DE3339504A1

DE3339504A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung der entlueftung eines verdampfers

Info

Publication number: DE3339504A1
Application number: DE19833339504
Authority: DE
Inventors: Axel E. Highlands N.J. Rosenblad
Original assignee: Rosenblad Corp
Current assignee: Rosenblad Corp
Priority date: 1983-04-18
Filing date: 1983-10-31
Publication date: 1984-10-18
Also published as: JPS59195072A; JPH0131281Y2; GB8327710D0; AT389057B; GB2138308A; US4585520A; NZ205920A; FI74620C; SE8306916L; SE8306916D0; FI841541A0; ZA837664B; IT1172359B; CA1217707A; GB2138308B; FR2544215B1; AU2061183A; NO157191C; FI841541L; ATA109184A

Description

Henkel, Pfenning, Feiler, Hänzel & Meinig Patentanwälte

_ 3 - European Patent Attorneys

Zugelassene Vertrete? vor aem Europaischen Patentami

Dr phii G Henke Mulche¹" Dipi-Ing J Pfennig Be^ri:r· Dr rer na: L Feile' Munche¹"-Dipl -Ing W Hanze! Muncher Dip! -Phys K H Memig Ber^;-n Dr Ing A Butenschoa Berhr,

ROSENBLAD CORPORATION

Möhistraße 37

D-8000 München 80

Princeton, N.J., V.St.A. Tel. 089/982085-87

Telex 0529802 hnkld Telegramme ellipsoid

3 i, Okt.

RB-295-7

Verfahren und Vorrichtunq zur
Steuerung der Entlüftung eines
Verdampfers

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Verdampfer und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Entlüftung eines Verdampfers zwecks Vermeidung von Stößen oder Schlägen, die von einem Fluten des Verdampfers mit bodenseitigem Dampfeinlaß herrühren können.

Die Einleitung von Dampf in einen Verdampfer über einen am oder nahe an seinem Boden angeordneten Einlaß erweist sich als vorteilhaft. Die Anwendung von bodenseitigen Dampfeinlässen für Verdampfer sowohl des Platten- als auch des Rohrtyps ist zwar bekannt, wirft jedoch ein mögliches Betriebsproblem auf.

Wenn der Heizdampf im Verdampfer kondensiert, fließt das Kondensat nach unten und wird abgeführt. Wenn das Kondensat dabei nicht ebenso schnell abgeführt wird, wie neues Kondensat durch Kondensation des in den Verdampfer eintretenden Dampfes entsteht, steigt der Kondensatspiegel an. Dieser Zustand kann aufgrund einer Störung des Kondensatabführsystems, wie Ausfall einer Pumpe oder eines Steuerventils, eintreten. Wenn der Kondensatspieqel zu stark ansteigt, wird der in den Verdampfer einqeführte Dampf noch innerhalb des Kondensats kondensiert, wodurch Kondensationsschlaq oder Druck- bzw. Wasserstoß erzeugt wird.

Unter bestimmten Bedingungen kann ein solcher Schlag oder Wasserstoß sehr stark sein und unabhängig von der Flächenausbildung (platten- oder rohrförmig) sehr erhebliche Schäden hervorrufen. Es ist daher äußerst wichtig,

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daß ein Verdampfer nicht für längere Zeit unter solchen Bedingungen betrieben wird.

Bisher gibt es jedoch noch keine zuverlässige und wirtschaftlich vernünftige Lösung für dieses Problem.

Mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung können Verdampfer mit bodenseitigen Darapfeinlässen vor Kondensationsschlag oder Wasserstoß geschützt werden, indem der Dampfzustrom und die Verdampfung effektiv beendet werden, wenn der Kondensatspiegel für Normalbetrieb zu hoch wird. Dies geschieht durch automatisches Schließen der Entlüftungsleitung, wenn der Kondensatspiegel aus irgendeinem Grund zu hoch wird.

Erfindungsgemäß ist die Entlüftungsleitung (vent line) eines Verdampfers mit dem Raum verbunden, in welchem sich das Kondensat vor seinem Abzug aus dem Verdampfer sammelt. Wenn der Kondensatspiegel im Verdampfer über eine bestimmte Höhe ansteigt, flutet das Kondensat die Entlüftungsleitung unter Einschluß von unkondensiertem Dampf und Gas im Verdampfer, so daß weiterer Dampf an einem Eintritt in den Verdampfer und an einem Kondensieren in diesem gehindert wird. DampfZustrom und Verdampfung beginnen erst dann wieder, wenn der Kondensatspiegel weit genug abfällt, um die Entlüftungsleitung wieder zu öffnen.

Die Steuereinrichtung gemäß der Erfindung kann mit sehr mäßigem Kostenaufwand in neue Verdampfer eingebaut und auch ohne weiteres bei bestehenden Anlagen vorgesehen werden.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur in schematisierter Darstellung einen Verdampfer zeigt, der mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung (Schließung) der Entlüftung ausgerüstet ist.

In der Zeichnung ist ein Verdampfer mit einem Verdampfer-Kessel 11 dargestellt, dessen Wand 12 zur Veranschaulichung des Innenaufbaus teilswiese weggeschnitten ist.

Der Verdampfer weist eine Heizfläche 13, im dargestellten Fall eine plattenförmige Heizfläche auf, in welcher Heizdampf zwischen einander paarweise gegenüberstehenden Platten strömt. Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind jedoch auch auf Rohrverdampfer anwendbar, bei denen der Heizdampf Rohre durchströmt. Die zu verdampfende Flüssigkeit wird mittels einer Einrichtung 14 über die Heizfläche 13 verteilt, um längs dieser herabzufließen. Die bei ihrer Strömung über die Heizfläche 13 nicht verdampfte Flüssigkeit sammelt sich am Boden 15 des Kessels an, von wo sie über eine Leitung 16 zur Verteilereinrichtung 14 zurückgeführt werden kann, um zusammen mit neu zugeführter Flüssigkeit zur Verdampfung erneut über die Heizfläche 13 geleitet zu werden.

Ein Entlüftungssammler 17 dient zum Entweichenlassen von nicht kondensierten Dämpfen oder Gasen aus den Räumen zwischen den Platten (oder innerhalb der Rohre) der Heizfläche 13. Bei einem gewöhnlichen Verdampfer werden die abgeführten Dämpfe und Gase normalerweise aus dem Kessel 11 zu einem z.B. bei 18 dargestellten Abzugsrohr herausgeleitet, um abgeführt oder einer Weiterbehandlung zugeführt zu werden.

Erfindungsgemäß strömen die Entlüftungsgase und nicht kondensierte Dämpfe nur dann zum Abzugsrohr 18, wenn der Kondensatspiegel so niedrig ist, daß einströmender Dampf nicht innerhalb des Kondensats kondensieren kann. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform strömen daher etwa vorhandene Entlüftungsgase (vent gases) sowie unkondensierter Dampf über den Sammler 17 und eine Rohrleitung 19 zu einer Kammer 20, die über eine Rohrleitung 21 mit dem Abzugsrohr 18 verbunden ist. Die Kammer 20 enthält Kondensat in einer dem Kondensatspiegel innerhalb des Verdampfers entsprechenden Höhe. Die Rohrleitung 21 mündet in die Kammer 20 an einem Punkt 22 ein, der unter normalen Betriebsbedingungen über dem Kondensatspiegel in der Kammer 20 liegt. Wenn jedoch der Kondensatspiegel entsprechend einem erhöhten Kondensatspiegel im Verdampfer in der Kammer 20 ansteigt, wird die Öffnung am Punkt 22 verschlossen und damit die Strömung von unkondensiertem Dampf und Entlüftungsgasen unterbunden, so daß eine weitere Strömung von zu kondensierendem Dampf zum Verdampfer verhindert wird.

Zu diesem Zweck kann der Verdampfer, wie dargestellt, mit der Kammer 20 in der Weise verbunden sein, daß das sich in ihm sammelnde Kondensat ungehindert zur Kammer 20 strömen kann.

Bei der dargestellten Verdampferanordnung strömt das in bzw. an der Heizfläche 13 entstehende Kondensat zu einem mit einer Auslaßleitung 24, die ihrerseits mit einer Kondensat-Abzugspumpe 25 verbunden ist, verbundenen Sammler 23. Stromauf der Pumpe 25 verbindet eine Zweigleitung 26 den Sammler 23 mit der Kammer 20, so daß das sich in der Auslaßleitung 24 stauende Kondensat einen den Kondensatspiegel im Sammler 23 angebenden An-

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stieg des Kondensatspiegels in der Kammer 20 hervorruft. Wenn die Pumpe 25 ausfällt oder der Kondensataustrag aus irgendeinem anderen Grund behindert ist/ verschließt das in der Kammer 20 ansteigende Kondensat die öffnung bei 22 unter Absperrung der Entlüftung. Ersichtlicherweise kann ein Verteiler 23 der dargestellten Art sowohl bei einer Rohr- als auch bei einer Plattenheizfläche verwendet werden; wahlweise kann eine andere Einrichtung, etwa eine Wanne oder ein Behälter, zur Aufnahme des Kondensats angeschlossen sein. Die dargestellte Anordnung veranschaulicht lediglich eine derzeit bevorzugte Ausgestaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Selbstverständlich ist die Erfindung keineswegs auf die dargestellten und beschriebenen Einzelheiten beschränkt, sondern verschiedenen Änderungen und Abwandlungen zugänglich.
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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Steuerung der Entlüftung eines Verdampfers zwecks Verhinderung von Wasserstoß und Kondensationsschlag bei einem Verdampfer, bei dem Heizdampf

nahe seines Bodens eingeführt, das aus dem Heizdampf
entstandene Kondensat gesammelt und unkondensierter
Dampf über eine Entlüftungsleitung abgezogen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsleitung geschlossen wird, wenn der tatsächliche Kondensatspiegel über eine vorbestimmte Höhe ansteigt, und damit die Einführung weiteren Heizdampfes in den Verdampfer verhindert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsleitung durch das Kondensat verschlossen wird, wenn der tatsächliche Kondensatspiegel über der vorbestimmten Höhe liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kondensat zu einer in die Entlüftungsleitung eingeschalteten Kammer geleitet wird, um die Entlüftungsleitung zu schließen, wenn der tatsächliche Kondensatspiegel über der vorbestimmten Höhe liegt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
den vorangehenden Ansprüchen bei einem Verdampfer mit
einer Bodenzone (15), einer Einrichtung zur Einführung von Heizdampf in die Bodenzone, einer Einrichtung (23, 24) zum Abführen von Kondensat aus der Bodenzone und

einer Entlüftunqsleitung (19, 21) zum Abführen von

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unkondensiertem Dampf, gekennzeichnet durch eine in die Entlüftungsleitung eingeschaltete Kammer (20) und durch eine die Kammer mit der Kondensat-Abführeinrich- ° tung verbindende Einrichtung (26) zur Einführung von Kondensat in die Kammer zwecks Schließung der Entlüftungsleitung, wenn der Kondensatspiegel in der Kammer (20) eine vorbestimmte Höhe übersteigt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensat-Abführeinrichtung einen Sammler (23) und eine Auslaßleitung (24) aufweist und daß die Auslaßleitung über eine Zweigleitung (26) mit der Kammer (20) verbunden ist, so daß der Kondensatspiegel in der Kammer (20) dem Kondensatspiegel im Sammler (23) entspricht.

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