DE847196C

DE847196C - Dampf- und Dampfwasser-Ableitungs-System

Info

Publication number: DE847196C
Application number: DEG3422A
Authority: DE
Inventors: Hans-Martin Dr-Ing Pape
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-08-31
Filing date: 1950-08-31
Publication date: 1952-08-21

Description

Dampf- und Dampfwasser-Ableitungs-System In Dampfanlagen bildet sich nach Abstellen des Dampfes und, soweit es sich um solche Anlagen handelt, in denen der Dampf in Wärmeaustauschern zu Dampfwasser niedergeschlagen wird, bei starkem plötzlichem Wärmeentzug ein Unterdruck, durch den Luft in das System eingesaugt wird. Der Sauerstoff der Luft bewirkt aber insbesondere in Verbindung mit frisch gebildetem Dampfwasser eine starke Korrosion der Apparate und Rohrleitungen, insbesondere der Dampfwasserleitungen. Zur Vermeidung dieser Schäden wurde schon vorgeschlagen, dem Dampf laufend bzw. in regelmäßigen Zeitabständen ein Korrosionsschutzmittel, beispielsweise 0l, zuzuführen, das sich an den Wandungen der Leitungen und Apparate niederschlägt. Durch dieses Verfahren wird zwar der Korrosionsangriff wirkungsvoll vermindert, jedoch entsteht leicht der Nachteil, daß sich durch die laufende Zufuhr von Öl dieses in hohem :Maße an den Heizflächen niederschlägt, wodurch der Wirkungsgrad erheblich verringert werden kann. Außerdem wird leicht das Dampfwasser so ölhaltig, daß es nicht ohne weiteres wieder zur Kesselspeisung oder sonstige Zwecke verwendet werden kann.
Zur Vermeidung dieses Nachteils wird nunmehr ein Dampf- und Dampfwasser-Ableitungs-System vorgeschlagen, bei dem an der bzw. den Austrittstellen des Dampfwassers aus dem Rohrleitungssystem und an anderen unter Umständen vorhandenen Verbindungsstellen mit dem Außenraum je ein Auslaßrückschlagorgan angeordnet ist, das bei Unterdruckbildung im System dieses von der Außenluft absperrt. Damit bei in Betrieb befindlicher Anlage, d. h. solange Dampfwasser anfällt, die Abflußleitung nicht etwa nur zum Teil mit Dampfwasser gefüllt ist, während durch das durch das Dampfwasser geöffnete Auslaßriickschlagorgan über dem Wasserspiegel Luft in den oberen Teil der Dampfwasserableitung eindringen kann, wird weiter vorgeschlagen, daß das bzw. die Auslaßrückschlagorgane derart durch bekannte Mittel, wie Gewicht, Feder od. dgl., belastet sind, daß bei Anfallen von Dampfwasser ein derartiger Staudruck in der hinter dem bzw. den Dampfwasserableitern befindlichen Abflußleitung entsteht, daß diese voll mit Dampfwasser und gegebenenfalls durch Nachverdampfung entstehendem Dampf angefüllt ist.
Da durch diese Maßnahmen allein schwerlich in allen Fällen sichergestellt ist, (laß nicht doch Luft durch Undichtigkeitsstellen im System bei Unterdruckbildung in dieses eindringt, sind weiterhin ein oder mehrere Einlaßrückschlagorgane vorgesehen, durch die bei Unterdruckbildung im System in dieses ein die. Korrosion nicht förderndes Gas oder ein Gemisch aus Luft und einem Korrosionsschutzmittel einströmt, wobei diese Einlaßrückschlagorgane mit den zur Absperrung der Außenluft dienenden Auslaßrückschlagorganen je zu einer baulichen Einheit vereinigt sein können. ' In der Abbildung ist ein derartiges System schematisch dargestellt: A ist die Zuleitung des Dampfes, der in der Heizschlange R eines beliebigen Wärmeaustauschers C, beispielsweise eines Kochgerätes, zu Dampfwasser niedergeschlagen wird. Dieses fließt nach Durchströmen des weiter unten näher beschriebenen Systems durch den mit der Außenluft in Verbindung' stehenden Austrittstutzen D in den Dam'pfwasserbehälter E. F ist das vor der Austrittstelle 1) des Dampfwassers vorgeschlagene Auslaßrückschlagorgan, das im gezeichneten Beispiel durch das Gew-iclit h im Schließsinne derart belastet ist, daß der hinter den Dampfwasserableitern Hi, Hz und H3 befindliche Teil der Anlage ständig mit Dampfwasser bzw. mit durch Nachverdampfung gebildetem Dampf gefüllt bleibt. J ist das vorgeschlagene Einlaßrückse:lilagorgan, durch das bei Unterdruckbildung im Svstein, d. h. nach Abschluß des Auslaßrückschlagorgans F, entweder etwa aus einer nicht gezeichneten, in bekannter Weise mit Druckrninderventil versehenen Gasflasche ein die Korrosion nicht förderndes Gas, wie z. B. Stickstoff, in das System einströmt oder aber Luft, die zweckmäßig vorher in einem Luftreiniger K gefiltert sein kann und mit Korrosionsschutzmittel innig vermischt sein soll. Hierzu wird vorgeschlagen, dem Einlaßrückschlagorgan J beispielsweise ein Strahlgerät L zuzuordnen, durch das beim Durchströmen der Luft Korrosionsschutzmittel etwa aus dem Vorratsbehälter M angesaugt und mit der Luft verwirbelt wird. Hierdurch wird erreicht, (laß (las Kcirrosionsscliutzmixtel lediglich dann dem System zugeführt wird, wenn es tatsächlich gebraucht wird, nämlich wenn die Luft mit dem schädlichen Sauerstoff in (las Sy-stein eindringt. Eine den Wärmeübergang an den Heizflächen vermindernde Überdosierung an 01 kann daher auf leichteste Weise vermieden werden. Es kommt dann sogar der bekannte große Vorteil hinzu, daß ganz gelinge Ölbenetzung der Heizflächen deren Wärmeübergang dadurch erheblich verbessert, (laß sich das Dampfwasser nicht mehr als gleichmäßiger, seinerseits dein Wärniciibergang hemmender Filni über die Ileizfläclic zieht, sondern nur in einzelnen Tropfenbahnen von der 1-leizfl:iclie abfließt. Dieser Vorteil kann noch weiter verstärkt werden, wenn gleichzeitig mit dein Korrosionsschutzmittel ein Antinetzmittel, wie beispielsweise Silicone, in (las System eingesaugt wird.
Das Auslaßrücksclilagiii;gaii Fkann mit dem Einlaßrücksehlagorgan J lind dem Stralilgerät I_ zu einer baulichen Einheit vereinigt werden. Die IZiicksclil@igorgane F und J können jedoch auch getrennt voneinander ausgebildet und eingebaut sein, insbesondere wenn bei lang ausgedeliiiten Anlagen angenommen werden kann, (laß sonst Glas Korrosionsschutzmittel nicht die ganze Anlage bestreicht, vielmehr mehr oder weniger wirkungslos mit dem Dampfwasser in dc#ii Behälter E wieder abfließt.
Um die angestrebte Wirkung weitgehend sicherzustellen, daß nämlich bei Unterclruckbildung nur ein die Korrosion nicht förderndes Gas oder finit Korrosionsschutzmittel vermengte Luft in das Svsteni eingesaugt wird, ist es zweckmäßig, die Anzahl der mit der Außenluft in Verhinching stehenden Stellen, wie Ent- und Belüftung, sowie Danipfwasseraustrittstellen der ganzen Anlage, auf ein :Mindestmaß zu beschränken. Hierzu wird zunächst vorgeschlagen, das Dampfwasser aller Dampfverbraucher in einem mit nur einer Ausflußöffnung versehenen Dampfwassersammler bzw. möglichst vieler Dampfverbraucher in je einen derartigen Dampfwassersannnler zusammenzuleiten. Ini gezeichneten Beispiel mündet daher das Dampfwasser von drei verschiedenen Dampfverbrauchern, von denen nur der eine, nämlich C, dargestellt ist, über die Dampfwasserableiter Hi, H_ und H3 in den gemeinsamen Dampfwassersamniler .\", der nur die eine gemeinsame Ausflußöffnung I) besitzt. Aus dem gleichen Grunde ist es zweckmäßig, keine derartigen Dainpfwasserableiter zu verwenden, die nach außen führende Entlüftungsorgane besitzen, wie es beispielsweise vielfach bei Scliwimmeralileitern der Fall ist. Daher ist es für den vorliegenden Zweck vorteilhaft, beispielsweise Dainpfwasserableiter mit selbsttätig nicht bewegten Innenteilen, cl.li. mit selbsttätig nicht veränderlichem Aitslaßqtiersclinitt, zu verwenden. Dementsprechend sind in der Zeichnung die Dampfwasserableiter Hl, H._ und H., schematisch als Ableiter mit je drei hintereinandergeschalteten Düsen dargestellt. Es ist weiterhin von Wichtigkeit, daß in dem Svstenn unter Umständen entstehende Undichtigkeitsstellen, durch die Luft angesaugt werden könnte, rechtzeitig erkannt und schnell beseitigt werden können. Derartige Störungsquellen sind insbesondere Armaturen mit ihren vielen Flanschverbindungen und St,@pfbtichsen- 1:s ist daher vorgesehen, (laß möglichst 111e :\rinaturen, wie Absperrventile, Dampfwas,crableiter, deren Kontrollgeräte u. dgl. in einem Kontroilktand hzw. möglichst viele Armaturen in je einem Kontrollstand zusammengefaßt sind. Dementsprechend sind in der Zeichnung das in der Dampfzuleitunh A befindliche Absperrventil P, die drei Dampfwasserableiter Hi, H2 und H, sowie die dazugehörigen Kontrollgeräte 0, 0, und 03 über dem Dampfwassersaminler N zu einem Kontrollstand zti,;iriirnerigef<il3t, wodurch jederzeit finit einem Blick alle genannten Armaturen nicht nur auf Un-<liclitigkeiteti hin, sondern gleichzeitig auch auf ihre eigentliche richtige Funktion lein überprüft werden können.
Damit (las reit der Luft eingesaugte Korrosionsschutzmittel rniiglichst über (las ganze Svsteni verteilt wird, ist e# vorteilhaft, wenn in allen Anlageteilen im no@rrnaleli Betrieb lebhafte Dampf- und Wasser-,trümungen vorliegen. Dieses ist ohne besondere Vorkehrungen insbesondere in Wärrneaustauschern, abgesehen von dem ersten Teil der Heizflächen, kaum der lall. 1:s ist daher zweckmäßig, den oder die Wärineaustauscher C mit an und für sich bekannten Dampfumwälzeinrichtungen R auszurüsten, mit deren Hilfe der in die Heizschlange B einströmende Frischdampf aus (lern 1?lide der Heizschlange Dampf absaugt. der im Wasserabscheider S vom bereits gebildeten Dampfwasser getrennt wurde. Hierdurch wird gleichzeitig der bekannte Vorteil der besseren Ausnutzwig der Heizflächen der Wärmeaustauscher, der Verhinderung der Bildung von Luftnestern, der Beschleunigung von Fabrikationsprozessen und damit eine Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades erzielt.
Zur Verminderung von Korrosionsangriffen ist es weiter vorteilhaft, hinter den Dampfwasserableitern eine zu lebhafte Nachverdampfung mit darauffolgendeni Zusammenfall der Dampfblasen zu verhindern. Demeritsprechcnd kann vorgesehen werden, daß das noch nicht entspannte Dampfwasser in weiteren «'ä rrneaustau;chern, beispielsweise Vorwärmern, abgekühlt wird, wobei bekannte Vorrichtungen zum Ausnutzen des Wärmeinhaltes Vorn Dampfwasser vor dessen Entspannung Verwendung linden können. Inn gezeichneten Beispiel wird das Dampfwasser, nachdem e, im Wasserabscheider S vom Dampf getrennt wurde, durch (las Tauchrohr T einem Wärmeaustauscher C' zugeführt, in (lern beispielsweise (las im Wärmeaustauscher C zti kochende Gut vorgewärmt werden kann. Durch derartige :Maßnahmen wird nicht nur, wie gefordert, die Nachverdampfung weitgehend verhindert, sondern außerdem noch der bekannte Vorteil erzielt, (laß die iin noch nicht entspannten Dampfwasser enthaltene große Flüssigkeitswärine nutzbar verwertet wird.

Claims

PATEN TA\SPPI-CHE: i. Dampf- und Dampfwasser-Ableitungs-System, dadurch gekennzeichnet, daß an der bzw. den Austrittstellen des Dampfwassers aus dem Rohrleitungssystem und an anderen unter Umständen vorhandenen Verbindungsstellen mit dem Außenraum je ein Auslaßrückschlagorgan (F) angeordnet ist, (las bei Unterdruckbildung im System dieses von der Außenluft absperrt, während gleichzeitig sich ein oder mehrere Einlaßrückschlagorgane (J) öfftlen, durch die ein die Korrosion nicht förderndes Gas oder ein Gemisch aus Luft und einem Korrosionsschutzmittel einströmt, wobei diese Einlaß-Rückschlagorgane (J) mit den zur Absperrung der Außenluft dienenden Auslaßrückschlagorganen(F) je zu einer baulichen Einheit vereinigt sein können. z. System nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, (laß das bzw. die Auslaßrückschlagorhane (F) derart durch bekannte Mittel, wie Gewicht (G), Feder od. dgl., belastet sind, daß bei Anfallen von Dampfwasser ein derartiger Staudruck in der hinter dem bzw. den Dampfwasserableitern befindlichen Abflußleitung entsteht, daß diese voll mit Dampfwasser und gegebenenfalls durch Nachverdampfung entstehenden Dampf angefüllt ist. 3. Svstern nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Einlaßrückschlagorgan (J) ein Strahlgerät (L) zugeordnet ist, durch das bei Einströmen der Luft Korrosionsschutzmittel angesaugt und in fein verteiltem Zustande mit der Luft verwirbelt in das System gelangt. .l. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Korrosionsschutzmittel gleichzeitig ein Antinetzmittel angesaugt wird und mit der Luft in das System gelangt. . System nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Dampfwasser aller Dampfverbraucher in einen mit nur einer Austrittöffnung (D) versehenen Dampfwassersammler (1') bzw. dasjenige möglichst vieler Dampfverbraucher in je einen derartigen Danipfw@i"erammler mündet. 6. System nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Dampfwasserableiter finit selbsttätig nicht bewegten Innenteilen, d. li. init selbsttätig nicht veränderlichem Auslaßquerschnitt, verwendet sind. . System nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß möglichst alle Armaturen, wie Absperrventile, Dampfwasserableiter, deren Kontrollgeräte u. dgl., in einem Kontrollstand bzw. möglichst viele Armaturen in je einem Kontrollstand zusammengefaßt sind. S. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks möglichst gleichmäßiger Verteilung des Korrosionsschutzmittels und gegebenenfalls des Antinetzmittels über das ganze System der bzw. die Wärmeaustauscher mit Dampfumwälzeinrichtungen ausgerüstet sind. g. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das noch nicht entspannte Dampfwasser in weiteren Wärmeaustauschern (G'), beispielsweise Vorwärtnern, abgekühlt wird, wobei Vorrichtungen zum Ausnutzen de, Wärmeinhaltes von Dampfwasser vor dessen Entspannung Verwendung finden können.