DE1980739U - Einrichtung zur schwerkraft- und fliehkrafttrennung von zweistoffgemischen. - Google Patents

Description

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Einrichtung zur Schwerkraft- und i'liehkrafttrennung von Zweistoff gemischen

Die Neuerung betrifft eine Einrichtung zur Trennung von Zweistoffgemischen, die insbesondere eine gasförmige und eine flüssige Phase aufweisen.

Eine derartige Einrichtung hat besondere Bedeutung in Dampferzeugern

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zur Trennung von Dampf-Wasser-Gemischen. Beim Anfahren oder beim Schwachlastbetrieb derartiger Dampferzeuger treten im allgemeinen hinter den Verdampferheizflächen größere Mengen Wasser auf, die bisher in. den verschiedenartigsten Wasser-Dampf-Trenngefäßen hinter diesen Heizflächen abgeschieden wurden. Da derartige Ab-GCheideflaschen sehr teuer und aufwendig sind, liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde, die Trennung des Dampf-Wasser-Gemisches bereits im Sammler hinter den. Verdampferheizflachen vorzunehmen.

Es sind bereits Trennsammler bekanntgeworden, bei denen die Sammler jedoch meist senkrecht angeordnet und mit entsprechenden Leitoder Prallblechen zur Fliehkrafttrennung versehen sind. Dabei ist es jedoch erforderlich, daß die Sammler erheblich größer gebaut werden, so daß sich, dadurch keine wesentliche Einsparung gegenüber den gesondert angeordneten Abscheideflaschen mehr ergibt.

Demgegenüber sollen jedoch die herkömmlichen Sammler mit entsprechenden Einbauten versehen werden. Die Neuerung besteht darin, daß koaxial oder parallel zur Achse des Sammlers rotationsoymmetrische Trennkammern mit tangentialer Zuführung des Dampf-Wasser-Gemiach.es, mit von Tauchrohren zur Dampfabfuhr durchbrochenen Stirnflächen sowie mit mindestens einer Öffnung im an die Stirnflächen angrenzenden Bereich des Trennkammermantels zur Wasserabfuhr angeordnet sind und daß der ringförmige Raum zwischen den Trennkammern und der Sammlerinnenwandung durch radiale Trennwände

- 2 - Mt/Hol

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in-jeweils eine wasserführende Kammer Im unteren Bereich des Sammlers, eine dampfführende Kammer im oberen Bereich und eine Kammer für die Gemischführung zwischen der dampf- und wasserführenden Kammer unterteilt ist.

Durch die Unterteilung des Zwischenraumes zwischen Trennkammern und Sammler wird vermieden, daß sich die einzelnen Komponenten des Gemisches wieder vereinigen. Zur Ableitung des aus den Tauchrohren der Trennkammern abströmenden Dampfes sind zwischen den einzelnen Trennkammern koaxial zu oiasen ßohrstücke eingebaut, die eine Öffnung in den dampfführenden Kammern aufweisen.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispieles nach der Neuerung näher dargestellt. Dabei zeigt Fig. 1 zwei Längsschnitte nach den Schnittlinien IA und IB der i'ig. 2, während in den Fig. 2, 3 und 4 Querschnitte durch den Sammler entsprechend den Schnittlinien H-II, II1-II1 und IV-IV dargestellt sind.

lach Fig. 1 und 2 sind koaxial zur Achse des Sammlers 1 rotationssymmetrische Trennkammern 2 eingebaut. Diese Trennkammern weisen eine tangentiale Zuführung 3 für das Dampf-Wasser-Gemisch auf und sind von Stirnflächen 4 begrenzt, die von in die Trennkammer 2 hineinragenden Tauchrohren 5 durchbrochen sind. In der .Nähe der Stirnflächen 4 im Mantel der Trennkammer 2 sind - wie insbesondere

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aus dem Längsschnitt IB und der Schnittzeichnung nach Fig. 3 ersichtlich ist - Auslaßschlitze 6 zum Ablauf des abgeschiedenen Wassers vorgesehen. Der ringförmige Zwischenraum zwischen den Trennkammern 2 und der Sammlerinnenwandung 1 ist durch radiale Trennwände 7, 8 und 9 in drei Kammern unterteilt, von denen die untere Kammer 10 zur Abführung des Wassers, die obere'Kammer zur Abführung des Lampfes und die seitliche Kammer 12 zur Zuführung des Dampf-Wasser-Gemisches vorgesehen sind. Diese einzelnen Kammern erstrecken, sich über die gesamte Länge des Sammlers 1, so daß z.B. von der wasserführenden Kammer 10 nur eine geringe Anzahl von Wasserabführungsleitungen 16 auszugehen brauchen.

Wenn das Dampf-Wasser-Gemisch über die Zuführungsleitung 15 und die Gemischkammer 12 und tangential durch den Spalt 3 in die Trennkammer 2 eintritt» so wird, bei entsprechender Eintrittageschwindigkeit dieses Gemisch zunächst an der Wandung der Trennkammer in mehreren Umläufen entlang geschleudert und strömt nach außen in Richtung auf die beiden Stirnflächen 4. Während dieses Umlaufs des Gemisches trennt sich der Dampf von dem Wasser, α ο daß der Dampf durch die 'Rauchrohre 5 abströmt, während das Wasser über die Spalten 6 in die wasserführende Kammer 10 ausgeschleudert wird .

i\^Tach der Schnittzeichnung in Pig. 4 sind zur sicheren Abführung des aus den Tauchrohren 5 ausströmenden Dampfes in die dampffünrende

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Kammer 11 zwischen den einzelnen Trennkammern 2 Rohrstücke 13 mit einem oberen Längsspalt 14 angeordnet. Der sich in der Kammer 11 sammelnde Dampf strömt dann über die Rohrleitungen 17 in die nachgesehalteten Kesselheizflachen.

.La geringe Durchsatzmengen und geringe Strömungsgeschwindigkeiten in der.'Trennkammer nur einen geringen Drall ausüben, so daß die Fliehkraftwirkung nur sehr gering ist, wirkt die beschriebene Tiennkammer gleichzeitig als Schwerkraftabscheider, da dann das Wasser lediglich aus dem unteren Bereich der Trennkammer 2 durch die Schlitze 6 abläuft.

Der wesentliche Vorteil einer derartigen Trennung von Dampf-Wasser-Gemischen liegt darin, daß die axiale Strömungskomponente des spezifisch leichteren Mediums zu den des schwereren Mediums gleichgerichtet ist. .Dadurch werden Verwirbelungen wie in herkömmlichen Zyklonen und ein Mitreißen des schwereren Mediums durch das leichtere sicher vermieden. Darüber hinaus verhindert der Spalt 6, der das Tauchrohr 5 teilweise umgibt, Staubildungen des abgetrennten Wassers und gewährleistet somit einen besseren Abscheidegrad.

Mit dem Einbau der beschriebenen Abscheider in die herkömmlichen -Sammler können somit die bisher üblichen Wasser-Dampf -Trenngefäße hinter dem Verdampfer eingespart werden. Dabei ist es nicht einmal erforderlich, die Sammler im Volumen zu vergrößern, sondern es ist

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völlig ausreichend, wenn die bisher üblichen Sammler mit der beschriebenen Trenneinrichtung versehen werden.

Selbstverständlich dienen derartige Trennsammler nicht nur zur Trennung von Dampf-Wasser-Gemischen hinter dem Verdampfer, sondern sie können auch an jeder beliebigen anderen Stelle, an der eine Trennung von Dampf und Wasser erforderlich ist, eingebaut werden. Das gilt insbesondere für Dampferzeuger von Kernkraftwerken, bei denen der Dampf im allgemeinen eine hohe Nässe aufweist. Außerdem können derartige Abscheider auch generell zur Trennung von Zweistoffgemischen verwendet werden.

3 Schutzansprtiche

4 Figuren

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Claims (1)

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   Schutζansprüche

   . Einrichtung zur Schwerkraft- und Pliehkrafttrennung von Zweistoffgemischen, insbesondere von Dampf-Vi/asser-Gemischen in Sammlern von Durchlaufdampferzeugern, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial oder parallel zur Achse des Sammlers rotationssymmetrische Trendkammer η (2) mit tangentialer· Zuführung (3) des Dampf-Wasser-Gemisches, mit von Tauchrohren (5) zur Dampfabfuhr durchbrochenen Jtirnflachen (4) sowie mit mindestens einer öffnung im an die Stirnflächen (4) angrenzenden Bereich, des Trennkammermantels zur Wasserabfuhr angeordnet sind und daß der ringförmige kaum zwischen den Trennkammern (2) und der Sammlerinnenwandurig (1) durch radiale Trennwände (7» 8, 9) in jeweils eine wasserführende Kammer (10) im unteren Bereich des Sammlers, eine dampfführende Kammer (11 ) im oberen Bereich und eine kammer für die Gemischführung (12) zwischen der dampf- und wasserführenden Kammer (10, 11) unterteilt - ist.

   ■2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Richtung zwischen den einzelnen Trennkammern (2) koaxial zu diesen Kohrstücke (13) eingebaut sind, die mindestens eine Öffnung (14) in "der dampfführenden Kammer (11) aufweisen.

   7 - Ms/HeI

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   3» Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kammern (10, 11, 12) mit entsprechenden Zu- bzw. Abführungsleitungen (·15₉ 16, 17) für das Gemisch oder die einzelnen Gemischkomponenten versehen sind .

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