DE3216443C1 - Siebvorrichtung zum Abscheiden von Reinigungskoerpern aus dem Kuehlwasserstrom hinter einem Roehrenwaermetauscher - Google Patents

Siebvorrichtung zum Abscheiden von Reinigungskoerpern aus dem Kuehlwasserstrom hinter einem Roehrenwaermetauscher

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Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Siebvorrichtung zum Abscheiden von Reinigungskörpern aus dem Kühlwasserstrom hinter einem Röhren-Wärmetauscher, insbesondere einem Kraftwerkswärmetauscher, mit von dem Kühlwasser durchströmtem, im wesentlichen zylindrischen Gehäuse, zumindest einem darin angeordneten, um eine Schwenkachse schwenkbaren Trennsieb, Leitelement und Reinigungskörperabzug, wobei das Trennsieb in Trennstellung mit einem elliptischen Trennsiebrand an einem entsprechend elliptischen Trennsiebsitz des zylindrischen Gehäuses anliegt und im Bereich des Trennsiebsitzscheitels der Reinigungskörperabzug des Gehäuses angeschlossen ist, wobei ferner das Leitelement im Gehäuse in Strömungsrichtung vor dem Trennsiebsitz angeordnet ist, welches Leitelement in Trennstellung zum Trennsieb hin einen Reinigungskörperdurchlaßspalt bildet.
Es versteht sich, daß das Trennsieb ein im wesentlichen ebenes Bauteil ist, so daß aus Gründen der Kegelschnittgeometrie die beschriebenen elliptischen Gestaltungen resultieren. Es versteht sich fernerhin, daß im Bereich der Schwenkachse im Gehäuse ebene Abschnitte bleiben oder entsprechende Bauteile angeordnet sind, und daß entsprechende Bereiche am Trennsieb fehlen, damit eine Schwenkbewegung möglich ist. Ist bei einer solchen Siebvorrichtung nur ein Trennsieb vorhanden, so durchsetzt es in Trennstellung den gesamten Gehäusequerschnitt schräg zur Gehäuseachse. Sind zwei Trennsiebe vorhanden, so sind sie firstförmig gegeneinander gesetzt. Aus therminologischen Gründen wird im folgenden stets im Singular von einem Trennsieb gesprochen. In Trennstellung werden die Reinigungskörper, die beim Reinigungsbetrieb den
so zugeordneten Röhrenwärmetauscher durchströmen und zumeist kugelförmig ausgebildet sind, vom Trennsieb aufgefangen und dem Reinigungskörperabzug zugeführt. In Trennstellung gelangen mit dem Kühlwasser auch Verunreinigungen auf das Trennsieb, die sich dort festsetzen können. Um diese festgesetzten Verunreinigungen zu entfernen, kann das Trennsieb so geschwenkt werden, daß es gleichsam in umgekehrter Richtung von dem Kühlwasser durchströmt wird und die festgesetzten Verschmutzungen abgereinigt werden.
Inzwischen ist der Reinigungsbetrieb für den zugeordneten Röhrenwärmetauscher unterbrochen. Das Leitelement dient dazu, sicherzustellen, daß in Trennstellung die Reinigungskörper dem Reinigungskörperabzug zugeführt werden, und daß die Bewegung der Reinigungskörper auf der Siebfläche im Bereich des Leitelementes nicht durch im Wasser mitgeführte Verunreinigungen behindert wird, welche sich ohne besondere Maßnahmen auf dem Sieb festsetzen.
Letzteres wird in der Praxis nur unvollständig erreicht. Bei den (aus der Praxis) bekannten Siebvorrichtungen der beschriebenen Gattung ist das Leitelement ein dreidimensionaler Leitkörper, etwa in der Gestalt eines sichelförmigen Melonenausschnittes, der äquidistant zum Trennsiebsitz an der Gehäusewand befestigt ist. Die Enden dieses Leitkörpers laufen spitz zu. Der Raum hinter der Anströmfläche des Leitkörpers ist in die Strömung nicht einbezogen. Der Raum hinter der Anströmfläche ist vielmehr durch besondere Bauteile des Leitkörpers verschlossen. Das hält man für erforderlich, damit im breiten Bereich des Leitkörpers ein Transporteffekt auf die Reinigungskörper ausgeübt wird, die dem Reinigungskörper zugeführt werden sollen. Untersuchungen haben jedoch ergeben, daß im Bereich unterhalb der spitz zulaufenden Enden des Leitkörpers sich Verunreinigungen auf dem Trennsieb festsetzen können, die dort Reinigungskörper festhalten, was außerordentlich stört, da zur Entfernung der Verunreinigungen der Reinigungsbetrieb des zugeordneten Röhrenwärmetauschers unterbrochen werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Siebvorrichtung so weiter auszubilden, daß über die gesamte Länge des elliptischen Tennsiebsitzes ein intensiver, zum Reinigungskörperabzug hinweisender Transporteffekt auf die Reinigungskörper ausgeübt wird und gleichzeitig erreicht wird, daß Verunreinigungen sich auf dem Trennsieb wesentlich weniger festsetzen als bei der bekannten Ausführungsform.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Leitelement als Leitblech ausgeführt ist, welches zum Gehäuse hin einen Keilraum bildet, und daß der Keilraum zu dem in Trennstellung befindlichen Trennsieb hin offen sowie dadurch als Unterdruckraum in die Strömung einbezogen ist.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei Ausbildung des Leitelementes als Leitblech und Anordnung so, daß der beschriebene Unterdruckraum entsteht, über die gesamte Länge des Reinigungskörperdurchlaßspaltes in Strömungsrichtung hinter dem Leitblech ein intensiver Transporteffekt auf die Reinigungskörper ausgeübt wird, der zum Reinigungskörperabzug hinweist. Gleichzeitig bilden sich im Bereich zwischen Reinigungskörperdurchlaßspalt und Trennsiebsitz über die gesamte Länge des Leitbleches intensive Wirbel aus, die ein Festsetzen von Verunreinigungen auf dem Trennsieb verhindern.
Die beschriebene Wirkung des Leitbleches läßt sich bei verschiedener Gestaltung des Leitbleches erreichen. Handelt es sich um Gehäuse kleinen Durchmessers, so kann, je nach der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers, das Leitblech unter Umständen als ebener Blechzuschnitt ausgeführt werden. Ausgeprägter ist jedoch die Wirkung, wenn das Leitblech als einfach gekrümmter Blechzuschnitt ausgeführt ist, dessen Krümmungsradius die Gehäuseachse schneidet. Vorzugsweise wird man hier die Anordnung so treffen, daß die Krümmung, anders ausgedrückt die Bogenform des Leitbleches, im wesentlichen dem elliptischen Trennsiebsitz folgt. Um die beschriebene Wirbelbildung intensiv zu gestalten, empfiehlt die Erfindung, daß das Leitblech über seine gesamte Länge die gleiche Leitblechbreite aufweist. Die Anordnung kann jedoch auch so getroffen werden, daß das Leitblech zu dem in Trennstellung befindlichen Trennsieb hin einen Reinigungskörperdurchlaßspalt von überall gleicher Spaltweite bildet, gemessen in Verlängerung des Leitbleches. In bezug auf die Strömung günstig ist eine Ausführungsform, bei der die Leitblechbreite sowie die Spaltweite des Reinigungskörperdurchlaßspaltes annähernd übereinstimmen.
Arbeitet man mit einem Leitblech in Form eines gekrümmten Blechzuschnittes, so kommt man im allgemeinen zu Ausführungsformen, bei denen das Leitblech in das Gehäuse zwei vorstehende Endbereiehe aufweist. Hier empfiehlt es sich, an die Endbereiche zum Gehäuse geführte Verschlußelemente anzuschließen, die ein Eintreten von anströmendem Kühlwasser in den Unterdruckraum und damit gleichsam einen Kurzschluß verhindern. Um im Bereich des Reinigungskörperabzugs eine Strömungskomponente zu erzeugen, deren Hauptrichtung ungestört auf den Reinigungskörperabzug hin erfolgt, kann das Leitblech in seinem dem Reinigungskörperabzug zuweisenden Bereich orthogonal zur Hauptströmungsrichtung verlaufen. Zum gleichen Ergebnis kommt man dadurch, daß das Leitblech aus zwei Leitblechabschnitten besteht, die in dem dem Reinigungskörperabzug zuweisenden Bereich einen Knick bilden. Im Rahmen der Erfindung liegt es, das Leitblech in einen Schlitz des Gehäuses einzusetzen, und zwar so, daß es unterschiedlich tief in das Gehäuse einschiebbar ist. Wird ein entsprechender Einstellmechanismus zugeordnet, so läßt sich die wirksame Breite des Leitbleches auf diese Weise unterschiedlichen Betriebsbedingungen anpassen.
Bei der erfindungsgemäßen Siebvorrichtung ist die Orientierung der Leitblechfläche zur Siebebene grundsätzlich beliebig. Im Sinne einer Optimierung in bezug auf den Transporteffekt und in bezug auf das Absetzen von Verunreinigungen auf dem Trennsieb ist jedoch eine Ausführungsform der Erfindung von Bedeutung, die in Kombination zu den beschriebenen Maßnahmen dadurch gekennzeichnet ist, daß das Leitblech in Trennstellung des Trennsiebes im wesentlichen orthogonal zur Trennsiebebene verläuft.
Die erreichten Vorteile sind jedenfalls darin zu sehen, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung über die gesamte Länge des Leitbleches ein intensiver Transporteffekt auf die Reinigungskörper ausgeübt wird, die bei Trennstellung des Trennsiebes dem Reinigungskörperabzug zugeführt werden. Gleichzeitig erreicht man Strömungsverhältnisse mit eingeprägten Wirbeln, die im gesamten Bereich sicherstellen, daß Verunreinigungen sich wesentlich weniger absetzen als bei der bekannten Ausführungsform.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung
F i g. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Siebvorrichtung,
Fig.2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach F i g. 1,
F i g. 3 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 1, und
F i g. 4 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der F i g. 1 in verkleinertem Maßstab.
Die in den Figuren dargestellte Siebvorrichtung dient zum Abscheiden von Reinigungskörpern 1 aus dem Kühlwasserstrom hinter einem Röhrenwärmetauscher. Die Integration der Siebvorrichtung mit einem zugeordneten Röhrenwärmetauscher wurde nicht gezeichnet. Das Kühlwasser durchströmt die Siebvorrichtung in Richtung des eingezeichneten Pfeiles 2. Zum grundsätz-
lichen Aufbau der Siebvorrichtung gehören
ein von dem Kühlwasser durchströmtes, im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 3,
zumindest ein darin angeordnetes, um eine horizontale Schwenkachse 4 schwenkbares Trennsieb 5,
ein Leitelement 6, und
ein Reinigungskörperabzug 7.
10
Die Anordnung ist so getroffen, daß das Trennsieb 5 in Trennstellung mit einem elliptischen, unteren Trennsiebrand 8 an einem entsprechend elliptischen Trennsiebsitz 9 im zylindrischen Gehäuse 3 anliegt. Im Bereich des tiefsten Trennsiebsitzpunktes 10 ist der Reinigungskörperabzug 7 des Gehäuses 3 angeschlossen. Das Leitelement 6 befindet sich im Gehäuse 3 oberhalb des Trennsiebsitzes 9 und bildet in Trennstellung zum Trennsieb 5 hin und damit über die Trennsiebbreite einen Reinigungskörperdurchlaßspalt 11. Strichpunktiert angedeutet wurde in Fig. 1 die Stellung des Trennsiebes 5, bei der die eingangs beschriebene Abreinigung erfolgt.
Aus einer vergleichenden Betrachtung der F i g. 1 bis 3 entnimmt man, daß das Leitelement als Leitblech 6 ausgeführt ist. Die Anströmfläche 12 liegt so, daß das Leitblech 6 zum Gehäuse 3 hin einen Keilraum 13 bildet. Der Keilraum 13 ist zu dem in Trennstellung befindlichen Trennsieb 5 hin offen. Er ist dadurch als Unterdruckraum in die Strömung einbezogen, wie die eingezeichneten Stromfäden 14 der Wirbelströmung zeigen.
Bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 3, ist das Leitblech als einfach gekrümmter Blechzuschnitt ausgeführt, dessen Krümmungsradius die Gehäuseachse 15 schneidet. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Krümmung des Leitbleches 6 im wesentlichen dem elliptischen Trennsiebsitz 9 folgt. Das Leitblech 6 kann über seine gesamte Länge die gleiche Leitblechbreite B aufweisen oder so angeordnet sein, daß der Reinigungskörperdurchlaßspalt 11, gemessen in Verlängerung des Leitbleches 6 überall gleiche Spaltweite S besitzt. Im Ausführungsbeispiel (siehe Fig. 1) wurde dargestellt, daß die Leitblechbreite B sowie die Spaltbreite S des Reinigungskörperdurchlaßspaltes 11 annähernd übereinstimmen. In all diesen Ausführungsformen ergeben sich frei vorstehende Endbereiche an beiden Seiten des Leitbleches 6. An diese Endbereiche sind zum Gehäuse 3 geführte Verschlußelemente 16 angeschlossen, die ein Eintreten von anströmendem Kühlwasser in den Unterdruckraum verhindern. In F i g. 3 wurde strichpunktiert angedeutet, daß das Leitblech 6 in seinem dem Reinigungskörperabzug 7 zuweisenden Bereich einen horizontal verlaufenden Abschnitt 17 aufweisen kann oder dort auch mit einem Knick versehen sein kann.
Die Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 3 zeigt eine Siebvorrichtung mit einem, im wesentlichen ellipsenförmigen Trennsieb 5. Die Ausführungsform nach Fig.4 arbeitet mit zwei Trennsieben 5, die firstförmig aneinandergesetzt und damit halbellipsenförmig ausgeführt sind. Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 wird im übrigen mit ebenen Leitblechen 6 gearbeitet, wobei durch Doppelpfeil 18 angedeutet wurde, daß diese unterschiedlich tief in das Gehäuse über einen Schlitz 19 einschiebbar sind. In allen Fällen sind die Randbereiche 20 orthogonal zur Schwenkachse 4 so gestaltet, daß ein Schwenken möglich ist. Die ellipsenförmigen Querschnitte sind entsprechend mit geraden Abschnitten versehen, das Gehäuse 3 ist mit Zwickelbereichen 21 angepaßt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Siebvorrichtung zum Abscheiden von Reinigungskörpern aus dem Kühlwasserstrom hinter einem Röhrenwärmetauscher, insbesondere einem Kraftwerkswärmetauscher, mit von dem Kühlwasser durchströmten, im wesentlichen zylindrischen Gehäuse, zumindest einem darin angeordneten, um eine Schwenkachse schwenkbaren Trennsieb, Leitelement und Reinigungskörperabzug, wobei das Trennsieb in Trennstellung mit einem elliptischen Trennsiebrand an einem entsprechend elliptischen Trennsiebsitz des zylindrischen Gehäuses anliegt und im Bereich des Trennsiebsitzscheitels der Reinigungskörperabzug des Gehäuses angeschlossen ist, wobei ferner das Leitelement im Gehäuse in Strömungsrichtung vor dem Trennsiebsitz angeordnet ist, welches Leitelement in Trennstellung zum Trennsieb hin einen Reinigungskörperdurchlaßspalt bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitelement als Leitblech (6) ausgeführt ist, welches zum Gehäuse (3) hin einen Keilraum (13) bildet, und daß der Keilraum (13) zu dem in Trennstellung befindlichen Trennsieb (5) hin offen und dadurch als Unterdruckraum in die Strömung einbezogen ist.
2. Siebvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (6) als ebener Blechzuschnitt ausgeführt ist.
3. Siebvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (6) als einfach gekrümmter Blechzuschnitt ausgeführt ist, dessen Krümmungsradius die Gehäuseachse (15) schneidet.
4. Siebvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung des Leitbleches (6) im wesentlichen dem elliptischen Trennsiebsitz (9) folgt.
5. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (6) über seine gesamte Länge die gleiche Leitblechbreite (B) aufweist.
6. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (6) zu dem in Trennstellung befindlichen Trennsieb (5) hin einen Reinigungskörperdurchlaßspalt (11) von überall gleicher Spaltweite (S) bildet, gemessen in Verlängerung des Leitbleches (6).
7. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitblechbreite (B) sowie die Spaltweite (S) des Reinigungskörperdurchlaßspaltes (11) annähernd übereinstimmen.
8. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in der Ausführungsform, bei der das Leitblech in das Gehäuse frei vorstehende Endbereiche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Endbereiche zum Gehäuse geführte Verschlußelemente (16) angeschlossen sind, die ein Eintreten von anströmendem Kühlwasser in den Unterdruckraum verhindern.
9. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (6) in seinem, dem Reinigungskörperabzug (7) zuweisenden Bereich orthogonal zur Strömungsrichtung verläuft.
10. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (6) aus zwei Leitblechabschnitten besteht, die in dem dem Reinigungskörperabzug (7) zuweisenden Be-
reich einen Knick bilden.
11. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (6) in einen Schlitz (19) des Gehäuses (3) eingesetzt und unterschiedlich tief in das Gehäuse (3) einschiebbar ist.
12. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (6) in Trennstellung des Trennsiebes (5) im wesentlichen orthogonal zur Trennsiebebene verläuft.
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