DK159024B - Foedevandsforvarmer - Google Patents

Description

DK 159024 B

Den foreliggende opfindelse angår en fødevandsforvarmer af den liggende konstruktion som angivet i krav 1's indledning.

I kraftvarmeanlæg opvarmes fødevandet trinvis i forvarmere, inden det indtræder i dampgeneratoren. Disse forvarmere kan 5 være af lodret eller vandret konstruktion. Dersom der i en fødevandsforvarmer indføres overhedet damp, kan en del af overhedningsvarmen ved en tilstrækkelig overhedning af dampen udnyttes termodynamisk i en varmeveksler. Dampen indføres i varmeveksleren gennem en mod rørbundtet rettet studs og føres i modstrøm om rør-10 bundtet og opvarmer herunder det gennem rørene strømmende føde-vand, idet opvarmningen sker ved konvektion. Ved varmevekslere af den vandrette konstruktion føres udtagningsdampen svarende til overhedningsgraden med høj hastighed i aksial retning af forvarmeren gennem eller flere i varmeveksleren anbragte kamre og strømmer 15 derefter ind i forvarmerens kondensationszone. Damptrykket i forvarmerens kondensationsdel er på grund af dampens strømningstab under dens gennemstrømning gennem varmeveksleren væsentligt lavere end ved varmevekslerens indløb.

Ved de kendte udformninger af vandrette forvarmere ér 20 dampudløbsåbningerne anbragte i den mod kondensationsdelen vendende endeflade af varmeveksleren henholdsvis i den sidste varmeveks-lerstøtteplade. Ved dette sted er en del af forvarmer rørene ikke understøttede, og dampen strømmer gennem udløbsåbningerne direkte mod kondensationsrørene og langs disse.

25 Derved opstår der en krydsstrøm mellem den af varmeveks leren udtrædende damp og det fra kondensationsrørene nedfaldende kondensat, hvilket især ved høje damphastigheder medfører, at kondensatet medrives af dampen og slynges mod kondensationsrørene.

Dette kan medføre erosions- og korrosionsskader på kondensations-30 rørene.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe en varmevekslerudformning, ved hvilken faren for erosions- og korrosionsskader som følge af direkte damptilstrømning til kondensationsrørene er elimineret.

35 Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved hjælp af de i krav 1's kendetegnende del angivne ejendommeligheder.

På tegningen er to udførelseseksempler på opfindelsen anskueliggjort skematisk. På tegningen viser: fig. 1 et længdesnit gennem en fødevandsforvarmer med

DK 159024 B

2 et ulige antal kamre i varmeveksleren, fig. 1a et tværsnit gennem forvarmeren efter linien A-A i fig. 1, fig. 2 et længdesnit gennem en fødevandsforvarmer med 5 et lige antal kamre i varmeveksleren, og fig. 2a et tværsnit gennem forvarmeren efter linien B-B i fig. 2.

Elementer, såsom vandkamrene, understøtningspladerne og lignende, der ikke er væsentlige for opfindelsen, er ikke vist. Op-10 varmningsdampens strømningsretning er vist ved hjælp af pile.

Begge de viste udførelseseksempler har en vandret forvarmer med indbygget varmeveksler ved fødevandsudløbet og en oversvømmet kondensatunderkøler ved fødevandsindløbet.

I de i fig. 1a og 2a viste tværsnit er varmevekslerrørbundt-15 erne betegnede med 1, kondensationsrørbundterne med 2 og underkølingsrørbundterne med 3. En kun delvis vist dampkappe 5 er anbragt uden om rørbundterne. De til de nævnte bundter sammenfattede rør 6 er indsvejste i rørbunden 4.

Den egentlige varmeveksler udgøres af en ved alle sider 20 lukket pladekappe 12, der ved sin overside er forsynet med en dampindløbsstuds 7. Underkølingsrørbundtet 3 omgives af en underkølingskappe 8. Denne er ved hjælp af afbøjningsplader 9 opdelt i enkelte kamre, af hvilke det sidste er forsynet med kondensatudløbet 10. Køleren er oversvømmet, kondensatniveauet er betegnet med 11.

25 Den overhedede udtagningsdamp føres i varmeveksleren med en bestemt hastighed i krydsmodstrøm i forhold til fødevandet og afgiver herunder sin overhedningsvarme. For at det sted, ved hvilket α « “ rørenes ydersider opnår den lokale mætningstemperatur, og kondensationen dermed indledes, ikke skal befinde sig i varmevekslerens 30 indre, skal der vælges den rigtige størrelse af varmeveksleren. Dette medfører, at det nødvendige antal af kamre alt efter varmevekslerstørrelsen er et lige eller et ulige antal. Dette er afgørende for den konstruktive udformning af varmevekslerzonens overgang i kondensationszonen.

35 I fig. 1 og 1a er løsningen ifølge opfindelsen vist ved et ulige antal kamre. Af hensyn til enkeltheden er kun et enkelt kammer vist, men det vil forstås, at den samme løsning, der i hvert enkelt tilfælde kun gælder det sidste af varmevekslerkamrene, også anvendes ved tre eller fem kamre.

DK 159024 B

3

Den ved alle sider lukkede pladekappe 12, der omgiver varmeveksleren, er i det sidste kammer forsynet med sideudløbsåb-ninger 13 for dampen, der strækker sig over hele kammerets længde.

Disse åbninger 13 befinder sig neden under varmevekslerrørbundtet 5 1, idet det sidste kammer, når dampen (7) indtræder fra oven i det første kammer, ligeledes gennemstrømmes fra oven og nedad ved et ulige antal kamre. For at forhindre at den udstrømmende damp strømmer mod dampkappen 5 og desuden oppisker kondensatet 11, er der ud for udløbsibningerne 13 anbragt afbøjningsplader 14. Disse afbøj-10 ningsplader 14, der på egnet måde er understøttet i damprummet, fører dampen aksialt ind i kondensationszonen. Hertil kan de i deres aksiale retning være dimensioneret noget større end udløbsåbningerne 13, d.v.s. at de kan strække sig forbi det sidste omledningskammer og ind i kondensationszonen. Ved varmevekslerens afslutningsunder-15 støtningsplade 15 strømmer kun en lille dampmængde gennem ringspalten mellem rørene 6 og pladehullerne og når dermed i rørenes længderetning ind i rørfeltets frie tværsnit. Hoveddelen af dampen strømmer ind i det frie rum rundt om kondensationsrørbundtet 2, som den nu med minimal hastighed kan gennemstrømme udefra og indefter.

20 Afbøjningspladerne 14 har en vis afstand 17 fra dampkappen 5, Derved kan en del af dampen strømme rundt om afbøjningspladen 5 og bestryge de dele af kondensationsrørbundtet 2, der befinder sig umiddelbart neden under bundfladen af varmevekslerkappen 12.

I fig. 2 og 2a ses den løsning, ved hvilken der anvendes et 25 lige antal omledningskamre. Varmeveksleren er her ved hjælp af en ledeplade 18 opdelt i to kamre. Ved indstrømning i det første kammer ovenfra og nedefter henholdsvis udefra og indefter gennemstrømmes varmevekslerrørbundtet 1 i det sidste kammer her på tværs nedefra og opefter henholdsvis indefra og udefter. Dampen skulle derfor her 30 udtræde oven over rørbundtet 1. Ifølge opfindelsen er den ved alle sider lukkede pladekappe 12 nu også her i det bageste kammer forsynet med dampudløbsåbninger 13 mod siden, der i det viste eksempel strækker sig over næsten hele kammerets længde. Desuden er der her den mulighed at afbryde afslutningsunderstøtningspladen 19 direkte 35 oven over rørbundtet. Sammen med pladekappen 12's krumme overdel danner understøtningspladen 19 dermed yderligere en udløbsåbning 20 for den afkølede damp. For at forhindre erosion af dampkappen 5 er de over for sideibningerne 13 beliggende partier af forvarmerkappen belagt med en pladeplettering 16.

Claims (4)

1. Fødevandsformer af den liggende konstruktion med en indbygget varmeveksler, hvis pladekappe (12) ved hjælp af afbøjnings- 5 plader (18) er opdelt i omledningskamre, i hvilke dampen, der skal afgive varme, gennemstrømmer varmevekslerrørbundtet (1) på tværs, inden den i rørenes længderetning indføres i kondensationszonen, kendetegnet ved, at der i det sidste omledningskammer i pladekappen (12) er udformet dampudløbsåbninger (13) mod siden, 10 der strækker sig over hele kammerets længde.

2. Fødevandsforvarmer ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der ved et ulige antal kamre er anbragt en afbøjningsplade (14) ved dampudløbsåbningerne (13), hvilken afbøjningsplade forløber med lille sideafstand (17) fra dampkappen (5) og mindst strækker sig 15 over den samme længde som åbningerne C13).. . . ...

3. Fødevandsforvarmer ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der ved et lige antal kamre er anbragt pladepletteringer (16) af erorionsbestandigt materiale ud for dampudløbsåbningerne (13).

4. Fødevandsforvarmer ifølge krav 1, kendétegnét 20 ved, at varmevekslerens afslutningsunderstøtningsplade (19) ved et lige antal kamre er afbrudt oven over varmevekslerrørbundtet (1) og sammen med pladekappens (12) overdel danner en udløbsåbning (20) for damp, der har afgivet sin varme. 25 30 35