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Beschreibung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und einen Reindampferzeuger
der in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 6 genannten Art.
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Bei der Reindampferzeugung hat sich gezeigt, daß trotz der Speisung
eines Verdampfer-Gefäßes mit demineralisiertem Speisewasser es zu einer Salz-Ionen-Konzentration
in dem zu verdampfenden Speisewasser kommt. Diese Salz-Ionen-Konzentration führt:
aber zu Korrosionen insbesondere an eilen des Verdampfer-Gefäßes, so daß bereits
versucht wurde, dieser Salz-Ionen-Konzentration entgegenzuwirken.
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Dieses geschieht dadurch, daß aus dem weiteren Gefäß mit Salz-Ionen
angereicherte Flüssigkeit abgeleitet wird. Aus dem Verdampfer-Gefäß müssen die Salz-Ionen,
die aus dem weiteren Gefäß abgeleitet werden sollen, über die beide Gefäße verbindende
erste Bettung hindurch abgezogen werden, um die SaIz-Ionen-Konzentration in der
im Verdampfer Gehäuse befindlichen Flüssigkeit zu vermindern. Dieses Abziehen von
Salz-Ionen-Konzentrationen hat jedoch immer noch nicht zu einer befriedigenden Verminderung
von Korrosionserscheinungen geführt, da insbesondere die Chlorionen die im Verdampfer-Gehäuse
verwendeten Materialien angreifen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß die beobachteten Korrosionen weitgehend
zu vermeiden
sind Außerdem soll ein Reindampferzeuger geschaffen
werden, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren in einfacher Weise anzuwenden ist.
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Bei einem Verfahren der genannten Art ist diese Aufgabe durch die
im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Bei einem Reindampferzeuger der im Oberbegriff des Anspruchs 6 genannten
Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 6 angegebenen
Merkmale gelöst.
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Dar; erfindungsgemäße Verfahren und auch der Reindampf ezzcager zeichnen
sich dadurch aus, daß die Ableitung von mit Salz-Ionen angereicherter Flüssigkeit
unmittelbar im Bereich des obere Flüssigkeitsspiegels vorgenommen wird, da in diesem
Bereich des Flüssigkeitsvorrates die größten Salz-Ionen-Konzentrationen auftreten
Vorzugsweise geschieht dieses dadurch, daß das Verdampfer-Gefäß mit einer Flüssigkeit
ableitenden Leitung versehen wird, die in dem Verdampfer-Gefäß unterhalb des Flüssigkeitsspiegels
in einem Bereich mündet, der durch einen nur relativ geringen Abstand zum Flüssigkeitsspiegel
begrenzt ist. Dadurch werden die Flüssigkeitsteile über diese Leitung abgeleitet,
die die stärkste Salz-Ionen-Konzentration haben. Andererseits mündet diese ~leitung
aber auch ausreichend unterhalb des oberen Flüssigkeitsspiegels, um einen Dampfaustritt
durch diese Leitung aus dem oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befindlichen Raum
des Verdampfer-Gehäuses zu verhindern.
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Vorzugsweise mündet diese Leitung in dem weiteren Gemaß des Reindampferzeugers
und zwar ebenfalls unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in diesem Gefäß, so daß auch
dort wieder die Flüssigkeit mit der höchsten Salz-lonen-Konzentration sich im Bereich
des oberen Flüssigkeitsspiegels befindet. Durch diese Leitung wird die die höchste
Salz-Ionen-Konzentration aufweisende Flüssigkeit infolge des thermischen Umlaufs
in das weitere Gefäß abgeführt, wobei sich im Bereich des oberen Flüssigkeitsspiegels
des weiteren Gefäßes verglichen mit dem Bereich des oberen Flüssigkeitsspiegels
in dem Verdampfer-Gefäß eine beruhigte Zone ausbildet.
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Gemäß einer wesentlichen Weiterbildung der Erfindung ist das Wärmetauscher-Rohrbtindel
in dem Verdampfer-Gofäß so angeordnet, daß es ausreichend weit unterhalb des oberen
Flüssigkeitsspiegels endet, um außerhalb des 6 Flüssigkeitsbereiches zu bleiben,
das die höchste Salz-Ionen-Konsentration zeigt. Dadurch wird eine Korrosion der
Rohrbündel sicher vermieden.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen
angegeben.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.
Im einzelnen zeigt: Fig. 1 ein Verdampfer-Gefäß und ein weiteres Gefäß, die die
wesentlichen Teile des Reindampf erzeugers bilden und in einer zur Anwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens führenden Weise miteinander verbunden sind, und Fig.
2 schematisch den Anschluß des Reindampferzeugers innerhalb eines zu seiner Speisung
und Überwachung dienenden Systems.
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Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind ein Verdampfer-Gefäß 1 und ein weiteres
Gefäß 2 über eine erste Leitung 17 miteinander verbunden, die nach dem Prinzip der
kommunizierenden Röhren für einen jeweils #leichen Pegeiwert für die in beiden Gefäßen
vorhandene Flüssigkeit sorgt. Der obere Teil des Verdampter-Gefäßes 1 ist über eine
zweite Leitung 18 mit dem oberen Teil des weiteren Gefäßes 2 verbunden.
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Wie durch die Pfeile angedeutet ist, führt diese zweite Beizung 18
den im Verdampfer-Gehäuse 1 erzeugten Dampf in das weitere Gefäß, wo der Dampf von
mitgerissenen Flüssigkeitsteilchen befreit wird, die in dem weiteren Gefäß 2 unter
Schwerkraftwirkung und die starke Umlenkung des eingeleiteten Dampfes nach unten
in den Flüssigkeitsvorrat fallen. Nach der Umlenkung in dem weiteren Gefäß 2 tritt
der Dampf als Reindampf über eine Ausgangsleitung 19 aus. In den oberen Teilen sowohl
des Verdampfer-Gefäßes 1 als auch des weiteren Gefäßes 2 sind Prallplatten im Strömungsweg
des Dampfes jeweils vorgesehen, um den Anteil an mitgerissenen Flüssigkeitsteilchen
so gering wie möglich zu halten.
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Das Verdampfer-Gefäß 1 wird an seiner Unterseite über eine Speiseleitung
9 mit demineralisiertem Wasser gespeist, das das Gefäß 1 bis zu einer bestimmten
Höhe füllt. Innerhalb dieses Wasservorrats ist ein Wärmetauscher-Rohrbündel 4 vorgesehen,
das mit Rohdampf bzw Schmutz dampf über eine Leitung 14 gespeist wird, um das Speisewasser
soweit zu erwärmen, daß es verdampft. Am unteren Teil des Rohrbündels 4 wird der
Rohdampf bzw.
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sein Kondensat über eine Leitung 20 abgeführt, wobei die im Kondensat
noch vorhandene Wärme in hier nicht
näher gezeigter Weise zum Vorwärmen
des Speisewassers benutzt werden kann. Dadurch wird das in das Verdampfer-Gehäuse
1 eingeleitete Speisewasser weitgehend gasfrei und insbesondere von Kohlendioxyd
befreit.
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Das weitere Gefäß 2 ist mit einer Ableitleitung 6 versehen, deren
Eingang im Bereich des oberen Flüssigkeitsspiegels im weiteren Gefäß 2 mündet. Über
diese Ableitleitung 6 wird der die größte Salz-Ionen-Konzentration aufweisende Flüssigkeitsteil
kontinuierlich oder diskontinuierlich entsprechend dosiert abgeleitet. Im Bereich
ihres jeweils oberen Flüssigkeitsspiegels sind das Verdampfer-Gehäuse 1 und das
weitere Gehäuse 2 über eine dritte Leitung 3 verbunden, die die Salz-Ionen aus dem
die höchste Salz-Ionen-Konzentration aufweisenden Flüssigkeit sbere ich des Verdampfer-Gehäuses
in das weitere Gehäuse ableitet.
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In Fig. 2 ist im einzelnen schematisch der Anschluß der beiden Gefäße
an ein Speise- und Überwachungssystem gezeigt. Die Speiseleitung 9 für das demineralisierte
Wasser ist'mit einer Pumpe 11 versehen, die wiederum von einem Speisewasserbehälter
21 gespeist wird. Zwischen dem Auslaß der Pumpe 11 und dem Speisewasserbehälter
21 bzw. dem Einlaß der Pumpe ist eine Beipaßleitung 12 vorgesehen, die einen kontinuierlichen
Antrieb der Pumpe 11 auch dann ermöglicht, wenn ein stromab der Pumpe in der Speiseleitung
9 angeordnetes Ventil 10 geschlossen wird, um die Speisung des Verdampfer-Gefäßes
1 mit Speisewasser zu unterbrechen.
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Die den Rohdampf führende leitung 44 ist mit einem Ventil 15 versehen,
das die Zuführung des Rohdampfes nach Naßgabe des Ausgangssignals eines Druckfühlers
13 steuern kann, der den im oberen Teil des weiteren Gefäßes 2 herrschenden Dampfdruck
überwacht.
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In der Ableitleitung 6 des weiteren Gefäßes 2 ist ein Ventil 7 angeordnet,
das von dem Ausgangssignal eines Meßfühlers 5 gesteuert werden kann, der den elektrischen
~leitwert im Bereich des oberen Flüssigkeitsspiegels, also die Größe der Salz-Ionen-Konzentration
mißt. Dieses Ventil 7 wird auch von einem Schwimmerschalter 8 gesteuert, der einen
oberen und unteren Pegel grenzwert für den Flüssigkeitsspiegel in dem weiteren Gefäß
2 überwacht, und bei einem zu hohen Flüssigkeitsspiegel das Ventil 7 öffnet, um
Flüssigkeit abzuleiten, sowie bei einem zu niedrigen Flüssigkeitsspiegel das in
der Speiseleitung 9 für das Speisewasser vorgesehene Ventil 10 so steuert, daß zusätzliche
Menge an Speisewasser zugeführt wird Selbstverständlich muß die Speisewasser7ufuhr
zu dem Verdampfer-Gefäß 1 nach Maßgabe der Ausgangsleistung des Reindampferzeugers
geeignet gesteuert werden, so daß der Flüssigkeitsspiegel in beiden Gefäßen in dem
gewünschten Bereich bleibt.
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Die Ableitung von Flüssigkeft aus dem weiteren Gefäß 2 über die Ableitleitung
6 wird vorzugsweise absatzweise bzw. diskontinuierlich vorgenommen, das heißt, wenn
der Meßfühler 5 das Überschreiten eines bestimmten ~leitwertes feststellt, erfolgt
die Ableitung von Flüssigkeit einer
bestimmten dosierten Menge
bzw. solange, bis der Leitwert wieder auf einen bestimmten Wert gefallen ist.
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Andererseits ist aber auch eine dosierte kontinuierliche Ableitung
von Flüssigkeit aus dem weiteren Gefäß 2 möglich, wobei die dann abgeleitete Flüssigkeitsmenge
über die Speiseleitung 9 zusätzlich zu der zur Erzeugung des Dampfes benötigten
Flüssigkeitsmenge in das Verdampfer-Gefäß 1 eingespeist werden muß.
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Durch die Ableitung der Salz-Ionen unmittelbar aus dem Bereich der
in dem Verdampfer-Gefäß 1 befindlichen Flüssigkeit, in dem diese ihre höchste Salz-Ionen-Konzentrat
ion zeigt, wird ein optimaler Abzug der Sals-Ionen-Eonzentration erreicht. Um in
das weitere Gefäß 2 zu gelangen, werden die Salz-Ionen durch die dritte Leitung
3 unmittelbar gegeben, so daß sie nicht mehr durch den gesamten im Verdampfer-Gefäß
1 befindlichen Flüssigkeitsvorrat und die erste Leitung 17 hindurch in das weitere
Gefäß 2 wandern müssen. Innerhalb des Flüssigkeitsvorrates sowohl im Verdampfer-Gefäß
1 als auch im weiteren Gefäß 2 findet ein thermischer Umlauf über die Zeitungen
3 und 17 statt, da im Verdampfer-Gefäß 1 durch die vom Rohrbündel 4 abgegebene wärme
der Flüssigkeitsvorrat erwärmt wird, und die wärmeflüssigkeit nach oben steigt.
Dadurch wird die Ableitung der Salz-Ionen über die Leitung 3 in das nicht erwärmte
weitere Gefäß 2 gefördert. Die Ableitung der mit den Salz-Ionen angereicherten Flüssigkeit
aus dem Bereich des oberen Flüssigkeitsspiegels des weiteren Gefäßes 2 hat den Vorteil,
daß diese dort aus einer beruhigten Zone stattfindet, während im Verdampfer-Gefäß
der Bereich des oberen Flüssigkeftsspiegels infolge der Dampferzeugung turbulent
ist.
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Da das Wårmetauscher-Rohrbündel 4 innerhalb des Verdampfer-Gefäßes
1 ausreichend weit unterhalb des Flüssigkeitsspiegels endet, befindet es sich auch
nicht in dem Bereich stärkerer Salz-Ionen-Konzentration, wodurch eine Korrosion
des Rohrbündels sicher unterbunden wird. Da das mit dem Rohdampf gespeiste Rohrbündel
4 ein anderes Wärmeausdehnungsverhalten als das Gehäuse des Verdampfer-Gefäßes 1
zeigt, ist dieses mit der in Fig. 1 schematisch angedeuteten Dehnungsfalte 16 versehen,
die es dem Gehäuse ermöglicht, den Wärmeausdehnungen des Rohrbündels zu folgen.
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