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Speisewasservorwärmer=Anordnung für Kondensationsdampfturbinen. Die
Erfindung bezieht sich auf Speisea"#asservo.rwärmer und- besonders auf' solche für
Kraftanlagen, bei welchen als Hauptkraftquelle eine Dampfturbine mit Kondensation
Verwendung findet, bei der zum Anwärmen des Speisewassers einer Niederdruckstufe
Dampf entnommen wird, der in einem mit , dein Turbinenzylinder in Verbindung stehenden
und den letzteren teilweise oder vollständig umgebenden Dampfraum gesammelt wird.
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Die Verwendwrg des Zwischendampfes zu Vorwärinezwecken ist in der
Weise bekannt, daß entweder die vom Abzapfdampf aus einzelnen Stufen Beheizten Vorwäriner
als getrennt von der Turbine aufgestellte Apparate ausgeführt sind, oder d'aß die
V orwärmer innerhally des Turbinenzylinders zwischen den Turbinenrädern eingebaut
sind.
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Im ersten Falle wird zwar die Spannung und Trockenheit des Arbeitsdampfes
in der Turbine nicht ungünstig beeinfiußt, dagegen wird die Anlage teurer, viel
Raum beanspruchend und verwickelt im Betrieb, daher für Schiffsturbinen ungeeignet,
und es entstehen insbesondere durch die zur Wasserabführung von den einzelnen Stufen
nötigen langen Leitungen Verluste und eine entsprechend. schlechte Ausnutzung der
im Kondenswasser enthaltenen Wärme.
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Im letzteren Falle tritt ein erheblicher Spannungsabfall dies Arbeitsdampfes
in der Turbine und eine Steigerung der Dampffeuchte ein, was außer einer Herabsetzung
des. Nutzeffektes der Turbine auch die Abnutzung der Schaufeln begünstigt. Demgegenüber
ist gemäß der vorliegenden Erfindung der Speisewasservorwäriner in den den Turbinenzylinder
umgebenden, mit ihrn in Verbindung stehenden Dampfraum oder eine Erweiterung desselben
eingebaut. Durch diese neue Vorwärtneranordnung werden die Nachteile beider bekannter
Anordnungen vermieden. Spannun.gsverlust:e und Feuchtwer den. dies Arbeitsdampfes
in der oder den folgenden Turbinenstufen können nicht eintreten, eben-'sowenig aber'
starke Wärmeverluste durch -lange Entwässerungsleitungen; man hat also die Vorteile
eines mit der Turhi;ne vereinigten, betriebseinfachen, raumersparenden Vorwärm.ereinbaues,
wie er sich besonders. für Schiffsturbinen eignet, mit größtmöglichster Wärmeausnutzung
vereinigt. -Auf der Zeichnung sind zwei, Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
darge= stellt, und zwar zeigen: -Fig. i den senkrechten Längsschnitt durch einen
Turbinenzylinder mit Auslaßge'häuse in Verbindung mit einem Speise-%vasservor-#värmer
gemäß der Erfindung, Fig. 2 den Querschnitt gemäß II-II der Fig. i, Fig.3 den Grundriß
der unteren Hälfte des Turbinenzylinders und- Auslasses gemäß Fig: i Lind 2, Fig.
4., 5 und 6 Teilansichten des Vorwärmors gemäß den Fig. i, 2 und 3, Fig. 7 den Quersclipitt
durch eine andere
Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, Fig.
8 einen Teil der Ausführungsfrm g'emäß Fig. 7 im senkrechten Längsschnitt.
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Fig. 9 und io Schnitte ähnlich den Fig..7 und 8, aber mit Mischspeisewasservorwärmer.
Die Pfeile an den Schnittlinien der Fig. i, 8 und io deuten an, in welcher Richtung
gesehen die Schnitte dargestellt sind. , In der Ausführungsform gemäß den Fig. i
bis 6 ist der Turbinenzylinder mit i und der Ausluß mit 2 bezeichnet. Ein Dampfraum
3 geht um den ganzen Turbinenzylinder herum und steht mit dem letzteren durch eine
Reihe von Schlitzen 4., a in Verbindung, durch die ein Teil des eine Nieder druckstufe
der Turbine durchfließenden Dampfes in denn Raum 3 strömt. Die untere Hälfte des
Dampfraumes 3 ist erweitert und bildet einen Raum 5 zur Aufnahme eines Oberflächenspeisewasservorwärmers.6.
Die Vorwärmerrohre sind mit 7 bezeichnet und münden an beiden Enden in Wasserräume
8 und 9, um einen Vorwärmer bekannter Bauart zu bilden. Die Wasserräume 8 und 9,
wie in- Fig. q. und 6 dargestellt, sind an Paßflächen io und i i im unteren Teile
der Erweiterung 5 des Dampfraumes 3 befestigt. Rohrstutzen 12 sind im Boden des
Teiles: 5 vorgesehen, durch die Dampf und Kondensat abgeleitet werden.
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Ist die Vorrichtung in Tätigkeit, so wird von einer Niederdruckstufe
der Turbine Dampf genommen, der durch die Schlitze d., d. in den Dampfraum 3 gelangt
und zwischen den Rohren 7 hi:udurchtritt, wobei er das in diesem umlaufende Wasser
vorwärmt, während dier kondensierte Heizdampf durch die Stutzen i2 den Vorwärmer
verläßt.
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In den Fig. i bis 6 isst ein Oberflächenvorwärmer mit geraden Rohren
dargestellt, die wagerecht und quer zur Turbinenachse liegen. In den Fig.7 und 8
ist dagegen eine Ausführungsform zu sehen, bei welcher gebogene Rohre verwendet
werden, die die untere Hälfte des Turbinenzylinders umfassen und sich der Form des
geeignet erweiterten Dampfraumes: 3 anpassen.
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Um den kondensierten Heizdampf im Vorwärmer selbst, soweit angängig,
abzukiihlen, ist im unteren Teile des Vorwärmers 5 ein Überlauf 43 vorgesehen, so
däß ein Teil der Vorwärmerrohre in das Kondensat eintaucht.
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Eine zweite Reihe Var-,värmerrohre kann, wenn gewünscht, auch noch
in der oberen. Hälfte des Dampfraumes, vorgesehen sein. In diesem Falle aber muß
dafür gesorgt werden, daß kein; Kondensationswässer, das sich auf dLr Oberfläche
der Rohre ansammelt, .durch die Schlitze 4. in das Innere der Turbine gelangt. Dies
kann durch Anordnung eines: Schirmes unterhalb der Rohre im oberen Teile des Dampfraumes.
geschehen.
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Die Fig.9 und io zeigen einen Misclispeisew asservorwärmer in der
unteren Hälfte des' Raumes 3. Das Speisewasser gelangt durch einen Einlaß 23 in
diesen Raum, läuft über zwei Überläufe 24 und wird bei 25 aus dein Raum 3 abgezogen.
Luft, Dampf oder nichtkondensierbäre Gase, die sich im Vorwärmer ansammeln, werden
durch Auslässe 26 nach dem Auslaß der Turbine oder dem Kondensator geleitet. Um
zu verhüten, daß das über die Überläufe 24. fließende Wasser ins- Innere der Turbine
spritzt, ist ein Schirm vorgesehen, der diese Teile der Schlitze zwischen der Turbine
und dem Dampfraum schützt. Es kann auch so- wie in den Fig. 9 und io dargestellt
verfahren werden, indem gegenüber dem Überlauf 24. die Schlitze weggelassen sind,
wie bei 27 zu erkennen ist.
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Obwohl in en Zeichnungen die Speisewasservorwärmer stets im unteren
Teile der Turbine angeordnet dargestellt sind, so ist die Erfindung doch nicht hierauf
beschränkt; es können vielmehr gewisse Umstände eintreten, die die Anordnung im
oberen Teile der Turbine -wünschenswert- erscheinen lassen. Es kann der Dampfraum
3, der bei den dargestellten Ausführungs4eispielen den Turbinenzyl'in:der vollständig
umgibt, gegebenenfalls auch nur einen Teil des Turbinenzylinders umschließen und
infolgedessen auch nur von einem Teil des Turbinenumfanges Dampf abnehmen; in gewissen
Fällen wird dies genügend sein.
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Selbstverständlich können auch mehr als ein Vorwärmer in dem Dampfraum
oder in der Erweiterung desselben vorgesehen sein, und es kann Dampf von zwei »und
mehr Stufen der Turbine genommen und' in ge- i -trennten Vorwärmern verwendet werden,
wobei dann das Speisewasser die verschiedenen Vorwärmer nacheinander durchläuft.