DE625184C - Verfahren zur fortlaufenden Enthaertung von Wasser - Google Patents

Description

Die üblichen Vorrichtungen zur Enthärtung von Wasser, insbesondere Kesselspeisewasser,. haben den Nachteil, daß zur vollkommenen Umsetzung der Härtebildner mit den zugesetzten Fällungsmitteln stets ein Vielfaches der Wassermenge in Bearbeitung ist, die stündlich zum Verbrauch bzw. zur¹ Speisung des Dampfkessels gelangt. Infolgedessen erfordern die EnthärtungSr und Reinigungsvorrichtungen außerordentlich große Räume, die im Kesselhaus die Bereitstellung einer dem erforderlichen Raum entsprechenden,, überdachten Bodenfläcne, die Erstellung schwerer Fundamente und die Anwendung besonders haltbarer Konstruktionen beim Bau der eigentlichen Enthärtungsvorrichtung bedingen. Bei allen beweglichen Kesselanlagen, z. B. auf Lokomotiven und Schiffen, ist die Verwendung der bekannten Vorrichtungen ausgeschlossen, weil sie zu viel Raum beanspruchen und eine Erhöhung der unwirksamen Last herbeiführen". Infolgedessen führeni Schiffe, Lokomotiven o. dgl. entweder einen 'gewissen Vorrat an enthärtetem Wasser für eine kurze Strecke mit, was aber das Bereithalten von enthärtetem Wasser an bestimmten Stationen voraussetzt, oder es- wird auf eine sachgemäße Enthärtung des Wassers ganz verzichtet, was wohl als Regel ange-sprachen werden kann.

Alle diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt, die es gestattet, auf kleinstem Raum eine restlose Enthärtung von Wasser in sehr kurzer Zeit durchzuführen mit Anlagen, die nur wenig Platz benötigen und leicht im Kesselhaus, auf Schiffen, Lokomotiven u. dgl. untergebracht werden können.

Das wesentliche Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, daß die Ausfällung der Härtebildner in einem nicht beheizten Röhrensystem erfolgt, durch das .das mit den fällenden Chemikalien versetzte Wasser mit solcher' Geschwindigkeit hindürchfließt, daß turbulente Strömungen entstehen. Das. Röhrensystem, das zweckmäßig mit zahlreichen Windungen und Biegungen versehen ist, kann mit einer oder mehreren . gegebenenfalls regelbaren Verengungen atfsgerüstet sein, um die Mischung zu verbessern und die Turbulenz zu erhöhen. Solche rege!- bare Verengungen können z. B. durch den Einbau von Regulierhähnen geschaffen werden.

Das Röhrensystem kann beliebig im Raum angeordnet sein und ist weiterhin mit Einrichtungen zur Zufuhr von Rohwasser und mit Einrichtungen zur Zufuhr von Chemikalien, die die Härtebildner fällen, versehen; an das Röhrensystem ist weiterhin ein Filter angeschlossen. Als Stelle für die Zuführung der Chemikalien eignet sich besonders jedes gebogene Stück der Rohrleitung, z. B. ein Krümmer, weil darin das Wasser am kräftigsten durchwirbelt wird, so daß' sich die Chemikalienlösung unmittelbar nach- dem Eintritt gleichmäßig im zu behandelnden Wasser verteilt. Besonders zweckmäßig ist eine Anlage, die aus einem Mischvorwärmer

mit Eintichttingen zur Zufuhr von Rohwasser und Fällungschemjkalieh und gegebenenfalls noch Wasserdampf mit anschließendem, unbeheiztem, · in, der bereits angegebenen Weise • S ausgerüstetem Röhrensystem besteht.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Enthärtungsweise von Wasser dann, wenn das Wasser zunächst durch alkalisches Kesselrückwasser vorenthärtet und· dann mit ίο Alkalip'hosphat fertig enthärtet wird, wobei Soda entsteht, die mit dem enthärteten Wasser in Hen Kessel gelapgt und dort teilweise unter Bildung von Ätznatron, gespalten wird. Das so; erhaltene alkalische Kessel-IS wasser, wird dann· zur Vorenthärtung von frischem Rohwasser verwendet. Bei Anwendung einer derartigen zweistufigen . Enthärtung beim Verfahren 'gemäß der Erfindung bilden sich trotz der Strömung große Flocken, ad die leicht und ohne Schwierigkeiten durch einfache Filtration vom enthärteten Wasser , abgetrennt werden können.' Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Mittel zur Erzielung der Enthärtung beschränkt,- denn sie. kann auch bei Anwendung anderer Enthärtungsmittel, beispielsweise Söda^'Kalk ü. dgl., Anwendung finden.

Es kann weiter das Röhrensystem während der Enthärtung von Kesselspeisevvasser unter KeSseldruck gesetzt werden, um den- Enthärtungsvorgang zu beschleunigen.

Es ist übrigens' nicht erforderlich, daß die' Rohrwindungen der Enthärtungsanlage nach einem bestimmten Schema gebogen sind. In- 35r folgedessen ist es möglich, diese so zu legen, wie es der in engen Kesselhäusern, auf Lokomotiven oder Schiffen zur Verfügung stehende Raum gestattet. .

In der Zeichnung sind zwei Ausführuttgs- -formen von Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.

Gemäß Fig. 1 tritt das Rohwasser in den Kaskadenvorwärmer σ durch das Rohr b oben ein, um durch den bei c eintretenden Dampf vorgewärmt zu werden. Dem Wasser wird Kesselrückwasser durch d zugemischt. Infolge des geeignet gewählten Höhenunterschiedes zwischen dem 'Kaskadenvorwärmer ά und den Reaktionsröhren/ läuft das Wasser durch die Rhören/ bis zu dem. Filter L Auf diesem Wege reagieren die im Kesselrückwasser vorhandenen Alkalien^ mit dem.Rohwasser, dieses vorenthärtend. Die Nachenthärtung geschieht beispielsweise durch eine "Alkaliphosphatlosung, die aus dem Vorratsbehälter g durch· den Trichter h zugeführt wird, der an einer geeignet gewählten hochgelegenen Stelle angebracht ist. In der Rohrstrecke, zwischen diesem Trichter h und dem Filter i findet die restlose Nachenthärtung des Wassers bis auf o° Härte statt. Nachdem die du rch den En thärtungsvorgang entstandenen Flocken durch das Filter i abgetrennt worden sind, gelangt das Wasser in einen Sammelkasten.k, aus dem die Speisepumpe/ das. enthärtete Wasser .dem Dampfkessel m zuführt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung steht das gesamte System unter einem dem Kesseldruck entsprechenden Überdruck, was erforderlich macht, daß die gesamte Anlage ein in sich geschlossenes System darstellL. ßas Rohwasser wird aus dem Vorratsbehälter η durch die Speisepumpe 0 in, das Rohrsystem p gedrückt. Gleichzeitig wird durch Pumpe q -75 aus der Rohrleitung r Kesselrückwasser aus Dampfkessel J und nötigenfalls Dampf aus dem Dom des Kessels 'durch die Rohrleitung t über die Mischdüse w dem Rohwasser zugeführt. Auf dem ersten Teil des Weges im ■Reaktionsröhrensystem*^ findet nunmehr die Vorenthärtung infolge Umsetzung der Härtebildner des Rohwassers mit dem alkalisch reagierenden Kesselrückwasser- statt. Die Resthärte wird beispielsweise dadurch entfernt, daß aus dem Vorratsbehälter ν Alkaliphosphatlösung durch die Pumpe w über die Leitung χ an einer geeigneten Stelle eingedrückt wird. Nachdem in dem letzten Teile des Reaktionsweges imRöhrensystem sich die Nachenthärtung vollzogen hat, werden die Flocken im Druckfilter y vom Wasser getrennt, das nunmehr dem Dampfkessel zugeführt wird. In dem gesamten Aggregat ersetzt die Pumpe 0 die sonst übliche Speisepumpe.

Beispiel

Die Länge, des Rohres' f (Fig. 1) vom Kaskadenvorijvärmer α bis zum Einlauf h des Nachenthärtungsmittels beträgt 15,3 m bei einem lichten Querschnitt von 21,6 qcm. Stündlich werden durch Rohr b 3050 1 Rohwasser von 12° Gesamthärte und durch das Rohr d 1350 1 alkalisches Kesselrückwasser eingeleitet und durch das Rohr f bis zum Punkte h geführt. Hier beträgt die Resthärte i,4° deutsche Härte, die durch aus dem Behälter g zugeführte Trinatriumphosphatlösung ausgefällt wird. Auf der Rohrstrecke von h . bis zum Filter/ in einer Gesamtlänge van 10,5 m vollzieht sich die 'Fertigenthärtung auf o° deutsche Härte ohne nachweisbaren Überschuß an Fällungsmittel. Die gesamte Rohrstrecke hat von α bis i bei einer Gesamtlänge von 25,8 m nur. einen Inhalt von 55,81, bewältigt aber stündlich 3050 + 1350 = 4400 1 Speisewasser. Die Durchflußgeschwindigkeit ist demnach 570 mm/Sek. Der Enthärtungseffekt ist in Anbetracht dieser hohen Strömungsgeschwindigkeit deswegen überraschend, weil noch die neueste Literatur (z. B. Stumper, Speisewasser- und Speise-

wasserpflege, Springer, Berlin 1931) vorschreibt, daß der Fassungsraum der Reaktionsbehälter mindestens das Doppelte des stündlichen Wasserbedarfes betragen und die Geschwindigkeit des Wasserflusses im Reiniger, selbst bei warmer Enthärtung, kleiner als 1 mm/Sek. sein soll.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur fortlaufenden Enthärtung von Wasser, insbesondere Kesselspeisewasser, mit die Härtebildner fallenden Chemikalien, insbesondere alkalischem Kesselwasser zur Vorenthärtung und Alkaliphosphat zur Fertigenthärtung, da-, durch gekennzeichnet, daß die Ausfällung der Härtebildner in einem nicht beheizten Röhrensystem erfolgt, durch das das Wasser mit solcher Geschwindigkeit hindurchgeführt wird, daß turbulente Strömungen entstehen.
2. 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zweckmäßig mit zahlreichen as Windungen und Biegungen, gegebenenf al Is auch regelbaren Verengungen, versehenes, unbeheiztes Röhrensystem mit Einrichtungen zur Zufuhr von Rohwasser und Einrichtungen zur Zufuhr von Chemikalien.

   ß. Abänderung der Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuführungsstelle für das alkalische Kesselwasser ein ' Mischvorwärmer vorgesehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen