DE306820C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Das in der Patentschrift 288158 beschriebene Verfahren bestellt darin, daß zur Abscheidung der im Wasser gelösten Gase das gashaltige Wasser durch Filterschichten aus Dreh- oder Hobelspänen beliebigen Stoffes oder aus Faserstoffen irgendwelcher Art geleitet wird.

' Die Vorschläge gehen in der Hauptsache von der Voraussetzung aus, daß das Verfahren in der Druckleitung ausgeübt wird und daß demgemäß auch die Vorrichtungen hierzu in die Druckleitung eingeschaltet werden.

Die ,vorliegende Erfindung schlägt einen anderen Weg ein, der darin besteht, daß das zu ,entgasende Wasser einerseits unter dem Druck' der Wassersäule bzw. dem äußeren Luftdruck, andererseits unter der Saugwirkung des Speiseorgans durch einen geschlossenen Entgasungsbehälter gefördert wird.

Mit, dieser Maßnahme ist zunächst der Vorteil verbunden, daß der Entgasungsbehälter in seiner Wandstärke nicht auf den Druck der Druckleitung bemessen sein muß, sondern viel leichter ausfallen kann und dadurch billiger wird; andererseits ■ besteht der weitere Vorteil darin, daß die Entlüftung bei gewöhnlichem Atmosphärendruck besser vor sich geht, als unter einem erhöhten künstlichen Druck. Handelt es sich um Speisewasser für Kessel, so würde in dem Behälter während des Zuspeisens der Kesseldruck herrschen bzw. noch'ein etwas höherer Druck, damit überhaupt das Wasser in den Kessel gebracht · werden kann. Der Kesseldruck, ist aber "gewöhnlich ein etwa zehnfach höherer, und es ist eine bekannte Tatsache, daß Flüssigkeiten unter Druck ein weit größeres Losungsvermögen für Gase haben, als an der, freien Atmosphäre. Das größere Lösungsvermögen steht aber den Ausscheidebestrebungen . gerade entgegen. Man braucht nur an-eine Seitersflasche zu erinnern, welche unter Druck gefüllt ist und hierbei die eingepumpte Kohlensäure in Lösung hält, ohne daß sie dem, Auge sichtbar wird. Wird der Verschluß be- '45 seitigt und damit das Flascheninnere, druckfrei, so entweicht die Kohlensäure mit Gewalt. ' . '

■ Dieser ausgeführte zweite Vorteil, wird noch dadurch begünstigt, daß nach dem ange-'gebenen 'Verfahren" der Entgasurigsbehälter unter der Saugwirkung des Speiseorgans stehen soll. Der Saugvorgang ist der. dem Zusammenpressen entgegengesetzte Vorgang, und es wird ein Vacuum angestrebt, welches aber dadurch nur in geringem Maße zustande kommt, daß· der äußere Luftdruck den Raum wieder auszufüllen strebt. Ist nun der Entgasungsbehälter mit einem Wasserbehälter verbunden, so drückt die äußere Luft im.Moment des Saugens Wasser nach. Dieses ist ein zeitlicher Vorgang,' der.-immerhin einen geringen Unterdruck in dem Ehtgasungsbehälter entstehen läßt, wodurch gerade der

Entgasungsprozeß weiter begünstigt wird. Hinzu kommt, daß es auch nicht immer möglich ,ist, den Entgasungsvorgang in der Druckleitung vorgehen zu lassen, weil die Platzfrage für eine derartige Vorrichtung vielfach nicht eine unerhebliche Rolle spielt, wie ■ dies z. B. bei Lokomotiven der Fall ist. Das .Speiseorgan ist Vor dem Führerstande auf der Lokomotive und das AVasser wird aus dem

ίο Tender gesaugt. Auf der Lokomotive selbst ist aber kein Platz mehr, um den Entgasungsbehälter unterzubringen, so daß man auf ihn verzichten müßte, wenn nicht das vorgeschlagene Verfahren gangbar wäre, wodurch die Unterbringung des Entgasungsbehälters auch auf dem Tender, also in der Saugleitung, . ermöglicht wird.

Für wesentlich wird es weiter gehalten, daß das Verfahren in der Weise ausgebildet wird, daß unter der Saugwirkung des Speiseorgans die' Gase mit der ,· Aufwärtsbewegung des Wassers durch den Behälter unter dem Deckel desselben entweichen und daß auf dem weiteren Leitungswege etwaige Einschlüpfstellen (Stopfbüchsen, Ventile) für die Luft unter Wasser gesetzt werden. Soweit die freigemachten Gase von dem Filterstoff nicht selbst gebunden werden in Form γοη Oxyden o. dgl., sollen sie entweichen, und zwar werden sie das Bestreben haben, nach oben zu steigen. Dieses Bestreben soll durch die Wasserführung unterstützt werden, um Luftansammlungen oder ein Zurückhalten derselben entgegen ihrem eigenen Bestreben zu vermeiden. Es ist auch wesentlich, die Luft überhaupt auf dem kürzesten Wege aus der Wasserströmung zu bringen, um der Möglichkeit des Mitreißens in die Saugleitung zu entgehen.

Bei den vielfachen Vorteilen der vorgeschlagenen Maßnahmen ist jedoch auch ein Nachteil möglich, welcher darin besteht, daß auf dem Leitungswege zwischen Entgasungsbehälter und Speiseorgan äußere Luft unter der Saugwirkung des Speiseorgans wieder in die Leitung an undichten Stellen einwandert, während diese Gefahr in der Druckleitung von vornherein ausgeschlossen ist, weil an undichten Stellen das Wasser nach außen austreten würde. Die vorgenannte nachteilige Möglichkeit ist insbesondere^ durch irgendwelche Verbindungsstücke der Leitung oder auch durch das Speiseorgan selbst gegeben. Es ist z. B. die Beobachtung gemacht worden, daß bei Verwendung von Injektoren die Schlabberleitung bzw. das Auslaufventil Luft einließ. Vergegenwärtigt man sich den Vorgang des' Speisens, so dient bekanntlich das Schlabberventil dazu, beim Anlassen des Injektors das Dampf-, Wasser- und Luftgemisch der Leitung ins Freie austreten zu lassen, solange die Tätigkeit des Injektors noch- nicht so gesteigert ist,; daß das nach dem Kessel führende Ventil sich öffnet. Sobald der Injektor seine Tätigkeit erreicht hat, läßt das Schlabberventil kein Dampf-, Wasser- und Luftgemisch mehr aus, weil in dem* Düsenraume durch den Dampfstrahl bzw. den Kondensationsvprgang ein Vakuum gebildet wird, wodurch das in den Kessel zu speisende Wasser angesaugt wird. Das beim Anlassen unter einem inneren Druck stehende Schlabberventil steht beim wirklichen Speisevorgang unter dem äußeren Luftdruck,, welcher das Bestreben hat, die innere Luftleere'75 auszufüllen. Erfahrungsgemäß nutzen sich die Schlabberventile aber bald ab, oder es , sind irgendwelche Schmutzteilchen an den Dichtungsflächen, so daß der Speisevorgang bzw. das Vakuum nicht nur durch eintretende Luft beeinträchtigt wird, sondern die Luft .' ist auch der unerwünschte Bestandteil, wel- , eher jetzt wieder mit in das Druckwasser gelangt und hier in Lösung geht, um alsdann im Kessel sich entweder an die Heizfläche zu setzen, um Anrostungen zu bilden oder auch, um den Dampf Juftreicher zu machen und ihm so für einen etwaigen späteren Kondensationsvorgang eine ungünstige Zusammen-, setzung zu geben.

Um diesen Nachteilen zu entgehen, sollen etwaige Einschlüpf stellen für die Luft, also insbesondere das Auslaßrohr des Schlabberventils, unter Wasser gesetzt werden. Sobald beim Speisevorgang ein Vakuum im Injektor oder überhaupt in der Leitung entsteht, kann bei irgendwelchen Undichtigkeiten nicht etwa Luft, sondern Wasser hachtreten, und an dem sich verringernden Wasser sieht das Bedienungspersonal, daß undichte Stellen in der Saugleitung vorhanden sind, die dann abgedichtet oder aber vorläufig durch Nachfüllen von Wasser gegen ein Durchtreten von Luft geschützt werden.

Nachdem die Aufgaben gestellt sind, ist die Lösung derselben bald gegeben.

Das Verfahren kann dadurch ausgeübt werden, daß Behälter nach den Gesichtspunkten des Hauptpatentes, unten mit dem Wasserbassin (Brunnen, Speisebehälter, Tender o. dgl.) und oben mit der Leitung zum Speiseorgan verbunden sind. Durch diese Maßnahme ist ' man nicht darauf angewiesen, daß das Wasser etwa dem Entlüftungsbehälter zulauft, sondern es kann sogar aus einem tiefer liegenden Wasserbehälter angesaugt werden, was z. B. bei Anordnung eines Behälters auf dem Tender besonders wichtig ist, da der Wasservorrat bis auf 1 cbm sich aufbrauchen läßt, was sonst nicht möglich wäre, , wenn etwa das Wasser von oben in den Entgasungsbehälter fließen müßte und dieser offen wäre.

Der Kopf des Entgasungsbehälters ist zweckmäßig abnehmbar und mit einem Luftventil versehen, um die sich unter dem Deckel ansammelnde Luft jederzeit leicht entweichen zu lassen, und zwar unter dem Inhalt der Saugleitung, welcher infolge, seiner höheren Anordnung im Ruhestand einen geringen Überdruck auf den Entgasungsbehälter ausübt. Das Wasser kann von unten in den ip Entgasungsbehälter mittels eines Rückschlagventils eintreten, so daß der Entgasungsbehäl- -ter immer bis zum Injektor oder Pumpe mit Wasser gefüllt speisebereit steht.

Ferner soll die Entgasungseinrichtung dadurch ausgebildet werden, daß unterhalb des Luftabsetzraumes eine Trennwand aus Winkelblechen, Trichtern o. dgl. gebildet wird, zum Zwecke, die obere luftberührte Wasserschicht von der unteren Wasserentnahmestelle zu trennen, um dadurch eine Vermischung des luftberührteri Wassers mit dem übrigen nach Möglichkeit zu verhindern. Die Winkelflächenwand bzw. die Trichterränder sind oben durchbrochen, um die von unten emporsteigende Luft unter dem eigentlichen Deckel des Behälters entweichen zu lasseh.

Die Vorrichtung soll in einer beispielsweisen Ausfuhrungsform erläutert werden, und zwar für den Fall der Kesselspeisung; jedoch kommt -auch jeder andere Verwendungszweck in Betracht, ohne' daß dadurch sich Wesentliches an der Erfindung ändert.

Der Röhrenkessel α ist durch eine Leitung b' aus dem Dampfraum und durch eine Leitung c aus dem Wasserraum mit einem Injektor d verbunden, der durch eine Kurbel e gedreht werden kann. Der Kessel a He-. fert durch die Leitung b den Betriebsdampf und empfängt durch c das Speisewasser. Der Injektor d ist auf der Saugseite durch eine Leitung/ mit· der Wasservorratsquelle ver-, bunden, welche hier in Form eines Behälters 9 dargestellt ist, der von anderen Stellen Rohwasser oder Kondensat empfängt. ⁴S Zwischen dem Speisebehälter g. und der Saugleitung/des Injektors d ist ein Behälter h eingeschaltet, der sowohl durch i eine Verbindung nach dem Speisebehälter als auch durch zwei Absperrhähnen und. I. 'eine Verbindung nach der Saugleitung des Injektors besitzt. Über dem Boden des Behälters h ist eine Trennwand m eingebaut, die durch ein einseitig sich öffnendes Ventil χ das Wasser in den Hauptteil, des Behälters eintreten läßt. In diesen oberen Teil wird ein Einsatzzylinder oder Kasten η mit Siebboden 0 gesetzt, der sich auf einen Wink'elring aufstützt. Die-. ser Einsatz^ ist durch < Trenn- bzw. Leitwände p, p¹, p², p^s, die geschlossen oder durchlöchert sein können, unterteilt und auf diese wird das Ausscheidematerial (grannenreiches Material, wie Späne o. dgl.) gebracht, welches von dem Wasser durchströmt wer-, den muß, wenn der Injektor in Betrieb gesetzt wird. Auf den Einsatz;» bzW. einen Winkelring q legt sich■' ein zweiter- Winkelring r, in welchem Winkeleisen.? mit ihrem offenen Winkel nach oben stehen. Diese Winkeleisen ί bilden mit dexri Winkelring r zusammen gewissermaßen eine Trennwand, durch welche erreicht wird, daß das über den Winkeln r, s sich ansammelnde Wasser wenig mit dem unteren sich mischen kann, doch läßt der Zwischenraum der Winkel etwaige, aus dem Filtermaterial des Kastens η aufsteigende Luft nach oben unter dem Deckel t des Behälters h entweichen, um schließlich durch das Ventil M₁ entfernt·zu werden. Diese Winkeleisen können atiqh durch Trichter/oder ähnlich wirkende Formen ersetzt sein.

Der Injektor ei ist endlich noch durch eine Leitung ν als sogenannte Schlabberleitung mit einem Wasserbehälter w verbunden.
Der Speisevorgang ist nun folgender:
Indem der Injektor durch die Kurbel e angesetzt wird, läuft im Mömentdes Anlassens zunächst ein Teil des angesaugten Wassers durch die, Leitung ν in den Kästen w ab, bis die Strahlwirkung derart gesteigert'. ist, daß sie den Kesseldruck überwinden" kann,: wor- '9°· auf das Schlabberventil sich schließt und das Speisewasser durch _c in den Kessel μ, gefördert wird. Es ist nun beobachtet worden, daß die Schlabberventile nach kurzer/Zeit mehr oder weniger undicht sind, und das im Inj ektor d entstehende Vakuum genügt, um nicht nur Wasser, sondern auch Luft anzusaugen und so den Entlüftungsvorgang illusorisch zu machen, und zwar tritt dieser Nachteil ein bei den bisher bekannten Einrichtungen, wo die Schlabberleitung ν nicht in einen ' Wasservorratsbehälter einmündet. Infolge Anordnung des Wasserbehälters w aber kann auch durch die Schlabberleitung ν bei undichten Ventilen nur Wasser eingesaugt werden, weil der Behälter w unten in seiner Größe bzw. in seinem Wasserquantum entsprechend der praktisch in Betracht kommenden Undichtigkeit bemessen werden kann.

Indem der Injektor angesetzt wurde, konnte er das Wasser durch die Absperrhähne/ und k ansaugen, vorausgesetzt, daß diese geöffnet waren. Der Absperrhahn I ist' aber nur für den FaJl vorgesehen, daß_: der Behälter h , bzw. das Filtermaterial nachgesehen werden soll, um alsdann eine direkte Speisung aus dem Hauptbehälter g zu ermöglichen. Der Absperrhahn I ist daher gewöhnlich geschlossen, während' k geöffnet bleibt. Es entsteht in dem Entlüftungsbehälter h ein Unterdruck, so daß der äußere Atmosphärendruck durch die Leitung i und das Ventil χ Wasser nach-

drückt, und dieses steigt alsdann nach und nach so weit hoch, um schließlich in den Kessel α gefördert zu werden. Das Wasser folgt dabei den Leitwänden p, p¹ usw., welche gegebenenfalls siebartig durchlöchert sind, und auf denen das Filtermaterial (nicht gezeichnet) locker gelagert bleibt. Die Grannen dieses Materials lösen Luft und Gase aus, die dann, durch die Bewegung des Wassers unterstützt, den Deckel t des Behälters erreichen und sich hier ansammeln. Durch die Wahl des Filtermaterials hat man es auch in der Hand, etwaige Säuren· des Wassers zu neutralisieren; auch kann eine Nachreinigung von irgendwelchen Kesselsteinbijdnern oder^; von Öl bei Maschinenkondensat mit erreicht werden. Ih letzterem Falle ist nur eine öftere Reinigung des Filtermaterials notwendig. Die sich unter dem Deckel t ansammelnde Luft kann durch das Ventil u abgelassen werden, indem ja in den meisten Fällen der Wasservorrat der Saugleitung f bei ruhendem Injektor 4 einen Rückdruck auf den Behälter h ausübt, der die Luft zum Ausströmen bringt.

Die Scheidewand r, s verhindert, daß die luftberührte obere Wasserschicht sich mit dem eigentlichen, zur Speisung abgesaugten AVasser mischen kann. Dadurch, daß ein geringer Unterdruck in dem Behälter h durch die saugende Wirkung des Speiseorgans (Injektor, Pumpe oder Pulsometer) erzielt wird, wird die Abscheidung der Gase begünstigt und geht intensiver vonstatten, als wenn sich der Behälter in der Druckleitung befindet, wo das Wasser ein größeres Lösungsvermögen erhält:

Die Entlüftung und Entgasung hat aber den in der Technik längst anerkannten bedeutenden Vorteil, daß der Sauerstoff der Luft ein Anrosten der Leitungen bei Wasserversorgungsanlagen unmöglich macht, daß bei irgendwelchen Heiz- oder Dampfanlagen in den beheizten Rohren sich keine Luftmenge ansetzen- kann, der den Wärmedurchgang erschwert, und daß endlich bei Dampfkesseln das luftärmere Speisewasser auch einen luftarmen Dampf entstehen läßt, welches wieder dem Vakuum an Kondensatoranlagen zugute kommt, indem hier durch erheblichen Kraftaufwand die Luft nicht aus dem Kondensatorabgesaugt zu werden .braucht, um ein erträgliches Vakuum zu erzielen.

Diese vorbeschriebene Einrichtung läßt sich, wie bereits angedeutet, allgemein bei A¥asserversorgu'ng"sanlagen als auch speziell bei aller Art Kesselanlagen mit gleichem Erfolg verwenden.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zum Ausscheiden der im Wasser absorbierten Gase nach dem Verfahren ■ nach Patent 288158, dadurch gekennzeichnet, daß das die Entgasung des Wasers bewirkende, aus Dreh- oder Hobelspänen beliebiger Art bestehende Material zur Verstärkung der Wirkung des Entgasungsprozesses in der Saugleitung (b, k, i, g) des Förderorgans (Pumpe, Injektor d, Pulsorneter) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit- der Saugwirkung des Förderorgans (d) eintretende Bewegung des Wassers durch das Entgasungsmaterial (Eisenspäne) mit der der Abscheidebewegung der Gase in gleieher Richtung geführt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Entgasungsmaterial (Eisenspäne) gefüllte Behälter (Zi) am unteren Ende unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventils (x) mit dem Wasservorratsbehälter (g·) und . am oberen/ Ende jmit der Verbrauchsstelle verbunden ist.

4. Ausführungsform des Entgasungsbehälters nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Luftabsetzraumes eine Trennwand aus Winkelblechen (q,r,s), Trichtern o. dgl. gebildet wird, zum Zwecke,, die obere luftberührte Wasserschicht von der unteren, an der Entnahmestelle befindlichen Wasserschicht' zu trennen und doch die ausgelöste Luft emporsteigen zu lassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.