DE2441324A1

DE2441324A1 - Einrichtung zum trennen von dampfund wasserphasen in enthitzern von speisewasservorwaermern

Info

Publication number: DE2441324A1
Application number: DE19742441324
Authority: DE
Inventors: Geb Dreher Helena Dipl Riegger; Alois Sonnenmoser
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1974-07-29
Filing date: 1974-08-29
Publication date: 1976-02-12
Also published as: PL111058B1; SE7508352L; DK139691C; ES439736A1; SE404246B; DK331775A; FR2280861B1; CH573573A5; DE2441324C2; FR2280861A1; DK139691B; DE7429129U; NL175848B; NL7508874A; HU171408B; NL175848C

Description

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BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. Baden (Schweiz)

Einrichtung zum Trennen von Dampf- und Wasserphasen in pnthltzern von Speisewasservorwarreern.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Trennen von Dampf- und Wasserphasen in Enthitzern von Speis ewas s ervorwarmern.

In Dampfkraftwerken wird das Speisewasser, welches unter Ueberdruck steht, durch Anzapfdampf der Turbinen in Vorwärr.ern stufenweise aufgewärmt.

Wird in einen Vorwärmer überhitzter Dampf eingeleitet, so· kann, bei genügender Ueberhitzungswarme des Dampfes diese thermodynamisch in einem sogenannten Enthitzer, bei trockener Rohraussenwand des Vorwärmers, zum Vorwärmen des Speisewas sers ausgenutzt werden. Der überhizzte Dampf wird im Gegenstrom in den Enthitzer geleitet. Das aufzuwärmende Speisewasser fliesst in den Rohren; die eingebauten

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Leitbleche verursachen ein Umströmen der Rohre durch den Dampf von aussen. Der Wärmeübergang erfolgt auf konvektivem Wege. Nach dem Durchqueren des gesamten Enthitzers gelangt der Dampf in den Kondensationsteil des Vorwärmers , wo er niedergeschlagen wird.

Beim Austritt des Dampfes aus dem Enxhitzer entstehen, infolge des Zusammenpralls von Dampf und dem entlang der Kondensationsfläche herunterrieselnden Kondensat, bei grosser örtlicher Dampfgeschwindigkeit Erosionsschäden an den Vorwärmerrohren. Insbesondere sind Rohre von Vorwärmern mit aufsteigender Dampfströmung gefährdet.

Es sind Speisewasservorwärmer bekannt, bei welchen die Ent-

hitzer nach oben offen waren, bzw. nur teilweise geschlossen

waren, wobei der austretende Dampf mit hoher Geschwindigkeit auf die Vorwärmerrohre auftraf.

Bei einer weiteren Ausbildung von Speisewasservorwärmern wurde, um die Dampfaustrittsgeschwindigkeit zu reduzieren, in der Trennwand der Enthitzungszone eine Durchtrittsöffnung für den Dampf in die daneber.iieger.de Kondensat ions zone vorgesehen. Diese Oeffnung war so angeordnet, dass die Geschwindigkeit des restlichen, weiter nach oben strömenden

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Dampfes nicht mehr ausreichte, um das sich im obersten Teil der Enthitzungszone bildende Kondensat nach oben wegzublasen.

Die herunterrinnenden Kondensattropfen gelangten in die Dampfströmung j die durch die Oeffning in die Kondensationszone blies, wobei die Heizrohre stark angegriffen wurden (siehe Mitteilungen der VGB 49, Heft 6, Dezember 1969, Seiten 417 bis 429).

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, bei welcher kein Zusammenprall auf den Vorwärmerrohren zwischen örtlich mit grosser Geschwindigkeix strömendem Dampf und herunterrieselndem Kondensat auftritt, ein Hineinfallen von Kondensat in den Enthitzer, insbesondere bei Normalbetrieb, bei Laständerungen oder Abstellen der Anlage und eine Beeinträchtigung der "thermo dynamisch en Funktion des Erhitzers vermieden wird, sowie eine Erosion der Kondensationsrohre und Rohrabstützungen am Austritt aus dem Enthitzer und aller benachbarten Rohre nicht auftreten kann.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein zentraler, zwischen einem kalten und einem

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warmen Rohrbündel vorgesehener Dampfverteilungskanal so angeordnet ist, dass zwei einander gegenüberliegende Längsöffnungen als Dampfaustrittsöffnungen se ausgebildet sind, dass der austretende Dampf die Kondensationsfläche der Rohrbündel radial von aussen nach innen durchströmt.

Der Vorteil der neuerungsgemässen Vorrichtung ist insbesondere darin zu sehen, dass der den Enthitzer verlassende Dampf den DampfVerteilungskanal ausfüllt und durch die beiden gegenüberliegenden Seitenöffnungen in den Kondensationsraum in Richtung des Aussenir.ar.tels des Vorwärmers austreten kann. Dadurch wird eine eindeutige Trennung der zwei strömenden Phasen erzielt, nämlich des aus dem Enthitzer austretenden Dampfes und des von der Kondensatior.sflache herunterrieselnden Kondensates.

Gemäss einer weiteren Ausbildungsform erstrecken sich die Dampfaustrittsöffnungen vom Enthitzer an über die gesamte Länge der Rohrbündel, und die Rohrbündel sind an den Dampfaustrittsöffnungen mit gelochten Abdeckblechen versehen.

Durch die grosse Fläche der sich über die gesamte Länge der Rohrbündel vom Enthitzer an erstreckenden Dampfaustrittsöffnungen ist die Dampfgeschwindigkeit am Austritt

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aus dem Dampfverteilungskanal sehr gering, da sich der Dampf schon im Dampfverteilungskanal fast über die gesamte Länge des Rohrbündels verteilt. Die Dampfgeschwindigkeit ist beim Auftreffen auf die Kondensarionsfläche sehr klein, da zu jedem Längselement des Kondensationsbündeis nur so viel Dampf strömt, als niedergeschlagen werden kann. Weiterhin ist es nicht möglich, dass Kondensat in den Enthitzer hineinfallen kann.

Durch die Anordnung von gelochten Abdeckblechen über· den Rohrbündeln an den Dampfaustrittsöffnungen wird erreicht, dass der aus dem Dampfverteilungskanal· austretende Dampf eine vorbestimmte Umlenkung erfährt und direkt am Dampfverteilungskanal· nur soviel· Dampf in die Rohrbündel einströmen kann, al·s durch die Lochungen in den Abdeckbl·echen gel·angen kann, während die Hauptdampfmenge zwischen dem Rohrbündel· und dem Aussenmantel entlangströmt und die Rohrbündel umströmt.

Durch das in bekannter Weise zwischen dem Dampfverteilungskanal und den beiden Rohrbündeln angeordnete Enxlüftungsrohr kann die Luft und andere nicht kondensierbare Gase direkt nach der in jedem einzelnen Rohrbündel abgeschlossenen Kondensation des Dampfes abgesaugt werden.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Speisewasservorwärmer ,

Fig. 2 einen'Querschnitt durch denselben Speisewasservorwärmer.

Gemäss der Fig. 1 ist mit 1 ein Aussenmantel eines Speisewasservorwärmers bezeichnet, an dessen unterem Ende einander gegenüberliegend je eine Dampfeinlassöffnung 2 und eine Kondensatauslassöffnung 3 vorgesehen sind. Im unxeren Teil des Speisewasservorwärmers ist ein Enthitzer 4 mit einer diesen nach oben zu einem Kondensationsraum S abschliessenden Abdeckung 6 angeordnet. Im Innern des Enthitzers 4 sind Dampfleitbleche 7 angebracht. Die obere Abdeckung 6 des Enthitzers 4 mündet in einem Dampfver-tailungskanal 6 mit Ab Schluss vänden 17, welcher zentral ^vischsr. einem kalten Rohrbündel S und einem warmen Rohrbündel IJ für Speisewasser se angeordnet ist, dass dessen einander gogenu^&Txzegencs ^angscrrnungen aj.5 „üprausrrirtscnnungen 11 ausgebildet sind. In gelochten Abdeckblechen

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sind die Dampfaustrittsöffnungen 11 und Bedampfungslöcher 13 angebracht. Im zentralen Raum in den Rohrbündeln S₃ 10 ist ein Entlüftungskanal 15 vorgesehen, in welchem ein Enxlüftungsrohr IM- geführt ist. Im Kondensaticnsraum 5 sind Rohrabstützungen 16 so angeordnet, dass das Kondensat über diese nach unten rieseln kann, bis es die Kondensataus lass öffnung 3 erreicht, ohne jedoch in den Enthitser M- gelangen zu können.

In Fig. 2 ist wiederum mit 1 der Aussenmantel des Speise-V7as s er vorwärmer s bezeichnet, mit 9 das kalte Rohrbündel und mit IQ das warme Rohrbündel. Zwischen den beiden Rohrbündeln 9 und 10 ist der Dampfverteilungskanal 8 ir.it den . Abschlusswänden 17 angeordnet, an deren gegenüberliegenden Enden die gelochten Abdeckhleche 12 mit den Dampfaustrittsöffnungen 11 befestigt sind. Innerhalb des kalten Rohrbündels 9 und des warmen Rohrbündels 10 ist ein Entlüftungsrohr IM- angebracht. Die Pfeile geben die Dampfströmungs-richtung wieder, nach der der Dampf aus dem Dampfverteilungskanal 8 durch die Dampfaustrittsöffnungen 11 in den Kondensationsraum 5 austreten kann.

Die Betriebsweise der neuerungsgemässen Vorrichtung ist wie folgt:

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Durch die Dampfeinlassöffnung 2 tritt überhitzter Dampf in den Enthitzer 4 ein, umströmt die im Enthitzer 4 angeordneten Dampfleitbleche 7 und, da der Enthitzer 4 mit der Abdeckung 6 versehen ist, muss der Dampf in den Dampfverteilungskanal 8 eintreten, den er von unten nach oben durchströmt. Aus den einander gegenüberliegenden Dampfaustrittsöffnungen 11 in den Abdeckblechen 12 trifft der Dampf gemäss den Pfeilrichtungen auf die Kondensations-¹ fläche der vom Aussenmantel 1 umschlossenen Rohrbündel 9 und 10 auf und durchströmt diese radial von aussen nach innen, und fliesst ebenfalls durch die Bedampfungslöcher 13 der gleichen Abdeck-Bleche 12.

Das kalte Rohrbündel 9 mündet an der Unterseite des Speisewasservorwärmers in eine (nicht dargestellte) Samir.e!kammer, durch welche das Speisewasser von unren nach oben in das Rohrbündel 9 hineingedrückt wird. Durch Kondensation des Heizdampfes am Rohrbündel 9, erwärmt sich das darin befindliche Wasser und strömt im Rohrbündel 10 nach unten, in welchem dessen weitere Erwärmung zuerst durch Kondensation und anschliessend im Enthitzer 4 durch die Enthitzung des Dampfes erfolgt. Das Rohrbündel 10 mündet ebenfall in die (nicht dargestellte) Samme!kammer.

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Durch das Entlüftungsrohr 14 innerhalb der Rohrbündel 9 und 10 können Luft und nicht kondensierbare· Gase nach der abgeschlossener. Kondensation des Dampfes abgesaugt werden.

Die Rohrabstützungen 16 ermöglichen des Ablaufen des Kondensats von den einzelnen Rohren der Rohrbündel 9 und 10, wobei das Kondensat anschliessend den Speisewasservorwärmer durch die Aus lauföffnung 3 verlässt.

Durch die vorbeschriebene Anordnung werden Schaden an den Rohrbündeln 9, 10 und den Blechen am Enthitzeraustritt durch Auftreten von Erosion verhindert, da die Dampfgeschwindigkeit beim Eintritt in die gesamte Kondensationsfiäche wegen der Dampfverteilung im Dampfverteilungskanal 8 gering ist. Die einzelnen Rohrbündel 9 und 10 kennen nicht direkt vom Dampfstrahl mit hoher Geschwindigkeit getroffen werden und es kann kein Kondensat in den Enthitzer 4 hineinfallen, wodurch weitere Erosionsschaden vermieden werden und die thermodynamische Funktion des Enthitzers 4 nicht beeinträchtigt werden kann.

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Claims

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Patentansprüche

j 1. !Einrichtung zum Trennen von Dampf- und Wasserphasen

in Enthitzarn von Speisewasservorwärmern, dadurch gekennzeichnet, dass ein zentraler, zwischen einem kalten und einem warmen Rohrbündel (9, IG) vorgesehener Danvpfverteilungskanal (8) so angeordnet ist, dass dessen zwei einander gegenüberliegende Längsöffnungen als Dampfaustrittsöffnungen (11) so ausgebildet sind, dass der austretende Dampf die Kondensationsfläche der Rohrbündel (9, 10) radial von aussen nach innen durchströmt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dampfaustrittsöffnungen (11) vom Enthitzer ("M-) an über die gesamte Länge der Rohrbündel (9, 10) erstrecken.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrbündel (9, 10) an den Dampfaustrittsöffnungen (11) mit gelochten Abdeckblechen (12) versehen sind.

COPY

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4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur dampfseitigen Trennung des Enthitzers (4·) von einem Kondensationsraum (5) am Dampfverteiiungskanal (8) Abschlusswände (17) angeordnet sind.

BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.

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INSPECTS©