W assen enthärtungsanlage. In dem Hauptpatent Nr. 163903, bezw. in :der entsprechenden österr. Patentsehrift Nr. 140785 ist ein Verfahren zur fartlaufen- ,den Enthärtung von K:ess#elspeis:
ewmser be schrieben, gemäss welchem .die Ausfällung der Härtebildner in einem nicht beheizten Röhrensystem erfolgt, durch welches das, Wasser mit solcher Geschwindigkeit hin- durchgeführt wind, dass turbulente Strö mungen entstehen.
Das Verfahren wird zweckmässig bei der Vorenthärtung mit alka- Eschem Kesselrückwasser und der Fertig- enrthärtung mit Alkaliphosph:at angewendet. Zur Durchführung :
des Verfahrens kann eine Vorrichtung verwendet werden, bei welcher ein. zweckmässig mit zahlreichen Biegungen versehenes unbeheiztes Röhrensystem mit anschliess.end:em. Filter zwischen der Speise pumpe und dem Kessel angeordnet ist.
Die Zuführung von Kesselrückwasser bezw. den zur Fällung ,der Härtebildner dienenden Che- mikalien erfolgt durch entsprechende Pum- peu; ausserdem. kann der zur Erwärmung er forderliche Dampf :durch eine : Mischdüse in ,das Röhrensystem eingeführt werden.
Gegenstand :der Erfindung ist nun eine weitere Ausbildung :der im Patentanspruch II des Hauptpatentes beanspruchten Anlage zur Durchführung des Verfahrens des Haupt patentes, insbesondere zur Enthärtung von Speisewasser für räumlich becch@ränkte An lagen, wie Lokomotivkessel, Schiffskessel und dergleichen.
Bei -dieser Anlage sind dm mit Windungen und Biegungen versehene Röhrensystem und das angeschlossene Filter in der ein geschlossenes System bildenden Anlage auf der Saugseite einer Pumpe an geordnet, während zwischen Rohwasser- behälter und Röhrensystem :
eine den zur Auf rechterhaltung der Saugleistung der Pumpe erforderlichen Druck liefernde Fördervor- richtungeingeschaltet ist, welche mit einer Leitung für Anwärmdampf und einer Leitung für die zur Vorenthärtung :dienende Flüssig- keit verbunden ist.
Der Anwärmdampf ist gleichzeitig Arbeitsdampf zur Erzeugung dieser Druckwirkung. Durch diese Anord nung wird einerseits der in dem Enthärter herrschende Druck vom Kesseldruck unab hängig gemacht; anderseits kann bei Ver wendung der Anlage bei Lokomotiven die Entliärtungseinrichtung auf oder in den Tender verlegt werden, so dass eine Belastung der Lokomotive mit der Enthärtungsvorrich- tung vermieden wird.
Die Enthärtung in der Anlage wird zwei stufig ausgeführt. Die Vorentliärtung erfolgt zweckmässig mit alkalischem 1iesselrück- wasser, welches mit dem Rohwasser vor oder beim Eintreten. in das Entliärtungsrohr ge mischt wird.
Die Fertigenthärtung kann mit Alka.lipliosphat, insbesondere mit Trinatrium- phosphat, zweckmässig bei höheren Tempe raturen von beispielsweise 70 " und darüber, erfolgen.
Die Fördervorrichtung für die Zuleitung des Rohwassers, der zur Vorentliärtung die nenden Flü.aigkeit und des zur Erwärmung noch erforderlichen Dampfes zu dem mit Windungen und Biegungen versehenen Ent- härtungsrohr besteht zweckmässig aus einem Düsensystem. während die zur Restenthär- tung dienenden Chemikalien, beispielsweise Trinatriumphocpliatläsung,
dem vorenthärte- ten Wasser auf seinem Wege durch das Röhrensystem durch eine Dosierungspumpe zugeführt werden.
Die Nachentliärtung geht zweckmässig im letzten Teil des Röhrensystems vor sich. Die ausgefällten Härtebildner werden mit einem anschliessenden Filter entfernt; das enthär tete Wasser wird durch die Speisepumpe an gesaugt und dem Kessel zugeführt.
Die Leistung des am Anfang des Ent- härtungsrohres angeordneten Düsensystems kann durch ein Regelorgan, beispieIsv#7eise einen Thermostaten, geregelt werden, welcher in das Enthärtungsrohr, zweckmässig kurz vor dem Filter, eingebaut ist.
Das Düsen system erzeugt vermittels des gleichzeitig als Arbeitsdampf wirkenden Anwärmdampfes auf der Saugseite der .Speisepumpe einen ge- wissen Druck, durch welchen die Wider stände in dem Enthärtungsröhrensystem und im Filter auf dem Wege des 'assers vom Rohwasserbehälter zur Speisepumpe über wunden erden.
Dieser Druck, welcher aber wesentlich unter dem Kesseldruck liegt, ai- chert die Saugleistung der Speisepumpe trotz der verhältnismässig hohen Temperatur des ent.liärteten \'Wassers; ein Abreissen des Strom- fadens wird also vermieden.
Iim auch Störungen bei wechselnder Be lastung zum Beispiel der Lokomotive aus zuschalten, kann ausser der beschriebenen Steuerung des Düsensysteius noch eine zwangsläufige Abhängigkeit des Kessel- wasserrüekführungsventils und der Dosie rungsvorrichtung für die Enthärtungscliemi- kalien von der Belastung der Speisepumpe vorgesehen sein.
Zum Beispiel kann das Dampfventil für die Speisepumpe mit dem Ventil der Kesselwasserrückführung und mit der Dosierungsvorrichtung für die zur Nach enthärtung zugesetzten Chemikalien derart gekuppelt sein, dass bei einer Drosselung der Speisepumpe zwangsläufig auch eine Drosse- lung der Zufuhr von Kesselrückwasser und Naehenthärtungsmittel erfolgt.
Eine beispielsweise Ausführungsform einer Enthärtu ägsanlage gemäss Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnung noch näher erläutert.
Die eigentliehe Enthärtungsanla@ge besteht aus einem auf der Saugseite der Speisepumpe 1 angeordneten Röhrensystem 2 mit nach- geschaltetem Filter 3. Das Rohwasser wird aus dem Behälter 4 durch das Düsensystem 5 dem Enthärtungsrohr 2 zugeleitet.
In dem Düsensystem wird das Rohwasser mit dem durch die Kesselwasser-Rückleitung 6 bezw. die Dampfleitung 7 zugeführten Rückwasser bezw. Anwärmdampf, vermischt. Die Steue- rung des Düsensystems 5 erfolgt über das Regelorgan 8 durch das in der Dampfleitung 7 angeordnete Ventil 9.
Die zur Naehent härtung dienende Lösung wird aus dem Be hälter 10 über die Dosierungspumpe 11 und Leitung 12 dem Enthärtungsrohr 2, zweck- mässig an einer Biegungsstelle, zugeführt. Die Regelung der Speisepumpe 1 erfolgt durch das Pumpendampfventil 13, wodurch gleichzeitig über das Ventil 14 auch die Kesselwasserrückführung gesteuert wird.
Das enthärtete Wasser wird durch die Speise pumpe 1 über die Druckleitung 15 dem Vor wärmer, bezw. dem Kessel zugeführt.
Die Arbeitsweise der Enthärtungsanlage ergibt ;sich im einzelnen aus der nachstehen den Beschreibung der 3 zum Beispiel wäh rend der Fahrt einer Lokomotive möglichen Fälle.
<I>1.</I> (Normalfall) Das durch Regelorgan 8 gesteuerte Dü sensystem 5 liefert dem Röhrensystem 2 unter Beimischung von rückgeführtem Kessel wasser soviel Rohwasser als. die Pumpe 1 auf der entgegengesetzten Seite in gereinigtem Zustande abnimmt. Die Leistung des Düsen systems 5 ist dabei so abgestimmt, dass das Wasser auf 70 C erwärmt wird. Im Röhren system 2, also auf der Saugseite der Speise pumpe, herrscht ein bestimmter Druck.
<I>2. (Drosselung der</I> Speisepumpe) Wird die Speisepumpe 1 gedrosselt, so müsste im Röhrensystem 2 ein höherer Druck entstehen, wenn lediglich die Speisepumpe gedrosselt werden würde. Die Fördermenge des Düsensystems sinkt, die Temperatur steigt. Das Regelorgan 8 steuert jedoch durch Drosseln des Aufwärmdampfes (Ventil 9) das Düsensystem 5 und stellt Temperatur und Druck wieder her. Die Speisepumpe wird gedrosselt, indem das Pumpendampfventil 13 teilweise oder völlig zugedreht wird. Zwangläufig mit der Drosselung dieses Pum pendampfventils 13 erfolgt die entsprechende Drosselung des rückgeführten Kesselwassers.
Die Speisepumpe 1 ist aber auch mit der Do sierungspumpe 11 für die Trinatriumphos- phatlösung verbunden, welche damit im glei chen Sinne zur teilweisen oder völligen Still setzung der Trinatriumphosphatzuführung kommt.
<I>3.</I> (Erhöhung <I>der</I> Pumpenleistung) Wird der Pumpendampf stärker aufge dreht, so dass die Pumpe 1 schneller arbeitet, so. sinken im Enthärtungsrohr 2 und im Fil ter 3 Druck und Widerstände. Damit steigt die Förderleistung des Düsensystems 5. In Abhängigkeit hiervon müsste die Temperatur sinken. Gemäss der neuen Anordnung steuert nunmehr das Regelorgan 8 das Düsensystem und stellt die erforderliche Temperatur und den entsprechenden Druck wieder her.
Gleich zeitig wird im entsprechenden Sinne mit dem Öffnen des Pumpendampfventils 13 auch das Ventil 14 für die Kesselwasserrückführung geöffnet. Mit dem schnelleren Auf- und Ab gleiten des Pumpenschaftes wird auch die entsprechende grössere Trinatriumphosphat- menge durch die schneller arbeitende Do sierungspumpe 11 dem Enthärtungsrohr 2 zugeführt.
Beim Arbeiten mit der neuen Vorrichtung wird die Enthärtung trotz Verwendung eines geschlossenen Systems bei einem weit unter dem Kesseldruck liegenden Druck von bei spielsweise 1 atü. durchgeführt. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass hierbei hin sichtlich Reaktionsgeschwindigkeit und Fil-, trationsfähigkeit günstige Resultate erzielt werden.
W ater softener. In the main patent no. 163903, respectively. in: the corresponding Austrian patent register no. 140785 is a process for the start-up, softening of K: ess # elspeis:
Ewmser describes according to which the precipitation of the hardness builders takes place in an unheated pipe system through which the water winds through at such a speed that turbulent flows arise.
The procedure is best used for pre-softening with alkali boiler return water and final softening with alkali phosphate. To carry out:
of the method, an apparatus can be used in which a. Unheated pipe system suitably provided with numerous bends with adjoining: em. Filter is arranged between the feed pump and the boiler.
The supply of boiler return water respectively. the chemicals used for the precipitation, the hardeners, are made by appropriate pumps; Moreover. The steam required for heating can: be introduced into the pipe system through a mixing nozzle.
Subject: the invention is now a further training: the system claimed in claim II of the main patent for carrying out the process of the main patent, in particular for softening feed water for spatially becch @ intruded systems, such as locomotive boilers, ship boilers and the like.
In this system, the tube system with turns and bends and the connected filter are arranged in the system forming a closed system on the suction side of a pump, while between the raw water tank and the tube system:
a delivery device is switched on which supplies the pressure required to maintain the suction power of the pump and is connected to a line for warming steam and a line for the liquid used for pre-softening.
The heating steam is also the working steam for generating this pressure effect. With this arrangement, on the one hand, the pressure prevailing in the water softener is made independent of the boiler pressure; on the other hand, when the system is used in locomotives, the softening device can be relocated on or in the tender so that the locomotive is not burdened with the softening device.
The softening in the system is carried out in two stages. The pre-softening is expediently carried out with alkaline boiler return water, which is mixed with the raw water before or upon entry. is mixed ge in the Entliärtungsrohr.
The final hardening can take place with alkali lipophosphate, in particular with trisodium phosphate, expediently at higher temperatures of, for example, 70 "and above.
The conveying device for the supply of the raw water, the liquid for pre-softening and the steam still required for heating to the softening pipe provided with windings and bends expediently consists of a nozzle system. while the chemicals used for residual softening, for example trisodium occlusion solution,
the pre-softened water can be supplied on its way through the pipe system by a metering pump.
Subsequent drainage is expediently carried out in the last part of the pipe system. The precipitated hardness components are removed with a subsequent filter; the softened water is sucked in by the feed pump and fed to the boiler.
The output of the nozzle system arranged at the beginning of the softening pipe can be regulated by a control element, for example a thermostat, which is built into the softening pipe, suitably just before the filter.
The nozzle system generates a certain pressure on the suction side of the feed pump by means of the heating steam, which also acts as working steam, through which the resistances in the softening pipe system and in the filter are overcome on the way of the water from the raw water tank to the feed pump.
This pressure, which is significantly below the boiler pressure, ensures the suction power of the feed pump despite the relatively high temperature of the softened water; tearing off the current filament is thus avoided.
In addition to the described control of the nozzle system, there can also be an inevitable dependency of the boiler water return valve and the metering device for the softening chemicals on the load of the feed pump when switching on malfunctions when the load on the locomotive, for example, changes.
For example, the steam valve for the feed pump can be coupled to the boiler water return valve and to the metering device for the chemicals added for subsequent softening in such a way that if the feed pump is throttled, the supply of boiler return water and near-softening agent is inevitably reduced.
An example embodiment of a softening system according to the invention is explained in more detail below with reference to the schematic drawing.
The actual softening system consists of a pipe system 2 with a downstream filter 3 arranged on the suction side of the feed pump 1. The raw water is fed from the container 4 through the nozzle system 5 to the softening pipe 2.
In the nozzle system, the raw water is BEZW through the boiler water return line 6. the steam line 7 fed back water respectively. Warming steam, mixed. The nozzle system 5 is controlled via the control element 8 through the valve 9 arranged in the steam line 7.
The solution used for the near-hardening is fed from the container 10 via the metering pump 11 and line 12 to the softening pipe 2, expediently at a bend. The feed pump 1 is regulated by the pump steam valve 13, whereby the boiler water return is also controlled via the valve 14.
The softened water is pumped through the feed 1 via the pressure line 15 before the warmer, respectively. fed to the boiler.
The mode of operation of the water softener results in detail from the following description of the 3 possible cases, for example during the journey of a locomotive.
<I> 1. </I> (Normal case) The nozzle system 5 controlled by the regulating element 8 supplies the pipe system 2 with the admixture of recycled boiler water as much raw water as. the pump 1 decreases on the opposite side in a cleaned state. The performance of the nozzle system 5 is adjusted so that the water is heated to 70 C. In the pipe system 2, i.e. on the suction side of the feed pump, there is a certain pressure.
<I> 2. (Throttling of the feed pump) If the feed pump 1 is throttled, a higher pressure would have to arise in the pipe system 2 if only the feed pump were to be throttled. The flow rate of the nozzle system decreases, the temperature increases. The regulating element 8, however, controls the nozzle system 5 by throttling the warm-up steam (valve 9) and restores the temperature and pressure. The feed pump is throttled in that the pump steam valve 13 is partially or completely closed. Inevitably with the throttling of this Pum pendampfventils 13, the corresponding throttling of the returned boiler water takes place.
The feed pump 1 is, however, also connected to the dosing pump 11 for the trisodium phosphate solution, which in the same way comes to a partial or complete shutdown of the trisodium phosphate supply.
<I> 3. </I> (Increase <I> the </I> pump output) If the pump steam is turned up more so that pump 1 works faster, see below. decrease in the softening pipe 2 and in the Fil ter 3 pressure and resistance. This increases the delivery rate of the nozzle system 5. Depending on this, the temperature should decrease. According to the new arrangement, the control element 8 now controls the nozzle system and restores the required temperature and the corresponding pressure.
At the same time, when the pump steam valve 13 is opened, the valve 14 for the boiler water return is also opened in the corresponding sense. With the faster sliding up and down of the pump shaft, the corresponding larger amount of trisodium phosphate is also fed to the softening pipe 2 by the faster working dosing pump 11.
When working with the new device, the softening is despite the use of a closed system at a pressure of, for example, 1 atm. carried out. Surprisingly, it has been shown that favorable results are achieved in terms of reaction speed and filtration capability.