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Vorrichtung zum Entspannen von erhitztem Wasser, insbesondere für
Verdampferanlagen Es ist bekannt, Wasser zu erhitzen und anschließend einer Drucksenkung
zu unterwerfen, um das Wasser zu verdampfen bzw. um durch die infolge der Drucksenkung
auftretende Verdampfung eine Entgasung herbeizuführen. Bei .der Entspannung entsteht
ein Dampf-Wasser-Gemisch. Um den Dampf trocken zu erhalten, wird dieses Dampf-Wasser-Gemisch
einer Schleudervorrichtung zugeführt, in .der das Wasser nach außen geschleudert
und dadurch vom Dampf getrennt wird. Bei den bisher üblichen Vorrichtungen dieser
Art liegt die Schleudervorrichtung außen, und der Dampf wird nach Trennung von dem
Wasser nach innen umgelenkt und zentral abgeführt. Diese Anordnung ist gewählt worden,
um eine nachträgliche Berührung des Dampfes mit dem abgeschleuderten Wasser zu vermeiden.
Es ergibt sich dabei aber eine verhältnismäßig umständliche und wärmewirtschaftlich
ungünstige Bauweise, die insbesondere auch für eine bauliche Zusammenfassung von
Erhitzer und Entspannungsgefäß ungeeignet ist.
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Bei Kreislaufverdampfern ist es ferner bekannt, die Schleuder- und
Umlenkvorrichtung mitsamt .der Zuführung des Dampf-Wasser-Gemisches innenliegend
anzuordnen und durch den Trennbehälter zu umschließen. Eine derartige Anordnung
hat erhebliche bauliche Vorteile.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß bei einer Vorrichtung zum
Entspannen von erhitztem Wasser mit Hilfe einer Drosselvorrichtung, die in eine
durchgehende Leitung eingebaut ist, das Austrittsende dieser Leitung die Umlenk-
und
Schleudervorrichtung trägt und zusammen mit ihr von dem Trennbehälter
frei umschlossen ist. Hierbei verwendet man vorteilhaft eine für Kreislaufverdampfer
bekannte Schleuder- und Umlenkvorrichtung, bei der das Dampf-Wasser-Gemisch durch
einen zentralen Kanaleiner Leitvorrichtung zuströmt, in der es aus der zunächst
axialen Strömungsrichtung radial nach außen umgelenkt und einer das Ausschleu.dern
des Wassers bewirkenden Kreisbewegung unterworfen wird, worauf Wasser und Dampf
getrennt aus der Leitvorrichtung in den diese und ihre Zuführung umschließenden
Trennbehälter gemeinsam nach unten austreten. Die die Drosselvorrichtung enthaltende
Leitung mit der Umlenk- und Schleudervorrichtung wird hierbei vorteilhaft koaxial
zu dem sie umschließenden Trennbehälter angeordnet. Dadurch ergibt sich eine sowohl
baulich als auch betrieblich einfache und wirksame Anordnung.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen
veranschaulicht.
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Abb. i zeigt einen Entspanner nach der Erfindung in einem Längsschnitt
in schematischerDarstellung, Abb. 2 einen Entspanner reit zusammengebautem Oberflächenvorwärmer,
f:bb. 3 einen Entspanner mit zusammengebautem Mischvorwärmer als Zweitverdampfer
eines Doppelverdampfers, im Längsschnitt, Abb.4 eine Draufsicht zu Abb.3 bei abgenommenem
Deckel.
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Der in Abb. i beispielsweise dargestellte Entspann.er besteht aus
-einem zylindrischen. Behälter i mit Deckel 2. Durch den Deckel :2 ragt zentral
ein Rohr 3 in. den Behälter i hinein. An dieses Rohr. 3 schließet sich unten ein
kegelförmiger Ansatz 4.an, der in eine mit Leitblechen 5 versehene Schleudervorrichtung
.6 mündet. Zwischen Rohr 3 und Ansatz 4 ist eine Drosselscheibe 71 .angebracht.
Das erhitzte Wasser wird, dem Entspanner durch das Rohr, 3 zugeführt. In dem kegelförmigen
Ansatz 4 bildet sich infolge der Drosselung bzw. D-ruc'kminderuüg durch die Drosselscheibe
7 ein Dampf-Wasser-Gemisch, das am unteren Ende des Ans.atzes4 radial nach außen:
umgelenkt und durch die Leitbleche 5 einer kreisenden Bewegung unterworfen wird.
Das an den Außenkanten der Leitbleche austretende Dampf-Wasser-Gemisch tritt in
eine Ringkammer 8, die nach unten offen ist. Das Wässer wird durch die Schleuderbewegung
,nach außen gegen die Wandung g geworfen, an der es dann nach unten in den Behälter
i abfließt. Der Dampf tritt ebenfalls durch die Öffnung .der Kammer 8 in den Behälter
i aus. Während das Wasser sich im unteren Teil des Behälters i sammelt, steigt der
Dampf nach oben und wird durch eine Öffnung io abgeleitet. Hierbei muß der Dampf,
wie aus der Zeichnung ersichtlich, das aus der Schleudervorrichtung herabfallende
Wasser durchkreuzen. Wie Versuche .ergeben, trirtt Tierbei überraschenderweise keine
nennenswerte Nässung des Dampfes auf, weil das Wasser nicht in fein verteiltem Zustande
von der Schleudervorrichtung herabfällt, sondern in dicken Tropfen oder Fetzen.
Der oben beschriebene Entspanner .eignet sich besonders zum Zusammenbau mit dem
vorgeschalteten Vorwärmer oder Erhitzer. Fig. 2 bis 4 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen
einer solchen baulichen Zusammenfassung.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.2 ist der Vorwärmer als Oberflächenapparat
ausgebildet. Entspanner und Vorwärmer haben ,einen gemeinsamen zylindrischen Behälter
ir. In dem unteren Teil dieses Behälters ist die Vorwärmkammer 12 und im oberen
Teil des Behälters die Entspannerkammer 13 angeordnet. In die Kammer 12 wird das
vorzuwärmende Wasser durch eine Leitung 14 eingeführt. Das Heizsystem besteht aus
einer Vielzahl von b.aarnadelförrnig gebogenen Rohren 15, denen Heizdampf über Verteilerkammern
16 zugeführt wird. In der Vorwärmkammer iz ist noch eine Anzahl Leitbleche 17 angeordnet,
durch die eine schlangenförmige Bewegung des zu erwärmenden Wassers und: dadurch
eine innige Berührung mit den Heizrohren erzwungen wird. Das erhitzte Wasser strömt
dann durch eine zentrale Öffnung in dem Deckel bzw. in der die Vorwä:rmleammer r2
und die Entspannungskammer 13 voneinander trennenden Wand' 18 dem Entspanner zu.
Dieser ist in gleicher Weise wie der Entspanner in Abb. i ausgebildet, nur mit dem
Unterschied, daß die Zuführung nicht von oben, sondern von unten erfolgt. Die Dampfableitungsöffnungkann
hierbei ebenfalls zentral im Deckel 2, des Behälters angeordnet werden.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 und 4 ist der Vorwärmer als Mischvorwärmer
ausgebildet und nicht wie in Abb. 2 im unteren, sondern im oberen Teil des Behälters
i i angeordnet. Das zu erwärmende Wasser wird dem Mischvorwärmer durch ein Rohrnetz
i9 über eine gemeinsame Leitung 2o zugeführt. An das Rohrnetz ist eine Vielzahl
von nach unten ragenden Spritzrohren#2(i angeschlossen, die irr beiderseits, offene
Rohrstücke 22 hineinragen. Die Spritzrohre weisen an ihrem Umfang eine Vielzahl
von Öffnungen auf, durch die das Wasser radial nach außen in die Rohre eingespritzt
wird. Das Wasser prallt dabei gegen die Innenwandung der Rohrstücke 22 und fließt
dann abwärts in die Kammer 23 des Vorwärmers. Die Pralirohre 22 werden von einer
Platte 24 getragen, die den Vorwärmer in etwa zwei gleiche Hälften 23 und 28 unterteilt.
In der unteren Kammer 23 sammelt sich das Wasser und fließt durch eine ÖffnUng 25
im Boden 26 dieser Kammer dlem Entspanner zu. ,Der Heizdampf wird durch eine Offnung.27
im Deckel des Behälters in die obere Kammer z8; des Vorwärmers eingeleitet und strömt
durch die Prellrohre 22 nach der unteren Kammer 23. Dabei mischt er sich innig mit
dem aus den Spritzrohren 2i austretenden Wasser und gibt seine Wärme an dieses Wasser
ab. Das Heizdampfkondensat fließt mit dem erwärmten Wasser der Kammer 23 ab und
sammelt sich im unteren Teil dieser Kammer, um dann dem Entspanner zugeführt zu
wenden. Die dargestellte Vorrichtung dient als Zweitverdampfer einer Doppelverdampferanlage,
in
der dasselbe Wasser einer zweimaligen Verdampfung unterworfen wird. Der Vorwärmer
wird somit durch :den Erstbrüden des auf der Zeichnung nicht mit dargestellten Erstverdampfers
beheizt. Der Entspanner ist im wesentlichen, wie in Abb. i dargestellt, ausgebildet.
Zum weiteren Trocknen des Dampfes kann vor die Austrittsöffnung io noch ein Ringfilter
29 eingeschaltet sein. Das im unteren Teil des Entspanners sich ansammelnde Wasser
wird durch eine Pumpe 3,0 über die Leitung 2o wieder dem Vorwärmer zugeführt.
Beim Anfahren der Verdampfereinrichtung und zur Nachspeisung kann .dem Entspanner
über eine Leitung 3,1 Kondensat des. Heizdampfes für den Erstverdampfer zugeführt
werden.