DE937010C

DE937010C - Process for preventing rusting in hot water heating systems

Info

Publication number: DE937010C
Application number: DEM6161D
Authority: DE
Inventors: Richard Daniel; Georg Nistler
Original assignee: PHILIPP MUELLER NACHF EUGEN BU
Current assignee: PHILIPP MUELLER NACHF EUGEN BU
Priority date: 1942-04-03
Filing date: 1942-04-03
Publication date: 1955-12-29

Description

Verfahren zum Verhindern von Anrostungen in Heißwasser-Heizungsanlagen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhindern von Anröstungen in Heißwasser-Heizungsanlagen mit von einem Dampferzeuger beheiztem Heißwassererzeuger und -speicher.Process for preventing rusting in hot water heating systems The invention relates to a method for preventing roasting in hot water heating systems with hot water generator and storage tank heated by a steam generator.

Es ist bekannt, das in dem Heißwassererzeuger anfallende niedergeschlagene Überschußdampfwasser über eine Rückführleitung mit selbsttätiger Regelung dem Dampferzeuger zuzuführen. Durch diesen dadurch entstehenden Kreislauf zwischen dem Dampferzeuger und dem Heißwassererzeuger und damit zwischen dem Dampferzeuger und dem Umlaufwasser entsteht ein ständiger Übergang der Chemikalien aus dem Umlaufwasser in den Dampferzeuger. Um trotzdem einen genügenden Chemikalienüberschuß im Umlaufwasser zu erreichen, ist es bereits bekannt, einen Teilstrom des Kesselwassers aus dem Dampferzeuger durch eine Verbindung zwischen dem Dampferzeuger und dem Heißwassererzeuger diesem zuzuführen.It is known that deposited in the hot water generator Excess steam water via a return line with automatic control to the steam generator to feed. Through this resulting cycle between the steam generator and the hot water generator and thus between the steam generator and the circulating water there is a constant transfer of chemicals from the circulating water to the steam generator. In order to still achieve a sufficient excess of chemicals in the circulating water, it is already known, a partial flow of the boiler water from the steam generator through a connection between the steam generator and the hot water generator to feed.

Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß die Einführung von Kesselwasser in den Umlauf des Heißwassers nicht ausreicht, um Anfressungen der Rohrleitungen zu verhindern. Die Hauptursache für die Anfressungen stellen die im Umlaufwasser enthaltenen aggressiven, Gase dar.However, experience has shown that the introduction of boiler water in the circulation of the hot water is not sufficient to corrode the pipelines to prevent. The main cause of the corrugations are those in the circulating water contained aggressive gases.

Gemäß der Erfindung ist daher vorgesehen, daß die in der Heizungsanlage ausgeschiedenen Gase durch eine oben in den Heißwassererzeuger mündende Leitung vom Heißwassererzeuger dauernd in einen Entgaser, in einen Speisewasserbehälter oder in eine Zusatzwasser-Enthärtungsanlage abgeführt und unschädlich gemacht werden und daß ein Teilstrom des Speisewassers durch eine Leitung zur Förderung von Kesselwasser über eine Pumpe und unter solchem Zusatz von chemischen Schutzsalzen dem Heißwassererzeuger zugeführt wird, daß im Dampferzeuger erhöhte Entsalzungsverluste nicht eintreten können. Durch die mit der chemischen Behandlung zusammenwirkende Entgasung des Umlaufwassers wird ein wirksamer Schutz der Heißwasserversorgungseinrichtung erreicht. Bei voller Ausnutzung der zugegebenen Chemikalien treten dabei die geringsten Entsalzungsverluste auf.According to the invention it is therefore provided that in the heating system Separated gases through a top into the hot water generator opening Line from the hot water generator continuously into a degasser, into a feed water tank or discharged into an additional water softening system and rendered harmless and that a partial flow of the feed water through a line for the promotion of boiler water via a pump and with such addition of chemical protective salts to the hot water generator is supplied so that increased desalination losses do not occur in the steam generator can. Through the degassing of the circulating water, which works together with the chemical treatment an effective protection of the hot water supply system is achieved. At full If the added chemicals are used, the lowest desalination losses occur on.

In besonderer Ausbildung des Verfahrens nach der Erfindung wird ein Teil oder das gesamte Überschußwasser der Heizungsanlage durch eine Leitung unmittelbar oder durch eine Fördereinrichtung über eine Nachentgasungsvorrichtung bekannter Art wieder in den Dampferzeuger so eingeführt, daß die Gase sofort mit dem Dampf durch eine Leitung abziehen und durch eine Leitung aus der Heizungsanlage abgeführt werden.In a special embodiment of the method according to the invention, a Part or all of the excess water in the heating system through a pipe directly or by a conveyor via a post-degassing device known Kind of reintroduced into the steam generator so that the gases immediately go with the steam pull it off through a line and discharge it from the heating system will.

Es kann in der Anlage auch eine zweite Überschußwasserableitung mit selbsttätigem Temperaturregler in Verbindung mit einem Entspanner so eingebaut sein, daß eine Nachentgasung bei starker Abkühlung des Umlaufwassers im Entgaser und bei geringer Abkühlung eine Entgasung im Entspanner bewirkt wird, bevor das Überschußumlaufwasser wieder in den Dampferzeuger zurückgelangt.A second excess water drain can also be installed in the system automatic temperature controller in connection with an expansion valve must be installed in such a way that that a post-degassing with strong cooling of the circulating water in the degasser and at slight cooling, degassing in the flash is effected before the excess circulating water returned to the steam generator.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Heißwasser-Heizungsanlage mit einer Schutzvorrichtung schematisch dargestellt.In the drawing is an embodiment of a hot water heating system shown schematically with a protective device.

Die Heißwasser-Heizungsanlage besteht aus einem Dampferzeuger r, einem Heißwassererzeuger 2 mit anschließendem Heißwasserspeicher 3 sowie aus einer Umwälzpumpe 4, welche das Heißwasser durch die Heizkörper 5 fördert und nach der Abkühlung wieder in den Heißwassererzeuger 2 zurückdrückt.The hot water heating system consists of a steam generator r, a Hot water generator 2 with subsequent hot water storage tank 3 and from a circulation pump 4, which promotes the hot water through the heating element 5 and again after cooling pushes back into the hot water generator 2.

Das Heißwasser wird in solchen Umlaufheizungsanlagen in der Regel durch entsprechende Mischung des Kaltwassers mit dem aus dem Dampferzeuger i durch die Leitung 6 entnommenen Dampf erzeugt, indem das Kaltwasser entweder über eine im Dampfpolster liegende Rieselkaskade geleitet und dadurch auf Sattdampftemperatür angewärmt oder indem der Heizdampf durch Düsen usw. unmittelbar in den Heißwasserspeicher 3 eingeführt und dort mit dem Wasser gemischt wird. Die Dampfzufuhr zum Heißwassererzeuger 2 oder zum Heißwasserspeicher 3 erfolgt in Abhängigkeit von der jeweils stattfindenden Abkühlung des Umlaufwassers, gesteuert durch einen selbsttätigen Temperatur- oder Druckregler, gegebenenfalls auch dadurch, daß der Heißwassererzeuger unmittelbar mit dem Dampfraum des Dampferzeugers r verbunden ist, wenn die Heizungsanlage den gleichen Betriebsdruck besitzt wie der Dampferzeuger. . Die im Heißwassererzeuger 2 oder im Heißwasserspeicher 3 benötigte Dampfmenge ist demnach unmittelbar abhängig vom Wärmeverlust des Umlaufwassers und fällt infolge. unmittelbarer Mischung des abgekühlten Wassers aus dem Dampf im Heißwasserspeicher 3 eine mehr oder weniger große Menge von Dampfkondensat an, welches als Überschußwasser von dort durch eine schwimmer-oder sonstwie gesteuerte Vorrichtung zum Speisewasserbehälter 9 oder unmittelbar in den Dampferzeuger i abgeführt werden muß. Die Abführung des Überschußwassers unmittelbar in den Speisewasserbehälter 9 ergab beträchtliche Schwierigkeiten, weil die Überschußwassermenge starken Schwankungen unterliegt, noch mehr aber, weil sie mit sehr stark wechselnden Temperaturen zwischen etwa 6o bis 16o° C und mehr anfällt. Bei niedrigen Überschußwasser-Temperaturen gelangten die Gase wieder in den Dampferzeuger, was nicht erwünscht ist. Bei höheren Überschußwasser-Temperaturen entstanden große Wärmeverluste durch Schwadenbildung, die aus wirtschaftlichen Gründen bei Speisewasser-Temperaturen über iio° C mit Rücksicht auf fast immer bei den Dampferzeugern vorhandene Rauchgasvorwärmer ebenfalls nicht erwünscht sind.. Durch das Überschußwasser tritt eine dauernde Verdünnung des Kreislaufwassers ein, das schon nach einiger Betriebszeit vorwiegend aus Dampfkondensat bestehen wird, welches an und für sich schon besonders stark aggressiv ist und dessen angreifende Wirkung noch dadurch erhöht wird, daß das Umlaufwasser in der Heizungsanlage 5 immer wieder Gelegenheit hat, angreifende Gase zusätzlich aufzunehmen. Außerdem wird der zur Verfügung stehende Heizdampf nie vollkommen gasfrei sein, auch wenn das für den Dampferzeuger benötigte Speisewasser vorher entgast wird. (Sodaspaltung im Dampferzeuger, Unmöglichkeit einer rooo/oigen Entgasung usw.). Auch dadurch wird die angreifende Wirkung des Umlaufwassers noch erhöht.The hot water is usually used in such circulation heating systems by appropriately mixing the cold water with that from the steam generator i the line 6 generated steam extracted by the cold water either via a The trickle cascade lying in the steam cushion is directed and thus at saturated steam temperature heated or by the heating steam through nozzles etc. directly into the hot water storage tank 3 is introduced and mixed there with the water. The steam supply to the hot water generator 2 or to the hot water tank 3 takes place depending on the one taking place Cooling of the circulating water, controlled by an automatic temperature or Pressure regulator, if necessary also by the fact that the hot water generator directly is connected to the steam room of the steam generator r if the heating system has the has the same operating pressure as the steam generator. . The one in the hot water generator 2 or the amount of steam required in the hot water tank 3 is therefore directly dependent from the heat loss of the circulating water and falls as a result. immediate mix of cooled water from the steam in the hot water tank 3 a more or less large amount of steam condensate, which as excess water from there through a float or otherwise controlled device for feed water tank 9 or directly must be discharged into the steam generator i. The discharge of the excess water immediately in the feed water tank 9 resulted in considerable difficulties because the amount of excess water is subject to strong fluctuations, but even more because it with very strongly changing temperatures between about 6o to 16o ° C and more. At low excess water temperatures, the gases returned to the steam generator, what is not wanted. At higher excess water temperatures large Heat loss due to the formation of steam, which for economic reasons occurs at feed water temperatures over iio ° C with regard to the flue gas preheaters that are almost always present in the steam generators are also not desired .. The excess water causes permanent dilution of the circulating water, which after some operating time mainly consists of steam condensate will exist, which in and of itself is particularly strongly aggressive and that attacking effect is increased by the fact that the circulating water in the heating system 5 always has the opportunity to additionally absorb attacking gases. aside from that the available heating steam will never be completely gas-free, even if the feed water required for the steam generator is degassed beforehand. (Soda splitting in the steam generator, impossibility of rooo / oigen degassing, etc.). This also becomes the attacking effect of the circulating water is increased.

Bei einer Heißwasser-Heizungsanlage mit geschlossenem Umlauf können Anfressungen insbesondere durch Gas sehr leicht eintreten, wenn nicht eine entsprechende Schaltung mit besonderen Schutzmaßnahmen gewählt wird.In the case of a hot water heating system with a closed circuit, Cracking occurs very easily, especially through gas, if not a corresponding one Circuit with special protective measures is selected.

Ein Chemikalienzusatz durch die Dosierung io brachte keine wirksame, vor allem aber keine dauernde Abhilfe, weil die periodisch oder laufend zugegebenen Chemikalien mit dem Überschußwasser schon nach kurzer Zeit in den Dampferzeuger i gelangten und sich dort durch rasches Ansteigen der Kesselwasserdichte unangenehm bemerkbar machten, so daß man den Dampferzeuger r zusätzlich und stark entsalzen mußte, was erhöhte Wasser- und Wärmeverluste mit sich brachte.Adding chemicals through the dosage io did not bring any effective, Above all, however, no permanent remedy, because the periodically or continuously admitted Chemicals with the excess water in the steam generator after a short time i got there and became uncomfortable there due to the rapid increase in the density of the boiler water made noticeable, so that the steam generator r additionally and strongly desalinated had to, which resulted in increased water and heat losses.

Das Verfahren nach der Erfindung bietet nachstehenden Schutz für die gesamte Heizungsanlage. Durch die Schwadenabzugsleitung 7, welche vom Heißwassererzeuger 2 odervomHeißwasserspeicher 3 zum Speisewasserentgaser 8 oder zum Zusatz-Wasserreiniger bzw. Speisewasserbehälter g geführt wird, werden laufend Gase aus dem Umlaufwasser bei völliger Ausnutzung der Wärme abgeführt. Eine wesentliche Herabminderung des Gasgehaltes im Heißwassererzeuger 2 oder im Heißwasserspeicher 3 erfolgt in der Regel nahezu auf Sattdampf temperatur.The method of the invention provides the following protection for entire heating system. Through the vapor discharge line 7, which from the hot water generator 2 or from the hot water storage tank 3 to the feed water degasser 8 or to the additional water purifier or feed water tank g, gases are continuously removed from the circulating water at full utilization of the heat dissipated. A significant reduction in the gas content in the hot water generator 2 or in the hot water storage tank 3 takes place almost as a rule at saturated steam temperature.

Durch den Chemikalienzusatz zum Kesselspeisewasser bei 15 kann eine zusätzliche Schutzwirkung in der ganzen Heißwasserversorgungsanlage erreicht werden, so daß auch das Umlaufwasser gegen nachträgliche Gasaufnahme in der Heizungsanlage 5 geschützt ist.By adding chemicals to the boiler feed water at 15, a additional protective effect can be achieved in the entire hot water supply system, so that the circulating water against subsequent gas intake in the heating system 5 is protected.

Durch Einführung eines Speisewasser- oder Kesselwasserteilstromes durch die Leitung i i bzw. iia in den Heißwassererzeuger 2 oder Heißwasserspeicher 3 wird ein ständiger Kreislauf zwischen dem Dampferzeuger i und dem Heißwassererzeuger 2 bzw. dem Heißwasserspeicher 3 herbeigeführt, durch welchen ein genügend alkalisches Umlaufwasser auch ohne die Chemikalienzusatzvorrichtung io erreicht wird, da man durch die Leitungen i i bzw. i ia die Chemikalienzugabe erreicht, ohne daß der Salzgehalt im Dampferzeuger i über das zulässige Maß zusätzlich ansteigen kann, so daß die Entsalzungsverluste beim Dampferzeuger i in den üblichen Grenzen gehalten werden können.By introducing a feed water or boiler water partial flow through the line i i or iia into the hot water generator 2 or hot water storage tank 3 is a constant cycle between the steam generator i and the hot water generator 2 or the hot water tank 3 brought about, through which a sufficiently alkaline Circulating water is achieved even without the chemical addition device, since one the addition of chemicals is achieved through lines i i and i ia without affecting the salt content in the steam generator i can also rise above the permissible level, so that the Desalination losses in the steam generator i are kept within the usual limits can.

Durch die schwimmer- oder sonstwie gesteuerte Überschußwasserableitung 14 kann ein Teil oder das gesamte Überschußwasser entweder durch die Leitung 14a unmittelbar oder durch eine Fördervorrichtung zum Dampferzeuger i oder durch die Leitung 14b zum Speicher 9 abgeführt werden.By float or otherwise controlled excess water drainage 14, some or all of the excess water can either pass through line 14a directly or through a conveyor to the steam generator i or through the Line 14b are discharged to memory 9.

Durch den Einbau eines Nachentgasers 14c bekannter Ausführung in den Dampferzeuger i werden die mit dem Überschußwasser zurückkommenden Gase frei und mit dem Dampf durch die Leitung 6 sofort wieder abgeführt.By installing a post-degasser 14c of known design in the Steam generator i will release the gases returning with the excess water and immediately discharged again with the steam through line 6.

Durch die unmittelbare wasserraumseitige Verbindung des Dampferzeugers i mit dem Heißwassererzeuger 2 bzw. Heißwasserspeicher 3 durch die Leitungen ii bzw. 11a kann auch die Heizungsanlage aufgefüllt werden. Dadurch tritt noch während des Betriebes eine laufende Erneuerung des Umlaufwassers durch frisch aufbereitetes Wasser ein.Due to the direct connection of the steam generator on the water room side i with the hot water generator 2 or hot water storage tank 3 through the lines ii or 11a, the heating system can also be topped up. This still occurs during of the operation, a continuous renewal of the circulating water with freshly processed water Water a.

Durch Einbau eines Entspanners 12 und eines Temperaturreglers 13 in die Überschußwasserableitung i4P wird erreicht, daß bei starker Abkühlung des Kreislaufwassers dieses nicht in den Speisewasserbehälter 9, sondern zunächst in den Entgaser 8 eingeführt und dort gut entgast wird, bevor es in den Dampferzeuger i gelangt, daß aber bei nur mäßiger Abkühlung des Kreislaufwassers dieses über einen Entspanner 12 unten in den Entgaser 8 oder unmittelbar in den Speisewasserbehälter 8 gelangt. Der im Entspanner 12 frei werdende Dampf wird mit den etwa im Umlaufwasser enthaltenen Gasen in den Entgaser 8 abgeführt und dort wirtschaftlich ausgenutzt, während das entspannte Überschußwasser mit Sattdampftemperatur -in den Speicher 9 als gasfreies und gutes Speisewasser unmittelbar eingeführt wird. Bei der stattfindenden Entspannung gibt jedes Wasserteilchen aus sich heraus Dampf ab. Die etwa im überschußumlaufwasser enthaltenen Gasreste werden durch die starke Dampfentwicklung in den Entgaser 8 abgeführt.By installing an expander 12 and a temperature controller 13 in the excess water discharge i4P is achieved that with strong cooling of the circuit water this is not introduced into the feed water tank 9, but first into the degasser 8 and there is well degassed before it gets into the steam generator i, but that at only moderate cooling of the circuit water this via an expander 12 below enters the degasser 8 or directly into the feed water tank 8. The im Expander 12 released steam is approximately contained in the circulating water Gases discharged into the degasser 8 and used there economically, while the relaxed excess water with saturated steam temperature -in the memory 9 as gas-free and good feed water is introduced immediately. With the relaxation taking place every particle of water gives off steam by itself. The roughly in excess circulating water Gas residues contained in the degasser 8 discharged.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for preventing rusting in hot water heating systems with hot water generator and storage tank heated by a steam generator, on the water room side Connection between the steam generator and the hot water generator as well as with a Return line with automatic control for the hot water generator, precipitated excess steam water after the steam generator, characterized in that that the excreted gases in the heating system through a top in the hot water generator opening line (7) from the hot water generator (2) continuously into a degasser (8), in a feed water tank (9) or discharged into an additional water softening system and rendered harmless and that a partial flow of the feed water through a Line (i i) for pumping boiler feed water through a pump and under such Addition of chemical protective salts is supplied to the hot water generator that im Steam generator (i) increased desalination losses cannot occur.

2. Procedure according to claim i, characterized in that some or all of the excess water by a line (14a) directly or by a conveyor via a Post-degassing device (i ¢ a) of known design back into the steam generator (i) is introduced so that the gases through a line (6) immediately with the steam and removed from the heating system through a pipe (7).

3. Method according to claims 1 and 2, characterized in that in a second excess water drainage (14b) an expander (12), possibly in connection with an automatic temperature regulator (13) is installed in such a way that post-degassing occurs when the circulating water cools down causes degassing in the degasser (8) and, with slight cooling, in the venting device (12) before the excess circulating water is returned to the steam generator (i). Cited publications: German Patent No. 728 512; Publication »Caliqua heaters, their development, design and application «, published in 1939.