DE1908625U - Hochdruck-roehrenwaermetauscher. - Google Patents

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DR.W.P.RADT

DIPL.-ing. E. E. FINKENER Maschinenbau-Aktiengesellschaft Balcke, DIPL.-ING. W. ERNESTI _{B 0 c h u m}

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Hochdruck-Röhrenwärmetauscher

Bei der Vorwärmung von Speisewasser in Kraftwerken ist es üblich, die ersten - Stufen mit überhitztem Wasserdampf zu beaufschlagen, der den Turbinen entnommen wird; der Dampf gibt dabei seine - Überhitzungs- und Verdampfungswärme an das Speisewasser ab. Hierzu werden Hochdruckvorwärmer verwendet, deren Aufgabe darin besteht, das schon auf den Kesseldrück gebrachte Speisewasser nochmals zu erwärmen. Da der Turbinendampf stark überhitzt ist, müssen die Vor-

2_o wärmer oft aus warmfesten, legierten Stählen bestehen. Man ist deshalb dazu übergegangen, dem eigentlichen Hochdruckvorwärmer, in dem der Heizdampf kondensiert, einen Dampfenthitzer dampfseitig vor- bzw. speisewasserseitig nachzuschalten, in dem lediglich die-.

Überhitzungswärme an das Speisewasser abgegeben wird. Auf diese Weise wird - einerseits der thermische Wirkungsgrad verbessert, und es werden andererseits die. Erstellungskosten für den Hochdruckvorwärmer gesenkt, da dieser nicht für die hohe Dampftemperatur ausgelegt zu werden braucht und aus unlegierten Stählen gefertigt werden kann.

Die !Teuerung bezieht sich auf einen derartigen, als Enthitzer dienenden Ho-efcdruckwärmetauseher,- bei .dem das Speisewasser durch die - in einem Mantelraum befindlichen Tauscherrohre strömt und sich erwärmt, während

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der um die Tauscherrohre.strömende Heizdampf seine Überhitzungswärme abgibt.. In der Regel sind die Tauscherrohre am Eintritt in einem Verteile^* und am Austritt in einem Sammler zusammengefaßt, die sich im Dampfraum befinden.

Bei den bekannten Wärmetauschern dieser Art wird der Dampf, um die zur Erreichung eines guten Yförmeüberganges erforderliche Geschwindigkeit zu erhalt en* wiederholt umgelenkt, wodurch verhältnismäßig hohe Druckverluste auftreten. Weitere Verluste ergeben sich durch Nebenströme, d. h. durch Dampf, der die vielen Umlenkungen nicht befolgt und die Wärmetauscherfläche nicht berührt. Ein weiterer Nachteil der bekannten Wärmetauscher liegt in der ungünstigen Raumausnutzung innerhalb der Vorrichtung, die durch die .erforderliche Umlenkung der Rohre bedingt ist; auch lassen.sich eindeutige Strömungsverhältnisse des Dampfes gegenüber dem durch die Rohre fließenden Wasser nicht erzielen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Tauscher zu vermeiden. Gemäß der Neuerung besteht der Hochdruck-Röhrenwarmetauscher aus einem zentral angeordneten, mit einem Speisewasserstutzen verbundenen-Rohr, das in einem unteren Sammelbehälter endet, von dem radial eine Vielzahl von Rohren abzweigt, die nach oben durch einen Ringraum geführt sind, der einen oberen und einen un-

teren Dampfrauin verbindet, sowie einem zweiten Sammelbehälter im oberen Abschnitt des lauschers, in den die aufsteigenden Rohre münden und der den oberen Teil des zentralen Rohres umgibt und mit dem anderen Speisewasserstutzen verbunden ist. Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Neuerung ist der mit dem zentralen Rohr verbundene Speisewasserstutzen an die leitung angeschlossen, durch die das.Speisewasser austritt, während der Speisewasserstutzen, der mit dem Sammelbehälter im oberen Abschnitt verbunden ist an der leitung sitzt, durch die das Speisewasser zugeführt wird.

Die Vorteile der Neuerung bestehen vor allem in der strömungstechnisch übersichtlichen Anordnung. Der oben eintretende-Dampf wird nach unten durch den Ringraum geführt, durch den auch die Rohre verlaufen, in denen das Speisewasser strömt. Verluste durch Nebenströme werden auf diese Yfeise mit Sicherheit vermieden.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Neuerung dargestellt. Bs zeigen;

Pig. 1 einen Längsschnitt durch einen Hochdruck-Wärmetauscher und

Fig. 2 einen Schnitt nach den Linien A-B der Pig.

Der Wärmetauscher besteht aus dem Mantel 1, der
durch die angeschweißten Böden 2 oben und unten verschlossen ist.. In dem Mantel ist zentral ein Rohr angeordnet, das im oberen Teil mit dem Eintrittsstutzen 4 für das. Speisewasser verbunden ist und
unten in einem Sammelbehälter 5 endet. Ton dem
Sammelbehälter zweigt radial eine Vielzahl von
Rohren 6 ab, die durch einen Ringraum 7 nach oben geführt sind und in einem oberen Sammelbehälter 8 0 enden, der den oberen Teil des.zentralen Rohres 3 umgibt- und mit dem Austrittsstutzen 9 für das Speisewasser verbunden ist. Der Dampf tritt durch den Einlaß 10 in einen oberen Dampfraum 11 ein und. . verläßt den Tauscher über den Dampfraum 12 im unteren Abschnitt und den Auslaß 13.

Die Torrichtung arbeitet wie folgt ι

Das Speisewasser tritt durch den Stutzen 4 in das Rohr 3, durchläuft dieses von oben nach unten und gelangt über den Sammelbehälter 5 in die Rohre 6, in denen es durch den Ringraum 7 geführt wird. Der Dampf tritt.über den Einlaß 10 in den Dampfraum ein und .durchläuft den Ringraum 7 von oben nach
unten, also im G-egenstrom zu dem in den Rohren
fließenden Speisewasser. Dabei gibt der Dampf
seine Überhitζungswarme an das Speisewasser ab,

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das sich erwärmt und durch den Sammelbehälter 8 und den Austrittsstutzen 9 abfließt.

Der Dampf umspült nach Austritt aus dem Ringraum 7 den unteren Sammelbehälter und wird durch den Austrittsstutzen 13 abgeführt. Mit 14 ist eine Abflußöffnung bezeichnet, durch die Kondensat abgezogen werden kann,- das sich gegebenenfalls auf dem unteren Boden sammelt.

S chut zansprüche

Claims (2)

1. P.A. 798 092*12.11.64

   Schutzansprüche

   1- Hochdruek-Röhrenwärinetauscher, bei dem das Speisewasser durch in einem-Mantelraum befindliche Tauscheipr öhre geleitet wird, dem es durch einen in dessen oberem Teil angeordneten Eintrittsstutzen zugeführt wird und den es nach Umlenkung durch einen ebenfalls im oberen Teil befindlichen Austrittsstutzen verläßt,-während, der Dampf oben zugeführt wird, den Raum, in dem sich die Rohre befinden durchströmt und aus dem Tauscher durch einen am unteren Ende befindlichen Stutzen austritt, gekennzeichnet durch ein zentral angeordnetes mit einem Speisewasserstutzen (4) verbundenes Rohr (3), das in einem unteren Sammelbehälter (5) endet, von dem radial eine Vielzahl von

   -.j- Rohren (.6) abzweigt, die nach oben durch einen Ringkanal (7) geführt sind, der mit einem oberen und einem unteren Dampf raum (11, 12)- in "verbindung steht, sowie einen zweiten Sammelbehälter -(8) im oberen Abschnitt des Tauschers, in dem die auf-

   P_ steigenden Rohre -(6) münden, und der den oberen Teil des zentralen Rohres (3) umgibt und mit dem anderen Speisewasserstutzen (9) verbunden ist.

   η _
2. 2. -Hochdruck-Wärmetauscher nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem zentralen Rohr (3) verbundene Speisewasserstutzen (4) mit der Leitung verbunden ist, durch die das Speisewasser austritt, während der Speisewasserstutzen, der an den Sammelbehälter (8) im oberen Abschnitt angeschlossen ist, an- der Leitung sitzt, durch die das Speisewasser zugeführt wird.