DE1912805B2

DE1912805B2 - Einrichtung zur wasserabscheidung in ueberstroemrohren von dampfturbinen

Info

Publication number: DE1912805B2
Application number: DE19691912805
Authority: DE
Inventors: Peter de Dipl.-Ing. 1000 Berlin Haas
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1969-03-08
Filing date: 1969-03-08
Publication date: 1971-12-02
Also published as: DE1912805A1; FR2037171B1; FR2037171A1; CH509503A

Description

Die Erfindung betrifft cine Einrichtung zur Wasserabscheidung in Überströmrohren von Dampfturbinen, wobei der Satt-oder Naßdampf durch Drall rohre mit Leitvorrichtungen geleitet wird und das in den Drallrohren auf der Drallrohr-Innenwand abgeschiedene Wasser abgeleitet wird.

Eine derartige Einrichtung ist in der britischen Patentschrift 52S 254 beschrieben.

Von dem genannten Abscheideprinzip macht auch die Erfindung Gebrauch. Nun bestehen bei der Abscheidung von Wasser aus einem Naßdampfstrom insofern besondere Schwierigkeiten, als die Wassertropfen in der Dampfströmung in Form sehr feiner Nebeltröpfchen vorliegen.

Darüber hinaus ist festgestellt worden, daß bei Z\klonenabscheidern das gegen die Rohrwand zentrifugierte Wasser nicht in gleichmäßiger Filmdicke, sondern in Form von Straßen oder Strähnen unterschiedlicher Dicke von der Strömung an der Wand entlanggeschleppt wird. Dadurch ergeben sich wiederum Schwierigkeiten bei der Abführung des abgeschiedenen Wassers, da es das Ziel einer solchen Abscheideeinrichtung sein muß, möglichst alles Wasser, aber nur so wenig wie möglich vom Dampf aus der Dampfströmung abzuscheiden.

In der USA.-Patentschrift 2 877 747 ist ein kombinierter Speisewasservorwärmer-Dampf abscheider beschrieben, bei dem zylindrische Tai.gentialabscheider in einem Vorwärmerbehälter konzentrisch zu in dessen Mitte befindlichen, zur Vorwärmung des Speisewassers dienenden Rieseleinbauten angeordnet sind.

Es ist weiter durch die deutsche Patentschrift 51 278 ein rohrförmiger Wasserabscheider bekanntgeworden, bei dem ebenfalls wendeiförmige Leitblechc auf einem stromlinienförmigen Nabenkörper angeordnet sind.

Schließlich beschreibt die USA.-Patentschrift 1 708 653 eine in einem Kesselbehälter angeordnete auf dem beschriebenen Zentrifugalprinzip beruhende Wasserabscheidevorrichtung, bei der sich das abgeschiedene Wasser hinter dem Zentrifugal-Abscheider in einer anschließenden Ringkammer sammelt.

Es liegt die Aufgabe vor, eine Einrichtung zur Wasserabscheidung zu schaffen, bei der auch nebeiförmige Wassertröpfchen sicher abgeschieden werden und das abgeschiedene Wasser auch gut abgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

a) mehrere parallel angeordnete Drallrohrc sind zu einem Rohrbündel zusammengefaßt;

b) jedes Drallrohr hat ein durchgehendes, koaxial angeordnetes Nabenrohr, dessen Durchmesser über die Nabenrohrla'nge unveränderlich ist, wobei die Leitvorrichtung jedes Drallrohres aus einem cintrittsseitig angeordneten Drall-Leitschaufelrad von kurzer axialer Länge besteht;

c) die Ableitung des an der Drallrohr-Innemvand abgeschiedenen Wasser erfolgt über einen Ringspalt in der Drallrohrwand an eine das Drallrohr ringförmig umschließende Ringkammer;

d) der in die Ringkammer abgesaugte Dampf wird über Öffnungen in der Drallrohrwand in das Innere des Drallrohres geleitet.

Dabei richtet sich das Schutzbegehren nur auf die Gesamtheit der Kombinationsmerkmale.

Für die Rückführung des Dampfes aus der Ringkammer ist es vorteilhaft, in die öffnungen je ein die -j Ringkammer mit der Drallrohr-Innenwand verbindendes Rohrstück einzusetzen oder in die Öffnungen je ein bis an das Nabenrohr heranreichendes Rohr einzusetzen, das an der der Strömung abgewandten Seite eine Austrittsöl'fnung aufweist.

ίο Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zu der Leitvorrichtung jedes Drallrohres zusätzlich ein ausirittsseitig angeordnetes Rückdrall-Leitschaufelrad von ebenfalls kurzer axialer Länge gehört.

Der hierdurch erzielte technische Fortschritt besteht darin, daß die Nabenrohre mit großem Durchmesserverhältnis zum Drallrohr ausgelegt sind, wodurch der radiale Abscheideweg, der auf Grund der Anordnung in einem Rohrbündel schon recht klein ist, möglichst klein gehalten wird, daß ein Dampfverlust mit geringem Aufwand vermieden und somit der Abscheidewirkungsgrad insgesamt erheblich verbessert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung daigestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. I ein schemaiisches Schnittbild eines Drallrohres,

Fi g. 2 einen Ausschnitt aus dem Drallrohr,

F i g. 3 einen Querschnitt durch ein Rohrbündel achsparallei angeordnete Drallrohre.

In einem Drallrohr 3 mit einem Nabenrohr 6, einem eintrittsseitigen Drall-Lettschaufelrad 7 und einem austrittsseitigen Rückdrall-Leitschaufelrad 8 wird der Dampfströmung durch Überlagerung eines Dralls eine schraubenlinienförmige Strömung gemäß der Linie 9 aufgezwungen. Am stromabwärts gelegenen Ende des DrallrohreE 3 ist durch Einziehung des Rohrmantels ein Ringspalt 16 vorgesehen, durch den das Wasser zusammen mit einem Teil des Dampfes in die Ringkammer 15 gelangt. In Öffnungen 17 sind nach Fig. I Rohrstücke 18 eingesetzt, die die Ringkammer 15 mit dem 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.

Durch den Druckunterschied zwischen dem Staudruck in der Ringkammer 15 und dem statischen Druck an der Drallrohraußenwand wird eine Dampfströmung durch die Ringkammer 15 aufrechterhalten, die dazu ausreicht, den an der Rohraußenwand befindlichen Wasserfilm durch den Ringspalt 16 in die Ringkammer 15 zu transportieren, lim zu verhindern, daß mit dem Dampf auch Wasser wieder in das Drallrohr 3 zurückgelangt, wird in die Öffnungen 17 ein Rohrstück 18 eingesetzt.

Gemäß F i g. 2 werden Rohre 20, die in die Öffnungen 17 eingesetzt werden, bis an das Nabenrohr 6 durchgeführt, wobei die Austrittsöffnung 21 des Rohrs im radial inneren Bereich des Drallströmungsraumes auf der der Strömung angewandten Seite angeordnet ist. Diese Rohre verursachen zwar einen Strömungswiderstand, jedoch wird durch diese An-Ordnung eine größere Druckdifferenz erzielt. Die Rohre 20 können auch zur Abstützung des Nabenrohrs 6 verwendet werden, insbesondere dann, wenn das Rückdrall-Leitschaufelrad 8 im Interesse einer

Vermischung der Strömung den Drallrohren weggelassen wird.

Durch die Zusammenfassung einer einsprechenden Anzahl von achsparallelen Drallrohren zu einem Rohrbündel, wie es in F i g. 3 der Zeichnung dargestellt ist, kann eine beliebige Dampfmenge, die z. B. der Dcmpfströmung in der Überströmleitung 2 einer niehrgehäusigen Kondensationsdampfturbine mit dem guten Gesamtwirkungsgrad, der der Abscheidung Un einzelnen Drallrohr entspricht, entwässert werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Wasserabscheidung in Überströmrohren von Dampfturbinen, wobei der Satt- oder Naßdampf durch Drallrohre mit Leitvorrichtungen geleitet wird und das in den Drallrohren auf der Drallrohr-Innenwand abgeschiedene Wasser abgeleitet wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) mehrere parallel angeordnete Drallrohre (3) sind zu einem Rohrbündel zusammenfaßt;

b) jedes Drallrohr (3) hat ein durchgehendes, koaxial angeordnetes Nabenrohr (6), dessen Durchmesser über die Nabenrohrlänge unveränderlich ist, wobei die Leitvorrichtung jedes Drallrohrs aus einem eintriltsseitig angeordneten Drall-L.eitscluiufelrad (7) von kurzer axialer Länge besteht;
e) die Ableitung des an der Drallrohr-lniienwand abgeschiedenen Wassers erfolgt i^;ber einen Ringspalt (16) in der Drallrohrwand an eine das Drallrohr ringförmig umschließende Ringkammer (15);

d) der in die Ringkammer (15) abgesaugte Dampf wird über öffnungen (17) in der Drallrohrwand in das Innere des Drallrohrs geleitet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die öffnungen (17) je ein die Ringkammer (15) mit der Drallrohr-Innenwand verbindendes Rohrstück (18) eingesetzt ist.

3. Einrichtung na^'i Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die öffnungen (17) je ein bis an das Nabenrohr (6) heranreichendes Rohr (20) eingesetzt ist, das an der der Strömung abgewandten Seite eine Austrittsöffnung (21) aufweist.

4. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Leitvorrichtung jedes Drallrohrs (3) zusätzlich ein austrittsseitig angeordnetes Rückdrali-Leitschaüfelrad (8) von ebenfalls kurzer axialer Länge gehört.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen