DE732549C - Anordnung zum Trennen des Dampfwassergemisches in der Trommel eines mit natuerlichem Wasserumlauf betriebenen Roehrendampferzeugers - Google Patents

Description

• Anordnung zum Trennen des Dampfwassergemisches in der Trommel eines mit natürlichem Wasserumlauf betriebenen Röhrendampferzeugers Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Trennen des D<unpfivassergemisches in der Trommel eines mit natürlichem Wasserumlauf betriebenen Röhrendampferzeugers mit Abscheidern, die Steig- und Fallrohre in der Trommel einzeln oder in Gruppen miteinander verbinden. Sie besteht in der Verwendung von Fliehkraftabscheidern, die ein kreiszylindrisches Gefäß mit axialem Dampfaustritt und mit stetig verengtem tangentialem Eintritt besitzen und bei waagerechtem Einbau des Abscheiders mit nach einer Schraubenlinie versetztem, diffuso@rartig erweitertem tangentialem Austritt für Wasser bzw. bei lotrechtem Einbau des Abscheiders mit axialem Austritt des Wassers durch diifusorartig erweiterte, am Gehäuseumfang verteilte Schlitze versehen sind.
• Bei Dampferzeugern mit Zwangumlauf, bei denen reichliche Umlaufkräfte ztir Verfügung stehen, ist es bekannt, den gesamten Dampf-Wasserstrom tangential in ein kreiszylindrisches Gefäß einzuführen, das Wasser an einem in einer Schraubenlinie versetzten tangentialen und diffusorartig erweiterten Stutzen und den Dampf axial zu entnehmen. Solche Abschetider sind bei Dampferzeugern für natürlichen L: talauf nicht verwendbar, weil ,der auftrieb nicht so roße Druckunterschiede erzeugt, um die' Widerstände der Rohrzusammenschlüsse und des Fliehkraftabscheiders zu überwinden und noch einen ausreichenden Wasserumlauf sicherzustellen. Man mußte sich deshalb mit einfacheren, aber auch weniger wirkungsvollen Ausbildungen begnügen, die darin bestehen, die Steigrohre mit einem Bogen in die Fallrohre überzuführen und an geeigneter Stelle dieses Bogens den Dampf abzuzapfen. Solche: Rohrbogen sind deshalb wenig wirkungsvoll, weil der große Tsrünimtingshalbmesser und die kleine Strömungsgeschwindigkeit keine große Fliehkraft ergeben. Das, gleiche gilt auch für die bekannte Anordnung, bei welcher jedes Steigrohr U-förmig gebogen über die Wasserlinie geführt und an der Innenseite des Bogens mit Dampfaustrittsöffnungen versehen wird. Hierbei fehlt auch noch der Kraftschluß zwischen Steig- und Fallrohren, wodurch die Strömungsenergie des Wassers verlaren,-eht.
• Um mit den gegebenen Druckunterschieden eine wirkungsvolle Fliehkraftabscheidung zu ermöglichen, ist es erforderlich, die Strömungsverluste möglichst gering zu halten. Es darf daher die Geschwindigkeit erst beim Eintritt in den Fliehkraftabscheider möglichst verlustfrei erhöht werden, und sie muß beim austritt aus dem Fliehkraftabscheider durch einen Diffusor möglichst verlustfrei wieder in. Druck umgesetzt werden. Unter diesen Voraussetzungen ist die bekannte Bauform des Fliehkraftabscheiders auch bei natürlichem Umlauf anwendbar, wenn zugleich der Abscheider so verkleinert wird, daß er in der Trommel untergebracht werden kann. Dann kann er mit wenigen Kosten .als druckfreies Gefäß gebaut werden und kann daher in solcher Zahl angewandt werden, daß jedem Steig- oder Ü'beretrömrohr oder jeweils einer Gruppe solcher Rohre ein besonderer Abscheider zugeordnet ist.
• Das aus dem Fliehkraftabscheider austretende Wasser kann den Fallrohren unmittelbar zugeleitet werden. Diese Anordnung erschwert jedoch die Versorgung der Rohre mit Zusatzwasser. Es ist deshalb günstiger, das Wasser. wie üblich, frei in den Wasserraum austreten zu lassen, jedoch die Geschwindigkeit weitmöglichst herabzusetzen. Dies kann geschehen durch die Anbringung von diffusorartig wirkenden Leitschaufeln über den gesamten Austrittsumfang. Aus der in einem Fliehkraftabscheider besseren Dampfausscheidung gegenüber Schwerkraft ergibt sich, daß das den Fallrohren -zufließende Wasser dampfärmer ist, also eitle höhere Wichte hat und daher den L-inlauf beschleunigt.
• Wenn an einen Fliehkraftabscheider mehr als ein Steigrohr angeschlossen werden sollen, empfiehlt es sich, in bekannter Weise wenige gleichbelastete Rohre zusammenzufassen, etwa die überströnirohre einer Teilkammer.
• Fliehkraftabscheider haben den Vorteil, daß sie mit zunehmender Belastung besseren Reinigungsgrad haben. Dafür fällt bei geringen Teillasten der Reinigungsgrad so stark ab, dali die übliche Schwerkraftabscheidting günstiger wirken würde. Um diese Verschiedenheit auszugleichen, empfiehlt es sich weiterhin, an der Dampfaustrittsseite des Fliehki-aftal)scli",iders in an sich ebenfalls bekannter Weise ein Prallilächenfilter anzuordnen. Auch könn(-ri zusätzlich in der Trommel vor der Dampfentnahme die üblichen Prallflächenl=ilter angeordnet Sein.
• Ein für Einbau mit waagerechter Achse geeigneter Fliehlcraftabscheider ist in den Abb. i und 2 im Schnitt dargestellt. Abb. und .1 zeigen, in zwei Schnitten den Einbau von Fliehkraftabscheidern mit lotrechter Achse in eine Trommel. Abb.5 einen Querschnitt durch diese Trommel und Abb. G und ; Seitenansicht und Draufsicht des dabei benutzten Fliehkraftabscheiders.
• Der Fliehkraftabscheider nach Abb. i 111)d eignet sich besonders für Einbau mit waagerechter Achse. Er besteht aus dem kreiszvIindrischen Gefäß i, dessen einer Boden die Dampfaustrittsöffnung 2 aufweist. In der Nähe dieses Bodens mündet das stetig verengte Eintrittsrohr 3 tangential in das Gefäß i ein. Dieses Rohr 3 kailn mit einem oder mehreren Steigrohren des Dampferzeugers verbunden sein, wobei das Gefäß innerhalb der Trommel liegt. Nach einer Schraubenlinie versetzt, zweigt in-der Nähe des anderen Bodens tangential das stetig erweiterte Rohr 4. ab, das in den Wasserraum der Trommel mündet oder mit einem oder mehreren Fallrohren unmittelbar verbunden ist. Das in den Stutzen 3 eintretende Dampfwassergeinisch wird in ihm durch die Quersclinittsabnahme beschleunigt und in dem Gefäß i durch Fliehkraft getrennt. Das Wasser fließt durch das Diffusorrohr.l ab, wobei der Hauptteil der Beschleunigungsenergie zurückgewonnen wird, während der Dampf durch die axiale Offnung a abströmt.
• Die Abb. 3, 4. und 5 stellen den Einbau von Fliehkraftabscheidern mit lotrechter Achse in die Trommel dar. Die in die Trommel 5 einmündenden Steigrohre 6, von denen je drei in einer Ebene liegen, werden durch. Sammelstutzen 7 mit dem Abscheider 8 auf der einen. Seite der Trommel, durch Sammielstu.tzen 9 mit den Abscheidern i o auf der anderen Seite der Trommel verbunden. In ähnlicher Weise sind Verbindungsrohre i i der Feuerraumkühlrohre durch Sammelstutzen 12 mit Fliehkraftabscheidern 13 verbunden. Durch diese Anordnung verbleibt in der Mitte der Trommel ein befahrbarer Gang.
• Die Fliehkraftabscheider 8 können an einem Flansch des. Sammelstutzens 7 und der Sammelstutzen 7 seinerseits wieder an der Trommelwand befestigt «-erden. Die auf der anderen Seite der Trommel 5 liegenden Abscheider i o und 13 können an Blechwänden 14 oder in ähnlicher Weise wie die Abscheider 8 an einem Flansch des Sammelstutzens 12 befestigt werden.
• In Abb. 6 und 7- ist ein Fliehkraftabscheider 8 in größerem Maßstabe dargestellt. Damit das abgeschiedene 'Wasser auf einem großen Umfange austreten kann, ist der Abscheider 8 am unteren Ende mit fast über den ganzen Umfang sich erstreckenden Schlitzen 15 versehen, die von Leitschaufeln 16 zwischen der Behälterwand und einem Einsatzkörper gebildet werden. Dadurch wird -eine stoßfreie Umlenkung der Flüssigkeitsströmung mit Druckanstieg erzielt. Die üffnungen der Schlitze 15 liegen unter dem Wasserspiegel.
• Der Flielikraftabscheider hat die Eigenschaft, daß er bei großer Strömungsgeschwindigkeit besser wirkt als bei kleiner. Damit bei Teillast infolge mangelnder Fliehkraftwnrkung keine Verschlechterung der Dampfgüte eintritt, ist ,auf den Dampfauftritt des Abscheiders ein Prallflächenfilter 17 aufgesetzt, :welches der abgeschiedene Dampf durchströmen muß. Da. diese Art von Filtern bei geringer Belastung die beste Wirkung hat, wird der ungünstige Einfloß der Fliehl>raftabscheidung aufgehoben. Es können ferner vor der Dampfentnahme 18 noch Prallflächenfilter i 9 in bekannter Weise .eingebaut sein.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zum Trennen des Dampfwassergemisches in der 'Trommel eines mit natürlichem Wasserumlauf betriebenen Röhrendampferzeugers mit Abscheidern, die Steig- und Fallrohre in der Trommel einzeln oder in Gruppen miteinander verbinden, gekennzeichnet durch die Verwendung von Fliehkraftabscheidern mit kreiszylindrischem Gefäß mit axialem Dampfaustritt und mit stetig verengtem tangentialem Eintritt sowie bei waagerechtem Einbau des Abscheiders mit nach einer Schraubenlinie versetztem, diffusorartig erweitertem tangentialem Austritt (q.) für Wasser bzw. bei lotrechtem Einbau des Abscheiders mit axialem Austritt des Wassers durch diifus.orartig erweiterte, am Gehäuseumfang verteilte Schlitze (15).
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehkraftabscheider eintrittsseitig an einen Sammelraum für das Dampfwassergemisch angeschlossen sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fliehkraftabscheider (8) auf der Dampfaustrittsseite mit einem Prallflächenfilter (17) versehen ist. ¢.
4. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehkraftabscheider (8, 10, 13) zu beiden Seiten der liegenden Trommel (5) so angeordnet sind, daß in der Mitte ein befahrbarer Gang bleibt.
5. 5. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehkraftabscheider (8) an Sammelstutzen (7) angeflanscht sind, . die ihrerseits die Ausmündungen mehrerer Rohre (6) umfassen'und an der Trommelwand befestigt sind.
6. 6. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d<1ß die Schlitze (15) zwischen der Gehäusewand und einem Einsatzkörper von Leitschaufeln (16) gebildet werden.