CH628410A5 - Speisewasservorwaermer. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Speisewasservorwärmer, welcher einen Enthitzer mit einer Abschluss-Stützplatte aufweist und aus mindestens einem kalten und mindestens einem warmen Rohrbündelteil mit dazwischen angeordnetem zentralem 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 ther-modynamisch 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 Ent-hitzereintritt.

Bei bekannten Ausführungen (DE-OS 2 441 324) sind zwischen der Abschluss-Stützplatte des Enthitzers und den Vorwärmerrohren Ringspalte an den Rohrdurchführungen vorhanden, durch welche der Dampf auch ausserhalb des vorgesehenen Erhitzeraustrittes 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 gekennzeichnet, dass das warme Rohrbündelteil in mindestens zwei Teilbündel, ein Enthitzer- und ein Kondensationsbündel, unterteilt und zwischen den beiden Teilbündeln eine Kondensationsabflussrinne angeordnet ist.

Ferner ist es zweckmässig, wenn die vom Dampf beaufschlagte Querschnittsfläche der beiden Teilbündel etwa gleich gross ist.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass beispielsweise bei der Auslegung von Speisewasservorwärmern eine Standardisierung der Rohrbündel erzielt werden kann.

Je nach Grösse und Kapazität des Vorwärmers kann es sich jedoch auch empfehlen, wenn die beiden Teilbündel zueinander eine unterschiedliche Querschnittsfläche aufweisen.

Diese Anordnung wird sich überall dort als vorteihaft erweisen, wo hohe Dampfgeschwindigkeiten auftreten. Bei einer solchen wird dann eine kleinere Dampfmenge durch das Enthitzerteilbündel und eine grössere Dampfmenge durch das Kondensationsteilbündel geleitet.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform können zur Kondensatableitung der warmen Teilbündel zwischen den Kondensatabflussrinnen und radialen Schikanen Auffangtaschen angeordnet sein.

Der Vorteil der erfindungsgemässen Anordnung ist insbesondere darin zu erblicken, dass durch die Aufteilung des warmen Rohrbündelteiles in zwei Teilbündel, und zwar vorzugsweise in ein inneres und ein äusseres Teilbündel, eine Herabsetzung der Druckdifferenz vor und nach der Abstützplatte des Enthitzers und damit der Ringspalt-Durchströmgeschwindigkeit 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. Durch die Anordnung von mindestens einem, vorzugsweise jedoch zwei einander gegenüberliegenden Dampfeintritten, welche insbesondere bei U-förmigen Rohrbündeln senkrecht zur U-Schenkelebene angeordnet sind, 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 Vorwärmeprozess zur Verfügung steht sowie ein Aufeinanderprallen von Dampf mit Kondensat verhindert wird und dadurch keine Wassertropfen vom Dampfstrom mitgerissen werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemässen Speisewasservorwärmer,

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Fig. 2 einen Querschnitt entlang den Schnittlinien I/I in Fig. 1.

Gemäss der Fig. 1 ist mit 1 ein Aussenmantel eines Speisewasservorwärmers bezeichnet, an dessen Ende mindestens ein Dampfeintritt 2 so angeordnet ist, dass dieser senkrecht s 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 io am unteren Ende des Aussenmantels 1 sind Kondensataus-lassöffnungen 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 T abgeschlossen ist. Im Inneren des is Enthitzers 5 sind Dampfleitbleche 8 angeordnet, welche der Dampf in Pfeilrichtung umströmt. In die Abschluss-Stützplatte 7 mündet ein Dampfverteilungskanal 9 mit Abdeckblechen 10 und Dampfaustrittsöffnungen 11 in den Kondensationsraum 6. Die Abdeckbleche 10 weisen ferner 20 Bedampfungsöffnungen 12 auf, durch welche der Dampfstrom gleichmässig in die Rohrbündel 3 eingeleitet wird. Weiterhin sind im Kondensationsraum 6 ein Entlüftungs-rohr 13 sowie Kondensationsabflussrinnen 14 vorgesehen. Zwischen den Rohrbündeln 3 sind im Kondensationsraum 6 25

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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 Rohrbündelteil 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 Rohrbündelteil 17 als auch zwischen den beiden warmen Rohrbündelteilen 18a und 18b sind die Entlüftungsrohre 13 angeordnet.

Die Querschnittsflächen der beiden warmen Rohrbündelteile 18a, 18b können entsprechend der Kapazität des Vorwärmers entweder gleich gross oder zueinander unterschiedlich sein, wobei das als Enthitzer dienende Rohrbündelteil 18a eine etwa rechteckige Querschnittsfläche aufweisen kann.

In den Fig. 1 und 2 ist die Dampfströmungsrichtung mit gebogenen, die Kondensatabflussrichtung in der Fig. 1 mit geraden Pfeilen angedeutet.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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1. Speisewasservorwärmer, welcher einen Enthitzer mit einer Abschluss-Stützplatte aufweist und aus mindestens einem kalten und mindestens einem warmen Rohrbündelteil mit dazwischen angeordnetem zentralem Dampfverteilungskanal besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das warme Rohrbündelteil (18a, 18b) in mindestens zwei Teilbündel, ein Enthitzer- (18a) und ein Kondensationsbündel (18b) unterteilt und zwischen den beiden Teilbündeln (18a, 18b) eine Kondensatabflussrinne (14) angeordnet ist.

2. Speisewasservorwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Dampf beaufschlagte Querschnittsfläche der beiden Teilbündel (18a, 18b) etwa gleich gross ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Speisewasservorwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teilbündel (18a, 18b) zueinander eine unterschiedliche Querschnittsfläche aufweisen.

4. Speisewasservorwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kondensationsableitung der warmen 'Teilbündel (18a, 18b) zwischen den Kondensatabflussrinnen (14) und radialen Schikanen (15) Auffangtaschen (16) angeordnet sind.

5. Speisewasservorwärmer nach Anspruch 1 mit U-formigen Rohrbündeln, dadurch gekennzeichnet, dass senkrecht zur U-Schenkelebene mindestens ein Dampfeintritt (2) vorgesehen ist.

6. Speisewasservorwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Enthitzerbündel (18a) eine etwa rechteckige Querschnittsfläche aufweist.