DE1932322A1

DE1932322A1 - Fluessigkeitsabscheider

Info

Publication number: DE1932322A1
Application number: DE19691932322
Authority: DE
Inventors: Modrak Thomas Michael; Curtis Robert Wade
Original assignee: Babcock and Wilcox Co
Current assignee: Babcock and Wilcox Co
Priority date: 1968-06-27
Filing date: 1969-06-26
Publication date: 1970-08-27
Also published as: SE354338B; US3788282A; FR2014319A1; DE1932322B2; DE1932322C3; GB1277058A

Description

Lfd. Nr. 1546 42 Oberhausen, 24. Juni 1969

Lei/Fr

Anmelderint The Babcoek & WiIcox Company

Hew York, N.Y. 10017, 161 East 42nd Street

Titel» Flüssigkeitsabscheider

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Dampf-Flüssigkeits-Gemisch, insbesondere für die Verwendung bei Dampferzeugern.

Es ist bekannt, zur Trennung eines Dampf-Flüssigkeits-Gemisches einzelne Zentrifugalabscheider zu verwenden. Es ist auch bekannt, innerhalb eines Dampferzeugers Flüssigkeitsabsoheider vorzusehen. Vielfach sind diese innerhalb des Gehäuses von Dampferzeugern liegenden und deshalb relativ klein und nicht sehr leistungsfähig ausgebildeten Flüssigkeitsabscheider aber nicht in der lage,- die gewünschte Trockenheit des Dampfes sicherzustellen, so daß es notwendig ist, außerhalb des Dampferzeugers weitere Flüssigkeitsabscheider vorzusehen.

Der Erfindung liegt die Aufgab© zugrunde, eine Einrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Dampf-Flüssigkeits-Gemisch zu schaffen, die bei einem Minimum an Bauhöhe ein Maximum an Flüssigkeit aus dem Dampf-Flüssigkeits-Gemisch abzuscheiden vermag.

Irfindungsgemäß besteht diese Einrichtung aus zwei unmittelbar miteinander verbundenen, hintereinanderliegenden Zentrifugalabscheiderstufen, bei der die Eintrittsöffnung der ersten Stufe

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und die Austrittsöffnung der zweiten Stufe auf einer geraden Linie liegen.

Bin in dieser Weise ausgebildeter Plüssigkeitsabscheider ist in der Lage, nahezu 100 ^B/o der in einem Dampf-Flüssigkeits-Gemisch enthaltenden Flüssigkeit abzuscheiden· Durch die unmittelbare Verbindung der hintereinanderliegenden Stufen besteht die Möglichkeit,- die erfindungsgemäße Einrichtung so aufzubauen, daß sich die Bauhöhen der einzelnen Stufen zum Teil überschneiden. Dadurch ergibt sich eine besonders kompakte Einheit, so daß auch mehrere dieser Abscheider wenig Raum einnehmen, was für die Unterbringung im Gehäuse von Dampferzeugern wesentlich ist. Der kompakte Aufbau und die Tatsache, daß die Eintrittsöffnung de ^Λ ersten Stufe und die Austrittsöffnung der zweiten Stufe auf einer geraden Linie liegen, ermöglichen ferner, daß die in der ersten Stufe erzeugte, für die Flüssigkeitsabscheidung in Zentrifugalabscheidern notwendige Wirbelbewegung des Dampf-Flüssigkeits-G-emisches ohne wesentliche, durch Reibungsverluste bewirkte Verminderung der Geschwindigkeit in der zweiten Stufe aufrechterhalten wird. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es deshalb nicht erforderlich, auch in d.er zweiten Stufe Mittel vorzusehen, die eine besonders schnelle Wirbelbewegung des Pampf-Flüssigkeits-Gemisches erzeugen.

Die- Wirbelbewegung des Dampf-Flüssigkeits-Gemisches und die Abscheidung der Flüssigkeit wird in der ersten Stufe vorteilhafterweise dadurch bewirkt, daß im vom Dampf-Flüssigkeits-Gemisch durchströmten Kanal bezüglich der Stromrichtung schrägstehende Leitplatten angeordnet und in der Außenwand dieses Kanals Durch-r trittsöffnungen für das nach außen geschleuderte Wasser vorge- I sehen sind. Für die Zurückführung des abgeschiedenen Wassers is/fc vorzugsweise ein Hingkanal vorgesehen, der den vom Dampf-Flüs- \ sigkeits-Gemiseh durchströmten Kanal umgibt. |·

Ss ist vorteilhaft, auch den vom Dampf-Flüssigkeits-Gemisch durchströmten Kanal als Ringkanal auszubilden. Eine besonders

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gute Abscheidung der Flüssigkeit läßt sich dadurch erreichen, daß die Innenwand dieses Hingkanals eine konische Form mit in Stromrichtung sich vergrößerndem Durchmesser aufweist.

Die zweite Stufe des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsabscheiders ist zweckmäßig als zylindrischer Zyklon-Abscheider mit mindestens einer tangentialen Eintrittsöffnung ausgebildet. Das aus dem Ringkanal der ersten Stufe austretende Dampf-Flüssigkeits-Gemisch tritt dann ohne wesentliche Verminderung der Wirbelbewegung in · den Zyklonabscheider ein. Bei vertikaler Anordnung der erfindungsgemäßen Einrichtung und bei von unten einströmendem Dampf-Flüssigkeits-Gemisch ist zweckmäßigerweise unterhalb des Zyklonabscheiders ein in die erste Stufe hineinragender^ Sammelbehälter für die abgeschiedene Flüssigkeit angeordnet. Die Außenwand dieses Sammelbehälters kann gleichzeitig die Innenwand des vom Dampf-FlÜBSigkeits-Gremisch durchströmten Ringkanals in der ersten Stufe bilden, was für den kompakten Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung von Vorteil ist,

Weitere Vorteile und Einzelheiten sollen an Hand der Fig. 1 bis 4 erläutert werden. Es zeigen*

Fig. 1 einen Dampferzeuger, in dem erfindungsgemäße Abscheider eingebaut sind,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Abscheider nach der Erfindung,

Fig. 5 einen Schnitt durch den Abscheider gemäß der Linie 2-2 in Fig. 2 und

Fig. 4 eine besondere Ausführungsform der schrägstehenden Leitplatten.

Fig. 1 zeigt einen vertikal angeordneten Dampferzeuger 1, in den von unten durch die Öffnung 2 ein z. B. von einem nicht darge- . stellten Reaktor aufgeheiztes Medium einströmt. Das Heizmedium fließt'durch aen Raum 3 in die U-förmig gebogenen, im Raum 4 angeordneten itohre i> und..s"tecömt durch die Ringkammer 6 und den

Auslaß 7 wieder in den Reaktor zurück. Durch den Anschluß 8, den Ringkanal 9 und die Öffnungen 10 fließt dem mit den U-förmigen Rohren 5 versehenen Raum 4 Speisewasser zu, welches im Raum 4 verdampft wird. Der Dampf strömt durch die Öffnungen 11 in die Flüssigkeitsabscheider 12, die in dem mit 13 bezeichneten Raum des Dampferzeugers 1 untergebracht sind. Der getrocknete Dampf strömt danach durch die Austrittsöffnung 14 in einen nicht dargestellten Dampfverbraucher (Turbine oder dgl.).

Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen der Flüssigkeit sabscheider 12. Das Dampf-Flussigkeits-Gemisch tritt durch · die öffnung 11 in die erste Zentrifugalabscheiderstufe 15 ein. Zu dieser Stufe 15 gehört der Ringkanal 16, in dem die schräg-, stehenden Leitplatten 17 angeordnet sind. Die Innenwand 18 des Ringkanals 16 hat eine konische Form und bildet gleichzeitig einen Sammelbehälter 19 für das aus der zweiten Zentrifugalab- scheiderstufe 20. abgeschiedene Wasser. In der Außenwand 21 des Ringkanals 16 sind die Öffnungen 22 vorgesehen, durch die das in der ersten Abscheiderstufe 15 ausgeschiedene Wasser durchtritt. Die Rückführung des Wassers erfolgt in dem weiteren Ringkanal 23, der gebildet wird von der Außenwand 21 des Ringkanals und dem beide Abscheiderstufen 15 und 20 umgebenden Mantel 24. Der Sammelbehälter 19 ist über die im Querschnitt langgestreckten Verbindungsrohre 25 mit dem äußeren Ringkanal 23 verbunden. Das aus beiden Stufen 15 und 20 abgeschiedene Wasser kann somit durch die öffnung 26 in den Raum 13 (Fig* 1) des Dampferzeugers austreten. ·

Das in der ersten Stufe 15 zum Teil schon getrocknete Dampf-Flüssigkeits-Gemisch tritt durch den sich an den Ringkanal 16 der ersten Stufe anschließenden Ringkanal 27 in die zweite Stufe 20 ein. Diese wird gebildet aus einem zylindrischen Zyklonabscheider 28, dessen Durchmesser kleiner ist als der Mantel 24. "Entsprechend geformte Führungsbleche 29 (Fig. 3) leiten das Dampf-Flüssigkeits-Gemisch durch die beiden gegenüberliegenden Eintrittsöffnungen 30 in den Zyklonabscheider. Die nach außen

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geschleuderte Flüssigkeit fließt nach unten in den Sammelbehäl- ' ter 19 ab. Der getrocknete Dampf tritt durch die Öffnungen 31 ■ und 32 aus und wird dem Dampfverbraucher zugeführt.

Die Austrittsöffnungen 31 und 32 sind mit nach innen gerichteten Rohrabschnitten 33 und 34 versehen, wodurch vermieden wird, daß ■der ausströmende Dampf das an den Wänden des Zyklonabscheiders nach unten fließende Wasser mitreißt. Zwischen dem Zyklonabscheider und dem Sammelbehälter 19 sind noch schrägstehende Schaufeln 35 vorgesehen, die das abgeschiedene Wasser wirbelnd in den Sam-" melbehälter 19 leiten·

In Figo 4 ist das untere Ende des Sammelbehälters nochmals dargestellt, das über die Rohre 25 mit dem Ringkanal 23 in Verbindung steht. Die im Querschnitt langgestreckten Rohre 25 sind schräg gestellt und erzeugen die Wirbelbewegung des durch den Ringkanal 16 strömenden Dampf-Flüssigkeits-Gemisches. Die in Fi-g. 2 dargestellten Leitplatten 17 können bei dieser Ausführung entfallen.

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Claims

lfd. Nr. 1546 . -O - 42 Oberhausen, 24. Juni 1969

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PATENTANSPRÜCHE

f 1.) Einrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Dampf-Flüssigkeits-Gemisch, insbesondere für die Verwendung bei Dampferzeugern, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei unmittelbar miteinander verbundenen, hintereinanderliegenden Zentrifugalabscheiderstufen (15) und (20) besteht und daß die Bintrittsöffnung (11) dei ersten und die Austrittsöffnung (32) der zweiten Stufe auf einer geraden Linie liegen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ze i ohne t , daß der erste Zentrifugalabscheider (15) im vom Dampf-Flüssigkeits-Gemisch durchströmten Kanal (16) bezüglich der Stromriehtung schrägetehende Leitplatten (17) zur Erzeugung einer Wirbelbewegung aufweist und in der Außenwand (21) dieses Kanals (16) DurchtrittBöffnungen (22) für das nach außen geschleuderte Wasser vorgesehen sind»
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der vom Dampf-Flüssigkeits-Gemisch durchströmte Kanal (16) von einem Hingkanal (23) für die Rückführung des abgeschiedenen Wassers umgeben ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e η η zeichnet , daß auch der vom Dampf -Flüssigkeit s-G-emisck; durchströmte Kanal (16) als Ringkanal ausgebildet ist·
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η ζ e i c h-» net, daß die Innenwand des Ringkänals (16) für das Dampf-Flüssigkeits-Gemisch eine konische Form mit in Stromriehtung sich vergrößerndem Durchmesser aufweist.

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6, Einrichtung nach einem· der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Stufe (20) als zylindrischer Zyklonabscheider (28) mit mindestens einer tangentialen Eintrittsöffnung (30) ausgebildet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6» dadurch gekennzeichnet, daß bei vertikaler Anordnung der beiden Stufen (15) und (20) und von unten einströmendem Dampf-Flüssigkeits-Gemisch unterhalb der zweiten Stufe ein in die erste Stufe {15) hineinragender Sammelbehälter (19) für die abgeschiedene Flüssigkeit aus der zweiten Stufe (20) angeordnet ist.
8· Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5 und Anspruch 7, dadurch gekennzei chnet , daß die Außenwand (18) des Sammelbehälters (19·) gleichzeitig, die Innenwand des Ringkanals (16) für das Dampf-Flüssigkelts-Gemisch in der ersten Stufe (15) bildet.
9. Einrichtung nach Anspruch 3 und Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzei chnet ,daß der Sammelbehälter (19) mit dem außenliegenden Ringkanal (23) für die Abführung des abgeschiedenen Wassers aus der ersten Stufe (15) über Rohre (25)» die durch den vom Dampf-Flüssigkeits-Gemisch durchströmten Ringkanal (16) hindurchgehen» verbunden ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichn e t , daß die Rohre (25) im Querschnitt,langgestreckt ausgebildet sind und gleichzeitig als Leitplatten der Erzeugung der Wirbelbewegung des Dampf-Flüssigkeits-Gemisches dienen.
11. Einrichtung nach·einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ze i c h η e t , daß die beiden Stufen (15) und (20) von einem gemeinsamen Mantel ( 24) umgeben sind.

Dr. Karstedt PATENTANWALT

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