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Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Dampf mit ein=,ebautem oberhitze
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Dampf,
in der der getrocknete Dampf anschließend einer tberhitzung unterworfen wird.
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Es ist bereits eine Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeiten aus
Gasen und Dämpfen bekannt, die aus einem zylindrischen Behälter besteht, in dem
konzentrisch zum Mantel verlaufende, senkrechte Zwischenwände angeordnet sind, durch
die eine Vielzahl von gegeneinander abgeteilten Dampfgassen gebildet wird, die einerseits
mit der Eintrittsöffnung und andererseits mit dem nicht mit Einbauten versehenen
Mittelraum des Behälters in Verbindung stehen.
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Zum Stande der Technik gehört ferner eine Vorrichtung zum Trocknen
von feuchtem Dampf mit einem eingebauten Uberhitzer. Dabei durchströmt der Dampf
zunächst einen Feuchtigkeitsabscheider von unten nach oben. Dieser besteht aus Netallgeflechten,
die den Gesamtraum des zylindrischen Apparates durchsetzen und in zwei Teile aufteilen.
Der getrocknete Dampf umströmt anschließend die Rohre eines im oberen Teil der Vorrichtung
angeordneten tberhitzers, der mit Hochdruckdampf beaufschlagt wird.
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Die Verwendung von gelochten Blechen in dem Raum zwi schen dem Feuchtigkeitsabscheider
und dem oberhitzer hat sich als notwendig erwiesen, um dem Dampf einen Widerstand
entgegenzusetzen und so eine möglichst gleichmäßige Beaufschlagung zu gewährleisten,
nachdem sich herausgestellt hatte, daß sich bei Abwesenheit der gelochten Bleche
der Dampf ungleichmäßig verteilt und an bestimmten Stellen den Abscheider bevorzugt
durchströmt.
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Die gelochten Bleche verursachen einen großen Druckverlust, der den
Wärmeverbrauch und damit die Wirtschaftlichkeit ungünstig beeinflußt. Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, die gleichmäßige Verteilung des Dampfes unter Vermeidung
dieser Nachteile sicherzustellen.
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Bei einer Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Dampf und zum
tiberhitzen des getrockneten Dampfes in einem Behälter, in dem der Dampf zunächst
einen Wasserabscheider und dann einen überhitzer durchströmt, besteht die Erfindung
darin, daß der tberhitzer sich über die Gesamtlänge des Abscheidebereiches erstreckt
und der die einzelnen Elemente des Wasserabscheiders durchströmende Dampf unmittelbar
in den Überhitzer eintritt und darin einen Widerstand erfährt, der die gleichmäßige
Beauf schlagung des Wasserabscheiders sicherstellt.
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Gegenüber den bekannten Einrichtungen ist das wesentliche Merkmal
der Erfindung demnach darin zu sehen, daß die für die gleichmäßige Verteilung des
Dampfes erforderliche Druckdifferenz durch eine geeignete Anordnung des Uberhitzers
zum Wasserabscheider aufgegeben wird. Während bei den bekannten Einrichtungen ein
Druckverlust sowohl von den gelochten Blechen als auch
im Uberhitzerteil
in Kauf genommen werden mußte, nutzt die Erfindung den ohnehin vorhandenen Druckverlust
im Uberhitzerteil zur Verteilung des Dampfes aus. Die Vorteile der Vorrichtung gemäß
vorliegender Erfindung liegen demnach einerseits darin, daß die bisher für erforderlich
gehaltenen Bleche nicht mehr benötigt werden, und andererseits in der Vermeidung
des durch diese hervorgerufenen Druckverlustes.
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Der Grundgedanke der Erfindung läßt sich beispielsweise durch eine
Vorrichtung verwirklichen, die aus einem zylindrischen Behälter besteht, in dem
um einen mittleren freien Zufühnmgsraum für den Dampf ringförmig eine Vielzahl einzelner
Wasserabscheider übereinander angeordnet wird, in die bzw. aus denen der Dampf in
annähernd waagerechter Richtung ein- und austritt, während er sie in vertikaler
Richtung durchströmt, und bei der die einzelnen flberhitzerbündel des Überhitzerteils,
deren länge der Gesamthöhe der einzelnen Wasserabscheider entspricht, diese über
den gesamten Umfang umgeben.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, gemäß einem weiteren Merkmal
der Erfindung die Bündel des Uberhitzerteils tangential in bezug auf den zylindrischen
Mantel des Behälters anzuordnen und den aus den Wasserabscheidern austretenden Dampf
so umzulenken, daß er den 8lberhitzerteil in der gleichen tangentialen Richtung
durchströmt.
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Bei einer anderen Ausführungsform der ErfindunG wird die Vorrichtung
liegend ausgebilaet. Sie besteht erfindunSsgemäß aus einem ebenfalls zylindrischen
Behälter mit einem mittleren freien Raum, in den der Dampf vorzugsweise von der
Seite her eintritt, und der nach oben zu gegenüber einem Raum abgedichtet ist, in
dem sich Uberhitzerteil befindet. Dabei umzeDen aie einzelnen
Wasserabscheider
den freien Mittelraum ganz oder teilweise und sind so angeordnet, daß der Dampf
gezwungen wird, unmittelbar nach dem Durchströmen der Wasserabscheider in den oberhitzerteil
einzutreten, der vorzugsweise oberhalb der Wasserabscheider über deren gesamten
Länge angeordnet ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Vorrichtung
aus zwei identischen Abschnitten mit Wasserabscheidern und Uberhitzern, die sich
von einem mittleren Dampfzuführungsstutzen nach beiden Seiten erstrecken. Die Erfindung
sieht ferner vor, daß unterhalb der einzelnen Wasserabscheider Einrichtungen zum
Ableiten und Sammeln des abgeschiedenen Wassers angeordnet sind, und daß sowohl
der Abscheide- als auch der tberhitzerteil mit Leitblechen für den durchströmenden
Dampf versehen sind, die sich in Querrichtung des Behälters erstrecken und im Abstand
voneinander angeordnet sind und ein Strömen des Dampfes in Längsrichtung der Uberhitzerrohre
verhindern.
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buf der Zeichnung ist ein iusführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 einen stehenden Wasserabscheider mit oberhitzer, Fig. 2 einen
Querschnitt durch die auf Fig. 1 dargestellte Vorrichtung, Fig. 3 einen liegenden
Wasserabscheider mit oberhitzer und Fig. 4 einen Querschnitt durch die in Fig. 3
dargestellte Ausführungsform.
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Die auf den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem
stehenden zylindrischen Behälter 1 mit einem mittleren freien Raum 5, der ringförmig
von dem Wasserabscheideteil umgeben ist, der aus einzelnen übereinander angeordneten
Wasserabscheidern 2 gebildet wird. Zwischen den Wasserabscheidern und der Wandung
des Behälters 1 befindet sich der Uberhitzerteil, der aus einzelnen zu Bündeln 3
zusammengefaßten Rohren besteht. Die einzelnen Bündel umgeben die Wasserabscheider
über ihre gesamte Höhe und sind tangential zu diesen angeordnet (vergl. Fig. 2).
Der Heizdampf wird durch einen Stutzen 9 zugeführt und über eine Ringleitung auf
die einzelnen Bündel des Uberhitzerteils verteilt, durchströmt die Uberhitzerrohre
und wird in der Regel als Kondensat durch die Kondensatleitungen 10 im unteren Teil
des Behälters einem Sammeltopf 11 zugeführt und durch den Stutzen 12 abgelassen.
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Der zu trocknende und zu überhitzende Dampf wird dem Behälter über
den Stutzen 4 zugeführt und gelangt über den mittleren freien Raum 5 in die einzelnen
Wasserabscheider, in die er von innen nach außen waagerecht einströmt, diese vertikal
durchströmt, und aus denen er horizontal wieder austritt. Das in den Wasserabscheidern
abgeschiedene Wasser wird über unterhalb der einzelnen ringförmigen Abscheider angeordnete
Einrichtungen 13, die schräg nach unten und innen verlaufen, abgeleitet und gesammelt
und dann über nicht dargestellte Rohre in den unteren Teil des Behälters geleitet
und durch den Stutzen 15 abgezogen. Nach Verlassen der Wasserabscheider wird der
Dampf durch Führungen 17 umgelenkt und strömt tangential in bezug auf die Wasserabscheider
durch die in gleicher Weise angeordneten Bündel 3 des Uberhitzerteils, dann über
den Ringraum 6 in
den von dem mittleren Raum 5 abgetrennten Sammelraum
7, den der überhitzte Dampf durch den Stutzen 8 verläßt.
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Zur Führung des Dampfes beim Durchströmen der Wasserabscheider und
des oberhitzers dienen Leitbleche 14, die somit ein Strömen des Dampfes in Längsrichtung
der oberhitzerrohre verhindern.
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Die Vorrichtung gemäß den Fig. 3 und 4 besteht aus einem liegenden
zylindrischen Behälter 32, aus zwei identischen Teilen A und B. Der Teil A ist im
Schnitt, der Teil B (unterbrochen) als Seitenansicht dargestellt.
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Der zu trocknende Dampf tritt über den mittleren Stutzen 20 in den
Behälter ein und strömt einerseits in den Teil A und andererseits in den Teil B.
Er gelangt dort in einen sich in Längsrichtung des Behälters erstreckenden mittleren
Raum 21 und durchströmt von dort die diesen Raum umgebenden, übereinander angeordneten
Wasserabscheider 22, aus denen er in annähernd waagerechter Richtung wieder austritt.
Die Wasserabscheider erstrekken sich ebenfalls in Längsrichtung des Behälters. Das
darin abgeschiedene Wasser wird unterhalb der Abscheider durch geeignete Einrichtungen
23 aufgefangen und über Rohre 24 in den unteren Teil des Behälters geleitet, von
wo es über den Stutzen 25 abgezogen wird.
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Der getrocknete Dampf gelangt entlang der Behälterwandung in den Uberhitzerteil
26 und wird, wahrend er die tberhitzerrohre umströmt, überhitzt. Er tritt aus dem
Behälter durch die Stutzen 27 aus. Der lleizdampf wird den Überhitzerrohren über
die Leitung 28 zugeführt, wahrend das Kondensat zunächst in den Sammelraum 29 gelangt
und dann bei 30 abgezogen wird. Zur Führung des Dampfes sowohl in den Wasserabscheidern
als auch im oberhitzerteil sind im Abstand voneinander angeordnete
senkrechte
Leitbleche 31 vorgesehen, die sich in Querrichtung des Behälters durch die entsprechenden
Teile erstrecken und somit ein Strömen des Dampfes in Längsrichtung der flberhitzerrohre
verhindern.
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Patentansprüche