DE444422C - Vorwaermer fuer Speisewasser - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 20. MAI 1927

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- M 444422 KLASSE 13 b GRUPPE 2

(H93629 XjzsbJ

E. de Haen A.-G. in Seelze b. Hannover.

Vorwärmer für Speisewasser. Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Mai 1923 ab.

Die großen wirtschaftlichen Nachteile der

Kesselsteinabscheidung in Dampfkesseln sind bekannt. Man ist daher seit langem bestrebt, die in natürlichen Wässern gelösten Verbindüngen, die beim Erhitzen und Konzentrieren des Wassers unlösliche Salze bilden, vor der Einführung in den Dampfkessel zur Abscheidung zu bringen. Dies läßt sich entweder durch die bekannten Verfahren der Wasserreinigung auf chemischem Wege oder durch

Vorerhitzung des Speisewassers oder, wie üblich, durch eine Vereinigung beider Maßnahmen bewirken. Bei der Wasserreinigung auf chemischem Wege findet ein Austausch der Basen des natürlichen Wassers gegen andere Basen statt, die mit den vorhandenen Säureradikalen lösliche Salze bilden. Bei ständiger Zuführung neuen gereinigten Speisewassers muß natürlich, auch eine Anreicherung ίο dieser Salze stattfinden, wodurch. Maßnahmen zur periodischen Entfernung des an löslichen Salzen angereicherten Kesselwassers nötig werden. Versucht man dagegen einen größeren Teil der in natürlichem Wasser gelösten Salze durch Vorwärmung auszuscheiden, so besteht die Gefahr, daß die durch Steinbildung im Kessel bedingten Schwierigkeiten im Vorwärmer auftreten und damit die Wärmeübertragung und auf Grund dessen die Wirksamkeit erheblich vermindern. Außerdem tritt die Abscheidung der unlöslichen Salze im Vorwärmer ohne Zugabe von Anlagerungskernen sehr langsam und unvollständig ein. Es gelingt nun auf besonders wirtschaftliehe Weise, die Ausscheidung der beim Erhitzen natürlichen Wassers sich bildenden unlöslichen Salze ohne chemische Einwirkung in einem Vorwärmer vorzunehmen, ohne daß die Ausscheidungen sich an den einzelnen Teilen des Vorwärmers festsetzen, die Wärmeübertragung stören und eine umständliche Reinigung nötig machen. Man erreicht dies dadurch, daß man im Speisewasser staubförmig kleine Anlagerungskerne, wie Kohlenstaub, Graphit, Ruß u. dgl., verteilt und somit den beim Erhitzen entstehenden unlöslichen Verbindungen im Augenblick ihrer Bildung eine bessere und leichtere Gelegenheit zur Ablagerung gibt, als die Röhrenwände sie zu bieten vermögen, und das Speisewasser nochmals durch den Vorwärmer hindurchschickt. Infolge ihrer besonderen Kleinheit üben die Anlagerungskerne eine außerordentliche Oberilächenwirkung aus, so daß die Ausscheidung ausschließlich an ihnen stattfindet.

Um ein Absetzen der mit den unlöslichen Salzen beladenen Anlagerungskerne an den Kesselwandungen zu verhüten, wird das Wasser durch eine Umlaufpumpe in lebhafter Bewegung gehalten. Durch entsprechende Wahl des Querschnitts des Absatzgefäßes läßt sich die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers derart vermindern, daß .die beladenen Kerne in diesem Gefäß zu Boden sinken können. Auf diese Weise verhindert man einen Austritt des aus den unlöslichen Salzen und den Anlagerungskernen gebildeten Schlammes in den Kessel.

Die dem Kessel zugeführte Wärme wird somit weitergehend wie bisher möglich ausgenutzt, da man die Abwärme doppelt verwertet, nämlich um das Speisewasser vorzuwärmen und gleichzeitig eine Ausscheidung der unlöslichen Salze unter solchen Bedingungen eintreten zu lassen, daß ein Absetzen weder im Vorwärmer noch im Kessel stattfindet. Hierbei hat man noch die besonderen Vorteile, daß das Speisewasser außerordentlich arm an gelösten Stoffen ist, daß ein Angriff auf die Kesselwandungen durch gelöste Salze nicht eintritt und eine häufige periodische Entfernung des an löslichen Verbindungen angereicherten Kesselinhaltes unnötig ist.

Man kann auch die Erwärmung des Speisewassers und Abscheidung der unlöslichen Verbindung.en stufenweise erfolgen lassen, indem man zwei oder mehrere, unabhängig voneinander bediente Umwälzungseinheiten benutzt und die Abwärme dem Wasser im Gegenstrom entgegenfahrt. Durch die Unterteilung der Umwälzungs einheit en wird es möglich, das Speisewasser dem Dampfkessel in einem sowohl von Kesselsteinbildnern als auch von Schwebekernen völlig oder nahezu völlig freien Zustande einzuführen. Während in der 8g ersten Umwälzungseinheit der größte Teil des Kesselsteins auf den Schwebekernen abgeschieden wird, wird die Abscheidung der noch im Speisewasser enthaltenen. Kesselsteinbildner in der zweiten und den gegebenenfalls an- go geschlossenen Einheiten bis zur Vollständigkeit weitergeführt.

Bei einer Reinigung des Speisewassers durch zugefügte Schwebekerne war es bisher nötig, entweder die Reinigung in einem besonderen Behälter vorher vorzunehmen oder sie im Dampfkessel selbst auszuführen. Eine Vorbehandlung des Speisewassers ohne Wärmezufuhr kommt wirtschaftlich nicht in Frage, da hierbei nur mäßige Ergebnisse erzielt werden. Eine Benutzung von Abwärme zur Sonderbehandlung von Speisewasser mit Schwebekernen ist bisher nicht bekannt geworden. Es blieb also nur ein Zusatz von Schwebekernen für die Erhitzung des Speisewassers im Kessel selbst. Es liegt auf der Hand, daß bei diesem Vorgehen die gesamte Menge des auf den Schwebekernen abgeschiedenen Kesselsteins sich im Kessel selbst ausscheidet, was besondere kostspielige Einrichtungen zur fortdauernden Entfernung des abgeschiedenen Kesselsteins oder sehr häufige Unterbrechungen des Dampfbetriebes notwendig machte.

Den bekannten Vorrichtungen zum Vor- ng wärmen des Kesselwassers durch Abwärme gegenüber zeigen vorliegende Vorrichtung und Verfahren den Vorteil, daß sie einen fortdauernden Betrieb der Vorwärmeranlage und damit der Kesselheizung selbst gestatten. Wie eingangs erwähnt, scheidet sich trotz der relativ hohen Geschwindigkeit des Wassers

in dem Vorwärmer-Röhrenbündel der Kesselstein nicht etwa in schlammartiger Form ab, sondern tritt als typischer, an den Wänden haftender Kesselstein auf, der in verhältnismäßig kurzen Zwischenräumen eine Reinigung des gesamten schwer zugänglichen Systems erforderlich macht. Die Zugabe von Schwebekernen zu dem im Vorwärmersystem anzuwärmenden Speisewasser verhindert nun das

ίο Absetzen des Kesselsteins in Form festen, schwer zu entfernenden Belags. Die bei der Duchf ührung des vorliegenden Verfahrens benutzte Vorrichtung braucht zur Entfernung des in lockerer Form auf den Schwebekernen abgeschiedenen Kesselsteins keiner besonderen Einrichtung, sondern benutzt hierzu einen auch sonst bereits angewendeten Zwischenbehälter zwischen Vorwärmersystem und Dampfkessel. Infolge des größeren Durchmessers des Zwischenbehälters vermindert sich die Geschwindigkeit des aus dem Röhrensystem austretenden Wassers beträchtlich, so daß die ■ vergröberten Schwebekerne genügend Zeit zum Absetzen haben.

Somit stellt das vorliegende Verfahren der Vorwärmung des Kesselwassers durch Abwärme unter gleichzeitiger Kesselsteinabscheidung einen wesentlichen technischen Fortschritt auch gegenüber jenem Verfahren dar, bei dem das Speisewasser zunächst durch Abwärme vorgewärmt und darauf mittels Druckdüsen zusammen mit Dampf unter eine Schicht. scharfkantigen Materials eingeführt wird. Abgesehen davon, daß nach den vorstehenden Ausführungen die Gefahr besteht, daß der bei der Vorwärmung des Speisewasser durch Abwärme ausgeschiedene Kesselstein allmählich das Röhrensystem zu verstopfen vermag, bedingt die Durchführung dieses Verfahrens besondere kostspielige Zusatzvorrichtungen und Maßnahmen.

Das Verfahren arbeitet in folgender Weise:

Das Speisewasser, dem staubförmigkleine

Anlagerungskerne, wie Kohlenstaub, Graphit

o. dgl., für die beim Erhitzen im Vorwärmer ausgeschiedenen unlöslichen Salze hinzugegeben sind, wird mittels der Speisepumpe 10 aus dem Wasserbehälter 3 in die Erweiterung 11 gepumpt, wo es mit einem Teil des bereits umgelaufenen gereinigten Wassers sich mischt und gleichzeitig anwärmt. Es geht darauf in das im Rauchgaskanal-1 befindliche Vorwärmer-Röhrenbündel 12, das durch das Rohr 4 mit dem Dampfraum des*Kessels verbunden sein kann. Die als einfache Punktchen gezeichneten Schwebekeme beladen sich mit den zunehmend sich ausscheidenden unlöslichen Salzen und gelangen auf ihrem weiteren Weg in das Absatzgefäß 2, wo die beladenen Kerne (angedeutet durch von einem Kreis umrahmte Pünktchen) auf eine Zwischenwand treffen und zu Boden sinken. Das Absatzgefäß besitzt außerdem ein Gasableitungsrohr 5 und ein Schlammableitungsrohr 6. Das gereinigte Wasser tritt mit außerordentlieh verringerter Geschwindigkeit durch die Jalousieöffnungen 15 in den Raum 14, aus dem ein Teil des Wassers durch das Rohr 7 zum Kessel und ein anderer Teil durch eine Abzweigung zu der durch den Motor 8 angetriebenen Umlaufpumpe 9 (oder sonstige Umwälzvorrichtungen) gelangt und von neuem den Kreislauf beginnt. 16, 17 und 18 sind Regulierventile für die entsprechenden Zu- und Ableitungsrohre.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorwärmer für Speisewasser, bei dem die vom Speisewasser mittels zusätzlicher Umlaufpumpe in ständiger Strömung durchfluss ene, zur Vorwärmung dienende Gefäßeinrichtung von außen her aus Abgasen durch Heizflächenwirkung Wärme aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vorwärmersystem durch Speisewasser und vorgewärmtes Wasser ständig Schwebekerne zugeführt werden, so lange, bis sie sich infolge ihrer durch angelagerte Kesselsteinbildner erhöhten Schwere dem Umlauf entziehen und in einem Absatzbehälter bei verminderter Strömungsgeschwindigkeit absetzen.

2. Vorwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er in zwei oder mehrere Gruppen unterteilt wird, die nach demselben Verfahren arbeiten und durch besondere Umwälzvorrichtungen bedient werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

gedruckt in der reichsdrucke.-.::!.