DE967076C - Einspritzheissdampfkuehler - Google Patents

Description

• Einspritzheißdampfkühler Die Erfindung betrifft sogenannte Einspritz-Heißdampfkühler, bei denen der Heißdampf durch Einspritzen von geeignetem Wasser abgekühlt wird, und insbesondere die der bzw. den Einspritzdüse(n) nachgeschalteten Einrichtungen, die eine einwandfreie und rasche Verdampfung der Wassertröpfchen im Dampf bewirken.
• Es sind viele Vorrichtungen zur Lösung dieser Aufgabe bekanntgeworden, die hauptsächlich, durch vielfältige Aufteilung und Verwirbelung des Dampfstromes im Zusammenwirken mit Prallflächen den Wärme- und Stoffaustausch zwischen dem Dampf und dem EinspritzwasseT beschleunigen sollen. Unter anderem sind - als dem Erfindungsgegenstand am nächsten verwandt - in verhältnismäßig großer Anzahl parallel geschaltete enge Röhren mit eingebaut-en Blechwendeln sowie Pakete von konzentrisch ineinandergesteckten Rohren bzw. Zylindern mit coberflächenvergrößernden Einbauten, beispielsweise Faltenblechen, bekannt. Diese bekannten Einrichtungen haben jedoch entweder nur eine mangelhafte Wirkung oder sie bedingen einen hohen Strömungsdruckverlust sowie einen verhältnismäßig großen Aufwand an Werkstoff und Bearbeitungskosten; darüber hinaus erfordern sie meist eineerhebliche Rohrleitungslänge hinter dem Kühler bis zum restlosen Temperaturausgleich innerhalb des gekühlten Heißdampfes. Demgegenüber besteht der Erfindungsgedanke darin, daß das Wasser vor dem Eintritt des Dampfes in die konzentrisch ineinander angeordneten Rohrkörper mittels Zerstäubungsdüsen über den ganzen Dampfströmungsquerschnitt annähernd gleichmäßig und fein verteilt wird# und daß strömungstechnisch zweckmäßig geformte Leitscha#ufeln in den von den Rohrkörpern gebildeten Ringräumen angeordnet sind, die das Dampfwasser# gemisch der entstehenden Teildampfströme nahezu ohne Stoß bzw. Prallwirkung in eine gleichmäßig kreisende Bewegung versetzen.
• Infolge dieser Drehbewegung werden die Wasserteilchen des Gemisches sehr schnell an den Rohrwänden filmartig niedergeschlagen, kommen wegen der erheblichen Relativgeschwindigkeit mit den dünnen Dampfschichten _ in innige Berührung und verdampfen entsprechend dem hohen Wärmeübe-rgang vom Dampf an das Wasser sehr rasch.
• Inbesondere bei niederen Dampfgeschwindigkeiten erscheint es darüber hinaus im Interesse einer gleichmäßigen Wasserverteilung auf den Rohroberflächen vorteilhaft, diese Rohre vertikal anzuordnen.
• Eine besonders gute Verwirbelung und Mischung der einzelnen konzentrischen Dampfteilströme wird - im weiteren Ausbau der Erfindung - dadurch erzielt, daß die Drehrichtung dieser Teilströme - von innen nach außen betrachtet # einander abwechselnd entgegengesetzt sind.
• Je nach der Verteilung der Strahldichte im Zerstäubungskegel der Einspritzdüse(n) kann-man die Rohrkörper auch so staffeln, daß die inneren gegenüber den äußeren Rohren entgegen der Dampfströmungsrichtung- oder auch umgekehrt verschoben sind.
• Der Strömungsdruckverlust und die Baukosten sind beim Erfindungsgegenstand wegen des großen Gesamtströmungsquerschnittes für den Dampf und wegen der weniger, aber sauber gegliederten und einfach geformten Einbauten wesentlich geringer als bei den bekannten Bauarten.
• Ein Ausführungsbeispiel ist in der Abb. i der' Zeichnung vereinfacht dargestellt. Das. in üblicher Form ausgebildete Kühlgebäuse i ist mit einem Dampfeintrittsstutzen:2, einem Austrittsstutzen 3, einer EinspritzdÜse4, einem Entwässerungsstutzen5 und einer inneren Trennwand 6' mit stehendem zylindrisehem Einsatz 7 versehen, der die Gruppe der konz-entrischen Rohrkörper 8 mit den Leitschaufeln 9 enthält. Die letzteren sind in der Abb. 2, schematisch besonders herausgezeichnet, um die Staffelung der Rohrkörper 8 und die verschiedene, hier eine abwechselnd entgegengesetzte Drehrichtung bedingende Stellung der Leitschaufeln 9 besonders zu kennzeichnen.
• Natürlich kann die Gruppe der Rohrkörper unter Umständen auch gleichachsig in die Dampfleitung selbst eingebaut werden, so daß kein 'eigentlicher Kühlerbehälter, sondern höchstens eine mäßige Rohrerweiterung von begrenzter Länge benötigt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE-. i. Einspritz-Heißdampfkühler, bei dem in einem vorwiegend zylindrischen Gehäuse mehrere konzentrisch ineinandergesteckte Rohrkörper das Dampfwassergemisch. aufteilen und mittels Leitkörpern den Wärmeaustausch zwischen Dampf und Wand beschleunigen, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser vor dem Eintritt des Dampfes in die Rohrkörper (8) mittels bekannter Zerstäubungsdüeen (4) über den ganzen Dampfströmungsquerschnitt annähernd gleidhinäßig und fein verteilt wird und daß strömungstechnisch zweckmäßig geformte Leitschaufeln (9) inden Rcohrköq>--rn angeordnet sind, die das Dampfwassergemisch nahezu ohne Stoß- bzw. PrallwiTkung in eine gleichmäßig kreisende Bewegung versetzen. :2. Heißdampfkühler nach Anspruch i, da,-durch gekennzeichnet, daß die konzentrischen Rohrkörper (8) in möglichst großer Anzahl mit geringem Radialabstand voneinander und vorwiegend vertikal angeordnet sind. 3. Heißdampfkühler nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung bzw. Form der Leitschaufeln (9) in den verschiedenen Ringräumen untereinander verschieden sind. 4. Einspritz-Heißdampfkühfer nach An- spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung der Dampfteilströme untereinander verschieden gerichtet ist. 5. Einspritz-Heißdampfkühler nach einem der- Voransprüche, -dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrkörper (8) in an sich bekannter Weise, insbesondere a m. Dampfeintrittsende von innen nach außen gegeneinander axial verschoben sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 8io 63 1, 582 926, 6o9 998, 267 213, 826 443; USA.-Patentschrift Nr. 2 384 5 11 -