DE703618C

DE703618C - Steam converter for power plants

Info

Publication number: DE703618C
Application number: DE1938SC116394
Authority: DE
Inventors: Karl Volland
Original assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Current assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Priority date: 1938-08-13
Filing date: 1938-08-13
Publication date: 1941-03-13

Description

Dampfumformer für Kraftanlagen Die Erfindung bezieht sich auf Dampfumformer für Kraftanlagen, bestehend aus einem Wärmeaustauschbehälter, in dem durch die Wärme von Niederdruckdampf, z. B. Abdampf einer Hochdruckdampfturbine, mittelbar neuer Frischdampf von niedrigerer Spannung erzeugt wird. In dem Wärmeaustauschbehälter ist ein Raum mit einer Trennwand abgeteilt, der zum Zu- und Ableiten. des in U-förmigen, in den Wasserraum des Wärmeaustauschbehälters hineinragenden Rohren geführten Heizmittels dient. Bei derartigen Dampfumformern steht für den Wärmeaustausch zwischen dem als Heizdampf wirkenden Niederdruckdampf und dem erzeugten Sattdampf nur ein geringer Temperaturunterschied zur Verfügung, der höbhstenseinige wenige Grade über" io°, jedoch vorteilhaft unterhalb i o' liegt. Die erforderliche Heizfläche ist deshalb sehr groß, und es ist die Aufgabe zu lösen, diese große Heizfläche aus Rohren auf einem möglichst kleinen Raum, nämlich in dem etwa trommelförmig gestalteten Austauschbehälter, unterzubringen. Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe. in der Weise, daß für je zwei Gruppen von nachentgegengesetzten Richtungen in den Wasserraum des Wärmeaustauschbehälters hineinragenden Heizrohren ein gemeinsamer begehbarer Raum oder Schacht vorgesehen ist, in dessen gegenüberliegenden Wänden die Enden der Heizrohre befestigt sind.Steam converters for power plants The invention relates to steam converters for power plants, consisting of a heat exchange tank in which the heat of low pressure steam, e.g. B. exhaust steam from a high-pressure steam turbine, indirectly new Live steam of lower voltage is generated. In the heat exchange tank a room is divided off with a partition, which is used for supply and drainage. of the U-shaped, in the water space of the heat exchange tank protruding pipes out heating means serves. In such steam converters stands for the heat exchange between the as Heating steam acting low pressure steam and the generated saturated steam only a small amount Temperature difference available, the highest a few degrees above "io °, but is advantageously below i o '. The required heating surface is therefore very large, and it is the task of solving this large heating surface made of pipes as small a space as possible, namely in the roughly drum-shaped exchange container, accommodate. The invention solves the problem posed. in such a way that for two groups each from opposite directions into the water space of the heat exchange tank projecting heating pipes a common accessible room or shaft is provided is, in the opposite walls, the ends of the heating pipes are fixed.

Es war bei Wärmeaustauschern bekannt, für jede Gruppe von Austauschrohren auch einen eigenen Raum mit einer Trennwand zum Zu- und Ableiten des Heizmittels vorzusehen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird aber bei zwei Gruppen von Wärmeaustauschrohren stets ein Raum für die Zu- und Ableitung des Heizmittels gespart. . Dieser ersparte Raum kann dann für Unterbringung von wirksamer Heizfläche ausgenutzt werden. Es besteht also die Möglichkeit, bei einer bestimmten Länge des Behälters mehr Heizfläche unterzubringen als bei den erwähnten bekannten Anordnungen. Zudem 'handelt es sich dort um eine Vorrichtung zum Erzeugen von Hochdruckdampf oder um einen Speisewasservorwärmer bzw. um eine Vorrichtung zum Eindampfen der Laugen in Natronkesseln. Hier liegen aber andere Verhältnisse und Bedingungen vor als bei einem Dampfumformer zum Erzeugen von niedrig gespanntem Dampf. Insbesondere bei einem Speisewasservorwärmer kann der gesamte Raum des Austauschbehälters mit Rohren ausgefüllt werden. Der Raum, dessen eine Wand die Enden der Austauschrohre aufnimmt, ist bei den bekannten Vorrichtungen zudem nicht begehbar. Die Anordnung gemäß der Erfindung hat durch die Begehbarkeit des abgeteilten Raumes den weiteren Vorteil, daß die Befestigungsstellen in d; m abgeteilten Raum leicht zugänglich sind, so daß gegebenenfalls Ausbesserungen an den Befestigungsstellen vorgenommen und Röhre ausgewechselt werden können.It was known in heat exchangers for every group of exchange tubes also a separate room with a partition wall for the supply and discharge of the heating medium to be provided. The arrangement according to the invention is, however, in two groups of Heat exchange tubes always save space for the supply and discharge of the heating medium. . This saved space can then be used to accommodate an effective heating surface will. So there is the possibility of a certain length of the container to accommodate more heating surface than in the known arrangements mentioned. In addition 'is there a device for generating high pressure steam or around a feed water preheater or a device for evaporation the lye in soda kettles. But there are different relationships and conditions here than with a steam converter for generating low-pressure steam. In particular in the case of a feed water preheater, the entire space of the exchange tank can also be used Pipes to be filled. The room, one wall of which is the ends of the exchange tubes receives, is also not accessible in the known devices. The order According to the invention, the accessibility of the partitioned room has the further Advantage that the attachment points in d; Easily accessible in the partitioned room are, so that repairs may be made to the fastening points and tube can be exchanged.

Weiter ist noch zu erwähnen, daß die Möglichkeit besteht, den Dampfumformer gemäß einer besonderen vorteilhaften Ausführungsform beliebig zu vergrößern durch Nebeneinanderschalten mehrerer Wärmeaustauscheinrichtungen in der Längsrichtung des Behälters. Auf diese Weise wird die Leistung des Umformers beliebig erhöht. Auch lassen sich die Wände bzw. der Mantelteil des abgeteilten begehbaren Raumes des Austauschbehälters unmittelbar mit den Mantelteilen der seitlichen Räume dieses Behälters verbinden. Unzulässige Baustoffbeanspruchungen treten dabei nicht auf, da bei dem geringen Temperaturunterschied zwischen Heizdampf und erzeugtem Dampf die Wandtemperaturen nur sehr wenig voneinander abweichen, besonders wenn die Mantelteile miteinander durch Schweißen verbunden werden.It should also be mentioned that it is possible to use the steam converter according to a particularly advantageous embodiment to be enlarged as desired Connecting several heat exchange devices next to one another in the longitudinal direction of the container. In this way, the performance of the converter can be increased as required. The walls or the shell part of the partitioned walk-in room can also be removed the exchange tank directly with the shell parts of the lateral spaces of this Connect the container. Inadmissible building material loads do not occur, because of the small temperature difference between heating steam and generated steam the wall temperatures differ very little from each other, especially when the jacket parts be connected to each other by welding.

Die Zeichnung stellt zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dar.The drawing represents two exemplary embodiments of the subject matter of the invention represent.

Abb. i zeigt die eine Ausführungsform in einem senkrechten Längsschnitt.Fig. I shows one embodiment in a vertical longitudinal section.

Abb.2 ist ein Querschnitt hierzu, und Abb.3 zeigt eine zweite Ausführungsform in einem senkrechten Längsschnitt.Figure 2 is a cross-section of this, and Figure 3 shows a second embodiment in a vertical longitudinal section.

Der Dampfumformer besteht aus einem trommelartigen Behälter i, welcher das zu verdampfende Wasser aufnimmt. Dieses Wasser wird verdampft durch Abgabe der Wärme von kondensierendem Dampf in Röhren 2, welche bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als haarnadelförmige Rohre ausgeführt und in dem Wasserraum des Behälters i angeordnet sind. Die Enden dieser Rohre sind in Wänden 3 durch Einwalzen oder auf andere Weise befestigt. Die Wände 3 sind so angeordnet, daß sie in dem Behälter i einen oder mehrere begehbare Räume oder Schächte 4 abteilen, welche wiederum durch eine waagerechte Trennwand 5 unterteilt sind. Der dadurch entstehende obere Teil des Raumes 4 dient zur Zuleitung des Heizdampfes aus einer Leitung 6, die beispielsweise Abdampfleitung einer Hochdruckdampfturbine ist. Aus dem unteren Teil des Raumes 4 wird der Heizdampf bzw. sein Kondensat durch einen Stutzen 7 abgeleitet. Die Trennwand 5 ist mit Löchern 8 versehen, um etwa vom Heizdampf mitgeführtes Wasser in den unteren Teil des Raumes 4 unmittelbar abzuführen, ohne daß dieses Wasser die Heizrohre 2 durchfließt. Die Anordnung der Rohre ist so, daß das eine Ende eines jeden Rohres 2 in den oberen Teil und das andere Ende in den unteren Teil des Raumes 4 aus-bzw. einmündet. Die Wände 3, welche die Enden der Rohre 2 aufnehmen, sind mit den Mantelteilen des Behälters i verbunden. Auf diese Weise wird der ganze Behälter i in drei Räume unterteilt, von denen der Raum 4 die Enden der Rohre 2 aufnimmt, in welchen beibeispielsweise ein Druck von 15 atü, entsprechend einer Sättigungstemperatur von 197°C, herrscht, während die beiden seitlichen Räume des Behälters, die unter einem Druck von 12 atü, entsprechend einer Temperatur von 187°C, stehen, die Rohrschlangen 2 enthalten. Diese sind, wie der Querschnitt nach Abb.2 erkennen läßt, in senkrechten Ebenen angeordnet. Der durch den Heizdampf durch Abgabe seiner Wärme über die Rohre 2 an das Wasser erzeugte Dampf wird durch Stutzen 9 entnommen. Die beiden seitlichen Räume des Behälters i sind unten durch Wasserrohre io und oben durch Dampfrohre i i miteinander verbunden. An den Stirnseiten des Behälters i sind genügend große Deckel 12 angebracht, so daß die Austauschrohre 2 von außen, z. B. zum Zwecke der Reinigung, leicht zugänglich sind.The steam converter consists of a drum-like container i, which absorbs the water to be evaporated. This water is evaporated by releasing the Heat from condensing steam in tubes 2, which in the illustrated embodiment designed as hairpin-shaped tubes and arranged in the water space of the container i are. The ends of these tubes are in walls 3 by rolling or in some other way attached. The walls 3 are arranged so that they in the container i one or divide several accessible rooms or shafts 4, which in turn by a horizontal Partition wall 5 are divided. The resulting upper part of the room 4 is used for supplying the heating steam from a line 6, the exhaust steam line, for example is a high pressure steam turbine. The heating steam is generated from the lower part of room 4 or its condensate is discharged through a nozzle 7. The partition 5 is with holes 8 provided, for example, water carried along by the heating steam in the lower part of the room 4 to be discharged immediately without this water flowing through the heating pipes 2. the Arrangement of the tubes is such that one end of each tube 2 in the upper Part and the other end in the lower part of the space 4 from or. joins. the Walls 3 which receive the ends of the tubes 2 are with the shell parts of the container i connected. In this way the whole container i is divided into three spaces, of which the space 4 receives the ends of the tubes 2, in which, for example a pressure of 15 atü, corresponding to a saturation temperature of 197 ° C, prevails, while the two side spaces of the container, which are under a pressure of 12 atü, corresponding to a temperature of 187 ° C, the pipe coils 2 contain. As the cross-section according to Fig. 2 shows, these are in vertical planes arranged. The result of the heating steam by releasing its heat through the tubes 2 the steam generated by the water is withdrawn through nozzles 9. The two on the side The spaces of the container i are at the bottom through water pipes io and at the top through steam pipes i i connected to each other. There are sufficiently large ones on the front sides of the container i Lid 12 attached so that the exchange tubes 2 from the outside, for. B. for the purpose of Cleaning, are easily accessible.

Im Betriebe ist zwischen dem Raum q, und den seitlichen Räumen des Behälters i nur ein geringer Druckunterschied von etwa 3 at bis 5 at vorhanden. Jedoch kann es z. B. beim Anheizen und beim Abstellen der Dampferzeugung vorkommen, daß sich größere Druckunterschiede zwischen den genannte Räumen einstellen bzw. nur in dem Raum 4 der volle Druck des Heizdampfes herrscht. Um hierbei eine unzulässige Beanspruchung der Wände dieser Räume zu vermeiden, kann eine Druckausgleichvorrichtung vorgesehen werden, wie sie die Abb. i zeigt.In the establishment is between the room q, and the side rooms of the The container i only has a slight pressure difference of about 3 at to 5 at. However, it can e.g. B. occur when heating up and when switching off the steam generation, that greater pressure differences arise between the named spaces or the full pressure of the heating steam only prevails in room 4. To do this an impermissible A pressure equalization device can prevent stress on the walls of these rooms as shown in Fig. i.

Die Abb. 3 zeigt einen Dampfumformer mit einer im Vergleich zu dem Umformer nach Abb. i größeren Leistung. Zu diesem Zwecke sind in dem Behälter i zwei Wärmeaustauscheinrichtungen entsprechend Abb. i in der axialen Längsrichtung des Behälters i nebeneinander angeordnet.Fig. 3 shows a steam converter with a compared to the Converter according to Fig. I greater power. For this purpose i two heat exchange devices according to Fig. i in the axial longitudinal direction of the container i arranged side by side.

Claims

PATENT CLAIM: I. Steam converter for power plants, consisting of a heat exchange tank in which the heat of low pressure steam, e.g. B. Exhaust steam from a high-pressure steam turbine, indirectly new live steam from a lower one Voltage is generated and in which a room with a partition wall for supply and discharge of the heating means guided in U-shaped pipes protruding into the water space is divided, characterized in that for every two groups of to opposite Directions in the water space of the heat exchange tank (I) protruding heating pipes (2) a. common accessible space or shaft (q.) is provided in which opposite walls the ends of the heating pipes (2) are attached.

2. Steam converter according to claim I, characterized in that in the axial longitudinal direction of the container (I) several heat exchange devices are arranged side by side (Fig.3).

3. Steam converter according to claim I and 2, characterized in that the side one Shaft (¢) lying rooms of the container (I) in the lower part through water pipes (I o) and connected in the upper part by steam pipes (I I).