DE2532200C3 - Abschlämmeinrichtung in einem Dampferzeuger - Google Patents

Description

Dampferzeuger, der mit einer erfindungsgemäßen Abschlammeinrichtung ausgerüstet ist;

Fig.2 zeigt einen Ausschnitt des Dampferzeugers von F i g. 1 mit einer Abschlämmkammer;

F i g. 3 ist ein Schnitt längs der linie 3-3 von F i g. 2;

Fig.4 zeigt eine weitere Ausführangsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Dampferzeuger 10 dargestellt, der eine erfindungsgemäße Einrichtung aufweist Er umfaßt einen in vertikaler Richtung langgestreckten Druckbehälter, der aus einem unteren zylindrischen Mantelteil 12 und einem einen größeren Durchmesser aufweisenden oberen zylindrischen Mantelteil 14 besteht, wobei der letztere einstückig mit dem ersteren durch ein kegelstumpfförmiges Zwischenstück 16 verbunden ist Die Enden des D.-uckbehälters sind geschlossen, und zwar am Boden mittels eines halbkugelförmigen Abschlußteils 18 und oben durch einen haubenförmigen Deckelteil 20, der eine Dampfausströmöffnung 22 aufweist Das Innere des Druckbehälters enthält mehrere Leitwände 24, 26 und 28, wobei die Leitwand 24 koaxial mit Abstand zur Wand des unteren Mantelteils 12 angeordnet ist und ein Rohrbündel 40 umschließt Durch die Leitwand 24 wird ein innerer Steigarm 30 und ein äußerer ringförmiger Fallraum 32 gebildet Das untere Ende des Behälterinneren ist durch eine Rohrplatte 34 verschlossen, die zwischen dem unteren .Ende des Mantelteils 12 und dem unteren Abschlußteil 18 angeordnet ist Die Rohrplatte 34 erstreckt sich quer zur Behälterachse, wobei ihr Rand mit dem Mantelteil 12 und dem Abschlußteil 18 verbunden ist

In der Rohrplatte 34 sind die Enden der das Rohrbündel 40 bildenden U-förmigen Wärmetauscherrohre 38 befestigt Die offenen Rohrenden stehen mit dem Raum innerhalb des halbkugelförmigen unteren Abschlußteiles 18, der durch eine Zwischenwand 48 in eine Heizmittel-Einlaßkammer 44 und eine Heizmittel-Auslaßkammer 46 unterteilt ist in Verbindung. Die Heizmittel-EinlaEkammer 44 weist einen Eintrittsstutzen 50, die Heizmittel-Auslaßkammer 46 einen Austrittsstutzen 52 auf, durch die das Heizmittel zu- bzw. abgeführt wird.

Zu verdampfendes Speisewasser wird durch einen Eintrittsstutzen 54 zugeführt der sich im oberen Mantelteil 14 befindet Eine Ringleitung 56, die mit dem Stutzen 54 verbunden ist, dient zum Verteilen des Speisewassers fiber den Umfang des Fallraumes 32, wobei die Ringleitung 56 abwärts gerichtete Auslaßöffnungen 58 aufweist Der Durchtritt des Speisewassers aus dem Fallraum 32 in den Steigraum 30 erfolgt durch den Ringspalt, der durch den vertikalen Abstand »wischen dem unteren Ende der zylindrischen Leitwand 34 und der oberen Oberfläche der Rohrplatte 34 gebildet wird. Im Steigraum 30 strömt das Speisewasser an den Rohren 38 vorbei und wird dort aufgeheizt, wobei ein Teil des Speisewassers verdampft Das Dampf-Flüssigkeits-Gemisch strömt in eine Sammelkammer 60 für das Dampf-Fiüssigkeits-Gemisch. Aus der Sammelkammer 60 wird das Gemisch zu einer Dampf-Flüssigkeits-Trenneinrichtung geführt die aus einer Vielzahl von Abscheidern 62 besteht, die auf der Leitwand 28 montiert sind und mit der Sammelkammer 60 durch öffnungen 61 in der Leitwand 28 in Verbindung stehen. Die Abscheider 62 können in an sich bekannter Weise nach dem Zentrifugalprinzip arbeitend ausgebildet und derart angeordnet sein, daß sie die abgetrennte Flüssigkeit abwärts auf die Leitwand 28 abgeben, von wo sie in den Fallraum 32 gelangt, um mit dem ankommenden Speisewasser gemischt in den Steigraum einzutreffen. Der abgetrennte Dampf strömt aus den Abscheidern 62 und durch die Dampfausströmöffnung 22 zu einem Verbraucher.

Im oberen Bereich des Fallraumes 32 ist eine ringförmige Leitwand 64 vorgesehen. Dit Leitwand 64

ίο ist konzentrisch mit Abstand zwischen der zylindrischen Leitwand 24 und der Innenfläche des Mantels angeordnet Die Leitwand 64 ist hier benachbart dem kegelstumpfförmigen Zwischenstück 16 angeordnet um mit diesem eine Abschlämmkammer 66 zu bilden. Das untere Ende der Leitwand 64 ist dicht mit der Verbindung des kegelstumpfförmigen Zwischenstücks 16 und dem unteren Mantelteil 12 etwa durch Schweißen verbunden, wodurch ein geschlossener Boden für die Abschlämmkammer 66 gebildet wird. An seinem oberen Ende weist die Leitwand 64 einen Flansch 68 auf, der verhindert daß zu verdampfendes Medium direkt in den oberen Bereich des Fallraumes 32 fließt Die innere Kante des Flansches 68 ist konzentrisch und dicht zur benachbarten Oberfläche der Leitwand 24 angeordnet um durch thermische Einflüsse hervorgerufene relative Bewegungen zwischen der Leitwand 64 und der Leitwand 24 zu ermöglichen.
Benachbart dem Flansch 68 bildet die Leitwand 64 eine öffnung 70 fm· die Abschlämmkammer 66. Diese öffnung befindet sich unterhalb den Auslaßöffnungen 58 der Ringleitungen 56 für das Speisewasser, wobei die Flüssigkeit die der Kammer 66 zugeführt wird, eine Mischung aus frischem eingeführten Speisewasser und durch die Abscheider 62 abgetrennter Flüssigkeit ist

Im Bereich des oberen Endes der Leitwand ist eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 72 vorgesehen, die die Verbindung zwischen der Abschlämmkammer 66 und dem Fallraum 32 bilden. Durch diese Anordnung wird erreicht daß die Flüssigkeit die in die Kammer 66 eintritt zusätzlich zur Reduzierung der Strömgeschwindigkeit einer abrupten Umkehr ihrer Strömungsrichtung unterworfen wird, wie durch die Pfeile 74 angedeutet ist wobei feste Verunreinigungen aus dem Flüssigkeitsstrom infolge der Schwerkraft entfernt werden und sich auf dem Boden der Kammer absetzen. Eine ringförmige Ablaßleitung 76 ist im unteren Bereich der Abschlämmkammer 66 angeordnet Die Leitung 76 ist mit öffnungen 78 längs ihrer Länge versehen und

steht mit dem Äußeren des Druckbehälters durch einen Ablaßstutzen 80 in Verbindung.

Bei der Abschlämmkammer nach F i g. 4 sind in der Leitwand 82 keine Durchtrittsöffnungen vorgesehen. In diesem Fall wird das obere Ende der Leitwand von einem Flansch überdeckt der einen nach unten gerichteten Ring 84 an seinem äußeren Umfang aufweist

Hierdurch wird ein Strömungsweg gebildet aufgrund dessen die Strömung der Flüssigkeit einer abrupten

te Richtungsänderung vor dem Verlassen der Kammer 66 unterworfen wird, wodurch eine Entfernung von mitgeführten festen Verunreinigungen infolge der Schwerkraft zum Abführen durch die Ablaßleitung 76 in ähnlicher Weise wie bei der in Fig. 1 dargestellten

Anordnung bewirkt wird. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Mantel eine schräg zur Rohrplatte verlaufende, von den Patentansprüche: unteren Rohrenden durchsetzte Leitwand anschließt Die Leitwand weist Durchströmöffnungen für das zu

1. Abschlammeinrichtung für zu verdampfendes verdampfende Medium auf, und die Bemessung dieser Medium in einem Dampferzeuger, der einen S öffnungen und die Neigung der Leitwand sollen so Druckbehälter mit einer darin angeordneten Rohr- aufeinander abgestimmt sein, daß die Rohre von platte zur Aufnahme von von einem Heizmittel gleichförmig verteilt aufsteigendem Medium umspült durchströmten und von einem zu verdampfenden werden. An der tiefsten Stelle der Leitwand, etwa mittig Medium umströmten Rohren aufweist, wobei die bezüglich der Rohrplatte, sind parallel zur Rohrplatte Rohre von einem Mantel umgeben sind, der io Abschlämmrohre verlegt, in denen sich Partikeln aus zusammen mit dem Druckbehälter einen Ringraum dem zu verdampfenden Medium sammeln sollen. An bildet, der von dem zu verdampfenden Medium dieser Stelle erfolgt auch eine Strömungsrichtungsändeabwärts durchflossen ist, das innerhalb des Mantels rung, da das Medium aus seiner Fließrichtung parallel längs der Rohre aufwärts geführt ist, und wobei die zur Rohrplatte nach oben umgelenkt wird.
Abschlämmeinrichtung mit einer Abschlämmleitung 15 Der bekannte Dampferzeuger ist so ausgelegt, daß in einem Strömungsbereich des zu verdampfenden die Strömungsgeschwindigkeit im Bereich der Strö-Mediums angeordnet ist, wo eine Richtungsände- mung quer zur Rohrplatte im wesentlichen konstant ist rung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, Es hat sich nun gezeigt, daß das Sammeln der Partikeln daß die Abschlämmeinrichtung entfernt von der im Bereich der Rohrolatte unzweckmäßig ist, weil man Rohrplatte (34) angeordnet ist und eine Kammer 20 nicht davon ausgehen kann, daß tatsächlich alle (66) aufweist, in der die Richtungsänderung erfolgt Partikeln auch wirklich ausgetragen werden, sondern und an deren tiefster Stelle, im Bereich geringster vielmehr auch Ablagerungen im Bereich der Durchstoß-Strömungsgeschwindigkeit, die Abschlämmleitung stellen der Rohre durch die Rohrplatte auftreten. Diese (80) angeordnet ist Ablagerungen sind gefährlich, weil sich dann gerade an

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 25 diesen kritischen Stellen die Korrosionsneigung erhöht zeichnet, daß die Abschlämmeinrichtung in einem Da bei der bekannten Ausbildung nur ein geringer Bereich des Druckbehälters angeordnet ist wo Anteil des zu verdampfenden Mediums überhaupt an dieser einen konischen Zwischenteil (16) zwischen den Eintrittsöffnungen der Abschlämmrohre vorbeieinem unteren zylindrischen Teil (12) geringen und strömt wo Feststoffe ausgetragen werden können, einem oberen zylindrischen Teil (14) größeren 3° jedoch im gesamten Bereich der Rohrplatte die das Durchmessers aufweist Absetzen begünstigende Richtungsänderung erfolgt ist

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- die bekannte Einrichtung verbesserungsbedürftig,
zeichnet, daß die Abschlämmkammer von dem Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abschlämmeinrichkonischen Zwischenteil (16) und einer konzentrisch tung mit den eingangs genannten Merkmalen zu zum Mantel (24) in Verlängerung des unteren 35 schaffen, bei der das Abschlämmen — also das zylindrischen Teils (12) angeordneten Leitwand (64; Entfernen der Feststoffpartikeln aus dem zu verdamp-82) gebildet ist fenden Medium — so erfolgt, daß keine bevorzugte

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- Ablagerung nahe der Rohrplatte mehr ermöglicht ist
zeichnet daß die Leitwand (64) an ihrem oberen Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch Ende gegen den Mantel (24) abgeschlossen ist und in 40 gelöst, daß die Abschlammeinrichtung entfernt von der ihrem oberen Bereich Durchtritte (72) für das zu Rohrplatte angeordnet ist und eine Kammer aufweist, in verdampfende Medium aufweist der die Richtungsänderung erfolgt und an deren tiefster

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- Stelle, im Bereich geringer Strömungsgeschwindigkeit zeichnet daß ein das obere Ende der Leitwand (82) die Abschlämmleitung angeordnet ist Grundsätzlich mit Abstand übergreifender, mit dem Mantel (24) 45 erfolgt mithin hier das Abschlämmen an einer Stelle, wo verbundener Ring (84) vorgesehen ist etwa nicht ausgetragenes partiuläres Material nicht sich

an der Rohrplatte absetzen kann. Das Austragen wird

noch dadurch begünstigt, daß neben der Richtungsänderung der Strömung auch deren Geschwindigkeitsände-50 rung in der Kammer genutzt wird, wobei auch die

Die Erfindung betrifft eine Abschlämmeinrichtung für Schwerkraftkomponente den Austrag begünstigt
zu verdampfendes Medium in einem Dampferzeuger, Da keine Abführleitungen im Inneren des Rohrbün-

der einen Druckbehälter mit einer darin angeordneten dels notwendig sind, sind keine den Zugang ermögli-Rohrplatte zur Aufnahme von von einem Heizmittel chenden Zwischenräume erforderlich, die nur durch die durchströmten und von dem zu verdampfenden Medium 55 Entfernung von Wärmeaustauschrohren erzeugt werumströmten Rohren aufweist, wobei die Rohre von den könnten. Da die Abschlämmkammer und die einem Mantel umgeben sind, der zusammen mit dem zugehörige Ablaßleitung vorzugsweise im Fallraum Druckbehälter einen Ringraum bildet, der von dem zu angeordnet sind, wird auch kein Raum im Bereich der verdampfenden Medium abwärts durchflossen ist Wärmeaustauschfläche durch die Abschlämmeinrichwelches innerhalb des Mantels längs der Rohre aufwärts 60 tung benötigt Hierdurch wird eine effektivere Ausnutgeführt ist, wobei die Abschlämmeinrichtung mit einer zung der Wärmeaustauschflächen des Rohrbündels Abschlämmleitung in einem Strömungsbereich des zu erzielt

verdampfenden Mediums angeordnet ist, wo eine Die Unteransprüche definieren bevorzugte Weiter-

Richtungsändemng stattfindet. Eine solche Einrichtung bildungen des Gegenstandes der Erfindung,
ist aus der DT-AS 22 17 575 bekannt ⁶S Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den

Die bekannte Abschlämmeinrichtung ist bei einem Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungs-Dampferzeuger mit umgekehrt U-förmigen heizmittel- beispiele näher erläutert
durchströmten Rohren vorgesehen, bei dem sich an den Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen