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Niederdruck-Dampfheizungsanlage mit Rücklauf des Kondensates zum Kessel
durch Schwerkraft Die Erfindung bezieht sich auf eine Niederdruck-Dampfheizungsanlage,
bei der das Kondensat zum Kessel in üblicher Weise von den hochgelegenen Heizkörpern
ohne Anwendung einer Pumpe unmittelbar durch Schwerkraft zurückläuft. Es, hat sich
gezeigt, daß auch bei Niederdruck-Dampfheizungsanlagen, in denen eine bestimmte
Wasser- und Dampfmenge ohne nennenswerten Frischwasserzusatz umläuft, Zerstörungen
und Kalkabsetzungen an Kesselgliedern, Armaturen, Nippeln und im Leitungsnetz auftreten,
welche die Ursache von Betriebsstörungen und thermischen Verlusten sind. Als Ursache
dieser Fehler hat sich die Zusammensetzung des umlaufenden Wassers gezeigt, besonders
wenn es ablagerungsfähige und ansatzbildende Bestandteile, z. B. Kalk und Magnesiasalze,
führt und wenn es metallangreifende Gase, wie Sauerstoff und Kohlensäure, gelöst
enthält. Die bei Niederdruckheizungsanlagen bisher angewandte zeitweise Enthärtung
und Entgasung hat sich nicht als ausreichend erwiesen, da sie der dauernden Absetzungsmöglichkeit
von Wasserstein und Sauerstoffaufnahme des Kondensats nicht gerecht wird.
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Bei Hochdruckkesselanlagen, denen dauernd Speisewasser unter Pumpendruck
zur Dampfbildung zugeführt wird, sind Entgasungs- und Enthärtungseinrichtungen bekannt,
die, meistens oberhalb oder im Dampfraum der Dampferzeuger angeordnet, eine Erhitzung
des Speisewassers bis auf Kesseltemperatur und damit Abscheidung der Gase-und Härtebildner
bewirken. Diese Vorrichtungen können in beliebiger Höhe liegen. Bei Dampfheizungsanlagen,
bei denen das Kondensat aus allen angeschlossenen Heizkörpern ungehindert zurücklaufen
muß, ist man mit dem oberhalb des Kessels zur Verfügung stehenden Platz häufig sehr
beschränkt, da die Kondensleitungen mit dem erforderlichen Gefälle vom tiefsten
Heizkörper her geführt sein müssen.
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Erfindungsgemäß wird eine für die besonderen Verhältnisse bei Niederdruck-Dampfheizungsanlagen
besonders geeignete Möglichkeit der dauernden sicheren Entgasung und Enthärtung
des Kondensats angegeben, die darin besteht, daß das rückfließende Kondensat, bevor
es in den Kessel gelangt, über einen in gleicher Höhe mit dem Kessel befindlichen
und mit ihm dampf- und wasserseitig kommunizierend verbundenen Entgaser bzw. Enthärter
strömt, in dessen oberem Teil sich ein vom eintretenden Kondensat berieselter Mischvorwärmer
befindet, zu dem auch der Kesseldampf von oben zutritt, und in dessen unterem Teil
ein bis etwa in Höhe des Kesselwasserstandes reichender Wasserraum gebildet ist,
in den das vorerhitzte Kondensat unterhalb des Wasserspiegel mittels Tauchrohre
unter Umgehung, eines zwischen Mischvorwärmer und Wasserraum befindlichen, mit Entlüftung
versebenen Luft- und Gasabscheideraumes eingeführt wird. Auf diese Weise wird erreicht,
daß der normale Kondensatrücklauf nicht gestört
wird, da der Ablaufpunkt
des Kondensats nut um die Höhe des Mischvorwärmers und des Gasabscheideraume"s gegenüber
dem Kesselwasserstand erhöht wird, während der gesamte, beliebig tief zu haltende
Absetzwasserraum sich unterhalb des Kesselwasserstandes befindet, die Mündungsstelle
der Kondensatleitung also nicht beträchtlich erhöht. Die bei der Erhitzung frei
werdenden Gase werden, da sie schwerer als Dampf sind, infolge der Gleichstromführung
von Dampf und Kondensat mit dem Kondensat unbehindert durch den Mischv orwärmer
in den Abscheideraum geführt, wo sie sich vom Wasser trennen, und das entgaste Kondensat
wird in ruhigem Strom in den unteren Teil des Absetzwasserraumes geführt, wo sich
ausgeschiedene feste Teile ruhig absetzen können.
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Um den im Kondensat gelösten Gasen möglichst gute Gelegenheit zu geben,
nach der Vorerhitzung im Mischv orwärmer sich abzuscheiden, ist der Entgaser weiter
so ausgebildet, daß unterhalb des Vorwärmers, jedoch oberhalb des Wasserspiegels
im Entgaser sich eine Schirmplatte befindet, auf die das erhitzte Kondensat aufprallt
und von der es durch die Tauchrohre durch den Abscheideraum hindurch in den Wasserraum
unterhalb des Wasserspiegels abgeführt wird. Durch das Aufprallen wird die mechanische
Trennung von Wasser und Gas begünstigt, und es wird durch die Tauchrohre in ruhigem
Strom das schon größtenteils entgaste Kondensat nach unten abgeführt. Um das Gas,
das sich beim Aufprallen abscheidet, zusammen mit dem Gas abführen zu können, das
noch nachträglich aus dem Absetzbehälter aufsteigt, ist die Anordnung weiter so
getroffen, daß der Abscheideraum mit dem vom Kondensat durchströmten Raum zwischen
Vorwärmer und Schirmplatte durch eine kappenartig hochgezogene Öffnung gasseitig
in Verbindung steht. Auf diese Weise werden die Gase, die schwerer als Dampf sind,
gezwungen, nach abwärts im Entlüftungsraum sich zu sammeln, während das Kondensat
langsam durch den Absetzraum strömt, in welchem sich feste Teile ausscheiden können.
Dieße Ausscheidung wird noch dadurch begünstigt, daß die Oberfläche des Wassers
im Absetzwasserraum nicht durch aufspritzendes Wasser beunruhigt ist und daß das
Wasserverbindungsrohr vom Entgaser zum Kessel in an sich bekannter Weise in einen
Überlauf weit oberhalb des mit einem Schlammablaß versehenen Bodens des unteren
Absetzraumes etwa in Höhe des niedrigst zulässigen Kesselwasserspiegels mündet.
Hierdurch wird das gesamte Kondensat gezwungen, den Absetzbehälter nach Austritt
aus den Tauchrohren in aufsteigender Richtung langsam zu durchströmen, und die sich
hierbei noch abscheidenden Gase können zusammen mit den schon vorher abgeschiedenen
Gasen unabhängig von dein leichteren und daher oben befindlichen Dampf abgelassen
werden, während die sich abscheidenden festen oder flockigen Teile durch den Schlammablaß
abgeführt werden.
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Das zum Ersatz von Dampf- oder Wasserverlusten zuzuführende Frischwasser
wird vorteihaft in die Kondenswasserleitung oder unmittelbar in den Dampfraum des
Entgasers während des Betriebes eingeführt, so daß es der Behandlung im Entgaser
und Enthärter unterworfen wird, ehe es in den Kessel und in den Umlauf gelangt.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Anordnung
nach der Erfindung im Schaltungsschema und teilweisem Schnitt.
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Der Entgaser und Enthärter i steht mit dem Niederdruckdampfkessel
2 durch eine weite Rohrleitung 3 in Verbindung, so daß also der Entgaser i als Teil
des Kessels 2 aufgefaßt werden kann. Der vom Dampfkessel :2 durch die Leitung q.
in das Heizsystem 5 geführte Niederdruckdampf tritt nach Wärmeabgabe als Kondensat
durch die Leitung 6 durch einen zweckentsprechend ausgebildeten Überlauf 7 in den
Dampfraum 8 des Entgasers i ein. Zu gleicher Zeit kann das zur Deckung der Verluste
notwendigerweise zuzusetzende Frischwasser durch die Leitung 6a fortlaufend oder
absatzweise entweder in die Leitung 6 oder auch unmittelbar in den Dampfraum 8 des
Entgasers i eingeführt werden. In diesem Dampfraum befindet sich eine Packung g
aus lose geschütteten Absetzkörpern, beispielsweise R a s c h i g - Ringen. Das
durch die Leitung 6 aus dem Heizsystem rückfließende Umlaufwasser erwärmt sich bei
Berührung mit dem Dampf und beim Durchlaufen der Füllkörperpackung g bis auf ungefähr
Verdampfungstemperatur entsprechend dem im Kessel e herrschenden Dampfdruck. Beim
Durchlaufen durch die Füllung g wird das Wasser, das durch Undichtigkeiten in der
Heizungsanlage wieder Gas aufgenommen haben kann, erhitzt, und dabei werden die
gelösten Gase in bekannter Weise ausgetrieben.
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Die Gase strömen zusammen und noch gemischt mit dem Wasser durch die
Siebplatte 1o nach unten, prallen auf die Schirmplatte 18 auf, wobei sich durch
das Versprühen eine Scheidung von Wasser und Gasen ergibt. Durch die Öffnung 1g
gelangen die Gase in den Abscheideraum i i, der sich unterhalb der Platte 18 befindet,
und von dem es durch das dicht oberhalb des Wasserspiegels abgezweigte Entlüftungsrohr
12 abgeführt werden
kann, da das Gas entsprechend seinem spezifischen
Gewicht nach unten sinkt, während sich der Wasserdampf über dem. Gas ablagert. Um
die Scheidung von Dampf und Gas nicht durch herabfallendes Kondensat zu beunruhigen,
ist die Schirmplatte i8 so ausgebildet, daß von ihrem tiefsten Teil mehrere Fallrohre
13 in den Absetzbehälter 14 münden, der tiefer liegt als der Wasserspiegel im Kessel
e. In diesem Raum 14 kann sich Schlamm soweit absetzen, als er nicht bereits auf
den dampfbeheizten Absetzkörpern der Füllpakkung g ausgeschieden worden ist. Der
sich bildende Schlamm kann von Zeit zu Zeit durch einen Schlammablaß 15 entfernt
werden. Das entgaste und entkalkte Wasser fließt alsdann durch einen Überlauf 16
und die Leitung 17 zum Kessel zurück.
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Die Härtebildner, die sich bereits bei der Erhitzung des Kondensats
ausscheiden, brennen auf den Füllkörpern g des Vorwärmers fest, und diese werden
daher nach Ablauf einer oder mehrerer Heizperioden zu erneuern sein.
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Die beschriebene Vergütungsanlage kann auch in ihrer besonderen Konstruktion
für die Verwendung des vergüteten Wassers für beliebige andere Zwecke von Vorteil
sein.