DE3145573C2 - Massenstromverteileinrichtung zum Aufteilen eines Wasser-Dampf-Gemisches - Google Patents

Abstract

Massenstromverteileinrichtung mit einer achskonzentrischen Eintrittsöffnung und mit mehreren Austrittsöffnungen, die entlang einer Kreislinie radial zur Achse der Massenstromverteileinrichtung abgehen zum Aufteilen eines unter hohem Druck stehenden Wasser-Dampf-Gemisches, wobei die Massenstromverteileinrichtung einen einbauten- und totraumfreien Innenraum in der Gestalt einer zylindrischen Kreisscheibe mit gerundeten Zylinderkanten hat.

Description

Die Erfindung betrifft eine Massenstromverteileinrichtung mit einer achskonzentrischen Eintrittsöffnung, mit einer ebenso, der Eintrittsöffnung gegenüberliegenden Prallfläciii; und mit mehreren Austrittsöffnungen, die entlang einer Kreislinie radial zur Achse der Massenstromverteileinrichtung abgehen zum Aufteilen eines unter hohem Druck stehenden Wasser-Dampf-Gemisches.

Massenstromverteileinrichtungen werden eingesetzt, wo z. B. zwischen verschiedenen Dampfkesselbereichen nach einer ersten Aufheizung in verhältnismäßig großen Rohrquerschnitten Rohre eines Wärmeaustauschers oder einer Heizfläche größerer Zahl aber kleinerer Querschnitte mit einem Wasser-Dampf-Gemisch möglichst gleichmäßig aufgeteilt und bei gleichbleibendem Wasser-Dampf- Verhältnis zu beschicken sind, um negative Auswirkungen z. B. Übi_rhitzungen zu vermeiden.

Es sind Massenstromverteilein. Achtungen bekannt, die zum Aufteilen eines Massenstromes in mehrere kleine Massenströme des Wasser-Dampf-Gemisches einen Innenraum in der Gestalt einer Kugel oder eines Zylinders aufweisen. Bei beiden Ausführungsformen enthält der Innenraum Einbauten, die verhindern sollen, daß sich das Wasser-Dampf-Verhältnis des Wasser-Dampf-Gemisches während des Aufteilvorganges verändert, und somit die Rohre eines Wärmetauschers mit unterschiedlichen Wasser-Dampf-Gemischen versorgt werden.

Die Lage der Einbauten in der Massenstromverteileinrichtung richtet sich nach der Fläche des Durchtritt-Zylindermantels, der durch den Innendurchmesser der Eintrittsöffnung und den Abstand der Einbauten zum Rand der Eintrittsöffnung bestimmt ist Die Fläche des %-Durchtritt-Zylindermantels beträgt allgemein das 1,0-bis 1,2fache der Querschnittsfläche der Eintrittsöffnung.

Aus der DE-PS 30 40 927 ist bekannt, daß der rotationssymmetrische, vorzugsweise kugelförmige Innenraum als Einbauteil eine ebene, kreisförmige Prallplatte aufweist, die rechtwinklig zur Richtung des zylindrischen Zulaufrohres liegt und deren Rand symmetrisch und glatt zu den Ablaufrohren führt. Durch die Prallplatte soll erreicht werden, daß die eintretende flüssige Komponente des Wasser-Dampf-Gemisches unabhängig von ihrer Querschnittsverteilung im Zulaufrohr durch die Richtungsänderung auf der Prallplatte vom Staupunkt gleichmäßig nach allen Seiten störungsfrei zu den Ablaufrohren strömt. Mit dem glatt zu den Ablaufrohren führenden Rand der Prallplatte soll ferner vermieden werden, daß die nunmehr gleichmäßig verteilte flüssige Komponente durch Störungen, zum Beispiel Ecken am Rand, wieder ungleichmäßig wird. Zwar wird vorgeschlagen, den Rand schräg, insbesondere gekrümmt zu den Ablauf rohren zu führen und Ecken mit einem stumpfen Winkel von mehr als 135° zuzulassen, doch beeinflussen diese Maßnahmen den weiteren Aufteilvorgang der flüssigen Gemischkomponente nachteilig-
Ferner haben das Anordnen von Einbauten und das Hineinragen des Zulaufrohres in diese Verteilemrichtungen auch den Nachteil, daß unvermeidbar Toträume entstehen, die den positiven Effekt der Einbauten auf den Aufteilvorgang sehr stark mindern. Ein anderer Nachteil dabei ist, daß die Ausgestaltung der Behälter mit Einbauten in konstruktiver und wirtschaftlicher Hinsicht sehr aufwendig ist

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verteileinrichtung zum Aufteilen eines Massenstromes in mehrere kleine, gleichgroße Massenströme eines unter hohem Druck stehenden Wasser-Dampf-Gemisches derart zu konstruieren, daß der fertigungstechnische und wirtschaftliche Aufwand gering bleibt, und das Wasser-Dampf-Gemisch ohne Änderung des Wasser-Dampf-Verhältnisses aufgeteilt wird.

Als Lösung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Massenstromverteileinrichtung einen einbauten- und totraumfreien Innenraum in der Gestalt einer zylindrischen Kreisscheibe mit gerundeten Zylinderkanten hat

Die Zeichnungen veranschaulichen ein im folgenden näher erläutertes Ausführungsbeispiel. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht eines achsialen Schnittes einer Massenstromverteiieinrichtung,

F i g. 2 eine Teilansicht bzw. einen radialen Teilschnitt der gleichen Massenstromverteileinrichtung.

Die Zeichnung veranschaulicht ein im folgenden näher erläutertes Ausführungsbeispiel.

Die Massenstromverteileinrichtung 1 mit einem einbauten- und totraumfreien Innenraum 2 in der Gestalt einer zylindrischen Kreisscheibe mit gerundeten Zylinderkanten besitzt die achskonzenträche Eintrittsöffnung 3 und mehrere Austrittsöffnungen 4, die von dem Mantel 6 der Verteileinrichtung 1 entlang einer Kreislinie radial zur Achse 5 der Verteileinrichtung 1 abgehen. Dabei ist die Fläche B des Durchtritt-Zylindermantels, der durch den Innendurchmesser der Eintrittsöffnung 3 und der Höhe des Innenraumes 2 bestimmt ist, nämlich das 1,(1- bis 1^fache der Querschnittsfläche A der Eintrittsöffnung 3. Der Durchmesser der Kreislinie, von der die Austrittsöffnungen 4 radial zur Behälterachse 5 abgehen, ist abhängig von der Anzahl, von dem lichten Durchmesser und von der Konstruktion der Austrittsöffnungen 4 und ist minimiert.

Mit dieser erfindungsgemäßen Konstruktion einer Massenverteileinrichtung wird erreicht, daß ein Massenstrom eines unter hohem Druck stehenden Wasser-Dampf-Gemisches über die Eintrittsöffnung 3 in den Innenraum 2 gelangt und an der Oberfläche des der Eintrittsöffnung 3 gegenüberliegenden Zylinderbodens 7 auftrifft Der abprallende Massenstrom des Wasser-Dampf-Gemisches wird bezogen auf die Einströmrichtung seitlich weggeführt und erreicht die Austrittsöffnungen 4 auf derart strömungsoptimalem Wege, so daß einerseits keine Änderung des Wasser-Dampf-Verhältnisses eintritt, andererseits über die Austrittsöffnungen 4 gleichgroße kleine Massenströme den Behälter 1 verlassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Massenstromverteileinrichtung mit einer achskonzentrischen Eintrittsöffnung, mit einer ebenen, der Eintrittsöffnung gegenüberliegenden Prallfläche und mit mehreren Austrittsöffnungen, die entlang einer Kreislinie radial zur Achse der Massenstromverteileinrichtung abgehen zum Aufteilen eines unter hohem Druck stehenden Wasser-Dampf-Gemisches, dadurch gekennzeichnet, daß die Massenstromverteileinrichtung (1) einen einbauten- und totraumfreien Innenraum (2) in der Gestalt einer zylindrischen Kreisscheibe mit gerundeten Zylinderkanten hat