-
Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Gasen oder Dämpfen. Den
Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Gasen
oder Dämpfen, bei der der Dampf durch einen Behälter von größerem Querschnitt als
die Rohrleitung strömt.
-
Derartige Wasserabscheider sind bereits vorgeschlagen worden. Bei
.diesen. bekannten Vorrichtungen ist das erweiterte Rohr in einen oberen Dampfraum
und einen Barunterliegenden Wasserraum geteilt, und die diese Leiden Räume trennende
Wand ist mit Einschnitten versehen und an diesen Stellen derart lippenartig gegen
das Innere des Dampfraumes eingebuchtet, daß gegen die Dampfströmung gerichtete
Durchlässe für das ausgeschiedene Wasser entstehen. Diese Bauweise hat den Nachteil,
daß nur diejenigen Wassermengen abgeschieden werden, welche in den untersten Schichten
des Strömungsquerschnittes sich befinden. Dagegen ist es auf diesem Wege nicht möglich,
die infolge derhohenDampfgeschwindigkeit auch in den höheren Schichten des Querschnittes
mitgerissenen Wasserbestandteile -zu entfernen und so der Rohrleitung entwässerten
Dampf -zuzuführen. Ein weiterer :Nachteil dieser i:ekannten Bauweise besteht darin,
daß infolge der bleichachsigen Anordrnung auf der Oberseite des Rohres Räume geschaffen
werden, in .denen der Dampf Wirbel bildet, sich staut und infolgedessen sich stärker
abkühlt, was zu unnötigen Kondensations- und Geschwindigkeitsverlusten führt.
-
Diese Mängel sollen durch den Wasserabscheider gemäß der Erfindung
beseitigt werden. Er kennzeichnet sich dadurch, daß in dem Gefäße von erheblich
größeren Abmessungen, durch welches der Dampf geleitet wird, die Dampfströmung nicht
versperrende Wasserfanggwände angeordnet sind, deren Jem Dampfeintritte zugewendete
Fangkrempen in Richtung der Dampfströmung stufenförmig ansteigen, und -deren Zwischenräume
Kammern bilden, in denen die beim Abfangendes Wassers entstehenden Wirbel beruhigt
und aus dem Dampfwege ferngehalten werden, während,das abgefangene Wasser einem
im unteren Teile ,des Gefäßes vorgesehenen Sammelraum zufließt. Gemäß der Erfindung
sind die Fangkrempen der Wasserfangwände durch Abschrägung nach außen zugeschärft.
Auf
den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in mehreren Ausführungsformen beispielsweise
dargestellt.
-
Abb. i zeigt eine Ausführungsform des neuen Wasserabscheiders für
geraden Durchgang in der Stirnansicht. Abb. 2 zeigt ihn in der Seitenansicht, teilweise
im Schnitt. Abb.3 stellt eine besondere Ausführungsform dar, welche für den Dampfeintritt
von oben und den Austritt nach vier Seiten bestimmt ist, in der Draufsicht, teilweise
im Schnitt. Abb. q. zeigt diese Ausführungsform im senkrechten Querschnitte. Abb.5
stellt eine andere Ausführungsform für Dampfeintritt von vier Seiten und Austritt
nach oben im wagerechten Schnitte .dar, während Abb. 6 diese Ausführungsform im
senkrechten Querschnitte zeigt.
-
Bei der in den Abb. i und 2 dargestellten Ausführungsform, welche
das Wesen ,der Erfindung am deutlichsten erkennen läßt, tritt der Dampf durch den
Stutzen i in das gegenüber der Dampfleitung stark erweiterte Rohr :2 ein. Dieses
Rohr kann je nach der zu verarl.eitenden Dampfmenge, also entsprechend der abzuscheidenden
Wassermenge aus mehreren Teilen 2, 2a, 2b . . . bestehen, die in bekannter
Weise durch Flansche 3 miteinander verblinden sind. Durch einen dem Eintrittsstutzen
i ähnlichen Stutzen .4 tritt der Dampf aus dem Wasserabscheider wieder in die Rohrleitu.ig
ein. Im Innern des weiten Rohres 2 sind etwa senkrecht zur Dampfströniungsrichtung
und vorteilhaft parallel zueinander Wasserfall,-wände 5, 5 angeordnet, die sich
als mit dein Körper des Rohres 2 aus einem Gußstück bestehende, gekrümmte Ringflächen
darstellen. deren kreisförmige Öffnungen die oberste Zylindererzeugende des Rohres
2 tangieren und deren sichelförmige (Abb. i), leitschaufelartig gekrümmte (Abb.
2), flanschartige Wände 5 der Reihe nach und in Richtung der Dampfströmung in ,
einselben Maße all Breite zunehmen, wie die Durchmesser der kreisförmigen Öffnungen
dieser Fangwände von einem Vielfachen des Danipfrohrdurchmessers auf das Einfache
abnehmen. Die iq dein erweiterten Rohre 2 befindlichen Wasserfangwände hängen nicht
atti ganzen kreisförmigen Umfange finit den Wandungen des Rohres 2 zusammen, sondern
sie sind all ihren unteren Seiten akgeschnitten, so daß sie kreisabschnittförinige
Öffnungen bieten. Die Kanten 6 sind aus den Abb. i u;V1 2 ersichtlich. Die Wasserfallwände
sind je nach der Länge des Rohres 2 in eine Anzahl von Gruppen geteilt, indem beispielsweise
jede vierte Wand - abgesehen voll ihrer kreisförmigen Durchtrittsöffnung - auf ihrem
vollen Kreisumfange mit dem Rohre 2 zusammenhängt. In Abb. 2 sind beispielsweise
durch die vol'ei. Wände ; . 7 drei Gruppen geschaffen., ;fieren @@"as@ersauunelräume
auf diese Weise voneinander getrennt sind, so daß innerhalb des Dainpfraulnes eine
Vereinigung der gesamten abgefangenen Wassermengen unmöglich ist. Es liegt auf der
Hand, daß die in Richtung der Dampfströmung erste Kammer am meisten Wasser aufnehmen
wird, während die letzte, in Abb. 2 rechte Kammer fast gar kein Wasser erhalten
wird. Die in .len Wasserfangwänden vorgesehenen Durchtrittsöffnungen nehmen in Richtung
der Dampfströmung der Reihe nach an Durchmesser ab, so daß ihre Unterkanten stufenförmig
ansteigen. Die Abmessungen sind zweckmäßig so gewählt, daß (die untere innere Kante
des vorspringenden Randes der letzten Fangwand 8 etwa in Höhe der Oberkante g des
Eintrittsloches liegt. Besteht das Wasserabscheiderohr 2 nur aus einer Kammer, so
befindet sich an seiner Unterseite auch nur ein Wasserabflußstutzen io, an welchen
sich entweder ein Rohr i i, welches in bekannter Weise ül:er ein Rückschlagventil
12 zum Dampfkessel führt. anschließt, oder es ist ein Dampfwasserableiter angeschlossen.
Ist der Wasserabscheider in mehrere, auf der Zeichnung 3, Gruppen geteilt, s s o
sind eine entsprechende Anzahl von Stutzen io und R'asseral)flußrohren i i nebst
Rückschlagventilen 12 vorhanden. Diese Rückschlagventile, die auf beiden Seiten
unter dem gleichen Dampfdrucke stehen, öffnen sich, sobald die Wassersäule, welche
sich in den Stutzen i o und den Rohren i i angesammelt hat, das Drehmoment .des
Gegengewichtes 13 überwindet. Dann fließt das angesammelte Wasser durch den Stutzen
14 ab. Sind mehrere Rohre i i vorhanden, so ist es zweckmäßig, die zugehörigen Rücksch.lagventile
1= in einem gemeinsamen Gehäuse 15 zli vereinigen. Hierdurch wird erheblich Material
und Arl-eit erspart.
-
Der Darnpfaustrittsstutzen .I trägt in seinem Inneren eine Leitfläche
16, welche dazu bestimmt ist, Wirbel zu vermeiden beim Cbertritte des getrockneten
Dampfes aus der Offming der letzten Wasserfangwand in die Dampfrohrleitung. Diese
Leitfläche 16 nimmt zugleich noch die etwa vorhandenen letzten Reste von Wasser
auf. Die geringen, im Stutzen ,1 sich ansammelnden Wassermengen können durch ein
kleines Loch 17, welches in der letzten Wasser fangwand angeordnet ist, abfließen.
-
Bei der Ausführungsform nach den Abb.3 Lind .1 strömt der Dampf aus
einer einzigen Leitung von oben durch den Stutzen 18 in den Wasserabscheider. um
durch vier Stutzen ig in vier Leitungen verteilt zu werden. Das mitgerissene Wasser
strömt hier einerseits infolge seiner Schwere, anderseits wegen der ihm erteilten
Geschwindigkeit in Richtung der Achse Ale: Statzens i8 senkrecht nach unten in
den
@Vassersatnnielraum 2o, aus dem es durch einen Stutzen 21 in der vorgeschriebenen
Weise abgeführt werden kann. Der trockene Teil des Dampfes wird naturgemäß auf dem
kürzesten Wege aus dem Stutzen 18 in die Stutzen i9 überfließen, während diejenigen
Dampfbestandteile, die sich mit dem mitgerissenen Wasser vermischt ,haben, mehr
oder weniger die Bewegungsrichtung des Wassers mitmachen werden. Hierbei gelangen
sie in ,die Ringräume zwischen den Wasserfangwänden 22, 22. Das Wasser, welches
sich aus diesem Gemische abscheidet, gelangt .durch in der Trennwand 24 vorgesehene
Öffnungen 23 in den Wassersammelraum 2o, während der zwischen den Wänden 22 beruhigte
Dainpf seinen Weg in die Stutzen i9 finden kann.
-
Bei der Ausführungsform nach den Abb. 5 und 6 strömt .dem Wasserabscheider
von vier Leitungen Dampf durch die vier Stutzen 25 zu, um durch .den Stutzen 26
in eine einzige Saminelleitung abzufließen. Auch hier wird der trockenen, kein Wasser
mitführende Teil des Dampfes den kürzesten Weg aus den Stutzen 25 in den Austrittsstutzen
26 nehmen. Das mitgerissene Wasser wird in Richtung der Pfeile 27 nach der Mitte
des Wasserabscheiders geworfen. Hierbei trifft es auf die Wasserfangwände z8, die
ähnlich den Wänden 5 in Abb. 2 gestaltet sind. Diese Wände 28 sind an ihren l"anten
29 ebenfalls zugeschärft, um Wirbelbildungen zu vermeiden. 1n dem äußersten Ringraume
3o sammelt sich verhältnismäßig die größte Wassermenge an, w ährend der innerste
Ringraum 31, dem Wasser aus höheren Schichten des Dampfstromes zugeführt wird, die
geringste Wassermenge aufweisen wird. Das gesammelte Wasser fließt entweder unmittelbar,
wie bei 32, in den Wassersammelbehälter 33, oder durch öffnungen 34, .die in einer
Trennwand 35 vorgesehen sind. Der abgesonderte Dampf strömt in Richtung der Pfeile
36 ab. Es kann zweckmäßig sein, ein bis auf den Boden reichendes, mit Löchern oder
Schlitzen versehenes Rohr 37 in den Wassersammelbehälter einzusetzen.
-
'Die Wasserfangwände 29 können, wie in Abb.5 dargestellt, ;furch gleichachsige
Zylinder 29a, gleichachsige Zylinderabschnitte 29L, parallele, gerade Flächen 290
oder winkelförmige Flächen 29d gebildet werden.