DD245234A1 - Speisewasservorwaermer - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Speisewasservorwaermer in haengender oder stehender Ausfuehrung und mit einer an oder in dem vom eintretenden Speisewasser zuerst durchstroemten Rohrbuendel liegenden Entlueftungseinrichtung, insbesondere im Vakuumbereich arbeitend. Dabei steht das Ziel, einen Speisewasservorwaermer zu entwickeln, bei dem der Dampf mit dem darin enthaltenen nichtkondensierbaren Gasen eindeutig durch das Rohrbuendel bis zur Ansaugstelle fuer die Gase gefuehrt wird. Aufgabe ist es, entsprechende Schikanen so anzuordnen, dass eine Dampffuehrung erreicht wird, die einerseits eine Behinderung der Waermeuebertragung durch Gasblasen vermeidet und andererseits den Druckverlust klein haelt. Das wird dadurch erreicht, dass der Dampf horizontal in Rohrbuendelsegmente stroemt, die mit Dampfschikanen versehen sind, die die Dampfstroemung am Entlueftungsrohr enden lassen, aber nicht den gesamten Dampfmassestrom durch den vom Speisewasser zuletzt durchstroemten Rohrbuendelteil (letzter Durchgang) leiten.

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Speisewasservorwärmer in hängender oder stehender Ausführung und mit einer an oder in dem vom eintretenden Speisewasser zuerst durchströmten Rohrbündel liegenden Entlüftungseinrichtung, insbesondere im Vakuumbereich arbeitend.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei den bekannten Speisewasservorwärmern wird der Dampf durch Dampfschikane im Kreuzstrom zu den vom Speisewasser durchflossenen Rohren geführt. Eine Abführung der mit dem Dampf hineingetragenen nichtkondensierbaren Gase ist gewöhnlich nuran dem Ende des Rohrbündels vorgesehen, an dem auch der Hauptstrom des Dampfes endet. An den Dampfschikanen existieren sogenannte Totraumgebiete, weil dort Dampfteilströme enden, die somit ihren Anteil an nichtkondensierbaren Gasen in diese Totraumgebiete transportieren. In diesen Bereichen tritt eine Behinderung der Wärmeübertragung durch diese Gasblasen auf. Diese Ausführung weist zudem relativ hohe Druckverluste der Dampfströmung

auf. ,

Bei anderen Konstruktionen, bei denen der Dampf von allen Seiten radial in das Rohrbündel eintritt, endet die Dampfströmung an einer Stelle im Rohrbündel, die kaum exakt bestimmt werden kann. Damit ist es bei solchen Ausführungen auch nicht möglich, die dort entstehenden Gasblasen effektiv abzuführen. Diese Konstruktion ist jedoch gegenüber der vorher genannten druckverlustärmer.

Eine weitere Ausführungsart ist dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Dampfmenge durch vertikale Dampfschikane geleitet zuerst den vom Speisewasser zuletzt durchströmten Teil des Rohrbündels passiert und danach eindeutig zur Absaugstelle für die nichtkondensierbaren Gase geführt wird.

Diese Variante gestattet eine gute Abführung der nichtkondensierbaren Gase, weist jedoch relativ große dampfseitige Druckverluste auf, die die Leistung des Vorwärmers beeinträchtigen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen Speisewasservorwärmer zu entwickeln, bei dem der Dampf mit den darin enthaltenen nichtkondensierbaren Gasen eindeutig durch das Rohrbündel bis zur Absaugstelle für die Gase geführt wird, ohne dabei einen großen Druckverlust zu erleiden, so daß die Speisewasservorwärmer geringere Grädigkeiten aufweisen als vergleichbare Apparate.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, entsprechende Schikanen so anzuordnen, daß eine Dampfführung erreicht wird, die einerseits eine Behinderung der Wärmeübertragung durch Gasblasen vermeidet und andererseits den Druckverlust klein hält. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die vom Dampf horizontal durchströmten Rohrbündelsegmente am Entlüftungsrohr die Dampfströmung enden lassende, nicht den gesamten Dampfstrom durch den vom Speisewasser zuletzt durchströmten Rohrbündelteil leitend,' sich über die gesamte Höhe des Rohrbündels erstreckende Dampfschikanen aufweisen und diese zwischen den verschiedenen

Wasserdurchgängen zum Verschließen der vorhandenen Gasen und damit zur Verhinderung einer direkten Dampfströmung, verschieden ausgebildet, mit der Mantelschale eine konstruktive Einheit bildend, angeordnet sind.

Vorzugsweise im zuerst durchstömten Rohrbündelteil sind zur Kondensatableitung Kondensateinfallschlitze mit darunter liegenden Kondensatauffangkästen und einer vertikalen Kondensatabflußrinne angeordnet.

Zur druckverlustarmen Zuströmung des Dampfes zu den Rohrbündelsegmenten ist zwischen Rohrbündel und Apparatemantel ein Ringspalt vorhanden. Die einzelnen durchströmten Rohrbündelteile können eine zueinander variable Rohranzahl aufweisen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die die Rohrbündelsegmente begrenzenden horizontalen Dampfschikanen in Richtung Konde.nsateinfallschlitz unter Ausnutzung des Spieles zwischen Bohrungsdurchmesser und Rohrdurchmesser eine Neigung aufweisen können.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, den Dampf druckverlustarm zu den Rohren zu führen. Das gilt insbesondere für den letzten Durchgang des Wassers durch den Mantelraum.

Der weitere Vorteil besteht darin, daß alle Rohrbündelteile gut entlüftet werden, obwohl nicht der gesamte Dampfmassestrom durch den vom Speisewasser zuletzt durchströmten Rohrstrang führt, sondern auch noch in die kälteren Rohrbündelteile zuströmen kann. Dabei ist zu beachten, daß mit wärmer werdendem Speisewasser die kondensierenden Dampfmasseströme immerkleiner werden und somit auch die dampfseitigen Druckverluste innerhalb der Rohrstränge verschieden groß sind.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: einen Speisewasservorwärmer mit aufgeschnittenem Mantel,

Fig. 2: die Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten Speisewasservorwärmer, Fig.3: einen Querschnitt entlang der Schnittlinien A-A gemäß Fig. 1.

In den Fig. 1 und 3 ist ein hängender Speisewasservorwärmer mit U-Rohren sowie vier durchströmten Rohrbündelteilen, d. h.

vier Durchgängen, dargestellt.

Der Dampf gelangt über den Dampfeintrittsstutzen 1 in den Raum, der vom Apparatemantel 2 umschlossen ist. Zwischen dem Apparatemantel 2 und dem Rohrbündel 3 ist ein Ringspalt vorhanden, in dem der Dampf druckverlustarm zu den Rohrbündelsegmenten 4 strömt, die von den senkrecht zum Rohrbündel angeordneten Blechen 5 zur Rohrhalterung und Dampfführung begrenzt sind. Das Einströmen des Dampfes in den ersten Durchgang 6 des Wassers durch den Mantelraum ist nur möglich, nachdem der Dampf zumindest einen anderen Durchgang passiert hat. Entsprechend der unterschiedlich auftretenden Dampfkondensation

— bei durchschnittlich ausgelegten Speisewasservorwärmern ca. 50% am ersten Durchgang 6, 25% am zweiten Durchgang 7, 13% am dritten Durchgang 8,7% am vierten Durchgang 9,

wird von dem vierten, dritten und zweiten Durchgang eine Dampfströmung zum ersten Durchgang 6 hin auftreten, die insbesondere die Aufgabe hat, die nicht kondensierbaren Gase zum Entlüftungsrohr 10 zu spülen. Die über die gesammte Höhe des Rohrbündels sich erstreckenden Schikanen 11,12,13,14 verhindern eine direkte Dampfströmung vom Ringspalt zwischen Apparatemantel 2 und Rohrbündel 3 durch die Gassen zwischen den Rohrbündelteilen der Durchgänge 6, 7, 8 und 9 zum .Entlüftungsrohr 10, wodurch eine sichere Abführung der nicht kondensierbaren Gase aus den Rohrbündelteilen zum Entlüftungsrohr erreicht wird. Durch die so geleitete Dampfströmung tritt insbesondere im vierten Durchgang 9 dampfseitig ein sehr kleiner Druckverlust auf, der Voraussetzung für die maximale Aufwärmung des Speisewassers bzw. für eine kleine Grädigkeit ist. Das Kondensat wird durch den Kondensate:nfaI!schlitz 15, den Kondensatauffangkasten 16 und die Kondensatabflußrinne 17 abgeführt.

Claims (6)

1. Erfindungsansprüche:

   1. Speisewasservorwärmer in hängender oder stehender Ausführung und mit einer an oder in dem vom eintretenden Speisewasser zuerst durchströmten Rohrbündel liegenden Entlüftungseinrichtung, insbesondere im Vakuumbereich arbeitend, gekennzeichnet dadurch, daß die vom Dampf horizontal durchströmten Rohrbündelsegmente (4) am Entlüftungsrohr (10) die Dampfströmung enden lassende, nicht den gesamten Dampfstrom durch den vom Speisewasser zuletzt durchströmten Rohrbündelteil leitend, sich über die gesamte Höhe des Rohrbündels (3) erstreckende Dampfschikanen aufweisen und diese zwischen den Durchgängen (6; 7; 8 und 9) zum Verschließen der vorhandenen Gassen und damit zur Verhinderung einer direkten Dampfströmung, verschieden ausgebildet, eine konstruktive Einheit bildend, angeordnet sind.
2. 2. Speisewasservorwärmer nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Kondensatableitung vorzugsweise im Bereich des zuerst durchströmten Rohrbündelteiles Kondensateinfallschlitze (15) mit darunter liegenden Kondensatauffangkästen (16) und einer vertikalen Kondensatabflußrinne (17) angeordnet sind.
3. 3. Speisewasservorwärmer nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß zur druckverlustarmen Zuströmung des Dampfes zu den Rohrbündelsegmenten (4) zwischen Rohrbündel (3) und Apparatemantel (2) ein Ringspalt vorhanden ist.
4. 4. Speisewasservorwärmer nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die einzelnen durchströmten Rohrbündelteile eine zueinander variable Rohranzahl aufweisen.
5. 5. Speisewasservorwärmernach Anspruch !,gekennzeichnet dadurch, daß sich die Wasserkammer bei hängender Ausführung oben und bei stehender Ausführung unten befindet.
6. 6. Speisewasservorwärmer nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die die Rohrbündelsegmente (4) begrenzenden horizontalen Dampfschikanen in Richtung Kondensateinfallschlitz (15) unter Ausnutzung des Spieles zwischen Bohrungsdurchmesser und Rohrdurchmesser eine Neigung aufweisen können.