DE1576852C - Vorrichtung zum Abscheiden von Was ser aus Naßdampfund zum anschließenden Überhitzen des Dampfes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Naßdampf und zum anschließenden Überhitzen des Dampfes mit einem zylindrischen Behälter, in dem plattenförmige, parallel zur Achse des Behälters verlaufende Ab-Scheiderelemente zusammen mit einem in Richtung der Dampfströmung nachgeschalteten Überhitzerrohrbündel untergebracht sind, wobei die Abscheiderelemente in mindestens zwei Schichten angeordnet sind und zur Führung der Dampfströmung durch die Abscheiderelemente und das Überhitzerrohrbündel ebenfalls parallel zur Achse verlaufende Trennwände vorgesehen sind.

Solche Vorrichtungen werden beispielsweise in geothermischen Dampfkraftanlagen verwendet, in denen Hochdrucksattdampf in einer Hochdruckstufe teilentspannt wird; dieser teilentspannte Dampf wird von Wassertropfen befreit und dann mittels eines Teilstromes des Hochdrucksattdampfes überhitzt, bevor er einer zweiten Druckstufe der Kraftmaschine zugeführt wird.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Abscheiderelemente in mindestens zwei Etagen anzuordnen und zur Führung des Dampfes durch die Abscheiderelemente und das Überhitzerrohrbündel Trennwände vorzusehen. Dadurch wird eine vorteilhafte Ausnützung des Innenraumes des Behälters erhalten. .

Die Erfindung hat eine Weiterentwicklung einer derartigen Vorrichtung zur Aufgabe, wobei eine besonders leichte Hersteilbarkeit der Trennwände und ein geringer Materialaufwand hierfür angestrebt. werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,, daß die Trennwände die Form von Zylinderschalen mit gleichem Krümmungsradius aufweisen und von einer zu einem Rohr gebogenen Blechplatte abgeschnitten sind.

Durch diese Ausbildung der Trennwände ist es nicht nur möglich, die Trennwände, welche einen wesentlichen Teil der Vorrichtung bilden, auf einfache Weise auszubilden, sondern man gewinnt noch zusätzlich eine erhöhte Steifigkeit der Trennwände, welche es erlaubt, diese mit geringem Materialaufwand herzustellen. Außerdem werden auch vorteilhaftere Strömungsverhältnisse erhalten, als dies bei den bekannten Ausführungen der Trennwände möglich war.

In diesem Zusammenhang ist es möglich, die Abscheiderelemente im Behälter geneigt mit einem Gefälle von der Mitte des Behälters zur Außenwand anzuordnen. Dadurch ist es möglich, bei günstigen Strömungsverhältnissen noch größere Flächen der Abscheiderelemente anzuordnen, als dies bisher möglich war.

Besonders günstige Strömungsverhältnisse werden dabei auf die Weise erzielt, daß die zu beiden Seiten eines Abscheiderelementes angeordneten Trennwände im gleichen Sinne gewölbt sind.

Die Erfindung wird an Hand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schema einer geothermischen Dampfkraftanlage, in welcher die erfindungsgemäße Vorrichtung Verwendung findet,

F i g. 2 einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung senkrecht zur Längsachse des Behälters und

F i g. 3 ein Detail aus der F i g. 2 mit einer anderen Ausführung der Abflußrinnen.

Gemäß F i g. 1 wird in der aus Hochdruck- und Niederdruckturbine 1 und 2 bestehenden Dampfkraftanlage der aus einem unterirdischen Vorkommen stammende Dampf ausgenutzt. Der unter der Erde mittels einer Leitung 3 gefaßte Naßdampf gelangt über ein Verteilkreuz 4 in einen Sattdampfabscheider 5, in dem der Dampf getrocknet wird und dann über eine Leitung 6 in die Hochdruckturbine 1 strömt. Der in der Hochdruckturbine teilentspannte Dampf strömt über eine Leitung 7 in eine Vorrichtung 10, auf die sich die Erfindung bezieht und in der dieser Dampf von seinen Wassertröpfchen befreit und dann mit Hilfe von über eine Leitung 8 abgezweigtem Hochdrucksattdampf überhitzt wird, woraufhin der teilentspannte Dampf zur Arbeitsleistung der Niederdruckturbine 2 zugeführt wird.

Der in F i g. 2 im Schnitt dargestellte zylindrische Behälter 11 ist mit zwei Eintrittsöffnungen 12 für Naßdampf sowie einer Austrittsöffnung 13 für überhitzten Dampf versehen. Zwischen den Eintrittsöffnungen 12 befindet sich ein Überhitzerteil 14, der in an sich bekannter Weise aus Rohrschlangen besteht, die von dem Hochdruckdampf aus der Leitung 8 entsprechend F i g. 1 durchströmt sind. Der Überhitzerteil 14 ist seitlich durch ebene Wände 15 begrenzt, an die sich Trennwände 16 und 17 anschließen. Unterhalb der Trennwände 17 befinden sich drei Schichten von Abscheiderelementen 18,19 und 20. Die Abscheiderelemente können z. B. in an sich bekannter Weise ein Haufwerk von Metallfasern ent-, halten, das nach Art von Stahlwolle oder Stahlwatte ausgebildet ist oder die Form eines Gewirkes hat und in Rahmen befestigt ist. Zwischen den Elementen 18 und 19 und den Elementen 19 und 20 sowie oberhalb der Elemente 18 und unterhalb der Elemente 20 befinden sich Trennwände 21, 22,17 und 23. An die Trennwände 21, 22 und 23 schließen sich innen Stützwände 24, 25 und 26 an, die mit den erforderlichen Teilen für die Befestigung der Abscheiderelemente 18, 19 und 20 versehen sind. An der Außenseite der Trennwände 17, 21 und 22 befinden sich Stützwände 27, 28 und 29, die Rinnen 30 für den Abfluß des abgeschiedenen Wassers aufweisen. Bei der dargestellten Ausführung der Vorrichtung erstrecken sich die Trennwände 16,17, 21, 22 und 23 entlang der ganzen Länge des Behälters in der gleichen Weise wie der Überhitzerteil 14 zusammen mit seinen Wänden 15. Die Trennwände dienen dabei zur Führung des durch die Öffnungen 12 eintretenden Naßdampfes in der Richtung der eingezeichneten Pfeile S durch die einzelnen Abscheiderelemente und den Überhitzer.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind alle Trennwände mit einer Wölbung mit dem Radius R der gleichen Größe ausgebildet. Durch die Wölbung allein wird bereits eine strömungsgünstige Form der Kanäle erhalten, die sich zwischen den Trennwänden befinden, da plötzliche Änderungen der Strömungsquerschnitte vermieden werden. Außerdem wird durch die Wölbung eine günstige Form bezüglich der Steifigkeit der Trennwände erhalten, so daß diese aus dünnerem Material hergestellt und leichter sein können. Wenn alle Trennwände den gleichen Radius ihrer Wölbung haben, so können sie auf einfache Weise so hergestellt werden, daß zuerst eine Blechtafel mit geeigneter Größe zu einem Rohr eingerollt

wird, worauf die einzelnen Trennwände aus dem Rohr herausgeschnitten werden.

Wenn, wie dies bei den Trennwänden 21, 22 und 23 der Fall ist, die Trennwände zu beiden Seiten eines Abscheiderelementes im gleichen Sinn gewölbt sind und parallel zueinander verlaufen, so werden dadurch Kanäle erhalten, die eine konstante Breite aufweisen. Derartige Kanäle sind für den Strömungsvorgang vorteilhaft.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 2 sind die Abscheiderelemente 18 und 19 nach außen geneigt angeordnet. Dadurch werden neben der Möglichkeit einer Unterbringung größerer Querschnitte der Abscheiderelemente im Behälter 11 günstigere Strömungsverhältnisse für den Dampf und das an den Abscheiderelementen ausgeschiedene Wasser erhalten. Das an den Elementen ausgeschiedene Wasser kann entlang der Elemente zu der niedriger gelegenen Kante strömen, von welcher es abtropft.

In F i g. 3 ist eine abgeänderte Ausführung der für den Abfluß des abgeschiedenen Wassers dienenden Rinnen dargestellt. Die Darstellung entspricht dem rechten Ende der rechten Trennwand 17 und des rechten Abscheiderelementes 18 aus Fig. 2. Es versteht sich, daß jedoch alle anderen Rinnen 30 in der gleichen Weise ausgebildet sein können.

Die Rinne 40 aus F i g. 3 ist durch parallel zur Zeichnungsebene verlaufende Rippen 41 an der Stützwand 27 befestigt. Die Rinne 40 erstreckt sich im Gegensatz zu den Rinnen 30 auch etwas unterhalb des unteren Endes der Stützwand 27. Außerdem sind an entsprechend verteilte öffnungen in der Rinne 40 Abflußrohre 42 angeschlossen.

Die in F i g. 3 dargestellte Ausführung der Rinne gestattet nicht nur eine Aufnahme des an der Oberfläche der Trennwand 17 fließenden Wassers, das in der Zeichnung durch Tropfen T angedeutet ist. Es werden durch die Rinne 40 auch Wassertropfen oder Wasserströme aufgefangen, die sich entlang der unteren Seite des Abscheiderelementes 18 nach unten bewegen.

Es versteht sich, daß als Beispiel nur eine einfache Ausbildung der Vorrichtung beschrieben' wurde und daß diese in verschiedenen Richtungen ausgebaut werden kann. So ist es z. B. möglich, besondere Führungsorgane für- die gleichmäßige Verteilung des Dampfes in der Längsrichtung des Behälters wie auch quer dazu vorzusehen. Der Behälter kann nach Wunsch ebene oder kugelige Böden aufweisen. Es ist auch möglich, eine abweichende ίο Anzahl der Öffnungen für den Eintritt und den Austritt des Dampfes vorzusehen und diese unter Umständen auch im Mantel des Behälters 11 anzuordnen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Naßdampf und zum anschließenden Überhitzen des Dampfes mit einem zylindrischen Behälter, in dem plattenförmige, parallel zur Achse des Behälters verlaufende Abscheiderelemente zusammen mit einem in Richtung der Dampfströmung nachgeschalteten Überhitzerrohrbündel untergebracht sind, wobei die Abscheiderelemente in

as mindestens zwei Schichten angeordnet sind und zur Führung der Dampfströmung durch die Abscheiderelemente und das Überhitzerrohrbündel ebenfalls parallel zur Achse verlaufende Trennwände vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände die Form von Zylinderschalen mit gleichem Krümmungsradius aufweisen und von einer zu einem Rohr gebogenen Blechplatte abgeschnitten sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheiderelemente geneigt mit einem Gefälle von der Mitte des Behälters zur Außenwand angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten eines Ab-Scheiderelementes angeordnete Trennwände im gleichen Sinne gewölbt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen