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Vorrichtuny zur Speisewasservorwärmung und -speicherung mit doppelter
Entgasung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Speisewasservorwärmung und
-speicherung mit doppelter Entgasung mittels Dampfes durch Umführen des unter Wassersäulendruck
stehenden entgasten Wassers von einem Behälterteil in einen anderen, deren Dampfräume
miteinander in Verbindung stehen.
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Bei einer bekannten Vorrichtung wird das in einem Speicher gesammelte
einmal entgaste Wasser durch eine Umwälzpumpe dem unteren Teil des Speichers entnommen
und dem oberen Teil desdesselben nach Vermischung mit Dampf wieder zugeführt.
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Bei einer anderen, nicht als Speicher ausgebildeteil bekannten Vorrichtung
wird Wasser von einem Behälterteil einem anderen durch Gefälle zugeführt und Dampf
in die Behälterteile eingeführt. In einer solchen Vorrichtung findet jedoch keine
für die Restentgasung besonders wichtige innige Vermischung von wasser und Dampf
statt, weil der Dampf in die Behälterteile selbst eingeführt wird. also einen großen
Querschnitt durchströmt.
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Eine innige Vermischung von Wasser und Dampf sowie die Einsparung
der Umwälzpumpe und deren Kraftbedarfs bei einer Vorrichtung mit doppelter Entgasung
bilden die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe.
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Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der Dampf durch die die beiden
Behälterteile verbindenden Teile, die einen geringeren Querschnitt auf-
weisen
als die Behälterteile, beispielsweise in die Umlaufleitung mittels einer in dieser
angeordneten Dampfstrahlpumpe, geblasen wird. Es wird also zum Umpumpen der vorentgasten
Flüssigkeit keine zusätzliche Kraft für eine Förderpumpe, sondern der Druck des
zuströmenden Heizdampfes benutzt, der nicht nur die Förderung, sondern auch die
Anwärmung der vorentgasten Flüssigkelt bewirkt.
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Der Einbau einer als Förderorgan für das Speisewasser dienenden Dampfstrahlpumpe
in die einen Speisewasserbehälter mit einer Enthärtungsvorrichtung verbindende Leitung
ist an sich bekannt.
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Dort dient jedoch diese Art der Einführung von Dampf neben der Wasserförderung
dem Aufwirbeln einer Quarzschicht, durch deren scharfkantige, in der Schwebe gehaltene
Teile das Abspalten von Kohlensäure und Luft beschleunigt werden soll.
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Die Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß statt eines
im Dampfraum gelegenen, gegen Neigung empfindlichen zweiten Mischeinsatzes eine
im Steigweg des Wassers angeordnete Verteilereinrichtung zum innigen Mischen des
umgeführten Wassers mit dem Dampf vorgesehen wird und daß die Wassersäule des mit
dem Dampf gemischten, mindestens schon einmal entgasten Wassers höher ist als die
Wassersäule des ersten Behälterteils und ein Überlauf vom zweiten zum ersten Behälterteil
vorgesehen ist. Dadurch wird die mittels des Dampfstrahlgebläses umgewälzte Flüssigkeit
dem durch die Wassersäule vermehrten Druck entsprechend über die im Wasserspiegel
herrschende Sattdampftemperatur vorgewärmt, so daß sie bei ihrem Weg von der Verteilereinrichtung
hinauf zum Spiegel sich entspannt und sich hierbei auf Sattdampftemperatur durch
Dampfabgabe abkühlt, wodurch die Absonderung aller etwa noch eingeschlossenen Gasreste
bewirkt wird.
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Wenn die Vorrichtung für Entgasung unter atmosphärischem Druck eingerichtet
ist, bei der das Dampfstrahlgebläse mittels eines Temperaturreglers mit zwei Fühlorganen
geregelt wird, dann erfolgt die Ausbildung der Vorrichtung zweckmäßig in der Weise,
daß die Fühlorgane in einem mit dem zweiten Behälterteil kommunizierenden dritten
Behälterteil, in den das einmal entgaste Wasser einfließt, angeordnet sind, und
zwar ein Fühlorgan hinter dem Einlauf des einmal entgasten Wassers und ein Fühlorgan
vor der Verbindung mit dem zweiten Behälterteil.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise
in zwei Ausführungsformen dargestellt.
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Bei der Ausführungsform gemäß Abb. I gelangt die zu entgasende Flüssigkeit
durch die Leitung 1 über einen Brüdenkühler 2 in den Rieselentgaser 4, in dem sie
durch einen geeigneten Einsatz 5 (Spritzblech, Raschigringe od. dgl.) feinst verteilt
und mit dem hier befindlichen Dampf in derart innige Berührung gebracht wird, daß
sie sich auf volle oder nahezu volle Siedetemperatur aufwärmt. Hierbei gibt die
Flüssigkeit den Hauptteil ihres Gasgehalts an den Heizdampf ab. Die Gase entweichen
gemeinsam mit geringen Brüdenmengen über das Drosselorgan 3 in den Vorwärmer 2,
von wo die Gase durch das Dunstrohr 6 abziehen, während die Brüdendämpfe als Kondensat
durch die Leitung 7 abfließen.
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Die von dem Einsatz 5 ablaufende Flüssigkeit fällt durch den Raum
8 rasch nach unten, wo sich alle gegebenenfalls ausgeschiedenen Härtebildner absetzen
und von Zeit zu Zeit auf das Abschlämmorgan und die Leitung g abgelassen werden
können.
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Durch die Leitung 10 erfolgt die Einführung des Heizdampfes gemeinsam
mit der aus dem Speicher umgewälzten Flüssigkeitsmenge, und schließlich findet im
Behälterteil 11 die Vermischung mit der im Einsatz 5 vorentgasten und aus dem Raum
8 zulaufenden Flüssigkeit statt, wobei durch die vorgesehene Verteilereinrichtung
I2, beispielsweise durch fein gelochte Bleche, Raschigringe od. dgl., die gleichzeitig
auch als auswaschbare Filter ausgebildet werden können, eine abermalige feine Verteilung,
Mischung und Berührung des Heizdampfes mit der Flüssigkeit eintritt, so daß das
auf diese Weise nochmals gut aufgekochte und entsprechend der darüber befindlichen
Flüssigkeitssäule über die Sattdampftemperatur hinaus angewärmte Wasser im Behälterteil
ii hochsteigt, sich hierbei entspannt, von den frei werdenden Resten trennt und
über eine Schale oder Rieselvorrichtung I3 in den Behälterteil 14 gelangt und so
restlos entgast nach unten und durch die Leitung 15 der Speisepumpe je nach Bedarf
zufließt, während die überflüssige, gut entgaste Flüssigkeit in den Behälterteil
I6 gelangt und dort gespeichert wird.
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Durch eine Leitvorrichtung I7 wird erreicht, daß vom Behälterteil
I6 nach dem Behälterteil 14 kein Wasser zurückströmt, so daß von der Speisepumpe
bei I5 nur unmittelbar vorher im Raum II gut entgaste Flüssigkeit abgenommen wird.
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Die Leitungen Is sorgen für den Druckausgleich mit dem Rieselentgaser
4 und für den Abzug des freien Dampfes zur Vorwärmung des im Rieselentgaser 4 zulaufenden
nicht entgasten Wassers.
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Der bei 19 angedeutete Wasserstand des Behälterteils I6 kann zwischen
der höchsten und der tiefsten Lage schwanken, ohne daß die Funktion des vorgeschriebenen
Entgasungsvorganges geändert wird. Die Versorgung der bei 15 absaugenden Speisepumpe
ist unabhängig von der Förder-und Umwälzvorrichtung, die lediglich zur Nachentgasung
des Speicherinhalts dient.
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Der erforderliche Heizdampf wird durch die Leitung 20 über einen
Druckregler 21 zugeführt, der im Rieselentgaser 4 und somit in der ganzen Vorrichtung
für einen stets gleichbleibenden ueberdruck sorgt, da er seinen Impuls durch die
Leitung 22 erhält und demnach die Heizdampfzufuhr der jeweiligen Speisewasserentuahme
hei 15, der Flüssigkeitszufuhr bei I und den eintretenden Abkühlverlusten selbsttätig
anpaßt.
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Je nach der erforderlichen Heizdampfmenge wird durch dasDampfstrahlgebläse23
durch dieAnschlußsaugleitung24 eine mehr oder weniger große Menge der bereits entgasten
und im Behälterteil I6 gespeicherten Flüssigkeit durch die Leitung 10
in
die Verteilereinrichtung 12 und den Behälterteil 11 zurückgefördert und dort wirksam
nachentgast. Mittels der Leitung 25 kann ein Teil des umgewälzten Wassers auch über
den Rieselentgaser 4 gefördert werden, wenn es nicht vorgezogen wird, die Umwälzung
über diese Leitung mittels eines besollderen Dampfstrahlgebläses oder einer elektrisehen
Pumpe vorzunehmen.
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Wenn die Verteilereinrichtung 12 als auswaschbares Filter für das
nachentgaste Wasser ausgebildet wird. konnen etwa noch anfallende Schlammteile zurückgehalten
und durch die Leitungen 9 und 29 abgelassen werden.
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Besonders einfacll gestaltet sich die N7orrichtung, wenn mit Rückseicht
auf einen vorhandenen Rauchgasvorwärmer eine möglichst niedrige Temperatur der entgasten
Flüssigkeit verlangt wird. beispielsweise 100 bis 1010 C. In solchen Fällen kann
man, wie in Abb. 2 dargestellt ist, auf den Brüdenkühler 2 verzichten. ohne Cherdrucl;
arbeiten und den Rieselentgaser 4 so ausbilden, daß er die Funktioll des Brüdenkühlers
2 mit übernimmt. Außerdem kann man dann noch für die Steuerung der Heizdampfzufuhr
an Stelle eines Druckreglers elnell Temperaturregler26 mit zwei Fühlorganen 27,
28 in an sich bekannter Weise vorsehen. Wenn die Flüssigkeitssäule TI im Eehälterteil
II entsprechend hoch gewählt wird, erhält man eine intensive Nachentgasung. weil
die Anwärmung der Flüssigkeit üher die Sattdampftemperatur im Spiegel mit zunehmender
Höhe der Flüssigkeitssäule If steigt wodurch auch die Entspannung und Nachentgasung
stärker wird.
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Die dauernde Umwälzung und Nachentgasung sowie das intensive dauernde
Aufkochen der Flüssigkeit schalten zwar durch gegebenenfalls unregelmäßige Dampfzufuhr
hervorgerufene Schwankungen in der Anwärmung und Entgasung schon von v vornherein
aus: zusätzlich kann aber ein Temperaturregler in der Weise eingebaut sein. daß
die Fühlorgane 27. 28 in dem mit dem zweiten Eetältereil 11 kommunizierenden dritten
Behälterteils, in den das einmal entgaste Wasser einfließt, angeordnet sind, und
zwar ein Fühlorgan 28 hinter dem Einlauf des einmal entgasten Wassers und ein Fühlorgan
27 vor der Verbindung mit dem zweiten Behälterteil 11. Dadurch wird erreicht, daß
die Hiezdampfzufuhr immer auf den Mittelwert der beiden Meßpunkte einreguliert wird,
wodurch sich eill sehr rasches und sicheres Arbeiten des Temperaturreglers ergibt.
Regelungenaugkeiten, die bei Temperaturreglern mit nur einem Fühlorgan vor kommen,
werden ausgeschaltet. Es kami praktisch weder ein Absinken der Temperatur unter
den Sollwert noch ein Überregeln vorkommen.
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Die Vorrichtung Iiann nicht nur für Wasser, sondern auch für andere
siedefähige Flüssigkeiten verwendet werden.