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Vorrichtung zum Entgasen von Wasser durch Entspannen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entgasen von Wasser in Dampfkraftanlagen durch
Entspannen unit einem Mischvorwärmer zum Erreichen der für den Entspaunungsvorgang
erforderlichen Überhitzungstemperatur und einem an den Vorwärmer angeschlossene
Entspanungsgefäß. Bei derartigen Anlagen, insbesondere für den Einbau auf Schiffen,
spielt die Raumfrage vielfach eine ausschlaggebende Rolle. Zweck der vorliegenden
Erfindung ist, eine Entgaservorzichtung zu schaffen, die sich bei hoher Leistungsfähigkeit
durch eine besonders gedrungene und zugleich einfache Bauart auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mischvorwärmer
nach Art bekannter Mischentgaser sowohl mit einer unter dem Wasserspiegel einmündenden
Einblasvorrichtung für Reizdampf als auch einer im Dampfraum nahe über dem Wasserspiegel
angeordneten Rieselvorrichtung versehen ist und der Entspannungsentgaser in demselben
Behälter unterhalb des Mischvorwärmers angeordnet ist, derart, daß das in den Mischvorwärmer
eingespeiste Wasser durch die Rieselvorrichtung in den Wasserraum des Vorwärmers
und von dort dem Entgas. er zugeleitet wird. Dadurch wird erreicht, daß der Mischvorwärmer
zu eimer zweimaligen Vorwärmung ausgenutzt wird, so daß der Vorwärmer bei gleichem
Querschnit und im wesentlichen gleicher Bajhöhe etwa die doppelte Leistung abgibt
bzw. bei gleicher Leistung nur etwa den halben Querschnitt aufzuweisen braucht.
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Die bei Mischentgasern an sich bekannte Anordnung einer Einblasvorrichtung
für den Heizdampf unter dem Wasserspiegel und einer im
Dampfraum
über dem Wasserspiegel angeordneten Rieselvorrichtung hat den Zweck, eine möglichst
vollkommene Entgasung des Wassers zu erzielen.
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Eine stufenweise Vorwärmung des Wassers tritt hierbei jedoch nicht
auf. Bei zum Entgasen dienenden Kochgefäßen ist auch schon bekannt, einen Teil des
zu sntgasende Wassers durch eine Rieselvorrichtung in den Dampfraum einzuführen.
Dies geschieht jedoch lediglich zum Zwecke einer Schwadenkondensation, außerdem
erfolgt die Entgasung bei diesen Apparaten durch wiederholtes Aufkochen des Wassers
in mehreren hintereinandergeschalteten Kammern, wodurch sich eine große Platzbeanspruchung
ergibt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel in
schematischer Darstellung veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. I einen senkrechten
Querschnitt durch einen Entspannungsentgaser, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. I,
im Schnitt nach der Linie A-A und B-B, Fig. 3 ein Schaltschema der Anlage.
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Die dargestellte Vorrichtung besteht im wesentliegen aus einem Mischvorwärmer
a, einem sich daran anschließenden Entspanner b, in dem das vorgewärmte Wasser durch
Drucksenkung entgast wird, und einer Regel-oder Speicherzelle c, deren Dampfraum
gleichzeitig die Entspannungskammer darstellt. Ferner ist zum Niederschlagen des
aus dem Entspannerb abziehenden Schwadens noch ein Schwadenkondensator f vorgesehen,
in dem gleichzeitig die im Schwaden noch enthaltene Wärme zur Vorwärmung des zu
entgasenden Wassers nutzbar gemacht wird.
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Der Mischvorwärmer besteht aus einem Behälter von rechteckigem Querschnitt,
der zur Versteifung mit einer Anzahl senkerchter durchbrochener Querwände g versehen
ist. Durch einen Stutzenlz wird vorgewärmtes Speisewasser in eine im oberen Teil
des Mischvorwärmers angeordnete Druckkammer 1 gedrückt. Die Druckkanuner wird durch
zwei waagerechte Querwände gebildet und ist von Rohren k durchsetzt, die mit ihren
Enden in entsprechende Öffnungen der Druckkammenvände eingeschweißt sind. Die Rohre
k münden unten in den Dampfraum des Miscivonvärmers und oblen in eine gemeinsame
Abzugskammer n für die entweichenden Gase. Dabei findet in den Rohren k, die von
dem noch kalten Wasser umspült werden, eine wirksame Kühlung des abziehenden Schwadens
statt. Aus der Dzuckkammer i tritt das Wasser durch kleine Bohrimgen -der Rohrek
wie durch eine Brause in die-Rohre k ein und fällt sprühregentarig über den ganzen
Querschnitt fein verteilt nach unten durch den Dampfraum m auf den Wasserspiegel
des Mischvorwärmers nieder.
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Unter - dem Wasserspiegel liegend sind in horizontaler Anordnung
Mischdüsen o vorgesehen, durch die Dampf zur Vorwärmung des Wassers auf Siedetemperatur
eingeblasen wird.
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Die Mischdüsen o bestehen aus einem zentralen Düsenkörper mit z.
B. mehreren hintereinanderliegenden Öffnungen, durch die der Dampf in den Wasserraum
des Vorwärmers emtritt, und einem rohrförmigen mit Öffnungen w versehenen Hüllkörper
z.
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Dabei ist der Wasserraum und die Dampf- bzw.
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Wasserzufuhr so bemessen, daß der Dampf in dem Wasser nur zum Teil,
z. B. zur Hälfte, niedergeschlagen wird, während der andere Teil in den Da ; mpfraum
m hochsteigt und erst dort durch Berührung mit dem herabfallenden Wasser kondensiert.
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Es erfolgt somit in dem Mischvorwärmer a eine zweifache Vorwärmng,
Würde die Vorwärmung, wie üblich, nur oder vornehmlich im Dampfraum erfolgen, so
müßte dieser und damit der ganze Vorwärmer einen der Gestamtleistung entsprechenden
grökenen Querschnitt haben, oder es müßten zwei hintereinandergeschaltete Misch-
oder Oberflächenvorwärmer vorgesehen sein. Durch diese Ausnutzung des Dampfraumes
sowohl als auch des Wasserraumes zur Vorwärmung wird die Leistungsfähigkeit des
Vorwärmers beträchtlich erhöht bzw. seine Raumbeanspruchung herabgesett, Infolge
der Erwärmung auf Siedetemperfur findet schon in dem Mischwvorwärmer eine Ausscheidung
der im Vasser enthaltenen Gase statt. Diese Gase werden durch die Spritzrohre k
- über den Sammelraum n durch eine Entlüftungsöffnung p abgelassen.
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Das so auf Siedetemperatur vorgewärmte und teilweise entgaste Wasser
wird in den Entspanner b umgeschleuts, wobei der Abfluß durch einen Ablaufregler
q gesteuert wird, derart, daß in dem Mischvorwärmer das Wasser stets so weit angestaut
ist, daß die Dampfdüsen o stets mit Wasser bedeckt sind.
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Da der Entgaserboertiel einen gewissen Wasserinhalt hat, können kurzzeitige
Stöße bei der Förderung der Hauptkondensatpumpe aufgenommen werden. Das Wasser strömt
durch ein Verteilerrohr r in die Kammer b ein und entspannt sich auf den um einige
zehntel at niedrigeren Druck in diesem Teil. Der Betriebsdruck des Mischvorwärmers
beträgt z. B. I,5 ata, der Druck im Entspanner b I,I bis 1, 2 ata.
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Der Entgaser arbeitet in allen Teilen noch im Überdurckgeibtet, damit
nach erfolgter Entgasung nicht aus der Atmosphäre wieder Luft durch undichte Stellen
hinzutreten kann.
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Der frei werdende Entspannungsschwaden mit dem Rest der noch ausgeschiedenen
Gase wird durch eine Leitung s dem Schwadenkondensator f zugeführt. Dieser Schwadenkondensator
wird als Vorwärmer für das noch nicht entgaste Speisewasser benutzt. Vom Verteilerrohrr
fällt das entgaste Wasser direkt in die Regelzelle, die so groß bemessen ist, daß
alle vorkommenden Mengenschwankungen ausgeglichen werden können. Aus der Regelzelle
wird das vorgewärmte und entgaste Kondensat durch eine Speiseleitung t zur Verbrauchsstelie,
z. B. zur Kesselspeisepumpe, geführt.
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Ferner st, eine zweite Entnahmeleitung u vorgesehen aus der Proben
zur Untersuchung des Entgasungsgrades entnommen werden können.
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Natürlich ist die Erfindung nicht auf das an-
geführte
Beispiel beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und andere Ausführungen
möglich. Insbesondere könnte auch der Schwadenkondensator baulich mit dem Entgaser
vereinigt werden, z. B. durch Einbau in den oberen. Teil der Entspannungskammer.
Nebenkondensate von niedrigerer als der Entspannertemperatur können dem Mischvorwärmer
zugeführt werden, damit sie auf die für die Entspannung erforderliche Temperatur
vorgewärmt werden. Nebenkondensate höherer Temperatur können dagegen direkt in den
Entspanner gedrückt werden, wo sie durch Entspannung von Gasen befreit werden. Der
Heizdampf kann gegebenenfalis auch zum Teil unter und zum Teil über dem Wasserspiegel
in den Mischvorwärmer eingeblasen werden. Ferner können die Dampfdüsen auch in senkrechter
Stellung angeordnet sein, und der ganze Entgaser kann statt einer rechteckigen eine
runde Form erhalten. Gegebenenfalls kann auch auf die Entgasung im Entspannungsentgaser
verzichtet werden, so daß das Wasser unmittelbar aus dem Mischvorwärmera einer VerbrauChsstelle
zugeführt werden kann.