DE2441324C2

DE2441324C2 - Speisewasservorwärmer mit einem Enthitzer

Info

Publication number: DE2441324C2
Application number: DE19742441324
Authority: DE
Inventors: Helena Dipl.-Ing. Zürich Riegger geb. Dreher; Alois Oberrohrdorf Sonnenmoser
Original assignee: Bbc AG Brown Boveri & Cie 5401 Baden Aargau; BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1974-07-29
Filing date: 1974-08-29
Publication date: 1983-01-13
Also published as: DE2441324A1; FR2280861A1; DK139691C; DK331775A; ES439736A1; HU171408B; NL7508874A; PL111058B1; CH573573A5; NL175848C; DE7429129U; SE404246B; NL175848B; DK139691B; FR2280861B1; SE7508352L

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Speisewasservorwärmer mit einem Enthitzer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Ein Speisewasservorwärmer mit einem Enthitzer dieser Gattung ist aus »The Institution of Mechanical Engineers«. Proceedings 1967-68. Vol. 182, Part 1, Nr. 36. Seiten 751 und 752 bekannt.

In Dampfkraftwerken wird das Speisewasser, welches unter Überdruck steht, durct. Anzapfdampf der Turbinen in Vorwärmern stbienweise aufgewärmt.

Wird in einen Vorwärmer Derhitzter Dampf eingeleitet, so kann bei genügender Überhitzungswärme des Dampfes diese thermodynamisch in einem sogenannten Enthitzer zum Vorwärmen des Speisewassers ausgenutzt werden Der überhitzte Dampf wird im Gegenstrom in den Enthitzer geleitet. Das aufzuwärmende Speisewasser fließt in den Rohren; die eingebauten 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 Enthitzer 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.

Bei einer bekannten Ausbildung von Speisewasservorwärmern gemäß der DE-AS 15 51435 wurde innerhalb des Speisewasservorwärmers ein Luftkühler zum Entfernen von im Dampf enthaltener Luft so angeordnet, daß dieser als runder konzentrischer Kanal mit Kühlrohren ausgebildet ist. Der von der Luft mitgerissene Dampf kondensiert an den Kühlrohren und das Kondensat wird nach unten abgeleitet. Der Dampfeintritt erfolgt in radialer Richtung von außen nach innen.

Ferner ist eine weitere Anordnung in Speisewasservorwärmern bekannt geworden, bei welcher der Abdampf axial durch einen Dampfstrahlsaugsr in das Rohrbündel eingeleitet wird (DE-PS 4 17 057). Bei dieser Ausbildungsform wird der Dampf über entsprechende Lenkbleche in umgekehrter Axialrichtung durch die Kondensationsfläche geleitet

Bei einer weiteren bekannten Ausführung eines Speisewasservorwärmers (DE-PS 1 20 592) sind die Rohre wendelartig angeordnet, wobei der Dampf axial im Zentrum zwischen den Rohrwendeln eintritt, diese umströmt und ebenfalls in axialer Richtung ausströmt.

In der eingangs zitierten Veröffentlichung ■ Institution of Mechanical Engineers ...« ist ein -Speisewasservorwärmer mit einem Enthitzer beschrieben, wobei ein U-förmiges Rohrbündel so angeordnet ist, caß zwischen diesem Rohrbündel und der Vorwärmer-Außenwand ein Ringraum gebildet wird. Zwischen dem warmen und υ dem kalten Teil des Rohrbündels ist ein Dampfverteiiungsschacht angeordnet, der sich vom Enthitzer ausgehend über die gesamte axiale Länge des Rohrbündels in Dampfströmungsrichtung erstreckt Der Enthitzer ist zum Kondensationsraum und zum Ringraum hin durch eine Abdeckung abgeschirmt und weist Dampfleitbleche auf. Der Dampfverteilungsschacht ist durch Wände mit Dampfaustnttsöffnungen gegen das Rohrbündel abgetrennt

Bei dieser Ausbildung strömt der Dampf aus den Dampfaustrittsöffnungen direkt in radialer Richtung durch die Rohrbündel, wodurch ein Zusammenprall des mit großer Geschwindigkeit strömenden Dampfes mit dem herunterrieselnden Kondensat auftritt, wodurch eine Erosion der Kondensationsrohre und Rohrabstüt-

to zungen am Enthitzeraustritt auftreten kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Speisewasservorwärmer mit einem Enthitzer einen Zusammenprall von Dampf hoher Geschwindigkeit mit Kondensat zu verhindern.

y-> Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Patentanspruches gelöst.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist insbesondere darin zu sehen, daß der aus dem Enthitzer austretende Dampf aus dem Dampfverteilungsschacht durch die Dampfaustrittsöffnungen in den Wänden unmittelbar in den Ringraum zwischen dem Rohrbündel und dem Außenmantel des Vorwärmers austreten kann. Dadurch wird zum einen eine weitgehende Trennung von Dampf und Kondensat erzielt. Zum anderen wird im Ringraum die Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes herabgesetzt, so daß kein heftiger Zusammenprall zwischen Dampfund Kondensat erfolgt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des so Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. I einen Längsschnitt durch einen Speisewasser vorwärmer.

F i g. 2 einen Querschnitt durch denselben Speisewas-Si servorwärmer.

In den Fig. 1 und 2. in denen gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern versehen sind, ist mit 1 ein Außenmantel eines Speisewasservorwärmers bezeichnet, an dessen unterem Ende einander gegenüberliegend je eine Dampfeinlaßöffnung 2 und eine Kondensätäüsläßöffnung 3 vorgesehen sind. Im unteren Teil des Speisewasservorwärmers ist ein Enthitzer 4 mit einer diesen nach oben zu einem Ringraum 5 abschließenden Abdeckung 6 angeordnet. Im Inneren des Enthitzers 4 ^h"> sind Dampfleitbleche 7 angebracht. Das obere Ende des Enthitzers 4 mündet in einen Dampfverteilungsschacht 8 mit AbschluDwänden 17, welcher zentral /wischen einem U-förmigen Rohrbündel mit einem kalten

Rohrbündelteil 9 und einem warmen Rohrbündelteil 10 für Speisewasser so angeordnet ist, daß dessen einander gegenüberliegende Längsöffnungen als Dampfaustrittsöffnungen 11 ausgebildet sind. In gelochten Abdeckblechen 12 sind Dampfaustrittsöffnungen 11 und Bedamp- * fungslöcher 13 angebracht. Im zentralen Raum in Jen Rohrbündeln 9, 10 ist je ein Entlüftungskanal 15 vorgesehen, in welchem ein Entlüftungsrohr 14 geführt ist Im Ringraurr 5 sind Rohrabstützungen 15 so angeordnet, daß das Kondensat über diese nach unten rieseln Kann, bis es die Kondensatauslaßöffnung 3 erreicht, ohne jedoch in den Enthitzer 4 gelangen zu können.

Die Pfeile in F i g. 2 geben die Dampfströmungsrichtung wieder, in der der Dampf aus dem Dampfverteilungsschacht 8 durch die Dampfaustrittsöffnungen 11 in den Ringraum 5 austritt.

Die Betriebsweise des Speisewasservorwärmers mit Enthitzer wird nachfolgend erläutert.

Durch die Dampfeinlaßöffnung 2 tritt überhitzter Dampf in den Enthitzer 4 ein, umströmt die im Enthitzer 4 angeordneten Dampfleitbleche 7 und gelangi vom Enthitzer 4 direkt in den Dampfverteilungsschanht 8, den er von unten nach oben durchströmt. Aus den einander gegenüberliegenden Dampfaustrittsöffnungen 11 in den Abdeckblechen 12 tritt der Dampf unmittelbar in den Ringraum 5 ein, verliert dort an Geschwindigkeit und trifft gemäß den Pfeilrichtungen mit vergleichsweise geringer Geschwindigkeit auf die Kondensationsfläche der Rohrbündel 9,10 auf, durchströmt diese radial m von außen nach innen, und strömt ebenfalls durch die Bedampfungslöcher 13 der Abdeckbleche IZ

Das kalte Rohrbündelteil 9 mündet an der Unterseite des Speisewasservorwärmers in eine (nicht dargestellte) SarTimelkammer, durch welche das Speisewasser von unten nach oben in das Rohrbündel hineingedrückt wird. Durch Kondensation des Heizdampfes am kalten kuürbunddteil 9 erwärmt sich das darin befindliche Wasser und strömt im warmen Rohrbündelteil 10 nach unten, an welchem dessen weitere Erwärmung zuerst durch Kondensation und anschließend im Enthitzer 4 durch die Enthitzung des Dampfes erfolgt. Das Rohrbündel 10 mündet ebenfalls in eine (nicht dargestellte) Sammelkammer.

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

Die Rohrabstützungen 16 ermöglichen das Ablaufen des Kondensats von den einzelnen Rohren der Rohrbündel 9 und 10, wobei das Kondensat anschließend den Speisewasservorwärmer durch die Auslaßöffnung 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 Kondensationsfläche gering ist. Die einzelnen Rohrbündel 9 und 10 können nicht direkt vom Dampfstrahl mit hoher Geschwindigkeit getroffen werden, und es kann kein Kondensat in den Enthitzer 4 hineinfallen, wodurch weitere Erosionsschäden vermieden werden und die thermodynamische Funktion des Enthitzers 4 nicht beeinträchtigt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Speisewasservorwärmer mit einem Enthitzer (4), einem U-förmigen Rohrbündel (9, 10) und einem zwischen diesem und der Vorwärmer-Außenwand gebildeten Ringraum (5), sowie mit einem zwischen dem kalten (9) und dem warmen Teil (10) des Rohrbündels angeordneten Dampfverteilungsschacht (8), der sich vom Enthitzer ausgehend über die gesamte axiale Länge des Rohrbündels (9,10) in Dampfströmungsrichtung erstreckt, wobei der Enthitzer (4) zum Kondensationsraum und zum Ringraum (5) hin durch eine Abdeckung (6) abgeschirmt und mit Dampfleitblechen (7) ausgestattet ist, und wobei der Dampfverteilungsschacht (8) durch Wände (17) mit Dampfaustrittsöffnungen (11) gegen das Rohrbündel (9, 10) abgetrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfaustrittsöffnungen (11) unmittelbar in den Ringraum (5) münden