DE1025901B

DE1025901B - Oberflaechenkondensationsanlage fuer Dampfturbinen

Info

Publication number: DE1025901B
Application number: DEM20751A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Paul H Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-11-12
Filing date: 1953-11-12
Publication date: 1958-03-13

Description

Oberflächenkondensationsanlage für Dampfturbinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Oberflächenkondensationsanlage für Dampfturbinen mit zwei vom Kühlwasser nacheinander durchflossenen Oberflächenkondensatoren und mit sich stark erweiterndem, poröse Wände besitzendem Diffusor für den aus der letzten Turbinenstufe austretenden Dampf.
Bei bekannten Anlagen mit zwei vom Kühlwasser nacheinander durchflossenen Oberflächenkondensatoren dient der vom Kühlwasser zuerst durchflossene Kondensator zur Kondensation des die letzte Turbinenstufe verlassenden Dampfteiles, während der an zweiter Stelle vom Kühlwasser durchflossene Kondensator den vor der letzten Turbinenstufe entnommenen anderen Dampfteil niederzuschlagen hat. Diese an sich vorteilhafte Ausführung hat sich wegen der damit verbundenen Vergrößerung der Turbinenbaulänge nicht einführen können.
Andererseits sind stark sich erweiternde Diffusoren für den aus der letzten Turbinenstufe austretenden Dampf bekannt, bei denen unweit des Dampfeintritts in den Diffusor ein Schlitz für eine Dampfabfsaugung vorgesehen ist. Diese Anordnung hat die unerwünschte Folge, daß der auf dem Schlitz folgende Teil des Diffusorss unter erhöhter Dampfrückströmung an der Diffusorwanduna entlang zum Schlitz leidet.
Es sind für Grenzschichtabsaugung, wenn auch für andere Maschinen, poröse Wandungen an Stelle eines Schlitzes bekannt; aber auch auf diese folgt eine erliebliche Diffusorlänge, auf der die Diffusorwand nicht porös ist und deshalb der gleiche erwähnte Nachteil auftritt.
Diese Nachteile werden bei der Erfindung vermieden. Sie besteht in erster Linie darin, daß sich diese porösen Wände über die ganze Diffusorlänge erstrekken und daß die jenseits von ihnen liegenden Räume mit dem Niederschlagsraum des zuerst vom Kühlwasser durchflossenen O.berfläahenkondens@ators niedrigster Spannung verbunden sind, wobei, das in diesem Kondensator gebildete Kondensat und die in ihm abgeschiedene Luft in an sich bekannter Weise getrennt voneinander herausgefördert werden.
Die Zeichnung stellt die Erfindung schematisch dar. Der Turbinendampf tritt aus der letzten Turbinenlaufradbeschaufelung a oder einem ihr nachgeschalteten Leitrad in den Ringdiffusor b. Er wird begrenzt durch die äußere Ringwand c und die innere Ringwand d, die beide porös und in beschränktem Maße dampfdurchlässig sind. Durch se hindurchgesaugter Dampf gelangt in die Räume e und f. Diese sind mit dem Hilfskondensator g verbunden.
Das von der Pumpe fa geförderte Kühlwasser durchströmt zunächst den Oberflächenkondensator ä und dann den Oberflächenkondensator 7z. Die von dem Oberflächenkondensator s abzusaugende dampfhaltige Luft wird durch den strichpunktiert gezeichneten Dampf strahlappar at i in den Hauptkondensator 1? gefördert. Dieser wird seinerseits beispielsweise durch den Wasserstrahlapparat ni entlüftet.
Wird der Oberflächenkondensator g genügend hoch über den Kondensatfang o des Oberflächenkondensators k angeordnet, so kann sich in dem Fallrohr q eine Kondensatsäule einstellen, welche dem Spannungsunterschied in beiden Kondensatoren entspricht. Auf die Weise ist nur einte Kondemsatpumpe p erforderlich, um das Kondensat beider Kondensatoren hinauszuschaffen.
Durch den Hilfskondensator g kann auch nur ein Teil des Kühlwassers geführt werden, das sich mit dem übrigen Kühlwasser vor Eintritt in den Hauptkondensator k wieder vereinigt.
Erreicht wird durch die Erfindung, daß ohne Mehraufwand an Kühlwasser die Spannung unmittelbar hinter der letzten Turbinenstufe erniedrigt, das ausgenutzte Wärmegefälle des Dampfes also erhöht wird. Eine solche Wirkung stellt sich ein, weil durch die Grenzschichtabsaugung an allen Teilen der Wände des Diffusors h auch bei kurzer Diffusorlänge, also starkem Erweiterungsverhältnis, eine gute Umsetzung der Strömungsgeschwindigkeit des aus der letzten Turbinenstufe austretenden Dampfes in Druck erreicht wird. Dabei wird der Widerstand, den der abzusaugende Dampf beim Durchtritt durch die porösen Wandungen findet, durch das Spannungsgefälle überwunden, das zwischen der Dampfspannung im Diffusor und dem zuerst vom Kühlwasser durchflossenen Oberflächenkondensator besteht. Ein ausreichendes Spannungsgefälle wird aber nur dann erreicht, wenn der zuerst vom Kühlwasser durchflossene Oberflächenkondensator g voll sehr voljkommener Wirkung ist. Es genügt nicht, daß die Dampfspannung im Oberflächenkondensator g niedriger ist als im Oberflächenkondensator k, sondern sie muß auch die Dampfspannung im Diffusor b unterschreiten, die unter der Dampfspannung im Oberflächenkondensator k liegt, und zwar muß sie diese Spannung noch um so viel unterschreiten, als der Spannungsabfall infolge des Widerstandes beim Dampfdurchtritt durch die porösen Wandungen ausmacht. Geeignet ist daher nur ein Oberflächenkondensator g mit getrennter Luft- und Kondiernsatförderung.

Claims

PATRNTANSPRGCHE 1. Oberflächenkondensationsanlage für Dampfturbinen mit zwei vom Kühlwasser nacheinander durchflossenen Oberflächenköndensatoren und mit sich stark erweiterndem, poröse Wände besitzendem Diffusor für den aus der letzten Turbinenstufe austretenden Dampf, dadurch gekennzeichnet, daß sich diese porösen Wände über die ganze Diffusorlänge erstrecken und daß die jenseits von ihnen liegenden Räume mit dem Niederschlagsraum des zuerst vom Kühlwasser durchflossenen Oberflächenkondensators niedrigster Spannung verbunden sind, wobei das in diesem Kondensator gebildete Kondensat und die in ihm abgeschiedene Luft in an sich bekannter Weise getrennt voneinander herausgefördert werden. ?. Oberflächenkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß für das Hinüberschaffen der Gase und unhondensierbaren Dämpfe des Hilfskondensators (g) zum Hauptkondensator (k) ein Dampfstrahlapparat (i) vorgesehen ist. 3. Oberflächenkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. dali für die Überführung des Kondensat: des Hilfskondensators (;) zum Kondensat des Hauptkondensators (k) ein Fallrohr (q) vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 332 595. 395 581. 907 180; britische Patentschrift Nr. 619 722; deutsche Patentanmeldung A9941 Ial14c: Buch: »Der Schiffsmaschinenbau« von Bauer. Verlag Oldenbourg, Berlin, Bamd III/IV. 19-11. S. 294 und 295 bis 297.