DE2454423C3

DE2454423C3 - Vorrichtung zur thermischen Entgasung

Info

Publication number: DE2454423C3
Application number: DE19742454423
Authority: DE
Inventors: Rolf Ing.(Grad.) 2800 Bremen Bruening; Klaus-Dieter Ing.(Grad.) 2820 Bremen Heims
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1974-11-16
Filing date: 1974-11-16
Publication date: 1980-02-21
Also published as: JPS6059482B2; DE2454423B2; DE2454423A1; JPS5172803A

Description

50

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur thermischen Entgasung von Turbinenkondensat (bzw. Hauptkondensat) und Zusatzwasser, weiterhin Wasser genannt, in einem liegenden oder stehenden Speisewasserbehälter, dem über ein eingesetztes Sprühsystem das zu entgasende Wasser zugeführt und in den über eine Dampfzuleitung und ein Dampftverteilsystem innerhalb des Speisewasserbehälters die erforderliche Wärme eingebracht wird, mit einem im oberen inneren Bereich des Speisewasserbehälters angeordneten Versprühungsbegrenzungsschirm, einem Entlüftungsstutzen und einer von oben senkrecht durch den Mantel des Speisewasserbehälters hineinragenden Wasserzuführung mit Bohrungen.

Es ist meist üblich, Entgaser als stehende und liegende Apparate auszubilden, die separat auf Speisewasserbehältern angeordnet sind und mit diesen durch Rohrleitungen dampf- und wasserseitig ausgeglichen sind.

Es sind aber auch Konstruktionen bekannt, bei denen das Wasser im Speisewasserbehälter selbst auf die Dampfsättigungstemperatur aufgewärmt und entgast wird. In der Regel erfolgt die Versprühung oder Verteilung des zu entgasenden Wassers in einem separaten Raum, der durch vertikale und horizontale Wände abgeteilt ist, mittels einer Versprüheinrichtung, bei der der Versprühungsquerschnitt abhängig von der Belastung freigegeben wird. Diese lastabhängige Freigabe der Versprühungsquerschnitte erfordert bewegliche Teile in der Versprüheinrichtung. Um eine Störanfälligkeit dieser Teile durch Verschmutzung zu vermeiden, sind engmaschige Siebe vorgesehen. Anordnungsgründe machen es erforderlich, diese Siebe als separate Bauteile in den Zuleitungen anzuordnen.

Bei der eingangs angegebenen Anordnung ist der Ausführung gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 23 12 475 sind zwar bewegliche Teile zur lastabhängigen Steuerung nicht vorgesehen, sondern das Wasser tritt unmittelbar aus Bohrungen in der Wasserzuführung aus. Diese Einrichtung kann daher nur in einem Betriebsbereich arbeiten, der nur geringe Unterschreitungen der Nennlast zuläßt Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Entgasungssysiem zu schaffen, das unter Vermeidung beweglicher Teile eine große Betriebssicherheit aufweist und auch in nennenswert unter der Nennlast liegenden Betriebsbereichen zuverlässig arbeitet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einen im oberen inneren Bereich des Speisewasserbehälters fest angeordneten sich nach unten öffnenden Versprühungsbegrenzungsschirm, dessen oberer Raum mit durch den Behältermantel geführten Entlüftungsstutzen versehen ist, mittig ein Wasserführungsrohr durch den Mantel des Speisewasserbehälters senkrecht hineinragt, um dessen unlere öffnung ein als Wassertasse ausgebildeter Kopf greift, der seitlich mit radialen Bohrungen versehen ist, die in ihrer Höhenlage auf dem Umfang so angeordnet sind, daß die Sprühparabein in jeder Belastung der Vorrichtung den Versprühungsbegrenzungsschirm erreichen und dem Wasserzuführungsrohr eine Siebeinrichtung unmittelbar aufgesetzt ist, die die Zuführung für das zu entgasende Wasser trägt. Hierbei eröffnet die genannte Wassertasse den angestrebten größeren Betriebsbereich und zwar mit einer sehr einfachen Anordnung. Der Anpassung an diesen erweiterten Betriebsbereich dient die besondere Ausgestaltung des Versprühungsbegrenzungsschirmes als Ablenkfläche für die Sprühparabeln über deren gesamten Auftreffbereich bei allen Lasteinstellungen. Der sich so ergebende nur von unten offene Raum unter der Schirmfläche ist in besonders zweckmäßiger Weise als Sammelraum für die soeben aus dem Wasser abgeschiedenen Gase genutzt, indem seine Wandung bis an die obere Behälterwand fortgesetzt ist und dort die Entlüftungssutzen angeschlossen sind.

Die Siebeinrichtung wird vorteilhaft so ausgebildet, daß sie ein mit einem oberen Deckel und einer seitlichen Zuführung für das zu entgasende Wasser versehenes zylindrisches Mantelrohr aufweist, dessen Unterflansch mit dem Oberflansch des Anschlußstutzens des Speisewasiserbehälters verbunden ist. Dieses Mantelrohr nimmt ein rohrförmiges Sieb auf, das sich nach unten öffnet. Der zwischen Mantelrohr und Sieb entstehende Ringraum ist unten geschlossen und hat im unteren

Bereich einen aus dem Mantelrohr heraustretenden Schmutzablaßstutzen.

Der erfindungsgeniäße Gegenstand wird in der Zeichnung in einem Beispiel dargestellt Es zeigt

F i g. 1 ein Teilstück eines Speisewasserbehälters mit einer aufgesetzten Entgasungsvorrichtung,

F i g. 2 ein Schaubild.

Das aufzuwärmende und zu entgasende Wasser tritt durch einen seitlichen Stutzen 1 in eine Siebeinrichtung 2. Die Siebeinrichtung 2 besteht aus einem senkrecht stehenden zylindrischen Mantel 3, der auf einem Speisewasserbehälter 4 aufgeflanscht ist Ein rohrförmiges Sieb 5 ist an dem Deckel 7 befestigt und in den Mantel 3 eingesetzt

Die aus dem Wasser sich auf dem Sieb absetzenden Verunreinigungen sinken in den unteren Bereich eines Ringriumes 8, der nach unten durch den Ring 6 verschlossen ist Von Zeit zu Zeit kann ruch bei laufendem Betrieb der Schmutz mit allen Verunreinigungen über einen Spülanschluß 9 abgeführt werden.

Das mechanisch gesäuberte Wasser tritt in ein unterhalb des Siebes 5 angeordnetes Wasserführungsrohr 10 ein. Das Wasserführungsrohr 10 ist zwischen die Flanschverbindung des Mantels 3 und Anschlußflansch 18 des Speisewasserbehälters 4 eingespannt

Ein als Wassertasse ausgebildeter Kopf 11 umhüllt den unteren Bereich des Wasserführungsrohres 10. Im Ringraum, gebildet durch den Kopf 11 und das Führungsrohr 10, stellt sich ein Mindestwasserspiegel ein, der ein Rückströmen des Dampfes bei Schwachlast Jn und damit verbundene Kondensationsschläge verhindert Der Kopf 11 besitzt eine Anzahl Bohrlochreihen 12. Die Höhenlage der Bohrlochreihen 12 in dem Kopf 11 ist so gewählt, daß die Sprühstrahlen des durch die Bohrlochreihen 12 hindurchtretenden Wassers immer auch bei wechselnder Belastung des Entgasers auf die Innenwandung des sich nach unten öffnenden Versprühungsbegrenzungsschirmes 13 auftreffen.

Der Versprühungsbegrenzungsschirm 13 setzt sich nach oben in einen zylindrischen Abschnitt 14 fort, der mit seinem oberen Rand mit dem Speisewasserbehälter 4 fest verbunden ist In dem Bereich, der von dem zylindrischen Abschnitt 14 umschlossen wird, sind durch den Speisewasserbehälter 4 ein oder mehrere Entlüftungsstutzen 15 nach außen geführt, durch die nicht kondensierbaren Gase abgeführt werden.

Der erforderliche Heizdampf wird über die Dampfzuleitung 16 und ein Dampftverteilsystem 17 in bekannter Weise in das im Speisewasserbehälter 4 befindliche Wasser eingebracht

Der von der Wasseroberfläche aufsteigende Dampf muß zweimal einen Wasserschleier passieren. Zunächst tritt der Dampf durch den Wasserschleier, der sich nach dem Aufprall des Wassers auf die Innenfläche des Begrenzungsschirmes 13 und anschließendem Heruntertropfen bildet Danach durchströmt er die Sprühparabeln, die durch den Wasseraustritt aus den Bohrungen 12 gebildet werden. Bei beiden erwärmt sich das Wasser auf Sättigungstemperatur (Mischkondensation), wodurch der Entgasungseffekt erzielt wird. Die nicht kondensierbaren Gase sammeln sich in dem Abschnitt 14, hier ist gleichzeitig die kälteste Zone im Entgasungssystem, und werden über die Entlüftungsstutzen 15 abgeführt

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bringt zunächst den Vorteil, daß ein starres Sprühsystem zur Anwendung kommt und die vor allen Dingen beim Anfahrbetrieb der Gesamtanlage erforderliche Siebeinrichtung direkt mit dem Sprühsystem zu einer Einheit zusammengefaßt ist

Günstig ist weiterhin die Ausbaumöglichkeit des Siebes zwecks Reinigung, ohne daß die Zuführungsleitungen gelöst zu werden brauchen. Ein weiterer Vorteil liegt in dem energiemäßig günstigen Druckverlustverlauf im Teillastgebiet Bei den bekannten Konstruktionen mit lastabhängig veränderlichen Sprühquerschnitten richtet sich der Verlauf der Druckverlustkurve in Abhängigkeit vom Durchsatz nach der Charakteristik des Dämpfungsgliedes (z. B. Feder, Steuerluft usw.).

Der Verlauf des Druckverlustes entspricht der Linie I im Schaubild F i g. 2.

Die der Erfindung zugrunde liegende Konstruktion mit konstantem Versprühungsquerschnitt weist im Teillastgebiet günstigere Druckverlustwerte auf. Der Druckverlustverlauf entspricht der Linie II im Schaubild.

Außerdem ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Konstruktion die Möglichkeit, das aus dem Behälter herausragende Bauteil der Vorrichtung in Ganzschweißkonstruktion bzw. die Gehäuseflansche an Stelle von Flachdichtungen mit Schweißlippendichtungen in bekannter Weise auszuführen. Dieser Vorteil gibt die Möglichkeit, die Vorrichtung in Kreisläufen einzusetzen, bei denen Leckdampf oder Leckwassermengen nicht in die Umgebung z. B. bei Kernkraftwerken, gelangen dürfen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur thermischen Entgasung von Turbinenkondensat (bzw. Hauptkondensat) und Zusatzwasser in einem liegenden oder stehenden Speisewasserbehälter, dem über ein aufgesetztes Sprühsystem das zu entgasende Wasser zugeführt und in den über eine Dampfzuleitung und ein Dampfverteilsystem innerhalb des Speisewasserbehälters die erforderliche Wärme eingebracht wird, mit einem im oberen inneren Bereich des Speisewasserbehälters angeordneten Versprühungsbegrenzungsschirm, einem Entlüftungsstutzen und einer von oben senkrecht durch den Mantel des Speisewasserbehälters hineinragenden Wasserzuführung mit radialen Bohrungen, dadurch gekennzeichnet, daß in einen im oberen inneren Bereich des Speisewasserbehälters (4) fest angeordneten sich nach unten öffnenden Versprühungsbegrenzungsschirm (13), dessen oberer Raum mit durch den Behältermantel geführten Entlüftungsstutzen (15) versehen ist, mittig ein Wasserführungsrohr (10) durch den Mantel des Speisewasserbehälters (4) senkrecht hineinragt, um dessen untere öffnung ein als Wassertasse ausgebildeter Kopf (11) greift, der seitlich mit radialen Bohrungen (12) versehen ist, die in ihrer Höhenlage auf dem Umfang so angeordnet sind, daß die Sprühparabeln bei jeder Belastung der Vorrichtung den Versprühungsbegrenzungsschirm (13) erreichen und dem Wasserzuführungsrohr (10) eine Siebeinrichtung (2) unmittelbar aufgesetzt ist, die die Zuführung (1) für das zu entgasende Wasser trägt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebeinrichtung (2) so ausgebildet ist, daß ein mit einem oberen Deckel (7) und einer seitlichen Zuführung (1) für das zu entgasende Wasser versehenes zylindrisches Mantelrohr (3) mit einem Unterflansch mit dem Oberflansch des Anschlußstutzens des Speisewasserbehälters ver- AO bunden ist und ein rohrförmiges Sieb (5) aufnimmt, das sich nach unten öffnet und der zwischen Mantelrohr (3) und Sieb (5) entstehende Ringraum (8) unten geschlossen ist und im unteren Bereich des Ringraumes (8) ein aus dem Mantelrohr (3) heraustretender Schmutzablaßstutzen (9) vorgesehen ist.