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Vorrichtung zur fortlaufenden Enthärtung von Kesselspeisewasser Gegenstand
des Hauptpatents 625 i8¢ ist ein Verfahren zur fortlaufenden Entihärtung von Wasser,
insbesondere Kesselspeisewasser, mit die Härtebildner fällenden Chemikalien, insbesondere
unter Verwendung von alkalischem Kesselwasser zur Vorenthärtung und 4lkaliphosphat
zur Restenthärtung, gemäß welchem die Ausfällung .der Härtebildner in einem nicht
beheizten RÖohrensystem erfolgt, durch welches das Wasser mit solcher Geschwindigkeit
hindurchgeführt wind, daß tu.rbulante Striymungen entstehen. Die vorliegende Erfindung
betrifft eine weitere Ausbildugg und Vereinfachung -der zur Enthärtun@g gemäß :diesem
Verfahren verwendeten Vorrichtung.
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Während bei der Vorrichtung nach .dem Hauptpatent neben der üblichen
Kaskade, welche zur Vorwärmung und Entgasung des Rohwassers dient und auch zum Vermischen
des Rohwassers mit dem rückgefithrtei@ Kesselwasser verwendet werden kann, ein besonderes
Enthärtu:ngsgefäß in Form des 'Rährcrnsystems erforderlich ist, wurde gemäß vorliegender
Erfindung gefunden, daß sowohl ,die Vor- als auch die Nachenthärtung von Kesselspeisewasser
ohne Anwendung eines besonderen Reaktions.rau.nes in der Kaskade selbstdurchgeführt
werden kann.
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Es wurde festgestellt, daß sich der gesamte Enthärtungsvorgang bereits
in der Kaskade abspielen kann und daß die hierbei entstehenden Flocken der Härtebilidner
ohne weiteres in den üblichen Filtern entfernbar sind. Hierdurch ergibt sich der
,außerordentliche Vorteil, daß die Enthärtungsvorrichbung
wesentlich
vereinfacht und so an Baustoff .sowie an Bodenfläche im Kesselhaus und Fundamentierungsarbeiten
wesentlich gespart wird. Obwohl das Wasser über die Rieselplatten nur in dünner
Schicht hi.nwegfli.eßt, genügt die Bewegung des Wassers zur innigen Vermischung
mit den Enthärtungschemil:alien und zur raschem Ausfällung der Härte-. bildner in
Form leicht filtrierbarer Flocken.
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Die beiliegenden Zeiohnungen zeigen einige Ausführungsformen der neuen
Vorrichtung, und zwar zeigt Fig. i eine Vorrichtung gemäß der Erfindu.ng im Längsschnitt.
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Fig. a ist ein Schnitt längs der Linie II-II in Fig. I.
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Fig. 3 ist ein Schnitt einer anderen Ausführungsform der Kaskade gemäß
der Erfindung, ebenfalls längs der Linie II-II in Fig. i.
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Die Fig. d. und 5 zeigen noch weitere Ausführungsformen der neuen
En.t'härtungsvorriahtung.
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Die Kaskade i ist in üblicher Weise mit Zwischenböden 2 versehen,
die waaggerecht (vgl. Fig.2), aber auch schräg (vgl. Fig.3) angeordnet sein können
und gegeneinander versetzt sind. Das Rohwasser wird durch den Stutzen 3 der Kaskade
zugeführt und strömt den Dampfschwadem,welche aus dem durch den Stutzen .l eingeleiteten
Kesselrück-Wasser frei werden, entgegen. Die ausgetriebenen Gase entweichen durch
das Rohr 5. Bei dem Vermischen von Roh-,vasser und Kesselrückwasser erfolgt nun
gleichzeitig die Vorenthärtung nach Maßgabe der im Kesselrück-Wasser enthaltenen
Chemikalien. Dem so vorentliärteten Wasser wird durch den Stutzen 6 nunmehr die
Lösung von Ent'liärtungschemikalien zugeführt.
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In Fig. 3 ist eine .besonders .geeignete Ausführungsform der Kaskade
dargestellt. Die Rieselplatten sind gegeneinander geneigt und derart gegeneinander
versetzt, ,daß ,das Wasser .abwechselnd über die linke oder rechte schräge Kante
der höher liegenden Platte auf die darunter liegende abläuft, während die waagerechten
Plattenkanten mit der Gehäusewand dicht verbunden sind. Die Chemikalien werden bei
einer derart ausgebildeten Kaskade zweckmäßig an .der Stelle zugeführt
-. an welcher die Platten mit der Gehä#usewan.d#ung einen spitzen Winkel
bilden und :somit das Wasser gestaut wird. Auf diese Weise wird eine rasche, innige
Mischung begünstigt. Zur Fertigenthärtung wird zweckmäßig Trinatriumphosphat verwendet,
da dieses aus den im Wasser noch vorhandenen Carbonatliärtebildirern unter Beseitigung
derselben in Form von. Calcium- oder Magnesiumphosphat ,gl,eic#hze:itig Soda bildet,
die ihrerseits bei der Rückführung des Kesselwassers als Vorenthärtungsmittel Verwendung
findet, so daß derselbe Ausgangsstoff gewissermaßen zweimal zur Enthärtung benutzt
wird. Statt des Trinatriumphosphan lassen sich alter auch andere bekannte Enthärtungsmittel,
wie Altiminat, Soda, Natronlauge oder Kombinationen lerselben, verwenden.
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Der Abstand der Einlaßstutzen für das Rohwasser, das Kesselrückwasser
uni die Chemikalienlösung voneinander richtet sich naturgemäß nach der gewünschten
Leitung der Enthärtungsanlage in Abhängigkeit von der Wasserbeschaffenheit und den
Enthärtungsmittelin. Es kann schon zwischen je zwei Stufen ein Zwischenrauem von
einem Kesselboden genügen.
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Am untersten Ende ,der neuen Kaskade kann .durch den Stutzen 7 gegebenenfalls
noch Heizdampf eingeblasen werden, falls die Wärme des Kesselrückwassers zur Erreichung
der in der Kaskade gewünschten 'hohen Temperatur nicht ausreicht. Die Terriperat,ur
kann gegebentnfa:lls durch einen Wärmefühler i.1, der zweckmäßig zwischen dein Rohwasserstutzen
3 rund dem Stutzen für das Kesselrückw.a.sser d. angeordnet ist, eingestellt werden,
indem bei absinkender Temperatur durch den Wärmefühler die Dampf- oder Kesselwasserzufuhr
geöffnet und bei steigender Temperatur wieder geschlossen wird.
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Das so fertigenthärtete Wasser gelangt nun in das Filter, rn dem es
über .den Filterkies 9 strömt, wo die Flocken der ausgefällten Härtebildner zurückgehalten
werden. Das `Nasser v erläßt. die Einrichtung durch den Ablaufstutzen io blank filtriert
und fertig zum Gebrauch.
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In dem Filter ist noch die übliche Rückspülung ii vorgesehen, die
aus 'einem mit Löchern versehenen Spülrohr besteht. Das Spülwasser verläßt das Filter
durch den Stutzen 12, der jedoch während des Betriebes geschlossen bleibt. Schließlich
ist noch ein Überlaufrohr 13 vorgesehen, das eine etwa auftretende Verstopfung
des Filters anzeigt. Es können auch andere geeignete Filterhatiarten Verwendung
finden.
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Bei normalem Betriebe wächst allmählich der Widerstand des Filters
durch die darauf abgelagerten Härtebildnerflocken. Dementsprechend erhöhen sich
die Wasserschichten über :dem Kies, wodurch wiederum ein stiindig wachsender Wasserdruck
entsteht. Um nun einem Zurücktreten, der über clem Kies stehenden Wasserschicht
in die Kaskade vorzuheugen, ist es zweckmäßig. den unteren Teil derselben mit dem
Filter durch eine Leitung 15 zu verbinden (vgl. Fig. .l). Diese Leitung kann
man vorteilhaft möglichst weit machen, z. B. wie auf der Zeichnung dargestellt,
.etwa
entsprechend dem Querschnitt der Kaskade selbst, wobei einbesonderes Stützgerät
für die Kaskade entbehrlich wird.
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In Fig. 5 ist noch der Fall vorgesehen, daß die Kaskade nicht mit
.der Außenluft in V erbindung steht, sondern mit .einem gewissen Oberdruck arbeitet,
ein Fall, -der . z. B. vorkommen kann, wenn die Einrichtung auf Schiffen verwendet
wird. Demgemäß befindet sich an dem Auslaßstutzen 5 der Kaskade ein Ventil 1ö, welches
nur ibei einem bestimmten Überdruck die in ider Kask ade angesammelten Gase, wie
Kohlensäure, Sauerstoff und etwa überschüssigen, Dampf abbläst. Außerdem ist in
dieser Figur noch die Möglichkeit vorgesehen, daß die Kaskade und ,das Filter räumlich
;getrennt sind, z. B. in verschiedenen Stockwerken liegen, wobei dann das Verbindungsrohr
15 entsprechend zu gestalten ist.
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,Die Wirkungsweise der neuen Vorrichtung ergibt sich .aus folgendem
Beispiel: Es wurde eine Kaskade mit zehn Rieselblechen benutzt, welche eine Seitenlänge
von 55 cm und .eine Höhe von 121 cm besaß. Oberhalb- des obersten RieseLbleches
r flossen stündlich 4 chm Rohwasser von 9,8° Härte zu. Unterhalb dieses Rieselbleches
befand sich der Stutzen für das Kesselwasser, welches mit einer Menge von o,8 cbm
stündlich zufloß. Die Bleche sollen nun mit dem erwähnter obersten Blech i beginnend.
nach unten zu fortlaufend weitergezählt werden. Prüft man die Härte des Wassers
an den verschiedenen Stellen, so findet man auf Blech 5 eine Gesamthärte von 2,o°,
auf Blech 6 von r,i° und Blech 7 von i,oc. Diese durch das, alkalische Kessehvasser
erreichbare Enthärtung bleibt mit i,o° Gesamthärte unverändert bis zum Ablauf von
Blech io aus der Kaskade. Zwischen dem Blech 7 und 8 wurde nunmehr eine ro°/oige
Trinatriumphosphatlösung zum Zwecke der Fertiigenthärtung eingeleitet. Beim Ablauf
von Blech 8 hatte das Wasser o,8° Härte, von Blech 9 o,2° und von Blech io o,o°'Härte.
Das Wasser war nach .dem Ablauf aus der Kaskade ohne weiteres filtrierbar. Die Temperatur
des abfließenden Wassers war 96°, erzielt -durch den Frischdampfzusatz unterhalb
des Bleches io. Auf Blech 8 wurde eine Temperatur von 85°, auf Blech 6 von 45° gemessen.