DE898506C - Dampf- und Dampfwasser-Ableitungsanlage - Google Patents

Description

• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• Abb. 2 zeigt die Stellung I für den oben beschriebenen und in der schematischen Darstellung Abb. i gezeichneten Durchlaufweg des Hahnes.
• 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.
• 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.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Dampf- und Dampfwasser-Ableitungsanlage mit Auslaß- und Einlaßrückschlagvorrichtungen nach Patent 8471g6, dadurch gekennzeichnet, daß der oder den Einlaßrückschlagvorrichtungen (Ii) bekannte Einrichtungen (B) vorgeschaltet sind, in denen die bei Unterdruckbildung in der Anlage in diese einströmende Luft vom Sauerstoff befreit, d. h. der Sauerstoffanteil dieser Luft absorbiert wird.
2. 2. Anlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die der oder den Einlaßrückschlagvorrichtungen (K) vorgeschalteten Sauerstoffabsorptionseinrichtungen (B) feinverteiltes Eisen enthalten, beispielsweise Späne oder Eisenwolle aus unlegiertem Eisen oder aus einem legierten Stahl mit Legierungsbestandteilen, etwa Mangan, die die Sauerstoffaufnahme begünstigen.
3. 3. Anlage nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oder den das feinverteilte Eisen enthaltenden Sauerstoffabsorptionseinrichtungen (B) Wasservorlagen (M) vorgeschaltet sind, durch die die einströmende Luft in möglichst feinverteiltem Zustand hindurchperlt, um sich so mit Wasser zu sättigen.
4. 4. Anlage nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einströmende Luft, das Wasser in der Wasservorlage und/oder das feinverteilte Eisen durch das Dampfwasser oder durch aus diesem infolge von Nachverdampfung entstandenen Brüdendampf angewärmt werden.
5. 5. Anlage nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor die Wasservorlage (M) eine Kohlensäureabsorptionspatrone (H) mit (Kaliumhydroxydfüllung) geschaltet wird und außer der Kohlensäureabsorption, bedingt durch den chemischen Vorgang, eine Temperaturerhöhung der Luft erreicht wird.
6. 6. Anlage nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bekannte Vorrichtungen zum Spülen des feinverteilten Eisens, z. B. Mehrwegeabsperrvorrichtungen (L) derart angeordnet sind, daß das saubere Spülwasser bzw. das Dampfwasser den Wasservorrat der Wasservorlage ergänzen und das vom Rost verunreinigte Spülwasser nicht in die Anlage eindringt.
7. 7. Anlage nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die außerhalb der Anlage aufgestellten Geräte, wie Kohlensäureabsorptionspatrone (H), Wasservorlage (M) und Sauerstoffabsorptionseinrichtung (B), mit einem Überwachungsstand zusammengebaut sind, dessen Tragsäulen zur Aufnahme der Kohlensäureabsorptionspatrone (H) und der Wasservorlage (IN) dienen, und daß ein Teil des Dampfwassersammlers (A) als Einrichtung zum Absorbieren des Sauerstoffes Verwendung finden kann.