DE642381C

DE642381C - Device for steam dewatering on high pressure condensation steam power plants

Info

Publication number: DE642381C
Application number: DEW93355D
Authority: DE
Original assignee: WITKOWITZER BERGB GEWERKSCHAFT; KARL ROCHEL
Current assignee: WITKOWITZER BERGB GEWERKSCHAFT; KARL ROCHEL
Priority date: 1933-12-31
Filing date: 1933-12-31
Publication date: 1938-08-05

Description

Die Expansion von Hochdruckdampf bis auf Vakuum führt bekanntlich, weit in das nasse Gebiet. Hierdurch.würden in Turbinen an den letzten Stufen erhebliche. Korrosionen und Erosionen verursacht werden, und deshalb wird zur Verringerung der Dampffeuchtigkeit am Ende der Expansion auf ein zulässiges Maß Zwischenüberhitzung des Dampfes angewendet. Diese Notwendigkeit einer Zwischenüberhitzung wird wegen der ■ Anschaffungskosten und der betrieblichen Anforderungen, die die Zwischenüberhitzung verursacht, vielfach als sehr unangenehm empfunden. Zur Vermeidung der Zwischenüberhitzung ist deshalb schon eine Verringerung der Dampffeuchtigkeit auf mechanischem Wege vorgeschlagen worden, indem die bei der Expansion entstehenden Wasserteilchen unmittelbar mittels der TurbinenschaufelnIt is well known that the expansion of high pressure steam down to vacuum leads far into that wet area. This would result in considerable turbines at the last stages. Corrosion and erosion are caused, and therefore will reduce steam moisture at the end of the expansion, reheating of the Applied steam. This need for reheating is because of the ■ Acquisition costs and the operational requirements caused by the reheating, often felt to be very uncomfortable. To avoid reheating therefore a reduction in steam moisture by mechanical means has already been proposed by the at the water particles arising from the expansion directly by means of the turbine blades

ao oder in besonderen Einrichtungen, die in der Dampfzuleitung der im Naßdampfgebiet arbeitenden letzten Stufe oder Stufengruppe der Kraftmaschine angeordnet sind, abgeführt werden sollen.ao or in special facilities that work in the steam supply line for those working in the wet steam area last stage or stage group of the engine are arranged to be discharged.

Die Erfindung hat eine Vorrichtung letzterer Art zum Gegenstand. Sie besteht darin, daß in einem horizontalen oder von oben nach unten führenden Teil der Dampfzuleitung der letzten Stufe ein Gitter aus ebenen, waagerecht und' zur Strömung breitseits stehenden, in Strömungsrichtung nach unten gestaffelten und stark zu dieser geneigten Blechstreifen eingebaut ist, zwischen denen der Dampfstrom fortschreitend in dünne Schichten zerlegt und Schicht nach Schicht scharf nach oben umgelenkt wird, während die Wasserteilchen im wesentlichen in ihrer Strömungsrichtung verbleiben und von einer Schicht in die folgende tiefere übergeführt werden, bis sie sich zu gröberen Tropfen verdichten und ausfallen oder aus der letzten Dampfschicht abgeleitet werden.The subject of the invention is a device of the latter type. It consists in that in a horizontal or from top to bottom leading part of the steam supply line the last stage a grid of flat, horizontal and 'broadside to the flow standing, staggered downwards in the direction of flow and strongly inclined to this Sheet metal strip is built in, between which the steam flow progresses in thin Layers are broken down and layer after layer is deflected sharply upwards while the water particles remain essentially in their direction of flow and from one Layer into the following deeper until they condense into coarser droplets and fail or be derived from the last layer of vapor.

Von den bekannten Einrichtungen zur Abscheidung von Expansionsfeuchtigkeit weicht die der Erfindung in ihrer Wirkungsweise grundsätzlich insofern ab, als sie das Prinzip der Prallwirkung verläßt. Im Zusammenhang mit anderen Gebieten der Technik ist die hier benutzte Arbeitsweise im wesentlichen zwar schon bekannt. In der erfindungsgemäßen Anwendung für den vorliegenden Zweck ist sie'aber von besonderer Wirkung, indem die Feuchtigkeitsteilchen in dem Dampf, die so, wie sie bei der Expansion entstehen, zu klein und zu leicht sind, um insbesondere durch Prallwirkung in ausreichendem Maße ausgeschieden werden zu können, " zu gröberen Tropfen 'verdichtet werden, und diese Wirkung wird wesentlich gefördert durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Einrichtung, -derart, daß die Umlenkung der einzelnen Schichten des Dampfstromes scharf nach oben erfolgt und die Überführung der Wasserteilchen von einer Schicht in die fol-Deviates from the known devices for separating expansion moisture the principle of the invention in its mode of action insofar as it is the principle the impact effect leaves. In connection with other areas of technology, this is it the working method used is essentially already known. In the invention Application for the present purpose is, however, of particular effect in that the Moisture particles in the steam that are too small as they arise during expansion and are too light to be excreted to a sufficient extent, in particular by impact to be able to be 'condensed into coarser drops', and this effect is significantly promoted by the design of the device according to the invention, -so that the deflection of the individual layers of the steam flow takes place sharply upwards and the transfer of the Water particles from one layer into the fol-

gende mit einer wesentlichen Komponente in Richtung der Schwerkraft vor sich geht.with a substantial component in the direction of gravity.

Gegenüber den bekannten Dampf feuchtig keitsabscheidern wirkt die neue Vorrichtung: weiter deshalb günstig auf die Abscheidung' der Wasserteilchen, weil sie auf den Dampf* strom ordnend wirkt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Abscheidung und Abführung der Feuchtigkeit ohne Verlust an ίο Dampf erfolgen kann. Hinsichtlich des Aufbaus der Dampfanlage ergibt sich der Vorteil, daß die neue Einrichtung keine besondere Querschnittsform oder Führung der Dampfleitung zu der betreffenden Kraftmaschinenstufe erfordert, insbesondere auch dann nicht, wenn mehrere Gitter hintereinander oder parallel geschaltet angeordnet werden, und daß sie kein spezielles Gehäuse verlangt, sondern die Dampfleitung im wezo sentlichen unverändert selbst das Gehäuse bilden kann.Compared to the well-known steam moisture separators the new device works: therefore it is still beneficial for the separation ' the water particles, because they have an ordering effect on the stream of steam. Another advantage consists in that the separation and removal of moisture without loss ίο steam can take place. Regarding the structure the steam system has the advantage that the new facility is no special Cross-sectional shape or routing of the steam line to the relevant engine stage required, especially not if several grids are arranged in series or in parallel and that it does not require a special housing, but the steam pipe in the wezo essential unchanged itself can form the housing.

In den Fig. ι bis 4 der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung sinnbildlich dargestellt, welche sich durch besondere Einfachheit und Zweckmäßigkeit auszeichnet. Dabei zeigt Fig. 2 einen Schnitt durch die Einrichtung nach Fig. i.In Figs. Ι to 4 of the drawing, an embodiment of the device according to the Invention represented symbolically, which is characterized by particular simplicity and practicality excels. FIG. 2 shows a section through the device according to FIG.

Es bedeutet 1 das Gitter, durch das der feuchte Dampf in der Leitung zu den letzten Stufen der Kraftmaschine zwecks Entfeuchtung hindurchgeleitet wird. Das Gitter 1, das hier in einem horizontalen Zweig dieser Leitung angeordnet ist, hat, in Strömungsrichtung gesehen, rechteckigen Querschnitt, wie er für diese Dampfleitungen vielfach üblich ist, und ein gerades Stück ζ dieser Leitung bildet unmittelbar das Gehäuse des Gitters 1. Die Blechstreifen 3, aus denen sich das Gitter ι zusammensetzt, sind eben, waagerecht und zur Strömung breitseits stehend, in Strömungsrichtung nach unten gestaffelt und stark zu dieser geneigt fest angeordnet. Sie verlaufen gerade über die ganze Breite des Strömungsquerschnittes, so daß das Gitter ι sich in einer Ebene schräg zur Strömung erstreckt. In dem Gitter 1 wird der Dampfstrom durch die Blechstreif en 3 entsprechend den zwischen denselben verbleibenden schlitzförmigen geraden Kanälen 4 in dünne Schichten zerlegt und sichtweise scharf nach oben umgelenkt. Die Strömung durch das Gitter verläuft infolgedessen in Z-Form, wie durch den eingetragenen Pfeil gezeigt. Dabei verbleiben die feinen Wasserteilchen weitgehend in ihrer Strömungsrichtung und gelangen in die benachbarte Dampfschicht und werden so von einer Schicht in die folgende von oben naeh unten übergeführt. Dadurch reichert sich die Feuchtigkeit von Schicht zu Schicht an, fällt aus und gelangt in die Aufnehmerwanne s unterhalb des Gitters 1, welche gegen den Strömungsraum durch ein Siebblech 6 abgedeckt ist. Dieses Siebblech 6 kann noch ■-■' ^.besonders dafür ausgebildet sein, daß die •^ausfallenden Wassertropfen schon bei ihrem j^ilaufen in die Wanne 5 vor Einwirkungen "durch den strömenden Dampf, geschützt sind. Die abgeschiedene Feuchtigkeit wird durch Leitung 7 abgeführt.It means 1 the grid through which the moist steam in the line to the last stages of the engine is passed for the purpose of dehumidification. The grid 1, which is arranged here in a horizontal branch of this line, has, viewed in the direction of flow, a rectangular cross-section, as is often the case for these steam lines, and a straight piece ζ of this line directly forms the housing of the grid 1. The sheet metal strips 3, from which the grid ι is composed, are flat, horizontal and standing broadly to the flow, staggered downwards in the flow direction and strongly inclined to this. They run straight over the entire width of the flow cross-section, so that the grid ι extends in a plane at an angle to the flow. In the grid 1, the steam flow through the sheet metal strips 3 is broken down into thin layers in accordance with the slot-shaped straight channels 4 remaining between the same and deflected sharply upward. The flow through the grid is consequently in a Z-shape, as shown by the arrow. The fine water particles largely remain in their direction of flow and get into the adjacent steam layer and are thus transferred from one layer to the next from top to bottom. As a result, the moisture accumulates from layer to layer, precipitates and gets into the pick-up trough s below the grille 1, which is covered against the flow space by a sieve plate 6. This sieve plate 6 can also be specially designed so that the falling water droplets are protected from the effects of the flowing steam as they run into the tub 5 discharged.

Den Einbau einer derartigen Einrichtung an einer Turbine zeigt Fig. 5. Die Aufteilung des Druckgefälles auf die einzelnen Gehäuse der beispielsweise dreigehäusigen Turbine ist derart vorgenommen, daß der Dampf hinter dem zweiten Gehäuse II bereits einen beträchtlichen Feuchtigkeitsgrad erreicht hat und die Entfeuchtung zwischen dem zweiten, II, und dem dritten Gehäuse III wirkungsvoll durchgeführt werden kann. Die Einrichtung zur Dampfentfeuchtung bildet dann mit ihrem Gehäuse II einen Teil der in üblicher Form, mit rechteckigem Querschnitt ausgebildeten Dampfleitung zwischen diesen' beiden Gehäusen. Die abgeschiedene Dampffeuchtigkeit wird aus der Wanne 5 über die Leitung 7, gegebenenfalls über eine selbsttätige oder von Hand einstellbare Drosselvorrichtung 8, in den Kondensator 9 abgeführt. The installation of such a device on a turbine is shown in FIG. 5. The division of the pressure gradient on the individual housings of the, for example, three-housing turbine made in such a way that the steam behind the second housing II already has a considerable Has reached humidity level and the dehumidification between the second, II, and the third housing III is effective can be carried out. The device for steam dehumidification then forms with its housing II part of the in usual shape, with a rectangular cross-section formed steam line between these ' both housings. The separated vapor moisture is from the tub 5 on the Line 7, if necessary via an automatic or manually adjustable throttle device 8, discharged into the condenser 9.

Mit Hilfe dieser Einrichtung wird der Feuchtigkeitsgrad des Dampfes am Ende der Expansion auf fast dasselbe Maß vermindert wie bei Zwischenüberhitzung mittels Frischdampf. Bei ausnahmsweise hohen Anforderungen können, wie Fig. 3 zeigt, zwei Gitter hintereinander geschaltet werden. Dabei ist die Aufnehmerwanne 5 durch eine Zwischenwand 10 entsprechend zu unterteilen und mit getrennten Ableitungen 7' und 7" für jedes Gitter zu versehen.With the help of this facility, the moisture level of the steam at the end of the Expansion reduced to almost the same level as with reheating using live steam. In the case of exceptionally high requirements, as FIG. 3 shows, two grids can be connected in series. It is to subdivide the receptacle 5 by a partition 10 accordingly and with to provide separate leads 7 'and 7 "for each grille.

Um die durch die starke Schräge des Gitters bei großen Dampfmengen insbesondere bedingte große Baulänge zu vermeiden, ist es vorteilhaft, das Gitter gemäß Fig. 4 »05 in zwei oder mehrere Abschnitte 1' und 1" zu unterteilen und diese durch Zwischenwände 11 mit Aufnehmerwanne 5' getrennt übereinander anzuordnen. Die untere Aufnehmerwanne 5" ist dabei hier in das Gehäuse 2 ein- no gezogen.Especially because of the steep incline of the grille with large amounts of steam In order to avoid the required length, it is advantageous to use the grille according to FIG. 4 »05 to divide them into two or more sections 1 'and 1 "and these by partition walls 11 with pick-up trough 5 'to be arranged separately one above the other. The lower pick-up pan 5 "is here in the housing 2 a no drawn.

Claims

Patent claims:

i. Device for steam dewatering on a multi-stage high-pressure condensation steam power plant, those in the steam supply of the last stage or stage working in the wet steam area. group of the prime mover is arranged, ia © characterized in that in a horizontal or from top to bottom

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leading part of the steam supply line of the last stage a grid of flat, horizontal and standing broadside to the flow, staggered downwards in the direction of flow and strongly inclined to this Sheet metal strip is built in, between which the steam flow progresses in thin Layers are broken down and layer after layer is deflected sharply upwards while the water particles remain essentially in their direction of flow and from one not to the next deeper be transferred until they condense into coarser droplets and precipitate or derived from the last layer of vapor.

2. Device according to claim 1, characterized characterized in that a receiving trough (5) is arranged below the grid (1) is, which is covered by a sieve plate (6).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the Grid (1) to shorten its length in two or more sections (ι ', 1 ") is divided by partitions (11) separated with pick-up tray (5 '), are arranged one above the other.

For this purpose τ sheet drawings