DE3307101A1

DE3307101A1 - Aus blechpaketen bestehender wasserabscheider zum trocknen von nassdampf mit anschliessender ueberhitzung des getrockneten dampfes

Info

Publication number: DE3307101A1
Application number: DE19833307101
Authority: DE
Inventors: Günter Dr.-Ing. Keintzel; Klaus 5270 Gummersbach Westebbe
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1983-03-01
Filing date: 1983-03-01
Publication date: 1984-09-06
Also published as: GB2137525A; FR2542064B1; US4576125A; DE3307101C2; FR2542064A1; GB2137525B; JPS59167606A; ES277808U; GB8404629D0; ES277808Y; CH663359A5

Description

L. & C. Steinüller GmbH 527o Gummersbach 1, den 2^.02.1983 Postfach 1o 08 55/1 ο 08 65 Pa 8301/HGm 830I

Be /HP

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

"Aus Blechpaketen bestehender Wasserabscheider zum Trocknen von Naßdampf mit anschließender Überhitzung des getrockneten Dampfes"

Die Erfindung betrifft einen aus Blechpaketen bestehenden Wasserabscheider zum Trocknen von Naßdampf mit anschließender Überhitzung des getrockneten Dampfes, wobei der Wasserabscheider in einem liegenden , zylindrischen Behälter mit mindestens einem Dampfeintritts- und einem Dampfaustrittsstutzen koaxial vor einem Überhitzer angeordnet ist, der aus gleichmäßig um die Behälterachse angeordneten, in Anzahl und Bauform variablen Überhitzer-Rohrbündeln besteht, und wobei der Wasserabscheider in Richtung der Behälterachse die Gestalt eines Pyramiden- oder Kegelstumpfes aufweist,

Wasserabscheider zum Trocknen von Naßdampf und anschließendem überhitzen des getrockneten Dampfes, die aus Blechpaketen bestehen, sind bekannt. Bei einer bekannten Konstruktionsgruppe ist die Anordnung von Wasserabscheider- und Überhitzerelementen über die gesamte Länge des gemeinsamen liegenden Behälters achsparallel. Durch diese Anordnung sind verfahrenstechnische Nachteile insofern gegeben, als der Naßdampf über die gesamte Behälterlänge ge-

führt werden muß,und damit die Gefahr von Korrosion an der Innenfläche der Behälterwand gegeben ist. Diesem Nachteil kann, man in kostenaufwendiger Weise durch Innenplattierung des Druckmantels oder durch den Einsatz eines hochwertigen Werkstoffes begegnen. Durch die achsparallele Anordnung wird ferner die Behälterwand infolge örtlicher Temperaturunterschiede ungleichmäßig thermisch belastet, was u. a. den Einbau aufwendiger Abdichtungsvorrichtungen erforderlich macht.

Weitere Kriterien sind der Umstand, daß die Länge der Überhitzungselemente unmittelbar auch die Länge des Abscheiders beeinflußt, und daß die Anordnung des Wasserabscheiders und des Überhitzers im horizontalen zylindrischen Behälter andere Konstruktionserfordernisse mit sich bringt als die im vertikalen Behälter·

Diese Probleme werden überwiegend durch eine suf einenderfolgende Anordnung in Richtung der Behälterachse vermieden bzw. berücksichtigt.

Gemäß der technischen Lehre der DE-OS 29 33 325.3 sind die Blechpakete des Wasserabscheiders im liegenden Behälter derart angeordnet, daß der Naßdampf nicht mehr an der Behälterwand geführt ist. Die Anordnung der einzelnen Pakete wird derart vorgenommen, daß der Eintrittsquerschnitt sich zu den hinteren Paketen, in Strömungsrichtung gesehen, verringert. Damit ist eine "Vorverteilung und Vergleichmäßigung auf der Eintrittsseite und ein sich nach hinten öffnender Austrittsquerschnitt verwirklicht. Die Geschwindigkeit des Dampfes vor und nach dem Abscheider bleibt nahezu konstant, und der Druckverlust wird vermindert.

Nach DE-OS 29 01 272.4 ist bekannt, daß der Naßdampf in einen allseitig abgekapselten Raum geführt wird, dessen Seitenwände gegebenenfalls auch dessen Stirnwand bevor-

zugt aus fluchtenden Paketen aus parallel angeordneten, abgewinkelten Blechen, die zusätzlich mit Auffangrinnen versehen sein können, bestehen.

Eine Kombination der zuvor beschriebenen Anordnungen ist in der US-PS 3 923 o1o beschrieben. Hiernach tritt der Naßdampf in einen sich keilförmig verjüngenden Raum, in dessen Keilflächen fluchtende Abscheiderelemente angeordnet sind.

Nachteilig bei dieser Konstruktionsgruppe ist, daß im Hinblick auf die Vermeidung von Korrosionsschäden an der Behälterwand durch nicht vollständig trockenen Dampf bzw. im Hinblick auf einen hohen Abscheidegrad im Wasserabscheider bei vorgegebenem Durchmesser in Verbindung mit den Elementen des nachfolgenden Überhitzers eine wirtschaftlich ungünstige Konstruktion und Länge des Abscheiders bzw. des Behälters entsteht.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Blechpakete des Wasserabscheiders der eingangs genannten Art so anzuordnen, daß durch eine gleichmäßige Beaufschlagung der Blechpakete des Viasserabscheiders mit Eaßdampf ein hoher Abscheidegrad erzielt und in Verbindung mit den nachfolgenden überhitzer-Rohrelementen eine wirtschaftlich günstige Konstruktion und ein hoher energetischer Gesamte irkungsgrad erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die Blechpakete 12 mit ihrer Dampfaus strömfläche innerhalb der pyramidenstumpf- oder kegelstumpfförmigen Gestalt des Wasserabscheiders 5 zur Behälterachse k symmetrisch, vertikal, etageriförmig versetzt und unter einem Winkeioc zwischen 10 und 170° angeordnet sind.

Mit der Frfindung wird erreicht, daß aus Naßdampf auch Schwallwasser vorabgeschieden wird. Als besonderer Vorteil

in Verbindung mit der pyramidenstumpf- oder kegelstumpfförmigen Gestalt des Wasserabscheiders ist die gleichmässige Beaufschlagung der einzelnen Blechpakete des Wasserabscheiders anzuführen. Damit wird ein Durchschlagen des Wasserabscheiders und eine bei nicht geschütztem ferritischem Behälterdruckmantel Korrosionsschäden hervorrufende Wassersträhnenbildung am Wasserabscheider-Austritt vermieden. Durch die besondere Dampfführung gelangt somit ausschließlich trockener Dampf an den Behälterdruckmantel. Die Gechwindigkeiten vor und nach dem Wasserabscheider bleiben nahezu konstant, und der Druckverlust wird auf ein Minimum"reduziert. Die erfindungsgemäße, konstruktive Lösung erfüllt außerdem die heute gegebene Forderung nach uneingeschränkter innerer Besichtigung und Kontrollierbarkeit des Behälterdruckmantels.

Die beigefügten Zeichnungen veranschaulichen ein nachfolgend näher beschriebenes, bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht im vertikalen Längsschnitt des den Wasserabscheider und den Überhitzer beinhaltenden, horizontal liegenden Behälters,

Fig. 2 .eine vergrößerte Ansicht des vertikalen Längsschnittes des Wasserabscheiders,

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht des um 90° versetzten, horizontalen Längsschnittes des Wasserabscheiders,

Fig. h eine Ansicht des Behälterquerschnittes TV - IV im Bereich des Wasserabscheiders,

Fig. 5 eine Ansicht des Behälterquerschnittes V - V im Boreich der Überhitzer-Rohrbündel.

In einem zylindrischen Behälterdruckmantel 1, der horizontal in der Behältermitte auf einer fixen Abstützung 2 und an seinen beiden Enden auf den gleitenden Abstützungen 3 zum Ausgleich wärmebedingter Behälterausdehnungen aufliegt, sind auf gleicher Behälterachse h ein Wasserabscheider 5 und ein Überhitzer 6 angeordnet.

In den Wasserabscheider 5 von pyramidenstumpf- oder kegelstumpfförmiger Gestalt münden die an dem Behälterkopfende befindlichen Naßdampf-Eintrittsstutzen 8 mit der diffusorartigen Leiteinrichtung 9· Er besteht ferner aus dem Gehäuse 1o, das in diesem Ausführungsbeispiel die Gestalt eines Pyramidenstumpfes aufweist. In dem Gehäuse 1o sind zum Abscheiden von Wasser aus dem Dampf Blechpakete 12 mit ihrer Dampfanströmfläche zur Behälterachse h symmetrisch, vertikal, etagenförmig versetzt und unter einem bevorzugten Winkel ο° von 50 bis 70° derart angeordnet, daß der Naßdampf von der Behäiterachse h in Richtung des Behälterdruckmantels 1 - durch das Gehäuse 1o und durch Verbindungsbleche 11 geführt - gleichsam horizontal durch Blechpakete strömt. Falls es erforderlich ist, kann bei entsprechender Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes und/oder aus konstruktiven und baulichen Gründen auch ein anderer.gegenüber dem zuvor erwähnten Bereich abweichender Winkel« von 10 bis 170° und eine andere, von der vertikalen abweichende Paketlage gewählt werden. F .r die Blechpakete 12 kann ferner vorzugsweise eine Abscheidevorrichtung, wie sie beispielsweise aus der DE-Ρε 22 51 173 oder der DE-PS 23 36 Mt7 bekannt ist, eingesetzt werden.

Das in den Blechpaketen abgeschiedene Wasser wird über Lochbleche 13 oder andere Abtropf einri chtungen in der Rinne 1¹+ gesammelt und von dort über die Rohrleitung 15 aus dem Wasserabscheider 5 und über den Auslaßstutzen 16 aus dem Eehältor 1 abgeführt.

Dem Wasserabscheider 5 folgt.auf gleicher Behälterachse *+

der Überhitzer 6, dessen Wärmeaustauscher-Rohrbündel 17 auf einer gedachten Kreislinie gleichmäßig um die Behälterachse M-, nahezu achsparallel und durch Bleche 18 verbunden, angeordnet sind. Die Rohrbündel 17 werden dabei von trockenem Dampf radial von innen nach außen durchströmt. Der überhitzte Dampf gelangt so in den zwischen Überhitzer 6 und Behälterdruckmantel 1 befindlichen,ringförmigen Raum 2o, von wo er über die Austrittsstutzen 19 den Behälter 1 verläßt. Die Austrittsstuzten 19 für den überhitzten, trockenen Dampf befinden sich variabel an der obenliegenden Zylinderhälfte des Behälterdruckmantels 1, wobei die Variabilität der Austrittsstutzen 19 eine weitgehende Anpassung an die Dampfführung im Behälter zuläßt. Es besteht auch die Möglichkeit, die Überhitzer-Rohrbündel in bekannter Weise in einem gedachten Rechteck im Paar anzuordnen, wobei der Dampf dieses von unten nach oben durchströmt und über sich konisch verjüngende Dampfleitbleche den Behälter 1 ebenfalls durch die Austrittsstutzen 19 verläßt.

Claims

L. & C. Steinüller GmbH 5270 Gummersbach 1, den 2h.02.1983. Postfach 10 08 55/10 08 65 Pa 8301/HGm 8301

Be/HP

Schutzanspruch

Aus Blechpaketen bestehender Wasserabscheider zum Trocknen von Naßdampf mit anschließender Überhitzung des getrockneten Dampfes, wobei der Wasserabscheider in einem liegenden, zylindrischen Behälter mit mindestens einem Dampfeintritts- und einem Dampfaustrittsstutzen koaxial vor einem überhitzer angeordnet ist, der aus gleichmäßig um die Behälterachse angeordneten,, in Anzahl und Bauform variablen Überhitzer-Rohrbündeln besteht, und wobei der Wasserabscheider in Richtung der Behälterachse die Gestalt eines Pyramiden- oder Kegelstumpfes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechpakete (12) mit ihrer Dampfausströmfläche innerhalb der pyramidenstumpf- oder kegeistumpfförmigen Gestalt des Wasserabscheider (5) zur Behälterachse (h) symmetrisch , vertikal, etagenförmig versetzt und unter einem Winkeioc zwischen 10 und 170° angeordnet sind.