DE1034205B

DE1034205B - Korrosions-Schutzverfahren fuer dampfbeheizte Waermetauscher waehrend der Betriebspausen und eine Vorrichtung dafuer

Info

Publication number: DE1034205B
Application number: DEM24285A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Paul H Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-08-28
Filing date: 1954-08-28
Publication date: 1958-07-17

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Korrosions-Schutzverfahren für dampfbeheizte Wärmetauscher während der Betriebspausen und eine Vorrichtung dafür. In solche dampfbeheizte Wärmetauscher, die zum Erwärmen von Luft, anderen Gasen oder Flüssigkeiten dienen, tritt der Heizdampf im allgemeinen mit mehr oder weniger hohem Überdruck in die Dampfräume ein, während das Kondensat unten zu einem Kondensatableiter abfließt. Soll der Wärmetauscher außer Betrieb gesetzt werden, so wird, das D amp feinlaß ventil geschlossen.

Der dann im Wärmetauscher noch vorhandene Dampf kondensiert bei der Abkühlung des Wärmetauschers. Dabei bildet sich ein Unterdruck in den vorher von Dampf erfüllten, Räumen. Dieses hat zur Folge, daß in der Kondensatleitung vorhandenes Kondensat und Luft durch den Druck der Außenluft in den Wärmetauscher gedrückt werden.

Die vom Kondensat feuchten Wärmeaustauschflachen kommen dann mit der eingeströmten Luft in Berührung. Die Luft gibt den Sauerstoff an das Kondensat und dieses an die Metallflächen ab, wodurch diese korrodieren. Die Eisenwände rosten in gleicher Weise, wie nasses Eisen an der Luft rostet.

Dieses in einfacher Weise selbsttätig zu verhindern ist das Ziel der Erfindung. Es ist bekannt, stillgelegte Dampfkessel zum Schutz gegen Rosten mit enthärtetem Wasser zu füllen, dem man soviel Ätznatron und Phosphat zugibt, daß nach, guter Mischung durch Umpumpen eine Natronzahl von etwa 150O¹ erreicht wird, was durch entnommene Proben festzustellen ist. Wegen seiner Umständlichkeit kommt dieses \⁷erfahren für die Lösung der vorliegenden Aufgabe nicht in Frage. Andererseits ist es bekannt, in dampfbeheizte Wärmetauscher Stickstoff oder mit zerstäubter Schutzflüssigkeit beladene Luft nach dem Abstellen der Dampfbeheizung einströmen zu lassen. Hierbei geht das Korrosionsschutzmittel bei der Wiederinbetriebnahme des Wärmetauschers jedesmal verloren.

Diesen bekannten Vorrichtungen und Verfahren gegenüber hat die Erfindung den Vorteil, daß die Korrosionsschutzflüssigkeit nicht nur auf einfache Weise selbsttätig in den Wärmetauscher gelangt, sondern ebenso einfach bei der Wiederinbetriebnahme des Wärmetauschers wieder in einen Vorratsbehälter zurückströmt, so daß sie nicht verlorengeht und immer wieder benutzt wird.

Das Korrosionsschutzverfahren der Erfindung für einen dampfbeheizten Wärmetauscher, bei dem dieser während der Betriebspausen mit einer Korrosionsflüssigkeit gefüllt wird, besteht in erster Linie darin, daß die Korrosionsschutzflüssigkeit nach dem Schließen des Dampfeintritts- und Kondensatabnuß-

für dampfbeheizte Wärmetauscher

während der Betriebspausen

und eine Vorrichtung dafür

Anmelder:

Dr.-Ing. Paul H. Müller,
Hannover, Eichstr. 33

Dr.-Ing. Paul H. Müller, Hannover,
ist als Erfinder genannt worden

ventils des Wärmetauschers durch den Druck der Außenluft aus einem Behälter in den Wärmetauscher hineingedrückt wird und. bei Wiederinbetriebnahme des Wärmetauschers nach dem öffnen des Dampfeintrittsventils, vor dem öffnen des Kondensatabflußventils vom Heizdampf wieder in den Behälter zurückgedrückt wird.

Dabei kann mit Vorteil als Korrosionsschutzflüssigkeit eine Emulsion aus Wasser, besonders Kondensat und einem Korrosionsschutzöl benutzt werden, wobei schon geringe Mengen, z. B. 0,5 v. H., des Schutzöles genügen.

Eine Vorrichtung für dieses Verfahren zeigt die Zeichnung. Als Beispiel für einen Wärmetauscher ist ein in Strömungsrichtung der Luft gesehener bekannter Lufterhitzer gewählt. Bei ihm tritt der Dampf durch die Leitung α und das Absperrventil b in die Dampfverteilungskammer c ein. Von der Dampfverteilungskammer c gelangt der Dampf in die Heizrohre d, die auch Rippenrohre sein können. In ihnen kondensiert der Dampf. Das Kondensat gelangt in die Kondensatsammeikammer e, aus der es durch das Absperrventil / zum Kondenswasserableiter strömt.

Diese Kondensatsammeikammer e ist erfindungsgemäß mit dem unteren Teil des Behälters g derart verbunden, daß die Verbindungsleitung h von unten in die Kondensatsammeikammer e mündet. Im oberen Teil des geschlossenen Behälters g ist ein Belüftungsventil i vorgesehen, das der Schwimmer k beim Ansteigen schließt. Außerdem ist der Behälter g zweckmäßig mit einem Flüssigkeitsstandglas m und die Leitung h unterhalb ihrer Einmündung in die Kondensatsammelkammer e mit einem Sicherheitsbehälter« versehen.

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Während der Lufterhitzer in Betrieb ist, die . Ventile c und f also geöffnet und seine Heizmittelräume mit Dampf gefüllt sind, sind, der Behälter g, die Leitung h und der Sicherheitsbehälter η mit einer Korrosionsschutzflüssigkeit gefüllt. Der Schwimmer k befindet sich in seiner oberen Lage und hält das Belüftungsventil i geschlossen.

Wird der Lufterhitzer außer Betrieb gesetzt, so werden das Dampfventil c und das Kondensatventil f geschlossen. Der Lufterhitzer kühlt dann ab, der noch im Heizmittelraum vorhandene Dampf kondensiert, wodurch sich in ihm ein Unterdruck einstellt. Dieser hat zur Folge, daß die Korrosionsschutzflüssigkeit aus dem Behälter g in den Heizmittelraum des Lufterhitzers übertritt, da die Außenluft bei sinkendem Schwimmer k durch das Belüftungsventil i in den Behälter g eintritt und auf die Korrosionssehutzflüssigkeit drückt. Der Übertritt dieser Flüssigkeit kommt zum Stillstand, sobald der Heizmittelraum des Lufterhitzers ganz mit Flüssigkeit gefüllt ist. Der Flüssigkeitsinhalt des Behälters g ist mindestens gleich dem Inhalt des Heizmittelraumes des Lufterhitzers. Dadurch, daß dieser mit Schutzflüssigkeit gefüllt ist, werden Korrosionen, während er außer Betrieb ist, vermieden.

Wenn der Lufterhitzer wieder in Betrieb genommen werden soll, wird nach dem Einschalten des zugehörigen Gebläses zunächst das Dampfeinlaßventil geöffnet. Der Dampf drückt dann auf die Korrosionsschutzflüssigkeit und treibt diese durch die dünne Leitung h in den Behälter g zurück, bis der Schwimmer k steigt und das Belüftungsventil i schließt. Sobald man am Flüssigkeitsstandglase m erkennt, daß die Flüssigkeit ihren höchsten Stand erreicht hat, wird das Kondensatabsperrventil / geöffnet. Der Lufterhitzer ist dann wieder in Betrieb.

Sollte in der Zeit, während welcher der Lufterhitzer außer Betrieb ist, etwas von der Schutzflüssigkeit verlorengehen,, z. B. wegen geringer Undichtigkeit des Kondensatabsperrventils, so wird der Dampf bei der Wiederinbetriebnahme etwas von, der Flüssigkeit des Sicherheitsbehälters η verdrängen,, aber nicht durch die Leitung h in das Gefäß g durchschlagen. Während des Betriebes füllt sich das Sicherheitsgefäß η wieder mit Kondensat auf. Die geringe dadurch, verursachte Verdünnung der Schutzflüssigkeit ist für die Schutzwirkung ohne Einfluß, da die Schutz wirkung, wenn die Flüssigkeit aus einer Emulsion von Wasser mit Korrosionsschutzöl besteht, in, weiten Grenzen von dem Gehalt an Schutzöl unabhängig ist.

Da in den Zeiten des Stillstandes alle Metallflächen des Heizdampfraumes von der Korrosionsschutzflüssigkeit benetzt werden, wird auch noch während des Betriebes, mindestens während einer gewissen Zeit, eine Schutzwirkung vorhanden sein, gegenüber etwaigen korrodierend wirkendem Gasgehalt (Sauerstoff und Kohlensäure) des Dampfes. Besonders wenn der Lufterhitzer nachts, wie es meistens der Fall ist, außer Betrieb ist, wird die Schutzwirkung immer wieder in der Ruhezeit hervorgerufen,. Vor allem wird durch das Verfahren auch erreicht, daß bei der Wiederinbetriebnahme der Dampf nicht einen mit Luft erfüllten Heizmittelraum vorfindet, wodurch Korrosionen hervorgerufen würden, selbst wenn der Heizdampf an sich gasfrei ist.

Das beschriebene Verfahren und die Vorrichtung sind für alle Dampfüberdrücke anwendbar. Ist der Dampfdruck sehr niedrig, z.B. nur 0,1 atü, so darf der Behälter g nur so hoch angeordnet werden, daß der höchste Flüssigkeitsstand in ihm höchstens 1 m über der Unterkante der Kondensatkammer e liegt, damit der Heizdampfdruck die Schutzflüssigkeit aus dem Heizdampfraum in den Behälter g bei der Wiederinbetriebnahme hinüberdrücken kann. Im übrigen kann der Behälter g in beliebiger Höhe, im besonderen auch bis zu mehreren. Metern unter dem Wärmetauscher angeordnet werden.

Dient der Wärmetauscher nicht der Erwärmung von Luft, sondern einer tropfbaren Flüssigkeit, so sind das Verfahren und die Vorrichtung in gleicher Weise anwendbar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Korrosions-Schutzverfahren für einen dampfbeheizten Wärmetauscher, bei dem während der Betriebspausen der Wärmetauscher mit einer Korrosionsschutzflüssigkeit gefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrosionsschutzflüssigkeit nach dem Schließen des Dampfeintritts- und Kondensatabflußventils des Wärmetauschers durch den Druck der Außenluft aus einem Behälter in den Wärmetauscher hineingedrückt wird und bei Wiederinbetriebnahme des Wärmetauschers nach dem Öffnen des Dampfeintrittsventi Is, vor dem Öffnen des Kondensatabflußventils vom Heizdampf wieder in den Behälter zurückgedrückt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Korrosionsschutzflüssigkeit eine Emulsion aus Wasser, besonders Kondensat und einem Korrosionsschutzöl benutzt wird.

3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (g¹) für die Korrosionsschutzflüssigkeit oben mit einem Belüftungsventil (i) versehen ist, das ein Schwimmer (k) in seiner Höchstlage geschlossen hält, während der untere Teil des Behälters (g) durch eine von unten in den, Kondensatsammeiraum (e) des Wärmer tauschers mündende Leitung mit diesem verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb, der Kondensatsammeikammer {e) im ansteigenden Ast der Übertrittsleitung (h) für die Korrosionsschutzflüssigkeit ein Sicherheitsbehälter (n) vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 847 196; Dr. Arthur Splittgerber, Wasseraufbereitung im Dampfkraftbetrieb, Springer-Verlag, 1954.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen