DE1501342C

DE1501342C - Control device for the cooling water system of condensers, e.g. B. in steam turbine systems

Info

Publication number: DE1501342C
Authority: DE
Inventors: John Harold Rugby Warwickshire Daltry (Großbritannien)
Original assignee: The English Electric Co. Ltd., London

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrich- Schreibung eines Ausfiihrungsbeispieles an Hand der tung für das Kühlwassersystem von Dampfkonden- Zeichnung. Es zeigtThe invention relates to a control device of an exemplary embodiment on the basis of the for the cooling water system from steam condensers- drawing. It shows

satoren, z. B. in Turbinenanlagen, wobei das von Fig. 1 ein schematisches Schaltbild der Hauptbe-sators, e.g. B. in turbine systems, where that of Fig. 1 is a schematic circuit diagram of the main

dem Kondensator gelieferte Kondensat in einem luft- standteile des Systems, gekühlten, aus mehreren Einheiten Zusammengesetz- 5 Fig. 2, 3 und 4 schematische Ansichten eines ten Oberflächenwärmetauscher gekühlt wird und jede Drehschiebers in drei verschiedenen Schaltstellungen, dieser Einheiten über ein eigenes Ventilsystem mit Gemäß Fig. 1 wird der Abdampf, der Dampf tur-condensate delivered to the condenser in an air component of the system, refrigerated, composed of several units- 5 Fig. 2, 3 and 4 schematic views of a th surface heat exchanger is cooled and each rotary valve in three different switching positions, These units have their own valve system with According to Fig. 1, the exhaust steam, the steam tur-

einem ersten Rohr zur Ableitung des Kondensats bine 100 unmittelbar in einen Dampfkondensator 30 von dem Kondensator und mit einem zweiten Rohr mit direkter Wärmetauschberührung geleitet, von wp verbunden ist, um in dem System gekühltes Kühl- io eine Warmwasserleitung 35 nacheinander durch ein wasser nach dem Kondensator zurückzuleiten, wobei Absperrventil 36, eine Kondensatpumpe 37, ein Rück-. jedes System so angeordnet ist, daß Einlaß und Aus- schlagventil 38 und ein Rohrbruchventil 39 führt, laß der entsprechenden Wärmetauschereinheiten ent- Eine Kaltwasserleitung 40 führt über ein Rohrbruchweder mit dem ersten und zweiten Rohr verbunden ventil 34, eine Wasserturbine 33 (diese ist sowohl mit werden oder statt dessen von diesem abgesperrt und 15 einem Elektromotor 43 als auch mit der Pumpe 37 gleichzeitig durch den Auslaß und Einlaß gefüllt gekuppelt) und ein Absperrventil 31 nach Kaltwasbzw, entleert werden können, wobei jedes-Ventil- serdüsen 101 des Kondensators 30. Parallel sind zwisystem aus einem Drehschieber besteht, dessen zy- sehen Warmwasserleitung 35 und Kaltwasserleitung lindrisches Gehäuse sechs rings um das Gehäuse ver- 40 mehrere Drehschieber 3 geschaltet, von denen teilte Öffnungen besitzt, wobei eine erste Öffnung 20 jeder eine Auslaßöffnung 5, die mit der Kaltwassermit dem ersten Rohr, eine zweite, der ersten diame- leitung 40 verbunden ist, und eine Einlaßöffnung 8 tral gegenüberliegende Öffnung mit dem zweiten . aufweist, die mit der Warmwasserleitung 35 ver-Rohr, eine dritte Öffnung und eine hierzu diametral bunden ist. Außerdem besitzt jeder Drehschieber 3 angeordnete vierte Öffnung mit dem Auslaß bzw. eine Warmwasserauslaßöffnung 9, die über eine dem Einlaß der entsprechenden Wärmetauscherein- 35 Leitung 49 mit dem Einlaßende eines Wärmeheit und zwei diametral zueinander angeordnete öff- tauscherabschnittes 42 verbunden ist, um das Wasnungen mit dem Ablauf verbunden sind, und dessen ser durch direkten Wärmetausch mit Luft zu Drehschieberkörper zwei konkave Abschnitte auf- kühlen.a first pipe for discharging the condensate bine 100 directly into a steam condenser 30 from the condenser and with a second pipe with direct heat exchange contact, from wp connected to cooling in the system io a hot water line 35 successively through a water after the condenser return, with shut-off valve 36, a condensate pump 37, a return. each system is arranged so that the inlet and output leads check valve 38 and a pipe break valve 39, let the corresponding heat exchanger units corresponds A cold water pipe 40 leads via a pipe break Neither the first and second pipe connected to valve 34, a water turbine 33 (this is with both or instead shut off from this and coupled to an electric motor 43 and filled with the pump 37 at the same time through the outlet and inlet) and a shut-off valve 31 can be emptied to Kaltwasbzw, each valve nozzle 101 of the condenser 30. parallel are zwisystem consists of a rotary valve, the cy- see hot water line 35 and cold water line cylindrical housing six connected around the housing 40 multiple rotary valve 3, of which has divided openings, a first opening 20 each having an outlet opening 5, which is connected to the cold water The first pipe, a second, the first diamond line 40 is connected, and an inlet opening 8 trally opposite opening with the second. has, which is connected to the hot water pipe 35 ver-Rohr, a third opening and a diametrically thereto. In addition, each rotary valve 3 has a fourth opening with the outlet or a hot water outlet opening 9, which is connected to the inlet end of a heat unit via a line 49 to the inlet of the corresponding heat exchanger inlet and two opening exchanger sections 42 arranged diametrically to one another, to carry the water with are connected to the drain and whose water cools two concave sections through direct heat exchange with air to form the rotary valve body.

weist, die je zwei benachbart zueinander liegende Die Wärmetauschersektoren sind in einem in derhas, the two adjacent to each other lying The heat exchanger sectors are in one in the

Öffnungen miteinander verbinden können, nach Pa- 30 Zeichnung nicht dargestellten Trockenkühl turm antent 1275 553. · geordnet. Jeder Wärmetauschersektor 42 weist zweiCan connect openings together, according to Pa- 30 drawing, not shown dry cooling tower antent 1275 553. · classified. Each heat exchanger sector 42 has two

Bei derartigen Kühlsystemen ist es, wenn ein oder wasseraufnehmende Abschnitte 102 auf, die miteinmehrere Abschnitte des Wärmeaustauschers außer ander an einem Ende über ein Kopfstück 103 ver-Betrieb gesetzt werden, z. B. zum Zwecke der War- bunden sind und an ihren anderen Enden mit der tung oder Reparatur, notwendig, diesen Abschnitt 35 Leitung 49 bzw. der Leitung 46 in Verbindung oder die Abschnitte, die nicht in Betrieb sind, neben- stehen. Die Rohrleitung 46 führt nach einer Einlaßzuschließen, anstatt das zu kühlende Wasser nur Auslaß-Öffnung 6 des Drehschiebers 3. durch die übrigen Abschnitte hindurchzuleiten, um Jedes Kopfstück 103 ist mit einem automatischenIn such cooling systems, it is when one or water-absorbing sections 102 on, which are set ver-operation with a plurality of sections of the heat exchanger other than the other at one end via a head piece 103, z. B. for the purpose of War- are bound and at their other ends with the device or repair necessary, this section 35 line 49 or the line 46 in connection or the sections that are not in operation are adjacent. The pipeline 46 leads to an inlet closing instead of only passing the outlet opening 6 of the rotary valve 3 through the remaining sections, instead of the water to be cooled. Each head piece 103 is equipped with an automatic

den Wasserfluß in den anderen Abschnitten des War- Schwimmerventil 71 ausgestattet, metauschers innerhalb vorbestimmter Grenzen zu 40 Jeder Drehschieber 3 weist zwei Ablaßöffnungen 4 halten. und 7 auf, die beide über eine Leitung 47 mit einemthe water flow in the other sections of the float valve 71, metauschers within predetermined limits of 40. Each rotary valve 3 has two outlet openings 4 keep. and 7, both via a line 47 with a

Gemäß einem bekannten Ausführungsbeispiel ge- Ablaßtank 48 verbunden sind. Eine Leitung 45 mit schah dies dadurch, daß drei getrennte Ventile be- einem Rohrbruchventil 50 führt nach dem Ablaßnutzt wurden, von denen eines im Kühlturm und tank 48 von der Warmwasserleitung 35 her. Eine zwei dicht benachbart zu dem Kondensator angeord- 45 Rückleitung führt von dem Ablaßtank 48 über die net wurden, wobei geeignete Rohrleitungen vorgese- folgenden Elemente: Ein Absperrventil 51, eine hen waren, um einen wirksamen Nebenschluß durch- Übertragungspumpe 52, an die auf der Druckseite führen zu können. Die Benutzung mehrerer Ventile ein Rückschlagventil 53 anschließt, und ein Rohrund die Anordnung spezieller Nebenschlußleitungen bruchventil 54. Diese Rückleitung führt nach einem, ergibt eine Reihe von Nachteilen. 50 Punkt der Kaltwasserleitung 40 stromoberseitig desAccording to a known embodiment, drain tank 48 are connected. A line 45 with this happened by using three separate valves at a pipe rupture valve 50 leading to the drain one of which was in the cooling tower and tank 48 from the hot water pipe 35. One two closely adjacent to the condenser 45 return line leads from the drain tank 48 via the were net, with suitable piping provided the following elements: A shut-off valve 51, a hen were to ensure an effective shunt by- transfer pump 52, to the one on the pressure side to be able to lead. The use of multiple valves connects a check valve 53, and a pipe and the arrangement of special bypass lines rupture valve 54. This return line leads to a, gives rise to a number of disadvantages. 50 point of the cold water line 40 upstream of the

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Ventils 34. Gemäß Fig. 2 bis 4 sind die Öffnungen 5 Mangel zu beheben und einen Drehschieber als und 8 diametral einander gegenüberliegend in einem Steuereinrichtung für das Kühlwassersystem von insgesamt zylindrischen Schiebergehäuse 104 ange-Dampfkondensatoren derart auszubilden, daß mit ordnet. Die Öffnungen 6 und 9 sind ebenfalls diadessen Hilfe die nicht in Betrieb befindlichen Wärme- 55 metral gegenüberliegend zueinander in dem Gehäuse tauscherabschnitte in einfacher Weise nebengeschlos- 104 angeordnet und ebenso die beiden Ablaßöffnunsen werden können. gen 4 und 7. Konzentrisch in dem SchiebergehäuseThe invention is based on the object of this valve 34. According to FIGS. 2 to 4, the openings 5 are to be remedied and a rotary slide valve 8 and 8 diametrically opposite one another in a control device for the cooling water system of a total of cylindrical slide valve housing 104 are to be designed as steam condensers in such a way that that with arranges. The openings 6 and 9 are also diadessen aid of which the heat not in operation 55 diametrically opposite to each other exchanger sections arranged in the housing in a simple manner nebengeschlos- 104 and may also be the two Ablaßöffnunsen. gen 4 and 7. Concentric in the valve body

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge- 104 ist ein Drehschieberkörper 10 mit zwei diametral löst, daß in dem Drehschieberkörper ein diametral gegenüberliegenden Stegen 11 und zwei diametral verlaufender Kanal angeordnet ist, der in einer be- 60 gegenüberliegenden konkaven Abschnitten 12 angestimmten Schieberstellung die mit der Warmwasser- ordnet. Ein Innenkanal 23 des Drehschieberkörpers leitung verbundene Öffnung und die mit der Kalt- 10 verbindet einen konkaven Abschnitt 12 mit einem Wasserleitung verbundene Öffnung miteinander ver- Punkt des Steges 11 in der Nähe eines ausgekehlten bindet, wobei in dieser Schieberstellung die übrigen Randes 22 des anderen konkaven Abschnittes 12. Öffnungen jeweils paarweise miteinander in Verbin- 85 Ein Kanal 110 ist längs eines zwischen den beiden dung stehen. Stegen 11 verlaufenden Durchmessers" durch den According to the invention this object is overall 104 is a rotary valve body 10 with two diametrically solves that 11 and two diametrically extending channel is arranged in the rotary valve body a diametrically opposed flanges to which it voted in a loading 60 opposing concave portions 12 slide position with the hot water - arranges. An inner channel 23 of the rotary valve body line connected opening and the cold 10 connects a concave section 12 connected to a water line opening with each other ver point of the web 11 in the vicinity of a fluted binds, the remaining edge 22 of the other concave in this slide position Section 12. Openings in each case in pairs in connection with each other 85 A channel 110 is along a line between the two stand. Web 11 running diameter "through the

Weitere Vorteile und Einzelheiten des Erflndungs- Drehschieberkörper 10 geführt. Der Drehschiebergegenstandes ergeben sich aus der folgenden Be- körper 10 kann mittels nicht dargestellter Einrich-Further advantages and details of the invention rotary valve body 10 out. The rotary valve object results from the following body 10 can by means of a device not shown

tungen zwischen den drei in den F i g. 2 bis '4 dargestellten Stellungen bewegt werden.between the three in the F i g. 2 to '4 shown Positions are moved.

Wenn sich die Turbine 100 im Betrieb befindet, wird der Abdampf der Turbine in dem Kondensator 30 durch unmittelbare Berührung mit aus den Düsen 101 austretenden Kaltwasserstrahlen kondensiert. Der Drehschieber 3 befindet sich dabei in der in F i g. 2 dargestellten Stellung. Das Kondensat wird als warmes Wasser durch die Pumpe 37 aufeinanderfolgend durch die Leitung 35, die Öffnungen 8 und 9 der Drehschieber 3, die Leitungen 49, den Wärmetauscherabschnitt 42 (hier wird das Wasser gekühlt), die Leitungen 46, die Öffnungen 6 und 5 der Drehschieber 3 und die Leitung 40 nach der Turbine 33 geleitet, wo das Wasser einen Teil seiner Druckenergie beim Antrieb der Turbine verliert. Dann gelangt das Wasser zu den Kaltwasserdüsen 101. When the turbine 100 is in operation, the exhaust steam from the turbine is condensed in the condenser 30 by direct contact with jets of cold water emerging from the nozzles 101. The rotary slide valve 3 is in the position shown in FIG. 2 position shown. The condensate is as warm water by the pump 37 successively through the line 35, the openings 8 and 9 of the rotary valve 3, the lines 49, the heat exchanger section 42 (here the water is cooled), the lines 46, the openings 6 and 5 of the Rotary valve 3 and the line 40 passed to the turbine 33, where the water loses part of its pressure energy when driving the turbine. Then the water comes to the cold water nozzles 101.

Die Strömungsrichtung des Wassers während des soeben beschriebenen Vorgangs, wobei die Wärmetauscherabschnitte 42 doppelt durchflossen werden, ao ist in F i g. 1 durch die Pfeile dargestellt.The direction of flow of the water during the process just described, the heat exchanger sections 42 are flowed through twice, ao is in F i g. 1 represented by the arrows.

Um irgendeinen Wärmetauscherabschnitt 42 zu entleeren, wird der dem betreffenden Abschnitt entsprechende Drehschieber 3 in die in F i g. 3 dargestellte Stellung übergeführt. Das Wasser wird infolge _a5 der Schwerkraft von dem Abschnit 42 über die Leitungen 46 und 49 gleichzeitig abgezogen und gelangt dann über die Öffnungen 6,7 bzw. 9,4 in die Leitung 47 und den Ablaßtank 48. Gleichzeitig schaffen die Entlüftungsventile 105 die Möglichkeit, daß atmosphärische Luft den Abschnitt 42 ausfüllt. Wasser, das über die Öffnung 8 von der Leitung 35 eintritt, wird durch den Kanal 110 unmittelbar nach der Öffnung 5 abgeleitet und nach der Leitung 40 und so zurück nach der Wasserturbine 33 und den Kaltwasserdüsen 101. Auf diese Weise wird der Abschnitt 42 nebengeschlossen.In order to empty any heat exchanger section 42, the rotary valve 3 corresponding to the section concerned is moved to the position shown in FIG. 3 transferred position shown. The water is gravity of the Abschnit 42 via lines 46 and 49 peeled off due to _a5 at the same time and then passes through the apertures 6.7 and 9.4 in the line 47 and the drain tank 48. Simultaneously, the vent valves 105 create the possibility of that atmospheric air fills the section 42. Water entering via the opening 8 from the line 35 is drained through the channel 110 immediately after the opening 5 and after the line 40 and so back to the water turbine 33 and the cold water nozzles 101. In this way, the section 42 is shunted.

Um den Abschnitt 42 wieder zu füllen, wird der entsprechende Drehschieber 3 in die aus F i g. 4 ersichtliche Stellung übergeführt, in. welcher Wasser von der Leitung 35 über die Öffnung 8, den Kanal 23 und die Öffnungen 6 und 9 nach dem Abschnitt 42 strömt. Das Ventil 71 öffnet automatisch, um das Entweichen von Luft zu gestatten, die durch das in den Abschnitt eintretende Wasser verdrängt wird.In order to fill the section 42 again, the corresponding rotary slide valve 3 is inserted into the position shown in FIG. 4 evident Position transferred in. Which water from the line 35 via the opening 8, the channel 23 and the openings 6 and 9 to the section 42 flows. The valve 71 opens automatically to the Allow air to escape which is displaced by the water entering the section.

Wenn sich der Drehschieber 3 in der in den F i g. 2 und 4 dargestellten Stellung befindet, d. h., wenn der zugeordnete Wärmetauscherabschnitt 42 im Normalbetrieb befindlich ist oder wenn er gefüllt ist, ist der Kanal 110 unwirksam.When the rotary valve 3 is in the position shown in FIGS. 2 and 4 is the position shown, that is, when the associated heat exchanger section 42 is in normal operation or when it is filled, the channel 110 is ineffective.

Der Kanal 110 kann jede geeignete Größe aufweisen, je nachdem, welcher Anteil der Normalwasserströmung durch die Abschnitte 42 weiter durch das System fließen soll. Dies wird üblicherweise der Betrag sein, der notwendig ist, um die Wirksamkeit der Wasserturbine 33 auf einem zulässigen Minimalwert oder darüber zu halten. Bei einem typischen Beispiel beträgt die Wasserströmung durch den Kanal 110 bei Außerbetriebnahme des zugeordneten Wärmetauscherabschnittes 42 die Hälfte der Strömung durch den Abschnitt, wenn sich letzterer im Normalbetrieb befindet.The channel 110 can be of any suitable size, depending on what proportion of the normal water flow through the sections 42 is to flow further through the system. This will usually be the amount that is necessary to keep the efficiency of the water turbine 33 at an allowable minimum value or above. In a typical example, the flow of water through channel 110 when the associated heat exchanger section 42 is shut down is half the flow through the section when the latter is in normal operation.

Claims

Claim:

Control device for the cooling water system of steam condensers, ζ. B. in turbine systems, wherein the condensate supplied by the condenser is cooled in an air-cooled surface heat exchanger composed of several units and each of these units is connected via its own valve system to a first pipe for discharging the condensate from the condenser and to a second pipe, in order to return cooling water chilled in the system to the condenser, each system being arranged so that the inlet and outlet of the respective heat exchanger units are either connected to the first and second tubes or instead shut off from them and simultaneously filled through the outlet and inlet. can be emptied, each valve system consists of a rotary slide whose cylindrical housing has six openings distributed around the housing, a first opening with the first pipe, a second, the first diametrically opposite opening with the second pipe, a third opening and one e for this purpose diametrically arranged fourth opening are connected to the outlet or the inlet of the corresponding heat exchanger unit and two diametrically arranged openings are connected to the drain, and the rotary valve has two concave sections that can connect two adjacent openings with each other, according to patent 1275 553, characterized in that a diametrically running channel (110) is arranged in the rotary valve body (10) which, in a certain slide position, opens the opening (8) connected to the hot water line (35) and the opening (8) connected to the cold water line (40). 5) connects to one another, the remaining openings (6, 7) and (9, 4) being connected to one another in pairs in this slide position.

1 sheet of drawings