DE1576848A1 - Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Nassdampf und zum anschliessenden UEberhitzen des Dampfes - Google Patents

Description

BBIiELDOKF
ANNT ^a1' ^L *

Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft, Wintert&ur/Sdweis

Vorrichtung sua Abeeheiden von afasear ans und zum anachileitenden Ueberhltaen des Darepf**

Die Erfindung betrifft eine VorrieatoBgriuB Abscheiden von Wasser aus Nassdaapf und stat anschliesftenden ueberhitzen das Dampfes, die einen liegenden» la wesentlichen iyliffidrlsehfisi Behälter aufweist» in dessen unteren Teil Abachti(3«rela»ent« und in dessen oberem Teil ein in Längsrichtung des Behälter« lieh »rstre^keit^®» Ueberhitserrohrbündel untergebracht sind, da· zwischen swel sich ebenfalls In Längsrichtung des Behttlt«ra erstreckenden zwischen denen der aus den Abseheiderelesenten »u«t!?ete:idß strom geführt 1st. Solche Vürrichtungtn wwden bolcpielaveiae in geothermischen Dajcpfkraftanlagen verwendet₉ in am.zv dampf in einer Hochdruckstufe teilentspannt wlrdf dieser spannte Hasedampf wird von Massertropfen befreit und dü&n >it -*!· eines Teilstroi··« von Hoehdrucksiittdejipf Ufc»rhitst, htfiK* tr sveiten Druckitufe der Irmftswsehln· sugeflÄrt vird·

Eb 1st eine Vorrichtung der eingange |enannt**a ä®t vorge schlagen worden, bei der die AbschelderslMMmt« in unt^?«iii Teil Behälters in einer einzigen Schicht angeoMsiet :-rI.'.d wil ^i derder lu trocknende NaesdaK|«f unterhalb dieser Schiebt £e ü®n it^ halter eintritt* Beiderseits der Ub«r den A^scfceM^rss Ueberhitsorhoisfläebe sind ¥erdrängungak@rp«r ßes Behälters au verkleinern»

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Der Erfindung liegt die Aufgab· sugrande, «in· Vorriehti«ig dtr eingang» genannten Art su schaffen, bei der der Behälterra» bester ale bei dem vorgeschlagenen Behälter ausgaontat 1st·

Gelöst vlrd dl··· Aufgabe erfindungsgemäss dadurch, dait dl· beiden zwischen jevelift einer der beiden TUfarangavtnd· und der benachbarten Behälterwand verbleibenden Kanüle von swickelföraigem Querschnitt parallel geschaltete, mindestens je eine zwischen Führung »wand und Behalterwand vorgesehen· Verblsdungsöffnung sum unteren Behälterraue aufweisende Zuführverteiler für den su trocknenden und su fiberhltsenden Daiipf bilden· Mit der neuen Vorrichtung wird der Behälterbau·; gut ausgenutst, indesi diejenigen BAuae, in denen bei der vorgeschlagenen Vorrichtung Verdrängungskörper untergebracht sind, eis Dampfverteilkanäle dienen· VerdrHngnngakOrpar werden hierbei also vermieden, wodurch sieh der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht. Ausserdea wird ein susätslicher Wasserabscheide Effekt erreicht, indem der durch die Verbl&dimgsöffnung strömende Nassdampf gegen die darunter befindliche Behälterwand geworfen wird, wobei bereite Wassertröpfchen ausgeschleudert werden, bevor der Dampf in die Abscheiderelemente eintritt·

Mäch einer vorteilhaften AnsfUhrungefom der Erfindung gehen die PUhrungsvMnde an ihrem unteren Ende in Je eine gegen die vertikale Behältermittelebene geneigte, bis nahe an die benachbarte Behälterwand reichende Wand Über, die mehrere den zugehörigen Kanal mit dem unteren feil des Behälters verbindende Oeffhungen aufweisen. Durch diese Anordnung vird der erwähnte *usätzlic> >*3 Abecheic Effekt noch vertpssert, indem durch iie mehrere Verbindungsöffnu. gen aufweisende, geneigte Wand der Kassdampf noch stärker gegen f ^<?e Behältervand geworfen wird.

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Diese AuafUhrungsfors läPPt «ich erfinduagsgeaäse noch dadurch weiter ausbilden, Can«, dl« Verbindungsuffnungea schlSsfuralg ausgebildet sind ι&α deren von dar Dampfs treating snartt berührt· Kante etwas In den unteren Behttl terrain alt einem Viertelradius von ungefähr Schiitabreite hineingesogen ist. Durch diene Ausbildung wirti der Coanda-Effekt ausgenutzt, im die gl ti anal· alge Verteilung d-3 Nassdampfes in den unteren BehMlterteil su verbessern.

Eine weitere AusfUhrungsforr der Erfindung 1st dadurch ge· kennzeichnet, daas der untere Rats des Behllter· durch eine in der vertikalen Mittelebene angeordnete, von der untersten Reihe von Abscheiderelenenten bis aur untersten Behältermantellinie reichende Wand in svel parallel geschaltete Räum« unterteilt 1st. Diese Unterteilung hat den Vorteil, dass bei hohen Strömungsgeschwindigkeit en des Dampfes die aus den beiden Kanälen körnenden, in die untersten Abscheiderelemente eintretenden Dampfströme stabilisiert werden und sich son it nicht gegenseitig sturen.

Sin Ausftihrungsbeispiel der Erfindung 1st in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen :

Flg.1 dac Anlage schema einer geothemischen Dampfkraftanlage, in der die erflndungsgeaässe Vorrichtung angewendet wird,

Flg.2 eine Vorderansicht der erflndungsgemässen Vorrichtung,

Fig.3 einen Querschnitt durch die erflndungsgenässe Vorrichtung und

Fig.4 einen Schnitt entsprechend dem gebrochenen Linienzug A-B in Fig.3.

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Fig. 1 wird in der aus Hochdruck- und Miedardruck» turbine 1 und 2 bestehenden Dampfkraftanlage der aus einen unterirdischen Vorkommen stammende Dampf ausgenutzt. Der unter der Erde Kittels einer Leitung 3 gefasste Nassdampf gelangt liber ein Verteilkrcuz A in einen Sattdampfabscheider 5, in den der Dampf getrocknet vlrd und dann Über eine Leitung 6 in dl· Hochdruckturbine 1 strftnt» Der in der Rochdruckstufe teilentspannte Daapf strömt über eine Leitung 7 in eine Vorrichtung 10, auf die sioh die Erfindung bezieht und in der dieser Dampf von se inen Wassertröpfchen befreit und dann mit Hilfe von Über eine Leitung 8 abgezweigtes Hochdruck·* Sattdampf überhitzt wird, woraufhin der teilentspannte Danpf zur Arbeitsleistung der Niederdruck turbine 2 zugeführt wird.

Qemäss Pig.1 weist die erflndungsgeaässe Vorrichtung einen liegenden zylindrischen Behälter 11 auf, der an seiner Vorderseite durch eine ebene Wand 12 und an seiner Rückseite durch einen HaIbkugeltoden 13 (Pig.4) begrenzt ist. Die Wand 12 ist aussen durch radiale Rippen 14 versteift und alt drei Deckeln 15 und 16 versehen, die je ein Loch verschliessen, durch das hindurch ein Rohrbündel 17 bzw. Abseheidereleeente 18 ein· und ausgebaut werden können, wahrend sich das Rohrbündel 17 in der oberen Hälfte des Behttlterraunes befindet, sind die Abscheidereleeente 18 in zwei Etagen in der unteren Hälfte des Behälterrauneβ untergebracht.

Gemäss Fig.3 liegt das Rohrbündel 17, in dessen Bohren der Huchdrucksattdaapf strömt und dabei den tei!entspannten und von Wassertröpfchen befreiten Dampf überhitzt, zwischen zwei Trennwänden 20, die von der Vorderwand 12 ausgehend sich über die gesamte zylindrische Länge des Behälters 11 erstrecken und innerhalb

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des Halbkugelbodons keilförmig gegeneinander laufen und an der Stelle Ihres Zusammentreffens miteinander dicht verbunden sind, z.B* durch Schvelssen (Fig.4). Die Trennwände 20 reichen in Pig.3 über das Bündel 17 nach oben hinaus bis an den Behältermantel 11, der oben mit zwei Austrittstutzen 21 versehen ist, von denen in Fig.4 der Einfachheit halber nur einer dargestellt 1st. Diagonal durch das Rohrbündel 17 erstrecken sich zu« Dämpfen von Rohr~ schwingungen nehrere Stäbe 22.

Im Kugelboden 13 ist beidseitig der vertikalen Mittelebene des Behälters 11 je ein Lenkblech 24 angeordnet· Diese beiden synmetrisch angeordneten Lenkbleche sind zueinander und sur horizontalen Kittelebene 2 geneigt, wobei die Kante 24', in der die beiden Lenkbleche in der vertikalen Mittelebene zusammentreffen, durch den Mittelpunkt des Kugelbodens verläuft. Ia Kugelboden 13 oberhalb der Lenkbleche 24 1st ein Stutzen (tish· strichpunktierte Linie 25 in Fig.4) vorgesehen, durch den der teilentspannte Dampf in den Behälter 11 einströmt*

An die Trennwände 20nach unten anschllessend sind leicht abgekantete Wandteile 23 vorgesehen, die sich ebenfalls von der Vorderwand 12 ausgehend durch den ganzen Behälter erstrecken und innerhalb des Kugelbodens in die Lenkblech· 24 Übergehen. Zwischen jedem Wand te 11 23 und des benachbarten Behlltenantel 11 ist eine nach dem Behälterinnern hin geneigte Wand 26 vorgesehen, die über Ihr· Länge gleiehmässlg verteilt schlltzartlge Qeffnungen 27 aufweist. Diese Oeffnungen 27 sind derart geforst, dass dl« von dem Daitpfetrosi zuerst berührte Schlitzkant· na<M> unten ausgdbog©» ist, und zwar mit einem Vierwlradlus von ungefäiii?

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Jede Wand ZO zusammen mit des nach unten anschllessenden Wandteil 23,der Wand 26 und der benachbarten Behälterwand uMchliesst einen Baum von svlckelartigern Querschnitt, der einen Kanal bildet und als Zufuhrverteiler für den teilentspannten Massdampf dient. Die beiden Kanäle vereinigen sich im Kugelboden 13 und schllessen an den Dampfeintrittsstutzen 25 an.

Zwischen jeder Wand 26 und dem benachbarten Wandten 2?· sind Rinnen 28 vorgesehen, die ausgeschiedene Wassertröpfchen sammeln und über nichtdargesteilte Rohre zum tiefsten Punkt des Behälters leiten. Mit ihren unteren Anden halten die Wandteile 23 die obere Etage von in zwei Reihen angeordneten Abscheidereleeenten 18· Die untere Etage von Abscheiderelementen 18 1st an schrägen Wanden 30 abgestutzt, die sich ebenfalls von der Vorderwand 12 aus bis zum Beginn des Kugelbodens erstrecken und die die beiden Stegen so verbinden, dass die Elemente der beiden Etagen vom Nassdampf parallel durchströmt werden. Auch die Wände 30 weisen je eine Wasserrinne 31 auf, die über nichtdarges teilte Rohre das In den Rinnen aufgefangene Wasser ableiten· An der tiefsten Stelle des Behkltemantels 11 erstreckt sich Über die Länge des Behälter» eine Wand 32, die nach oben bis in den Bereich der unteren Stege von Abscheiderelementen reicht und auf der sich Über ein aufgesetztes kopfstehendem T-Profil 33 die Abscheiderelemente 18 dieser Etage tbstüt-2o:i. TTeber die Länge des Behälters glelchsdlsslg verteilt sind ' Querwände 41 angeordnet, durch die die untere Behälterhälfte in mehrere voa teilentspannten Nassdampf parallel durchströmte Räume unterteilt wird· Diese Räume sind untereinander durch Oeffnungen 45 filr das Durchschieben der Abscheidereleeiente 18 sevl® Oeffnungen 46 für das abgeschiedene Wasser verbunden.

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BAD OR·' .:· - -

Xa Β«trieb dar erfindungägemässen Vorrichtung tritt dar tailanttpannta Sassdaj»~i durch dan Stutsan 25 la Kugalbodan 13 in dan BahMXtar ft ein und durchströmt in Richtung dar Pfeile la Parallelstro» die baideft beiderseits de· Rohrbündais 1? befindlichen Kanüle von svlckelartigea Querschnitt. Beber dia schiitsartigen Oeffmingen 27 ströat dar Nassdaapf gleiehnässlg erteilt in dia untere Hälfte das Babultarβ 11, wobei infolge dar nach innen geneigten Lage der Oeffnungen dar Daapf gegen die Behälterwand gelenkt wird, wodurch bereits grosse und «ittiere Wassertröpfchen abgeschieden warden· KIn erster Teil jedes Dampfstroees ströat in Richtung der Pfeile 37,38 durch die obere Stage von Abscheldereleaenten 18 und gibt in diesen die feinen Waasertröpfchen ab, worauf der getrocknete Daapf die Rohre des Bündels

17 umströet und dabei überhitit wird. Der restliche Teil des in die unteren Behälter einstreuenden Deapfes durchströmt in Richtung der Pfeile 39,40 die untere Etage von Abachelderelaaenten

18 und gelangt dann ebenfalls In die durch das Rohrbündel 17 gebildete Üeberhitserhelsfllche. Durch die Wand 32 wird vermieden, dass bei hoher Geschwindigkeit der beiden durch die Pfeile 40 angedeuteten Dmepfteilströne Ströaungsinstabil!täten auftreten« Die beiden Teilatrbme werden durch die Wand 32 stabilisiert. Bei niedrigeren Geschwindigkeiten 1st die Wand 32 nicht notwendig. Der Überhitzte Dampf verlässt Über die Stutsan 21 die Vorrlch tung und gelangt zur Hlederdruckstufe dar Dampfkraftanlage· Das sich unten Ib Behälter ansammelnde Wasser wird über einen nichtdargestallten StuUen abgeführt.

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BAD OR:

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung iat es auch «öglich, anstelle der Schlitzöffnungen 27 Ja Kanal einen lings der Behälterwand verlaufenden Spalt als Verbindungeöffnung vorxusehen, indem die Wand 2$ weggelassen und der WandteJl ?3 bis nahe an die Behälterwand weitergeführt wird.

Nach einer weiteren Ausführungsfom ist es auch Möglich, anstelle eines Elntrlttstutsens svel Eihtrittstutsen torsusehen, also je Kanal einen, wobei dann gegebenenfalls die beiden Eintrittstutzen alt eines Austrittstutsen 21 Susanen auf der gleichen Uofangslinie des Behllter· liegen. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass dabei für die drei Stutsen ein einsiger Verstlrkungsteil angewendet werden kann»

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BAD OrI.

Claims (5)

1. -9-

   Pqtontansprllche

   Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Nassdampf und zum anschlie. äsenden Ueberhitzeη des Dampfes, die einen liegenden, im wesentlichen zylindrischen Behälter aufweist, in dessen unteren Teil Abscheiderelenente und in dessen obere« Teil ein in Längsrichtung des Behälters sich erstreckendes Ueberhitze !rohrbündel untergebracht sind, das zwischen swel sich ebenfalls in Längsrichtung des Behälters erstreckenden Wänden liegt, «wischen denen der aus den Abscheiderelementen austretende Dampfstrom geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden «wischen jeweils einer der beiden FUhrungswände und der benachbarten Behälterwand verbleibenden Kanäle von zwickelföralgen Querschnitt parallel geschaltete, Mindestens je eine zwischen FUhrungswand und Behälterwand vorgesehene Verbindungsöffnung sub unteren Behälterraua aufweisende Zuführverteller für den zu trocknenden und zu Überhitzenden Dampf bilden·
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungswände an Ihre« unteren Ende in je eine gegen die vertikale Behältermittelebene geneigte, bis nahe an die benachbarte Behälterwand reichende Wand übergehen, die mehrere den zugehörigen Kanal mit den unteren Teil des Behälters verbindende Oeffnungen aufweisen.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnungen sehlitsföne ig ausgebildet sind und deren von der Dampfstrumung zuerst berührte Kante etwas in den unteren Behälterraua mit einem Viertelradius von ungefähr Schlltsbreite hinelnf «sogen 1st.

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4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der untere ftaua des Behälters durch ein· In der vertikalen Mittelebene angeordnete, von der untersten Reih« von Abscheiderelementen bis zur untersten Behälternantelllnle reichende Wand In zwei parallel geschaltete Räume unterteilt ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kanäle von svlckelförnigea Querschnitt sich an einen Ende des Behälters vereinigen und dass diese Vereinigungsstelle mit einem oberhalb der Abscheldereleaente in der Behälterwand angebrachten Stutzen für den eintretenden Däapf in Verbindung steht.

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