DE3304705A1

DE3304705A1 - Verfahren und vorrichtung zur vermeidung der kavitation bei kreiselpumpen

Info

Publication number: DE3304705A1
Application number: DE19833304705
Authority: DE
Inventors: Gotthard 4030 Ratingen Killinger
Original assignee: Deutsche Babcock Werke AG
Current assignee: Deutsche Babcock Werke Energie und Umwelttechnik AG
Priority date: 1983-02-11
Filing date: 1983-02-11
Publication date: 1984-08-16
Also published as: DE3304705C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung der Kavitation bei Kreiselpumpen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermeidung der Kavitation bei Kreiselpumpen zur Förderung von erwärmtem Wasser, insbesondere in der Umwälzleitung von Zwanglaufdampferzeugern, wobei in den Saugstutzen der Kreiselpumpe Wasser niedrigerer Temperaturen eingespritzt wird.

Zur Quantifizierung der Kavitationsempfindlichkeit einer Kreiselpumpe ist der NPSH-Wert eingeführt, der als Gesamtdruckhöhe der Strömung in der Laufradmitte der Kreiselpumpe vermindert um die Verdampfungsdruckhöhe der Flüssigkeit definiert ist. Das Einspritzen von kälterem Wasser dient dazu, den Verdampfungspunkt des geförderten Wassers zu senken. Bei dem bekannten Verfahren wird dazu ein nicht näher bestimmbarer Massenstrom eingespritzt. Auf diese Weise läßt sich jedoch die Kavitation nicht immer unterdrücken, oder die Fördermenge wird unnötig durch einen zu großen Einspritzwasserstrom belastet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem bekannten Verfahren nur so viel Wasser einzuspritzen, wie für die Vermeidung der Kavitation notwendig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Dazu wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 2 verwendet. Durch die auf diese Weise hergestellte Abstimmung des Einspritzwasserstromes auf den Umwälzwasserstrom kann das Wasser in kontrollierbarer Menge eingespritzt und damit die Kavitation gezielt unterdrückt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Die Zeichnung stellt das Schaltschema eines Zwanglaufdampferzeugers dar.

Der dargestellte Zwangslaufdampferzeuger besteht aus einem Economiser 1, einem Verdampfer 2 und mehreren Überhitzern 3. Das Speisewasser wird mit dem Economiser 1 durch eine Speisewasserpumpe 4 über eine Speisewasserleitung 5 zugeführt.

Zwischen dem Verdampfer 2 und der ersten Stufe des Überhitzers 3 ist ein Abscheider 6 vorgesehen. Im Nebenschluß zu dem Abscheider 6 liegt eine Anfahrflasche 7, die über eine Leitung 8 mit der Wasserseite des Abscheiders 6 und über eine Leitung 9 mit der Dampfseite des Abscheiders 6 verbunden ist. An den Wasserablauf der Anfahrflasche 7 ist eine Umwälzleitung 10 angeschlossen, die mit der Speisewasserleitung 5 verbunden ist. In der Umwälzleitung 10 ist ein Umwälzregelventil 11 und eine als Kreiselpumpe 12 ausgebildete Umwälzpumpe vorgesehen.

Zur Vermeidung der Kavitation wird in den Saugstutzen der Kreiselpumpe 12 Wasser eingespritzt, das kälter ist als das der Anfahrflasche 7 entnommene Umwälzwasser.

Als Einspritzwasser dient Speisewasser, das der Speisewasserleitung 5 über eine Einspritzleitung 13 entnommen wird. Die Einspritzleitung 13 ist an die Umwälzleitung 10 vor der Kreiselpumpe 12 und an die Speise-0 wasserleitung 5 zwischen der Speisewasserpumpe 4 und dem Eintritt der Umwälzleitung 10 in die Speisewasserleitung 5 angeschlossen.

In der Einspritzleitung 13 ist ein Mengenmesser 14 vorgesehen, der mit einem Regler 15 verbunden ist. Über einen

Funktionsgeber 16 ist ein weiterer Mengenmesser 17, der in der Umwälzleitung 10 vorgesehen ist, mit dem Regler 15 verbunden. Der Regler 15 steuert ein in der Einspritzleitung 13 angeordnetes Einspritzregelventil 18.

In der Speisewasserleitung 5 ist hinter der Speisewasserpumpe 4 ein Temperaturmesser 19 angeordnet, durch den die Temperatur des Speisewassers ermittelt wird. Diese Temperatur stimmt mit der Temperatur des Einspritzwassers in der Einspritzleitung 13 überein. Ein weiterer Temperaturmesser 20 ist in der Umwälzleitung 10 vor dem Eintritt der Einspritzleitung 13 angeordnet. Über diesen Temperaturmesser 20 wird die Temperatur des aus der Anfahrflasche 7 fließenden Wassers ermittelt. Über Meßleitungen 21, 22 gelangen die Meßwerte der Temperaturmesser 19, 20 in einen Vergleicher 23. Das Ergebnis des Vergleichers 23 ist ein Freigabesignal 24 an den Regler 15.

Wird in dem Vergleicher 23 festgestellt, daß die Temperatur des Speisewassers, also des Einspritzwassers, niedriger liegt als die Temperatur des Umwälzwassers in der Umwälzleitung 10, so wird über das Freigabesignal 24 der Regler freigegeben. Mit Hilfe des Durchflußmessers 17 in der Umwälzleitung 10 wird ein Umwälzmengensignal 25 ,gebildet. Aus diesem Umwälzmengensignal 25 wird in dem Funktionsgeber 16 der Sollwert 26 für den Einspritzstrom ermittelt. Dieser Sollwert 26 bestimmt in dem Regler 15 den durch das Einspritzregelventil· 18 strömenden Einspritzmassenstrom, der durch die Einspritzleitung 13 in den Saugstutzen der Kreiselpumpe 12 gelangt. Die Abhängigkeit des auf diese Weise geregelten in den Saugstutzen der Kreiselpumpe, 12 eingespritzten Wassers, kann ausgehend von einer Grundmenge linear zur Menge des Umwälzwassers sein. Es kann aber auch eine andere Funktion in den Funktionsgeber 16 eingegeben werden,

Claims

-M-

PATENTANSPRÜCHE :

Verfahren zur Vermeidung der Kavitation bei Kreiselpumpen zur Förderung von erwärmtem Wasser, insbesondere in der Umwälzleitung von Zwangslaufdampferzeugern, wobei in den Saugstutzen der Kreiselpumpe Wasser niedriger Temperatur eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Menge des Wassers abhängig von der Fördermenge eingespritzt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 in einem Zwangslaufdampferzeuger mit einer Speisewasserleitung (5) und einer in diese einmündenden Umwälzleitung (10), in der eine Kreiselpumpe (12) angeordnet ist, wobei vor dem Eintritt der Umwälzleitung (10) in die Speisewasserleitung (5) eine Einspritzleitung (13) abgezweigt und in die Umwälz leitung (10) vor der Kreiselpumpe (12) geführt ist, dadurch gekennzeichnet , daß in der Umwälzleitung (10) und in der Einspritzleitung (13) je ein Mengenmesser (17, 14) angeordnet ist, die mit einem Regler (15) verbunden sind, der seinerseits mit einem Einspritzregelventil (18) in der Einspritzleitung (13) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß in der Speisewasserleitung (5) und in der Umwälzleitung (10) je ein Temperaturmesser (19/ 20) angeordnet ist, die über einen Vergleicher (23) miteinander verbunden sind, der ein Freigabesignal (24) an den Regler (15) liefert, wenn die Temperatur in der Speisewasserleitung (5) niedriger liegt als in der Umwälzleitung (10).