DE4241378A1 - Verfahren zur Vakuumentgasung von Heiznetzzusatzwasser und Heiznetzwasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vakuumentgasung von Heiznetzzusatzwasser und Heiznetzwasser für Heiznetze, dessen Wärme ausschließlich durch Heißwassererzeuger zugeführt wird.

Es ist bekannt, daß bei Heiznetzen mit dem Wärmeträger Heiznetzwasser infolge von Undichtheiten im Heiznetzsystem zum Teil hohe Wasserverluste auftreten, die durch Zuführung von Zusatzwasser permanent ersetzt werden müssen.

Das enthärtete oder entsalzte Zusatzwasser enthält Kohlensäure und ist in der Regel mit Sauerstoff gesättigt. Kohlensäure und Sauerstoff müssen bis auf geringe zulässige Anteile aus dem Zusatzwasser entfernt werden, um die Korrosionsgefahr im Heiznetz auf ein Minimum zu reduzieren. Dazu findet, wie bereits bekannt, die thermische Überdruckentgasung mittels Wasserdampf als Heizmedium und zugleich Transportmittel für die aus dem Wasser aufgenommenen Gase Anwendung.

Neben der Entgasung des Zusatzwassers ist auch eine Teilstromentgasung des Heiznetzwassers zur Vermeidung von Gaspolstern im Heiznetz üblich.

Bei ausschließlicher Wärmeabgabe über den Wärmeträger Heiznetzwasser ist Heizdampf für die thermische Entgasung nicht verfügbar.

Bei einer Temperatur des Heiznetzwassers im Heiznetzvorlauf von <100°C besteht die Möglichkeit, das Heiznetzwasser als Heizmedium für das Erwärmen des Zusatzwassers im Speisewasserbehälter oder zur Erzeugung von Entspannungs­ dampf für die Entgasung mit Überdruck zu nutzen.

Ein Nachteil der Überdruckentgasung bei einer Vorlauftemperatur im Heiznetz von <110°C ist, daß zu hohe Wassermengen aus dem Heiznetzvorlauf entnommen werden müssen. Bei einem weiteren Absinken der Vorlauftemperatur unter 100°C ist eine Überdruckentgasung nur mit einem zusätzlichen Spezialdampferzeuger möglich, dessen Leistung allen auftretenden Lastfällen gerecht werden muß.

Eine weitere Möglichkeit Kohlensäure und Sauerstoff aus dem Zusatzwasser bei geringen Vorlauftemperaturen des Heiznetzes zu entfernen, besteht in der Anwendung der Vakuumentgasung. Das aus dem Entgaser zu entfernende Gas- Dampf-Gemisch wird hierbei mittels einer Wasserringpumpe oder einer Wasserstrahlvakuumpumpe, deren Betreibung mit Betriebswasser erfolgt, abgesaugt.

Der Nachteil von Wasserringpumpen besteht in ihrer Verschleißanfälligkeit und den Kosten für die elektrische Antriebsenergie. Da für die Entgasung von Wasser neben dem Gasgemisch auch Dampf abzuführen ist, sind die Wasserring­ pumpen zur Erzielung eines hohen Entgasungseffektes nicht geeignet.

Der Einsatz von Wasserstrahlvakuumpumpen ist ebenfalls mit großen Nachteilen in Form von hohen Betriebskosten verbunden, da das systemfremde Betriebswasser mittels Pumpen energieaufwendig auf einen erforderlichen Druck gebracht werden muß und nach dem Einsatz als Abwasser abgeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf das systemfremde, kosten- und abwasserverursachende Betriebs­ wasser zu verzichten und die vorhandene ungenutzte hydraulische Energie der systemeigenen Medien zur Erzeugung des Vakuums für die Vakuumentgasung zu nutzen.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß ein Teilstrom des Zusatzwassers vor dem Zuflußregelventil des Zusatzwasserzuflußreglers oder ein Nebenstrom des aus dem Heiznetzrücklauf zur Teilstromentgasung rückgeführten kalten Heiznetzwasserteilstromes entnommen wird und als treibendes Betriebswasser einer Wasserstrahlvakuumpumpe zugeführt wird, die saugseitig mit dem Entgaser über eine Wrasendampfleitung mit einem darin zwischengeschalteten Wrasendampfkondensator verbunden ist, der mit dem Hauptstrom des Zusatzwassers oder dem Heiznetzwasserteil­ strom als Kühlmedium durchströmt wird, wobei der Auslaufstrom der Wasserstrahlvakuumpumpe über ein Gasab­ scheidegefäß geleitet und nach der Gasabscheidung dem Entgaser zugeführt wird.

Erfindungsgemäß wird das Zusatzwasser über einen Wärme­ tauscher geführt, durch den das aus dem Speisewasserbehäl­ ter entnommene und mittels Druckhaltepumpen über ein Zuströmventil dem Heiznetz zugeführte Wasser geleitet wird.

Eine Erhöhung des Entgasungseffektes wird dadurch erreicht, daß durch die Kondensation des Dampfanteils des Wrasendampfes im Wrasendampfkondensator ein größerer Dampfmengenstrom aus dem Entgaser entnommen werden kann.

Eine Reduzierung des Betriebswasserbedarfs wird dadurch erzielt, daß mit der Kondensation des Dampfanteils des Wrasendampfes im Wrasendampfkondensator sich der durch die Wasserstrahlvakuumpumpe zu fördernde Volumenstrom ver­ ringert.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Darstellung des Verfahrens zur Vakuumentgasung.

In einem Heiznetz wird Heiznetzwasser mittels Umwälzpumpen 1 durch Heißwassererzeuger 2, in denen eine Erwärmung des Heiznetzwassers von 60°C auf 100°C erfolgt, geleitet und durch eine Heiznetzwasservorlaufleitung 3 den Wärmever­ brauchern 4 zugeführt.

Nach der Wärmeabgabe an die Wärmeverbraucher 4 wird das Heiznetzwasser mit einer Temperatur von 60°C über die Heiznetzwasserrücklaufleitung 5 den Umwälzpumpen 1 zurück­ geführt. Die im Heiznetz auftretenden Wasserverluste werden durch enthärtetes Zusatzwasser ersetzt, das im Wärme­ tauscher 6 auf 50°C erwärmt und über den Wrasendampf­ kondensator 7 in die Entgasungsanlage, bestehend aus dem Entgaser 8 als erste und dem Speisewasserbehälter 9 als zweite Entgasungsstufe, geleitet wird.

Als Heizmedium findet das mit einer Temperatur von 100°C vorhandene Heiznetzwasser aus der Heiznetzwasservorlauflei­ tung 3 Verwendung, das über ein Zuflußregelventil 10, in dem durch die Druckreduzierung Entspannungsdampf erzeugt wird, in Abhängigkeit des Druckes im Entgaser 8 dem Speise­ wasserbehälter 9 unterhalb des Wasserspiegels zugeführt wird.

In der Entgasungsanlage wird ein absoluter Druck von 0,6 bar, der an einem auf das Zuflußregelventil 10 wirken­ den Druckregler eingestellt ist, gehalten.

Das auf diesen Entgasungsdruck entspannte Heiznetzwasser gibt dabei Entspannungsdampf ab, der eine Aufheizung des Wasserinhaltes im Speisewasserbehälter 9 bewirkt und im Entgaser 8 an den zugeführten kälteren Wässern kondensiert. Der mit den ausgetriebenen Gasen behaftete Wrasendampf wird über den Wrasenkondensator 7 geleitet, in dem der überwiegende Dampfanteil durch Abgabe seiner Konden­ sationswärme an das Zusatzwasser kondensiert und danach der Wasserstrahlvakuumpumpe 11 zugeführt wird. In der Wasser­ strahlvakuumpumpe 11 kondensiert der verbleibene Dampfan­ teil des Wrasendampfes, wobei die nicht kondensierbaren Gase mit dem Betriebswasser als Wasser-Gasgemisch in ein Gasabscheidegefäß 12 abgeführt werden. Im Gasabscheidege­ fäß 12 erfolgt eine Trennung beider Medien.

Das vom Gas getrennte Betriebswasser strömt über die Rohrschleife in den Entgaser 8.

Als Betriebswasser für die Wasserstrahlvakuumpumpe 11 dient das mit Sauerstoff gesättigte Zusatzwasser, von dem ein geringer Teil vor dem Zuflußregelventil 13 bei einem Druck von 2,5-3 bar aus der Zusatzwasserleitung 14 entnommen wird.

Eine weitere Möglichkeit der Bereitstellung von Betriebswasser besteht darin, aus der Ausschleuseleitung 15, vor dem Ausschleuseventil 16 der dynamischen Heiznetzdruckhaltung Heiznetzwasser mit einer Temperatur von 60°C aus dem Heiznetzrücklauf 15 zu entnehmen und der Wasserstrahlvakuumpumpe 11 zuzuführen.

Das dem Heiznetz entnommene Ausschleusewasser und das zur thermischen Entgasung erforderliche heiße Heiznetzwasser werden mit dem benötigten Zusatzwasser dem Heiznetzrücklauf 5 mit der Druckhaltepumpe 17 über den Wärmetauscher 6 und das Zuströmventil 18 der dynamischen Heiznetzdruckhaltung wieder zugeführt.

Claims (2)

1. Verfahren zur Vakuumentgasung von Heiznetzzusatzwasser und eines Teilstromes des Heiznetzwassers aus Heiz­ netzen, deren Wärme ausschließlich in Heißwasserer­ zeugern erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom des Zusatzwassers vor dem Zuflußregelventil (13) des Zusatzwasserzuflußreglers oder ein Nebenstrom des aus dem Heiznetzrücklauf (5) zur Teilstromentgasung rückgeführten kalten Heiznetzwasserteilstroms entnommen wird und als treibendes Betriebswasser einer Wasser­ strahlvakuumpumpe (11) zugeführt wird, die saugseitig mit dem Entgaser (8) über eine Wrasendampfleitung (19) mit einem darin zwischengeschalteten Wrasendampfkonden­ sator (7) verbunden ist, der mit dem Hauptstrom des Zusatzwassers oder mit dem Heiznetzwasserteilstrom durchströmt wird, wobei der Auslaufstrom der Wasser­ strahlvakuumpumpe (11) über ein Gasabscheidegefäß (12) geleitet und danach dem Entgaser (8) zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzwasser über einen Wärmetauscher (6) geführt wird, durch den das aus dem Speisewasserbehälter (9) entnommene und mittels Druckhaltepumpen (17) über ein Zuströmventil (18) dem Heiznetzrücklauf (5) zugeführte Wasser geleitet wird.