DE3728834A1 - System zur kondensatableitung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Systeme zur Kondensatablei­ tung aus geschlossenen Hohlräumen und ist in der Wärme­ technik, der Kern- und Wärmeenergetik, der Kältetechnik zur Kondensatableitung aus Dampfkondensations- und/oder Separationsapparaten anwendbar.

Bekannt ist ein System zur Kondensatableitung aus Dampf­ kondensationsapparaten "Teploenergetika", 1977, H. 7, S. 28 bis 31, A.P. Volkov u. a. "Ispytanie promezhutochnykh separatorov-paroperegrevatelei turbiny na Kolskoi AES (Er­ probungen von Zwischenseparatoren zur Dampfüberhitzung im Kernkraftwerk Kolskaya)", das ein Kondensatgefäß enthält, das über Rohrleitungen mit jedem Apparat verbunden ist. Das Kondensat wird aufgrund einer Höhendifferenz zwischen den Dampfkondensationsapparaten und dem Kondensatgefäß ab­ gelassen, wobei allerdings das Kondensat mit Dampfblasen in den Rohrleitungen strömt. Die im Betrieb entstehende Druckdifferenz in den parallel geschalteten Dampfkonden­ sationsapparaten ergibt darüber hinaus eine intensive Dampfüberströmung aus dem einen Apparat in den anderen über die Rohrleitungen, Entstehung einer gegensinnigen Dampf- und Kondensatbewegung, Hemmung und Unterbrechung des Kondensatablassens aus dem Apparat mit einem geringe­ ren Druck. Dadurch kann der letztere mit Kondensat über­ flutet werden und ausfallen, so daß das gesamte Kondensat­ ableitungs-System nicht mehr betriebsfähig ist.

Bekannt ist auch ein System zur Kondensatableitung aus Dampfkondensationsapparaten (B.M. Troyanovsky "Turbiny dlya atomnykh elektrostantsy (Turbinen für Kernkraftwer­ ke)", Moskau, Verlag "Energia", 1978, S. 206), das ein Kondensatgefäß enthält, dessen Einlässe über Rohrleitungen und hydraulische Verschlüsse mit jedem der einen Dampfraum aufweisenden Apparate verbunden ist. Auch bei diesem System wird Kondensat aufgrund einer Höhendifferenz zwi­ schen dem Dampfkondensationsapparat und dem Kondensatgefäß abgelassen, was ähnliche Nachteile wie beim vorstehend ge­ nannten System ergibt. Der hydraulische Verschluß in der Rohrleitung führt darüber hinaus zur Entstehung von Dampf­ hohlräumen im absinkenden Abschnitt des hydraulischen Ver­ schlusses durch Hängenbleiben der Dampfblasen im Konden­ sat, zur Umlenkung und Beschleunigung der Kondensatströ­ mung, die einen Druckabfall in der Rohrleitung und eine zusätzliche Dampfbildung durch Kondensatsieden zur Folge hat. Dadurch wird die Strömung pulsierend, was Rohrlei­ tungsschwingungen, Absperrung und Umlenkung der Konden­ satströmung sowie Füllung der Dampfkondensationsapparate ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Kondensatableitung zu schaffen, bei welchem eine stabile Kondensatableitung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird bei einem System zur Kondensatableitung aus Dampfkondensations- und/oder Separationsapparaten, das ein Kondensatgefäß enthält, dessen Einlässe über Rohrlei­ tungen mit hydraulischen Verschlüssen in Verbindung mit jedem einen Dampfraum aufweisenden Apparat stehen, erfin­ dungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder hydraulische Ver­ schluß mit einem einen Wasserauslaß und einen Dampfauslaß aufweisenden Abscheider versehen ist, wobei der Wasseraus­ laß niedriger als der jeweilige Einlaß des Kondensatgefä­ ßes angeordnet ist.

Zweckmäßig ist der Dampfauslaß des Abscheiders mit dem Dampfraum des jeweiligen Apparates verbunden.

Zweckmäßig ist der Abscheider als Schwerkraftabscheider ausgebildet.

Somit wird Flüssigkeit aus den Dampfkondensations- und/ oder Separationsapparaten in den Abscheider und aus diesem in das Kondensatgefäß abgeleitet. Die Anordnung des Ab­ scheiders im unteren Punkt des sinkenden Zweiges der kon­ densatabführenden Rohrleitung, die Anordnung des Wasser­ auslasses aus dem Abscheider niedriger als der Einlaß des Kondensatgefäßes sowie die Verbindung des Dampfauslasses aus dem Abscheider mit dem Dampfraum des jeweiligen Appa­ rates stabilisieren die Entwässerung des Apparates, ver­ hindern den Überdruck im Kondensatgefäß, beseitigen die Schwingungen der Entwässerungsleitungen durch Absonderung und Rückführung des mitgenommenen Dampfes und des bei se­ kundärem Aufsieden entstehenden Dampfes in den Apparat. Das System zur Kondensatableitung ist beständig gegen Dampfmitnahme und Überdruck im Kondensatgefäß sowie gegen Druckdifferenz zwischen den Apparaten und funktioniert auch dann stabil, wenn der Pegel im Kondensatgefäß ab­ fällt. Es können mehrere Apparate in nur ein Kondensat­ gefäß stabil entwässert werden.

Durch die Ausbildung des Abscheiders als Schwerkraftab­ scheider werden Energieverluste zur Trennung von Dampf und Kondensat vermieden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher das er­ findungsgemäße System zur Kondensatableitung angewandt auf Separationsapparate in Gesamtansicht dargestellt wird.

Das System zur Kondensatableitung aus zwei Separations­ apparaten enthält ein Kondensatgefäß 1, dessen zwei Ein­ lässe 2 über sinkende Abschnitte einer Rohrleitung 3 und steigende Abschnitte einer Rohrleitung 4 mit hydraulischen Verschlüssen 5 mit den beiden Apparaten 6 verbunden sind, die je einen Dampfraum 7 aufweisen. Jeder hydraulische Verschluß 5 ist mit einem Abscheider 8 versehen, der einen unteren Wasserauslaß 9 und einen oberen Dampfauslaß 10 aufweist. Der Wasserauslaß 9 ist niedriger als der jewei­ lige Einlaß 2 des Kondensatgefäßes 1 angeordnet.

Jeder Separationsapparat 6 weist ein Gehäuse 11, einen Einlaßstutzen 12, eine Eintrittskammer 13, Separationsele­ mente 14, einen Kondensatsammler 15, einen Dampfüberhitzer 16 und einen Auslaßstutzen 17 auf. Der Abscheider 8 ist als Schwerkraftabscheider ausgebildet, wahrend sein Dampf­ auslaß 10 über eine Rohrleitung 18 mit dem Dampfraum 7 des Separationsapparates 6 verbunden ist. Das Kondensatgefäß 1 weist einen Dampfraum 19 auf, der über eine Rohrleitung 20 mit dem Dampfraum 7 jedes Apparates 6 verbunden ist. Am Gefäßboden ist ein Auslaßstutzen 21 vorgesehen.

Das System zur Kondensatableitung arbeitet wie folgt:

Der Naßdampf aus den Hochdruckzylindern einer (in der Zeichnung nicht dargestellten) Naßdampfturbine strömt über den am Gehäuse 11 angebrachten Einlaßstutzen 12 in die Eintrittskammer 13 und passiert die Separationselemente 14, an denen Kondensat abgesondert wird, das in den Kon­ densatsammler 15 fließt. Der getrocknete Dampf strömt in den Dampfraum 7 des Separationsapparates 6 und wird an­ schließend über den Dampfüberhitzer 16 und den Auslaß­ stutzen 17 in die Niederdruckzylinder der Turbine geführt.

Aus dem Kondensatsammler 15 fließt das Kondensat über den absinkenden Abschnitt der Rohrleitung 3 in den Abscheider 8. Wegen konstruktiver Besonderheiten der Apparate 6 ent­ hält dieses Kondensat noch eine recht große Dampfmenge. Da der hydraulische Verschluß 5 den Abscheider 8 enthält, wird der Dampf aus dem Kondensat abgeschieden und eine stabile blasenfreie Kondensatströmung aus dem Abscheider 8 über den Wasserauslaß 9 im aufsteigenden Abschnitt der Rohrleitung 4 und über den Einlaß 2 in das Kondensatgefäß 1 gewährleistet. Aus diesem wird das Kondensat über den Auslaßstutzen 21 dem Wärmerückgewinnungssystem der Turbine zugeführt.

Die Anordnung des Wasserauslasses 9 am Abscheider 8 nie­ driger als der Einlaß 2 am Kondensatgefäß 1 sorgt für einen garantierten Kondensatstand im Abscheider 8. Der Querschnitt des Abscheiders 8 gewährleistet, daß die Sink­ geschwindigkeit des Kondensats im Abscheider 8 geringer ist als die Steiggeschwindigkeit der Dampfblasen, was die Dampfabsonderung aus dem Kondensat ergibt, d. h., im Ab­ scheider 8 wird das Prinzip der Schwerkraftabscheidung realisiert. Der Dampf wird aus dem Abscheider 8 durch den Dampfauslaß 10 über die Rohrleitung 18 in den Dampfraum 7 des Apparates 6 zurückgeführt. Somit wird der durch das Kondensat mitgenommene Dampf verwertet. Die Verbindung des Dampfraumes 19 im Kondensatgefäß 1 mit dem Dampfraum 7 des Separationsapparates 6 über die Rohrleitung 20 sorgt für den Druckausgleich in diesen Gefäßen.

Liegt eine Druckdifferenz zwischen den beiden Separations­ apparaten 6 vor, wird sich in den Abscheidern 8 ein dem Druck entsprechender Kondensatstand einstellen, während das System zur Kondensatableitung im ganzen auch in diesem Fall eine stabile Kondensatableitung sicherstellt.

Die beschriebene Ausführung der Erfindung gewährleistet eine zuverlässige stabile Kondensatableitung aus den Se­ parationsapparaten bei fehlender oder vorhandener Druck­ differenz zwischen den Apparaten, wodurch letzten Endes vermieden wird, daß Rohrleitungen schwingen, sich Konden­ sat in den Apparaten ansammelt und Einzelteile der Appara­ te, der Rohrleitungen und der Turbine beschädigt werden. Im ganzen wird durch das erfindungsgemäße System zur Kon­ densatableitung die Betriebszuverlässigkeit der Turbine erhöht.

Vorstehend wurde eine Ausführung behandelt, bei welcher das Kondensat aus zwei Separationsapparaten abgeleitet wird. Auf ähnliche Weise funktioniert das System zur Kon­ densatableitung aus den Dampfkondensationsapparaten sowie wenn die Anzahl der Apparate mehr als zwei ist.

Claims (3)

1. System zur Kondensatableitung aus Dampfkondensations­ und/oder Separationsapparaten (6), das ein Kondensatgefäß (1) enthält, dessen Einlässe (2) über Rohrleitungen (3, 4) und hydraulische Verschlüsse (5) mit dem Dampfraum (7) des jeweiligen Separationsapparats (6) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder hydraulische Verschluß (5) einen Abscheider (8) mit einem Wasserauslaß (9) und einem Dampfauslaß (10) auf­ weist, wobei der Wasserauslaß (9) niedriger als der jewei­ lige Einlaß (2) des Kondensatgefäßes (1) angeordnet ist.

2. System zur Kondensatableitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfauslaß (10) des Abscheiders (8) mit dem Dampfraum (7) des jeweiligen Apparates (6) verbunden ist.

3. System zur Kondensatableitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider (8) ein Schwerkraftabscheider ist.