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Dampf- und Dampfwasser-Ableitungsanlage Im Dampfraum von dampfbeheizten
Wärmeaustauschern entsteht bei plötzlichem Wärmeentzug bzw. beim Abstellen der Anlagen
ein Unterdruck, welcher bewirkt, daß Luft in die Anlagen eingesaugt wird. Damit
gelangt aber auch Sauerstoff mit in die Anlagen hinein, wodurch sehr schädliche
Korrosionen entstehen können. Um diese Korrosionen zu verhindern, bedient man sich
einer Reihe bekannter und in dem Patent 847 196 bereits angedeuteter Hilfsmittel.
Das Hauptpatent betrifft eine Dampf- und Dampfwasser-Ableitungsanlage und hat zum
Gegenstand, daß an der bzw. den Austrittsstellen des Dampfwassers aus der Rohrleitungsanlage
und an anderen unter Umständen vorhandenen Verbindungsstellen mit dem Außenraum
je eine Auslaßrückschlagvorrichtung angeordnet ist, die bei Unterdruckbildung in
der Anlage diese von der Außenluft absperrt, während gleichzeitig sich eine oder
mehrere Einlaßrückschlagvorrichtungen öffnen, durch die ein die Korrosion nicht
förderndes Gas oder ein Gemisch aus Luft und einem Korrosionsschutzmittel einströmt,
wobei diese Einlaßvorrichtungen mit den zur Absperrung der Außenluft dienenden Auslaßrückschlagvorrichtungen
je zu einer baulichen Einheit vereinigt sein können.
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Gegenstand der Erfindung ist die Möglichkeit, der bzw. den Einlaßrückschlagvorrichtungen,
durch welche bei entstehendem Unterdruck Luft oder Gas in die Anlage eintreten kann,
bekannte Einrichtungen zum Absorbieren des Sauerstoffes aus der Luft vorzuschalten,
um somit den schädlichen Sauerstoff
von vornherein den dem Korrosionsangriff
ausgesetzten Räumen fernzuhalten. Die Absorption des Sauerstoffes kann in einfacher,
bekannter Weise vor sich gehen. Die Luft strömt vor Eintritt in die Anlage durch
eine Wasservorlage und wird hier vollkommen mit Wasser gesättigt. Diese feuchte
Luft strömt weiter in ein mit feinsten Eisenspänen bzw. Eisenwolle gefülltes Gefäß.
Hier verbindet sich der Sauerstoff der Luft (annäh. 2i °/o) mit dem Eisen zu Eisenhydroxyd
Fe(OH)3 (Rost). Die Eisenwolle kann aus reinem Eisen, aber auch aus einer, die Affinität
zu Sauerstoff begünstigenden Legierung Eisen-Mangan bestehen. Um den chemischen
Vorgang weitgehend zu unterstützen und zu beschleunigen, wird die gesamte Absorptionsanlage
durch heißes Kondensat oder Brüdendampf beheizt. In die Anlage gelangen jetzt nur
noch die Restgase der Luft, etwa 78 °/o Stickstoff und etwa i °/o Edelgase, die
keinerlei schädigende Wirkung mehr auf den Baustoff ausüben können. Geringe Mengen
von Kohlensäure C02 (etwa 0,03 °/o) können durch eine vor diese Anlage geschaltete,
bekannte Patrone mit Kaliumhydroxydfüllung (K O H) absorbiert werden. Bedingt durch
diesen chemischen Vorgang nimmt die Luft höhere Temperaturen an. Es kann sich dadurch
die Vorwärmung der Luft durch Dampfwasser oder Brüdendampf erübrigen. Der sich im
Sauerstoffabsorptionsgefäß bildende Rost muß, um die Eisenspäne wieder zu aktivieren,
von Zeit zu Zeit ausgewaschen und die Wasservorlage aufgefüllt werden. Dieses kann
durch ein besonderes Mehrwegeumschaltventil bzw. -hahn mit Dampfwasser vorgenommen
werden.
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Ergänzend hierzu ist noch vorgesehen, die Absorptionsanlage mit dem
Überwachungsstand der Dampf- und Dampfwasser-Ableitungsanlage gemäß dem Hauptpatent
in einer baulichen Einheit zu vereinigen. Hierfür ist das Absorptionsgefäß im Innern
des dort beschriebenen Dampfwassersammlers angebracht und so stets beheizt. Die
Säulen, die den Überwachungsstand tragen, können zur Aufnahme der Wasservorlage,
der Kaliumhydroxydpatrone und des Reinigungsfilters dienen. Damit kommen sonst zusätzlich
benötigte Räume in Fortfall, und untergeordnete Bauteile der Anlage können zu Hauptaufgaben
herangezogen werden.
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In Abb. i ist die oben beschriebene Anlage schematisch dargestellt.
Hierin ist A der Dampfwassersammler des im Patent 847 196 beschriebenen Überwachungsstandes
der Dampf- und Dampfwasser-Ableitungsanlage, in welchem das Sauerstoffabsorptionsgefäß
B mit der Eisenspänefüllung C untergebracht ist. Zwecks Erreichen eines möglichst
langen Weges sind hierin eine Reihe von Leitblechen D angebracht. Das Dampfwasser
fließt durch den Dampfwassersammler A über die gewicht- oder federbelastete Auslaßrückschlagvorrichtung
E in den Dampfwassersammelbehälter F. Entsteht nun in der Dampfwasser-Ableitungsanlage
durch plötzlichen Wärmeentzug ein Unterdruck, so wird Luft über folgenden Weg angesaugt:
Die Luft tritt ein über einen Reinigungsfilter G, durchströmt die mit Kaliumhydroxyd
(K OH) gefüllte Patrone H, worin sie von Kohlensäure (CO.)
gereinigt
und, durch den chemischen Vorgang bedingt, angewärmt wird. Reinigungsfilter G und
Kaliumhydroxydpatrone H sind in der dargestellten Anlage in einer den Dampfwassersammler
tragenden Säule untergebracht. Von hier strömt sie durch die Einlaßrückschlagklappe
1i über den Anschluß a des Mehrwegehahnes L durch diesen und über
b in die zweite, als Wasservorlage M dienende Tragsäule. Bedingt durch Siebe
N oder ähnliche Vorrichtungen perlt die Luft in kleinen Bläschen durch das Wasser
und sättigt sich so vollkommen mit Feuchtigkeit. Nach Austritt aus der Wasservorlage
M strömt die wassergesättigte Luft nach der in Abb. i gezeichneten Stellung des
Mehrwegehahnes L über den Weg c-d in das Absorptionsgefäß B, in welchem sich
der Sauerstoff (O) mit dem in der Luft enthaltenen Wasser (H20) und mit dem Eisen
(Fe) der Eisenspäne zu Eisenhydroxy d (Fe (0H)3, Rost) verbindet. Nur die Restgase,
in der Hauptsache Stickstoff (N) und Spuren von Edelgasen, gelangen nun über den
Austrittsstutzen 0 des Absorptionsgefäßes B in den Dampfwassersammler.4 und damit
in die gesamte Anlage.
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Zum Spülen und Auswaschen des Rostschlammes aus dem Absorptionsgefäß
B benutzt man das unter Druck stehende Dampfwasser unter Zuhilfenahme des bereits
erwähnten Mehrwegehahns L. In den Abb. 2 bis 4 ist der Hahn in seinen drei verschiedenen
Stellungen dargestellt, und zwar jeweils in einem durch die Kanäle c und d und (darunter)
in einem durch die Kanäle a und b gelegten Horizontalschnitt.
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Abb. 2 zeigt die Stellung I für den oben beschriebenen und in der
schematischen Darstellung Abb. i gezeichneten Durchlaufweg des Hahnes.
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Abb. 3 zeigt die Stellung II (um 45° nach rechts in Pfeilrichtung
gedreht) für den umgekehrten Weg zum Auswaschen und damit Aktivieren der Eisenspäne.
Das, bedingt durch die belastete Rückschlagvorrichtung E, unter Druck stehende Dampfwasser
strömt durch den Austrittstutzen 0 des Absorptionsgefäßes B in umgekehrter Richtung
wie vorher beschrieben durch dieses. Dabei wird der Rostschlamm mitgenommen und
fließt über den Weg d-c des um 45° rechts herum gedrehten Mehrwegehahnes (obere
Schnittzeichnung) in eine Abwasserleitung P. Um die Beendigung des Spülvorganges
erkennen zu können, wird in die Spülleitung ein Schauglas Q eingebaut. Wasservorlage
und Kaliumhydroxydpatrone sind, wie aus dem Schema der Schaltstellung II ersichtlich
ist, vom oberen Vorgang getrennt.
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Zum Füllen der Wasservorlage wird der Hahn um weitere 45° nach rechts
in die Stellung III (Abb. 4) gedreht. In dieser Stellung des Mehrwegehahnes L ist
die Wasservorlage M von der Kaliumhydroxydpatrone H getrennt und über den im unteren
Schnitt der Abb. 4 dargestellten Weg b- f mit der freien Atmosphäre
verbunden. Das nach Säuberung der Eisenspäne durch diese fließende Dampfwasser strömt
dann über den Weg d-c (s. obere Schnittzeichnung der Abb. 4) in die Wasservorlage,
in welcher der Druckausgleich beim Füllen letzterer über den Weg b- f des
Mehrwegehahnes L stattfindet. Die Beendigung des Füllvorganges wird auch
hier durch ein Schauglas R beobachtet und danach der Hahn I_ in
seine
ursprüngliche Lage um zweimal 45° nach links zurückgedreht.