DE6605668U - Speisewasservorwaermer - Google Patents

Description

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SIEMENS AKTIMGESELLSGHAFiD Erlangen, den 24. 2. 1970 Berlin und München Werner-von-Siemens-Str. 50

Unser Zeichen: VPA 67/1615 Bu/Pl

Aktenzeichen:

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Speisewasservorwärmer

Um den thermischen Wirkungsgrad einer Dampfturbinenanlage zu verbessern, ist es bekannt, daß Kesselspeisewasser mittels Turbinenentnahmedampfes vorzuwärmen (deutsches Gebrauchsmuster Ur. 1 9 54 424), insb. den Speisewasservorwärmer zumindest teilweise im Abdampfgehäuse der Turbine unterzubringen und somit sein Gehäuse vom Abdampf umspulen zu lassen, wobei dieser Speisewasservorwärmer mehrere in seinem Gehäuse angeordnete, dampfseitig getrennte und vom vorzuwärmenden Speisewasser durchflossene Rohrsysteme aufweist, die vom Entnahmedampf verschiedener Entnahmestufen umspült werden. Das in Reihenschaltung durch die einzelnen Rohrsysteme hindurchtretende Speisewasser kann auf diese Weise zunächst von Entnahmedampf niederer und in einem zweiten Rohrsystem von Entnahmedampf höherer Temperatur bzw. Wertigkeit vorgewärmt werden. Diese Aufbauform hat auf Grund der Abdampfumspülung des Gehäuses nur geringe Wärmeverluste.

Der Neuerung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die vorerwärmte Torwärmanlage weiter zu vervollkommnen use' derart auszugestalten, daß Montage und Wartung wesentlich erleichtert sind. Gegenstand der Neuerung ist nunmehr ein Speisewasservorwärmer zur Vorwärmung von Kesselspeisewasser mittels Turbinenentnähmedampfes, welcher zumindest teilweise im Abdampfgehäuse der Turbine angeordnet ist und mehrere in einen» Gehäuse angeordnete, dampfseitig getrennte und vom vorzuwärmenden Speisewasser durchflossene Rohrsysteme aufweist, die vom Entnahmedampf verschiedener Entnahmestufen umspült werden. Die Neuerung besteht darin, daS in einem gemeinsamen Vorwärmergehäuse zwei übereinander angeordnete, durch eine horizontale Axial-Trennwand voneinander dampfseitig getrennte Rohrsysteme mit je einer Wasserkammer vorgesehen sind, daß die beiden Rohrsysteme

IQNWBS: Diese ürierloae JBesdjrribong und SdmtxaniprJ Ot die zoliizf Knjtreidiit; se -wecte γοπ der Wortfauong der cnprüngCdi crägemc&en UnieHesen as. Die miäfia» Sedeotong der AbwiSdumg isi nkÄt geprüft. Ke uajxvneJidi *ä>-eere«ät!en Urtertogen befinden skh in <fe> AndscäSen. Se könne» »edezö tfa» NaSarsss «=-s isdrfSÄea fcSe ^i

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unabhängig voneinander ausbau- bzw. einfügbar sind und zu diesem Zweck das aus dem Abdampfgehäuse hervorstehende Ende des Vorwärmers an jeden der Rohrsysteme getrennt voneinander anschließbare Wasserkammern mit je einem Zu- und Ablaufstutzen aufweist, und daß die Rohrsysteme auf Rohrträgern in Längsrichtung des Vorwärmers gleit- oder rollbar gelagert sind, mit welchen sie durch die stirnseitige, von außen zugängliche öffnung des Vorwärmers axial einschieb- bzw. herausäleubäi: sind. Diese Duplex—Anöxuüung genügt den gestellten Anforderungen in idealer Weise, da sich hierdurch zwei unabhängig voneinander montierbare Einschübe der übereinander angeordneten Rohrsysteme ergeben, von denen der eine stillgesetzt und herausgezogen, während der andere betrieben werden kann. Auch die Auflagerung gestaltet sich bei einem solchen Duplex-Vorwärmer besonders günstig, vorzugsweise gemäß einer Weiterbildung des Gegenstandes der Neuerung dadurch, daß die Trennwand oder mit dieser verbundene Längsschienen bzw, -träger als Auflager für den Rohrträger des oberen Rohrsystems dienen, während für den Rohrträger des unteren Rohrgystess gesonderte Längsschienen bzw. -träger im unteren Bereich des Vorwärmergehäuses angeordnet sird .

Eine besonders zweckmäßige Ausbildung der Rohrträger besteht darin, daß diese von parallel zueinander verlaufenden Längsschienen bzws —trägern gebildet werden _s welche über ifaj*e ge verteilt mit Rollen versehen sind sowie mit Querwänden, welche in Längs- und Querrichtung zueinander versetzt Dampflabyrinthe zur schleifenförmigen Schwadenführung bilden und zugleich als Halterung bzw. Abstandshalter der Rohrsysteme dienen.

Die einzelnen Wasserkammern, die ebenso wie die Rohreinschübe als gesonderte Baueinheiten auszubilden sind, sind zweckmäßig so aufgebaut, daß jede der Wasserkammera durch Axial-Wände in Zulauf-, Ablauf- und Umlenkkammerräume aufgeteilt ist, wobei die Rohre eines Rohrsystems U-förmig gebogen trad

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in zwei in Reihe geschaltete Gruppen aufgeteilt sind, die beide mit einem Schenkel ihrer U-Rohre an die Umlenkkammer, mit ihren anderen Schenkeln dagegen an die Zulauf- bzw. Ablaufkammer angeschlossen sind. Die TJ- oder haaraadelförraig gebogenen Rohre jeder Torwärmkammer stehen im Wärmeaustausch mit dem Entnahmedampf, welcher in an sich bekannter Weise über Dampfzuführungsstutzen den Vorwärmkammern zugeführt und nach Wärmeaustausch und Kondensierung über Uebenkondensatstellen jeder Vorwärmkammer abgeführt wird*

Im folgenden wird anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung der Gegenstand der Neuerung noch näher erläutert. Es zeigen in zum Teil schematischer Darstellung:

Pig. 1 den neuerungsgemäß ausgebildeten, in ein Turbinenabdampfgehäuse eingesetzten Vorwärmer;

Pig. 2 den Gegenstand nach Pig. 1 zum Teil im Schnitt gemäß der linie II-II aus Pig. 1;

Pig. 3 einen Schnitt durch die Wasserkammern gemäß Linie IH-III aus PIg. 1;

PIg. 4 schematisch die Schwad en führung für den Dampf innerbä.b des Vorwärmers durch radial asu an'ai gegeneinander versetzt angeordnete Abstandsblech=;

Pig. 5 einen geeigneten Rohrverteilungsplan für den Gegenstand nach Pig. 1 bis 3;

PIg. 6 im perspektivischer, schematischer Darstellung, die Zuordnung der Wasserkammern an der von außen zugänglichen Stirnseite des Vorwärmers zu den Ü-Rohren und schließlich

PIg. 7 einen Saapf- nnd Wasserschaltplan für einen Vorwärmer gemäß der feuerung.

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Die in Pig. 1 dargestellte Anlage zur Vorwärmung von Kesselspeise-ί wasser mittels Turbinenentnahmedampfes weist einen mit dem größten { Teil seiner »xialen Länge im Abdampfgehäuse 1 einer nicht näher t-

II dargestellten Turbinen an lage angeordneten Vorwärmer 2 auf. Das

im wesentlichen prismatische, vorzugsweise hohlzylindrische Gell häuse 3 des Vorwärmers 2 ist in seiner Längsrichtung durch eine Öffnung 4 des Turbinenabdampfgehäuses 1 eingeschoben und ruht mit Tragrollen 5 auf einer im Abdampfstutzen angeordneten Traverse 6, welche ihrerseits zusammen mit dem Dampfstutzen auf einem, nicht näher dargestellten Fundament 7 gelagert ist. Innerhalb des Gehäuses 3 des Vorwärmers 2 sind zwei durch eine horizontale Axial-Trennwand 8 dampfseitig voneinander getrennte Vorwärmsysteme 9» 9' übereinander angeordnet. Jedes der Vorwärmsysteme 9, 9* weist Dampfzuführungsstutzen 10 bzw. 10· auf, wobei an die Stutzen 10 die Entnahmeleitungen einer ersten Turbinenentnahmestufe und an die Stutzen 10* die Entnahmeleitung einer anderen zweiten Entnahmestufe angeschlossen werden können, und besteht aus folgenden Teilen (wobei jeweils der besseren Übersichtlichkeit wegen die Teile des oberen Vorwärmsystems mit fortlaufenden arabischen Ziffern, diejenigen des unteren Systems mit gestrichenen arabischen Ziffern gleicher Zählung bezeichnet sind): Bei 11. 11 * angedeuteten Vorwärmrohrbundein aus achsparallelen Rohren; diese Rohre im Abstand zueinander haltenden Querwänden 12, 12% welche gemäß Draufsicht aus Pig. 4 radial und axial zueinander versetzt angeordnet sind und hierdurch Labyrinthe für die schleifenförmig verlaufenden DampfSchwaden 13 bilden; die Rohrsysteme 11, 11» und die Querwände 12, 12' tragenden Rohrträgern 14, 14', welche zwecks leichter Einbau- und Ausbaumöglichkeit der Rohrsysteme als Längsschienen bzw. -träger ausgebildet sind und über ihre Länge vorzugsweise gleichmäßig verteilt mit den Querwänden 12, 12' sowie Rollenkäfigen 15, 15⁵ versehen sind; Stirnplatten 16,16»

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in welche die Rohrenden der S-ohrsysteine 11, 11' dichtend eingeschweißt sind und welche auf dem Gehäuseflansch 17 des Yorwärmergehäuses 3 aufliegen; Wasserkammern 18, 18', welche mit Planschen 19» 19' an den Stirnplatten 16, 16* anliegen, wobei durch nicht näher dargestellte Spannbolaen 20, 20^! die Plansche 17, bzw. 17', 19' unter Einfügung der Stirnplatten 16, 16^! dichtend verspannbar sind.

Aus Pig. 1 und 3 sowie der schematischen Darstellung der Pig. 6 ergibt sich näher der Aufbau der Wasserkaramern 18, 18', welche an jedes der beiden Rohrsysteme 11, 11' getrennt voneinander anschließbar sind und jeweils Zulaufstutzen 21, 21', Ablaufstutzen 22, 22', durch Axialtrennwände voneinander abgetrennte Zulaufkamm&rn 23, 23', Ablaufkammern 24, 24' und UmleEkkammern 25, 25' sowie Gehäusedeckel 26, 26' aufweisen. Das vorzuwärmende Speisewasser gelangt, wie aus Pig. 6 nähe^ ersichtlich, vom Zulaufstutzen 21 bzw. 21' in die Zulaufkammer 23 bzw. 23', von hier durch die Stirnplatten 16 bzw. 16' in eine erste Gruppe 11a bsw. 11a' der U-förmig gebogenen Rohre 11 bzw. 11·, nach Durchströmen dieser Gruppe über die Umlenkkammer 25 bzw. 25' in die ober- oder unterhalb dieser ersten Gruppe angeordnete 2. Gruppe 11b bzw. 11b¹ der ü-förmigen Rohre und nach Durchströmen dieser zweiten Gruppe über die Ablaufkammer 24 bzw. 24· in den zugehörigen Auslaßstutzen 22 bzw. 22'. Die beiden Wasserkammern 18, 18' sind, wie durch die Linie 32 angedeutet, im Normalfall in Reihe geschaltet; ist jedoch ein Vorwärmsystem 9 bzw. 9' mit zugehöriger Wasserkammer ausgebaut, so kann das andere Vorwärmsystem, wie ohne weiteres ersichtlich, weiterbetrieben werden.

Pig. 2 zeigt näher die Ausbildung der Auflager der Rohrsystewe 11, 11', wobei die Trennwand 8 beidseitig doppel-T-förmig mit angeschweißten Versteifungsschienen 27, 27' versehen ist, welche auch quer zur Längsrichtung des Vorwärmers mit Traversen 28, 28' untereinander bzw. der Gehäusewandung 3 verbunden sind. Die oberen Versteifungsschienen 27 d-ienen zugleich als Tragleitschienen für das Rohrsystem 11, welches mittels der Längsträger 14 und an diesen angeordneten Rollenkäfigen 15 in Längsrichtung

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des Vorwärmers 2 auf den Tragschienen 27 rollbar gelagert ist. Für das untere Rohrsystem 11^! mit Längsträgern 14' und RoIIeQ-käfigen 15* sind iEragschienen 29 vorgesehen, die aus winkelförmig miteinander und mit der innerer Gehäusewandung verschweißten Blechen bescehen. Im übrigen tragen der Fig. 1 entsprechende Teile gleiche Bezugszeichen. Mit 30 ist ein Nebenkondensat-Auslaßstutzen für das obere Yorwärmsystem 9? mit 30' einer solcher Stutzen für das untere Yorwärmsystem 9¹ bezeichnet, ferner mit 31 Abtropfbleche der unteren Vcrwärmkammer.

Fig. 5 zeigt den Rohrverteilungsplan; die stark gezeichneten Linien umgrenzen Querschnittsfelder einer jeweiligen Rohrgruppe, wobei die horizontal benachbarten Felder 11a, 11b, 11a¹ bzw. 11b¹ die linke bzw. rechte Ü-Schenkelgruppe einer gegenläufig vom Speisewasser durchströmten Rohrgruppe darstellen (vgl. Fig. 6). Die Vorwärmerrohre liegen jeweils in den durch Rhomben umgrenzten kleinen Feldern. In Fig. 7 ist eine Schaltungsmöglichkeit für zwei Vorwärmer nach Fig. 1 mit einem vierflutigen Niederdruckteil, bestehend aus den Niederdruckstufen ND 1 und ND 2, dargestellt. Das vom Hauptkondensator kommende Speisewasser wird zunächst durch die unteren Vorwärmkammern V1 der beiden Vorwärmer in Parallelschaltung geleitet und nach dem Austritt aus diesen Vorwärmkammern zusammengefaßt in Reihenschaltung zunächst durch die obere Vorwärmkammer V2 des linken und anschließend durch die obere Vorwärmkaamer V3 des rechten Vorwärmers und dann zum Kessel geleitet. Der Anzapfdampf für die unteren Vorwärmkammern V1 wird den am weitesten gefälleabwärts gelegenen Anzapfungen A1 entnommen, während der Anzapfdampf für die Vorwärmkammer V2 der weiter gefälleaufwärts gelegenen Anzapfung A2 der linken Niederdruckstufe ND 1 und der Anzapfdampf für die Vorwärmkammer V3 der noch weiter gefälleaufwärts gelegenen Anzapfung A3 der rechten Niederdruckstufe ND 2 entnommen wird. Mit ZU sind ein Zwischenüberhitzer, mit V ein Dampfventil, mit G der anzutreibende Generator und mit K Wellenkupplungen bezeichnet. Fig. 7

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stellt somit eine dreistufige Speisewasservorwärmung dar, wobei die beiden Vorwärmer jeweils einem Abdampfstutzen der Hiederdruckturbinenteile zugeordnet sind.

Die dargestellte Rollenlagerung für die Rohrträger der Rohrsysteme ist hinsichtlich, eines bequemen Ein- und Ausbaues besonders vorteilhaft. Die Erfindung umfaßt jedoch auch G-Ie it lagerung der Rohrträger, wenn diese im Hinblick auf leichten Ein- und Ausbau der Rohrsysteme vertretbar erscheint.

Claims (5)

VPA 67/1615 GM - 8 - Schutzansprüche

1. Speisewasservorwärmer zur Vorwärmung von Kesselspeisewasser mittels Turbinenentnahmedampfes, welcher zumindest teilweise im Abdampfgehäuse der Turbine angeordnet ist und mehrere in einem Gehäuse angeordnete, dampfseitig getrennte und vom vorzuwärmenden Speisewasser durchflossene Rohrsysteme aufweist, die vom Entnahmedampf verschiedener Entnahmestufen umspült werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einera gemeinsamen Vorwärmergehäuse (2, 3) zwei übereinander angeordnete, durch eine horizontale Axial-Trenuwand (8) voneinander dampfseitig getrennte Rohrsysteme (11, 11') mit je einer Wasserkammer (18, 18') vorgesehen sind, daß die beiden Rohrsysteme (11i 11') unabhängig voneinander ausbau- bzw. einfügbar sind und zu diesem Zweck das aus d^m Abdampfgehäuse (1) hervorstehende Ende des Vorwärmers an jeden der Rohrsysteme (11, 11') getrennt voneinander anschließbare Wasserkammern (8, 8') mit je einem Zu- und Ablaufstutzen (21, 22; 21·, 22') aufweist, und daß die Rohrsysteme (8, 8') auf Rohrträgern (14, 14') in Längsrichtung des Vorwärmers (2) gleit- oder rollbar gelagert sind, mit welchen sie durch die stirnseitige, von außen zugängliche Öffnung des Vorwärmers axial einschieb- bzw. herausziehbar sind.

2. Speisewasservorwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (8) oder mit dieser verbundene Längsschienen bzw. -träger (27, 27') als Auflager für den Rohrträger (14) des oberen Rohrsystems (11) dienen, während für den Rohrträger (14') des unteren Rohrsystems (11·) gesonderte Längsschienen bzw. -träger (29) im unteren Bereich des Vorwärmergehäuses angeordnet sind.

3· Speisewasservorwärmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrträger (14, 14') von parallel zueinander verlaufenden Längsschienen bzw. -tigern gebildet werden, welche über ihre Länge verteilt mit Rollen (15, 15«) versehen sind sowie mit Querwänden (12, 12'), welche in Längs- und

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Querrichtung zueinander versetzt Dampfiabyrinthe zur schleifenförmigen Schwadenführung bilden und zugleich als Halterung bzw.
Abstandshalter der Rohrsystem© (11, 11M dienes.

4. Speisewasservorwärmer naeh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.
daß jede der Wasserkaaimern (8, 8^r) durch Axialwände in Sulattf-, Ablauf- und Umlenkkammerräume (23, 23'; 24, 24'? 25, 25·) aufgeteilt ist, wobei die Bohre eines Rohrsystems U-formig gebogen and in zwei in Reihe geschaltete Gruppen (11a, 11b; 11a', 11b¹) aufgeteilt sind,_die beide mit einem Schenkel ihrer U-Sohre

an die Umlenkkammer (25, 25') mit ihren anderen Schenkeln dagegen an die Zulaufkammer (23, 23') bzw. Ablaufkammer (24, 24·) angeschlossen sind.

5. Speisewasservorwärmer nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Vorwärmergehäuse (3) innerhalb des Abdampfgehäuses (1) auf Traggleitschienen (6) rollengelagert und durch eine Öffnung (4) im Abdampf gehäuse herausziehbar bzw. einschiebbar ist.