DE1937965C

DE1937965C - Device for determining the formation of deposits on heat exchange walls

Info

Publication number: DE1937965C
Authority: DE
Inventors: Pierre Vignet Paul Grenoble Muratore Emile St Egreve röche Andre Clermont Ferrand Courvoisier, (Frank reich)
Original assignee: Commissariat a ltnergie Atomique, Paris
Publication date: 1971-08-12

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Feststellung dem diese Abscheidung aa der zu überwachendenThe invention relates to a device for determining which this deposition aa is to be monitored

der Bildung von Abscheidungen, insbesondere von Wärmeaustauschfläohe beginnt. Man kann so die er·the formation of deposits, in particular of heat exchange surfaces, begins. So you can

Kesselstein, an den Wänden von Wärmeaustauschern. forderliche Regelung zuverlässig im richtigen ZeIt-Boiler scale, on the walls of heat exchangers. required regulation reliably at the right time

'Die Bdidung von Abscheidungen, insbesondere punkt vornehmen und dl« Betriebsbedingungen soThe formation of deposits, in particular point and dl «operating conditions so

Kesselstein, an den Oberflächen eines Wärmeaus· 8 verändern, daß jede Abscheidung vermieden wird,Scale, on the surfaces of a heat source, change 8 so that any deposition is avoided,

tauschers von Kesseln oder entsprechenden Vor- Das erflndungeaemäOe Gerät zur Feststellung derExchanger of boilers or corresponding pre The invention unit for the determination of the

richtungen ist stets sehr störend, da sie den Wirkungs- Bildung von Abscheidungen an einer zwleohen einemdirections is always very annoying, as it affects the formation of deposits on a twleohen one

grad solcher Vorrichtungen stark verringert. Abscheidungen hervorrufenden Medium und einemdegree of such devices greatly reduced. Deposition-inducing medium and a

'Eine solche Abscheidung ist besonders nachteilig, dampfförmigen Medium Hegenden WUrmeauswenn die Wärmeaustauscherflächen in Berührung mit to tauscherfläche ist im wesentlichen gekennzeichnet bestimmten Medien, insbesondere Meerwasser, sind, durch eine Leitung, durch welche von dem zu über- und die Bildung von Salzabscheidungen ist eines der wachenden Wärmeaustauscherkreielauf abgenommegrößten Probleme, die sich bei der Ausführung und nes, Abscheidungen erzeugendes Medium strömt, ein dem Betrieb von nach dem Destillottonsverfahren zu dieser Leitung gleichachsiges Kontrollrohr, das arbeitenden Meerwasserentsalzungsanlagen stellen, 15 mit einer Heizvorrichtung versehen ist, die seine wobei das Meerwasser mittels eines Hilfsmediums, Oberflächentemperatur auf einem Wert geringfügig wie Dampf unter geringem Druck, zum Sieden oder über der Oberflächentemperatur der zu Uberwachenauf eine Temperatur in der Nähe dieses Siec'epunkts den Wärmeaustauscherfläche hält, und Einnc-'.ungen gebracht werden muß. zum Feststellen der Bitdung einer Abscheidung anSuch a separation is particularly disadvantageous, vaporous medium containing heat when the heat exchanger surfaces in contact with the exchanger surface is essentially characterized certain media, especially seawater, are through a pipe through which the and the formation of salt deposits is one of the greatest problems encountered in the heat exchanger circuit when it comes to execution and a deposit-producing medium the operation of the control pipe equiaxed to this line according to the distillation process, the working seawater desalination plants, 15 is provided with a heating device that his whereby the sea water by means of an auxiliary medium, surface temperature on a value slightly such as steam under low pressure, for boiling or above the surface temperature which, to be monitored at a temperature in the vicinity of this boiling point, keeps the heat exchanger surface, and inconveniences must be brought. to determine the formation of a deposit

Die Abscheidungen wachsen in diesem Fall derart ao der Wand des Kontrollrohrs.In this case, the deposits grow on the wall of the control pipe.

rasch, daß es zu dem Zeitpunkt, wo man eine darauf ϊη dem erfindungsgemäßen Gerät ist also nicht zurückführende Verringerung der Leistung feststellt, eine einfache Temperaturmeß- und -regeleinrichtung bereits zu spät ist, die Betriebsbedingungen der An- vorhanden, die verhindert, daß ein fester Sollwert lage (Temperatur, Konzentrationsfaktor, hydrody- (wie z. B. bei dem bekannten Gerät dci Koiidennamische Parameter) zu verändern. Man muß daher 95 sationspunki) erreicht wird, sondern es wird mittels die Produktion unterbrechen, um die Oberflächen eines zum Kreislauf im Wärmeaustauscher parallelchemisch oder mechanisch zu reinigen. geschalteten und mit etwas höherer Temperatur alsquickly that it is not so at the point in time when one points out ϊη the device according to the invention A simple temperature measuring and regulating device determines the reduction in performance is already too late, the operating conditions of the An, which prevents a fixed setpoint location (temperature, concentration factor, hydrody- (as for example with the known device dci Koiidennamische parameters) to change. One must therefore 95 sationspunki) is reached, but it is by means of Interrupt the production in order to clean the surfaces of a chemical or mechanical parallel to the circuit in the heat exchanger. switched and with a slightly higher temperature than

Bekannt ist bereits ein Gerät zur Feststellung einer im Wärmeaustauscher arbeitenden Gerätes, praktisch bestimmten Temperatur der am meisten gefährdeten eines Hilfswänneaustausehers, laufend festgestellt, Stelle einer Wärmeaustauschfläche, bei welcher Tem- 30 bis zu welcher Höchsttemperatur das im Wärmeausperatur die Bildung von unerwünschten Abscheidun- tauscher aufzuheizende Medium erhitzt werden kann, gen einsetzt (britische Patentschrift 741 145). Es han- ohne daß die unerwünschten Abscheidungen aufdelt sich bei dem bekannten Gerät um die Tempera- treten. Bis nahe dieser jeweils festgestellten Grenze turüberwachung und -regelung eines einen Wäime- darf dann das Medium im Wärmeaustauscher erhitzt austauscher durchströmenden Heizgases in der Weise, 35 werden. Auf diese Weise läßt sich für jedes in seiner daß die im Heizgas enthaltenen kondensierbaren Zusammensetzung unbekannte, zu Abscheidungen Dämpfe sich nicht wegen Unterschreitung ihres Kon- neigende Medium die optimale Behandlungstempedensationspunktes an den Wärmeaustauscherwänden ratur feststellen und im Wärmeaustauscher einstellen, abscheiden und dort unerwünschte Korrosionser- Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die scheinungen verursachen. Die hier maßgebliche nied- 40 Oberfläche des Kontrollrohrs, welche der von den) nigste im Wärmeaustauscher auf der Heizgasseite Abscheidungen erzeugenden Medium durchströmten auftretende Temperatur wird bei dieser bekannten Leitung gegenüberliegt, durch Kondensation von Vorrichtung im Heizgasauslaß des Wäremaus- Heizdampf erhitzt, der von dem Wärmeaustauschertauschers mittels eines in den Heizgasstrom hinein- kreislauf mit dem Abscheidungen erzeugenden ragenden, gleichzeitig von einem Tcilstrom der zu 45 Medium abgenommen ist. A device is already known for determining a device working in the heat exchanger, practically determined temperature of the most endangered auxiliary heat exchanger, continuously ascertained, location of a heat exchange surface at which temperature up to what maximum temperature the formation of undesired separator exchangers is to be heated up in the heat temperature Medium can be heated, gene is used (British patent specification 741 145). In the known device, the undesired deposits do not develop around the temperature. Up to this limit, which is determined in each case, the monitoring and control of a heat exchanger can then be used to heat the medium in the heat exchanger, and the heating gas flowing through the heat exchanger in the manner 35. In this way, the optimal treatment temperature on the heat exchanger walls can be determined for each of the condensable compositions contained in the heating gas and which are not known to form deposits because the medium tends not to fall below their convergence, and can be set in the heat exchanger, deposited and there undesired corrosion One embodiment of the invention is to cause the phenomena. The relevant low surface of the control tube, which is opposite to the temperature that occurs through which the least in the heat exchanger produces deposits on the heating gas side, is opposed in this known line by condensation of the device in the heating gas outlet of the Wäremaus- heating steam that is heated by the heat exchanger by means of a protruding into the heating gas flow with the deposits generating, at the same time from a Tcilstrom of which medium is taken off.

erwärmenden Gase gekühlten Temperaturfühlers ge- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die bemessen. Das bekannte Gerät soll entsprechend diesem heizte Oberfläche des Kontrollrohrs mit einem hydro-Meßwert selbsttätig die erforderliche Regelung vor- phoben Überzug versehen, der die Kondensationsnehmen und die Betriebsbedingungen so verändern, Wärmeübergangszahl und damit die Temperatur des daß ein Betauen der Wärmeaustauschflächen, d. h. 50 Kontrollrohres erhöht.According to a further embodiment, the is dimensioned. The known device is said to correspond to this heated surface of the control tube with a hydro-measured value automatically provided the necessary control preprogrammed coating that takes condensation and changes the operating conditions, heat transfer coefficient and thus the temperature of the that condensation on the heat exchange surfaces, d. H. 50 control tube increased.

die Bildung von Abscheidungen auf den Wärmeaus- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weislthe formation of deposits on the heat transfer According to a preferred embodiment weisl

tauschflächen, vermieden wird. das Gerät zwei verschieden lange, zum Kontrollrohiexchange areas, is avoided. the device two different lengths, to the control tube

Fun erheblicher Nachteil des bekannten Geräts gleichachsige Rohre auf, die im Bereich des der Lei·Fun considerable disadvantage of the known device on equiaxed tubes, which in the area of the lei

besteht jedoch darin, daß es nur eine im voraus fest- tung gegenüberliegenden Wandteils des Kontroll-is, however, that there is only one part of the wall of the control

gelegte gefährliche Temperatur der Wärmeaustausch- 55 rohrs in diesem münden und von denen am untererplaced dangerous temperature of the heat exchange tube in this lead and of those at the lower

fläche anzuzeigen vermag, nicht jedoch den eigent- Teil das eine mit einer Dampfquelle und das anderecan display area, but not the actual part, one with a steam source and the other

liehen Gefahrfall der Bildung von Abscheidungen. mit einem Sammelbehälter für nicht kondensierterborrowed danger of the formation of deposits. with a collecting tank for non-condensed

Nicht immer nämlich tritt dieser Gefahrfall bei der Dampf verbunden ist, wobei eine VerbindungsleitunfThis danger does not always occur when steam is connected, whereby a connecting line

gleichen Temperatur der Wärmeaustauschflüche ein, vom unteren Ende des Kontrollrohrs zu einem Kon-the same temperature of the heat exchange channels, from the lower end of the control tube to a

vielmehr schwankt die dem Gefahrfall entsprechende So densatsammler vorgesehen ist.rather, the so densate collector corresponding to the hazardous situation fluctuates.

Temperatur je nach der jeweiligen Zusammensetzung Das so ausgebildete Gerät arbeitet unter für dieTemperature depending on the particular composition. The device designed in this way works under for the

des die Abscheidungen bildenden Mediums. Ent- Bildung von Abscheidungen günstigeren Bedingun-of the medium forming the deposits. Formation of deposits more favorable conditions

sprechend warnt dann das bekannte Gerät jeweils zu gen als der zu überwachende Kreislauf, da die Tem-The known device then warns in each case that the circuit to be monitored is to act, since the temperature

früh oder zu spät. peratur des Kontrollrohrs auf einem etwas oberhaltearly or too late. temperature of the control tube on a slightly upper support

Die Erfindung bezweckt die Behebung der bisher 65 der entsprechenden Temperatur des Kreislaufs liegenThe aim of the invention is to eliminate the previous 65 of the corresponding temperature of the circuit

bestehenden Nachteile mittels eines Geräts, das die den Wert gehalten wird, wenn das Abscheidunge:existing disadvantages by means of a device that maintains the value when the separation:

Feststellung einer gefährlichen Bildung einer Ab- bildende Medium von diesem gleichen Kreislauf abDetermination of a dangerous formation of an imaging medium depends on this same cycle

scheidung genau vor dem Zeitpunkt gestattet, bei genommen wird, so daß eine Abscheidung sich indivorce is permitted just before the time at which is taken, so that a divorce is in

1010

aoao

Gerlit zeigt, bevor ihre Bildung in dem zu überwachenden Kreislauf beginnt.Gerlit shows before their formation begins in the circuit to be monitored.

Die Überwachung der Bildung der Abscheidung kann auf'jede geeignete W*ise erfolgen, beispielsweise durch eine einfache Beobachtung oder vorzugsweise durch Messung des Wärmefhisaes durch die Wand des Kontrollrohrs oder der Wundtemperatur des Kontrollrohrs oder des Druckabfalls in der Leitung, durch die das abgenommene, Abscheidungen bildende Medium strömt. The formation of the deposit can be monitored in any suitable way, for example by simple observation or preferably by measuring the heat level through the wall of the control tube or the wound temperature of the control tube or the pressure drop in the line through which the removed deposits forming medium flows.

Unabhängig davon, welche Mittel zur Feststellung benutzt werden, erhält man ein Signal, bevor die Bildung der Abscheidung In der Anlage selbst beginnt.Regardless of which means of detection are used, a signal is received before the formation The separation begins in the plant itself.

Verschiedene andere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich weiterhin aus der folgenden Beschreibung einer nur als Beispiel angegebenen Ausführungsform, die in den Zeichnungen gezeigt ist. Hierin zeigtVarious other features and advantages of the invention are further apparent from the following Description of an embodiment, given by way of example only, shown in the drawings. Herein shows

F i g 1 schematisch ein Gerät zur Feststellung der Bildung von Abscheidungen gemäß der Erfindung,Fig. 1 schematically shows an apparatus for determining the formation of deposits according to the invention,

F i g. 2 in größerem Maßstab im Längsschnitt die Ausbildung und Anordnung des Kontrollrohrs und der Heizvorrichtung.F i g. 2 on a larger scale in longitudinal section the design and arrangement of the control tube and the heater.

In der folgenden Beschreibung ist angenommen, daß das erfindungsgemäße Gerät in einer nach as dem Entspannungs-Destillationsverfahren arbeitenden Meerwasserentsalzungsanlage benutzt und am Ausgang des Erhitzers angeordnet ist.In the following description it is assumed that the device according to the invention in a as the seawater desalination plant working with the expansion distillation process and at the exit of the heater is arranged.

Offensichtlich kann jedoch dieses Gerät auch in anderen Anlagen benutzt werden und selbst in einer nach dem Destillationsverfahren arbeitenden Meerwasserentsalzungsanlage an einem anderen Punkt angeordnet sein, beispielsweise im Fall einer Destillationsanlage mit mehrstufiger Verdampfung an mehreren Stellen am Ausgang der Verdampfer.Obviously, however, this device can also be used in other systems and even in one seawater desalination plant working according to the distillation process at another point be arranged, for example in the case of a distillation system with multi-stage evaporation at several Place at the exit of the evaporator.

Das Gerät weist unabhängig von seiner Stellung und seinem Anwendungsjjunkt im wesentlichen eine Leitung 1, die mit einem Einlaß 3 und Auslaß 2 für das Abscheidungen bildende Medium, im Fall einer Meerwasserentsalzungsanlage einer Sole, versehen ist. Diese Anschlüsse sind durch nicht gezeigte Leistung mit dem Kreislauf des Erhitzers verbunden. Regardless of its position and its application point, the device essentially has a Line 1, with an inlet 3 and outlet 2 for the deposit-forming medium, in the case of one Seawater desalination system of a brine is provided. These connections are through not shown Power connected to the circuit of the heater.

Im Inneren dieser Leitung 1 ist ein dazu gleichachsiges Kontrollrohr 4 angeordnet, in dessen Innerem eine Heizvorrichtung angeordnet ist, die so entsprechend der im Erhitzer herrschenden Temperatur gesteuert wird, daß das Kontrollrohr 4 bei einer geringfügig über der Höchsttemperatur der Wände der Rohre des Erhitzers liegenden Temperatur gehalten wird. Auf diese Weise wird die Wand des Kontrollrohrs 4, das vorzugsweise aus der gleichen Legierung wie die der zu schützenden Wä.meaustauscherfläche besteht, bei ungünstigeren Betriebsbedingungen gehalten als im Erhitzer, und die Abscheidung bildet sich auf dem Konirollrohr, bevor ihre Bildung in der Anlage beginnt.In the interior of this line 1 there is arranged a control tube 4 that is coaxial with this, in its interior a heating device is arranged, the so according to the prevailing temperature in the heater is controlled that the control tube 4 at a slightly above the maximum temperature of the walls of the Pipes of the heater lying temperature is maintained. This way the wall of the control tube becomes 4, which is preferably made of the same alloy as that of the heat exchanger surface to be protected exists, kept under less favorable operating conditions than in the heater, and the separation forms on the Konirollrohr before their formation in the Plant begins.

Die Heizvorrichtung kann von beliebiger bekannter Bauart sein. Man kann beispielsweise eine elektrische Heizung, eine Heizung durch ein wärmeübertragendes Hilfsmedium oder eine Heizung durch Kondensation von Dämpfen, z. B. Wasserdampf oder organischen Dämpfen, benutzen.The heater can be of any known type. For example, you can use an electric Heating, heating through a heat-transferring auxiliary medium or heating through Condensation of vapors, e.g. B. use water vapor or organic vapors.

Bei der gezeigten Ausführungsform erfolgt die Heizung durch Kondensation von am Ausgang des Erhitzers abgenommenem Dampf. Die im Inneren des Kontrollrohrs 4 angeordnete Heizvorrichtung besteht dabei vorzugsweise aus mehreren, zum Kontrollrohr 4 gleichachsig«! und 'Im Inneren desselben in verschiedenen Honen mlüdenden Rohren IQ, 12· Das Innere Rohr 10 mündet fast am oberen Ende des Kontrollrohrs 4 und '1st mit seinem unteren Ende U mit dem Erhitzer selbst verbunden, so daß es eine Dampfleitung bildet. Das DampfabfUhtungsrohr 12 dagegen mündet in einer wesentlich niedrigeren Höhe im Kontrollrohr 4 und ist an seinem unteren Ende durch eine AbfUhrleitung 15 mit einer Ringkammer 14 verbunden, welche einen Kondenstitsammler 16 an seinem Umfang umgibt. Der Kondensatsammler 16 ist durch eine Verbindungsleitung 18 mit dem unteren Teil des Kontrollrohrs 4 verbunden.In the embodiment shown, the heating takes place by condensation of steam removed at the outlet of the heater. The heating device arranged in the interior of the control tube 4 preferably consists of several "coaxial" to the control tube 4! and ' Inside the same in different honing pipes IQ, 12 · The inner pipe 10 opens almost at the upper end of the control pipe 4 and is connected with its lower end U to the heater itself, so that it forms a steam line. The DampfabfUhtungsrohr 12 opens at a much lower level in the control pipe 4 and is connected at its lower end by a discharge line 15 with an annular chamber 14, which surrounds a condensate collector 16 on its periphery. The condensate collector 16 is connected to the lower part of the control pipe 4 by a connecting line 18.

Wie in Fig.2 gezeigt, eind die Rohre 10 und 12 an ihrem außerhalb ües Kontrollrohrs 4 liegenden Hnde fest miteinander verbunden und durch einen Stopfen 20 gehalten, der von einer Mutter 21 gesichert ist, die einen Verlängerungsstutzen 22 des Kontrollrohrs 4, in dem die Verbindungsleitung 18 mündet, verschließt. Dieser VerlängerungsstuUen 22 ist selbst durch eine Gewindekappe 24, die auf ein Gewinde am Ende der Leitung 1 aufgeschraubt ist, in enger Berührung mit dem von ihm getragenen Kontrollrohr 4 gehalten. Ringdichtungen 23 sorgen für die Abdichtung zwischen dem Kontrollrohr 4 und der Leitung 1, während ein gegen diese Dichtungen gedrückter Ring 25 die Zentrierung des Kontrollrohrs besorgt, tin mit Außenrippen versehener Stopfen 26 verschließt das andere Ende des Kontrollrohrs 4 und zentriert es in der Leitung 1.As shown in FIG. 2, the pipes 10 and 12 are firmly connected to one another at their hands lying outside the control pipe 4 and are held by a plug 20 which is secured by a nut 21, which has an extension piece 22 of the control pipe 4 in which the Connecting line 18 opens, closes. This extension piece 22 is itself held in close contact with the control tube 4 carried by it by a threaded cap 24 which is screwed onto a thread at the end of the line 1. Ring seals 23 ensure the seal between the control tube 4 and the line 1, while a ring 25 pressed against these seals takes care of the centering of the control tube, and the outer ribbed plug 26 closes the other end of the control tube 4 and centers it in the line 1.

Der durch das Rohr 10 eintretende Dampf kommt in Berührung mit der oberen Wand des Kontrolirohrs4, an der er kondensiert. Das gebildete Kondeneat sammelt sich in dem zwischen den Rohren 12 und 4 liegenden Raum 13 und gelangt von dort durch die Verbindungsleitung Iß zum Kondensatsammler 16. Das vom Uberlautteil 18 a dieser Verbindungsleitung !8 gebildete Knie reicht bis zu einer Höhe in der Nähe der oberen Mündung des Dampfabführungsrohrs 12 und dient so zur Niveauschaltung des Kondensat* im Raum 13.The steam entering through the tube 10 comes into contact with the upper wall of the control tube 4, on which he condenses. The condensate formed collects in the area between the tubes 12 and 4 lying space 13 and passes from there through the connecting line Iß to the condensate collector 16. The knee formed by the overlaid part 18 a of this connecting line! 8 extends to a height in near the upper mouth of the vapor discharge pipe 12 and thus serves to switch the level of the Condensate * in room 13.

Der nicht kondensierte Dampf, die von diesem gegebenenfalls mitgerissenen leuchen sowie die nicht koradensierbaren Gase werden durch die Abführleitung 15 zur Ringkammtr 14 abgeleitet und geben ihre Wärme an den Kondensatsammler ab.The non-condensed vapor, the glow that may be carried along by it, as well as the Gases that cannot be coradensated are discharged through the discharge line 15 to the annular comb door 14 and give off their heat to the condensate collector.

Dieser Kondensatsammler wird bei einem Druck gleich dem Heizdampfdruck in der Leitung 1 gehalten und befindet sich so bei einer Temperatur nahe der des Kontrollrohrs 4.This condensate collector is kept at a pressure equal to the heating steam pressure in line 1 and is thus at a temperature close to that of the control tube 4.

Da der Heizdampf des Kontrollrohrs 4 der durch den Erhitzer gehende Dampf ist, ist die Temperatur des Kontrollrohrs 4 mindestens gleich der Temperatur des Erhitzers und folgt allen ihren Schwankungen.Since the heating steam of the control pipe 4 is the steam passing through the heater, the temperature is of the control tube 4 is at least equal to the temperature of the heater and follows all of its fluctuations.

Um jedoch die Wand des Kontrollrohrs bei einer Temperatur etwas über der Temperatur der heißesten Wand des Erhitzers zu halten, ist das Kontrollrohr innen mit einer Schicht eines hydrophoben Materials überzogen, das die Wärmeübergangszahl der Kondensation verbessert und infolgedessen die Temperatur der Kontrollrolirwand erhöht. Diese Beschichtung ist beispielsweise ein Goldüberzug von 5 Micron Dicke. Die Wärmeübergangszahl der Kondensation kann so um etwa 40% verbessert werden, während die Strömungsbedingungen der Salzlösung die gleichen wie im Erhitzer bleiben.However, around the wall of the control tube at a temperature slightly above the temperature of the hottest To keep the heater wall, the control tube is covered with a layer of a hydrophobic material inside coated, which improves the heat transfer coefficient of the condensation and consequently the temperature the control wall increased. This coating is, for example, a gold coating with a thickness of 5 microns. The heat transfer coefficient of the condensation can be improved by about 40%, while the flow conditions the saline solution remain the same as in the heater.

Das Vorhandensein einer Abscheidung an der Wand des Kontrollrohrs 4 kann auf verschiedeneThe presence of a deposit on the wall of the control tube 4 can be different

Weise festgestellt werden, beispielsweise durch einfache Beobachtung durch ein Schauglas 6 der Leitung 1> das aus einem ©inen Teil der Wand der Leitung 1 bildenden durchsichtigen Werkstoff besteht (Fig. 2).Wise can be determined, for example by simple observation through a sight glass 6 of the line 1> which consists of a © inen part of the wall of the line 1 forming transparent material (Fig. 2).

Das Vorhandensein einer Abscheidung kann auch durch Veränderung des einen oder anderen der Parameter angezeigt werden, auf welche die Abscheidung einwirkt, beispielsweise die Erhöhung des Druckabfalls im Inneren der Leitung 1, durch welche das die Abscheidungen bildende Medium strömt. Eine solche Erhöhung wird durch ein Differentialmanometer 30 angezeigt, das mit Druckmeßstutzen 8 verbunden ist, die vorzugsweise an der Leitung 1 in der Normalhöhe des Kondensats und an zwei Punkten angeordnet sind, die der eine höher und der andere tiefer als diese Normalhöhe und in gleichem Abstand davon liegen.The presence of a deposit can also be caused by changing one or the other of the Parameters are displayed on which the deposition acts, for example the increase in the Pressure drop inside the line 1 through which the medium forming the deposits flows. Such an increase is indicated by a differential manometer 30, which is equipped with a pressure measuring port 8 is connected, which are preferably arranged on the line 1 at the normal height of the condensate and at two points, one higher and the other lower than this normal height and at the same distance therefrom.

Gegebenenfalls kann ein (nicht gezeigter) Durchflußmesser an das den Dampf einspeisende Rohr 10 angeschlossen sein, wobei die gleichzeitige Messung der Kondensatmenge die Angabe des prozentualen Dampfüberschusses ermöglicht, der sich bei der Bildung von Abscheidungen verändert.If necessary, a flow meter (not shown) can be attached to the pipe 10 that feeds in the steam connected, with the simultaneous measurement of the amount of condensate indicating the percentage Allow excess steam, which changes in the formation of deposits.

Bei anderen AusfUhrungsformen kann die Bildung einer Abscheidung durch Veränderungen des Wärmeflusses durch die Wand des Kontrollrohrs 4 angezeigt werden, da die Abscheidung zu einer Verringerung dieses Wärmeflusses, d. h. zu einer Erhöhung der Wandtemperatur oder einer Verringerung der Kondensation führt.In other embodiments, the formation of a deposit can be indicated by changes in the heat flow through the wall of the control tube 4 as the deposition leads to a reduction in this heat flux, i. H. to an increase in Wall temperature or a reduction in condensation.

Die Temperatur der Wand des Kontrollrohrs 4 läßt sich leicht durch Thermoelemente 32 messen und überwachen, die an dieser Wand oberhalb der Normalhöhe des Kondensats befestigt und durch den unteren Teil des Kontrollrohrs nach außen geführt sind.The temperature of the wall of the control tube 4 can easily be measured by thermocouples 32 and monitor that attached to this wall above normal level of the condensate and through the the lower part of the control tube are led to the outside.

Da die Flüssigkeitshöhe des Kondensats im Raum 13 gleichbleibt, führt eine Veränderung der anfallenden Kondensatmenge zu einer Veränderung des Niveaus im Kondensatsammler 16. Ein Flüssigkeitsstandanzeigerohr 34 ist außerhalb des Kondensatsammlers 16 parallel zu dessen Achse befestigt und mit den oberen und unteren Teilen des Kondensatsammlers verbunden. Es gestattet, in jedem Augenblick die Kondensathöhe in diesem Kondensatsammleir und damit die anfallende Kondensatmenge festzustellen.Since the liquid level of the condensate in space 13 remains the same, a change in the amount of condensate that arises leads to a change in the Levels in the condensate collector 16. A liquid level indicator tube 34 is attached outside the condensate collector 16 and parallel to its axis connected to the upper and lower parts of the condensate collector. It allows the condensate level in this condensate collector and thus the amount of condensate to be determined at any moment.

Außerdem kann der Kondensatsammler Leitfähigkeitselektroden 36 aufweisen, von denen vorzugsweise die eine im unteren Teil des Kondensatsammlers und die andere in seinem oberen Teil angeordnet und mit einem Elektroventil 38 verbunden ist, welches das öffnen einer am Boden des Kondensatsammlers 16 vorgesehenen Entleerungsöffnung 40 steuert. Die Berührung des Kondensats mit der oberen Elektrode bewirkt das Einschalten des Entleerungsventil, und die Anzahl der Steuerimpulse des Elektroventils gibt ein MaB für die Menge an kondensiertem Wasser und die zeitlichen Veränderungen dieser Menge.In addition, the condensate collector can have conductivity electrodes 36, one of which is preferably arranged in the lower part of the condensate collector and the other in its upper part and is connected to a solenoid valve 38, which opens a discharge opening 40 provided at the bottom of the condensate collector 16 controls. The contact of the condensate with the upper electrode causes the activation of the drain valve and the number of control impulses of the solenoid valve gives a measure of the amount of condensed water and the changes in this amount over time.

Unabhängig von der Art der benutzten Meßvorrichtung ist es möglich, ein Signal unmittelbar vom Beginn der Bildung der Abscheidung an der Wand des Kontrollrohrs zu geben. Da die Betriebsbedingungen dieses Kontrollrohrs ungünstiger als die im Erhitzer herrschenden sind, «entspricht dieses Signal dem unteren Grenzwert der Bildung einer AbscheiRegardless of the type of measuring device used, it is possible to receive a signal directly from Beginning of the formation of the deposit to give on the wall of the control tube. Since the operating conditions of this control tube are more unfavorable than those in Heater prevailing, «this signal corresponds to the lower limit of the formation of a separator

dung in der Anlage. Es können sofort Maßnahmen ergriffen werden, um die Betriebsbedingungen der Anlage zu verändern, bevor die Bildung der Abscheidung (z. B. Kesselstein) dort tatsächlich be-5 gönnen hat.in the plant. Immediate action can be taken to improve the operating conditions of the To change the system before the formation of the deposit (e.g. scale) has actually allowed itself there.

Selbstverständlich können Signalsysteme, beispielsweise Lichtsignale oder andere Signale, vorgesehen seiii, um das Erreichen des Grenzwerts der Abscheidungsbildung anzuzeigen.Signal systems, for example light signals or other signals, can of course be provided seiii to indicate that the deposit formation limit has been reached.

Claims

Patent claims:

1. Gerät zur Feststellung der Bildung von Abscheiduufejn, insbesondere Kesselstein, auf einer zwischen einem Abscheidungen bildenden Medium und einem dampfförmigen Medium befindlichen Wärmeaustauscherfläche, gekennzeichnet durch eine Leitung (1), durch welche ass dem zu überwachenden Wärmeaustauscherkreislauf abgenommenes, Abscheidungen bildendes Medium strömt, ein zu dieser Leitung gleichachsig» Kontrollrohr (4), das mit einer Heizvorrichtung versehen ist, weiche seine Oberflächentemperatur auf einem etwas höheren Wert als die Temperatur der zu überwachenden Wärmeaustauscherfläche hält, und Einrichtungen zur Feststellung der Bildung einer Abscheidung auf der Wand des Kontrollrohrs.1. Device for determining the formation of deposits, in particular scale, on a between a medium forming deposits and a vaporous medium located heat exchange surface, characterized by a line (1) by which flows from the heat exchanger circuit to be monitored, a medium which forms deposits and which is removed from the heat exchanger circuit, a control tube (4) coaxial with this line, which is connected to the a heating device is provided, so that its surface temperature is slightly higher Value than the temperature of the heat exchanger surface to be monitored holds, and facilities to determine the formation of a deposit on the wall of the control tube.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der von dem Abscheidungen bildenden Medium durchströmten Leitung (1) gegenüberliegende Oberfläche des Kontrollrohrs (4) durch Kondensation von Heizdampf erhitzt ist, der aus dem Wärmeaustauschkreislauf mit dem Abscheidungen bildenden Medium abgenommen ist2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the of the deposits forming medium flowed through line (1) opposite surface of the control tube (4) is heated by condensation of heating steam from the heat exchange circuit with the Deposits forming medium is removed

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beheizte Oberfläche des Kontrollrohrs (4) mit einem hydrophoben Überzug versehen ist, welcher die Wärmeübergangszahl der Heizdampf-Kondensation und damit die Temperatur des Kontrollrohrs erhöht.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the heated surface of the control tube (4) with a hydrophobic coating is provided, which increases the heat transfer coefficient of the heating steam condensation and thus the temperature of the control tube.

4. Gerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwei zum Kontrollrohr (4) gleichachsige Rohre (10, 12) von verschiedener Länge, die im Bereich des der Leitung (1) gegenüberliegenden Wandteils des Kontrollrohrs in diesem munden und von denen am unteren Teil das eine mit einer Dampfquelle und das andere mit einem Dampfsammler (Ringkammer 14) verbunden ist, sowie durch eine vom unteren Ende des Kontrollrohrs zu einem Kondensatsammler (16) führende Verbindungsleitung (18).4. Apparatus according to claim 2, characterized by two coaxial to the control tube (4) Pipes (10, 12) of different lengths, which are in the region of the line (1) opposite Wall part of the control tube in this mouth and of those at the lower part one with a Steam source and the other is connected to a steam collector (annular chamber 14), as well through a connecting line (18) leading from the lower end of the control tube to a condensate collector (16).

5. Gerfit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (18) einen gebogenen Überlaufteil (18 a) aufweist, welcher die Höhe des Heizdampf-Kondensatspiegels im Kontrollrohr steuert, da der Druck im Kondeneatsammler(16) gleich dem Druck des in das Kontrollrohr eingespeisten Heizdampfcs gehalten wird.5. Gerfit according to claim 4, characterized in that the connecting line (18) has a has curved overflow part (18 a), which the height of the heating steam condensate level in Control tube controls because the pressure in the condensate collector (16) is equal to the pressure in the Control tube fed in heating steam is kept.

6. Gerät nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß das DampfabfUhrungsrohr(12) mit einer den Umfang des Kondensatsammlers (16) umgebenden und diesen heizenden Ringkammer (14) als Dsmpfsammler verbunden lsi.6. Apparatus according to claim S, characterized in that the DampfabfUhrungsrohr (12) with an annular chamber surrounding the circumference of the condensate collector (16) and heating it (14) connected as a steam collector lsi.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis fi.7. Device according to one of claims 1 to fi.

nrin nesc uui a u Kj nrin nesc uui a u Kj

characterized in that it is formed in several places by the deposits Medium flowed through line has pressure measuring nozzle (8), which with a pressure drop are connected along the control tube (4) measuring differential manometer (30).

8. Apparatus according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the above the section of the control pipe located opposite the normal height of the condensate in the control pipe (4) The wall of the line (1) consists of a transparent component that forms a sight glass (6) of the line (1).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized by thermocouples (32) for continuous measurement of the temperature of the control tube (4), which is based on the increase in

Address the temperature due to the formation of deposits or scale.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized by a device for measurement the flow of heat through a given surface area of the control tube consisting of a liquid level indicator tube (34) arranged outside the condensate collector (16).

11. Apparatus according to claim 10, characterized in that the device for measuring the Heat flow at several points in the condensate collector (16) arranged conductivity electrodes (36), a solenoid valve (38) which, controlled by these electrodes (36), has an emptying opening (40) opens and closes, and measuring devices for counting the number of control pulses this solenoid valve has.

1 sheet of drawings