DE869076C - Einrichtung zur Heissdampfkuehlung durch Wassereinspritzung - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Heißdampfkühlung durch Wassereinspritzung Bei der Heißdampfkühlwng kommt @es nicht nur darauf an, eine bestimmte Endtemperatur des Dampfes, zu erreichen, sondern es müssen dabei noch einige weitere wesentliche Forderungen erfüllt sein. Dies eine Forderung ist die, -daß, kein Wasser in Tropfenform mitgeris:sien wird, !denn die Tropfen könnten im nachgeschalteten Verbraucher zu schweren Schäden führen, z. B. zu Schaufelschäden in der nachgeschalteten Turbine. Die zweite Forderung geht in Richtung seiner möglichst geringen Trägheit des Regelvorganges. Es darf also zwischen dem Einsetzen des Regelimpulses !und seiner Auswirkung keine längere Zeit verstreichen, da Temperaturschwankungen für den Verbraucher schädlich sein können. Es sei daran erinnert, daß hian gerade bei Dampfturbinen Temperaturschwankungen nach Möglichkeit von der Maschine fernzuhalten sucht, da das durch die hervorgerufenen Arbeiten der festsroehenden und umlaufenden Teile zu Ermüdungserscheinungen, Streifen usw. führen kann. Schließlich muß noch die Zuordnung der Kühlwassermenge zur Dampfmenge eindeutig sein.
• Es gelingt zwar, diese Forderungen mit neuzeitlichen Heißdampfkühlern schon weitgehend zu erfüllen, aber trotzdem muß das Bestreben darauf gerichtet sein, die Heißdampfkühlung noch weiter zu verbessern, vor ,allem auch in Richtung des Bauaufwandes. In. -dieser Beziehung und auch in anderer Richtung lassen sich wesentliche Fortschritte erzielen, wenn ;gemäß der Erfindung unter Verzicht auf einen besonderen Heißdampfkühler das Wasser an einer Stelle der Anlage zugeführt wird, an der eine sehr hohe Diampfgeschwindigkeit herrscht. Diesle Stelle liegt im D@ruckminderventil, das bei zahlreichen mit Heißdampfkühlung arbeitenden Anlagen aus betrieblichen Gründen vorhanden sein muß. Dias Kühlwasser wird ;gemäß der Erfindung unfittelbar innerhalb des Drüekminderventils zugeführt, wo :es durch den mit großer Geschwindigkeit strömenden Diampf mitgerissen und fein verteilt wird. Auf diesie Weise erhält es seine sehr große Oberfläche und wird sehr rasch vollständig verdampft.
• In einem Heißdampfeinspritzkühler durchströmt bei maximaler Belastung der Dämpf mit Gescliwindigkeitien zwischen 3o :und 5om/S,ek. die eiregebauten Wärmeaustaus,chkörper. Wenn man die Wassergeschwindigkeit des den Wärmeausta;uschkörplern zugeteilten Kühlwassers im ersten Augenblick mit o m/Sek.annehmen will, so, wird sich eine allerdings. nur für den -ersten Augenblick .ergebende größte Relativgesichwindigkeit von 3o bis 50m/Sek. einstellen. Wird nun beispielsweise iooat Dumpf kritisch gedrosselt, so wird im Deosselquerschnitt eine kritische Diampfgeschwindigkeit von über 6oom/Sek. erreicht. Wenn auch in diesem Fall nicht 'miteiner Wassergeschwindigkeit von o m/Sek., sondern von ,etwa 6o m/Siek. im @ersben' Augenblick geneehnet werden muß (unter Berücksichtigung,des kritisdhen Diampfdruckgefälles von ioo auf etwa 5oat), stä bleibt dennoich die mit :etwa 550m/Sek. sich !einstellende Relativgeschwindigkeit so erheblich oberhalb der ;günstigsten bei einem Heißdampfeinspritzkühler 'erreichbaren Werte, daß mit ,einer außerordentlich guten Wirkung durch schnelles Ausdampfe#1,des Kühlwassers beim Drosselvorgang gerechnet werden kann.
• Ein Awsführungsbespi,el der Erfindung ist in der Fig. i dargestellt. Es handelt sich um ein Dmosselventil üblicher Bauart mit dem Ventilkegel i, dein ein Ventilsitz 2 zugeordnet ist. 3 ist das Ventilgehäusie: Die Strömungsrichtung des Dampfes ist durch Pfeilre angedeutet. Gemäß. der Erfindung wird das zur- Heißdampfkühlung dienende Wasser über die Leitung q. unmittelbar in den Raum 5 :des Ventilgehäuses, also. vor dem Ventilsitz; eingeleitet, so@ @daß es durch den Heißdämpfstrahl nütgeno#mmen wird.
• Eine andere Ausbildungsmöglichkeit ist in der Fig. z dargestellt. In diesem Fall ist der Veal;til;-kegrel i mit Bohrungen versehen, die in leine Bohrung 6 der Ventilspindel 7 münden. Diese Bohrung 6 steht übler eine Querbohrung 8 mit seinem Raum 9 ixt Verbindung, der über die Leitung i o an :die Einspritzleitung angeschlossen ist. Bei dieser Bauform wird also dias Kühlwasser ummittelbar am Ventilquerschnitt zugeführt, d. h. Üort, wo die größte Geschwindigkeit herrscht. Will man. -die, Zuführungen des Kühlwassers durch dem. 'beweglichen Ventilkegel vermeiden, .so karr man in das Ventfgehäuse Kanäle eingveßen, die in der Nähe des. Dlrosselquerschnitbes münden.
• An Vorteilen. .der neuen. Ventilbauart seien folgende erwähnt: .
• i. Fortfall des Heißdampfkühlers bei, allen Anlageei, biet denen ein D:ruckminderteil vorger schaltet und ein bestimmtes Dampfdruckgefä 1e im Regelventil zur Verfügung steht; dadurch jerhebliche Kosten- und 1VLaterialeinspärungen, Raum- und Arbeitstersparnis; kein Wasserüberschuß auch bei kleinsten Durchsatzmengen, 'da idurch die jeweils gegebene Dirosselstellumg dies Dampfneduziervendls die maximale Dampfgeschwindigkeit -und damit die maximale Relativgeschwindigkeit zwischen Dampf und Wasser umabhängig von der jeweiligen Belastung sichergestellt ist (daher kein Mitreißen von Wassertropfen, wichtig hei nachgeschalteten Turbinen); 3. praktisch trägheitslose Temperaturregelung. Die auch. bei hochwertigen Heißdampfkühlern nicht ganz vermeidbare Verzögerung zwischen z. B: Kühlwasseränderung und Temperaturauswirkung fällt fort, da keinerlieieingebaute Massen vorhanden sind. Jede Sorge um eine gleichmäßige Wasserverteilung und Durchmischung mit dem Dampf @entfällt. Es kann sich kein Wasservorrat bilden, durch den bei Laständerungen feine, wenn auch vorübergehende Verfälschung in (der Temperaturanzeige herbeigeführt wird. Dieser Punkt ist aber für rdie selbsttätige Regelung insofern von ganz besonderer Bedeutung, als beispielsweise bei Druck- und Temp:eraturregelanlagen parallel zu Vorschaltturbnen die Schnelligkeit und leinwandfreie Temperaturkühlung die Voraussetzung für de störungsfreie Inganghaltung der Kondensationsmaschine bei plötzlichem Ausfall der Vorschaltturbine ist.
• Für die Regelung der zuzuführenden Kühlwassermenge stehen die üblichen Wege zur Verfügung. Brei Schnellöffnenventilen kann 2nan gegebenenfalls . das. Kühlwasserventil in der Weise mit der Ventilspindel kuppeln, daß die Kühlwasserzufuhr beim Öffnen des Ventils freigegeben wird. Die jeweils zuzuteilende Menge wird .dann durch einen Feinregler bestimmt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Heißdampfkühlung durch Wassereinspritzungen in Dampfanlagen, in denen der Druck des: zu kühlenden Heißdampfes vor seiner Verwendung gemindert werden ruß, @dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzwasser :innerhalb des Druckminderventils derart zugeführt wird, daß res durch den mit großer Geschwindigkeit strömenden Dampf mit-,gerissen und fein verteilt wird, wobei es gleichzeitig durch die dem Dampf entzogene überhitzungswärm@e verdampft wird. z. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlwasser in unmittelbarer Nähte des ;gesteuerten. Ventilquerschnittes zugeführt wird. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da.ß das Kühlwasser durch den mit Bohrungen versehenen Ventilkörper zugeführt wird. G.. Einrichtung nach Anspruch 3; dadurch gekennzeichnet; daß in das Ventilg.ehäus:e Kanäle zur Zuführung des. Kühlwassers in der Nähe des gesteuerten: Querschnittes eingegossen- sind.