Vorrichtung zur Kondensat-Ausschleusung aus Sattdampf-Systemen, die unter Vakuum stehen

Schutzrechtsanmeldung DE202014100580U1:

Die Erfindung handelt von einer Vorrichtung zur Kondensat-Ausschleusung aus Sattdampfsystemen, die unter Vakuum stehen, mit mehreren Kondensat-Entnahmestellen unterschiedlichen Drucks.

An dampfführenden Systemen fällt durch Kondensation entlang den „kalten“ Rohrleitungen und Gehäusewandungen Kondensat an. Im Dauerbetrieb, wenn die Rohrleitungen nahezu die Dampftemperatur erreicht haben, ist der Kondensat-Anfall relativ gering.

Im Prozess vorhandener bzw. erzeugter Heißdampf / überhitzter Dampf muss zur weiteren Verwendung oftmals durch Einspritzen von Wasser auf Sattdampf abgekühlt werden. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades dieser Einspritzkühlung muss deutlich mehr eingespritzt werden als im Kühler verdampft; ca. die doppelte Menge.

Zur Weiterverwendung des Sattdampfes muss das zu viel eingespritzte und nicht verdampfte Wasser aus dem System ausgeschleust werden.

Problematisch wird es, wenn im Dampfsystem Unterdruck (Vakuum) herrscht.

Nachfolgende zwei Beispiele sind bekannt aus dem Stand der Technik an Brüden-Kompressoren, die in die Verdampfer-Anlage für die Sole in einer Saline eingebunden sind.

1.) Intervallmäßiges Austreiben des Kondensats mit Dampf:

Das Kondensat fließt in einen unter Vakuum stehenden Tank. Wenn der Tank voll ist, wird dieser über Ventile vom Vakuumsystem getrennt und an der tiefsten Stelle mit dem Kondensat-Sammelsystem verbunden. Indem man den Behälter mit Dampf bespannt wird das Kondensat aus dem Tank ausgetrieben.

Bei MIN-Niveau werden Ablauf und Dampfeinspeisung wieder geschlossen, der Tank wieder evakuiert und mit dem System verbunden.

Dieses System ist seit 2 Jahrzehnten in Betrieb und gilt seit jeher als der größte Störfaktor der Anlage. Die zahlreich eingesetzten Magnetventile führen immer wieder zu Fehlschaltungen; die Auswirkungen sind:

• Verdichter-Abschaltungen und Anfahrverzögerungen; beides bedeutet Produktionsausfall
• hoher Instandhaltungsaufwand
• hoher Verschleiß der Kompressor-Laufräder

2) Ein Konzept, bei welchem das Kondensat in einen Zwischentank läuft und von diesem niveaugeregelt in einen sehr viel tiefer liegenden und unter Vakuum stehenden Tank im Keller fließt.

Aus diesem wird das Kondensat mit Spezialpumpen, ebenfalls niveaugeregelt, abgepumpt. Eine herkömmliche Pumpe kann wegen Kavitationsgefahr nicht eingesetzt werden. Es müssen aufwändige bauliche Maßnahmen getroffen werden, um in einer Maschinenhalle Kellerräumlichkeiten für Spezialpumpen vorzusehen.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass alle Kondensat-Abscheider auf einen gemeinsamen Vakuum-Sammeltank führen, dessen Dampfbereich über eine Ausgleichsleitung mit dem Anlagenteil verbunden ist, der in dem System das höchste Vakuum, d.h. den niedrigsten Druck p aufweist, während der Flüssigbereich des Vakuum-Sammeltanks mit einer Austragspumpe verbunden ist, um das Kondensat niveaugeregelt in einen Kondensat-Sammeltank zu transportieren, und dass in Strömungsrichtung nach den Einspritzkühlern in großen Mengen anfallendes Überschusswasser wahlweise über ein Niveau-Regelventil oder über einen Kondensat-Abscheider in den Vakuum-Sammeltank zurückgeführt ist und dass bei Bedarf kaltes VE-Wasser in den Sammeltank eingespeist wird, damit die Temperatur im Flüssigbereich so tief gehalten ist, dass die Austragspumpe nicht kavitiert oder/und die Austragspumpe auf einem so tiefen Niveau unterhalb der Wasserlinie des Vakuum-Sammeltanks installiert ist, dass wegen des erhöhten Zulaufdruckes keine Kavitation an der Austragspumpe stattfindet.

Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass mit wenigen Komponenten eine allgemeine tragfähige und kompakte Lösung erreicht wird.

Schutzansprüche:

1. Vorrichtung zur Kondensat-Ausschleusung aus Sattdampfsystemen, die unter Vakuum stehen, mit mehreren Kondensat-Entnahmestellen (1a), (1b), (1c), (1d), (1e), (1f) und (1h) unterschiedlichen Drucks, dadurch gekennzeichnet, dass Kondensat-Abscheider (2a), (2b), (2c), (2d), (2e), (2f), (2h) das Kondensat aus den unter unterschiedlichem Druck stehenden Anlagenteilen ausscheiden und in einen gemeinsamen Vakuum-Sammeltank (9) führen, dessen Dampfbereich (14) über eine Ausgleichsleitung (10) mit dem Anlagenteil verbunden ist, der das höchste Vakuum aufweist, während der Flüssigbereich (15) des Vakuum-Sammeltanks (9) mit einer Austragungspumpe (11a), (11b) verbunden ist, die über eine Niveauregelung (12) im Vakuum-Sammeltank (9) das Kondensat in einen Kondensat-Sammelbehälter transportiert.

Die abhängigen Ansprüche 2 bis 8 zeigen weitere Verbesserungen der vorliegenden Erfindung auf.

PDF-Download:
https://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?action=pdf&docid=DE202014100580U1&xxxfull=1

Produktumsetzung in Einzelprojekten