DE2051180C3

DE2051180C3 - Einrichtung zum Erhohen der Ab scheideleistung von Fliehkraft Dampfent wasserern

Info

Publication number: DE2051180C3
Application number: DE2051180A
Authority: DE
Inventors: Alfred 8550 Forchheim Hoffmann; Heinrich Dipl.-Ing. Klein; Rudolf Dipl.-Phys. Pieper
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-10-19
Filing date: 1970-10-19
Publication date: 1973-10-31
Also published as: FR2111499A5; DE2051180B2; CH534546A; US3755996A; BE774077A; DE2051180A1; AT314559B; GB1362218A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erhöhen der Abscheideleistung von Fliehkraft-Dampfetitwässerern mit einer zylindrischen Wirbelkammer mit einem tangentialen Dampf-Wasser-Gemisch-Einlaß, einem axialen Dampfauslaß im oberen Bereich und einem Wasserauslaß im unteren Bereich der Wirbelkammer sowie mit einer,koaxial zur Wirbelkammer im unteren Bereich derselben angeordneten Platte zur Stabilisierung der sich in der Wirbelkammer ausbildenden Trombe.

Eine derartige Einrichtung ist aus der deutschen Patentanmeldung F 4070 111/50 e bekanm. Bei einem derartigen Abscheider soll die im unteren Teil angeordneie Platte verhindern, daß der Fuß der sich ausbildenden Dampftrombe im Zentrum der Wirbelkammer sich nach unten bis in den Wasserauslaß ausdehnt, so daß bereits aus dem Wasser ausgeschiedener Dampf wieder von dem ablaufenden Wasser nach unten mitgerissen wird, wodurch eine erhebliche Wirkungsgradverschlechterung eintritt.

Mit einer derartigen Platte ist zwar ;ine gewisse Festlegung des Trombenfußes in der Höhe der Wirbelkammer möglich; es kann damit jedoch nicht verhindert werden, daß der Trombenfuß über einen mehr oder weniger großen Bereich des Querschnittes der Wirbelkammer unkontrolliert hin und her wandert und somit beispielsweise von der Platte seitlich herunterläuft, so daß trotz der Anordnung der Platte noch ein Durchschlagen der Dampftrombe nach unten möglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Erhöhen der Abscheideleistung von Fliehkraft-Dampfentwässerern zu schaffen, mit der diese Trombe einwandfrei festgehalten und ihre Lage stabilisiert werden kann, so daß ein Durchschlagen von Dampf nach unten sicher ausgeschlossen ist.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Einrichtung besteht die Erfindung darin, daß die Platte als trichterförmiger unterer Abschluß der Wirbelkammer ausgebildet ist, derart, daß sie einen größeren Durchmesser als die Wirbelkammer aufweist und am äußeren Rand mit einem als Überlauf wirkenden Aufsatz unter Bildung eines Ringspaltes zum Durchtritt des abgeschiedenen Wassers versehen ist. Durch diese Ausbildung der Platte als trichterförmiger unterer Abschluß der Wirbelkammer wird erreicht, daß einmal die Trombe stabilisiert wird und daß zum anderen im unteren Bereich der Wirbelkammer stets Wasser enthalten ist, wodurch ein Durchschlagen der Dampftrombe in den Außenbereich sicher verhindert wird.

Ferner kann dieser trichterförmige untere Abschluß zur Energierückgewinnung verwendet werden, indem der Abschluß mit radialen, senkrecht angeordneten Leitblechen versehen ist. Dabei können diese Leitbleche entweder auf der Oberseite des unteren Abschlusses angeordnet sein und eine von der Mitte zum Rand hin zunehmende Höhe aufweisen oder aber es können diese Leitbleche lediglich im Ringspalt zwischen der Wirbelkammer und dem Aufsatz angeordnet sein. Zur Erhöhung der Energierückgewinnung ist es zweckmäßig, wenn diese Leitbleche eine gekrümmte Form aufweisen und somit der dem zuströmenden Wasser innewohnende Drall zurückgewonnen werden kann.

Zur weiteren Erhöhung der Abscheideleistung ist es möglich, daß oberhalb des unteren Abschlusses zusätzlich eine tellerförmige Platte mit einem ringförmigen Aufsatz angeordnet ist. Darüber hinaus kann auf der Oberseite der tellerförmigen Platte ein angenähert zylindrischer Stabilisierungskörper, wie etwa eine Peltonnadel oder ein kurzes Rohr, angeordnet sein.

An Hand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 einen Tangentialzyklon mit einem trichterförmigen unteren Abschluß,

Fig. la und 1 b den Einbau der Leitbleche zur Energierückgewinnung,

Fig. 2 einen Tangentialzyklon mit einer Kombi- Es ist aber auch möglich, lediglich im Ringspalt 12

nation aus trichterförmigem Abschluß und tellerför- Leitbleche 14 anzuordnen, die eine derartige Ener-

miger Platte zur Stabilisierung desTrombenfußes und gierückgewinnung gewährleisten, wie das in Fi g. 1 b

F i g. 2 a die Anordnung eines zusätzlichen Stabili- gezeigt ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn

sierungskörpers. 5 diese Leitbleche 13 oder 14 eine gekrümmte Form

Nach-Fig. 1 besteht der Fliehkraft-Dampfentwäs- aufweisen, um somit dem Drall des Wassers besser

serer aus einer zylindrischen Wirbelkammer mit entgegenwirken zu können.

einem tangentialen Einlaß 2 für das Dampf-Wasser- Nach dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungs-Gemisch sowie einem axialen Auslaß 3 für den vom beispiel ist oberhalb des trichterförmigen unteren Ab-Wasser gereinigten Dampf auf der Oberseite der Wir- io Schlusses 10 noch eine tellerförmige Platte 8 mit belkammer 1 und einem Auslaß 4 auf der Unterseite einem ringförmigen Aufsatz 9 angeordnet, die beider Wirbelkammer zur Abführung des abgeschiede- spielsweise über eine Stütze 15 mit dem unteren Abnen Wassers. Schluß 10 verbunden sein kann. Durch eine derartige

Von dem tangential einströmenden Dampf- Kombination wird einmal die Lage der Trombe in

Wasser-Gemisch wird die schwerere Komponente, _l5 der Wirbelkammer genau festgestellt, wobei auch bei

nämlich das Wasser, durch die Wirkung der Flieh- Überspringen des ringförmigen Aufsatzes 9 durch den

kraft an die Innenwandung der Wirbelkammer 1 ge- Trombenfuß eine sichere Stabilisierung durch den un-

schleudert und läuft von dort nach unten über den teren Abschluß 10 gewährleistet ist. Darüber hinaus

Auslaß 4 in das Wassersammelbecken bzw. in den kann auch hier durch Einbau entsprechender Leit-

Dampferzeuger zurück. Durch die Wirkung der Flieh- 20 bleche — wie in F i g. 1 a und 1 b gezeigt ist — eine

kraft bildet sich zwischen dem Wasser 5 im wand- Energierückgewinnung aus dem ausströmenden Was-

nahen Bereich der Wirbelkammer 1 und dem leich- ser erreicht werden.

teren Dampf 6 im axialen Bereich der Wirbelkammer In Fig. 2a ist schließlich noch eine weitere Mögeine Grenzschicht 7 aus, die als Trombe etwa kegel- lichkeit für die Stabilisierung der Trombe gezeigt, förmigen oder parabolischen Querschnitt aufweist. 25 Dabei ist in der Mitte der tellerförmigen Platte 8 ein

Um zu verhindern, daß der Trombenfuß unkon- Stabilisierungskörper 16, beispielsweise in Form einer

trollierbar über den Querschnitt der Wirbelkammer Peltonnadel, angeordnet. Es ist aber auch möglich.,

hin und her wandert und eventuell nach unten durch diesen zusätzlichen Stabilisierungskörper in Form

die Kraft des ausströmenden Wassers verlängert wird, eines kurzen Rohres oder eines Zylinders auszu-

so daß Dampf mit nach unten abströmt, ist erfin- 30 bilden.

dungsgemäß ein trichterförmiger unterer Abschluß 10 Durch die beschriebenen Maßnahmen ist es auf

der Wirbelkammer vorgesehen und so ausgebildet, einfache Weise möglich, den Abscheidegrad her

daß er einen größeren Durchmesser als die Wirbel- kömmlicher Flichkraft-Dampfentwässerer erheblich

kammer 1 aufweist und mit einem als Überlauf wir- zu erhöhen. Dabei wird einmal verhindert, daß Dampf

'kenden Aufsatz 11 am äußeren Rand versehen ibt. 35 nach unten mit dem'abgeschiedenen Wasser abgezo-

Durch den frei bleibenden Ringspalt 12 zwischen dem gen wird, wodurch sich die Dampfausbeute erhöht

Aufsatz 11 und der Wandung der Wirbelkammer 1 und zum anderen kann durch die Lagestabilisierung

kann das abgeschiedene Wasser nach unten abströ- der Trombe der Abscheidegrad erhöht werden, so

men. Mit einer derartigen Anordnung kann die daß die Rtstnasse des Dampfes vermindert wird. Das

Trombe innerhalb der Wirbelkammer sicher stabili- 40 isl besonders wichtig bei der Sattdampferzeugung in

siert werden, da der Trombenfuß stets auf dem tief- Kernkraftanlagen, da so die normalerweise nachzu-

sten Punkt der Wirbelkammer in dem trichterförmi- schaltenden Feinabscheider eingespart werden kön-

gen Abschluß 10 aufruht. nen. Die Stabilisierungsmaßnahmen sind nicht auf

Mit rlem trichterförmigen Abschluß 10 ist ferner eine Anwendung bei Fiiehkraft-Dampfentwässerern eine Energierückgewinnung möglich, um dem abströ- 45 in Form von Gegenstromzyklonen mit einem tangenmenden Wasser noch innewohnenden Drall zurück- tialen Einlaß beschränkt, sie können auch bei Abzugewinnen. Dazu sind, wie aus F i g. 1 a zu ersehen scheidern mit einer äquivalenten Gemischzuführung, ist, auf der Oberseite des trichterförmigen Abschlus- wie beispielsweise einem konzentrisch zum Tauchses 10 radiale Leitbleche 13 angeordnet, die eine von rohr verlaufenden Leitschaufelkranz, angewendet der Mitte nach außen zunehmende Höhe aufweisen. werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Erhöhen der Abscheideleistung von Fliehkraft-Dampfentwässerern mit einer zylindrischen Wirbelkammer mit einem tangentialen Dampf-Wasser-Gemisch-Einlaß, einem axialen Dampfauslaß im oberen Bereich und einem Wasserauslaß im unteren Bereich der Wirbelkammer sowie mit einer koaxial zur Wirbelkammer im unteren Bereich derselben angeordneten Platte zur Stabilisierung der sich in der Wirbelkammer ausbildenden Trombe, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte als trichterförmiger unterer Abschluß (10) der Wirbelkammer (1) ausgebildet ist, derart, daß sie einen größeren Durchmesser als die Wirbelkammer (1) aufweist und am äußeren Rand mit einem als überlauf wirkenden Aufsatz (11) unter Bildung eines Ringspaltes (12) zum Durchtritt des abgeschiedenen Wassers versehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Abschluß (10) mit radialen, senkrecht angeordneten Leitschaufeln (13,14) versehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lcitblcchc (13) auf der Oberseite des unteren Abschlusses (10) angeordnet sind und eine von der Mitte bis zum Rand hin zunehmende Höhe aufweisen.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche (14) im Ringspalt (12) zwischen der Wirbelkammer (1)^v und dem Aufsatz (11) angeordnet sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche (13,14) eine gekrümmte Form aufweisen.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des unteren Abschlusses (10) zusätzlich eine tellerförmige Platte (8) mit einem ringförmigen Aufsatz (9) angeordnet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite der tellerförmigen Platte (8) ein angenähert zylindrischer Stabilisierungskörper (16) angeordnet ist.