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Verfahren zum Gewinnen von Dampf, Wärme und Destillat aus Kesselschlammwasser
Es ist bereits bekannt geworden, daß man den Salz- und Schlammgehalt eines Kesselwassers,
dessen Konzentration immer mehr zunimmt infolge der Verdampfung, durch dauerndes
Abführen einer bestimmten Kesselwassermenge auf einer festgesetzten Höhe konstant
halten kann. Es ist auch bekannt, die Wärme dieses Kesselabwassers auszunutzen.
Ferner ist bekannt, Dampf, Wärme und Destillat durch Entspannung von Kesselschlammwasser
zu gewinnen, wobei die gewonnene Dampfmenge zum Betrieb von Kraftmaschinen dient
und schließlich als Destillat unter Abgabe ihrer Wärme an kaltes Rohwasser zurückerhalten
wird. Die bekannten Einrichtungen hierzu erfüllen ihren Zweck weitgehend, sie sind
aber in gewisser Hinsicht unwirtschaftlich.
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Durch vorliegende Erfindung ist es möglich, das Abwasser erheblich
besser auszunutzen und die dafür erforderlichen Einrichtungen wesentlich zu vereinfachen.
Die Entspannung. des Kesselabwassers erfolgte bisher in einer Stufe. Nach vorliegender
Erfindung soll sie in mehreren Stufen durchgeführt werden, derart, daß in der ersten
Stufe eine Entspannung nur so weit erfolgt, daß der bei der Entspannung frei gewordene
Dampf noch als Kraft zur Verrichtung irgendeiner Arbeitsleistung verwendet werden
kann. In erster Linie wird man natürlich darauf bedacht sein, aus dem Abwasser möglichst
viel Wärme und möglichst viel Destillat zu gewinnen. Das Wesen der Erfindung soll
in folgendem durch einige Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Beispiel
z In einem Betrieb steht Kesselschlammwasser in ausreichender Menge zur Verfügung,
um das Speisewasser auf jede gewünschte Temperatur zu bringen. Die Wärme des Kesselschlammwassers
könnte also mit Hilfe der bisherigen Ausführungsart nicht vollkommen zurückgewonnen
werden. Es wird in dem Betrieb viel Dampf von 2 atü benötigt. Man könnte nun in
einer Stufe das Kesselschlainmwasser bis auf 2 atü entspannen und den dadurch aus
dem Abwasser erzeugten Dampf in die Betriebsdampfleitung leiten; doch hätte man
dadurch nur einen verhältnismäßig kleinen Teil der Wärme ausgenutzt und nur einen
sehr kleinen Teil des Abwassers als Destillat ge-,vonnen.
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Nach vorliegender Erfindung soll nun die Entspannung nicht in einer
Stufe, sondern in drei Stufen erfolgen, und zwar in der ersten Stufe beispielsweise
auf B. atü, in der zweiten Stufe auf 2 atü und in der dritten Stufe auf etwa
0,5 at abs. Den Dampf mit 8 atü aus der ersten Stufe benutzt man in bekannter
Weise zum Betrieb einer Strahlpumpe und saugt damit den Dampf aus der dritten Stufe
an, um ihn gemeinsam mit dem Dampf aus der ersten Stufe in die Betriebsdampfleitung,
die unter einem Überdruck von 2 atü steht,
zu drücken. In der zweiten
Stufe wird das Abwasser, wie bereits erwähnt, auf 2 atü entspannt. Der hierbei gewonnene
Dampf geht selbsttätig in die Betriebsdampfleitung über. Auf diese Weise ist der
Wirkungsgrad in Bezug auf Dampf- bzw. Destillatgewinn um nahezu 30 °/o höher als
bei einstufiger Entspannung, während der Wärmegewinn mehr als ioo "to von der im
Kessel zur Erwärmung des Kesselwassers aufgewendeten Wärme betragen kann. -Eine
Einrichtung der vorstehend erläuterten Art ist in der Fig. i dargestellt. Hierbei
bedeutet d die Leitung, die salz- oder schlammhaltiges Kesselabwasser nach dem Behälter
b abführt, der unter einem Druck von 8 atü stehen mag, während der ursprüngliche
Druck des Kesselabwassers beispielsweise 45 atü ist. Durch die Entspannung von 45
auf 8 atü wird eine entsprechende Menge Dampf frei. Dieser Dampf entweicht durch
das Rohr c und betreibt die Strahlpumpe d. Das nach der Entspannung im Behälter
b übriggebliebene Abwasser wird durch die Leitung e in den Behälter f gefördert
und nochmals entspannt, und zwar auf einen Druck von 2 atü. Der dadurch gewonnene
Dampf wird durch Rohr g unmittelbar in die als vorhanden angenommene Betriebsdampfleitungh,
welche unter einem Druck von 2 atü steht, geführt. Aus dem Behälter f entweicht
das übriggebliebene Abwasser durch die Leitung i in den Behälter
k, in welchem ein Druck von 0,5 at abs. dadurch unterhalten wird,
daß der auf der ersten Entspannungsstufe im Behälter b gewonnene Dampf verwendet
wird, um den im Behälter k auf der dritten Stufe frei werdenden Dampf abzusaugen
und in die Betriebsdampfleitung h zu drücken. Das restliche Abwasser verläßt den
Behälter k durch die Leitung m, um in den Abwasserkanal zu fließen oder, faRs dies
mäg,]*ch, sonst für entsprechende Zwecke im Betriebe nutzbar gemacht zu werden.
Beispiel e Es besteht die Möglichkeit, den durch die Entspannung gewonnenen Dampf
mit Hilfe des Speisewassers in bekannter Weise niederzuschlagen. In diesem Falle
kann man beispielsweise zunächst das Kesselwasser auf 3 atü entspannen und durch
eine mit diesem Dampf betriebene Strahlpumpe eine Entspannung des Kesselschlammwassers
der dritten Stufe bis auf einen Druck von o,5 at abs. vornehmen und.den in der dritten
Stufe erhaltenen Dampf absaugen. In der zweiten Stufe wird auf i at abs. entspannt.
Der ganze aus den drei Entspannungsstufen gewonnene Dampf wird einem Kaskadenvorwärmer
o. dgl. zugeführt und zur Anwärmung des Speisewassers verwendet, wobei der Dampf
selbst als Kondensat gewonnen wird.
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Eine derartige Einrichtung ist in Fig.2 schematisch dargestellt, worin
a wieder die Leitung bedeutet, die Kesselschlammwasser dem Behälter b zuführt und
auf 3 atü entspannt. Der durch die Entspannung frei gewordene Dampf entweicht aus
Rohr c und betreibt die Strahlpumpe d. Das übriggebliebene Abwasser entweicht durch
Rohr e in den Behälter f, um hier auf i at abs. entspannt zu werden. Der bei dieser
Entspannung gewonnene Dampf entweicht aus Rohr g, das übriggebliebene Abwasser durch
Rohr i in den Behälter h. Der aus Behälter b kommende Dampf mit einem
Druck von 3 atü saugt durch die Strahlpumpe d den aus Behälter k durch das
Rohr l kommenden Dampf von etwa o,5 at abs. an und bringt ihn durch das Rohr
h in den Vorwärmer n. In dem Vorwärmer n wird sowohl der aus der Leitung
g als auch der aus der Leitung h ankommende Dampf niedergeschlagen, um zur Anwärmung
des Speisewassers zu dienen, das durch die Leitung o zuläuft und durch die Leitung
p nach einem Wasserreinigungsbehälter weiterlaufen kann. Das restliche Abwasser
wird durch die Leitung m aus dem Behälter k abgeführt. Beispie13 Man benutzt das
Kesselschlammwasser; tim es. unter dem ursprünglichen Druck, wie es für erhitztes
Wasser bekannt ist, auf eine Turbine zu führen, und betrachtet die Entspannung,
die in der Turbine erfolgt, als die erste Entspannungsstufe. Je nach den gegebenen
Verhältnissen kann man nun die Entspannung in einem Zug bis auf 0,5 at abs.
oder weniger. durchführen, die ganze im Kesselschlammwasser enthaltene Energie also
auf einmal ausnutzen, oder aber man kann die Entspannung mehrstufig durchführen,
also beispielsweise mit einem Überdruck von 3 atü von der Turbine abgehen und weiter
verfahren, wie in Beispiel i oder 2 angegeben.
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Durch die Fig. 3 der Zeichnung ist ein Beispiel der vorgedachten Ausführungsform
versinnbildlicht. Das Kesselschlammwasser wird zunächst durch das Rohr a der Turbine
b zugeführt und verläßt diese durch das Rohr c mit einem noch arbeitsfähigen Druck
von beispielsweise 3 atü. Unter diesem Druck scheidet sich in dem Behälter f der
frei gewordene Dampf von dem Schlammwasser ab. Der im Behälter f frei gewordene
Dämpf wird durch Rohr g zu einer Strahlpumpe d geführt. Das bei der Entspannung
im Behälter f übrig bleibende Abwasser geht durch Rohre in den Behälter k und wird
dort weiter entspannt.
Der hierbei frei werdende Dampf wird durch
das Rohr Z der Strahlpumpe d zugeführt und von dem durch g strömenden Dampf angesaugt
und durch das Rohr k dem Vorwärmer iz zugeführt. Das bei der Entspannung im Behälter
k. übrigbleibende Abwasser entweicht wieder durch Rohr m in den Abwasserkanal. Durch
das Rohr o wird das Speisewasser dem Vorwärmer n zugeführt, um den durch Rohr lz
eintretenden Dampf niederzuschlagen. Das Speisewasser wird durch Rohr p abgenommen.