DE1913228C - Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Naßdampfund zum anschließenden Über hitzen des Dampfes - Google Patents

Description

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Behälters besteht von den Rohren her keine Beschränkung. Die Anpassung des optimalen Rohrbündels an die Matratzenfläche ist einfach, weil die Rohrlänge nicht variiert werden muß. Bei Reparaturen sind kurze Rohre leichter auszutauschen. Die Strömungsrichtung des Dampfes ist immer quer zu den Rohren, wo immer auch die Entnahme des überhitzten Dampfes erfolgt. Der Druckverlust ist minimal, da der Naßdampf sehr wenig umgelenkt wird und die Dampfgeschwindigkeit beim Durchströmen der Vorrichtung möglichst konstant gehalten wird, auch ist wegen der kurzen Rohre eine bessere Beeinflussung der Strömungswiderstände im Überhitzer möglich. Die kompakte Bauweise ermöglicht kleinere Toträume und kleinere gespeicherte Dampfvolumina, folglich eine Herabsetzung der Gefahr des Auftretens einer Überdrehzahl der Niederdruckturbine, ζ. Β. bei plötzlicher Lastabschaltung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung benötigt bei gleicher Leistung nur ungefähr zwei Drittel des bisher benötigten Platzbedarfes, und auch das Gewicht ist entsprechend kleiner. Sie ist im Aufbau einfach, so daß auch bezüglich der Reinigung günstige Verhältnisse bestehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anschließend an Hand der Zeichnung erläutert, welche in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch die Vorrichtung zeigt.

Der zylindrische Behälter 1 mit der gedachten Längsachse 2 dient der Vorrichtung als Mantel. Der Eintritt des Naßdampfes erfolgt durch die Einlaßöffnung 3 im Behälterboden, während der überhitzte Dampf durch den Austrittsstutzen 4, der an einer beliebigen Stelle längs des Behälters angeordnet sein kann, ausströmt. Die Abschirmwand S ist zwischen der Einlaßöffnung 3 und dem Zuströmraum 7 eingebaut. Im tiefsten Punkt des Behälters befindet sich die Entwässerungsieitung 9. Die Drahtgeflechtmatratzen 11, 12, 13, 14 sind gegeneinander versetzt und übereinander angeordnet, sie dienen dem Entwässern des Naßdampfes. Zwischen diesen Drahtgeflechtmatratzen sind die Tropfenabdeckbleche 17, 1Γ, 19 vorgesehen, welche den Einströmbereich der einen Matratze mit dem Abströmbereich der darüber angeordneten Matratze verbinden, derart, daß je zwei sich folgende Matr<;tze:i mK dem zugehörigen Tropfenabdeckblech im Querschnitt Z-förmig erscheinen. Die Brüten A, B, C, D der Matratzen 11, 12, 13, 14 sind den Dampfeinströmquerschnitten AB, BC, CD, DO proportional. Damit wird erreicht, daß die Dampfeintrittsgeschwindigkeiten in die Räume zwischen den Drahtgeflechtmatratzen gleich groß werden. Hinter den Drahtgeflechtmatratzen ist der Dampfabströmraum 21 vorgesehen, in welchem sich stark geneigte Bündel von Überhitzerrohren 22 befinden. Diese verlaufen in Normalebenen zur Längsachse 2. Die Überhitzerrohre 22 werden über einen Heizdampfeintrittsstutzen 24 und einen Verteiler 26 beaufschlagt. Am Austritt der Überhitzerrohre ist der Kollektor 27 mit dem Kondensat-Austrittsstutzen 25 zur Ableitung des anfallenden Kondensats vorgese-• hen.

ίο Beim Betrieb der Anlage strömt der Naßdampf aus dem Hochdruckteil der Dampfturbinenanlage durch die Einlaßöffnung 3 in den Behälter 1, in dem er durch die Abschirmwand 5 größtenteils umgelenkt wird, um in den Zuströmraum 7 zu gelangen. Die freie Einströmfläche zwischen der Abschirmwand 5 und dem Mantel des Behälters 1 in den Zuströmrauni 7 ist ungefähr gleich groß wie der Querschnitt der Einlaßöffnung 3. Durc. den Einbau der Abschirmwand S wird verhütet, diJJ der Naßdampf mit ao hoher Geschwindigkeit direkt in den Raum unter den Drahtgeflechtmatratzen 11, 12, 13, 14 strömt. Auch w>rd dadurch eine gleichmäßigere Beaufschlagung dieser Räume mit Naßdampf erreicht sowie eine Strömungsrichtung des Dampfes, welche es gestattet,

»5 praktisch ohne weitere wesentliche Umlenkung die Vorrichtung zu durchströmen. Im Zuströmraum 7 können noch weitere Einbauten zur Gleichrichtung und gleichmäßigen Verteilung des Dampfes entlang dem Behälter 1 vorgesehen werden, wie z. B. Um-

lenk-Leitbleche, Lochbleche od. ä. Mittels der eingebauten Drahtgeflechtmatratzen wird das im Naßdampf enthaltene Wasser größtenteils ausgeschieden. Dieses gelangt in die Entwässerungsleitung 9 und wird von dort dem Dampfkreislauf wieder zugeführt.

Der nahezu wasserfreie Dampf umströmt hernach die Überhitzerrohre 22, in welchen der durch den Eintrittsstutzen 24 einströmende Heizdampf seine Wärme an den entwässerten Dampf abgibt und kondensiert, wobei das Kondensat durch die geneigten Über-

hitzerrohre 22 in den Kollektor 27 abfließt, von welchem es durch den Austrittsstutzen 25 ebenfalls dem Dampfkreislauf zugeführt wird. Der die Überhitzerrohre 22 umstreichende entwässerte Dampf wird überhitzt und gelangt durch den Austrittsstutzen 4 in

den Niederdruckteil der Dampfturbineaianlage.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, wird bei der beschriebenen Vorrichtung der Naßdampf in einem Durchgang durch die Drahtgeflechtmatratzen geführt und anschließend direkt durch den Überhitzer gelei-

tet. Sowohl die Matratzen als auch der Überhitzer können sich über die ganze Länge des Behälters erstrecken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 91322$ 7 t nj Dampf axial in den horizontal liegenden, zylindri- Patentansprüche: sehen Behälter eingeführt wird. In die untere Be hälterhälfte sind übereinanderliegende, symmetrisch

1. Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser angeordnete Drahtgeflechtmatratze:;, in die obere aus Naßdampf und zum anschließenden Überhit- 5 Behälterhälfte ist ein Überhitzer mit horizontalen, zen des Dampfes mit treppenförmig übereinander parallel zur Längsachse des Behälters verlaufenden angeordneten Drahtgeflechtmatratzen, deren Ein- Rohren eingebaut. Der eintretende Naßdampf wird Strömbereiche mit dem Abströmbereich der je- zuerst nach unten geführt, durchströmt die Matratweils darüberliegenden Matratze durch Tropfen- zen und nachher die Überhitzerrohre und tritt nach abdeckbleche verbunden sind, und mit einem im io oben aus.

Dampfstrom nachgeschalteten Bündel von Über- Diese Vorrichtung weist verschiedene Nachteile

hitzerrohren, die zusammen in einem zylindri- auf. Die Länge des Behälters wächst etwa proportioschen Behälter untergebracht sind, der eine Ein- nal mit der Anlageleistung, die Rohrlänge aber nicht, laßöffnung für den Naßdampf im Behälterboden was in jedem Einzelfall eine schwierige Anpassung und einen Austrittsstutzen für den überhitzten 15 oder neue Auslegung bedingt. Auch ist die maximal Dampf aufweist dadurch gekennzeich- mögliche Rohrlänge begrenzend für die Länge des net, daß die Überhitzerrohre (22) quer zur Behälters. Durch die Strömung des Dampfes zu den Längsachse (2) des Behälters (1) verlaufen und Austrittsstutzen hin erhält er schon im Überhitzer stark geneigt sind. eine horizontale Strömungskomponente, wodurch die

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- ao Rohre nicht mehr quer, sondern schräg angeströmt kennzeichnet, daß die freie Einströmfläche in den werden, was den Wärmeübergang herabsetzt. Die Zuströmraum (7) vor den Drahtgeflechtmatratzen mehrfachen Dampfumlenkungen erhöhen den (II, 12, 13, 14) annähernd gleich dem Quer- Druckverlust. Die Anordnung der Überhitzerrohre schnitt der Einlaßöffnung (3) für den Naßdampf parallel zur Behälterachse ergibt eine schlechte Ausist. 25 nutzung des Behälterquerschnitts und zwangläufig

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- tote Räume, was zu großen Abmessungen führt, ferkennzeichnet, daC in den Zuströmraum (7) Ein- ner muß das anfallende Kondensat durch Spüldampf richtungen zur gleichmäßigen Verteilung des abgeführt werden, es muß also mehr Heizdampf zu-D.mpfes und zur Strömungsgleichrichtung einge- geführt werden, als für die Überhitzung nötig wäre, baut sind. 30 was einen Wirkungsgradverlust der Anlage bedeu-

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- tet.

kennzeichnet, daß die Breiten (A, B, C, D) der Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den

Drahtgdflechtmatratzen (11, 12, 13, 14) den Aufbau der Vorrichtung zum Abscheiden von Was-Dampfeinströmquerschnitten (AB, BC, CD, DO) ser aus Naßdampf und zum anschließenden Überhitproportionai sind. 35 zen des Dampfes ein gegenüber der vorgeschlagenen

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Vorrichtung technisch und wirtschaftlich günstigeres kennzeichnet, daß der Austrittsstutzen (4) für den Konzept zu finden.

überhitzten Dampf schräg nach oben, z. B. unter Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

45°, gerichtet ist. löst, daß die Überhitzerrohre quer zur Längsachse

40 des Behälters verlaufen und stark geneigt sind.

Um unnötige Druckverluste durch Querschnittsänderungen im Strömungsweg des Naßdampfes zu vermeiden, ist es zweckmäßig, wenn die freie Einströmfläche in den Zuströmraum vor den Drahtgeflecht-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ab- 45 matratzen annähernd gleich dem Querschnitt der scheiden von Wasser aus Naßdampf und zum an- Einlaßöffnung für den Naßdampf ist.
schließenden Überhitzen des Dampfes mit treppen- Zur Erreichung einer vollen und gleichmäßigen

förmig übereinander angeordneten Drahtgeflechtma- Beaufschlagung der Matratzen ist es vorteilhaft, in tratzen, deren Einströmbereiche mit dem Abströmbe- den Zuströmraum Einrichtungen zur gleichmäßigen reich der jeweils darüberliegenden Matratze durch 50 Verteilung des Dampfes und zur Strömungsgleich-Tropfenabdeckbleche verbunden sind, und mit einem richtung einzubauen.

im Dampfstrom nachgeschalteten Bündel von Über- Die Erreichung dieses Zieles wird dadurch unter-

hitzerrohren, die zusammen in einem zylindrischen stützt, daß die Breiten der Drahtgeflechtmatratzen Behälter untergebracht sind, der eine Einlaßöffnung den Dampfeinströmquerschnitten proportional für den Naßdampf im Behälterboden und einen Aus- 55 sind.

trittsstutzen für den überhitzten Dampf aufweist. Eine gute Ausnutzung des Behälterquerschnitts

In Nuklearkraftwerken heutiger Konstruktion ver- wird dadurch erleichtert, daß der Austrittsstutzen für läßt der Dampf den Hochdruckteil der Turbine meist den überhitzten Dampf schräg nach oben, z. B. unter schon naß. Üblicherweise wird das Wasser aus die- 45°, gerichtet is».

sem Dampf abgeschieden und der entwässerte Dampf 60 Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind anschließend durch Frischdampf überhitzt, bevor er mehrfacher Art. Die starke Neigung der Überhitzerin den Niederdruckteil der Turbine geführt wird. Da- rohre gewährleistet eine sichere Selbstentwässerung, durch wird deren Wirkungsgrad verbessert und ver- es ist kein Spüldampf dafür notwendig. Durch die mieden, daß die Niederdruck-Schaufeln erodiert wer- Anordnung der Rohre quer zur Längsachse des Beden. 65 hälters läßt sich der Raum, vor allem in der Umge-Zun Abscheiden von Wasser aus Naßdampf und bung des Überhitzers besser ausnutzen, so daß bei anschließenden Überhitzen des Dampfes ist eine gleichem Behälterquerschnitt größere Matratzen einVorrichtung vorgeschlagen worden, bei welcher der gebaut werden können. Hinsichtlich der Länge des