Fliehkraft-Dampf-Flüssigkeitsabscheider
Die Erfindung betrifft einen Fliehkraft-Dampf-Flüssigkeitsabscheider, der ein das Dampf-Flüssigkeitsgemisch führendes Steigrohr aufweist, das an seinem oberen Ende geschlossen, mit einem Schaufelkranz mit radial nach aussen gerichteten Schaufeln versehen und von einem Auffangmantel umgeben ist, wobei durch den Schaufelkranz mehrere Dampfdurchlassrohre geführt sind, die den Raum unterhalb des Schaufelkranzes mit einem oberhalb des Schaufelkranzes angeordneten D ampfabzugrohr verbinden.
Bei einem solchen Abscheider tritt das im Steigrohr geführte Dampf-Flüssigkeitsgemisch seitlich aus dem Schaufelkranz aus und wird dadurch in Rotation versetzt. Die vorhandene Flüssigkeit wird in Form eines Rotationsparaboloids gegen die Wand des Auffangmaterials gedrängt und fliesst nach unten ab. Dabei wird Dampf mit nach unten gerissen. Damit dieser Dampfanteil einerseits beim Aufsteigen den Vorgang des Abtrennens der Flüssigkeit nicht stört und anderseits am Aufsteigen nicht gehindert und mit der Flüssigkeit im Auffangmantel abgezogen wird, sind bei einer bekannten Vorrichtung der genannten Art (deutsches Gebrauchsmuster Nr. 6 602 623) in dem Schaufelkranz Dampfdurchlassrohre vorgesehen. Diese Anordnung bedingt einen gewissen Druckverlust des Dampfes bzw.
des Dampf-Flüssigkeitsgemisches.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine Veränderung der Dampfführung innerhalb des Abscheiders den Druckverlust zu vermindern und den Abscheidegrad zu verbessern. Ausserdem soll der Aufbau des Abscheiders vereinfacht werden.
Ausgehend von dem oben geschilderten Stand der Technik wird daher gemäss der Erfindung vorgeschlagen, dass die Dampfdurchlassrohre durch zwei benachbarte Schaufeln des Schaufelkranzes gebildet sind, die miteinander zu einer in sich geschlossenen Mantellinie verbunden sind.
Vorzugsweise wechseln sich zwei miteinander verbundene Schaufeln mit einer freistehenden Schaufel ab.
Bei der Vorrichtung gemäss der Erfindung ist der insgesamt für den Dampfdurchlass vorhandene Querschnitt vergrössert, ohne dass der Strömungsquerschnitt der Kanäle zwischen den Schaufeln geändert ist. Die Vorrichtung lässt sich weiterhin bei gleicher Leistung in geringerer Bauhöhe ausführen. Damit kann sie bequem durch ein Mannloch ein- und ausgebaut werden.
Bei dem beanspruchten Fliehkraftabscheider kann ausserdem ein Abflussrohr vorgesehen sein, das durch das verschlossene Ende des Steigrohres in das Dampfabzugrohr reicht und unterhalb des Schaufelkranzes in den Auffangmantel geführt ist. Durch dieses Abflussrohr wird Flüssigkeit, die vom Dampf mitgerissen ist und sich im Dampfabzugrohr ausgeschieden hat, nach unten in den Auffangmantel geführt, ohne noch einmal mit dem Dampfgemisch in Berührung zu kommen.
Die Erfindung sei an dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel und der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 stellt im Längsschnitt einen Dampf-Flüssigkeitsabscheider dar.
Fig. 2 gibt den Schnitt II-II nach Fig. 1 wieder.
Der aus der Verdampfungszone eines Dampferzeugers kommende wasserhaltige Dampf wird durch das Steigrohr 1 geleitet. An seinem oberen Teil ist das Steigrohr durch das Blech 2 verschlossen und trägt einen Schaufelkranz 3, der den Umfang des Steigrohres 1 überragt. Der Schaufelkranz 3 weist seitliche Öffnungen 4 auf und ist bis auf die weiter unten noch näher beschriebenen Dampfdurchlassrohre oben und unten geschlossen. An den Schaufelkranz 3 ist ein Dampfabzugrohr 5 angeschlossen, das sich in seinem unteren Teil nach oben konisch verjüngt. Das Steigrohr 1 und das Dampfabzugrohr 5 sind von einem Auffangmantel 6 umgeben. Das untere Ende des Auffangmantels 6 ist mit einem Siphonverschluss 7 versehen. Am obern Rand des Auffangmantels 6 ist konzentrisch ein Leit blech 8 angeordnet, das im engen Bogen nach aussen geführt ist.
Die Schaufeln 9, 10 des Schaufelkranzes 3 sind radial nach aussen gerichtet. Zwei benachbarte Schaufeln 9 sind in der Weise miteinander verbunden, dass eine in sich geschlossene Mantellinie entsteht. Die auf diese Weise entstandenen, oben und unten offenen Hohlräume zwischen den Schaufeln 9 dienen als Dampfdurchlassrohre, die den Ringraum unterhalb des Schaufelkranzes 3 mit dem Dampfabzugrohr 5 verbinden. Zwischen den miteinander verbundenen Schaufeln 9 befinden sich freistehende Schaufeln 10. Nach der Fig. 2 wechseln sich zwei miteinander verbundene Schaufeln 9 mit einer freistehenden Schaufel 10 ab.
Das Blech 2, das das Steigrohr 1 gegen das Dampfabzugrohr 5 abschliesst, ist schräg nach unten geneigt.
Von diesem Blech 2 geht nach unten ein Abflussrohr 11 ab, das durch die Wand des Steigrohres 1 in den Auffangmantel 6 geführt ist.
Das im Steigrohr 1 geführte Dampf-Wasser-Gemisch tritt durch den Schaufelkranz 3 seitlich aus, wobei es derart in Rotation versetzt wird, dass die flüssige Phase in Form eines Rotationsparaboloids gegen die Wand des Auffangmantels 6 gedrängt wird. Bis zum oberen Rand des Auffangmantels 6 aufsteigendes Wasser wird über das Leitblech 8 gleich nach aussen geführt. Der andere Anteil wird unten aus dem Auffangmantel 6 abgeführt. Dabei verhindert der Siphonverschluss 7 ein mögliches, unbeabsichtigtes Austreten von Dampf.
Der von dem Wasser getrennte Dampf wird oben aus dem Auffangmantel 6 abgeführt. Der Dampfanteil, der vom Wasser in den Raum unterhalb des Schaufelkranzes 3 mitgerissen wird, kann zwischen den miteinander verbundenen Schaufeln 9 in das Dampfabzugrohr 5 entweichen und wird von dort abgeführt. Das Wasser, das sich aus diesem Dampf auf Grund der Schwerkraft noch ausscheidet, wird durch das Abflussrohr 5 direkt, ohne mit dem Dampf-Wassergemisch noch einmal in Berührung zu kommen, in den Auffangmantel 6 abgeleitet.
Centrifugal vapor-liquid separator
The invention relates to a centrifugal vapor-liquid separator, which has a riser pipe which carries the vapor-liquid mixture and which is closed at its upper end, is provided with a blade ring with radially outwardly directed blades and is surrounded by a collecting jacket, with several vapor passage pipes through the blade ring are performed, which connect the space below the blade ring with a D ampfabzugrohr arranged above the blade ring.
In such a separator, the vapor-liquid mixture guided in the riser pipe emerges laterally from the blade ring and is thereby set in rotation. The existing liquid is pushed against the wall of the collecting material in the form of a paraboloid of revolution and flows downwards. Steam is pulled down with it. In a known device of the type mentioned (German utility model No. 6 602 623) in the blade ring, there are vapor passage pipes so that this portion of vapor does not interfere with the process of separating the liquid when it rises and on the other hand it is not prevented from ascending and drawn off with the liquid in the collecting jacket intended. This arrangement causes a certain pressure loss of the steam or
of the vapor-liquid mixture.
The invention is based on the object of reducing the pressure loss and improving the degree of separation by changing the steam flow within the separator. In addition, the construction of the separator should be simplified.
Based on the prior art described above, it is therefore proposed according to the invention that the steam passage tubes are formed by two adjacent blades of the blade ring, which are connected to one another to form a self-contained surface line.
Preferably, two interconnected blades alternate with a free-standing blade.
In the device according to the invention, the overall cross-section available for the vapor passage is enlarged without the flow cross-section of the channels between the blades being changed. The device can continue to be designed with a lower overall height with the same performance. This means that it can be easily installed and removed through a manhole.
In the case of the claimed centrifugal separator, a drainage pipe can also be provided, which extends through the closed end of the riser pipe into the steam exhaust pipe and is guided into the collecting jacket below the blade ring. Through this drainage pipe, liquid that has been entrained by the steam and separated in the steam exhaust pipe is led down into the collecting jacket without coming into contact with the steam mixture again.
The invention will be explained in more detail using the following exemplary embodiment and the drawing.
Fig. 1 shows a vapor-liquid separator in longitudinal section.
Fig. 2 shows the section II-II of FIG. 1 again.
The water-containing steam coming from the evaporation zone of a steam generator is passed through the riser pipe 1. At its upper part, the riser pipe is closed by the sheet metal 2 and carries a blade ring 3 which projects beyond the circumference of the riser pipe 1. The blade ring 3 has lateral openings 4 and is closed at the top and at the bottom, except for the steam passage pipes described in more detail below. A steam extraction pipe 5 is connected to the blade ring 3, the lower part of which tapers conically upwards. The riser pipe 1 and the steam exhaust pipe 5 are surrounded by a collecting jacket 6. The lower end of the collecting jacket 6 is provided with a siphon lock 7. At the upper edge of the collecting jacket 6 a Leit plate 8 is concentrically arranged, which is guided in a tight curve to the outside.
The blades 9, 10 of the blade ring 3 are directed radially outward. Two adjacent blades 9 are connected to one another in such a way that a self-contained surface line is created. The cavities between the blades 9, which are open at the top and bottom, and which are created in this way, serve as steam passage pipes which connect the annular space below the blade ring 3 with the steam extraction pipe 5. Free-standing blades 10 are located between the blades 9 which are connected to one another. According to FIG. 2, two blades 9 connected to one another alternate with a free-standing blade 10.
The sheet metal 2, which closes the riser pipe 1 against the steam exhaust pipe 5, is inclined obliquely downwards.
A drainage pipe 11, which is guided through the wall of the riser pipe 1 into the collecting jacket 6, goes down from this sheet 2.
The steam-water mixture guided in the riser pipe 1 emerges laterally through the blade ring 3, being set in rotation in such a way that the liquid phase in the form of a paraboloid of revolution is forced against the wall of the collecting jacket 6. Water rising up to the upper edge of the collecting jacket 6 is led directly to the outside via the guide plate 8. The other part is discharged from the collecting jacket 6 at the bottom. The siphon closure 7 prevents a possible unintentional escape of steam.
The steam separated from the water is discharged from the collecting jacket 6 at the top. The portion of steam that is carried away by the water into the space below the blade ring 3 can escape between the interconnected blades 9 into the steam exhaust pipe 5 and is carried away from there. The water that is still separated from this steam due to gravity is discharged directly into the collecting jacket 6 through the drainage pipe 5 without coming into contact with the steam-water mixture again.