DE946810C

DE946810C - Degasser for feed water

Info

Publication number: DE946810C
Application number: DESCH15628A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erwin Schwachula
Original assignee: ERWIN SCHWACHULA DIPL ING
Current assignee: ERWIN SCHWACHULA DIPL ING
Priority date: 1954-06-20
Filing date: 1954-06-20
Publication date: 1956-08-09

Description

Entgaser für Speisewasser Die Erfindung betrifft einen thermischen Entgaser zur Entgasung von Kesselspeisewasser und Kondensaten, bestehend aus einer Einlaufstufe, einer dieser nachgeordneten Kochstufe, in die von oben Rohrstücke hineinragen, die die Kochstufe mit einer Entspannungsstufe verbinden, wobei der Dampfdruck der Kochstufe das Wasser durch die Rohre in die Entspannungsstufe fördert. Es ist bekannt, daß die Entgasung von Speisewasser entweder auf physikalischem oder auf chemischem Wege erfolgen kann. Es werden vorwiegend physikalische, d. h. thermische Verfahren verwendet, weil. sie gleichzeitig die Einschaltung des Entgasers in den Wärmekreislauf in wirtschaftlicher Weise ermöglichen. Die chemische Entgasung wird im allgemeinen nur zur Nachentgasung von Speisewasser herangezogen, um den Restgehalt an Sauerstoff zu binden, der nach den üblichen thermischen Entgasern sich erhält und beseitigt werden muß, wenn extrem hohe Ansprüche an die Gasfreiheit des Kesselspeisewassers gestellt werden.Degasser for feed water The invention relates to a thermal Degasser for degassing boiler feed water and condensates, consisting of one Inlet stage, one of this downstream cooking stage, into the pipe sections from above protrude, which connect the cooking level with a relaxation level, the Steam pressure of the boiling stage promotes the water through the pipes into the expansion stage. It is known that the degassing of feed water is either physical or can be done chemically. Mainly physical, i. H. thermal Procedure used because. they simultaneously switch on the degasser in the Enable heat cycle in an economical manner. Chemical degassing will generally only used for post-degassing of feed water to reduce the residual content to bind to oxygen, which is preserved after the usual thermal degassers and must be eliminated if extremely high demands are placed on the gas-free boiler feed water be asked.

Die grundsätzliche Einordnung der thermischen Entgaser in Unterdruck- und Überdruckentgaser . ist bekannt. Unterdruckentgaser sind empfindlich gegen das Eindringen von Luft, verursacht durch undichte Flanschverbindungen, Ar- maturen und Pumpenstopfbüchsen. Es werden daher heute Überdruckentgäser bevorzugt. Die Bauarten dieser Entgaser zerfallen nach den ihnen hauptsächlich zugrunde liegenden Prinzipien in Rieselentgaser, Aufkochentgaser und Entspannungsentgaser. Von diesen Bauarten ist die des Rieselentgasers die am häufigsten anzutreffende. The basic classification of thermal degassers in negative pressure and overpressure degasser. is known. Vacuum degassers are sensitive to that Ingress of air caused by leaky flange connections, ar- matures and pump stuffing boxes. Overpressure degassers are therefore preferred today. The types these degassers disintegrate according to the principles on which they are mainly based in trickle degasser, boil degasser and relaxation degasser. Of these types that of the trickle deaerator is the most frequently encountered.

Der Rieselentgaser besteht im wesentlichen aus übereinander angeordneten Tassen oder gelochten Blechen, über die das. zu entgasende Wasser in möglichst feiner Verteilung verrieselt wird, während im Gegenstrom aufsteigender Heizdampf seine Wärme dem niedergehenden Wasser mitteilt. The trickle degasser essentially consists of one on top of the other Cups or perforated trays, over which the water to be degassed in as finer as possible Distribution is trickled out, while its heating steam rising in countercurrent Gives warmth to the sinking water.

Mit steigender Temperatur sinkt die Lösungsfähigkeit des Wassers sowohl für Sauerstoff als auch für Kohlensäure; sie wird bei Siedetemperatur gleich Null. Überdruckentgaser müssen daher, um wirksam zu sein, mit Siedetemperatur gefahren werden. Da aber die Temperaturverhältnisse des Entgasers der Belastung entsprechend Schwankungen unterliegen, trachtet man diesen durch Einbau von Regeleinrichtungen entgegenzuwirken. Bei Rieselentgasern beobachtet man ferner bei Teilbelastung ungleichmäßige Beaufschlagung und Verteilung des Wassers, wodurch u.ngenügende Entgasung begünstigt wird. Auch im Anfahrbetrieb ist diese häufig feststellbar. Ferner müssen Rieselentgaser, um voll wirksam zu sein, mindestens acht bis zehn Tassen enthalten; dadurch entstehen sehr große Bauhöhen, die man durch Minderung der Tassenzahl bei gleichzeitiger Erhöhung der Wasserzulauftemperatur zu beseitigen trachtet.With increasing temperature, the solubility of water both decreases for oxygen as well as for carbonic acid; it becomes zero at the boiling point. Overpressure degassers must therefore run at boiling point in order to be effective will. But since the temperature conditions of the degasser correspond to the load Subject to fluctuations, this is sought by installing control devices to counteract. In the case of trickle deaerators, irregularities are also observed under partial loads Application and distribution of the water, which favors insufficient degassing will. This is also often noticeable during start-up. Furthermore, trickle deaerators, to be fully effective, contain at least eight to ten cups; thereby arise very large overall heights, which can be achieved by reducing the number of cups while increasing them the water inlet temperature seeks to eliminate.

Aufkochentgaser leiden dagegen in ihren üblichen Bauarten unter dem Mangel einer feinen Aufteilung und Verteilung des Wassers. Infolge des Fehlens einer zwangläufigen Führung des Dampf-Luft-Gemisches wird der Wirkungsgrad dieser Entgaserbauart ungünstiger als bei Rieselentgasern. Boil degassers, on the other hand, suffer from the in their usual designs Lack of fine division and distribution of the water. As a result of the lack of a Inevitable guidance of the steam-air mixture is the efficiency of this type of degasser less favorable than with trickle deaerators.

Entspannungsentgaser arbeiten mit einer plötzlichen Druckentlastung des heißen Wassers, wobei der Druck tiefer liegt, als der zur Vorwärmetemperatur gehörige Dampfdruck. Bei der durch die Entspannung auftretenden Dampfbildung entsteht ein Dampf-Wasser-Gemisch, das die vorher im Wasser gelösten Gase enthält und nun freigibt. Bei den üblichen Ausführungsformen dieser Entgaser erfolgt durch die Entspannung eine Gefälleverminderung, welche einen thermischen Verlust mi-t sich bringt. Diese durch die üblichen Bauarten thermischer Entgaser bedingten, unbefriedigenden Verhältnisse zu vermeiden, gleichzeitig die den Entgasungsprozeß fördernden und bewirkenden physikalischen Ursachen in einer einzigen Einrichtung zu maximaler Wirkung zu vereinigen, ist die Aufgabe, die mit der vorliegenden Erfindung gelöst wird. Relaxation degassers operate with a sudden pressure release of the hot water, the pressure being lower than that of the preheating temperature proper vapor pressure. The formation of steam caused by the relaxation occurs a steam-water mixture that contains the gases previously dissolved in the water and now releases. In the usual embodiments of these degassers, the expansion takes place a decrease in gradient, which brings about a thermal loss. These unsatisfactory conditions caused by the usual types of thermal degasser to avoid, at the same time, the physical promoting and effecting the degassing process Combining causes in a single facility to achieve maximum effect is that Object that is achieved with the present invention.

Es wird vielfach angestrebt, einen Teil des bereits entgasten Wassers dem Entgasungsvorgang wieder zuzuführen. Die Rückführung erfolgt gewöhnlich mit Hilfe zusätzlicher Einrichtungen, z. B. durch eine Pumpe, einen Injektor, oder andere Mittel; sie ist geeignet, den Entgasungsprozeß wirksamer zu machen, da durch die Rückführung eines Teiles des entgasten Mediums dessen Gasgehalt verringert wird. Zur Lösung der gestellten Aufgabe wurde daher grundsätzlich die Rückführung und Umwälzung des bereits entgasten Wassers in den Vordergrund gestellt. It is often attempted to use part of the already degassed water to be fed back to the degassing process. The repatriation usually takes place with Help from additional facilities, e.g. B. by a pump, an injector, or others Middle; it is suitable to make the degassing process more effective because by the Recirculation of part of the degassed medium, the gas content of which is reduced. To solve the problem, the return and The focus is on the circulation of the already degassed water.

Erfindungsgemäß wird das zu entgasende Speisewasser dem Entgaser durch eine als Kaskade ausgebildete - Einlaufstufe, die lediglich als Vorwärmstufe zu wirken hat, einer geschlossenen Kochstufe zugeführt, in deren Dampfraum sich, hervorgerufen durch den in die Kochstufe eintretenden Heizdampf, ein geringer Überdruck ausbildet. In die Kochstufe tauchen, den Dampfraumdurchsetzend, kurze Rohrstücke ein, die bewirken, daß aus der Kochstufe ein DamEef-Wasser-Gemisch nach - einer über dem Kochraum gelegenen Entspannungsstufe gehoben wird, in der eine Trennung des Dampf-Wasser-Gemisches erfolgt. Die Brüden ziehen durch die Einlaufstufe ab, ihre Wärme dem eintretenden Kaltwasser mitteilen Das entspannte und entgaste Wasser läuft entweder direkt in den Speisewassersammler oder kann noch einer nachgeschalteten Rieselstufe zugeführt werden. According to the invention, the feed water to be degassed becomes the degasser through an inlet stage designed as a cascade, which is only used as a preheating stage has to work, fed to a closed cooking level, in the steam space of which caused by the heating steam entering the cooking stage, a slight overpressure trains. Dip short pieces of pipe into the heat setting, penetrating the steam space a, which cause a DamEef-water mixture after - a The relaxation level above the cooking area is raised, in which there is a separation of the steam-water mixture takes place. The vapors are drawn off through the inlet stage, communicate their warmth to the incoming cold water. The relaxed and degassed water either runs directly into the feed water collector or can be connected to a downstream one Trickle stage are fed.

Im Rahmen dieses Erltgasungsvorganges erscheint es möglich und vorteilhaft, wahlweise eine Umwälzung des entgasten Wassers dadurc'herbeizuführen, daß die in die Kochstufe eintauchen-- den - Rohrstücke mit drehbaren Düsen versehen werden, die, von außen verstellbar, eine Ruckfuhrung des zur Entspannungsstufe gehobenen, entgasten Wassers ganz oder teilweise gestatten. As part of this gasification process, it appears possible and advantageous to optionally a circulation of the degassed water to cause the in immerse the heat setting - the - pipe sections are provided with rotatable nozzles, which, adjustable from the outside, a return of the raised to the relaxation level, Allow degassed water in whole or in part.

Der Vorteil dieser Anordnung liegt nicht nur in der Vereinigung der den Entgasungsprozeß fördernden und bewirkenden Ursachen, sondern,auch darin, daß eine Hebung des Heißwassers zur Entspannungs stufe nur dann erfolgt, wenn es unter Siededruck steht. Diese Vorbedingung für eine einwandfreie Entgasung, die unbedingte Einhaltung der Siedetemperatur, wird mit einfachen Regeleinrichtungen erreicht. Ferner ermöglicht die Umwälzung des entgasten Wassers mit Hilfe von von außen verstellbarer Düsen die Anpassung an kleinste Teilbelastungen bzw. die Ausführung für kleinste zu entgasende Wassermengen. The advantage of this arrangement is not only in the union of the the degassing process promoting and causing causes, but also in the fact that the hot water is only raised to the relaxation level if it is below Boiling pressure is. This is the prerequisite for proper degassing, the absolute one Compliance with the boiling temperature is achieved with simple control devices. Furthermore, the circulation of the degassed water with the help of externally adjustable Nozzles the adaptation to the smallest partial loads or the design for the smallest Amount of water to be degassed.

In Abb. I und 2 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. In Fig. I and 2 embodiments of the invention are schematic shown.

Abb. I zeigt eine Ausführung, bei der das zu entgasende Wasser in üblicher Weise durch den Rohrstutzen I einer Einlaufstufe 2 zugeführt und über mehrere Tassen 3 verrieselt wird. Das hierbei durch Brüden oder Abdampf vorgewärmte Wasser wird einer Kochstufe 4 durch Rohre 5 zugeleitet, welche von der Einlaufstufe 2 niederführen. Ferner ragen in die Kochstufe 4 von oben kürzere Rohrstücke 6, die an ihren unteren Enden mit Löchern oder Schlitzen versehen sind und zum Teil von untereinander verschiedener Länge sein können. Fig. I shows an embodiment in which the water to be degassed in Usually fed through the pipe socket I to an inlet stage 2 and over several Cups 3 is trickled. The water preheated by vapor or exhaust steam is fed to a cooking stage 4 through pipes 5 which lead down from the inlet stage 2. Furthermore, shorter pieces of pipe 6 protrude into the cooking stage 4 from above, at their lower ones Ends are provided with holes or slits and some of them are different from one another Length can be.

Durch einen Rohrstutzen 7 tritt Heizdampf von 0,I bis 0,3 atü in ein Ringstück8, dessen äußerer Mantel 9 mit Löchern oder Schlitzen versehen ist, so daß Heizdampf in die Kochstufe 4 einströmen kann. Entsprechend der Eintauchtiefe der Rohre 6 in die Kochstufe 4 wird sich in dieser ein Wasserspiegel und darüber ein Dampfraum ausbilden, dessen Druck im wesentlichen vom Heizdampfdruck und von der Erreichung der Siedetemperatur des Heizwassers abhängt. Dieser Druck bewirkt eine Hebung des Heißwassers'aus der Kochstufe 4 zur Entspannungsstufe IO mittels der Rohre 6, welche an ihren oberen Enden drehbare Düsenköpfe II tragen, die von außen mittels einfacher Hebelmechanismen 12 verstellt werden können. Die Düsenköpfe II ermöglichen je nach ihrer Stellung entweder den Ablauf des Heißwassers über eine zentral angeordnete Rieselstufe I3 oder den Rücklauf zur Kochstufe 4. Durch einen unterhalb der Rieselstufe 13 vorgesehenen Stutzen 14 kann ferner zusätzlich Abdampf eingeführt werden, der die Rieselstufe bzw. die Einlaufkaskade beheizt. Heating steam from 0.1 to 0.3 atmospheres in occurs through a pipe socket 7 a ring piece8, the outer Jacket 9 with holes or slits is provided so that heating steam can flow into the cooking level 4. Corresponding the immersion depth of the tubes 6 in the cooking level 4 is a water level in this and above it form a vapor space, the pressure of which is essentially the same as that of the heating vapor pressure and depends on the reaching of the boiling temperature of the heating water. This pressure causes the hot water to be raised from cooking level 4 to the relaxation level IO by means of the tubes 6, which carry rotatable nozzle heads II at their upper ends, which can be adjusted from the outside by means of simple lever mechanisms 12. the Depending on their position, nozzle heads II either allow the hot water to run off Via a centrally arranged trickle level I3 or the return to cooking level 4. By means of a connection 14 provided below the trickle stage 13, it is also possible to Exhaust steam are introduced, which heats the trickle stage or the inlet cascade.

In Abb. 2 erfolgt dile Zuführung des zu entgasenden Wassers ebenfalls durch einen Rohrstutzen I in eine Einlaufstufe 2 mit nachgeschalteter Kaskade 3. Zur Vorwärmung des Wassers ist ein Rohrstutzen 15 vorgesehen, der Abdampf in die Kaskade 3 einzuleiten gestattet. Das vorgewärmte Wasser fließt in ein zentral angeordnetes Rohr I6, das fast bis auf den Boden der nach oben geschlossenen Kochstufe 4 hinabreicht, in die, wie in Abb. I, Rohrstücke 6 ragen, die drehbare Düsenköpfe II tragen. Die Zuführung des Heizdampfes erfolgt durch den Rohrstutzen 17, der den Dampf in ein düsenförmig ausgebildetes Heizsystem 18 leitet, dessen unterer Konus 19 und dessen daran anschließender zylindrischer Teil 20 Löcher oder Schlitze besitzen, durch die der Heizdampf in die Kochstufe 4 einströmt. Die Betätigung der Düsenköpfe II erfolgt vom Boden der Kochstufe ß aus durch einen einzigen Hebel 21 mittels der Achse 22, die mit dem Ring 23 fest verbunden ist, so daß die Ringstifte 24 die Düsenhebel 25 beeinflussen. In Fig. 2, the water to be degassed is also fed in through a pipe socket I into an inlet stage 2 with a downstream cascade 3. A pipe socket 15 is provided to preheat the water, the exhaust steam into the Cascade 3 may be initiated. The preheated water flows into a centrally located Tube I6, which almost reaches down to the bottom of cooking level 4, which is closed at the top, into which, as in Fig. I, pipe sections 6 protrude, which carry the rotatable nozzle heads II. the The heating steam is supplied through the pipe socket 17, which feeds the steam into a nozzle-shaped heating system 18 conducts, its lower cone 19 and its adjoining cylindrical part 20 have holes or slots through which the heating steam flows into cooking level 4. The operation of the nozzle heads II takes place from the bottom of the cooking stage ß by a single lever 21 by means of Axis 22, which is firmly connected to the ring 23, so that the ring pins 24 the nozzle lever 25 affect.

Das entgaste Wasser läuft aus den Düsen II entweder in die Ablaufrinne 26 und von dort durch den Rohrstutzen 27 in den Speisewassersammler, oder es kann wahlweise jede einstellbare Menge bis zur Grenze der Leistungsfähigkeit des Entgasers wieder in die Kochstufe 4 durch die Öffnungen 28 rückgeführt werden.The degassed water either runs out of the nozzle II into the drainage channel 26 and from there through the pipe socket 27 into the feed water collector, or it can optionally any adjustable amount up to the limit of the capacity of the degasser can be returned to the cooking stage 4 through the openings 28.

Claims

PATENT CLAIMS I. Degasser for feed water, consisting of one designed as a cascade inlet stage, which is followed by a closed cooking stage is, into which pipe pieces protrude from above, which the cooking stage with a relaxation stage connect, characterized in that the from the inlet stage (2) in the cooking stage (4) water coming through the pipe sections (6) by means of the in the cooking stage (4) developing steam pressure automatically lifted after the expansion stage (IO) will.

2. Degassing system according to claim I, characterized in that serving to raise the hot water pipes (6) partially shortened or on one certain immersion length are provided with slots or holes.

3. Degassing system according to claim I and 2, characterized in that that the inside of the degasser are used to raise the hot water Pipes (6) carry nozzle heads (ll) which can be rotated. are arranged.

4. Degassing system according to claim 1, 2 and 3, characterized in that that the from the closed cooking stage (4) through the pipe sections (6) - promoted Hot water optionally by means of the rotatable nozzle heads (11) back into the inlet stage (2) can be traced back.

5. Degassing system according to claim I to 4, characterized in that that the nozzle heads, which allow the circulation of the hot water to be regulated, with the help of simple lever mechanisms (I2 or 23, 24, 25) individually or in their The whole can be adjusted from the outside by a single lever (2I).

6. Degassing system according to claim I to 5, characterized in that that the water degassed in the expansion stage (Io) through a centrally located Trickle stage (13) is derived by the vapors of the feed water collecting tank or can experience additional heating through heating steam.

7. Degassing system according to claim I to 6, characterized in that that the Entspaunungsstufe (Io) forms the upper part of the trickle level (I3).

8. Degassing system according to claim I to 7, characterized in that that the management of the medium to be degassed from the inlet stage (2) to the cooking stage (4) and from this to the expansion stage (IO or 26) -through inside the degasser built-in pipes (5 and 6 or i6 and 6).

9. Degassing system according to claim I to 5, characterized in that that a heating system (I8) built into the cooking level (4) is in the form of a nozzle, which consists of two conical and one cylindrical part, one of which The cone and the cylindrical part are provided with holes or slots through which the heating steam can enter the cooking level.

Publications considered: German Patent Specifications No. 510 713, 734 028; Swiss Patent No. 103 438; S p I i t t g e r b e r: Water treatment in steam power operation, p. 29I / 292.