DE544058C

DE544058C - Method and device for the gradual degassing and gas-protected storage of feed water

Info

Publication number: DE544058C
Application number: DESCH88343D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Umlauf
Original assignee: C AUG SCHMIDT SOEHNE
Current assignee: C AUG SCHMIDT SOEHNE
Priority date: 1928-11-11
Filing date: 1928-11-11
Publication date: 1932-02-13

Description

Verfahren und Vorrichtung zur stufenweisen Entgasung und gasgeschützten Speicherung von Speisewasser Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur stufenweisen Entgasung und gasgeschützten Speicherung von Speisewasser.Method and device for gradual degassing and gas-protected Storage of feed water The invention relates to a method and a device for gradual degassing and gas-protected storage of feed water.

Es ist bereits bekannt, das zu reinigende Wasser einem Entgasungsvorgang zunächst bei Überdruck und darauf bei Atmosphärendruck zu unterwerfen. Bei diesem Verfahren geht die Entgasung bei Atmosphärendruck nicht vollständig vor sich. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, das Wasser zunächst in einem Überdruckbehälter und dann in einem Unterdruckbehälter zu behandeln. Die eigentliche Gasabfuhr soll dabei nur im Unterdruckbehälter stattfinden. Auch dieses Verfahren bewirkt keine vollkommene Entgasung, da es nur in einer Stufe die Gase abscheidet. It is already known that the water to be purified is degassed to submit first at overpressure and then at atmospheric pressure. With this one In the process, the degassing is not complete at atmospheric pressure. It it has also been suggested that the water first be placed in a pressurized container and then to treat in a vacuum container. The actual gas discharge is supposed to only take place in the vacuum tank. This procedure also has no effect complete degassing, as it only separates the gases in one stage.

Schließlich ist es auch noch bekannt, die Entgasung zuerst bei Unterdruck und dann bei überdruck erfolgen zu lassen. Dadurch wird jedoch eine ziemlich verwickelte Bauart der Einrichtung bedingt, weil besondere Mittel erforderlich sind, um das Wasser von der Unterdruckentgasungsstelle zu der Überdruckstelle zu fördern.Finally, it is also known that degassing takes place first under negative pressure and then to be done with overpressure. However, this makes it a rather intricate one The design of the facility is conditional because special resources are required to achieve the To promote water from the vacuum degassing point to the overpressure point.

Die Erfindung besteht darin, daß das Wasser zunächst einem Entgasungsvorgang unter i'berdruck bei gleichzeitiger Erhitzung auf eine oberhalb des normalen Siedepunktes liegenes dem Überdruck entsprechende Temperatur ausgesetzt, dann auf eine einem Unterdruck entsprechende Temperatur gekühlt und schließlich einem Entgasungsvorgang bei diesem Unterdruck ausgesetzt wird. The invention consists in that the water first undergoes a degassing process under excess pressure with simultaneous heating to one above the normal boiling point are exposed to the temperature corresponding to the overpressure, then to a Underpressure corresponding temperature cooled and finally a degassing process is exposed to this negative pressure.

Durch dieses Verfahren, das drei ausgeprägte Stufen umfaßt, wird eine vollkommene Entgasung erreicht, weil an allen Entgasungsstellen die Bedingungen für eine möglichst vorteilhafte Wirkung erfüllt sind. Auch zeichnet sich die Einrichtung zur Durchführlung des Verfahrens durch große Einfachheit aus. Through this process, which comprises three distinct stages, becomes A complete degassing is achieved because the conditions at all degassing points are met for the most beneficial effect possible. The establishment also stands out to carry out the procedure with great simplicity.

Gemäß der Erfindung wird das Wasser selbsttätig durch den im Überdruckentgaser herrschenden Druck zum Unterdruckentgaser gefördert. Eine besondere Fördervorrichtung ist also nicht erforderlich. According to the invention, the water is automatically released by the overpressure degasser prevailing pressure promoted to the vacuum degasser. A special conveyor so is not required.

Zweckmäßig wird das im ÜTberdruckentgaser auf eine oberhalb des normalen Siedepunktes liegende Temperatur erhitzte Wasser auf seinem Wege zum Unterdruckentgaser durch einen Wärmeaustauscher geleitet, der von nicht entgastem Wasser durchströmt wird. Es wird also die zwischen den beiden Entgasungsstellen vorzunehmende Abkühlung des Wassers vorteilhaft zur Vorwärmung des Rohwassers ausgenutzt. Hierdurch wird das Verfahren und die Bauart der Vorrichtung sehr einfach. This is useful in the overpressure degasser to one above normal The boiling point heated water on its way to the vacuum degasser passed through a heat exchanger through which non-degassed water flows will. It is therefore the cooling to be carried out between the two degassing points of the water advantageous for preheating the Exploited raw water. This makes the method and the construction of the device very simple.

Die Erfindung ist für jedes Wasser brauchbar, gleichviel ob es sich um Niederschlagswasser oder chemisch gereinigtes Wasser oder um eine Mischung von beiden handelt. Der Vorzug der Erfindung liegt darin, daß die Entgasung des Wassers bei kleinstem Kraftverbrauch vollkommen ist und ein Höchstmaß an entgastem Wasser durch eine einfache Einrichtung von verhältnismäßig kleinen Abmessungen erreicht werden kann. The invention is useful for any water, regardless of whether it is rainwater or chemically purified water or a mixture of both acts. The advantage of the invention is that the degassing of the water with the lowest power consumption is perfect and a maximum of degassed water achieved by a simple device of relatively small dimensions can be.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung schaubildlich in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. The device according to the invention is shown diagrammatically in the drawing shown in several embodiments.

In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. I stellt I den Behälter des Uberdruckentgasers, 2 den des Unterdruckentgasers dar. Das zu entgasende Wasser kommt unter Druck aus einer Leitung 3 und fließt durch einen Wärmeaustauscher 4 in den Dampfraum des Behälterms 1, wo es über verschiedene Z. vischenböden 5 kaskadenartig nach unten strömt. Das Wasser sammelt sich bei 6 im unteren Teil des Behälters 1. In den Dampfraum des Behälters I mündet ferner das Dampfzufuhrrohr 7, das zweckmäßig so angeordnet ist, daß der Dampf in das niederrieselnde Wasser eintritt. Durch den Dampf wird das Wasser erhitzt, so daß sich die im Wasser gebundenen Gase lösen und im oberen Teil des Behälters sammeln. Von hier können die Gase und Dämpfe durch das Absperrventil 8 und die Leitung g abgelassen werden. Am unteren Teil des Behälters I ist eine Leitung 10 angeschlossen. Durch den Druck im Behälter I wird das teilweise schon entgaste Wasser 6 durch die Leitung 10 hinausgedrückt. Diese Leitung geht durch den Wärmeaustauscher 4, so daß einerseits das Rohwasser aus der Leitung 3 vorgewärmt, andererseits das aus dem Behälter I strömende Wasser abgekiihlt wird. In the embodiment according to Fig. I, I represents the container of the Overpressure degasser, 2 that of the vacuum degasser. The water to be degassed comes under pressure from a line 3 and flows through a heat exchanger 4 into the vapor space of the container 1, where it cascades over different Z. vischenboden 5 flows downwards. The water collects at 6 in the lower part of the container 1. The steam supply pipe 7 also opens into the steam space of the container I, which is expedient is arranged so that the steam enters the trickling water. Through the Steam is heated the water, so that the gases bound in the water and dissolve collect in the upper part of the container. From here the gases and vapors can pass through the shut-off valve 8 and the line g are drained. On the lower part of the container I a line 10 is connected. This is partially due to the pressure in container I. already degassed water 6 pushed out through line 10. This line goes through the heat exchanger 4, so that on the one hand the raw water from the line 3 preheated, on the other hand, the water flowing out of the container I is cooled.

Vom Wärmeaustauscher 4 führt die Leitung II in den Dampfraum des Unterdruckentgasers 2, wo sie in einer Einspritzdüse 12 mündet. Das aus der Düse I2 ausströmende Wasser wird hier durch den Unterdruck entgast und sammelt sich bei I3 im unteren Teil des Behälters 2. Von hier kann das völlig entgaste Wasser durch die Bodenleitung 14 ausgelassen werden, während die Gase und Dämpfe im oberen Behälterteil durch die Leitun 15 abgesaugt werden. Im tYberdruckentgaser 1 wird das Wasser auf eine oberhalb des normalen Siedepunktes liegende Temperatur erhitzt, wobei sich der dieser Überhitzungstemperatur entsprechende Druck einstellt. In dem Wärmeaustauscher 4 wird das überhitzte Wasser so-weit abgekühlt, daß die Unterdruckbildung im Behälter 2 möglich wird. Dadurch, daß das bei 3 zufließende Rohwasser im Wärmeaustauscher 4 vorgewärmt wird, vermindert sich die durch die Leitung 7 einzuführende Dampfmenge. Die Abgase aus den Leitungen g und 15 können sowohl zu einem Kondensator als auch zu einer Luftpumpe geführt werden.Line II leads from the heat exchanger 4 into the vapor space of the vacuum degasser 2, where it opens into an injection nozzle 12. The water flowing out of the nozzle I2 is degassed here by the negative pressure and collects at I3 in the lower part of the Container 2. From here, the completely degassed water can pass through the bottom line 14 are let out while the gases and vapors in the upper part of the container through the Leitun 15 are sucked off. In the overpressure degasser 1, the water is on an above the normal boiling point lying temperature is heated, whereby this overheating temperature sets the appropriate pressure. In the heat exchanger 4, the superheated water cooled so far that the formation of negative pressure in the container 2 is possible. Through this, that the raw water flowing in at 3 is preheated in the heat exchanger 4, reduced the amount of steam to be introduced through line 7. The exhaust gases from the pipes g and 15 can lead to both a condenser and an air pump will.

Die Ausführungsform der Abb. 2 entspricht in der Hauptsache der oben beschriebenen. The embodiment of Fig. 2 corresponds in the main to that above described.

Abweichend davon werden jedoch die aus dem Überdruckentgaser I durch die Leitung g kommenden Gase und Dämpfe zu einer Dampfstrahlluftpumpe I6 geführt und zum Absaugen der Gase und Dämpfe aus dem Unterdruckbehälter 2 benutzt. Zu diesem Zweck ist die Leitung 15 an die Dampfstrahlluftpumpe I6 angeschlossen. Die Wärme, welche die aus der Strahlluftpumpe I6 entweichenden Gase und Dämpfe besitzen, kann ferner noch zur Vorwärmung des nicht entgasten Wassers in einen Wärmeaustauscher I7 herangezogen werden, der in Abb. 2 punktiert gezeichnet ist und in die Leitung 3 noch einzuschalten wäre.Deviating from this, however, those from the overpressure degasser I are through the line g of incoming gases and vapors led to a steam jet air pump I6 and used to suck off the gases and vapors from the vacuum container 2. To this Purpose, the line 15 is connected to the steam jet air pump I6. The heat, which the gases and vapors escaping from the jet air pump I6 may have also to preheat the non-degassed water in a heat exchanger I7, which is drawn dotted in Fig. 2, and into the line 3 would still have to be switched on.

Die Ansführungsform gemäß Abb. 3 stellt eine weitere Verbesserung der Bauart der Abb. 2 dar. Zu den bereits genannten Teilen kommen in der Abb. 3 noch verschiedene hinzu. Mit I8 ist der Vorratsbehälter des Rohwassers bezeichnet, das ihm durch eine Leitung 19 zufließt. Aus dem Behälter IS wird das Wasser durch die Bodenleitung 20 entnommen und durch eine Pumpe 2I weitergefördert. Es durchfließt von hier aus durch die Leitung 22 der Reihe nach drei Wärmeaustauscher. In den ersten Wärmeaustauscher 23 gelangen durch die Leitung 15 die Abgase aus dem Unterdruckentgaser 2, die hier einen Teil ihrer Wärme an das Rohwasser abgeben. The embodiment according to Fig. 3 represents a further improvement the design of Fig. 2. In addition to the parts already mentioned, Fig. 3 several more. The raw water storage tank is denoted by I8, which flows to him through a line 19. The water flows through from the container IS the bottom line 20 removed and conveyed further by a pump 2I. It flows through from here, through line 22, three heat exchangers in sequence. In the first Heat exchanger 23 pass through line 15, the exhaust gases from the vacuum degasser 2, which give off part of their heat to the raw water here.

Die Dämpfe aus der Leitung 15 werden niedergeschlagen und durch die Leitung 24 und über den Dampfwasserableiter 25 zum Behälter Ig abgelassen. Die nicht niedergeschlagenen und nicht niederschlagbaren Gase und Dämpfe treten durch die Leitung 26 in den Saugraum der Dampfstrahlpumpe I6, die, wie in Abb. 2, ihren Betriebsdampf durch die Leitung g aus dem Dampfraum des Überdruckentgasers I erhält. Das aus der Strahlpumpen6 austretende Dampfgasgemisch gelangt in den Wärmeaustauscher 17 und gibt hier einen Teil seiner Wärme an das durch das Rohr 22 fließende Rohwasser ab. Die niederschlagbaren Dämpfe werden durch das Rohr 29 und den Dampfwasserableiter 30 in den Behälter I8 abgelassen. Die nicht niederschlagbaren Gase können durch das Entlüftungsrohr 28 entweichen. Von dem Wärmeaustauscher I7 gelangt das Rohwasser in den Wärmeaustauscherq, der dem bereits früher beschriebenen entspricht.The vapors from the line 15 are precipitated and through the Line 24 and drained via the steam trap 25 to the container Ig. They don't precipitated and non-precipitable gases and vapors pass through the Line 26 into the suction chamber of the steam jet pump I6, which, as in Fig. 2, its operating steam through line g from the vapor space of the overpressure degasser I. That from the Steam gas mixture exiting jet pumps6 enters heat exchanger 17 and here gives off part of its heat to the raw water flowing through the pipe 22. The precipitable vapors are through the pipe 29 and the steam trap 30 drained into container I8. The gases that cannot be precipitated can get through the vent pipe 28 escape. The raw water comes from the heat exchanger I7 into the heat exchanger, which corresponds to the one described earlier.

Vor dem Eintritt des Rohres 22 in den Behälter 1 ist ein selbsttätiger Speiseregler 31 eingeschaltet, der von dem Wasserstand im Behälter I gesteuert wird. Steigt der Wasserspiegel der Wassermenge 6 iiber eine bestimmte Höhe, so wird der Durchlaß 31 selbsttätig geschlossen. Sinkt der NN'asserspiegel, so öffnet sich wieder der Durchlaß 31. Before the entry of the tube 22 into the container 1 is an automatic Feed regulator 31 switched on, which is controlled by the water level in container I. If the water level of the amount of water 6 rises above a certain height, it becomes Passage 31 closed automatically. If the sea level falls, it opens again the passage 31.

Ein ähnlicher selbsttätiger Regler 32 ist in die lampfleitung 7 eingeschaltet. Er wird ebenfalls in Abhängigkeit von dem Wasserstand im behälter 1 gesteuert. Dieser Dampfzufuhrregler 32 kann mit einem selbsttätigen Druckregler verbunden sein, der den Dampf ständig auf der vorgesehenen Spannung hält.A similar automatic controller 32 is switched into the lamp line 7. It is also controlled as a function of the water level in container 1. This Steam supply regulator 32 may be connected to an automatic pressure regulator, the keeps the steam at the intended voltage at all times.

In die Leitung ii, die das Wasser vom Wärmeaustauscher 4 in den Unterdruckentgaser 2 führt, ist ebenfalls ein selbsttätiger Speiseregler 33 eingeschaltet, der von dem Wasserstand im Behälter 2 gesteuert wird.In line ii, which carries the water from the heat exchanger 4 into the vacuum degasser 2 leads, an automatic feed regulator 33 is also switched on, which is controlled by the water level in container 2 is controlled.

In die Leitungen 9 und 15 können noch ein Drosselventil 34 und Rückschlagventil 35 eingeschaltet sein. Das im Behälter 2 angesammelte entgaste Wasser 13 wird durch die Leitung 14 und die Pumpe 36 zur Verbrauchsstelle geführt. Steigt infolge verringerter Wasserentnahme der Wasserspiegel im Behälter 2, so wird der Durchlaß 33 selbsttätig geschlossen. Infolgedessen steigt auch der Wasserstand im Behälter 1, so daß jetzt auch die Durchlässe 31 und 32 für das Rohwasser und den Dampf selbsttätig geschlossen werden. Damit ist die ganze Anlage stillgelegt. Die Ventile 34 und 35 verhüten einen Rückstrom der Gase und Dämpfe in die Be-Behälter. Das entgaste Wasser I3 im Behälter) bleibt also vor einer neuen Gasaufnahme geschützt und als gespeicherter Vorrat verfügbar.A throttle valve 34 and a check valve can also be inserted into lines 9 and 15 35 must be switched on. The degassed water 13 accumulated in the container 2 is through the line 14 and the pump 36 led to the point of consumption. Increases as a result of decreased If water is withdrawn from the water level in the container 2, the passage 33 becomes automatic closed. As a result, the water level in the container 1 rises, so that now the passages 31 and 32 for the raw water and the steam are also automatically closed will. The whole plant is now shut down. The valves 34 and 35 prevent one Backflow of gases and vapors into the loading container. The degassed water I3 in the container) remains protected from a new gas intake and available as a stored supply.

Die Abb. 4 zeigt eine besonders zweckmäßige Anordnung der beiden Entgaser. Der Überdruckentgaser Ia und der Unterdruckentgaser 2Q sind als gleichachsige Zylinder afeinandergesetzt, so daß die Dicke des Behälters 1a gleichzeitig den boden des Behälters 2a bildet. Die Behälter können zusammenglenietet oder geschweißt sein. Der Behälteer 20 erhält zweckmäßig einen größeren Durchmesser als der Behälter 10. Alle übrigen gezeichneten Teile entsprechen den bereits in Abb. 3 dargestellten. Der Düsenkörper 120 hat die Gestalt eines liegenden Radkörpers; er ist hohl und an seinem Umfang mit Düsen in genügender Anzahl besetzt. Man erkennt ferner die selbsttätigen Regler 3I, 32 und 33 mit den sie steuernden Wasserstandsreglern 37 und 3S und den Dampfdruckregler 39. Die Bauart gemäß Abb. 4 besitzt den besonderen Vorzug, daß die Wärme des Überdruckbehälters 1a zum Teil unmittelbar in den Unterdruckbehälter 2a übertreten kann, wo sie nutzbar verwendet wird. Der Vorrat an entgastem Wasser I3a liegt verhältnismäßig hoch, so daß Wasser durch das Rohr 14 der Pumpe 36 mit ausreichendem Gefälle zulaufen kann. Die Einschaltung der selbsttätig geregelten Durchlässe 31, 32 und 33 bewirkt, daß der Dampfdruck und die Temperatur im Überdruckentgaser stets gleichbleibend gehalten werden, so daß das den t'berdruckentgaser verlassende vorentgaste Wasser stets mit dem gleichen Druck in den Unterdruckentgaser eintritt. Fig. 4 shows a particularly useful arrangement of the two Degasser. The overpressure degasser Ia and the negative pressure degasser 2Q are coaxial Cylinder set apart, so that the thickness of the container 1a at the same time the floor of the container 2a forms. The containers can be riveted or welded together. The container 20 expediently has a larger diameter than the container 10. All other parts drawn correspond to those already shown in Fig. 3. The nozzle body 120 has the shape of a lying wheel body; it is hollow and occupied on its circumference with nozzles in sufficient number. One also recognizes the automatic regulators 3I, 32 and 33 with the water level regulators 37 that control them and 3S and the steam pressure regulator 39. The design according to Fig. 4 has the special Advantage that the heat of the overpressure container 1a partly directly in the vacuum container 2a where it is usable. The supply of degassed water I3a is relatively high, so that water through the pipe 14 of the pump 36 with can run up to a sufficient slope. The activation of the automatically regulated Passages 31, 32 and 33 causes the vapor pressure and temperature in the overpressure degasser are always kept constant, so that the excess pressure degasser pre-degassed water always enters the vacuum degasser with the same pressure.

Dadurch wird die Einführung des Wassers in den Unterdruckentgaser durch Zerstäuberdüsen ermöglicht, und die Wirkung der Düsen bleibt stets dieselbe. Auch der Unterdruck im Unterdruckentgaser hält sich stets auf gleicher Höhe, da infolge des gleichbleibenden Druckes im Überdruckentgaser auch die Spannung und Menge des Betriebs dampfes fiir den Dampfstrahlluftsauger immer die gleichen sind. Infolge der Verbindung der beiden Behälter nach Abb. 4 kühlt sich das im Unterdruckentgaser gespeicherte Wasser 130 nicht so schnell ab, da Wärme vom Überdruckentgaser übertragen wird. Der Speicherraum des Behälters 2a kann hinreichend groß gemacht werden. Die vereinigte Überdruck-und Unterdruckentgasungseinrichtung gemäß Abb. 4 fällt bei gleicher Leistungsfähigkeit nicht größer aus als ein einfacher Unterdruckentgaser der heute bekannten Bauart.This will introduce the water into the vacuum degasser made possible by atomizer nozzles, and the effect of the nozzles always remains the same. The vacuum in the vacuum degasser is also always at the same level, there as a result of the constant pressure in the overpressure degasser also the voltage and The amount of operating steam for the steam jet air extractor is always the same. As a result of the connection of the two containers as shown in Fig. 4, it cools in the vacuum degasser stored water 130 does not so quickly because heat is transferred from the overpressure degasser will. The storage space of the container 2a can be made sufficiently large. the combined overpressure and underpressure degassing device according to Fig. 4 is included the same performance as a simple vacuum degasser of the type known today.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for gradual degassing and gas-protected Storage of feed water, characterized in that the water initially a Degassing process under overpressure with simultaneous heating to an above the normal boiling point, exposed to the overpressure corresponding temperature, then cooled to a temperature corresponding to a negative pressure and finally is subjected to a degassing process at this negative pressure.

2. The method according to claim I, characterized. that the water automatically due to the pressure in the overpressure degasser to the vacuum degasser is promoted.

3. Process according to Claims I and 2, characterized in that that in the overpressure degasser (1, 1a) to a level above the normal boiling point Temperature heated water on its way to the vacuum degasser (2, 2a) Flows through heat exchanger (4) through which non-degassed water flows.

4 .. Process according to Claims I to 3, characterized. that part of the introduced into the overpressure degasser (I, Ia) or there generated steam with the withdrawn excreted gases to generate the Vacuum in the vacuum degasser (2, 2a) by means of a steam jet air pump (I6) is used.

5. Process according to Claims I to 4, characterized in that the underpressure in the underpressure degasser differs from the overpressure in the overpressure degasser a known control element is brought into dependence, so that overpressure and underpressure be formed and interrupted at the same time.

6. Apparatus for carrying out the method according to claims I to 5, characterized in that the line (3, 22) feeding the raw water over one or more heat exchangers (23, 17.4) in an overpressure degasser (I, Ia) leads, introduced into the steam for the purpose of heating the water and generating the overpressure is, and that the water space (6, 6a) of this degasser through another line (I0) is connected to the gas space of a vacuum degasser (2, Oa) from which Water space (I3, I3a) the degassed water is removed.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the two cylindrical degasser (Ia, 2a) equiaxed to a single component with a perpendicular Axis are united.

8. Device according to claims 6 and 7, characterized in that the vacuum degasser (2a) at the same time acts as a high-level store for the degassed Water serves.

9. Device according to claims 6 to 8, characterized in that the overpressure degasser (Ia) is connected to the negative pressure degasser (2a) in such a way that a heat transfer from the overpressure degasser to that stored in the vacuum degasser or degassed water already withdrawn from the storage tank can take place.

10. Apparatus for carrying out the method according to claim 5, characterized characterized in that the steam supply after the overpressure degasser (I, Ia) as a function from the water inflow, for example through interconnected control devices (3 ', 32) is brought.

11. Device according to claims 6 to I0, characterized in that that the water flow to the vacuum degasser (2, 2a) by an automatic control device (33) is made dependent on the water level in this degasser.