DE2941825A1

DE2941825A1 - Senkrecht stehender dampfabscheider- ueberhitzer

Info

Publication number: DE2941825A1
Application number: DE19792941825
Authority: DE
Inventors: Roger Bessouat; Jacques Marjollet
Original assignee: Stein Industrie SA
Current assignee: Stein Industrie SA
Priority date: 1978-10-18
Filing date: 1979-10-16
Publication date: 1980-04-30
Also published as: EP0010261B1; CA1118651A; US4273077A; ES485103A2; FR2439358A2; EP0010261A1; FR2439358B2; EP0010261B2

Description

Fo 11426

Senkrecht stehender Dampfabscheider-Überhitzer

Die Erfindung betrifft einen senkrecht stehenden Dampfabscheider-Überhitzer, der im Innern eines gemeinsamen Kessels eine untere Dampfabncheiderzone und eine obere Überhitzungszone mit einer axialen Zone für den Einlaß von trockenem Dampf aufweist, wobei um diesen mittigen Bereich herum Uberhitzerrohrbündel angeordnet und an einem dünnen und flexiblen Mantel befestigt sind, der selbst am oberen Teil des gemeinsamen Kessels befestigt ist; und mit einer Umfangszone zum Auffangen des

überhitzten Dampfes, nach Patent (Patentanmeldung

P 28 44 077).

Beim Dampfabscheider-Überhitzer gemäß der Hauptanmeldung können Expansion und Kontraktion der Uberhitzerrohrbündel ohne besondere Vorkehrungen, wie beispielsweise Dehnungsrohrbcgen, absorbiert werden; auch ist der eventuelle Ausbau der Überhitzermoduln zu Reparaturzwecken erleichtert. Jedoch ist wegen der in mehreren parallelen Reihen V-fcrmig übereinander angeordneten Dampfabscheiderelementen der Zugang zu den Innenwänden des unteren Teils des Dampfabscheider-Überhitzern nicht leicht und erfordert darüberhinaus eine bestimmte Einrichtung der Zuführungsstutzen des zu behandelnden Naßdampfs, da dieser in Bezug auf die reihenweise übereinander angeordneten Dampfabscheider symmetrisch eintreffen muß.

Durch die vorliegende Erfindung soll nun ein rolcher Dampfabscheider-Überhitzer so weitergebildet werden,

030018/0804

daß möglichst sämtliche Innenwände der unteren Dampfabscheiderzone sehr gut zugänglich sind und daß die Zuführungsleitungen des zu behandelnden Dampfes von beliebiger Orientierung sein können. Und bei dem gleichzeitig die 'Vasserabführungsorgane sehr wenig Platz bean-r Sprüchen.

Erreicht wird dies überraschend dadurch, da!3 der Dampfabscheider-Überhitzer im unteren Bereich eine mit Naßdampfeinlaßöffnungen in Verbindung stehende Naßdampfeinlaßkammer sowie in zwei koaxial angeordneten Pyramidenstumpf ausbildungen zusammengefaßte Dampfabscheiderelemente aufweist; daß die äußere Pyramide ihre große Basis unterhalb ihrer kleinen Basis besitzt, während die innere Pyramide ihre große Basis oberhalb ihrer kleinen Basis hat; und daß die ringförmige Kammer über einen ringförmigen Durchlaß mit dem innerhalb der äußeren Pyramide, jedoch außerhalb der inneren Pyramide liegenden Raum in Verbindung steht.

Vorzugsweise ist der ringförmige Durchlaß zwischen der ringförmigen Einlaßkammer und dem zwischen der inneren und äußeren Pyramide liegenden Raum um etwa 18O gekrümmt und dieser Krümmer innen durch winkelversetzte Bleche, zwischen denen Räume freigelassen sind, begrenzt, die eine Vorabscheidung eines Teils des im Naßdampf enthaltenen "Vassers infolge Zentrifugalwirkung gestatten. Entlang der Schrägkanten der Pyramidenstümpfe können zweckmäßig Abflußorgane v.für das an den Abscheidern niedergeschlagene Wasser angeordnet sein.

Vorzugsweise wird ein Teil des Ringdurchlasses durch die Innenwand des Bodens des gemeinsamen Kessels gebildet.

- 6 030018/0804

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Diese zeigen in

Pig. 1 einen Axialschnitt längs der Linie I-I der Fig. 2;

Fig. 2 einen Horizontalschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Axialschnitt durch einen Dampfabscheider-Überhitzer gemäß einer anderen Ausführungsform.

Nach Fig. 1 reicht die Ringleitung für den Einlaß des Naßdampfes zu den Überhitzern bis in die Nähe des Kesselbodens herab, wobei ein Teil dieses Bodens eine Wandung des ringförmigen Durchlasses bildet, während nach Fig. 3 der ringförmige Durchlaß für den Einlaß des Naßdampfes oberhalb des Kesselbodens liegt.

■Vie in der Hauptanmeldung beschrieben, umfaßt der Dampfabscheider-Überhitzer innerhalb eines zylindrischen Kessels 1, der mittels eines üblichen ringförmigen Trägers in dem Ausschnitt einer Tragfläche 2 ruht, eine untere Zone 3» nämlich den Abscheiderbereich, und eine obere Zone 4, nämlich den Überhitzer. Im unteren Teil sind Rohrstutzen 4A zur Zuführung von Naßdampf vorgesehen, die in eine Ringkammer 5 münden; diese steht mit einem ringförmigen Durchlaß 6 in Verbindung, der um etwa 18O° gekrümmt ist und den Zugang zu den Dampfabscheidern schafft. Ein Teil der Innenwandung dieses Durchlasses wird von der Wandung 6a des Kesselbodens gebildet. Dadurch kann die Gesamthöhe des Dampfabscheiderteils 3 verringert werden; jedoch muß

030018/0804

gleichzeitig die Wandung 6A sowie die restliche 'Vandung des Durchlasses mit rostfreiem Stahl verkleidet sein, um ein Auftreten von Erosion-Korrosion durch den mit hoher Geschwindigkeit strömenden Naßdampf zu vermeiden. Der andere Teil der Außenwandung des Durchlasses besteht aus zur senkrechten Achse winkelversetzten Blechen, die etagenartig durch Zwischenräume 7A voneinander getrennt sind und für eine Vorabscheidung der '.Vassertropfen unter der sich beim Richtungswechsel des Dampfstroms ergebenden Zentrifugalwirkung sorgen. Das an den Blechen 7 abgeschiedene und durch die Zwischenräume 7A ablaufende Wasser sammelt sich am Boden 8 zusammen mit dem von den Abscheidern zurückgehaltenen Wasser - wie weiter unten erläutert - und wird über den Axialstutzen 9 abgeführt.

Die Dampfabscheider sind in zwei.pyramidenstumpfförmigen Ausbildungen achteckiger Grundfläche gruppiert, wobei die äußere Pyramide 10 mit der großen Basis unten, die innere Pyramide 11 mit der großen Basis oben angeordnet ist und praktisch mit der kleinen Basis der äußeren Pyramide in Verbindung steht. Zwischen diesen beiden Pyramiden ergibt sich dadurch ein ringförmiger Zwischenraum 12, dessen Breite nach oben hin abnimmt und durch den der Naßdampf zu den Dampfabscheidern gelangt. Diese entsprechen den in der Hauptanmeldung beschriebenen Dampfabscheidern.

Die Abscheiderpyramiden sind an ihren Außenkanten mit Ablauforganen für das abgeschiedene Wasser versehen, wie beispielsweise 13A für die äußere Pyramide und 13B für die innere Pyramide. Bleche 29» die zunächst senkrecht verlaufen und dann gegen die Achse des Kessels 1 geneigt sind, sammeln das Wasser und führen es bis zum Boden des Kessels oberhalb des AblaufStutzens 9.

030018/0804

Der aus den Dampfabseheid era austretende getrocknete Dampf sammelt sich einerseits in einem axialen Bereich 14A und andererseits in einer Umfangnzone 14B. Der Dampf gelangt dann in den oberen Üb-erhitzerteil 4.

Dieser Überhitzerteil entspricht dem in der Hauptanmeldung beschriebenen Überhitzerteil und wird deswegen hier nicht noch einmel erläutert. Er umfaßt einen axialen Bereich 15, um den herum vier Überhitzermoduln wie beispielsweise 16, 17 angeordnet sind. Diese sind an der Innenfläche eines flexiblen Rohres 30 befestigt, das seinerseits mit seinem oberen Rand an den oberen Kesselboden 31 angeschweißt ist.

Die Überhitzermoduln (Uberhitzerrohrbündel) werden mit Hochdruckdampf über den Stutzen 20, den torischen Sammler

21 sowie die mit den Endkammern 23 verbundenen Verbinder

22 beaufschlagt. Der zum größeren Teil in den Rohrbündeln (zum Beispiel 16, 17) kondensierte Dampf, der in die Endkammern 24 gelangt, wird im Sammler 25 aufgenommen und dann über die Leitung 26 in den Kondenswasserbehälter 27 geleitet,

Fig. 2 zeigt genauer die Anordnung der Auffangorgane für das abgeschiedene Wasser wie beispielsweise 13A, 13B an den Kanten der äußeren und inneren Pyramide der' übereinander angeordneten Dampfabscheider und somit im toten V/inkel zwischen den rechtwinkligen Dampfabscheidern, von denen lediglich zwei- hier dargestellt werden. Durch diese Anordnung braucht das angebotene Nutzvolumen nur geringfügig unter Gewährleistung eines zufriedenstellenden Ablaufs des abgeschiedenen 'Vassers verkleinert zu werden. Die Zeichnung zeigt einen Abscheider 32 des äußeren Pyramidenstumpfs und einen Abscheider 33 des

— 9 —

030018/0804

inneren Pyramidenstumpfs. Außerdem erkennt man, da3 das Abscheidersystem bezüglich der senkrechten Kesselachse symmetrisch ist. Hierdurch ergibt sich als Nachteil eine geringe Asymmetrie im Dampfdurchsatz durch die Abscheider; jedoch lassen sich so die Einlaßstutzen für den Naßdampf wie beispielsweise 4A an einer beliebigen Stelle auf dem Kesselumfang anordnen, so daß die Länge der Speiserohre verringert werden kann; gleichzeitig wird eine bezogen auf die senkrechte Achse symmetrische Zirkulation des getrockneten Dampfes erreicht und eine ausgezeichnete Zugänglichkeit zu allen 'Vandungen zu Zwecken der Inspektion und gegebenenfalls Reparatur sowohl auf dem Umfang der äußeren Pyramide als auf dem der inneren Pyramide sichergestellt.

Fig. 3 zeigt einen Dampfabscheider-Überhitzer ähnlich dem in Fig. 1 und 2, bei dem jedoch der Durchlaß 6 für den Naßdampf von den Eintrittsstutzen zu den Abscheidern vom Kesselboden weiter entfernt liegt. Es ist hierbei nicht notwendig, einen Innenüberzug aus rostfreiem Stahl auf dem Kesselboden in Kontakt mit dem eintretenden Naßdampf vorzusehen. Der Durchlaß 6 gibt dem Naßdampf immer eine Umlenkung um 18O°, was eine Vortrennung der 'Vassertröpfchen auf den den Durchlaß 7 begrenzten Blechen ermöglicht; das Wasser wird hierbei wieder über die Zwischenräume 7A zwischen diesen Blechen abgeführt.

Im Rahmen der Erfindung können selbstverständlich auch für die Übereinanderanordnung der Abscheider Pyramidenstümpfe gewählt werden, deren Seitenzahl kleiner oder größer als acht sein kann. Auch ist eire Teilabzapfung des getrockneten Dampfes vor seinem Einführen in die Überhitzerzone vorgesehen.

030Ü18/080A

-40-

L e e r s e i t e

Claims

DIPL.ING. DIETRICH I.

PATENTANWALT

D -80OO MÜNCHEN 40

BIRNAVBR STRASSE β

TELEFON SOOO 14 29 A 1 825

DIPU IXO. DlITBffH LlWItD ■ BI(IClCIR ITB. β ■ SOOO liOlICIII.'« 40

Fo 11426

STEIN INDUSTRIE S.A.

19-21, avenue Moräne Saulnier, B.P. 7R14O VELIZY-VILLACOUBLAY, Frankreich

Senkrecht stehender Dampfabscheider-Überhitzer

(Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 2R 44 077.9)

Patentansprüche:

Senkrecht stehender Dampfabscheider-Überhitzer, r im Innern eines gemeinsamen Kessels eine untere Dampfabscheiderzone und eine obere Überhitzungszone mit einer axialen Zone für den EinlaS trockenen Dampfes aufweist, wobei um diesen mittigen Bereich herum Überhitzerrohrbündel angeordnet und an einem dünnen und flexiblen Mantel befestigt sind,der selbst am oberen Teil des

030018/0804

-2- 2SA1S25

gemeinsamen Kesselmantels befestigt ist; und mit einer Umfangszone zum Auffangen des überhitzten Dampfes, nach

Patent (Patentanmeldung P 28 44 077), dadurch

gekennzeichnet , daß er im unteren Bereich eine mit Naßdampfeinlaßöffnungen (4A) in Verbindung stehende ringförmige Naßdampfeinlaßkammer (5) aufweist; sowie in zwei koaxial angeordneten Pyramiden stumpf ausbildungen zusammengefaßte Dampfabscheiderelemente aufweist; daß die äußere Pyramide (10) ihre große Basis unterhalb ihrer kleinen Basis besitzt, wahrend die innere Pyramide (11) ihre große Basis oberhalb ihrer kleinen Basis hat und daß die ringförmige Kammer (5) über einen ringförmigen Durchlaß (6) mit*der ;iußeren Pyramide (10), jedoch außerhalb der inneren Pyramide (11) liegenden Raum (12) in Verbindung steht.
2. Dampfabscheider-Überhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der ringförmige Durchlaß (6) z-vischen der ringförmigen Einlaßkammer und dem zwischen der inneren und äußeren Pyramide liegenden Raum (12) um etwa 18O° gekrümmt ist und dieser Krümmer durch winkelversetzte Bleche (7), zwischen denen R^ume (7A) freigelassen sind, begrenzt ist, die eine Vorabscheidung eines Teils des im Naßdampf enthaltenen 'Vassers infolge Zentrifugalwirkung gestatten.
3. Dampfabscheider-Überhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Zwischenräume (7A) zwischen den Blechen sich auf gestuften Niveaus befinden.

* dem innerhalb

— 3 —

030018/0804
4. Dampfabscheider-Überhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß entlang der Schrägkanten der Pyramidenstumpfe Ablauforgane O3A; 13B) für dar an den Abscheidern niedergeschlagene Wasser angeordnet sind.
5. Dampfabscheider-Überhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil des Durchlasses (6) durch die Innenwandung (6A) des Bodens des gemeinsamen Kessels gebildet ist.

030 0 18/0804