DE1912805A1

DE1912805A1 - Einrichtung zur Wasserabscheidung

Info

Publication number: DE1912805A1
Application number: DE19691912805
Authority: DE
Inventors: De Haas Dipl-Ing Peter
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1969-03-08
Filing date: 1969-03-08
Publication date: 1970-09-03
Also published as: FR2037171B1; CH509503A; FR2037171A1; DE1912805B2

Description

Iiieentia Patent-Verwaltungs-GmbH Frankfurt/Main, Theodor-Stern-Eai Λ

Werner/he Erf.-Nr.: B I 69/9 Ve

Einrichtung zur Wasserabscheidung

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TiS.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Wasserabscheidung in den Überströmleitungen von mit Satt- oder Naßdampf betriebenen Dampfturbinen, insbesondere Kernkraftwerksturbinen, wobei ein Rohrbündel mit mehreren achsparallelen Rohren vorgesehen ist, in denen Je ein koaxiales durchgehendes Nabenrohr mit einem Drallschaufelrad am Eingang und einem Rückdrallrad am Ausgang zur Erzeugung einer Dreh strömung angeordnet ist, und wobei vor dem Rohrbündel ein aus einem engmaschigen Siebpaket bestehender Agglomerator vorgesehen ist.

Zur Abführung des an die Rohrinnenwand zentrifugieren Wassers, das in form von Straßen oder Strähnen anfällt und von der Strömung an der Wand entlang geschleppt wird, sind /geatet tee6 Absaugeöffnungen vorgesehen, denen das Wasser auf durch Leitschienen vorgeschriebenen Wegen zugeführt wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Wasserabführung nicht bei allen Betriebszuständen befriedigen kann. Kitunter kann es

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vorkommen, daß die Leitschienen nicht in angestrebter Weise das Wasser zu führen in der Lage sind,, sondern daß eine größere Wassermenge über die Leitschienen tritt und dann von den Absaugeschlitzen nicht mehr erfaßt werden kann.

Wie schon im Hauptpatent ausgeführt wird, liegt es an sich nahe, zur Abführung des an den Rohrwänden anfallenden Wassers Spalte am Rohrumfang vorzusehen, die die äußerste Schicht der Strömung ableiten wurden. Ebenfalls ist dargelegt worden, daß bei dieser Art der Wasserabscheidung eine Absaugung beziehungsweise eine Strömung im Spalt vorhanden sein müßte. Damit würde neben dem Wasser eine erhebliche Menge Dampf mit abgeführt, da sich die Spalthöhe nach der größten möglichen Dicke einer Wasserstraße richten müßte. Selbst wenn dieser Dampf nach Trennung von dem mitgeführten Wasser dem Kreislauf nach einigen Turbinenstufen - ein gewisses Druckgefälle ist zur Erzeugung der Strömung nötig wieder zugeführt würde, müßte durch das Auslassen dieser Stufen ein erheblicher Energieverlust in Kauf genommen werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine wirkungsvolle Wasserabscheidung möglich zu machen, bei der durch die notwendige Dampfabsaugung keine Energieverluste in nennenswertem Umfang auftreten.

Die Erfindung besteht darin, daß am stromabwärts gelegenen Ende der Rohre zur Abführung des Wassers eine die Rohre ringförmig umgebende Kammer vorgesehen ist, der über einen Ringspalt das Wasser-Dampf-Gemisch zugeführt wird, und die über Bohrungen zur Rückführung des Dampfes mit dem Drallströmungsraum verbunden ist.

Zweckmäßigerweise ist für das Rohrbündel eine gemeinsame Kammer zur Abführung des Wassers vorgesehen.

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In den Bohrungen kann entweder ein die Kammer mit dem Drallrohraußenmantel verbindendes Röhrstück eingesetzt sein, oder es kann ein'bis an das Nabenrohr heranreichendes Rohr eingesetzt sein, das an der der Strömung abgewandten Seite eine Austrittsöffnung aufweist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden naher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 ein schematisches Schnittbild eines Drallrohres Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Drallrohr.

In einem Drallrohr, bestehend aus einem Rohr 5 mit einem Nabenrohr 6,'"einem Drallschaufelrad 7 am Eingang und einem Rückdrallrad 8 am Ausgang, wird der Arbeitsmittelströmung durch Überlagerung einer Drehströmung eine schraubenlinienförmige Strömung gemäß der Linie 9 aufgezwungen. Am stromabwärts gelegenen Ende des Rohres 3 1st durch Einziehung des Rohrmantels ein kreisringförmiger Spalt 16 vorgesehen, durch den das Wasser zusammen mit einem !Dell des Dampfes in die Kammer 15 gelangt. In Bohrungen 17 sind nach Fig. 1 Rohrstücke 18 eingesetzt, die die Kammer 15 mit dem radial äußeren Bereich« des Drallströmungsraumes verbinden. Mit 19 ist eine Wasserabführungsleitung bezeichnet, in der beispielsweise mit Hilfe eines U-Rohreinsatzes verhindert wird, daß neben- dem Wasser auch Dampf abgeführt wird.

In Fig. 2 ist das in die Bohrung 17 eingesetzte Rohr 20

bis zum Nabenrohr 6 durchgeführt und weist auf der der Strömung abgewandten Seite eine Austrittsöffnung 21 auf. Die Richtung der Dampf strömung durch den Ringspalt 16 in die Kammer 15 und durch das Rohr 20 in den Drallströmungsraum ist durch die Linie 22 angedeutet.

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Vie schön erwähnt wurde, fällt das an die Rohrwand zentrifugierte Wasser in form von Straßen oder Strähnen an* Durch: den Hingspalt 16 gelangt dieses Wasser zusammen mit Dampf in die Kammer 15. Wenn dafür gesorgt wird, daß' über die Leitung 19 nur Wasser abfließen kann, entsteht in der Kammer 15 ein Druck in Höhe des Staudruckes der Strömung, der der Strömungsgeschwindigkeit in Wandnähe entspricht« Wird nun die Kammer 15 durch eine Bohrung 17 im Rohrmantel 5 mit dem radial äußeren Bereich des Drallströmungsräumes verbunden, so wird durch den. Druckunterschied zwischen dem Staudruck in der Kammer und dem statischen Druck an der Rohraußenwand eine Dampfs tr örnung. durch die Kammer 15 aufrechterhalten, die dazu ausreicht, äten an der Rohraußenwand befindlichen Was serf ilm durch den Ringspalt 16 in die Kammer 45 zu transportieren. TJm zu verhindern, daß mit dem Dampf auch Wasser wieder in das Drallrohr 5 zurückgelangt, wird in die Bohrungen 47 ein Rohrstück 48 eingesetzt.

Gemäß I¹Ig, 2 werden die Rohre 20, die in die Bohrungen 17 eingesetzt werden, bis an das Habenrohr durchgeführt, wobei, die Austritts öffnung 21 im radial inneren Bereich des Drallströmungsraumes auf der der Strömung abgewandten Seite angeordnet ist. Die Rohre verursachen zwar einen Strömungswiderstand, jedoch wird durch diese Anordnung eine größere Druckdifferenz erzielt» da der statische Druck im Drallrohr zur Mitte hin wegen des radialen Druckgleichgewichtes abnimmt. Mit Hilfe der größeren Druckdifferenz wird eine höhere Strömungsgeschwindigkeit im Ringspalt 16 und in der Kammer 15 erzielt, wodurch wiederum der Wasserabscheideeffekt verbessert werden kann. Die bis zum Nabenrohr 6 durchgeführten Rohre 20 können in vorteilhafter Weise auch zur Abstützung des Nabenrohrs 6 verwendet werden, insbesondere dann, wenn das Rückdrallrad 8 am Ausgang des Drallrohres im Interesse einer besseren Vermischung der Strömung nach den Zyklonrohren weggelassen wird.

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Modellversuche haben gezeigt, daß juxt der erfinäaingsgemäßen Einrichtung eine sehr gute Wasserabscheidung erzielt werden kann, ohne daß Strömungs- und ISiiergieverluste in nennenswertem Umfang in Kauf genommen werden müßten. Da in einer Überströmleitung die Drallrohre 3 bündelweise zusammengefaßt sind, hietet es sich an, daß eine gemeinsame Kammer zum Abführen des Wassers vorgesehen wird.

5 Seiten Beschreibung

4 Patentansprüche

1 Blatt Zeichnungen mit 2 Figuren

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Claims

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH Prankfurt/Main, Theodor-Stern-Kai 1

Werner/he Erf.-Nr.; B I 69/9 Ve

Patentansprüche

inrichtung zur Wasserabscheidung in den Überström-

itungen von mit Satt- oder Naßdampf betriebenen Dampfturbinen, insbesondere Kernkraftwerksturbinen, wobei ein Rohrbündel mit mehreren achsparallelen Rohren vorgesehen ist, in denen je ein koaxiales durchgehendes Nabenrohr mit einem Drallschaufelrad am Eingang und einem Rückdrallrad am Ausgang zur Erzeugung einer Drehströmung angeordnet ist, und wobei vor dem Rohrbündel ein aus einem engmaschigen Siebpaket bestehender Agglomerator vorgesehen ist, i :—rr •Pnnnirinn0 3 u. . , durch gekennzeichnet, daß am stromabwärts gelegenen Ende der Rohre (3) zur Abführung des Wassers eine die Rohre ringförmig umgebende Kammer (15) vorgesehen ist, der über einen Ringspalt (16) das Wasser-Dampf-Gemisch zugeführt wird und die über Bohrungen (17) zur Rückführung des Dampfes mit dem Drallströmungsraum verbunden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Rohrbündel eine gemeinsame Kammer zur Abführung des Wassers vorgesehen ist.
3· Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrungen (17) d^{e ein} die Kammer (15) mit dem Drallrohraußenmantel verbindendes Rohrstück (18) eingesetzt ist.

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4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge-; kennzeichnet, daß in die Bohrungen (17) je ein bis an das Nabenr.ohr (6) heranreichendes Rohr (20) eingesetzt ist, das an der der Strömung abgewandten Seite eine Austrittsöffnung (21) aufweist.

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