CH354101A - Dampfkraftanlage mit unterhalb der Sattdampflinie arbeitenden Turbinenstufen - Google Patents

Description

  Dampfkraftanlage mit unterhalb der     Sattdampflinie    arbeitenden     Turbinenstufen       Die letzten Stufen von     Kondensations-Dampf-          turbinen    arbeiten im allgemeinen im Gebiet unter  halb der     Sattdampflinie,    so dass das Arbeitsmittel  aus einem Gemisch von Dampf und! Wasser besteht.  Betrachtet man Turbinen für Atomkraftanlagen, so  arbeiten entsprechend dem heutigen Stand der  Technik fast alle Stufen unterhalb der     Sattdampf-          linie.    Die schädliche Wirkung des Wassers auf das  Schaufelmaterial und den Wirkungsgrad der Turbine  infolge Bremswirkung ist seit langem bekannt, und  man bemühte sich, Abhilfe zu schaffen.

   Um das  Wasser aus dem Arbeitsmittel zu beseitigen, wurden  verschiedene Vorschläge gemacht und konstruktiv  durchgebildet, so z. B. Dampftrocknung durch        Zwischenbeheizung     mit Dampf oder Rauch  gasen,     Fliehkraftabscheider    ausserhalb des Turbinen  gehäuses und Entwässerungsvorrichtungen in den  Turbinen unter Ausnutzung der     Fliehkraftwirkung     auf die Wassertropfen innerhalb des Turbinenlauf  rades in Verbindung mit Fangvorrichtungen. Die ge  nannten Verfahren sind mit Nachteilen verbunden,  so dass diese Lösungen nicht immer als befriedigend  angesehen werden können.

   Die zwei erstgenannten  Verfahren haben vor allem den Nachteil, dass der  gesamte Dampf aus der Turbine herausgeführt  werden muss, was mit erheblichen Verlusten ver  bunden ist und zu einer     mehrgehäusigen    Turbinen  bauart führt. Die Feuchtigkeitsbeseitigung durch        Zwischenbeheizung     ist auch wärmetechnisch  schlechter als eine mechanische Dampftrocknung.  Die bekannten     Turbinenentwässerungsvorrichtungen     ergeben keine zufriedenstellende Dampftrocknung,  so dass der schädliche Einfluss der Wassertropfen  nur geringfügig herabgesetzt werden kann.  



  Um diese Nachteile zu beseitigen, wird erfin  dungsgemäss für     Dampfkraftanlagen    mit unterhalb  der     Sattdampflinie    arbeitenden Turbinenstufen vor-    geschlagen, im     Turbinengehäuse    auf dem ganzen  Umfang der zu     entwässernden    Stufen     Fliehkraft-          abscheider    anzuordnen, in denen die Feuchtigkeit  ausgeschieden wird und der getrocknete Dampf den  nachfolgenden Stufen zugeführt wird.

   Es ergibt sich  hierbei zwar der Nachteil, dass eine grössere Anzahl  von     Fliehkraftabscheidern    (gegenüber Anordnung  ausserhalb der Turbine) verwendet werden muss, was  die Kosten der Anlage etwas erhöhen kann, und,  wie es zunächst erscheinen könnte, auch die Druck  verluste vergrössert, der aber weitgehend durch die  bekannte Tatsache, dass     Fliehkraftabscheider    klei  nerer Durchmesser wesentlich günstigere     Abschei-          dungsergebnisse    ergeben als solche grosser Durch  messer, ausgeglichen wird.

   Dass nicht alle     Fliehkraft-          abscheiderarten    für die vorgesehene     Ausführung     geeignet sind, kann nicht als schwerwiegender Nach  teil gewertet werden. Als Vorteil ist zunächst zu  werten, dass der Dampf bei sehr guter Trocknung  praktisch kaum- aus dem Turbinengehäuse geleitet  zu werden braucht, also die Turbine nicht in  mehrere Gehäuse unterteilt werden muss, als das aus  andern Gründen etwa notwendig ist. Darüber hinaus  entfallen die sonst notwendigen Rohrleitungen.  



  Die Wirkungsweise und der Aufbau der vor  geschlagenen     Turbinenentwässerung    mit einem be  kannten     Schraubenzentrifugalabscheider    wird an  Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.  



  Die     Fig.l    zeigt den     grundsätzlichen    Aufbau  dieser Anordnung. Das     Dampf-Wassergemisch    wird  hinter den     Laufschaufeln    eines     Turbinenlaufrades     in einer Düse aufgefangen und     in    eine     in    einem zy  lindrischen Gehäuse untergebrachte doppelgängige  Schraube geleitet. Das     Dampfwassergemisch    durch  strömt den ersten     Schraubengang    nach unten. Das  Kondensat und alle Fremdkörper (z.

   B.     Salze)    wer  den abgetrennt, dagegen strömt der trockene und      gereinigte Dampf im Gegenstrom im zweiten Schrau  bengang nach oben in den     Austrittsstutzen,    der in  die Düsen der     Leitschaufeln    der nachfolgenden  Stufe führt. Die     Abscheider    werden zweckmässig so  angebracht, dass das ausgeschiedene Wasser nach  unten abfliessen kann, also im obern Teil des Tur  binengehäuses vorwiegend ins Innere des Gehäuses  hineinragend, im     untern    Teil des Turbinengehäuses  dagegen senkrecht aus dem Gehäuse herausragend.

    Eine schematische Darstellung der     Abscheider-          anordnung    ist aus der     Fig.    2 ersichtlich.  



  Der     Abscheiderteil    des Turbinengehäuses kann  auch als Gehäusering ausgebildet werden, der an  dem Hauptgehäuse     mittels    Flanschen befestigt wird,  was insbesondere eine geschweisste Konstruktion  ermöglichen würde. Hierbei könnte der an die Aus  lassdüsen der     Schraubenabscheider    anschliessende       Leitradkranz    ebenfalls in diesem Gehäusering ein  gebaut werden.  



  Sofern es sich um Turbinen mit     Regenerativ-          vorwärmung    des Speisewassers handelt, und das ist  bei der Mehrzahl der modernen Turbinen der Fall,  wird das ausgeschiedene Wasser in einen Speise  wasservorwärmer geleitet. Darüber hinaus kann dem  untern Teil des     Abscheidergehäuses    Heizdampf für       Speisewasservorwärmung    entnommen werden, so dass  dieser Raum die Rolle des sonst erforderlichen       Entnahmeringraumes    im Turbinengehäuse über  nehmen kann. Bei geringen     Dampfentnahmemengen     kann eine normale Konstruktion der Schraube mit  gleichen Querschnitten zwischen den Schrauben  gängen verwendet werden.

   Bei grösseren Dampf  entnahmemengen kann der     Strömungsquerschnitt    des  zweiten Ganges kleiner als der Strömungsquerschnitt  des ersten Ganges ausgeführt werden. Die Abführung  des Wassers und des Entnahmedampfes aus den     Ab-          scheidern    der obern Gehäusehälfte erfolgt mit Lei  tungen, die durch die Zwischenräume zwischen den  Düsen im untern Teil des Gehäuses nach aussen ge  führt werden können (siehe     Fig.    3).

   Um den bekann  ten     Schraubenabscheider    den in den Turbinen vor  handenen Verhältnissen anzupassen, wird er dahin  gehend abgeändert, dass die Eingangs- und Ausgangs  stutzen die Form einer     kegeligen    Düse erhalten, wie  in der     Fig.    3 dargestellt. Bei der billigen einfachen  Ausführung des     Schraubenabscheiders    entstehen im  Kopf tote Räume, die Anlass zu Störungen der Strö  mung bieten können. Um diese zu vermeiden, kann  der Eingangs- .und Ausgangsstutzen auch räumlich       gekrümmt    ausgeführt werden, so dass er räumlich  dem jeweiligen Schraubengang angepasst wird und    dessen Verlängerung darstellt.

   Ein Beispiel der  Düsengestaltung ist aus der     Fig.4    ersichtlich.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Dampfkraftanlage mit unterhalb der Sattdampf- linie arbeitenden Turbinenstufen, dadurch gekenn zeichnet, dass im Turbinengehäuse auf dem ganzen Umfang der zu entwässernden Stufen Fliehkraft- abscheider angeordnet sind, in denen die Dampf feuchtigkeit ausgeschieden wird und der getrocknete Dampf den nachfolgenden Stufen zugeführt wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Abscheider Schrau- benabscheider verwendet werden.

   2. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheider so angeordnet sind, dass die Haupt achse des Abscheiders nach unten gelegt wird und mithin das ausgeschiedene Wasser in dieser Richtung frei abfliessen kann. 3. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheideraggregat in einem Gehäusering zusammengefasst ist, der mit Flanschen an den übrigen Gehäuseteilen der Turbine befestigt ist. 4.

   Dampfkraftanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein- und Auslassstutzen der Abscheider düsenförmig ausgebildet sind. 5. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein- und Auslassstutzen der Abscheider als räumlich gekrümmte Körper ausgebildet sind, deren Begrenzungswände eine Verlängerung der Strö mungsführung im Abscheider darstellen. 6.

   Dampfkraftanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgeschiedene Wasser einem Speisewasser vorwärmer als Heizmittel zugeführt wird. 7. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Strömungsumkehrraum der Abscheider Heizdampf für Speisewasservorwärmung entnom men wird. B. Dampfkraftanlage nach Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Ausgangsganges der Abscheider kleiner ist als der Querschnitt des Eingangsganges.