155325. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés hőcserélők légmentesítésére

3 155325 4 A gyakorlatiban előadódnak olyan esetek, amikor olyan hőcserélőket kell üzemeltetni, amelyékhez a fűtőgőzt nem kazánban állítják elő, hanem az a technológiai eljárás folyamán keletkezik és így mind nyomása, mind gáztartakna igen, tág határok közlött változóik. Ilyen körülményeket eredményez pl. a timfölidgyártásnál a timföld feltárására alkalmazott eljárás. E gyártási folyamaton a bauxit vizes-lúgos oldatban ún, zagy alakjaiban megy át a készülékelken, amelyek nyomását és hőmérsékletét nagynyomású gőz segítségével előírt ideig, előírt értéken tartják. A feltárás befejezése után a zagy nyomását csökkentik, miáltal abból kigőzölögteltés útján nagymennyiségű gőz szabadul fel. Ezt a gőzt lelhet felhasználni a technológiai folyamatba belépő hideg zagy előmelegítésére. Nyilvánvaló, hogy ily módon a hideg zagy előmelegítését végző hőcserélők olyan fűtőgőzzel működnek, amelynek nyomása és így hőmérséklete, továbbá a gáztairtailma igen tág határok között változik és különösképpen a gáztartalom leihet igen nagy mértékű. Ilyen körülményeik között természetesen, nem várható, hogy a gyakorlatiban elterjedt és normális üzemiben megfelelő készülékeik ennél a gyártási eljárásnál is kielgítően működjenek. Szükség van tehát olyan megoldásira, amely ,a hőcserélő készülékek gőzteréből a nem kondenzálódó gázokat számottevő gőzveszteség nélkül akkor is el tudják vezetni, ha a, fűtőgőz nyomása, hőmérséklete és gáztartalma igen nagy mértékben ingadozik. A találmány egy ilyen eljárásra és berendezésre vonatkozik. A találmány szerinti berendezés egy példaképpeni kivitelét az 1. sz. ábra mutatja be. Ez az ábra egy kigőzölögtető berendezésből nyert fűtőigőz felihasználására vonatkozó 'megoldást tartalmaz, amelynél ezt a fűtőgőzt hideg folyadék előmelegítésére hasznosítják. Az 1. ábra egy ilyen hőbasznosító berendezésnek két fokozatát mutatja. Az ábrán 1 jelöli azt a kigőzölögtető tartályt, amelyben a nagynyomású és hőimérsékletű folyadék az első nyomáscsökkenése után kigőzölög és' amelyben a később felhasználható fűtőgőz a folyadékszint felett kialakuló gőztérben gyűlik össze. A nagynyomású és hőmérsékletű folyadék az 5 vezetéken keresztül lép az 1 tartályba, miközben nyomása a 14 fojtószelap hatására csökken. Ebből a tartályból a 6 vezetéken át kerül a 2 kigőzölögtető tartályba, amelyben a 15 fojtószelep által előidézett további nyomáscsökkenés után lép Ibe. A 2 tartályban ugyancsak állandó folyadékszintéit tartanak azáltal, hogy a 7 vezetéken át szabályozható mennyiségű folyadékot vezetnek el a következő fokozatba. Az 1 és 2 tartályok gőzterében összegyűlő fűtőgőzit a berendezésben a 8 vezetéken át belépő hideg folyadék előmelegítésére használják fel. A hideg folyadék a 8, 9 és 10 vezetékek segítségével áraimMk át az egymásután kapcsolt 3 és 4 jelű hőcserélőikön. Ezek a hőcserélők párhuzamosan, kapcsolt csövekből állanak, mint ahogy az ábra vázlatosan, mutatja. A csövek belsejében áramlik az előmelegítendő folyadék és a csöveket kívülről fűti az 1 ill. 2 tartályból származó' fűtőgőz. A 3 és 4 hőcserélőiből a csapadékvizet 116 és 17, a nem kondenzálódó gázokat a 2:2, és 23 fojtószerwel elllátott vezetéken át lelhet elvezetni. A 16 és 17 vezetékibe be kell iktatni egy-egy, a (gyakorlatiból ismeretes, pl. úszógolyóival működő 24, 25 csapadékvízelvezetőt. Erősen Válltozó nyomás esetén a nem kondenzálódó gázok elvezetésére a találmány szerinti .megoldásnál mindegyik hőcserélőlhöz kétkét hőfokérzékelőt kell alkalmazni. Ezeket az 1. ábrán 18, 19 és 20, 2,1 jelöli. Ha a fűtőgőz nem tartalmaz nem kondenzálódó gázokat, akkor pl. .a 3 hőcserélőlhöz beépített 18 és 19 hőfokérzékelők egyenlő hőmérsékleten vannak, mindketten a gőznyomáshoz tartozó telítettségi hőmérsékleten. Ha azonban a fűtőgőz tartalmaz gázokat, akkor azok a kondenzáció folyamán visszamaradnak és általában a hőcserélő gőzterének alján gyűlnek össze. Ez esetben a 19 hőtfokérzékelő hőmérséklete csökken a ,18 hőfokérzékelcihöz képest. A n-em kondenzálódó gázok jelenlétét a megoldásnál a két hőfokérzékelő hőtmérsékleténelk különbsége jelzi. Ha tehát példáiképpen a 212 szelepet önműködő vezérléssel látjuk el és úgy működtetjük, hogy ha 18 és 119 hőfokérzékelő azonos hőmérsékleten van, akkor a 212 szelep zár, ha azonban hőmérsékletük eltér egymástól néhány C°-kal akkor kinyit, olyan berendezést kapunk, .amely a gőz nyomásától és annak változásaitól függetlenül kiengedi a nem kondenzálódó gázokat a hőcserélő gőzteróből, ide ezek eltávozása után lezár és a gőzveszteségeket 'megakadályozza: Ez a. berendezés a gőznyoimásitól ill. ingadozástól teljesen függetlenül működik és csakis a nem kondenzálódó gázok felhalmozódása következtében előálló hőmérsékletkülönbség hatására nyitja a. 2!2> szelepet. Természetesen hasonló ellvén működhet a 23 szelep és iminden esetleges további fokozat .megfelelő szelepe. Olyan esetekben, amikor nem az első ábrán példaképpen ismertetett függőleges felépítésű hőcserélőről, ill. függőlegesen lefelé áramló fűtőgőzről van szó, akkor a nem kondenzálódó gázok elvezetését arról a helyről kell eszközölni, ahol a gőz áramliása a kondenzáció folyamatának befejezése következtében megszűnik, vagyis a gőz áramlási útjának végén. A 22 szelep működtetéséhez a kereskedelmi forgalomban beszerezhető bármilyen szerkezet alkalmazható, pl. olyan, amelynél a két hőmérsékletérzékelőt egy termoelempár két forrasztási helye képezi, .amelyeknél termofeszültség csak. hőmérsékletkülönbség esetén keletkezik. Ez a feszültség adhat impulzust a szelep nyitására, egyébként ismert megoldással. Azokban az esetekben anrJkor 16 és 17 csapadékvíz elvezető csövek mérete és diszpozíciója biztonságot nyújt arra, hogy a cső nincs 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60