AT395756B - Speisewasservorwaermer - Google Patents

Description

AT 395 756 B

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Speisewasservorwärmer, welcher einen Enthitzer mit einer Abschluß-Stützplatte zum Kondensationsraum hin aufweist und aus einem kalten und einem wannen Rohrbündel mit dazwischen angeordnetem zentralen Dampfverteilungskanal besteht.

Wird in einen Speisewasservorwärmer, insbesondere in einen Kondensationsvorwärmer, überhitzter Dampf eingeleitet, so kann bei ausreichender Überhitzung des Dampfes ein Teil der Überhitzungswärme in einem Enthitzer thermodynamisch ausgenutzt werden. Der Dampf wird durch einen auf die Rohrbündel gerichteten Stutzen in den Enthitzer eingeleitet und im Gegenstrom um die Rohrbündel geführt und erwärmt dabei das in den Rohren strömende Speisewasser, wobei die Erwärmung auf konvektivem Wege erfolgt. Nach dem Durchströmen des Enthitzers gelangt der Dampf in den Kondensationsteil des Vorwärmers, wo er sich niederschlägt.

In Speisewasservorwärmern ist der Dampfdruck im Kondensationsteil des Vorwärmers wegen der Strömungsverluste, die der Dampf beim Durchqueren bis zum Verlassen des Enthitzers erleidet, wesentlich niedriger als am Enthitzereintritt.

Bei bekannten Ausführungen (DE-OS 24 41 324) sind zwischen der Abschluß-Stützplatte des Enthitzers und den Vorwärmerrohren Ringspalte an den Rohrdurchführungen vorhanden, durch welche der Dampf auch außerhalb des vorgesehenen Enthitzeraustrittes, bzw. aus einem Dampfverteilungskanal in die Kondensationszone entweichen kann.

Bei vertikalen Vorwärmern mit einer von unten nach oben gerichteten Dampfströmung befindet sich auf der Abschluß-Stützplatte des Enthitzers eine Kondensatschicht, wobei bei großen Vorwärmern auch die Ringspaltgeschwindigkeit des Dampfes sehr hoch sein kann, so daß Wassertropfen aus der Kondensatschicht mitgerissen und gegen die Rohrwände geschleudert werden. Dadurch können Schäden durch mechanische Materialabtragung, sowie Erosions· und Korrosionsschäden entstehen, welche zu Rohrzerstörungen führen können.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Speisewasservorwärmer zu schaffen, bei welchem die Druckdifferenz vor und nach der Abschluß-Schikane des Enthitzers vermindert wird, bei welchem eine optimale Ausnützung der Dampftemperatur erfolgen kann, ohne daß im Enthitzer Schäden an der Anlage auftreten.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nur das warme Rohibündel in ein untenliegendes Enthitzerrohrbündel mit etwa rechteckigem Querschnitt und in ein außen liegendes Kondensationsrohr-böndel unterteilt ist und daß zwischen den beiden Teilrohrbündeln zumindest eine Kondensatabflußrinne angeordnet ist

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind zwischen den Kondensatabflußrinnen und radialen Schikanen Auffangtaschen zur Kondensatableitung angeordnet.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist insbesondere darin zu erblicken, daß durch die Aufteilung des warmen Rohrbündels in in ein innen liegendes Enthitzerrohrbündel und ein außen liegendes Kondensaüons-rohrbündel, eine Herabsetzung der Druckdifferenz vor und nach der Abstützplatte des Enthitzers und damit der Ringspaltdurchström-Geschwindigkeit trotz einer relativ hohen Überströmgeschwindigkeit des Dampfes im Enthitzer erzielt wird. Gleichzeitig kann der Dampf den Enthitzer an einer strömungsgünstigen Stelle verlassen und dort in den zentralen Dampfverteilungskanal eintreten. Wird bei U-förmigen Rohrbündeln mindestens ein Dampfeintrittsstutzen senkrecht zur U-Schenkelebene vorgesehen, so kann der Dampf dort in den Vorwärmer eingeleitet werden, wo keine Rohre vorhanden sind, so daß er zuerst diesen Raum ausfüllt und erst dann die Rohre im Enthitzer mit gleichmäßiger und zulässiger Geschwindigkeit umströmt, so daß neben der Vermeidung von Beschädigungen auch keine Vibrationen auftreten können.

Die Anbringung von Kondensatabflußrinnen ermöglicht das Abfließen von Kondensat, welches sich auf den Schikanen oberhalb des Enthitzers bildet, sowie von der Abschluß-Stützplatte, wodurch die Heizfläche, welche durch stehendes Kondensat inaktiv würde, wieder dem Vorwärmeiprozeß zur Verfügung steht sowie ein Aufeinan-derprallen von Dampf mit Kondensat verhindert wird, und dadurch keine Wassertropfen vom Darnpfstrom mitgerissen werden. Wenn der vom Dampf beaufschlagte Querschnitt der beiden Teilbündel etwa gleich groß ist, dann kann bei der Auslegung von Speisewasservorwärmern eine Standardisierung der Rohrbündel erzielt werden. Ein variabler Querschnitt der beiden Teilbündel wird sich überall dort als vorteilhaft erweisen, wo hohe Dampfgeschwindigkeiten auftreten. Bei einer solchen wird dann eine kleinere Dampfmenge durch das Enthitzerteilbündel und eine größere Dampfmenge durch das Kondensationsteilbündel geleitet

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Speisewasservorwärmer und Fig. 2 einen Querschnitt entlang den Linien fl/I) in Fig. 1.

Gemäß der Fig. 1 ist mit (1) ein Außenmantel eines Speisewasservorwärmers bezeichnet, an dessen unterem Ende mindestens ein Dampfeintritt (2) so angeordnet ist, daß dieser senkrecht zur U-Schenkelebene von U-förmig ausgebildeten Rohrbündeln (3), welche in der Figur der Übersichtlichkeit halber nur angedeutet sind, vorgesehen sind, wobei der Dampf nach dem Durchströmen des Dampfeintritts (2) zuerst in eine rohrfreie Zone (2') im Speisewasservorwärmer gelangt. Ebenfalls am unteren Ende des Außenmantels (1) sind Kondensatauslaßöffnungen (4) vorgesehen. Im unteren Teil des Speisewasservorwärmers ist ein Enthitzer (5) angeordnet, welcher zu einem Kondensationsraum (6) durch eine Abschluß-Stützplatte (7) und eine Wandplatte (7*) abgeschlossen ist. Im Innern des Enthitzers (5) sind Dampfleitbleche (8) angeordnet, welche der Dampf in Pfeilrichtung umströmt. In die Abschluß-Stützplatte (7) münden ein Dampfverteilungskanal (9) mit Abdeckblechen (10) und Dampfaustrittsöffnungen (11) in den Kondensationsraum (6). Die Abdeckbleche (10) weisen ferner -2-

Claims (3)

1. AT 395 756 B Bedampfungsöffnungen (12) auf, durch welche der Dampfstrom gleichmäßig in die Rohrbündel (3) eingeleitet wird. Weiterhin sind im Kondensationsraum (6) ein Entlüftungsrohr (13), sowie Kondensatabflußrinnen (14) vorgesehen. Zwischen den Rohrbündeln (3) sind im Kondensationsraum (6) Schikanen (15) angeordnet und die Durchführungen der Kondensatabflußrinnen (14) durch die Abdeckbleche (10) sind als Auffangtaschen (16) ausgebildet. In der Fig. 2 sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen, wie in Fig. 1. Hier umschließt wiederum der Außenmantel (1) die Rohrbündel (3), welche in ein kaltes Rohrbündel (17) und ein in zwei Teilbündel (18a) und (18b) aufgeteiltes warmes Rohrbündel aufgeteilt sind. Von den beiden Teilbündeln (18a) und (18b) ist das innere Teilbündel (18a) der Enthitzer und das äußere Teilbündel (18b) der Kondensator. Zwischen den beiden Teilbündeln (18a) und (18b) verlaufen in Längsrichtung des Speisewasservorwärmers die Kondensatabflußrinnen (14). Sowohl am kalten Rohrbündel (17), als auch zwischen den beiden warmen Rohrbündeln (18a) und (18b) sind die Entlüftungsrohre (13) angeordnet. Die Querschnitte der beiden wannen Rohrbündel (18a), (18b) können entsprechend der Kapazität des Vorwärmers entweder gleich groß oder zueinander variabel sein, wobei das als Enthitzer dienende Rohrbündel (18a) einen etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen kann. In den Fig. 1 und 2 ist die Dampfströmungsrichtung mit gebogenen, die Kondensatabflußrichtung in der Fig. 1 mit geraden Pfeilen angedeutet PATENTANSPRÜCHE 1. Speisewasservorwärmer, welcher einen Enthitzer mit einer Abschluß-Stützplatte zum Kondensationsraum hin aufweist und aus einem kalten und einem warmen Rohrbündel mit dazwischen angeoidentem zentralen Dampfverteilungskanal besteht, dadurch gekennzeichnet, daß nur das warme Rohrbündel (18a, 18b) in ein innenliegendes Enthitzerrohrbündel (18a) mit etwa rechteckigem Querschnitt und in ein außen liegendes Kondensationsrohrbündel (18b) unterteilt ist und daß zwischen den beiden Teilrohrbündeln (18a, 18b) zumindest eine Kondensatabflußrinne (14) angeordnet ist.
2. 2. Speisewasservorwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kondensatabflußrinnen (14) und radialen Schikanen (15) Auffangtaschen (16) zur Kondensatableitung angeordnet sind.
3. 3. Speisewasservorwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei U-förmigen Rohrbündeln mindestens ein Dampfeintrittsstutzen (2) senkrecht zur U-Schenkelebene vorgesehen ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -3-