in durchgezogenen Linien dargestellten Betriebslage in die strichpunktiert dargestellte, während der Reinigung der Filter eintretende Lage umstülpbar sind. Die in ihrer Form den Körben 8 angepaßten Filter 9 weisen an ihren der Zuströmung des Flußmittels während des normalen Betriebes zugewandten Enden Ansätze 10 auf, mittels denen sie zwischen Ansätzen 11 der Körbe 8 und Ansätzen 12 von perforierten, einseitig offenen Stützkörpern 13 eingespannt sind.For the arrangement and design of the filter device there are in principle a large number of possibilities, only one of which is shown in FIG. 2. - According to Fig. 2, each filter device 7 consists of a perforated, preferably made of plastic Basket 8 and a filter 9 · The baskets 8 are used for Receiving and supporting the filter 9 made of an elastic material. The elasticity of the filter 9 is chosen so large that they are in the operating position shown in Fig. 2 in solid lines in the The layer shown in phantom, which occurs during the cleaning of the filter, can be turned inside out. The ones in theirs Shape the baskets 8 adapted filters 9 point to their the inflow of the flux during normal operation facing ends lugs 10, by means of which they between approaches 11 of the baskets 8 and approaches 12 of perforated support bodies 13 open on one side are clamped.
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Die Filtereinrichtungen 7 können in die Kühlrohre 2 hineinragen oder aus diesen herausragen. Die in die Kühlrohre hineinragende Anordnung hat a"ber den Vorteil, daß die Filter 9 gegen Queranströmung geschützt sind.The filter devices 7 can protrude into the cooling tubes 2 or protrude from these. The arrangement protruding into the cooling tubes has the advantage that the filters 9 are protected against cross flow.
Wenn die Filter 9 genügend steif ausgebildet sind, können die Körbe 8 auch entfallen.If the filters 9 are made sufficiently rigid, the baskets 8 can also be omitted.
Das zu reinigende, chemisch inaggressive Flußmittel, das mit der Betriebsflüssigkeit des geschlossenen Kühlkreislaufes identisch ist, tritt, Aber die Leitungen 4 in den Kondensator 1 ein, durchläuft· die an den - in Fig. 1 mit Kreuzschraffierung angegebenen Flächen angeordneten Filtereinrichtungen 7 und strömt sodann über.die Kühlrohre, die Kammern und die Leitungen 6 ab.The chemically inaggressive flux to be cleaned, that with the operating fluid of the closed cooling circuit is identical, but the lines 4 in the capacitor 1, passes through the - in Fig. 1 with Crosshatching indicated areas arranged filter devices 7 and then flows over.die cooling tubes, the chambers and the lines 6 from.
Sind die Filter 9 einmal erschöpft und wird auf ihre Weiterverwendung Wert gelegt, dann müssen sie gereinigt werden. Zweckmäßig wird der richtige Zeitpunkt für die Reinigung mittels einer entsprechenden Einrichtung - beispielsweise, unter Verwendung eines den Widerstand im Kondensator 1 messenden Gerätes - automatisch festgestellt und angezeigt. Zur Reinigung der Filter werden bei außerbetriebgesetzter Gesamtanlage die Leitungen 4 und 6 mittels entsprechender Vorrichtungen abgesperrt und die am Kondensator 1 befindlichen Belüftungs- (14) und Entwässerungs-.leitungen 15 über entsprechende Einrichtungen geöffnet. Die Querschnitte der Belüftungs- und Entwässerungsleitungen 14, 1b sind nun so bemessen, daß allein durch die zwischen Eintritts- und Austrittsleitungen herrschende Höhendifferenz (geodätische Höhe) eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit des Strömungsmittels in einer der während des "Uormalbetriebes herrschenden Strömung entgegengesetzten Richtung zustande kommt. Dadurch wird eine ausreichende Reinigung der Filter 9 erreicht. Das dabeiOnce the filter 9 has been exhausted, it will continue to be used Value, then they need to be cleaned. The right time for cleaning is expedient by means of an appropriate device - for example, using the resistor in the capacitor 1 measuring device - automatically determined and displayed. The filters are cleaned when they are not in use Overall system, the lines 4 and 6 blocked by means of appropriate devices and those on the condenser 1 located ventilation (14) and drainage lines 15 opened through appropriate facilities. The cross-sections of the ventilation and drainage pipes 14, 1b are now dimensioned in such a way that solely through the between the inlet and outlet lines Height difference (geodetic height) a sufficient flow velocity of the fluid in one of the opposite current prevailing during "normal operation" Direction comes about. In this way, sufficient cleaning of the filters 9 is achieved. That included
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bei dem Aus führungsb ei spiel nach Fig. 2 auftretende Umstülpen der Filter wirkt in Torteilhafter Weise im Sinne einer Verbesserung der Reinigungswirkung. Wach Herstellen der normalen Flußmittelströmungsrichtung sind die Filter 9 dann sofort wieder einsatzbereit. (Der von den Filtern abgeschwemmte Schmutz kann über die nach unten führenden Entwässerungsleitungen nach außen gelangen).In the case of the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the everting of the filter acts in the same way as a gate part an improvement in the cleaning effect. Making awake The filters 9 are then immediately ready for use again in the normal direction of flow of flux. (The one from the filters Dirt washed away can lead over the down Drainage pipes to the outside).
Wird auf eine entsprechend lange Verwendbarkeit der Filter bzw. Filtereinrichtunge:·. verzichtet, dann kann man
auch die Filtereinrichtungen so anordnen, daß sie - nachdem
ein ausreichender Reinigungsgrad des Rohrsystem3
erreicht ist - mit einfachen Mitteln selbsttätig aus den Kühlrohren entfernt werden können. Diese Maßnahme hat
den Vorteil, daß ab dann der Strömungswiderstand im Kondensator
1 um den durch die Filtereinrichtungen 7 bewirkten Widerstandswert verringert ist. Allerdings läßt
diese Maßnahme es dann nicht mehr zu, die FiItereinrichtungen
auch dann zu verwenden, wenn das Rohrkreislaufsystem einmal nach einem längeren Stillstand nach der
Erstinbetriebnahme wieder in Betrieb gesetzt wird.If the filter or filter device can be used for a correspondingly long time: ·. waived, then you can
also arrange the filter devices so that they - after a sufficient degree of cleaning of the pipe system3
is achieved - can be removed automatically from the cooling tubes with simple means. This measure has
the advantage that from then on the flow resistance in the condenser 1 is reduced by the resistance value caused by the filter devices 7. However, leaves
this measure then no longer makes it possible to use the filter devices even if the pipe circuit system has been after a long period of standstill
Initial commissioning is put back into operation.
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Claims (1)
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