Verfahren zum Schutze von Verdichtern gegen Korrosionen durch das geförderte Medium, insbesondere in Brädenverdichtungsanlagen, und Einrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutze von Verdichtern gegen Korrosionen durch das geförderte Medium, insbesondere durch die feuchten Dämpfe bei dem Verfahren der Brüdenkornpression, und eine Einrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens. Bekannt lich ist bei Brüdenverdichtungsanlagen die Wirtschaftlichkeit von der befriedigenden Wirksamkeit des Verdichters abhängig.
Ander seits ist der Verdichter der gefährdetste Teil der Anlage, und zwar aus dem einfachen Grunde, weil in demselben mechanische und chemische Beanspruchungen gleichzeitig wirk sam sind und diese Einwirkungen bei er höhter Temperatur und hohen Geschwindig keiten vor sich gehen.
Es ist daher - wiederholt die Erfahrung gemacht worden, dass der Verdichter in sol chen Fällen schon nach kurzer Zeit eine starke Zerstörung erfährt, während die übrige Anlage noch intakt ist. Der Schutz des Ver dichters gegen diese Angriffe ist also hier eine Lebensnotwendigkeit. Man hat dieses Ziel dadurch zu erreichen versucht, dass man den aus der Flüssigkeit entweichenden Gasen und Dämpfen Alkalien zumischt. Man hat ferner mechanische Flüs- sigkeitsabscheider benutzt. Ein voller Erfolg. ist diesen Vorschlägen versagt geblieben.
Es bewährt sich zwar die Neutralisation der Dämpfe vor .dem Kompressor in manchen Fällen; sie versagt aber hauptsächlich dann, wenn nicht saure Anteile die Ursache der Korrosionen sind, sondern Salze etc., die gar nicht neutralisiert werden können.
Die vorliegende Erfindung ist bestimmt, die geschilderten Mängel zu beseitigen. Sie geht dabei von dem Prinzip aus, dass sowohl Rostwirkungen, wie der Angriff durch Säuren, welche ja beide elektrolytische Prozesse sind, nur bei Anwesenheit von Wasserstoffionen, d. h. also bei Anwesenheit dissozierfähigen Wassers vor sich gehen können. Ist solches nicht vorhanden, dann müssten theoretisch Angriffe durch Rost oder durch Säuren die im Grunde genommen ja auf gleicher Basis beruhende Reaktionen sind - nicht möglich sein.
Fussend auf diesem Prinzip ist die Erfin dung dadurch gekennzeichnet, dass das zu fördernde Medium vor Beginn seiner Ver dichtung, bei mehrstufigen Verdichtern also vor der ersten Stufe des Kompressors, durch Zuführung von Wärme getrocknet, d. h. von seinem Wassergehalt, wodurch allein die Dissoziation von H20 möglich ist, befreit wird. Mit andern Worten, es wird das zu fördernde Medium soweit erwärmt, dass die flüssigen Anteile verdampft und somit das zu fördernde Medium getrocknet wird; in diesem Zustande wird das zu fördernde Medium auch im Verdichter erhalten.
Dabei stellt sich die Erfindung in Gegen satz zu der bisher geübten Praxis, welche aus rein wärmetechnischen Erwägungen her aus die Kühlung des Kompressors für er forderlich erachtet, wozu sogar Wasser vor dem Kompressor eingespritzt, d. h. also die Angriffsfähigkeit der Gase und Dämpfe er höht wird.
Die Erwärmung des zu fördernden Me diums, bezw. der Gase und Dämpfe zum Zwecke der Trocknung kann natürlich in verschiedenster Weise erfolgen. Es kann zum Beispiel in die Saugleitung ein mit Fremd wärme geheizter Trockner eingebaut werden. Es kann die Überhitzungswärme des im Kompressor verdichteten Mediums zu diesem Zwecke in der Weise benutzt- werden, dass man einen Teil des verdichteten Mediums in die Saugleitung des Kompressors hineinführt. Das verdichtete Medium kann auch in einer Wärmeaustauschvorrichtung zum gleichen Zwecke benutzt werden.
Es könnte das in der Saugleitung ange saugte Medium durch Drosselung getrocknet werden. Es kann schliesslich die Trocknung im Kompressor selbst, jedoch vor der ersten Stufe, erfolgen, indem mau die Eintritts partien heizt. .
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellt. Der aus der Verdampfungsanlage stam- jnende Dampf -wird durch die Leitung 9 an gesaugt. Diese Leitung ist von einem Dampf trockner 11 umgeben, der durch irgendeine beliebige Wärmequelle geheizt wird.
Es ist allerdings bekannt, zwischen einen Dampferzeuger und eine dampfverarbeitende Maschine Überhitzer einzuschalten. Bei der Dampfmaschine dient aber die Überhitzung dazu, den thermischen Wirkungsgrad zu er höhen oder, besonders bei Dampfturbinen, die mechanische Wirkung des nassen Dampfes auf die Schaufeln auszuschalten. Im vor liegenden Falle würde der thermische Wir kungsgrad des Verdichters durch starke Über hitzung vor dem Kompressor an sich ver schlechtert; deshalb kühlt man ja auch nach den derzeitigen Auffassungen die Kompres soren; man spritzt ja sogar Wasser in den Brüdendampf vor dem Kompressor ein, um sicher gesättigten Dampf zu haben.
Im vor liegenden Falle hat der Trockner aber nur den Zweck, mitgerissene Flüssigkeitsteilchen wegen ihres elektrolytischen Einflusses, aber nicht wegen des mechanischen Einflusses in einen nicht flüssigen Zustand zu verwandeln, wo diese Elektrolytischen Wirkungen nicht mehr eintreten. Es soll auch keine starke Überhitzung stattfinden, weil die Überhitzung den Wirkungsgrad des Verdichters herabsetzt und weil der Verdichter an sich schon ein Überhitzer ist.
Au Stelle des mit Fremdwärme geheizten Trockners 11 kann ein durch den verdichteten Dampf selbst geheizter Trockner 12 treten. Es ist dies möglich, da der Dampf während der Verdichtung nie ganz an oder etwas unter die Sättigungsgrenze kommen soll, aber eine starke Überhitzung muss vermieden sein, sowohl vom wärmetechnischen Standpunkt aus, als auch vom Standpunkt des chemischen Angriffes, weil bei starker Überhitzung das Material des Verdichters nicht nur verändert, sondern für den Angriff sogar empfindlicher gemacht werden kann.
Man kann ferner den Dampf zum Beispiel aus Stufe d herausnehmen, ihn zum Trocknen des frisch angesaugten Dampfes verwenden und dann wieder der folgenden Stufe e zu führen. Da nur Dampf von annähernd glei chem Drucke getrocknet wird, so kann eine zu starke Kühlung d;s verdichteten Dampfes bei richtiger Wahl der Austauschflächen 12 niemals eintreten. Der Trockner 12 soll ja auch nur dazu dienen, die flüssigen Teilchen des Dampfes in trockenen Dampf überzu führen, aber nicht den Dampf vor dem Ver dichter schon zu stark zu überhitzen, weil dadurch Dampf von höherer Temperatur in den Verdichter käme und die Temperatur sieh unmässig steigern würde.
Dadurch, dass die flüssigen Anteile des Brüdens verdampft werden, wird auch der Verdichter von einer Arbeit entlastet. Denn ein Teil der flüssigen Bestandteile des Brüdens wird sonst im Kreiselverdichter doch nur aus geschleudert, vermehrt also die Arbeit, ohne dar man Dampf erhält; die aasgeschleuderten Teile sammeln sich im (xegenteil im Gehäuse und vermehren die Gefahr der Korrosionen.
In diesem Falle ist also eine Trocknung durch den überhitzteil Dampf selbst -thermo dynamisch von Vorteil. Man könnte natür lich auch den ganz verdichteten Dampf aus der Druckleitung 10 zur Heizung des Trock ners verwenden, was dann aber keine Rück wirkung auf den Verdichter hätte, indem dieser Dampf nicht mehr weiter verdichtet wird.
Bei dieser Gelegenheit sei nochmals darauf hingewiesen, dass man im allgemeinen aus alten Vorurteilen den überhitzten Dampf als Heizdampf fürchtet. Sobald man aber die Verdampfungsapparate entsprechend einrich tet, .fällt diese Befürchtung ganz fort.
Werden Flüssigkeiten eingedampft, die beim Eindampfen die gelösten Stoffe als Trockensubstanz abgeben, wie zum Beispiel Sole, so kann in dem Trockner 11 oder 12 nicht.nur das Wasser verdampft, sondern auch die gelöste Substanz durch Abscheidung zurückgehalten werden, was die günstige Wirkung des Verfahrens noch erhöht. Der Trockner braucht in solchen Fällen nur zu gleich als Salzabscheider ausgebaut zu werden und mass leicht zu reinigen sein..
An Stelle des Trockners 12 kann man auch eine sehr einfache Trocknung durch ver dichteten Dampf setzen, indem man einen Teil des teilweise oder ganz verdichteten Dampfes beispielsweise aus der Druckleitung durch die Leitung 13 in die Saugleitung zurückführt, wobei der an sieh schon über hitzte Dampf durch Drosselung noch weiter überhitzt wird und bei der Mischung mit dem nassen Brüden diese Überhitzungswärme direkt zur Trocknung abgibt.
Diese Anordnung ist thermodynamisch schlechter als die mit dem Wärmeaustauscher, aber billiger in der Anschaffung und Anlage. Die Auswahl hängt von Fall zu Fall von den besondern Verhältnissen ab.
Schliesslich könnte man die Erwärmung durch Drosselung auch in der Saugleitung selbst vornehmen, indem man eine Drossel stelle 14 einbaut.
Ausser der durch die Trockner 11 und 12 dargestellten Lösung vermehren alle diese Massnahmen direkt oder indirekt den Kraft bedarf des Verdichters, können aber trotzdem wirtschaftlich . sein.
Es könnten alle die beschriebenen An ordnungen auch direkt an den Kompressor angebaut werden; die Eintrittspartien des Verdichters würden dann das Ende der Saug leitung mit den Vorrichtungen zum Trocknen bilden.
Insbesondere kann man den Trockner 12 direkt an den Kompressor angliedern, indem man denselben als Heizvorrichtung für den Kompressordeckel ausbildet. Dieser Teil des Verdichters könnte wegen der äusseren Wärme verluste eine etwas unter der Kondensations temperatur des Dampfes liegende Temperatur haben und daher Anlass zu leichten Nieder schlägen geben. Dies kann durch eine solche Heizung vermieden werden. Dasselbe kann auch durch Wärmezufluss im Gehäuse von den höheren Stufen des Kompressors erreicht werden.
Man kommt dazu aus der Überlegung heraus, dass in den meisten Fällen von der Verwendung von Fremdwärme besser abzu sehen und die Wärme zum Trocknen direkt oder indirekt durch den Verdichter abzugeben ist. Nun erfolgt die wirtschaftlichste Art der Erwärmung des Dampfes mit Rücksicht auf die sowieso erforderliche Verdichtung durch die Verdichtung selbst. Dabei wird voraus gesetzt, dass die Verdichtung unter möglich ster Vermeidung jedes Wärmeverlustes nach aussen, also möglichst adiabatisch erfolgt.
Jede adiabatische Verdichtung führt im Wä.rniediagramm sofort von der Grenzkurve senkrecht nach oben, im Kreiselverdichter sogar wegen der Radreibung, der Stoss- und Undichtigkeitsverluste etwas nach rechts, so dass damit die schnellste Erwärmung statt findet und mit Rücksicht auf den ganzen Prozess die wirtschaftlichste; sie ist besser als jede Drosselung.
Man wird zweckmässiger weise folgende weitere Massnahmen treffen Ganz im Gegensatz zur gewöhnlichen Behandlung von Verdichtern ist derselbe sorgfältig vor Wärmeableitung und Strahlung nach aussen zu schützen, es sei denn; dass man die Eintrittspartien besonders heizt. Es ist zudem in den ersten Stufen jede innere direkte oder indirekte Kühlung, sowohl Ober flächenkühlung, wie Einspritzkühlung zu ver meiden. Letztere muss wegen der direkten Einführung von Wasser korrosiv wirken.