DE548376C

DE548376C - Einrichtung zur Entwaesserung von Dampfturbinen im Nassdampfgebiet

Info

Publication number: DE548376C
Application number: DE1930A0016230
Authority: DE
Original assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1930-10-09
Filing date: 1930-10-09
Publication date: 1932-04-19
Also published as: FR723874A

Description

Durch die Fliehkraft wird das im Naßdampfgebiet einer Dampfturbine ausgeschiedene Wasser nach dem äußeren Umfang der Laufschaufeln geschleudert, wo es in an sich bekannter Weise aufgefangen und dann abgeleitet wird. Diese in vielen Ausführungsarten bekannten Einrichtungen leiden alle an dem Übelstand, daß außer dem Wasser auch stets Dampf oder hauptsächlich nur Dampf abgeführt wird. Da die Menge des Dampfes im Niederdruckteil ein Vielfaches derjenigen der gleichen Gewichtsmenge von Kondenswasser beträgt (bei 1,0 ata rund i7oofach, bei 0,5 ata etwa 33oofach), so genügt, trotz der größeren

^X5 Geschwindigkeit, bereits eine geringe Dampfmenge, um den der Entwässerung dienenden Austrittsquerschnitt voll oder so auszufüllen, daß nur noch weniger oder fast kein Wasser abgeleitet wird; um so mehr, als wegen der

^fl0 vorhandenen kleinen Druckunterschiede die Geschwindigkeiten beschränkt sind. Werden diese Ableitungsöffnungen jedoch zu groß ausgeführt, so bedeutet die hierdurch aus-,. strömende und für den weiteren Turbinenteil

²S verlorene Dampfmenge einen entsprechenden unmittelbaren Verlust.

Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, in den Entwässerungsleitungen Kondenstöpfe mit Schwimmerregelung vorzusehen, um durch einen Wasserabschluß den Austritt von Dampf zu verhindern. Diese Einrichtungen arbeiten jedoch oft unzuverlässig. Außerdem haben sie den Nachteil einer stoßweisen Ableitung des Kondenswassers.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung, . die bei der Entwässerung von Dampfturbinen im Naßdampfgebiet zu erreichen bezweckt, daß durch die Entwässerungsaustrittsstellen tatsächlich nur kondensierter Dampf abgeführt wird, und besteht darin, daß die Regelung der abgeleiteten Wassermenge durch die statische Druckhöhe der auf der Austrittsstelle ruhenden Wassersäule erfolgt.

Die Höhe der über diesen Austrittsstellen stehenden Wassersäule regelt dabei ganz selbsttätig die durchfließende Menge. Es sind demnach gemäß der vorliegenden Erfindung z. B. keinerlei Apparate vorhanden, die eine Verwickelung und ein Versagen zur Folge haben können. Außerdem gestatten die Mittel der vorliegenden Erfindung zu jeder Zeit eine genaue Prüfung und daher auch Regelung der Entwässerung.

An Hand der Zeichnung sei die Erfindung in mehreren beispielsweisen Ausführungen näher erläutert.

In den Abb. 1 bis 6 sind die Einzelheiten der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Abb. ι zeigt eine Turbine, zum Teil im Schnitt, mit einer Entwässerungseinrichtung nach der Erfindung. Abb. 2 ist ein Querschnitt durch den Turbinenzylinder ohne Leitschaufeln und Laufräder nach Linie A^A der Abb. 1. Abb. 3 zeigt eine Entwässerungseinrichtung, verbunden mit einer gleichzeitigen Dampfanzapfung. Abb. 4, 5 und 6 zeigen Einzelteile.

r bezeichnet einen Turbinenzylinder, 2 die Lauf räder mit den Laufschaufeln 3, 4 die Leitschaufel im Zylinder, 5 die Entwässerungsöffnungen im Zylinder, 6 die Entwässerungskammern, 7 ist ein Schlitz für eine gemeinsame Dampfentnahme und Entwässerung (Abb. 3 und 5), 8 sind Entwässerungsstandrohre und 9 (Abb. 2 und 4) an deren unteren Enden befindliche Regelventile oder Blenden, deren freie Öffnung den die abgeleitete Menge begrenzenden Austrittsquerschnitt darstellt. 10 ist ein Schauglas für die Wasserstandsprüfung, 11 ein Sammelkasten, 12 eine Abflußleitung nach dem Vorwärmer 13, 14 ist" ein Ableitungsrohr von dem Kondenswassersammelkasten nach dem Kondensator 16 und 15 sind federbelastete, sich selbsttätig einstellende Regelventile (Abb. 6).

In den Abb. 1 und 3 sind beispielsweise drei Entwässerungsstandrohre 8 vorgesehen, wovon nach Abb. 3 die ersten zwei das Wasser nach einem Vorwärmer und das letzte das Wasser unmittelbar nach dem Kondensator ableiten. Die Anzahl der Entwässerungsstellen kann beliebig, entsprechend den jeweiligen Verhältnissen, gewählt werden; auch können mehrere aus verschiedenen Stufen zusammengeführt werden, wie in Abb. 3 und 5 dargestellt.

Um das bereits ausgeschiedene, durch die Fliehkraft abgeschleuderte und durch besondere Einrichtungen abgeleitete Wasser möglichst restlos aus der Turbine herauszubekommen, ist es zweckmäßig, für diese. abgeleitete und durch die Strömungsgeschwindigkeit mitgerissene Menge am Zylinder reichlich bemessene Entwässerungsöffnungen S vorzusehen, die dann gemeinsam nach einem vorteilhaft ebenfalls einen großen Querschnitt aufweisenden Entwässerungsstandrohr geführt werden. Hierdurch wird erreicht, daß das Wasser oder Dämpf wassergemisch ohne großen Widerstand aus der Turbine herausströmen und der mitgerissene und aufgestaute spezifisch leichte Dampf durch die oberen Entwässerungsöffnungen 5' (Abb. 2) wieder in die Turbine zurückströmen kann.

Die sich aus dem vorhandenen Druckunterschied zwischen der Entwässerungsstelle in go der Turbine und der Stelle, wohin das ausgeschiedene Wasser geleitet wird, z. B. dem Kondensator, der Kondensatsaugleitung, dem Vorwärmer usw., und der auf der Austrittsöffnung ruhenden Wassersäule ergebende Geschwindigkeit und der freie Querschnitt der Entwässerungsöffnung im Zylinder bestimmen die abgeführte Wassermenge. Die Austrittsöffnung muß so bemessen oder so eingestellt werden, daß stets mehr Wasser vorhanden ist, als sich aus der Geschwindigkeit und aus der abzuführenden Wassermenge ergibt, damit der Raum unmittelbar über der öffnung auch tatsächlich mit Wasser aufgefüllt bleibt. Ein gewisser Spielraum ergibt sich dabei von selbst dadurch, daß die Austrittsgeschwindigkeit und damit auch die Austrittsmenge durch eine wechselnde Höhe der über der Austrittsöffnung stehenden Wassersäule im richtigen Sinne beeinflußt wird. Der Durchtrittsquerschnitt 11' (Abb. 4) für den Austritt des Kondensates von dem Sammelbehälter nach den Ableitungsrohren und die Höhe der auf dem offenen Querschnitt ruhenden Wassersäule in den Wasserstandsrohren 8 wird mittels der von Hand oder mechanisch einzustellenden Regelventile oder Blenden 9 oder mittels der federbelasteten, selbsttätig wirkenden Regelventile 15 (Abb. 6) geregelt, wobei die Höhe des Wasserstandes durch das Schauglas 10 sichtbar gemacht und überwacht wird.

Da der Druckverlauf in einer Turbine für eine bestimmte Belastung praktisch gleichbleibt, genügt gewöhnlich eine einmalige Einstellung oder ein bestimmter Querschnitt der Regelorgane der einzelnen Entwässerungsstellen der verschiedenen Stufen. Bei gleichen ausprobierten und besonders bei angenähert mit gleicher Belastung arbeitenden Anlagen wird eine einfache Blende genügen, da, wie bereits erwähnt, die Stauhöhe des Wassers über der Austrittsöffnung die Austrittsmenge in bestimmten Grenzen selbsttätig verändert. Die Einstellung kann jedoch auch so ausgebildet werden, daß sie für alle Stufen oder gruppenweise, von Hand oder selbsttätig in Abhängigkeit von der Belastung, von dem Dampfdruck oder von der Drehzahl erfolgt. Sofern die Wassersäule über der Austrittsöffnung einmal ganz verschwindet, wird die alsdann wesentlich größere Menge des durchströmenden Dampfes trotz dessen größerer Geschwindigkeit sofort ein Verstopfen und damit wieder ein Anstauen des Wassers zur Folge haben.

Die Ableitung des Wassers aus solchem Entwässerungsstandrohr 8 kann, besonders für die letzten Stufen, wo das Druckgefälle zu klein wird, durch eine Saugwirkung vermittels eines Dampf- oder Wasserstrahl- im saugers unterstützt werden, wofür gegebenenfalls das aus den ersten nach dieser Erfindung entwässerten Stufen austretende Wasser verwendet werden kann.

Außer den angegebenen Ausführungsbeispielen können auch andere Anordnungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung gewählt werden. So kann z. B. vorteilhaft, wie in Abb. 3 angegeben, eine Anzapfstelle für Entnahmedampf zu Vorwärmezwecken mit einer Entwässerungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vereinigt werden. In

diesem Falle wird der Entnahmedampf oberhalb der auf der Entwässerungsdurchtrittsöffnung stehenden Wassersäule bei & (Abb. 3) entnommen. Das ausgeschiedene Wasser der ersten Stufen des Naßdampfgebietes wird zweckmäßig nach einem Niederdruckvorwärmer, dasjenige der letzten Stufen dagegen in den Turbinenkondensator geführt, wie dies in Abb. 3 angegeben ist.

Claims

Patentansprüche:

i. Einrichtung zur Entwässerung von Dampfturbinen im Naßdampfgebiet, wobei das durch die Fliehkraft ausgeschleuderte Dampfwassergemisch am äußeren Umfang hinter den Laufschaufeln mit besonderen Einrichtungen aufgefangen, jedoch nur das Kondenswasser abgeleitet wird, indem der Austritt von Dampf durch einen Wasserabschluß verhindert ao wird und der die abgeleitete Menge begrenzende Austrittsquerschnitt wesentlich tiefer liegt als die unterste Stelle der zugehörigen Turbinenstufe, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der abgeführten Kondenswassermenge durch die statische Druckhöhe der auf der Austrittsstelle ruhenden Wassersäule erfolgt.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsquerschnitte entsprechend der Höhe der auf ihnen ruhenden, von außen sichtbarer und prüfbaren Wassersäule mittels Reglerorgane eingestellt werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen