DE742798C

DE742798C - Water return pipe between the steam collector and the upper drum of steam generators

Info

Publication number: DE742798C
Application number: DER111248D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Max Woert
Original assignee: Rheinmetall Borsig AG
Current assignee: Rheinmetall AG
Priority date: 1941-10-16
Filing date: 1941-10-16
Publication date: 1943-12-11

Description

Wasserrücklaufrohr zwischen dem Dampfsammler und der Obertrommel von Dampferzeugern Die Dampfsammler werden mit der Obertrommel von Dampferzeugern durch überströmrohre für den Dampf verbunden, die vom Dampfraum der Obertrommel ausgehen und in den Dampfraum des Dampfsammlers münden. Zum laufenden Abführen des in dem Dampfsammler abgeschiedenen Wassers führen j e nach der Länge der Trömmeln zwei oder mehrere Rücklaufrohre engeren Durchmessers von der tiefsten Stelle des Dampfsammlers zurück in den Dampfraum der Obertrommel. Diese Rohre sind vielfach in Form einer u-förmigen Schleife ausgebildet, um einen Abschluß zwischen der Obertrommel und dein Dampfsammler zu erhalten. Bei derartigen Schleifen kann jedoch leicht eine Heberwirkung eintreten, unter deren Einfluß das in dem Rücklaufrohr befindliche Wasser völlig aus ihm abfließen kann. Die so entleerte Schleife wird dann selbst zum Dampfüberströmrohr. Das an der tiefsten Stelle des Dampfsammlers zusammenfließende Niederschlagswasser wird durch den von unten durchtretenden Dampf immer wieder emporgerissen, bis sich schließlich so viel Flüssigkeit abgeschieden hat, daß der Dampfstrom von unten unterbunden wird. Die Folge ist ein unruhiges Pendeln, das den Nutzen des Dampfsammlers als Flüssigkeitsabscheider erheblich in Frage stellt, weil sich der geschilderte Vorgang laufend wiederholt.Water return pipe between the steam collector and the upper drum of Steam generators The steam collectors are operated with the upper drum of steam generators Overflow pipes connected for the steam, which emanate from the steam chamber of the upper drum and open into the steam chamber of the steam collector. For the ongoing discharge of the Steam collectors of separated water lead two according to the length of the tumblers or several return pipes of narrower diameter from the lowest point of the steam collector back into the steam room of the top drum. These tubes are often in the form of a U-shaped loop formed to provide an end between the top drum and to get your vapor collector. With such loops, however, a Occur siphon effect, under the influence of which is located in the return pipe Water can completely drain from it. The loop emptied in this way then becomes itself to the steam overflow pipe. The one flowing together at the lowest point of the steam collector Rainwater is repeatedly torn up by the steam passing through from below, until finally so much liquid has separated that the vapor flow from is prevented at the bottom. The result is a restless pendulum, which the benefit of the Steam collector as a liquid separator is considerably in question because of the the described process is continuously repeated.

Dies soll gemäß der Erfindung dadurch vermieden werden, daß zwischen die u-förmige Schleife und das senkrechte Verbindungsrohrstück mit der Obertrommel ein schwach geneigtes Rohrstück von solcher Länge eingebaut wird, daß eine Heberwirkung vermieden wird. Durch diese geneigte Rohrstrecke wird das aus der Schleife austretende Wasser gewissermaßen über eine größere Oberfläche verteilt, und es kann deshalb eine Heberwirkung nicht auftreten. Dadurch bleibt die Schleife auch bei größeren, vom Dampfsammler in die Obertrommel abfließenden Wassermengen stets mit Wasser gefüllt und kann nicht infolge der Heberwirkung des unteren Rohrschenkels entleert werden.This is to be avoided according to the invention in that between the U-shaped loop and the vertical connecting pipe with the upper drum a slightly inclined piece of pipe of such a length is installed that a siphon effect is avoided. This inclined pipe section is what emerges from the loop Water is distributed over a larger surface, so to speak, and it can therefore a siphon effect does not occur. As a result, the loop remains even with larger, The amount of water flowing from the steam collector into the upper drum is always filled with water and cannot be emptied due to the siphon effect of the lower leg of the pipe.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, aus der auch die Wirkungsweise der Erfindung näher hervorgeht. Abb. r zeigt im Schnitt und Abb. 2 in der Seitenansicht die Obertrommel i eines Dampferzeugers, die mit dem darüberliegenden Dampfsammler 2 durch die gleichmäßig über die Länge der Obertrommel verteilten CTberströinrohre 3 für den Dampf verbunden ist. An der tiefsten Stelle des Dampfsammlers 2 mündet ein zum Abführen des übergerissenen und in dem Sammler niedergeschlagenen N\Tassers dienendes Rohr .f, das im unteren Teil 5 U-förmig gebogen ist und sich in einem schwach geneigten Rohrstück 6 fort-#;etzt. Das Rohrstück 6 ist über das senkrechte Rohrstück 7 in den Dampfraum der Obertrommel z eingeführt. Das Rohrstück 6 ist etwa i : io geneigt. Die Höhe L des langen Rohrschenkels 4. über dem Anfang des geneigten Rohrstückes 6 ist nach dem größten Druckabfall zu wählen, der sich in den Überströmrohren 3 einstellt. Bei festliegender Bauhöhe des den Wassersack bildenden Rohrstranges q., 5, 6, 7, wie sie durch die Entfernung zwischen der Obertrommel i und dem Dampfsammler 2 gegeben ist, ist die Zahl der Überströmrohre 3 so zu wählen, daß der in ihnen bei größter Dampfentnahme auftretende Druckabfall in Millimeter Wassersäule die Höhe l nicht übersteigt. Hierbei ist die Temperatur des abgeschiedenen Wassers und sein spezifisches Gewicht zu berücksichtigen. Die Länge des schwach geneigten geraden Rohrstranges 6 wird zweckmäßig etwa gleich der doppelten Länge Z oder größer gewählt.An embodiment of the invention is in the drawing shown, from which the mode of operation of the invention emerges in more detail. Fig. r shows in section and Fig. 2 in side view the upper drum i of a steam generator, the one with the overlying steam collector 2 through the evenly over the length the upper drum distributed CTberströminrohre 3 for the steam is connected. At the deepest point of the steam collector 2 opens to discharge the torn and N \ Tassers serving pipe precipitated in the collector .f that in the lower part 5 is bent in a U-shape and continues in a slightly inclined section of pipe 6 - #; etzt. The pipe section 6 is via the vertical pipe section 7 into the steam space of the upper drum z introduced. The pipe section 6 is inclined about i: io. The height L of the long pipe leg 4. Above the beginning of the inclined pipe section 6 is after the greatest pressure drop to be selected that occurs in the overflow pipes 3. With a fixed installation height of the pipe string forming the water pocket q., 5, 6, 7, as they are due to the distance is given between the upper drum i and the steam collector 2, the number is the To choose overflow pipes 3 so that the occurring in them with the greatest steam extraction The pressure drop in millimeters of water does not exceed the height l. Here is the The temperature of the separated water and its specific weight must be taken into account. The length of the slightly inclined straight pipe string 6 is expediently approximately the same twice the length Z or greater.

Die Wirkungsweise der Erfindung ergibt sich aus den Abb. 3 bis 6. Abb. 3 zeigt den Ruhezustand, wobei der Dampferzeuger unter Druck steht, jedoch kein. Dampf aus dem Dampfsammler entnommen wird. Das Niederschlagswasser steht in den beiden Schenkeln des U-förmigen Rohres 5 gleich hoch. Der sich langsam sammelnde Überschuß des Wassers fließt über die geneigte Rohrstrecke 6 in die Obertrommel ab. Bei dein in Abb. d. dargestellten Zustand wird Dampf aus dem Dampfsammler entnommen. Aus der Obertrommel strömt dann durch die Überströmrohre 3 Dampf in den Dampfsammler 2 nach. Die dabei in den Überströmrohren 3 auftretende Dampfgeschwindigkeit bewirkt einen Druckabfall. Der Dampfdruck im Sammler 2 ist um diesen Druckabfall niedriger als der Druck in der Obertrommel i. Entsprechend stellen sich die Wasserspiegel im U-förmigen Rohrteil 5 ein, wie aus Abb. -. ersichtlich.The mode of operation of the invention results from Figs. 3 to 6. Fig. 3 shows the idle state, with the steam generator under pressure, but not at all. Steam is withdrawn from the steam collector. The rainwater is at the same level in the two legs of the U-shaped pipe 5. The slowly collecting excess of the water flows over the inclined pipe section 6 into the upper drum. In the case of your in Fig. D. state shown, steam is removed from the steam collector. Steam then flows from the upper drum through the overflow pipes 3 into the steam collector 2. The steam speed occurring in the overflow pipes 3 causes a pressure drop. The vapor pressure in the collector 2 is lower than the pressure in the upper drum i by this pressure drop. The water level in the U-shaped pipe part 5 adjusts accordingly, as shown in Fig. -. evident.

Bei längerer Dampfentnahme füllt sich der längere Schenkel .f des U-förmigen Rohres 5 mit Niederschlagswasser, wie in Abb. 5 dargestellt. Das im Dampfsammler «-eiter abgeschiedene Wasser fließt über den geneigten Rohrstrang 6 in die Obertrommel i ab. Sind die durchzuführenden Wassermengen gering, so fließt das Wasser aus der Rohrschleife 5 ab, ohne daß das geneigte Rohrstück 6 in seinem ganzen Querschnitt mit Wasser erfüllt wird. Das Nasser fließt nur im unteren Teil des Rohrquerschnittes der Rohrstrecke 6, so daß eine das völlige Entleeren des ij-Rohres5 bewirkende Heberwirkung nicht auftreten kann.When steam is withdrawn for a longer period of time, the longer leg fills up U-shaped pipe 5 with rainwater, as shown in Fig. 5. That in the steam collector The water separated out flows through the inclined pipe string 6 into the upper drum i from. If the amount of water to be carried out is small, the water will flow out of the Pipe loop 5 from without the inclined pipe section 6 in its entire cross section is filled with water. The water only flows in the lower part of the pipe cross-section of the pipe section 6, so that a siphon effect causing the complete emptying of the ij pipe 5 cannot occur.

Wenn durch Pendelungen im Druck oder größere Mengen übergerissenen Wassers der -)uerschnitt des geneigten Rohrstückes 6 voll ausgefüllt wird, wie dies in Abb.6 dargestellt ist, so daß eine Heberwirkung eintreten könnte, bewirkt die Schräglage dieses Rohres ein leichteres Abfließen des Wassers. Durch die gerade Rohrstrecke 6 wird außerdem erreicht, daß einer Absenkung des Wasserspiegels im senkrechten Rohrteil q. um ein gewisses Maß nur eine geringe Senkung des Wasserspiegels im Rohrstrang 6 entspricht. Die Heberwirkung verringert sich also beim Durchpendeln der Wassersäule, und es würde nach Abb.6 sogar ein Zurückpendeln der Wassersäule eintreten müssen. Durch die Neigungsstrecke 6 wird also die Gefahr der Entleerung der Wasserschleife 6 durch Heberwirkung weitgehend beseitigt, und doer zum Abführen des Wassers dienende Rohrstrang., 5, 6, 7 kann nicht zu einem Dampfüberströmrohr werden.If torn over by oscillations in the print or by larger quantities Water the -) cross section of the inclined pipe section 6 is fully filled, like this is shown in Fig.6, so that a siphon effect could occur, causes the An inclined position of this pipe makes it easier for the water to drain off. Through the straight Pipe section 6 is also achieved that a lowering of the water level in vertical pipe part q. to some extent only a small decrease in the water level in the pipe string 6 corresponds. The siphon effect is therefore reduced when swinging through of the water column, and according to Fig. 6 there would even be a reciprocation of the water column have to enter. The incline 6 therefore increases the risk of emptying the water loop 6 largely eliminated by siphon effect, and doer to discharge the water pipe., 5, 6, 7 cannot become a steam overflow pipe will.

Die Erfindung hat besonders bei VerwenduiTg nur eines einzigen Rohrdurchmessers noch den weiteren Vorteil einer sehr einfachen Bauform und eines guten Nachgebens gegenüber etwaigen Verlagerungen der Trommeln.The invention has, especially when used, only a single pipe diameter still have the further advantage of a very simple design and good yielding against any displacements of the drums.

Die Neigungsstrecke 6 kann auch mit einem größeren Durchmesser ausgeführt werden als das U-förmige Rohr ,4, 5, um die Sicherheit gegen das Entstehen einer Heberwirkung noch zu erhöhen. In diesem Falle würde der zum Wasserabführen dienende Rohrstrang 4., ,, 6, 7 aus verschieden weiten Rohrstücken zusammengesetzt sein, jedoch können die hierbei nötigen Schweißstellen in Kauf genommen werden gegenüber dein Vorteil des sicheren Verhinderns jeglicher Heberwirkung.The inclination section 6 can also be designed with a larger diameter are called the U-shaped tube, 4, 5 to provide security against the emergence of a To increase the siphon effect. In this case the one used for draining off water would be used Pipe string 4., ,, 6, 7 be composed of pipe sections of different widths, however, the welding points required here can be accepted your advantage of safely preventing any siphoning effect.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Water back roll between the steam collector and the top drum of steam generators with a U-shaped serving as a water seal Loop, characterized in that between the U-shaped loop (5) and the vertical Connecting pipe section (7) with the upper drum (i) slightly inclined pipe section (6) of such a length is installed that a siphon effect is avoided.

2. Water return pipe according to claim i, characterized in that that the inclined pipe section (6) is about twice as long as the perpendicular distance the beginning of the inclined pipe section (6) from the lowest point of the steam collector (2).

3. Water return pipe according to claim i, characterized in that the inclined pipe section (6) has a larger diameter than the U-shaped pipe loop (5). To distinguish the subject of the application from the state of the art, the following publication should be considered in the granting procedure. been drawn: German patent specification ..... No. 436 igi.