CH653758A5 - Zwangsdurchlaufkessel. - Google Patents

Description

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PATENTANSPRUCH Zwangsdurchlaufkessel für überkritischen Gleitdruckbetrieb, gekennzeichnet durch Brenner und dampferzeugende Wasserrohre (11,12,13), die die vertikalen Wände des Feuerraumes bilden, wobei die Wasserrohre (11, 12,13) vertikal für eine Strömung nach oben verlaufen, durch einen Wasserabscheider (42) und einen Konvektions-Verdampfer (39), der zwischen den Auslässen der Wasserrohre (11,12,13) und dem Wasserabscheider (42) liegt, wobei der Konvektions-Verdampfer (39) eine Sammelleitung (102) aufweist, die an eine Einlassleitung (101) angeschlossen ist, und durch einen mit der Sammelleitung (102) verbundenen Einlasserhitzer (104), der mehrere horizontale Verteilerrohre (103) aufweist, wobei mehrere Verdampferrohre (107) mittels gegabelter Rohre ( 106a, 106b) mit dem Einlasserhitzer ( 104) verbunden sind.

Die Erfindung betrifft einen Zwangsdurchlaufkessel für überkritischen Gleitdruckbetrieb. Übliche Zwangsdurchlauf-Dampfkessel für veränderlichen Betriebsdruck sind in einem Beispiel anhand der Fig. 1 dargestellt. Bei diesem bekannten Kessel wird eine schraubenförmige Berohrung der Brennkammerwände verwendet. Diese schraubenförmige Berohrung ist im untern Bereich der Brennkammer vorhanden, bei dem auch die Brenner angeordnet sind, so dass hier die grösste Wärmeabsorption stattfindet. Bei einem solchen mit schraubenförmiger Berohrung versehenen Kessel verlaufen alle Rohre gleichförmig durch denjenigen Brennkammerbereich, in dem die Wärmeabsorption hoch ist, und sind auch in dem Brennkammerbereich untereinander gleichförmig ausgebildet, in dem die Wärmeabsorption gering ist. Aus diesem Grund besteht also ein geringer Unterschied in der Wärmeabsorption bei diesen Rohren. Mit einer untereinander gleichen Länge der Rohre wird eine konstante Durchflussmenge aufrecht erhalten, und die Temperatur des Strömungsmediums zeigt am Auslass der Brennkammer eine ganz gleichmässige Verteilung über alle Brennkammerwände der Brennkammer.

Bei einem Dampfkessel der gleichförmig nach oben strömenden Art, bei dem die wassergekühlten Feuerraumwände aus vertikalen Rohren bestehen, sind im Gegensatz zu einem Dampfkessel mit schraubenförmiger Berohrung, die dampferzeugenden Wasserrohre so angeordnet, dass das Medium in einigen dieser Rohre nur durch einen solchen Bereich des Feuerraums strömt, bei dem die Wärmeabsorption gross ist, und das Medium in den anderen Rohren strömt nur durch einen solchen Feuerraumbereich, bei dem eine niedrige Wärmeabsorption stattfindet. Aus diesem Grund zeigen die dampferzeugenden Rohre Unregelmässigkeiten in der Wärmeabsorption. Besonders bei solchen Dampfkesseln, bei denen die Brenner in den Ecken angeordnet sind, ist die Wärmeabsorption im Zentrum des Feuerraums hoch und in den Ecken niedrig. Durch diesen Tatbestand werden bei einer verbesserten Ausführungsform eines Dampfkessels wassergekühlte Feuerraumwände verwendet, bei denen jede Wand aus einer Reihe von dampferzeugenden Wasserrohren besteht, die durch Schweissen in eine parallele Lage zueinander zum Bilden einer Wand zusammengefasst werden, und wobei zur Vermeidung von übermässigen thermischen Beanspruchungen in den wassergekühlten Wänden, am Einlass von jedem dampferzeugenden Rohr oder am Einlass von jedem Verteilerrohr bei jeder Gruppe von mehreren dampferzeu-genden Rohren eine Blende angebracht wird, und wobei weiterhin die Durchflussmenge des Mediums bei jedem Rohr durch die erwähnte Blende reguliert wird. Wenn bei einem solchen Dampfkessel die Brenner in den Ecken des Feuerraums angeordnet sind, so verlaufen die Temperaturen des Mediums an den Auslässen der dampferzeugenden Rohre am Ausgang des Feuerraums nach dem in Fig. 2 mit vollausgezogener Linie dargestellten Kurvenzug, d.h. die Temperaturen werden über die gesamten Feuerraumwände des Feuerraums im wesentlichen gleichmässig gehalten. Wenn die dampferzeugenden Rohre nicht mit den vorerwähnten Blenden versehen werden, wird eine Temperaturverteilung erreicht, die gemäss der in Fig. 2 strichpunktiert dargestellten Linie verläuft.

Bei einem Dampfkessel für konstanten Betriebsdruck, bei dem die Brenner in den Ecken des Feuerraums liegen, kann der konstante Betriebsdruck im Feuerraum ohne Rücksicht auf Laständerungen konstant gehalten werden, und bei dieser Dampfkesselart ist ein hervorstechender Vorteil vorhanden, der aus Fig. 3 ersichtlich ist, wobei nämlich der Verlauf der Wärmeabsorption über die Breite des Feuerraumes sich entsprechend der Laständerung nicht verändert. Durch die Verwendung der vorerwähnten Blenden wird ermöglicht, dass an den Auslässen der wassergekühlten Wände des Feuerraums im wesentlichen die gleiche Temperatur aufrecht erhalten werden kann, und dies trotz Änderungen im Lastzustand und in der Betriebsweise.

Bei einem Zwangsdurchlaufkessel aber, bei dem der Betriebsdruck über einen grossen Bereich ändert und bei dem an den Auslässen der wassergekühlten Wände überhitzter Dampf vom überkritischen Druck nach unten bis auf einen Druck von etwa 80* 10sPa anfällt, wie aus dem Druck-Enthalpie-Diagramm aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind Laständerungen mit beträchtlichen Änderungen im Verhältnis des spezifischen Volumens Vi an den Einlassen der dampferzeugenden Rohre des Feuerraums bezüglich dem spezifischen Volumen Vo an den Auslässen verbunden, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist. Aus diesem Grund, obwohl das Verhältnis hinsichtlich der Höhe der Wärmeabsorption im zentralen Bereich des Feuerraums (hohe Wärmeabsorption) gegenüber der Höhe an Wärmeabsorption in den Eckenbereichen des Feuerraums (niedrige Wärmeabsorption) bei allen auftretenden Lastzuständen sich nicht ändert, ist es nicht immer einfach eine gleichmässige Temperaturverteilung des Mediums an den Auslässen der wassergekühlten Wände des Feuerraums über den gesamten Lastbereich mit nur einer Art von nicht verstellbaren Blenden aufrecht zu halten. Besonders im Niederdruckbereich bringt sogar eine verhältnismässig niedrige Differenz der Wärmeabsorption die einer hohen Wärmeabsorption unterliegenden, dampferzeugenden Rohre in den Bereich des überhitzten Dampfes und die einer geringeren Wärmeabsorption unterliegenden, dampferzeugende Rohre in den Nassdampfbereich. Aus diesem Grund ist die Temperaturdifferenz zwischen den beiden so gross, dass der Nachteil eintritt, dass die Beanspruchungen in der ebenen, aus Rohren gebildeten Wand, herrührend von der thermischen Belastung, zu gross sind, um eine einzelne Wand aus wasserführenden Rohren zu bilden.

Wie bereits erwähnt, kann bei einem Zwangsdurchlauf-Dampfkessel mit vertikaler Berohrung für veränderlichen Betriebsdruck, welcher Kessel so arbeitet, dass die Auslässe der im Feuerraum liegenden, dampferzeugenden Rohre im überhitzten Dampfbereich liegen, und zwar über den grossen Druckbereich vom überkritischen Bereich unter Vollast bis runter zu 80- 105Pa unter Teillast, die Steuerung der Wärmeabsorption nicht länger ausschliesslich über die erwähnten Blenden durchgeführt werden.

Um hier Abhilfe zu schaffen, muss der zulässige Minimaldruck beim Betrieb des Zwangsdurchlaufkessels begrenzt werden. Der Kessel muss z.B. für ein höheres Druckniveau ausgelegt werden. Hierdurch wird jedoch auch die untere

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Grenze für den Betriebsdruck unter Teillast angehoben, was zu einem höheren Wärmeverbrauch bei der Turbine führt, und zwar wegen des grösseren Energiebedarfs zum Pumpen von Speisewasser zum Kessel. Dieses Ergebnis ist vom Standpunkt des Energiesparens nicht erwünscht.

Es wird die Schaffung eines Zwangsdurchlaufkessels bezweckt, mit dem die vorerwähnten Nachteile vermieden werden können.

Der erfindungsgemässe Zwangsdurchlaufkessel ist gekennzeichnet durch Brenner und dampferzeugende Wasserrohre, die die vertikalen Wände des Feuerraumes bilden, wobei die Wasserrohre vertikal für eine Strömung nach oben verlaufen, durch einen Wasserabscheider und einen Konvektions-Verdampfer, der zwischen den Auslässen der Wasserrohre und dem Wasserabscheider liegt, wobei der Konvektions-Verdampfer eine Sammelleitung aufweist, die an eine Einlassleitung angeschlossen ist, und durch einen mit der Sammelleitung verbundenen Einlasserhitzer, der mehrere horizontale Verteilerrohre aufweist, wobei mehrere Verdampferrohre mittels gegabelten Rohren mit dem Einlasserhitzer verbunden sind.

Mit den bekannten Dampfkesseln ist es notwendig, um auf Leistung zu kommen, dass im Zwangsdurchlauf-Arbeitsbe-reich des Kessels der Dampf am Einlass von jedem Überhitzer auf einige Grad überhitzt sein sollte, um einen überhitzten Dampf zu erhalten. Bei einem Dampfkessel, bei dem die Brenner in den Ecken des Feuerraums liegen, wobei der Kessel mit einer vertikalen Berohrung versehen ist und für veränderlichen überkritischen Betriebsdruck ausgelegt ist, ist es nicht notwendigerweise leicht gewesen, wenn der Dampf an den Auslässen der wassergekühlten Wände trocken ist, um den Unterschied hinsichtlich Wärmeabsorption zwischen den im Zentrum des Feuerraums angeordneten, dampferzeugenden Rohren und solchen dampferzeugenden Rohren, die in den Ecken des Feuerraums liegen, auszugleichen. Gemäss der Erfindung wird deshalb ein Konvektions-Verdampfer zwischen den wassergekühlten Wänden des Feuerraums und dem Wasser-Abscheider angeordnet, um überhitzte Dampfbereiche an den Einlässen des Überhitzers zu erhalten, während die Auslässe der wassergekühlten Wand im Nassdampfbereich gehalten werden, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist. Beim Konvektions-Verdampfer erfolgt die Wärmeübertragung durch Konvektion.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele eines bekannten und eines erfindungsgemässen Kessels dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen üblichen Kessel mit schraubenförmiger Berohrung in schraubenbildlicher Darstellung.

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Temperaturvertei-lung an den Auslässen der wassergekühlten Wand eines üblichen Dampfkessels mit vertikaler Strömungsrichtung nach oben, wobei der Dampfkessel mit Eckenbrennern beheizt wird,

Fig. 3 eine graphische Darstellung des Verlaufs der Wärmeabsorption an den Feuerraumwänden desselben Dampfkessels,

Fig. 4 ein Druck-Enthalpie-Diagramm des bekannten Dampfkessels,

Fig. 5 ein Last-Volumen-Diagramm des bekannnten Dampfkessels,

Fig. 6 ein Druck-Enthalpie-Diagramm des erfindungsgemässen Dampfkessels,

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemässen Dampfkessels,

Fig. 8 eine vergrösserte Darstellung des aus Fig. 7 ersichtlichen Konvektions-Verdampfers,

Fig. 9 ein Detail im Bereich des Einlasses vom Konvektions-Verdampfer,

Fig. 10 eine Teilansicht des Verdampfers, und Fig. 11 eine vergrösserte Darstellung des Einlass-Erhitzers und dem Ver-5 dampfer zugeordnete Teile.

Es soll daraufhingewiesen werden, dass an Stelle des Ausdrucks Zwangsdurchlaufkessel auch Wasserrohrkessel, Dampfkessel, Dampferzeuger oder Kessel gesagt werden io kann. Aus Fig. 7 ist ein erfindungsgemässer, eckenbeheizter Kessel ersichtlich. Das dem Kessel zugeführte Speisewasser geht zuerst durch einen Speisewasservorwärmer 1 und dann in einen Vorwärmer 2. Aus Fig. 7 ist ersichtlich, dass dann das Wasser vom Vorwärmer 2 durch hängende Rohre 3 des ls Vorwärmers, welche Rohre 3 einen Konvektions-Verdampfer 39 und einen Niedertemperatur-Nacherhitzer 54 tragen, zu einem Auslasserhitzer 4 fliesst. Nach diesem Erhitzer 4 fällt das Wasser über eine Leitung 5 nach unten in ein Verteilergefäss 6, wo es in Einzelströme aufgeteilt wird, 20 und durch Verteilerrohre 7 in Verteilerräume gedrückt wird. Diese Verteilerräume werden durch innere Aufteilungen der Einlass-Sammelrohre 8,9 und 10 an der Vorderwand, Rückwand und den Seitenwänden des Feuerraums gebildet. Die Einlässe der Verteilungsrohre am Verteilergefäss 6 sind mit 25 Blenden versehen um die Wasserzufuhr zu den jeweiligen Verteilerkammern zu bemessen. An die Einlass-Sammelrohre 8,9 und 10 schliessen vorn, hinten und seitlich aus Rohren bestehende Wände an, wobei die vordere Wand aus Rohren 11 gebildet wird, die hintere Wand aus Rohren 12 gebildet 30 wird und die seitlichen Wände aus Rohren 13 gebildet werden. Die Einlässe dieser Rohre sind mit solchen Blenden versehen, dass die Durchflussmenge reguliert und das System stabil gehalten werden kann. Die Rohre 11 der vorderen Wand sind im oberen Bereich des Kessels gegabelt, so dass 35 eine aus abgelenkten Rohren 14 bestehende vordere Wand gebildet wird, welche Wand den oberen Raum in einen Gaskanal und in einen Sammelraum bei der vorderen Wand unterteilt, wobei eine aus hängenden Rohren 15 bestehende vordere Wand das Gewicht des Feuerzuges trägt. Die Rohre 40 in den zwei Verzweigungen werden an der vorderen Wand eines Auslasssammlers 16 wieder vereinigt. Ein diesen Sammler 16 verlassendes Dampf-Wasser-Gemisch geht dann durch Deckenrohre 17 in einen bei der hinteren Wand liegenden Auslassammler 34 des hinteren Gaskanals. 45 Inzwischen strömt das an den hinteren Wandrohren 12 eintretende Wasser im Feuerzug nach oben und tritt in einen bei der hinteren Wand liegenden Auslassammler 19 ein, wobei es durch bei der hinteren Wand liegende Gitterrohre hindurchgeht. Letztere liegen im Abstand voneinander, um so einen Durchfluss der Verbrennungsgase vom oberen Gaskanal zum hinteren Gaskanal zu erlauben. Das Wasser fliesst dann durch ein bei der hinteren Wand liegendes Verbindungsrohr 20 und gelangt dann, wie das entlang den die vordere Wand bildenden Rohren verteilte Wasser, schliesslich in 55 einen bei der hinteren Wand liegenden Auslassammler 34 des hinteren Gaskanals. Das den die Seitenwände des Feuerzuges bildenden Rohre 13 verteilt zugeführte Wasser führt zu einem bei der Seiten wand liegenden Auslassammler 21 und führt dann zur anderen Seitenwand und zur Rückwand des Gaska-60 nals, und zwar über Einlass-Verbindungsrohre 22 bzw. 29. Die bei der Seitenwand liegenden Verbindungsrohre 22 sind mit einem bei der Seitenwand liegenden Verteilerrohr 23 des hinteren Gaskanals verbunden, welches selbst wieder mittels mehreren Verteilerrohren 24 mit einem bei der Seitenwand 65 liegenden Einlassammler 25 des hinteren Gaskanals verbunden ist. Ein Dampf-Wasser-Gemisch fliesst vom bei der Seitenwand liegenden Einlassammler 25 durch Seitenrohre 26 des hinteren Gaskanals in einen Auslassammler 27 der

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selben Seitenwand. Vom Sammler 27 aus gelangt das Gemisch durch ein bei der Seitenwand liegendes Verbindungsrohr 28 und gelangt eventuell in einen bei der Rückwand liegenden Auslassammler 34 des hinteren Gaskanals, wie die Strömungsmittel von den die vordere Wand bildenden Rohren 11 und den die hintere Wand bildenden Rohren 12 des Feuerzuges. In gleicher Weise gelangt das Dampf-Wasser-Gemisch, das in die bei der hinteren Wand liegenden Einlass-Verbindungsrohre 29 eintritt, zu einer bei der hinteren Wand liegenden Verteilerleitung 30. Nunmehr strömt das Gemisch durch mehrere Verteilerrohre 31 bei der Rückwand und strömt zu einem Einlassammler 32 bei der hinteren Wand des hinteren Gaskanals und strömt dann weiterhin durch Rohre 33 der hinteren Wand zu einem Auslasssammler 34 der hinteren Wand beim hinteren Gaskanal. So gelangen alle Teilströme des Dampf-Wasser-Gemischs einmal zur vorderen Wand, zur hinteren Wand und zu den Seitenwänden des Feuerzuges und werden dann alle beim Auslassammler 34 der Rückwand beim hinteren Gaskanal zusammengefasst.

Das im Auslassammler 34 gesammelte Dampf-Wasser-Gemisch führt dann durch Einlassrohre 35 eines Verdampfers 39 hindurch und gelangt in eine Verteilerleitung 36 des Verdampfers 39. Das Strömungsgemisch gelangt dann von dieser Verteilerleitung 36 durch mehrere Verteilerrohre 37 des Verdampfers 39, geht dann durch einen Einlassammler 38 des Verdampfers, dann durch seine Verdampferrohre, hierauf durch einen Auslassammler 40 des Verdampfers, hierauf durch Auslass-Verbindungsrohre 41 (Einlassrohre eines Wasserausscheiders) zu einem Wasserausscheider 42. Der Dampfzustand im Wasserausscheider 42 ist derart, dass bei einer Last, die die minimale Zwangsdurchlauflast überschreitet, der Dampf überhitzt ist. Bei diesem Lastzustand ist der gesamte Dampf, der in den Wasserausscheider 42 eintritt, überhitzt. Der überhitzte Dampf führt durch die Einlassrohre 43 des Überhitzers, durch einen Einlassammler 44, durch Rohre 45 eines ersten Überhitzers, durch hängende Rohre 46 des ersten Überhitzers, durch einen Auslassammler 47 des ersten Überhitzers, dann durch Einlassrohre 48 eines zweiten Überhitzers, durch einen Einlassammler 49 des zweiten Überhitzers, durch Rohre 50 des zweiten Überhitzers und in einen Auslassammler 51 des Überhitzers. Der überhitzte Dampf führt dann über eine Hauptdampfleitung 52 zu einer nicht dargestellten Turbine.

In Fig. 7 bedeuten die Bezugszeichen 53 bis 58 nacheinander einen Einlassammler eines Nacherhitzers, Niedertem-peratur-Nachhitzerrohre, einen Niedertemperatur-Auslasssammler, einen Hochtemperatur-Einlassammler des Nacherhitzers, Hochtemperatur-Rohre des Nacherhitzers und einen Auslassammler des Nacherhitzers.

Aus Fig. 6 ist ersichtlich, dass z.B. bei etwa 25% Last die Enthalpie von siedendem Wasser 330 kcal/kg und die Enthalpie von gesättigtem Dampf650 kcal/kg beträgt. Die 25% Last entspricht etwa einem Druck von 98 x 10s Pa. Das eingespeiste Wasser wird vom Druckwasserbereich bis zum Nassdampfbereich mittels den wassergekühlten Wänden 11,12 und 13 erwärmt. Das vollständige Verdampfen (Erwärmen bis zum Erreichen von überhitztem Dampf) wird nicht durch die Wände erreicht sondern durch den in Fig. 8 gezeigten Konvektions-Verdampfer. Der Nassdampfbereich ist in den Fig. 4 und 6 schraffiert dargestellt. Der Dampf wird durch den Verdampfer 39 in den überhitzten Zustand gebracht. Sogar wenn durch die in den Ecken des Feuerraums liegenden Brenner ein Hauptflammenbereich im Feuerraum entsteht, wobei vertikal verlaufende Steigrohre vorhanden sind und die Dampferzeugerrohre im Zentrum des Feuerraums und in den Ecken des Feuerraums unterschiedliche Wärmeabsorption aufweisen, so wird durch die Anwesenheit von Nassdampf an den Auslässen der wassergekühlten Wand des Feuerraums die Temperatur gleichmässig gehalten, so dass also in diesen Wänden keine thermische Überbelastung auftritt. Ausserdem wird dieser Nassdampf durch den Verdampfer 39 noch erwärmt, so dass den Einlässen der Überhitzer ein überhitzter Dampf zugeführt wird.

Der aus Fig. 7 ersichtliche Verdampfer 39 wird nunmehr anhand der Fig. 8 bis 11 detaillierter beschrieben. An das untere Ende eines Einlassrohres 101 des Verdampfers 39 ist eine Verteilerleitung 102 des Verdampfers angeschlossen. Diese Leitung 102 und ein Einlasserhitzer 104 des Verdampfers stehen über mehrere Verteilerrohre 103 miteinander in Verbindung. Diese Verteilerrohre 103 sind auf dem gleichen horizontalen Niveau an die Leitung 102 angeschlossen. Der Einlasserhitzer 104 erstreckt sich horizontal zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten wänden 112, die durch seitliche Rohre gebildet werden. Die vordere Wand 111 wird durch vordere Rohre gebildet und die Rückwand 113 wird durch rückseitige Rohre bebildet. Die im gleichmässigen Abstand voneinander liegenden Verteilerrohre sind mit dem Einlasserhitzer 104 verbunden. An einander gegenüberliegenden Seiten des Einlasserhitzers 104 befinden sich mehrere Auslassöffnungen 105a und 105b. Diese Auslassöffnungen liegen symmetrisch bezüglich der Achse des Erhitzers 104 und liegen auch auf gleicher Höhe. An diesen Auslassöffnungen 105a und 105b sind die Einlassabschnitte von gegabelten Rohren 106a und 106b angeschlossen. Die gegabelten Abschnitte der Rohre 106a und 106b sind mit den Verdampferrohren 107 verbunden. Die Verdampferrohre 107 erstrecken sich zwischen der rückwärtigen Wand 113 und der vorderen Wand 111. Im Bereich dieser Wände 113 und 111 sind die Verdampferrohre 107 im wesentlichen U-förmig nach oben gebogen und verlaufen zig-zag-förmig. Oben ragen die Verdampferrohre 107 durch die Rückwand 113 hindurch und sind an einen Auslassammler 108 angeschlossen. Dieser Auslassammler 108 steht mit einem Auslassrohr 109 des Verdampfers 39 in Verbindung. Die Verdampferrohre 107 werden durch hängende Rohre 110 eines Abgasvorwär-mers abgestützt.

Im Verdampfer der vorerwähnten Konstruktion fliesst ein aus Dampf und Wasser bestehendes Strömungsmedium durch die Einlassleitung 101 zu einem Sammelrohr 102. Da die mehrfach vorhandenen Verteilerrohre 103 auf demselben horizontalen Niveau mit dieser Sammelleitung 102 verbunden sind, strömt das zweiphasige Strömungsmedium (Dampf und Wasser), immer mit dem gleichen Dampf-Wasser-Verhältnis in die einzelnen Verteilerrohre, auch dann, wenn in dieser Sammelleitung 102 eine Ausscheidung von Wasser aus dem Strömungsmedium stattfindet. Innerhalb des Einlasserhitzers 104 unterliegt das durch die Verteilerrohre 103 gehende Strömungsgemisch (Dampf und Wasser) infolge der unterschiedlichen spezifischen Gewichte zwischen Dampf und Flüssigkeit einer Ausscheidungsphase, so dass die Dampfphase den oberen Raum des Einlasserhitzers 104 einnimmt und die flüssige Phase den unteren Raum einnimmt. Hierdurch ergibt sich innerhalb des Einlasserhitzers 104 eine Grenzschicht. Die Auslassöffnung 105a und 105b liegen in der Längsachse und auf gegenüberliegenden Seiten des Einlasserhitzers 104. In Fig. 11 liegt diese Grenzschicht genau in der halben Höhe der Auslassöffnungen 105a und 105b. Das heisst, die Grenzschicht zwischen der Dampfphase und der Flüssigkeitsphase liegt beim halben Durchmesser der Öffnungen 105a und 105b. Bei Laständerungen schwankt diese Grenzschicht nach oben und unten. Sollte die Grenzschicht einmal unterhalb den Auslassöffnungen 105a und 105b liegen, kann nur der Dampf durch diese Auslassöffnungen 105a und 105b in die gegabelten Rohre 106a und 106b gelangen, wogegen die Flüssigkeit im Einlasserhitzer s

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104 zurückbehalten wird, was dann zur Folge hat, dass die Grenzschicht im Einlasserhitzer 104 wieder ansteigt. Wenn in umgekehrter Weise die Grenzschicht oberhalb den Auslassöffnungen 105a und 105b zu liegen kommt, kann nur die Flüssigkeit über die Auslassöffnungen 105a und 105b zu den gegabelten Rohren 106a und 106b fliessen, wogegen der Dampf im Einlasserhitzer 104 zurückbehalten wird, worauf dann die Grenzschicht im Einlasserhitzer 104 wieder absinkt.

In jedem Fall stellt sich also die Grenzschicht zwischen Dampf und Wasser auf die aus Fig. 11 ersichtliche Höhe bezüglich den Auslassöffnungen 105a und 105b ein.

Es ist somit nicht möglich, dass nur Wasser oder nur Flüssigkeit durch die Auslassöffnungen 105a und 105b abfliesst, es ist also immer so, dass Dampf und Wasser im gemischten

Zustand und im wesentlichen in gleichbleibenden Anteilen durch die Ausflussöffnungen 105a und 105b strömen. Die an diesen Ausflussöffnungen 105a und 105b anschliessenden, gegabelten Rohre 106a und 106b teilen das Strömungsge-s misch von jeder Auslassöffnung in zwei gleiche Teile. Das zweiphasige Strömungsmedium (Dampf und Wasser), das also über die Verteilerrohre 103 in den Einlasserhitzer 104 eingebracht wird, wird auf diese Weise auf die Verdampferrohre 107 gleichmässig verteilt. Diese gleichmässigen Anteile io des zweiphasigen Gemisches werden bei ihrem Durchgang durch die Rohre 107 durch die Verbrennungsgase aufgeheizt und werden im Auslassammler 108 gesammelt. Der hierin gesammelte Dampf und das Wasser werden innerhalb des Auslassammlers 108 gemischt, und dieses Gemisch führt is durch die Auslassleitung 109 zum Wasserabscheider.

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8 Blatt Zeichnungen