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Die thermische Entgasung ist ein physikalisches Verfahren zur Entfernung gelöster Gase wie Sauerstoff, Kohlendioxid und Stickstoff aus Wasser. Dazu wird das zu entgasende Wasser mittels Heizdampf unter Überdruck zum Sieden gebracht. Die dabei aus dem Wasser austretenden Gase werden mit dem Brüden oder Fegedampf aus der Anlage entfernt.
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Bild: Thermische Entgasungsanlage, bestehend aus Entgaserdom, angeflanscht auf Speisewasserbehälter mit innerem Heizdampf-Düsenrohr. (1) Zusatzwassereintritt; (2) Brüdenaustritt; (3) Kondensateintritt; (4) Heizdampfeintritt; (5) Speisewasserentnahme |
Zur thermischen Entgasung wird das zu entgasende Wasser zum Sieden gebracht. Die im Wasser gelösten Gase wie Sauerstoff (O2), Kohlendioxid (CO2) und Stickstoff (N2) treten in die Dampfphase über, und werden mit dem Brüden oder Fegedampf aus der Entgasungsanlage entfernt.
Beim Rieseltassenentgaser tritt das zu entgasende Wasser in den oberen Teil des Entgaserdoms ein, und wird über Rieseltasseneinbauten strahlen- und tropfenförmig verrieselt. Dabei wird es im Gegenstrom von Dampf umströmt, der das Wasser auf Siedetemperatur erhitzt, und die aus dem Wasser austretenden Gase mitreisst. Ein Teil des Dampfes tritt als Brüden aus dem oberen Anschluss des Entgaserdoms aus. Der Heizdampf tritt über ein Dampf-Düsenrohr in den Wasserraum des Speisewasserbehälters ein, und je nach Ausführung der Anlage zusätzlich in den unteren Teil des Entgaserdoms. Durch die Verdüsung des Heizdampfes im Wasserraum des Speisewasserbehälters findet im Speisewasserbehälter eine kontinuierliche Nachkochung und Nachentgasung statt. Das entgaste Kesselspeisewasser wird aus dem Speisewasserbehälter entnommen.
Der Heizdampfeintritt in die Entgasungseinlage wird druckabhängig geregelt. Die austretende Brüdenmenge ist entweder durch eine Brüdenblende fest eingestellt, oder durch ein Drosselventil in der Brüdenleitung einstellbar. Bei der Vakuumentgasung wird der Brüden durch Vakuumpumpen evakuiert, die auch gleichzeitig den Unterdruck in der Anlage aufrechterhalten.
Der Entgasungsvorgang basiert auf zwei physikalischen Prinzipien: Einerseits Diffusionsvorgänge, verursacht durch Störung des Partialdruckgleichgewichts zwischen der Wasser- und Dampfphase. Andererseits der Verringerung der Gaslöslichkeit in siedendem Wasser auf Null. Die komplette Entgasung geschieht nicht schlagartig. Vielmehr sind eine Vergrößerung der Kontaktfläche sowie inniger Kontakt und Vermischung des Wassers mit dem entgasenden Medium notwendig, um auch Restmengen gelöster Gase aus dem Wasser zu entfernen. Dies wird durch die in einer thermischen Entgasungsanlage herrschenden Bedingungen erreicht.
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| Bild: Wasserbeaufschlagter Rieseltassen-Entgaser, aufgenommen während der Werksabnahme. |
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| Bild: Speisewasserbehälter mit Entgaserdom beim Einbringen auf der Baustelle, Durchsatzleistung 45 t/h. 2004 in Bischofferode, Deutschland. |
(variabel je nach Ausführung und Betriebsbedingungen)
| Durchsatzleistung: | 0,5 ... 400 t/h |
| Betrieb: | kontinuierlich |
| Betriebsüberdruck: |
≥ 0,1 bar bei Überdruckentgasung < 0,0 bar bei Vakuumentgasung |
| Betriebstemperatur: |
≥ 103 °C bar bei Überdruckentgasung < 100 °C bei Vakuumentgasung |
| Aufheizmedium: |
Sattdampf oder überhitzter Dampf bei Überdruckentgasung Heißwasser, Sattdampf oder überhitzter Dampf bei Vakuumentgasung |
| Heizdampfvordruck: | mindestens 0,8...1,0 bar über dem Betriebsdruck der Anlage |
| Brüden: | 0,5...1,0 % der Durchsatzleistung |
| Zusatzwasserqualität: |
Weichwasser entkarbonisiertes Wasser teilentsalztes Wasser vollentsalztes Wasser |
| Zusatzwassertemperatur: | 10...90 °C |
| Kondensattemperatur: | ≥ 30 °C |
| minimale Aufheizung: |
≥ 10...15 °C bei Überdruckentgasung ≥ 15...20 °C bei Vakuumentgasung |
| Kesselspeisewasserqualität: |
Restsauerstoffgehalt ≤ 20 μg/l (Standardausführung) Restsauerstoffgehalt ≤ 7/10 μg/l (Sonderausführungen) Restsauerstoffgehalt ≤ 50 μg/l (Teilentgasung) |
| Werkstoffe: |
Entgaserdom aus Edelstahl Speisewasserbehälter aus schwarzen Stahl oder Edelstahl |
Gering bis mittel. Im Wesentlichen abhängig vom Wärmeverlust durch Brüdendampf. Ab einer Durchsatzleistung von ca. 20 t/h empfehlen wir den Einsatz eines Brüdenkondensators.