DE882855C

DE882855C - Method and device for the accelerated removal of moisture contained in a stream of superheated steam

Info

Publication number: DE882855C
Application number: DES13265D
Authority: DE
Inventors: Werner Dr-Ing Pontow; Albert Schaumann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-03-03
Filing date: 1942-03-03
Publication date: 1953-07-13

Description

Verfahren und Vorrichtung zur beschleunigten Beseitigung von in einem Heißdampfstrom enthaltener Feuchtigkeit Es ist bekannt, daß ein in einem Kessel erzeugter und durch einen Überhitzer geleiteter Dampfstrom feinverteiltes Wasser schwebend mitführen kann. Während größere Wasserteilchen im weiteren Verlauf in der Rohrleitung bald nach unten fallen und andere durch Umlenkeinrichtungen abgeschieden werden, halten sich ganz feine Teilchen infolge ihrer geringen Fallgeschwindigkeit in der Schwebe, so daß schließlich ein geringer Feuchtigkeitsanteil des Dampfes mit normalen Mitteln aus dem überhitztenDampf nicht mehr ausgeschieden werden kann. Ähnlich ist es bei Einspritzheißdampfkühlern, bei denen bekanntlich dem Frischdampf durch Düsen oder sonstige Einrichtungen Wasser in mehr oder weniger fein und gleichmäßig verteiltem Zustand zur Kühlung beigemischt wird. Das feinverteilte Wasser wird von dem Heißdampf in den Wärmeaustauscheinrichtungen des Kühlers zur möglichst weitgehenden Ausdampfung gebracht, und der entstehende Sattdampf ergibt mit dem Heißdampf ein Gemisch von niedrigerer Temperatur. Auch hier ist es mit den üblichen Abscheidungsmitteln nicht oder nur beschränkt möglich, die restliche Feuchtigkeit aus dem den. Heißdampfkühler verlassenden Dampf zu entfernen. Man kann nicht unbeschränkt Umlenkeinrichtungen einbauen oder die Rohrleitung so lang ausführen, bis alles Wasser ausgefallen ist, abgesehen davon, daß durch Kondensation wieder neues entsteht. Die Feuchtigkeit ist aber unerwünscht, weil sie z. B. bei nachgeschalteten Turbinen für die Schaufeln schädlich ist, oder bei Einrichtungen zur Regelung der Temperatur das Meß- und damit das Regelergebnis fälscht bzw. eine einwandfreie Regelung unmöglich macht.Method and device for the accelerated removal of in one Superheated steam contained moisture It is known that a in a boiler generated and passed through a superheater stream of finely divided water can carry along floating. While larger water particles in the further course The pipeline soon falls down and others are separated by deflectors very fine particles stick to them because of their slow speed of fall in suspension, so that ultimately a small amount of moisture in the steam can no longer be eliminated from the superheated steam with normal means. It is similar with injection hot-steam coolers, which are known to be live steam through nozzles or other devices water in more or less fine and uniform is mixed in a distributed state for cooling. The finely divided water is from the superheated steam in the heat exchange devices of the cooler to the greatest possible extent Brought evaporation, and the resulting saturated steam results in with the superheated steam Mixture of lower temperature. Here, too, it is with the usual separating agents not or only to a limited extent possible, the remaining moisture from the. Superheated steam cooler remove leaving steam. You cannot have unlimited deflection devices install or run the pipeline until all the water has failed apart from the fact that condensation creates something new. the Moisture is undesirable because it z. B. with downstream turbines is harmful to the blades, or to devices for regulating the temperature the measurement and thus the control result falsify or perfect control is impossible power.

`Da es außerdem aus wirtschaftlichen Gründen erwünscht ist, die Feuchtigkeit nicht als Wasser abzuscheiden, sondern sie z. B. bei der Heißdampfkühlung im Dampf zu halten, d. h. das eingespritze Wasser voll zur Kühlung auszunutzen, wurde ein Weg gesucht und in der im folgenden beschriebenen Erfindung gefunden, auch die feinsten Wasserteilchen zur Verdampfung zu bringen.`Since it is also desirable for economic reasons, the humidity not to be deposited as water, but z. B. with superheated steam cooling in steam to hold, d. H. Making full use of the injected water for cooling became a Searched for the way and found in the invention described below, even the finest Bring water particles to evaporate.

Es darf angenommen werden, daß ein in einem überhitzten Dampfstrom schwebendes MW sasserteilchen, das mit einer dünnen Sattdampfschicht umgeben ist, Sattdampftemperatur und eine dieser entsprechende Oberflächenspannung besitzt. Läßt man nun plötzlich im Dampfstrom eine Druckabsenkung eintreten, so ist für das Wasserteilchen diese Temperatur überschritten bzw. die@Oberflächenspünnung unterschritten, und es wird latente überschüssige Flüssigkeitswärme frei, so daß eine Ausdampfung eintreten kann. Unterstützt wird die Ausdampfung durch die bei dem Vorgang auftretenden Wirbel bzw. ;Geschwindigkeitsunterschiede. Bei einem Versuch hat sich gezeigt, daß eine Absenkung des Druckes von 1/io bis 2/io at genügt, um die Ausdampfung restlos zu erwirken..It can be assumed that one is in a superheated steam stream floating MW water particle, which is surrounded by a thin layer of saturated steam, Saturated steam temperature and has a surface tension corresponding to this. Leaves if a pressure drop suddenly occurs in the stream of steam, this is the case for the water particle this temperature exceeded or the @ surface thinning fell below, and latent excess liquid heat is released, so that evaporation occurs can. The evaporation is supported by the eddies that occur during the process or; speed differences. In an experiment it has been shown that a Lowering the pressure from 1 / io to 2 / io at is sufficient to completely stop the evaporation obtain ..

Die einfachste Einrichtung für die Druckminderung zum Zweck der A.usdampfung der Restfeuchtigkeit ist der Einbau einer Drosselscheibe. Diese würde für eine bestimmte Durchsatzmenge die gewünschte Wirkung haben, sie würde aber bei abfallenderDurchsatzmenge nicht mehr den nötigen Druckabfall herbeiführen und bei größerer Durchsatzmenge einen Druckabfall zur Folge haben, der in vielen Fällten nicht mehr tragbar ist. Es ist deshalb meist notwendig, durch eine Düsenanordnung die Druckabsenkung wieder .durch Druckanstieg möglichst unwirksam zu machen. Sollte bei großem Dampfdurchsatz die Druckrückgewinnung nicht genügen, wird man an Stelle einer festen Drosseleinrichtung zweckmäßig eine regelbare verwenden, z. B. eine entsprechende Klappe, die durch Gewichts-oder Federbelastung eine für jeden Dampfdurchsatz angenähert gleiche für die Ausdampfung der Restfeuchtigkeit sich als notwendig erwiesene Druckabsenkung erzeugt. Dabei macht es meist keine Schwierigkeit, diese Druolcmi-nderung zum Teil wieder zurückzugewinnen, indem man diese regelbare Klappeneinrichtung durch düsenförmige Ausbildung zur Druckrückgewinnung geeignet macht. In Heißdampfkühler eingebaute Einrichtungen dieser Art zeigen beiliegende Zeichnungen.The simplest device for pressure reduction for the purpose of evaporation the residual moisture is the installation of a throttle disc. This would be for a particular Throughput rate have the desired effect, but it would with decreasing throughput rate no longer bring about the necessary pressure drop and with a larger throughput result in a pressure drop which in many cases is no longer acceptable. It is therefore usually necessary to lower the pressure again by means of a nozzle arrangement . to make it as ineffective as possible by increasing the pressure. Should be used with high steam throughput If the pressure recovery is not sufficient, a fixed throttle device is used instead appropriately use a controllable, z. B. a corresponding flap, which by Weight or spring loading one for each steam flow rate approximately the same for the evaporation of the residual moisture proved necessary to lower the pressure generated. There is usually no difficulty in this pressure change in part regain again by having this adjustable flap device through nozzle-shaped Makes training suitable for pressure recovery. Built-in in hot steam cooler Devices of this type are shown in the accompanying drawings.

In Fig. i und --, bedeutet a das Hei.ßdampfkühlergehäuse, b die rechteckige Verengung, c die von der Verengung auf den Austrittsdurchmesser führende Erweiterung, d die entsprechend der durchfließenden Menge bzw. dem Differenzdruck sich einstellende, mit Erweiterung versehene Klappe. In Fig. 3 und 5 ist eine einfache in einem viereckigen Querschnitt d eingehängte Platte b dargestellt, die die Druckabsenkung hervorbringt, wobei keine wesentlichen-Verluste auftreten können.In Fig. I and -, a means the hot steam cooler housing, b the rectangular Constriction, c the enlargement leading from the constriction to the exit diameter, d the setting that corresponds to the volume flowing through or the differential pressure, flap provided with an extension. In Figs. 3 and 5 a simple one is in a quadrangular one Cross-section d suspended plate b is shown, which brings about the pressure reduction, no significant losses can occur.

In besonders gearteten Fällen könnte der notwendige Druckabfall durch einen Regler (Differenzdruckregler) eingestellt werden.In special cases, the necessary pressure drop could occur a regulator (differential pressure regulator) can be set.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the rapid elimination of moisture contained in a stream of superheated steam and consisting of the finest suspended particles, characterized in that the particles are brought to an inevitably accelerated evaporation with the aid of a pressure reducing device connected to the flow path of the steam. 'a. The method according to claim i, characterized in that the vapor pressure: after the lowering z. B. is increased again with the help of an extension. 3. Apparatus for carrying out the method according to claim si, characterized in that the pressure reduction is brought about by weight or spring-loaded flap or similar self-regulating throttle devices. 4. Apparatus according to claim i-, ip and 3, characterized in that the movable throttle device is given a shape which results in an expansion in each position, so that a pressure increase can take place again. 5. Apparatus according to claim i, 12, 3 and -., Characterized in that a regulator is used to actuate the throttle device.