DE2312475B2 - Vorrichtung zum entgasen von wasser unter ueberdruck, insbesondere von kesselspeisewasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgasen von Wasser unier Überdruck, insbesondere von Kesselspeisewasser, bestehend aus einem Behälter mit einem im oberen Bereich angeordneten Zuführungsanschluß für das zu entgasende Wasser unter Überdruck, einem oder mehreren Zuführungsanschlüssen und Verteilvorrichtungen für Dampf, einem im unteren Bereich angeordneten Ablauf für das entgaste Wasser b5 und einem oder mehreren Austritten für die abgetrennten Gase, wobei der Zuführungsanschluß für das zu entgasende Wasser eine das Wasser schirmförmig verteilende Brause aufweist und die Brause im Abstand von einer hochkant gestellten, den Wasserschirm auffangenden und in Tröpfchen verteilenden Prallfläche umgeben ist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus DT-AS 11 67 360 bekannt. Die Prallfläche soll verhindern, daß die aus der Brause mit sehr hoher Geschwindigkeit austretenden Wasserstrahlen direkt auf die Behälterwandung treffen und mit unverminderter Geschwindigkeit dem Wasserspiegel zugeführt werden, wodurch die Verweilzeit des Wassers oberhalb des Wasserspiegels unerwünscht kurz ist und der Wasserspiegel stark aufgewühlt wird. Die Prallfläche soll die Wasserstrahlen in kleinere Tropfen mit größerer Verweilzeit oberhalb des Wasserspiegels aufteilen. Dies ist jedoch nur möglich, wenn die aus der Brause auftretende Wassermenge nicht zu groß ist. Eine zu große Wassermenge wird nicht aufgeteilt, sondern von der Prallfläche in Form eines zusammenhängenden Schirmes umgelenkt, der eine insgesamt relativ kleine Reaktionsoberfläche hat und den Wasserspiegel heftig aufwühlen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Entgasungsvorrichtung der genannten Art so auszubilden, daß auch bei großen zugeführten Wassermengen eine gute Aufteilung des Wasserschleiers gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Prallfläche die Form eines Spritzgitters hat, das mehrere die Strahlen brechende, hochkant angeordnete Streifen aufweist, die einander in Höhenrichtung überlappen und in Ausströmrichtung des Wassers aus der Brause derart gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß ein höher angeordneter Streifen in Ausströmrichtung gesehen hinter einem niedriger angeordneten Streifen liegt.

Durch die Verwendung mehrerer versetzt angeordneter, strahlenbrechender Streifen wird das aus der Brause schirmförmig austretende Wasser in eine Anzahl von konzentrischen Tröpfchenschleiern aufgeteilt, die insgesamt einen Ringquerschnitt von großer radialer Dicke ausfüllen. Auf diese Weise gelingt es, eine sehr große Wassermenge in sich gegenseitig nicht behindernde und nicht wieder zusammenfließende Tröpfchen aufzuteilen, wodurch sich eine sehr große Reaktionsoberfläche für den Wärme- und Stoffaustausch ergibt und die Verweilzeit des Wassers in dem Raum oberhalb des Wasserspiegels vergrößert wird.

Da das Wasser den Wasserspiegel nur in Form eines Regens feiner Tröpfchen erreicht, wird der Wasserspiegel weniger aufgewühlt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist mindestens der zweithöchste Streifen Aussparungen oder öffnungen auf. Hierdurch wird das Wasser, das durch die öffnungen oder Aussparungen hindurchtritt, an dem jeweils dahinter und höher liegenden Streifen gebrochen. Dies wirkt sich vorteilhaft aus, wenn die Entgasungsvorrichtung mit geringerer Zulaufmenge betrieben wird, so daß das Wasser auf Grund seiner entsprechend kleiner Ausströmgeschwindigkeit nicht mehr auf den obersten Streifen auftrifft. Beim Fehlen der öffnungen oder Aussparungen könnte dann Dampf zwischen dem obersten und dem zweithöchsten Streifen frei hindurchströmen, ohne mit dem Wasserschirm in Berührung zu gelangen.

Das Spritzgitter kann vorzugsweise aus gelochten Platten gebildet werden, die schräg nach oben gerichtet sind und einen spitzen Winkel mit der Ausströmrichtung des Wasserschirmes bilden, wobei die die Strahlen brechenden Streifen als aus der Platte ausgestanzte und

hochkant abgebogene Stege oder nach unten abgebogene Lippen ausgebildet sind. Hierdurch erhält man in einfacher Weise ein baulich einteiliges Spritzgitter mit der richtigen Höhenstaffelung der die Strahlen brechenden Streifen.

Das Spritzgitter ist vorzugsweise mit seinem äußeren Rand an der Behälterwand befestigt. Bei einer derartigen Ausbildung erhält man außer der besonders einfachen Befestigung der Spritzgitter eine möglichst lange Flugstrecke des Wasserschirms vor seinem Aufbrechen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Behälter eine Anzahl von Brausen auf, wobei die Spritzgitter benachbarter Brausen aneinandergrenzen. Hierdurch kann man eine große Anzahl Brausen auf einer kleinen Behälterlänge unterbringen, wobei die Spritzgitter zusätzlich verhindern, daß die Strahlen aneinander vorbei unmittelbar auf den Wasserspiegel treffen.

Soll ein Zuführungsrohr für Dampf oder heißes Kondensat zwischen zwei insbesondere eng benachbarten Brausen hindurch in den Behälter eingeführt werden, so ist es vorteilhaft, wenn die Spritzgitter der beiden Brausen das Rohr umschließen. Hierdurch wird verhindert, daß die aus den beiden Brausen austretenden Strahlen unmittelbar auf das heiße Rohr auftreffen, was eine beträchtliche Korrosion an den Auftreffstellen zur Folge haben würde. Durch die das Rohr umschließenden Spritzgitter können keine direkten Wasserstrahlen, sondern allenfalls von den Spritzgittern abspritzende feine Tröpfchen mit dem Rohr in Berührung kommen, wodurch die Korrosionsgefahr herabgesetzt wird.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar

Fig.] einen Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt nach der Linie I-I in F i g. 2,

F i g. 2 die Vorrichtung in F i g. 1 in einem horizontalen Schnitt,

Fig.3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer weiteren Ausführungsform in einem Schnitt nach der Linie III-III in Fi g. 4,

F i g. 4 die Vorrichtung in F i g. 3 in einem horizontalen Schnitt,

die Fig.5, 6, 7 und 8 einen Schnitt nach der Linie VII-VIl in Fig. 2 eines Spritzgitters in verschiedenen Ausführungsformen.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Behälter 1, in dessen oberen Teil eine Brause 2 angeordnet ist, die mit einem Zuführungsanschluß 3 zum Zuführen des zu entgasenden Wassers unter Druck versehen ist. Die Brause 2 weist einen in den Behälter 1 ragenden Teil 4 auf, der mit ringsum verteilten Sprühöffnungen 5 versehen ist. Das unter Druck aus den öffnungen 5 austretende Wasser verteilt sich in Form eines kegelförmigen Schirmes 6, der schematisch dargestellt ist.

Ferner ist der Behälter 1 mit einem Dampfzufuhrrohr 7 versehen, das über ein Querrohr 8 an zwei sich in Längsrichtung erstreckende Rohre 9 und IO angeschlossen ist, von denen vertikale Rohre 11 ausgehen, die in der Nähe ihres unteren Endes mit Ausströmöffnungen 12 versehen sind. An der unteren Seite weist der Behälter einen Abfuhrstutzen 13 für entgastes Wasser auf. In der Nähe der Brause sind oberhalb des Schirmes b^r> 6 zwei Austritte 14 für die abgetrennten Gase vorhanden, deren Durchströmquerschnitt mit Hilfe eines Ventils 15 einstellbar is!. Rings um die Brause 2 herum ist im Behälter 1 ein Spritzgitter 16 angeordnet, das eine Anzahl hochkant angeordneter Streifen 17 aufweist, wie F i g. 7 im Detail zeigt. Die Streifen 17 sind mittels quer zu ihnen verlaufenden, hochkant angeordneten Plättchen 18 miteinander verbunden. Der äußere, in Fig. 7 rechte Streifen 17 ist mittels eines rechtwinklig dazu gerichteten Streifens 19 mit der Wandung des Behälters 1 verbunden. Die Streifen 17 überlappen einander in Höhenrichtung, während sie in Strömungsrichtung des Wasserschirmes 6 gegeneinander versetzt angeordnet sind, so daß jeweils ein höherer Streifen 17 in Strömungsrichtung gesehen hinter einem niedrigeren Streifen 17 liegt. Der Wasserschirm 6 wird, wie Fig. 7 deutlich zeigt und wie auch in Fig. 1 angegeben ist, durch die Streifen 17 schichtweise aufgebrochen, wobei die auf einen Streifen 17 aufprallenden Strahlen in Form feiner Tröpfchen 20 verteilt werden, die auf den Wasserspiegel 2J im Behälter 1 herabregnen. Der mit sehr großer Geschwindigkeit austretende Wasserschirm 6 wird somit stark verzögert, wodurch die Verweilzeit des Wassers oberhalb des Wasserspiegeis 21 erheblich vergrößert wird. Wenn das Spritzgitter 16 nicht vorhanden wäre, würde der Wasserschirm 6 mit großer Geschwindigkeit durch die Wandung des Behälters 1 in den Wasserspiegel 21 geführt werden. Hierdurch würde dieser Wasserspiegel 21 stark in Bewegung versetzt werden, was ungünstig für den Entgasungsbetrieb ist. Die Energie der Strahlen des Wasserschirmes 6, durch die in diesem Fall der Wasserspiegel 21 in Bewegung versetzt würde, wird beim Vorhandensein des Spritzgitters 17 dazu verwendet, um das Wasser des Schirms 6 in feine Tröpfchen zu verteilen. Ferner wird die Wärme- und Stoffübertragung durch die feine Verteilung sehr erleichtert.

Die Fig.3 und 4 zeigen eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die ebenfalls aus einem langgestreckten Behälter 22 besteht, der mit Brausen 23, 24 und 25 versehen ist. Neben den Brausen sind Austritte 26 für die entweichenden Gase vorhanden. Über ein Rohr 27 wird den Längsrohren 28 und 29 Dampf zugeführt. Um die einzelnen Brausen 23, 24 und 25 sind Spritzgitter 30, 31 und 32 angeordnet. Eine weitere, nicht dargestellte Brause ist von einem Spritzgitter 33 umceben. Die Brausen sind möglichst dicht nebeneinander angeordnet. Hierbei grenzen die Spritzgitter 30, 31, 32 und 33 aneinander. Man erhält hierdurch eine vollkommene Abschließung des Raumes oberhalb der gebildeten Wasserschirme 34, 35 und 36. Dank des Vorhandenseins der Spritzgitter 30,31,32 und 33 wird verhindert, daß die Strahlen der Wasserschirme 34, 35 und 36 an der Stelle, an der sie aneinandergrenzen, durcheinanderspritzen und unmittelbar auf den Wasserspiegel gelangen.

Die aneinandergrenzenden Teile der Spritzgitter 32 und 33 sind um das Rohr 27 herumgeführt. Das hat den Vorteil, daß die Strahlen beispielsweise des Wasserschirmes 36 nicht unmittelbar mit dem heißen Rohr 27 in Berührung kommen. Hierdurch wird der Korrosion entgegengewirkt. Bei der in den Fig.3 und 4 beschriebenen Ausführung kann man somit leicht eine sehr kompakte Bauweise erzielen.

F i g. 5 zeigt eine weitere Ausführung eines Spritzgitters. Hier wurde eine Platte 40 benutzt, bei der die öffnungen 41 durch Stege 42 getrennt sind, die durch ausgestanzte und abgebogene Teile der Platte 40 gebildet sind. Die abgebogenen Stege 42 bilden hier die Streifen, gegen welche die Wasserstrahlen des Schirmes 43 gebrochen werden. In der Ausführungsform nach

F i g. 6 ist eine Platte 44 vorgesehen, bei der Lippen 45 ausgestanzt und nach unten abgebogen sind. Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 sind hochkant angeordnete Streifen 17 vorgesehen, wie schon eher beschrieben. Bei der Ausführung nach Fig.8 sind die hochkant angeordneten Streifen 46 rechtwinklig zu den Strahlen des Wasserschirmes 47 gerichtet. Es ist hier nicht näher angegeben, wie die Streifen 46 untereinander verbunden sind. Dies kann auf entsprechende Weise erfolgen, wie anhand der F i g. 7 angegeben.

In den dargestellten Ausführungen bilden die hochkant angeordneten Streifen rechteckige Spritzgitter. Die Spritzgitter können auch die Form eines Kreises aufweisen, wobei die Brause im Mittelpunkt des Kreises liegt. In diesem letzten Fall treffen die aus der Brause austretenden Strahlen überall etwa rechtwinklig auf die Streifen des Spritzgitters.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Entgasen von Wasser unter Überdruck, insbesondere von Kesselspeisewasser, bestehend aus einem Behälter mit einem im oberen Bereich angeordneten Zuführungsanschluß für das zu entgasende Wasser unter Überdruck, einem oder mehreren Zuführungsanschlüssen und Verteilvorrichtungen für Dampf, einem im unteren Bereich angeordneten Ablauf für das entgaste Wasser und einem oder mehreren Austritten für die abgetrennten Gase, wobei der Zuführungsanschluß für das zu entgasende Wasser eine das Wasser schirmförmig verteilende Brause aufweist und die Brause im Abstand von einer hochkant gestellten, den Wasserschirm auffangenden und in Tröpfchen verteilenden Prallfläche umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche die Form eines Spritzgitters (16,30,31,32,33) hat, das mehrere die Strahlen brechende, hochkant angeordnete Streifen (17, 42, 45, 46) aufweist, die einander in Höhenrichtung überlappen und in Ausströmrichtung des Wassers aus der Brause (2, 23, 24, 25) derart gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß ein höher angeordneter Streifen in Ausströmrichtung gesehen hinter einem niedriger angeordneten Streifen liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der zweithöchste Streifen (17) Aussparungen oder Öffnungen aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzgitter durch gelochte Platten (40, 44) gebildet ist, die schräg nach oben gerichtet sind und einen spitzen Winkel mit der Ausströmrichtung des Wasserschirmes (43) einschließen, und die die Strahlen brechenden Streifen als aus der Platte (40, 44) ausgestanzte und hochkant abgebogene Stege (42) oder nach unten abgebogene Lippen (45) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzgitter (16) an seinem äußeren Rand mit der Wandung des Behälters (1) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) eine Anzahl Brausen (23, 24, 25) aufweist und daß die Spritzgitter (30,31,32) für benachbarte Brausen (23, 24,25) aneinandei grenzen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Brausen ein Zuführrohr (27) für Dampf oder heißes Kondensat angeordnet ist und die Spritzgitter (32, 33) der beiden Brausen das Rohr (27) umschließen.

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