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Vorrichtung zur Entgasung von Kesselspeisewasser
Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Entgasung von Kesselspeisewasser, bestehend aus einem durch
eine lotrechte Zwischenwand in zwei Abteile unterteilten Speisewasserbehälter, deren
Dampfräume miteinander unmittelbar in Verbindung stehen und deren Wasserräume durch
eine Umführung verbunden sind, an deren einem Ende Dampf in das Wasser eingeblasen
wird, und besteht darin, daß die Umführungsleitung an dem einen Ende eine abgeschlossene
Mischkammer bildet und mit Steigrohren versehen ist, welche oberhalb der Wasserlinie
enden, und daß das Speisewasser am Boden desselben Abteils entnommen wird, in welches
die Steigrohre ausgießen, während das zufließende Wasser dem anderen Abteil zugeführt
wird.
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Die vollständige Entgasung des Kesselspeisewassers konnte bisher
meßtechnisch bis zu einem Gehalt von 0,5 mg 02/1 festgestellt werden. Für eine weitergehende
Entgasung besteht erst Interesse, seit es gelungen ist, die Meßgenauigkeit bis zu
O,I mg 02/1 zu erweitern. Es hat sich gezeigt, daß es mit den bekannten Verfahren
und Anordnungen nicht möglich ist, so geringe Gasgehalte zu erreichen. Dazu ist
nicht nur ein Auskochen des Wassers mit Dampf und Aufbewahren unter Luftabschluß
erforderlich, sondern der Dampf muß mit dem Wasser so innig vermischt werden, daß
er die letzten Gasreste aus ihm löst, und das Wasser muß rasch und wirksam von dem
die Gase abzuführenden Dampf getrennt werden. Diese Wirkung wird gemäß der Erfindung
durch Anwendung eines
durch Einleiten von Wasserdampf verursachten
natürlichen Wasserumlaufes erzielt, wobei zugleich darauf Rücksicht zu nehmen ist,
daß nur entgastes Wasser zu der Stelle gelangt, an welcher das Speisewasser entnommen
wird.
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Es ist bekannt, Speisewasser in mehreren Stufen zu entgasen, indem
es in einen Behälter eingeführt wird, der durch mehrere lotrechte Wände unterteilt
ist, wobei das Wasser in jedem zweiten Abteil durch am Boden eingeführten Dampf
ausgekocht wird und über die Oberkante der Trennwand in das nächste Abteil fließt,
welches das Wasser am Boden des übernächsten Abteils einführt.
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Bei dieser Anordnung durchströmt der Dampf das Wasser in einem großen
Querschnitt, es ist daher keine Sicherheit für eine innige Vermischung von Wasser
und Dampf gegeben. Auch ist diese Vorrichtung nicht als Speicher anwendbar.
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Ferner ist es bekannt, an ein Speisewassergefäß einen mit Dampf beheizten
Röhrenwärmeaustauscher anzuschließen, der so angeordnet ist, daß er einen natürlichen
Wasserumlauf durch den Behälter erzeugt. Hierbei wird nur teilweise mit Hubumlauf
gearbeitet, so daß der Wasserraum des Behälters stark mit Dampfblasen durchsetzt
ist.
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Diese Vorrichtung dient der thermischen Enthärtung von Speisewasser
und ist für die Erreichung des vorgenannten geringen Restsauerstoffgehaltes nicht
brauchbar, weil das Rohwasser mit dem gereinigten Wasser gemischt wird.
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Die gemäß der Erfindung ausgebildete Vorrichtung ist in Abb. I in
schematischer Wiedergabe dargestellt.
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Ein liegender zylindrischer Speisewasserbehälter I ist durch eine
nicht bis zur oberen Begrenzung reichende Wand 2 in zwei Abteilungen 3 und 4 unterteilt,
denen der Dampfraum 5 gemeinsam ist. Über dem Abteil 4 ist auf dem Behälter in bekannter
Weise ein Kochentgaser 6 angeordnet, der durch den Stutzen 7 mit dem Dampfraum 5
in Verbindung steht. In den oberen Teil des Kochentgasers 6 mündet die Rohrleitung
8 ein, welche das zu entgasende Weichwasser zuführt. Die Zuflußmenge wird durch
einen schwimmergesteuerten Durchflußregler g in Abhängigkeit von der Höhe des Wasserspiegels
in dem Abteil 4 so gesteuert, daß der Wasserspiegel wenig unterhalb der oberen Kante
der Zwischenwand 2 liegt. In den unteren Teil des Entgasers 6 mündet eine Abdampfleitung
I0 ein; sie ist ungesteuert, wenn die Dampfmenge nicht ausreicht, um den Inhalt
des Speisewasserbehälters I im Siedezustand zu erhalten. Am höchsten Punkt des Entgasers
6 ist eine Auspuffleitung 11 angebracht mit einer eingesetzten Drosselscheibe, welche
einen geringen Überdruck in dem Behälter 1 sicherstellt, solange die Dampfzufuhr
normal ist. Am Stirnende des Abteils 4 ist eine Überlaufvorrichtung I2 angebracht.
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Das Abteil 3 hat unten einen zylindrischen Stutzen I3, an welchen
unter dichter Zwischenlage des Rohrbodens 14 die Abschlußhaube 15 angeflanscht ist.
In dem Rohrboden 14 ist ein Bündel gerader, beiderseits offener Rohre I6 befestigt,
deren Länge so bemessen ist, daß ihre oberen Enden wenig höher liegen als die obere
Kante der Zwischenwand 2. Die Rohre des Bündels I6 sind durch Versteifungsplatten
17, 18 oder ähnliche Mittel in ihrer gegenseitigen Lage gesichert. In die Haube
I5 wird aus der Rohrleitung 19 durch den mit Düsen 20 versehenen Verteilkopf 21
Dampf eingeleitet. Seine Menge wird in Abhängigkeit von dem im Dampfraum 5 herrschenden
Druck mittels eines Durchflußreglers 22 so bemessen, daß im Dampfraum 5 ein geringer
Überdruck herrscht.
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Das Abteil 4 ist durch eine mittels Schieber 23 absperrbare Umführungsleitung
24 mit der Haube 15 verbunden. Eine mittels Schieber 25 absperrbare Ausgleichsleitung
26 verbindet die Wasserräume der Abteile 3 und 4 an deren tiefsten Punkten; sie
ist mit einem Ablaßventil 27 versehen. Aus dem Abteil 3 fließt das Speisewasser
durch die mit Ventil 28 absperrbare Rohrleitung 29 den Kesselspeisepumpen 30 zu.
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Oberhalb der Ausmündungen des Rohrbündels I6 ist ein Schwadenabzug
angebracht, welcher durch die Rohrleitung 3I den gashaltigen Wasserdampf unmittelbar
in den Kochentgaser 6 ableitet.
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Eine Prallplatte 32 soll verhindern, daß auch Wasser mit in den Schwadenabzug
gelangt.
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Die Betriebsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Das
durch den Kochentgaser 6 vorentgaste Wasser wird in dem Behälter I gespeichert,
indem es die Abteile 3 und 4 füllt.
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Durch den Wasserumlauf, den der durch das Rohrbündel I6 strömende
Dampf erzeugt, wird aus dem Abteil 4 durch die Umführungsleitung 24 Wasser angesaugt
und gegen die Prallplatte 32 geworfen.
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Während des Strömens des Wassers in den Rohren 16 vermischt es sich
innig mit dem Kochdampf, der alle Gasreste in sich aufnimmt. An der Prallplatte
32 tritt dann in kurzer Zeit die Trennung von Wasser und Dampf ein. Es wird durch
die Einstellung des Dampfdurchflußreglers 22 dafür gesorgt, daß die Rohre I6 mehr
Wasser fördern als die Pumpen 30 aus dem Abteil 3 absaugen, so tritt ein Wasserüberschuß
ein, demzufolge dauernd Wasser aus dem Abteil 3 über die obere Kante der Zwischenwand
2 in das Abteil 4 überströmen muß.
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Das Wasser in dem Abteil 3 ist dadurch gegen jede Gasaufnahme geschützt,
und es kann auch der Schieber 25 geöffnet werden, da die Ausgleichleitung 26 höchstens
eine schwache Strömung von 3 nach 4 aufweisen wird. In Ausnahmefällen, wo die Pumpen
mehr Wasser entnehmen als durch Rohr 8 nachströmen kann, dient die Leitung 26 als
Ausgleich, um den vollen Speicherinhalt des Behälters I ausnutzen zu können. Da
dies nur selten und kurzzeitig eintreten wird, ist in diesem Falle eine geringe
Zunahme des Gasgehaltes im Speisewasser zulässig.
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In manchen Fällen wird als Heizdampf solcher in Betracht kommen,
der, weil etwa ölhaltig, mit dem Speisewasser nicht gemischt werden darf. Für solche
Fälle ist es vorteilhaft, das Rohrsystem I6 gemäß Abb. 3 als Oberflächenwärmeaustauscher
auszubilden, so daß der Dampf in den Rohren 16
aus dem Umlaufwasser
durch die Beheizung erzeugt wird. Die Rohrplatte I7 wird zu diesem Zweck dicht mit
dem Mantel 33 verbunden und letzterer mit einem Eintrittsstutzen 34 und einem Austrittsstutzen
35 für den Heizdampf versehen.
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Wird eine besonders gute Trennung von Wasser und Dampf am Austritt
der Rohre I6 gewünscht, so wird es sich empfehlen, die Rohre I6 einzeln oder über
einen geschlossenen Sammelraum mit Fliehkraftal)scheider zu verbinden, welche, wie
Abb. 4 erkennen läßt, mit dem Dampf- und dem Wasserraum des Abteils 3 unmittelbar
in Verbindung stehen. Die Rohre I6 sind oben durch eine geschlossene Sammelkammer
36 zusammengefaßt, von welcher Rohrstutzen 37 tangential in zylindrische Fliehkraftabscheider
38 einmünden, welche oben nach dem Dampfraum 5 offen sind und mit dem unteren offenen
Ende in den Wasserraum des Abteils 3 hineinragen. Es kann jedoch auch jedes einzelne
Rohr I6 mit einem besonderen Fliehkraftabscheider versehen sein, dessen Achse auch
waagerecht liegen kann.
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PAT E NTA N 5 n ücii E: 1. Vorrichtung zur Entgasung von Kesselspeisewasser,
bestehend aus einem durch eine lot rechte Zwischenwand in zwei Abteile unterteilten
Speisewasserbehälter, deren Dampfräume miteinander unmittelbar in Verbindung stehen
und deren Wasserräume durch eine Umführung verbunden sind, an deren einem Ende Dampf
in das Wasser eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Umführungsleitung
(24) an dem Einblaseende eine abgeschlossene Mischkammer (2I) bildet und mit Steigrohren
(I6) versehen ist, welche oberhalb der Wasserlinie enden, und daß das Speisewasser
am Boden desselben Abteils (3) entnommen wird, in welches die Steigrohre (I6) ausgießen,
während das zufließende Wasser dem anderen Abteil (4) zugeführt wird.
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2. Vorrichtung zur Entgasung von Kessel-