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Verfahren zum Entfernen von Kesselstein Dass nachstehende Verfahren,
das vornehmlich für den Betrieb von neuzeitlichen Wasserrohrkesseln geeignet ist,
betrifft die Ablösung abgeschiedenen Kesselsteins. Der Kesselstein stellt ein dichtes
Gefüge von leicht und schwer wasserlöslicken Salzen dar, die in engster räumlicher
Verbindung miteinander ausgeschieden sind. Die schwer wasserlöslichen Salze sind
vornehmlich Calciume,arbonat, Magnesiumhydroxyd -und das außerordentlich gefürchtete
Calciumsilikat. Die mit diesen vergesellschafteten wasserlöslichen Salze sind vornehmlich
Calciumsulfat, Natriumchlorid und Magnesiumchlorid.
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Das Verfahren besteht darin, daß nach dem Löschen des Feuers und vollständigem
Erkalten des Kessels, gegebenenfalls unter Ausschaltung von Luftsauerstoff oder
anderer anfressend wirkender Mittel, Saatdampf in den Kesseleingeleitet wird, der
sich an den Kesselwandungen bzw. Verdampferflächen niederschlägt und beim Herabrinnen
an den Flächen allmählich die leichter löslichen Anteile herauslöst und sofort durch
die Abschlammleitung abführt, so daß schließlich die übriggebliebenen Teile durch
einfaches Abbürsten o. dgl. leicht entfernt werden können. Bei einem neuzeitlichen
Wasserrohrkessel verläuft der Vorgang in folgender Weise: Nach dem vollständigen
Erkalten des Kessels und Ausfegen des in den Trommeln am Boden befindlichen Schlammes
wird der Kessel zwecks Fernhaltens von Luftsauerstoff beim Auslösen des Kesselsteins
bis zum Dampfsammler mit kaltem Wasser aufgefüllt. Vom benachbarten Kessel wird
jetzt Sattdampf entnommen und dem Dampfsammler zugeführt. Es genügt ein geringer
überdruck des Saatdampfes, der nicht, mehr als o, 5 atü betragen soll. Gleichzeitig
wird mit dem Zuströmen des Dampfes ein Ablaßventil so weit geöffnet, da.ß sich der
Kessel bei gleichbleibendem Druckentleert. Ist der Kessel leer, so wird ein Ablaßventil
so geregelt, daß stets nur Wasser rausfließt aber kein Dampf abströmt. Der in den
Sammler eintretende Dampf verteilt sich auf das ganze Kesselinnere und schlägt sich
an .den kalten Wandungen nieder. Umeine gleichmäßige Spülung der Kesselflächen zu
erhalten, werden in regelmäßigen Zeitabständen die Abla.ßventile, sofern mehrere
vorhanden sind, gewechselt, jedoch darf stets nur .eins geöffnet sein. Das- Niederschlagwasser
fällt mit einer Temperatur von etwa. 7ö° an. Die Untersuchungen des abgehenden Niederschlagwassers
ergeben in den ersten 2 bis 3 Stunden nur geringe Verunreinigungen. Dann steigt
zunehmend die Härte, und zwar
vornehmlich , die Sulfathärte, weniger
die Carbonathärte. Die Dichte und auch der Glührückstand- nehmen zu. Je nach der
Stärke des vorhandenen Steinansatzes ist nach z bis 5 Tagen die Auflösung des leicht
wasserlöslichen Teils des abgesetzten Kesselsteins beendet. Die hervorragende Wirkung
des Niederschlagwassers ergibt sich ohne weiteres aus seinem großen Lösevermögen
infolge seiner vollständigen Reinheit. Infolge des langen Weges durch den Kessel
wird das Lösevermögen praktisch vollständig ausgenutzt, ohne daß besondere Maßnahmen
für die Verteilung des Niederschlagwassers im Kessel getroffen zu werden brauchen.
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Durch die-praktisch vollständige Herauslösung der leicht wasserlöslichen
Anteile des abgesetzten Kesselsteins, die sich in enger Vergesellschaftung mit seinen
schwer Wasserlöslichen Teilen durch den ganzen Stein hindurch befinden, ist der
Rest des Kesselsteins derart mürbe geworden, daß er bei der nur schwachen Kraftaufwand
erfordernden mechanischen Ablösung in Form von Körnchen anfällt, so daß er ohne
jegliche formändernde Beanspruchung der Verdampferflächen, beispielsweise durch
einmaliges Hindurchziehen mit Drahtbürsten, vollständig aus dem Kessel entfernt
werden kann. -' Aber auch das Entfernen der kohlensauren Abscheidungen, die den
Uaüptbestand des schwer' wasserlöslichen. Anteils des Kesselsteins bilden, gelingt
in einem Arbeitsgang mit dem Entfernen der - leicht wasserlöslichen Teile, wenn
gleichzeitig mit dem Sattdampf Kohlensäume in den Kessel geführt wird. Durch die
gleichzeitige Einwirkung von Kohlensäure und Wasser werden die Carbonate von Kalk
und Magnesium in Bcarbonate umgewandelt und damit in die lösliche Form übergeführt.
Ihr Herauslösen erfolgt nunmehr gleichzeitig mit den an sich leicht wasserlöslichen
Bestandteilen des Kesselsteins. Für diese Kohlensäurebehandlung ist es besonders
notwendig, durch vorheriges Verdrängen der Luft aus dem Kesselraum mittels Wasserfüllung
die Anwesenheit von Luftsauerstoff, wie anfangs geschildert, auszuschalten. .
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Das Herauslösen der an sich leicht wasserlöslichen Anteile des Kesselsteins
und das Entfernen.- der verbliebenen Carbonate durch Behandlung mit Kohlensäure
und weiteren Mengen Sattdampf kann auch nacheinander vorgenommen werden. Durch Untersuchung
des abfließenden Niederschlagwassers wird in beiden Fällen jeweilig festgestellt,
wie lange noch Härte abgeleitet wird. Die Gefahr der Bindung von Kohlensäure durch
das Niederschlagwasser ist gering, da es, wie bereits angegeben, mit einer Temperatur
von etwa 7o° anfällt, bei der das Wasser nur eine sehr geringe Aufnahmefähigkeit
für Kohlensäure besitzt.
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Der bei dem gleichzeitigen oder nachfolgenden Entfernen der Carbonate
mittels KohlensäuTe verbleibende Kesselstein besteht aus -einem ganz lockeren Gefüge,
der sich leicht abfegen oder schon @ durch Ausspritzen mit Wasser aus dem Verdampferraum
entfernen läßt.
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Nach dem vorliegenden Verfahren werden beispielsweise solche Kessel
behandelt, deren zur Dampferzeugung dienendes Wasser nach der Kalksodaenthärtung
vorbehandelt ist. Wie bereits eingangs erwähnt, gelingt nach diesem nach heute in
größtem Maßstab gebrauchten Verfahren, das vor allem den Vorzug einfacher Ausführung
besitzt, ein vollständiges Entfernen der schwer lösliche Salze bildenden Ionen nicht.
In gleicher Weise eignet sich das Verfahren für das Entfernen von Kesselsteisi,
der sich aus nach anderen chemischen Verfahren vorbehandeltem Kesselwasser bzw.
aus Rohwasser .abgeschieden hat. Das Entfernen des abgeschiedenen Kesselsteins @erfolgte
bisher im wesentlichen durch Abklopfen oder Ausbohren. Der durch das Verfahren gemäß
der Erfindung bedingte Vorteil ergibst sich daraus, daß zum -Entfernen des Kesselsteins
keinerlei Schlag- und Bohrwerkzeuge verwendet werden, bei deren Benutzung infolge
der entstehenden Kahverformung der zu reinigenden Flächen die Angriffsmöglichkeiten
für starke Anfressungen gebildet -,verden, Die Menge des aufgewandten Dampfes ist
verhältnismäßig gering. Die gesamte ,Reinigung bedarf zudem nur eines, verschwindend
geringen. Aufwandes an Löhnen. Die praktisch unabh4ngig von Arbeitskräften vor sich
gehende Innenreinigung läßt sich bequem in der gleichen Zeit durchführen, die für
die äußere Reinigung der Feuerung und Züge benötigt wird.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung hat ferner den Vorteil, die starke
Beanspruchung der Kessel- bzw. Rohrwände durch Herstellung eines liolien, Temperaturgefälles
zwischen Kesselsteinbelag und Rohrwandung zu vermeiden. Die Absprengung des Kesselsteins
durch derartige Verfahren wurde früher auf zwei verschiedene Weisen vorgenommen.
Entweder wurde der Kessel vollständig mit heißem Wasser gefüllt und darauf kaltes
Wasser im starken Strahl gegen die Außenwände gerichtet oder es wurde heißer oder
überhitzter Dampf durch den Kessel bzw. seine Verdampfräume geleitet. .Hierbei mußte
der überhitzte Dampf, um ein ausreichendes Temperaturgefälle au erreichen, wesentlich
heißer als Sattdampf von o, -S atü sein. Diese Temperaturunterschiede bringen aber
die Gefahr
von leckenden Nietnähten, Rissen im Blech und anderen
Zerstörungen mit sich. Im Gegensatz dazu werden derartige Temperatursprünge zwischen
Kesselwandung und Kesselsteinbelag, wie sie bei den beiden eben genannten Maßnahmen
auftreten, bei dem Verfahren gemäß Erfindung bewußt vermieden, bei dem Sattdampf
von einer Temperatur von i oo° oder nur wenig darüber verwandt wird. Infolge des
sofortigen Niedeischlagens des Saftdampfes auf und in dem Kesselsteinbelag stellt
sich binnen kurzem, sowohl in dem K esselsteinbelag sowie an der Rohrwandung, eine
Temperatur von angenähert 7o bis 8o° her. Hierbei wird die so sehr gefürchtete Kaltverformung
und Verschlechterung des Baustoffes durch plötzliches Erhitzen oder Erkalten völlig
vermieden. Durch das von dem porösen Kesselstein aufgesaugte Wasser wird ein Teil
oder die gesamte Menge der leicht wasserlöslichen Anteile des Kesselsteins herausgelöst,
so daß der verbleibende Kesselstein durch milde Einwirkung mechanisoher Bearbeitung,
wie Abbürsten, aus den Rohren entfernt werden kann.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung unterscheidet sich auch grundsätzlich
von einem weiteren bekannten Verfahren, frei dem die von den Heizgasen bestrichenen
Heizflächen von Dampfkesseln gereinigt werden. Nach diesem Verfahren wird der Kessel
durch Füllen mit kaltem Wasser über die höchste Stelle der Heizzüge abgekühlt, anschließend
gesättigter Dampf in den geschlossenen Feuerungsraum eingeführt und schließlich
ein Wasserstrahl gegen die an den Heizflächen haftenden, von dem Dampfniederschlag
aufgeweichten Rückstände geblasen. Da im Gegensatz zu dem Verfahren gemäß der Erfindung
die Wandung des. Kessels durch die große Wassermasse ständig kalt- bleibt, können
auch hier die Schädigungen des Baustoffes, die durch den großen Temperatursprung
zwischen Wandung und Belag eintreten, auf die Dauer nicht ferngehalten werden. Außerdem
findet bei dem bekannten Verfahren kein weitgehendes Herauslösten und Abführen leicht
wasserlöslicher Anteile, sondern nur ein Aufweichen des Belages statt.