Einrichtung zur Speisewasservorwärmung durch Dampf Die Speisewasser-Endvorwärmung
durch Turbinen-Entnahme-Dampf liegt, insbesondere bei Hochdruckkesseln, im Gebiet
sehr hoher Dampftemperaturen, die teilweise 40o° C erreichen oder darüber hinausgehen.
Der Speisewasservorwärmer ist also sowohl druck- wie temperaturmäßig hoch beansprucht.
Sein Mantel muß infolgedessen aus einem hochwertigen, teuren, logiertan Baustoff
hergestellt werden, der die nötige Warmstandfestigkeit aufweist. DieAnforderungen
an den Baustoff ergeben sich jedoch nicht etwa aus der Höhe der zu erreichenden
Speisewassertemperatur, die nur von der Sättigungstemperatur des Heizdampfes abhängig
ist und somit wesentlich unter der Überhitzungstemperatur des Heizdampfes liegt,
sondern, wie gesagt, aus der Temperatur des zugeführten Dampfes, die wiederum im
allgemeinen durch die Lage der Entnahmestelle des Dampfes an der Turbine bestimmt
ist. Es sind demnach Dampfdruck und Dampftemperatur die vorgegebenen Größen, und
die Speisewassertemperatur ist die einzuhaltende Größe, so daß hieran nichts geändert
werden kann. Man könnte zwar daran denken, den Speisewasservorwärmer als Oberflächenvorwärmer
in der Weise auszubilden, daß der Dampf durch ein Rohrbündel strömt, das außen von
dem zu erwärmenden Wasser umströmt wird. Diese Bauform soll jedoch `wegen gewisser
Nachteile nicht angewendet werden. Diese bestehen vor allem darin, daß dann: das
äußere Gehäuse für den hohen Druck des Speisewassers dimensioniert werden müßte,
was ebenfalls wieder einen hohen Materialaufwand bedeuten würde. Ebenso ungünstig
ist es, dem Speisewasservorwärmer einen Wärmeaustauscher vorzuschalten,
der
vom vorgewärmten. Kondensat durchströmt wird, da dieser, um die entsprechende Temperatursenkung
des Heizdampfes zu erreichen, sehr umfangreich sein müßte.Device for preheating the feed water using steam The final preheating of the feed water
due to turbine extraction steam, especially in the case of high pressure boilers, is in the area
very high steam temperatures, some of which can reach 40o ° C or even exceed them.
The feed water preheater is therefore highly stressed in terms of both pressure and temperature.
As a result, his coat must be made of a high-quality, expensive, lodged building material
be produced, which has the necessary heat resistance. The requirements
to the building material do not result from the amount of the to be achieved
Feed water temperature that only depends on the saturation temperature of the heating steam
and is therefore significantly below the superheating temperature of the heating steam,
but, as I said, from the temperature of the steam supplied, which in turn is im
generally determined by the location of the extraction point for the steam on the turbine
is. Accordingly, steam pressure and steam temperature are the given parameters, and
the feed water temperature is the size to be observed, so that nothing is changed here
can be. One could think of the feed water preheater as a surface preheater
to train in such a way that the steam flows through a tube bundle, the outside of
the water to be heated flows around it. However, this design should be `` because of certain
Disadvantages are not applied. These consist primarily in the fact that then: that
outer housing would have to be dimensioned for the high pressure of the feed water,
which would again mean a high cost of materials. Equally unfavorable
is to connect a heat exchanger upstream of the feed water preheater,
the
from the preheated. Condensate is flowed through, as this in order to reduce the corresponding temperature
To achieve the heating steam, would have to be very extensive.
Es sei noch bemerkt, daß man sich über die Wärmeübergangsverhältnisse
bei Verwendung von überhitztem Dampf schon früher gewisse Vorstellungen gemacht
hat, und zwar insbesondere im Zusammenhang mit Mehrkörp:er-Verdampfanlagen. Man
wußte, daß die Wärmeübergangsverhältniss-e bei überhitztem Dämpf ungünstiger sind
als bei kondensierendem Sattdampf. Deir Verwendung von Sattdampf stand aber andererseits
die Überlegung entgegen, daß wärmewirtschaftlich überhitzter Dampf günstiger als
Sattdampf ist. Man hat nun versucht, diese beiden einander widersprechenden Faktoren
dadurch aneinander anzugleichen, daß man höher überhitzten Dampf auf dem Wege über
Brüden in geringer überhitzten Dampf umwandelte und diesen geringer überhitzten
Dampf als Heizdampf verwendete. Das mag für Verdampfanlagen, die mit verhältnismäßig
niederen Drücken und Temperaturen arbeiten, angängig sein. Für sehr hohe Temperaturgebiete
würde ein solches Verfahren ausscheiden, ganz abgesehen, davon, daß dann keine Brüden
verfügbar wären, an die man die hohe Überhitzungswärme übertragen könnte.It should also be noted that one is concerned about the heat transfer conditions
when using superheated steam, already had certain ideas
has, especially in connection with multi-body: er evaporation systems. Man
knew that the heat transfer ratios are less favorable with overheated steam
than with condensing saturated steam. The use of saturated steam was on the other hand
contrary to the idea that superheated steam is cheaper than from a thermal economic point of view
Is saturated steam. Attempts have now been made to address these two contradicting factors
to adjust to one another by using higher superheated steam on the way
Converted vapors into less superheated steam and this less superheated
Steam used as heating steam. That may be true for evaporation systems that use relatively
work at low pressures and temperatures. For very high temperature areas
Such a process would be ruled out, quite apart from the fact that there would then be no vapors
would be available to which one could transfer the high superheating heat.
Die Einrichtung gemäß der Erfindung dagegen erlaubt es nun, die temperatur-
und auch druckmäßige Beanspruchung des Mantels eines Speisewasservorwärmers weitgehend
herabzusetzen, ohne, daß ein umfangreicher Wärmeaustauscher dem Speisewasservorwärmer
vorgeschaltet werden muß, und zwar dadurch, daß dem Speisewasservorwärmer dampfseitig
ein Oberflächenheißdampfkühler vorgeschaltet ist, der wasserseitig parallel über
einen. Teilstrom zum Hauptspieisewasserstrom geschaltet ist. Dieser Heißdampfkühler
kann dem Umfange- nach wesentlich kleiner gehalten werden, und trotzdem wird also
ein genügend großer Teil des Temperaturgefälles bereits vor dem Speisewasservorwärmer
abgefangen, so daß sein Arbeits bereich in, ein tieferes Temperaturgebiet verlegt
wird, ohne d'aß dabei die Höhe der Vo@rwärmtemperatur herabgesetzt wird. Dann ist
es aber möglich, den Mantel des Vorwärmers aus wesentlich billigerem Werkstoff herzustellen
und hierdurch hochwertigen legierten Stahl einzusparen.The device according to the invention, however, now allows the temperature
and also pressure-related stress on the jacket of a feedwater preheater to a large extent
reduce without the need for an extensive heat exchanger to the feedwater preheater
must be connected upstream, namely in that the feed water preheater on the steam side
a surface hot steam cooler is connected upstream, the water side parallel over
a. Partial flow is switched to the main feedwater flow. This superheated steam cooler
can be kept much smaller in terms of size, and nevertheless becomes
a sufficiently large part of the temperature gradient before the feedwater preheater
intercepted so that his work area relocated to a lower temperature area
without reducing the level of the pre-heating temperature. Then
but it is possible to make the jacket of the preheater from a much cheaper material
and thus save high-quality alloy steel.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. i und :2 dargestellt.An embodiment of the invention is shown in FIGS.
i ist der Sp,eisewasservorwärmer, a die ankommende, 3 die abgehende
Speisewasserleitung. 4 ist ein. Stutzen zur Abfuhr des Heizdampfkondensates aus
dem Vorwärmer i. Der Heizdampf für den Vorwärmer i wird durch das Rohr 5 zugeführt.i is the water preheater, a the incoming, 3 the outgoing
Feed water line. 4 is a. Nozzle for discharging the heating steam condensate
the preheater i. The heating steam for the preheater i is supplied through the pipe 5.
Um nun gemäß der Erfindung den Temperaturberieich des Vorwärmers i
herabzusetzen, ist ihm ein Heißdampfkühler 6 vorgeschaltet, der zwischen das Dampfzuführungsrohr
5 und den. Dampfeintrittsstutzen 7 am Vorwärmer i geschaltet ist. Dieser Heißdampfkühler
6 kann insbesondere in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise ausgebildet sein. Der
Mantel stellt eine Art Rohrerweiterung dar, in die eine Anzahl von Rohrschlangen
8 eingebaut ist. Der Dampf geht also ohne wesentliche Richtungsänderung durch diesen
eine Rohrerweiterung bildenden Heißdampfkühler 6 hindurch und gibt dabei einen Teil
seiner Wärme an die Rohrschlangen 8 ab. Ein Sicherheitsventil 9 schützt den Heißdampfkühler
gegen das Auftreten zu hoher Drücke bei Rohrbrüchen der Kühlschlangen. Um die Temperatur
des Heißdampfes abzusenken, ist nun gemäß einer Weiterbildung der Erfindung von
der Speisewasserzuführungsleitung 2 eine Leitung io abgezweigt, die bei ii an den
Heißdampfkühler angeschlossen ist. Bei 12 liegt der Austritt der Rohrschlangen 8,
der über die Leitung 13 in die abgehende Speisewasserleitung 3 mündet. Es wird also
von der gesamten zugeführten Speisewassermenge ein Teilstrom abgezweigt und nach
Aufnahme eines Teiles der Dampfwärme mit dem Speisewasserstrom in der Leitung 3
wieder vereinigt. Wenn es die Auslegungsverhältnisse gestatten, ist es zweckmäßig,
den Teilstrom so einzustellen, daß seine Aufwärmtemperatur annähernd gleich der
des Hauptstromes ist. Ein Trockenfahren des Kühlers wird dadurch vermieden, da er
von dem Teii,l,s.troim zwangläufig durchflossen wird, d. h. daß letzterer nicht
gesondert abgesperrt werden kann.To now, according to the invention, the temperature range of the preheater i
reduce, it is preceded by a superheated steam cooler 6 between the steam supply pipe
5 and the. Steam inlet nozzle 7 is switched on the preheater i. This superheated steam cooler
6 can in particular be designed in the manner shown in FIG. Of the
The jacket is a type of pipe expansion into which a number of pipe coils
8 is built in. The steam goes through it without any significant change in direction
a pipe extension forming superheated steam cooler 6 through and is a part
its heat to the coils 8 from. A safety valve 9 protects the superheated steam cooler
against the occurrence of excessively high pressures in the event of pipe breaks in the cooling coils. About the temperature
lowering of the superheated steam is now according to a development of the invention of
the feed water supply line 2 branched off a line io, which at ii to the
Superheated steam cooler is connected. At 12 is the exit of the pipe coils 8,
which opens into the outgoing feedwater line 3 via line 13. So it will
from the total amount of feed water supplied, a partial flow is branched off and after
Absorption of part of the steam heat with the feed water flow in line 3
reunited. If the conditions of interpretation permit, it is advisable to
adjust the partial flow so that its warm-up temperature is approximately equal to the
of the main stream is. This prevents the cooler from running dry because it
from which part, l, s.troim is inevitably traversed, d. H. that the latter is not
can be locked separately.
Man. sieht, daß bei einer derartigen Anordnung der Mantel des Speisewasservorwärmers
i temperaturmäßigwesentlich geringer beansprucht ist als bisher, weil die Eintrittstemperatur
des Dampfes am Stutzen 7 durch Abgabe eines Teiles der Überhitzungswärme innerhalb
des Kühlers 6 entsprechend erniedrigt ist.Man. sees that with such an arrangement, the jacket of the feedwater preheater
i is significantly less stressed in terms of temperature than before, because the inlet temperature
of the steam at the nozzle 7 by releasing part of the overheating within
of the cooler 6 is correspondingly lowered.