DE10002774A1 - Einrichtung zur Zufuhr von Sperrdampf - Google Patents
Einrichtung zur Zufuhr von SperrdampfInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
- F01D11/04—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type using sealing fluid, e.g. steam
- F01D11/06—Control thereof
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
- F01K3/002—Steam conversion
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/30—Application in turbines
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Zufuhr von Sperrdampf, wobei die Temperatur des Sperrdampfes durch Einleitung von Wasser reduziert wird und wobei in einer Sperrdampf und einer Wasserzufuhrleitung je ein Regelventil angeordnet ist. Zur Reduzierung des Platzaufwandes ist vorgesehen, daß zwischen einem Flansch (4) der Sperrdampfzufuhrleitung und einem Flansch (5) einer Sperrdampfleitung (3) ein Sperrdampfkühler (6) eingespannt. Der Sperrdampfkühler ist mit einem als Diffusor ausgebildeten Durchlaß (7) für den Sperrdampf versehen. Eine von der Wasserzufuhrleitung (10) wegführende Düse mündet an einer vorgebbaren Stelle der Mantelfläche des Diffusors in den Durchlaß (7).
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Zufuhr von Sperrdampf nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Derartige Einrichtungen sind allgemein als Druckreduzierventil mit nachgeschaltetem
Einspritzkühler bekannt. Sie sind hinsichtlich ihrer Funktion unzuverlässig, da sowohl
die zu kühlenden Dampfmengen als auch die dafür erforderlichen Einspritzwassermen
gen gering und zudem in vielen Fällen variabel (in Richtung null) sind. Zieht man ferner
in Betracht, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Sperrdampfsystem höchstens 20 m/s
betragen soll, eine nicht unerhebliche Durchsatzreserve eingeplant werden muß und
daß bei bekannten Einspritzkühlern die mindestzulässige Dampfgeschwindigkeit, bei
der sie noch einigermaßen funktionieren, bei zirka 6 m/s liegt, wird klar, daß das Regel
verhältnis höchstens bei zirka 2 liegen kann. Bei Heizturbinen sind Funktionsprobleme
vorprogrammiert, da hier die erforderliche Sperrdampfmenge nicht nur kleiner wird,
sondern sogar zu null werden kann. Derartige Einspritzkühler sind aufwendig und ver
langen außerdem einen erheblichen Platzaufwand, da ihre Einbaulänge bei zirka 2,5 bis
3 m liegt.
Es stellt sich die Aufgabe eine Einrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die
zuverlässig arbeitet und außerdem mit einem reduzierten Platzbedarf auskommt.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen
Merkmale.
Danach ist zwischen einem Flansch der Sperrdampfzufuhrleitung und einem Flansch
einer Sperrdampfleitung ein Sperrdampfkühler eingespannt, der mit einem als Diffusor
ausgebildeten Durchlaß für den Sperrdampf versehen ist. Eine von der Wasserzufuhr
leitung wegführende Düse mündet an einer vorgebbaren Stelle der Mantelfläche des
Diffusors in den Durchlaß.
Aufgrund des in Richtung Sperrdampfleitung ansteigenden Diffusors erhöht sich die
Strömungsgeschwindigkeit und reduziert sich der Druck des in den Kühler einströmen
den Sperrdampfes kontinuierlich in Richtung Sperrdampfleitung. Erfolgt der Anschluß
der Düse an einer bestimmten Stelle des Diffusormantels, so trifft das einströmende
Wasser auf Dampf mit einem bestimmten Druck und hoher Geschwindigkeit. Der Druck
des einzudüsenden Wassers kann daher vorgebbar auf einen Einspeisewert geregelt
werden, der ein vorgebbares Maß höher liegt als der Sperrdampfdruck an der jeweiligen
Wassereinspeisestelle. Der in seiner Länge reduzierte Sperrdampfkühler arbeitet auch
bei geringen Dampfmengen zuverlässig und führt aufgrund der Diffusorausbildung zu
einem vereinfachten Aufbau. Außerdem dient der druckreduzierte Sperrdampf unmittel
bar als Zerstäuberdampf für das Kühlwasser. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die
Auslegung des Sperrdampfregelventils unabhängig davon ist, ob ein Kühler nachge
schaltet wird oder nicht. Das heißt, daß aufgrund der geringen Einbaulänge bei Bedarf
relativ problemlos in einer bestehenden Anlage ein derartiger Kühler nachgerüstet wer
den kann.
Die Länge des Diffusors entspricht etwa dem Zehnfachen des Durchmessers der der
Sperrdampfzufuhrleitung zugewandten Öffnung des Durchlasses.
Bei einem Durchmesser der Öffnung von 10 mm ergibt sich eine Diffusorlänge von
100 mm, wodurch die extrem kurze Bauweise des Sperrdampfkühlers verdeutlicht wird.
In der Sperrdampfleitung ist ein Temperaturfühler angeordnet, dessen Meßwerte in ei
nen Temperaturkorrekturregler eingehen, dessen Ausgang mit dem Regelventil der
Wasserzuleitung verbunden ist.
Der Sperrdampfleitung ist ferner ein Drucksensor zugeordnet, dessen Meßwerte zu ei
nem Druckregler gelangen, dessen Ausgang mit dem Regelventil der Sperrdampfzu
fuhrleitung verbunden ist.
Nach dem Zuführen des Wassers wird also die Temperatur und der Druck des Sperr
dampfes ermittelt und mit den Werten die Durchflußmenge der Regelventile beeinflußt.
Anhand eines Ausführungsbeispieles und der schematischen Fig. 1 und 2 wird die
erfindungsgemäße Einrichtung beschrieben.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Einrichtung im Längsschnitt und
Fig. 2 eine Schaltungsanordnung des Regelprinzips.
Die Fig. 1 zeigt eine Sperrdampfzufuhrleitung 1, eine Dampfleitung 2 und eine Sperr
dampfleitung 3 mit einem Dampfdruckregelventil 9 und einen zwischen den Flanschen 4
und 5 eingespannten Sperrdampfkühler 6. Die Sperrdampfleitung 3 führt zu einem nicht
dargestellten Einsatzort des Sperrdampfes, wie zum Beispiel einer Wellendichtung ei
ner Dampfturbine. Zwischen der Dampfleitung 1 und der Sperrdampfleitung 3 ist der
Sperrdampfkühler 6 von einem Durchlaß 7 durchsetzt. Der Durchmesser einer der
Sperrdampfzufuhrleitung 1 zugewandten Öffnung 8 ist kleiner ausgebildet als der In
nendurchmesser der Sperrdampfzufuhrleitung 1. Die Öffnung 8 ist auf einer ihrem
Durchmessermaß entsprechenden Länge zylindrisch ausgebildet und geht dann in ei
nen Diffusor über, der in Richtung und bis zum Flansch 5 der Sperrdampfleitung 3 an
steigt. In Abhängigkeit der gewählten Konuserweiterung erfolgt eine Geschwindigkeits
reduzierung des Sperrdampfes.
Eine Kühlwasserzufuhrleitung 10 ist mittels einer Verschraubung 11 im Gehäuse des
Sperrdampfkühlers 6 festgelegt. Vom Ende der Verschraubung 11 führt eine Düsenboh
rung 12 zum Diffusor und mündet somit in den Durchlaß 7. Auch der Kühlwasserzu
fuhrleitung 10 ist ein Kühlwasserregelventil 13 zugeordnet. Bei dem Ausführungsbei
spiel befindet sich die Mündung der Düsenbohrung 12 nahe am erweiterten Ende des
Diffusors bei niedrigem Sperrdampfdruck. Es reicht daher aus, wenn das über die
Kühlwasserleitung 10 herangeführte Wasser einen Überdruck von 8 bis 10 bar aufweist.
In der zum Einsatzort des Sperrdampfes führenden Sperrdampfleitung 3 weist der
Sperrdampf einen Überdruck von zirka 0,1 bar auf.
In Zusammenhang mit der Fig. 2 ist das Regelprinzip dargestellt, wobei nach dem Zu
führen des Wassers in den Sperrdampfkühler 6 die Temperatur und der Druck des ge
kühlten Sperrdampfes ermittelt wird und zur Beeinflussung der Durchflußmenge der
Regelventile 9, 13 herangezogen wird. Hierzu zeigt die Fig. 2 den Sperrdampfkühler 6
mit der Sperrdampfzufuhrleitung 1 und der Wasserzufuhrleitung 10 mit dem jeweiligen
Regelventil 9, 13. An der Sperrdampfleitung 3 ist ein Temperaturfühler 14 installiert,
dessen Meßleitung 15 zu einem Temperaturkorrekturregler 16 führt. Der Korrekturwert
gelangt über einen Ausgang 17 zum Regelventil 13 der Wasserzufuhrleitung 10. Der
Sperrdampfleitung 2 ist ferner ein Drucksensor 18 zugeordnet, dessen Meßleitung 19
zu einem Druckregler 20 führt. Sein Regelergebnis gelangt über einen Ausgang 21 zum
Regelventil 9 der Sperrdampfzuführungsleitung 1. Vom Ausgang 21 führt eine Verbin
dung 22 als Vorsteuersignal zum Ausgang 17 des Temperaturkorrekturreglers 16, wo
eine Verknüpfung mit dem dortigen Signal stattfindet.
Claims (5)
1. Einrichtung zur Zufuhr von Sperrdampf, insbesondere in den Bereich einer
Wellendichtung einer Dampfturbine, wobei die Temperatur des Sperrdampfes durch
Einleitung von Wasser reduziert wird, und wobei in einer Sperrdampf- (1) und einer
Wasserzufuhrleitung (10) je ein Regelventil (9, 13) angeordnet ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen einem Flansch (4) der Sperrdampfzufuhrleitung (2) und einem
Flansch (5) einer Sperrdampfleitung (3) ein Sperrdampfkühler (6) eingespannt ist, der
mit einem als Diffusor ausgebildeten Durchlaß (7) für den Sperrdampf versehen ist, und
daß eine von der Wasserzufuhrleitung (10) wegführende Düse an einer vorgebbaren
Stelle der Mantelfläche des Diffusors in den Durchlaß (7) mündet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des
Diffusors dem Zehnfachen des Durchmessers der der Sperrdampfzufuhrleitung (1) zu
gewandten Öffnung (8) des Durchlasses (7) entspricht.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Sperrdampfleitung (3) ein Temperaturfühler (14) angeordnet ist, dessen Meßwerte in
einen Temperaturkorrekturregler (16) eingehen, und daß ein Ausgang (17) des Tempe
raturkorrekturreglers (16) mit dem Regelventil (13) der Wasserzufuhrleitung (10) ver
bunden ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperr
dampfleitung (3) ein Drucksensor (18) zugeordnet ist, dessen Meßwerte zu einem
Druckregler (20) gelangen, und daß ein Ausgang (21) des Druckreglers (20) mit dem
Regelventil (9) der Sperrdampfzufuhrleitung (1) verbunden ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vom Ausgang
(17) des Druckreglers (20) eine Verbindung (22) zum Ausgang (21) des Temperaturkor
rekturreglers (16) vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000102774 DE10002774A1 (de) | 2000-01-22 | 2000-01-22 | Einrichtung zur Zufuhr von Sperrdampf |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2000102774 DE10002774A1 (de) | 2000-01-22 | 2000-01-22 | Einrichtung zur Zufuhr von Sperrdampf |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE10002774A1 true DE10002774A1 (de) | 2001-07-26 |
Family
ID=7628452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2000102774 Withdrawn DE10002774A1 (de) | 2000-01-22 | 2000-01-22 | Einrichtung zur Zufuhr von Sperrdampf |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10002774A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2031190A1 (de) * | 2007-08-28 | 2009-03-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampfturbine mit geregelter Kühlmittelzuführung |
DE102012019167A1 (de) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Man Diesel & Turbo Se | Sperrdampfsystem |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD61276A (de) * | ||||
DE1137037B (de) * | 1960-07-05 | 1962-09-27 | C Herbert Zikesch Dipl Ing | Vorrichtung zur Drosselung und Kuehlung von Heissdampf |
-
2000
- 2000-01-22 DE DE2000102774 patent/DE10002774A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD61276A (de) * | ||||
DE1137037B (de) * | 1960-07-05 | 1962-09-27 | C Herbert Zikesch Dipl Ing | Vorrichtung zur Drosselung und Kuehlung von Heissdampf |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP 61-72802 A.,In: Patents Abstracts of Japan, M- 509,Aug. 21,1986,Vol.10,No.242 * |
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Legal Events
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ABB PATENT GMBH, 68526 LADENBURG, DE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |