DD245234A1

DD245234A1 - feedwater

Info

Publication number: DD245234A1
Application number: DD28526685A
Authority: DD
Inventors: Rolf Kanthak; Walter Bruchmann; Holger Rassmann
Original assignee: Bergmann Borsig Veb
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1987-04-29

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Speisewasservorwaermer in haengender oder stehender Ausfuehrung und mit einer an oder in dem vom eintretenden Speisewasser zuerst durchstroemten Rohrbuendel liegenden Entlueftungseinrichtung, insbesondere im Vakuumbereich arbeitend. Dabei steht das Ziel, einen Speisewasservorwaermer zu entwickeln, bei dem der Dampf mit dem darin enthaltenen nichtkondensierbaren Gasen eindeutig durch das Rohrbuendel bis zur Ansaugstelle fuer die Gase gefuehrt wird. Aufgabe ist es, entsprechende Schikanen so anzuordnen, dass eine Dampffuehrung erreicht wird, die einerseits eine Behinderung der Waermeuebertragung durch Gasblasen vermeidet und andererseits den Druckverlust klein haelt. Das wird dadurch erreicht, dass der Dampf horizontal in Rohrbuendelsegmente stroemt, die mit Dampfschikanen versehen sind, die die Dampfstroemung am Entlueftungsrohr enden lassen, aber nicht den gesamten Dampfmassestrom durch den vom Speisewasser zuletzt durchstroemten Rohrbuendelteil (letzter Durchgang) leiten.The invention relates to a Speisewaservorwaermer in hanging or standing version and with a lying on or in the first penetrated by the incoming feed water Rohrbuendel Entlueftungseinrichtung, working in particular in the vacuum region. The aim is to develop a feedwater pre-heater in which the steam with the non-condensable gases contained therein is clearly guided through the pipe bend to the suction point for the gases. The task is to arrange appropriate baffles so that a steam guide is achieved, which avoids on the one hand obstruction of heat transfer by gas bubbles and on the other hand keeps the pressure loss small. This is accomplished by flowing the steam horizontally into tubing segments that are provided with steam baffles that terminate the steam flow at the vent tube but do not direct the entire mass flow of steam through the tubing last pierced by the feedwater.

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Speisewasservorwärmer in hängender oder stehender Ausführung und mit einer an oder in dem vom eintretenden Speisewasser zuerst durchströmten Rohrbündel liegenden Entlüftungseinrichtung, insbesondere im Vakuumbereich arbeitend.The invention relates to a feedwater preheater in a suspended or upright version and with a venting device lying on or in the tube bundle through which first flows through the incoming feed water, in particular working in the vacuum region.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bei den bekannten Speisewasservorwärmern wird der Dampf durch Dampfschikane im Kreuzstrom zu den vom Speisewasser durchflossenen Rohren geführt. Eine Abführung der mit dem Dampf hineingetragenen nichtkondensierbaren Gase ist gewöhnlich nuran dem Ende des Rohrbündels vorgesehen, an dem auch der Hauptstrom des Dampfes endet. An den Dampfschikanen existieren sogenannte Totraumgebiete, weil dort Dampfteilströme enden, die somit ihren Anteil an nichtkondensierbaren Gasen in diese Totraumgebiete transportieren. In diesen Bereichen tritt eine Behinderung der Wärmeübertragung durch diese Gasblasen auf. Diese Ausführung weist zudem relativ hohe Druckverluste der DampfströmungIn the known feed water preheaters, the steam is passed through steam chicanes in crossflow to the pipes through which the feed water flows. A discharge of the non-condensable gases carried in with the vapor is usually provided only at the end of the tube bundle at which also the main flow of the steam ends. So-called dead space areas exist at the steam baffles, because there end steam partial flows, which thus transport their share of non-condensable gases in these dead space areas. In these areas, a hindrance of heat transfer through these gas bubbles occurs. This design also has relatively high pressure losses of the steam flow

auf. ,on. .

Bei anderen Konstruktionen, bei denen der Dampf von allen Seiten radial in das Rohrbündel eintritt, endet die Dampfströmung an einer Stelle im Rohrbündel, die kaum exakt bestimmt werden kann. Damit ist es bei solchen Ausführungen auch nicht möglich, die dort entstehenden Gasblasen effektiv abzuführen. Diese Konstruktion ist jedoch gegenüber der vorher genannten druckverlustärmer.In other constructions in which the steam enters the tube bundle radially from all sides, the vapor flow ends at a point in the tube bundle which can hardly be determined exactly. Thus, it is not possible in such embodiments, effectively dissipate the resulting gas bubbles. However, this construction is compared to the previously mentioned pressure loss.

Eine weitere Ausführungsart ist dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Dampfmenge durch vertikale Dampfschikane geleitet zuerst den vom Speisewasser zuletzt durchströmten Teil des Rohrbündels passiert und danach eindeutig zur Absaugstelle für die nichtkondensierbaren Gase geführt wird.Another embodiment is characterized in that the entire amount of steam passed through vertical steam chicane first passes through the last of the feed water flowed through part of the tube bundle and then clearly out to the suction for the non-condensable gases.

Diese Variante gestattet eine gute Abführung der nichtkondensierbaren Gase, weist jedoch relativ große dampfseitige Druckverluste auf, die die Leistung des Vorwärmers beeinträchtigen.This variant allows a good discharge of non-condensable gases, but has relatively large pressure losses on the steam side, which affect the performance of the preheater.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, einen Speisewasservorwärmer zu entwickeln, bei dem der Dampf mit den darin enthaltenen nichtkondensierbaren Gasen eindeutig durch das Rohrbündel bis zur Absaugstelle für die Gase geführt wird, ohne dabei einen großen Druckverlust zu erleiden, so daß die Speisewasservorwärmer geringere Grädigkeiten aufweisen als vergleichbare Apparate.The aim of the invention is to develop a feedwater pre-heater, in which the steam with the non-condensable gases contained therein is clearly guided through the tube bundle to the suction point for the gases, without suffering a large pressure drop, so that the feedwater pre-heater have lower levels than comparable apparatus.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, entsprechende Schikanen so anzuordnen, daß eine Dampfführung erreicht wird, die einerseits eine Behinderung der Wärmeübertragung durch Gasblasen vermeidet und andererseits den Druckverlust klein hält. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die vom Dampf horizontal durchströmten Rohrbündelsegmente am Entlüftungsrohr die Dampfströmung enden lassende, nicht den gesamten Dampfstrom durch den vom Speisewasser zuletzt durchströmten Rohrbündelteil leitend,' sich über die gesamte Höhe des Rohrbündels erstreckende Dampfschikanen aufweisen und diese zwischen den verschiedenenThe object of the invention is to arrange appropriate baffles so that a steam guide is achieved, on the one hand avoids obstruction of heat transfer by gas bubbles and on the other hand keeps the pressure loss small. The object is achieved in that the horizontally flowed through the tube bundle segments on the vent tube the steam flow letting, not the entire steam flow through the last flowed through by the feed water tube bundle part, 'have over the entire height of the tube bundle extending steam baffles and these between the different

Wasserdurchgängen zum Verschließen der vorhandenen Gasen und damit zur Verhinderung einer direkten Dampfströmung, verschieden ausgebildet, mit der Mantelschale eine konstruktive Einheit bildend, angeordnet sind.Water passages for closing the existing gases and thus to prevent a direct flow of steam, designed differently, with the shell shell forming a constructive unit, are arranged.

Vorzugsweise im zuerst durchstömten Rohrbündelteil sind zur Kondensatableitung Kondensateinfallschlitze mit darunter liegenden Kondensatauffangkästen und einer vertikalen Kondensatabflußrinne angeordnet.Preferably, in the first flowed through the tube bundle part Kondensateinfallschlitze with underlying condensate collection boxes and a vertical condensate drainage channel are arranged for condensate drainage.

Zur druckverlustarmen Zuströmung des Dampfes zu den Rohrbündelsegmenten ist zwischen Rohrbündel und Apparatemantel ein Ringspalt vorhanden. Die einzelnen durchströmten Rohrbündelteile können eine zueinander variable Rohranzahl aufweisen.For low pressure loss inflow of steam to the tube bundle segments between the tube bundle and apparatus jacket an annular gap is present. The individual through-flowed tube bundle parts can have a mutually variable number of tubes.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die die Rohrbündelsegmente begrenzenden horizontalen Dampfschikanen in Richtung Konde.nsateinfallschlitz unter Ausnutzung des Spieles zwischen Bohrungsdurchmesser und Rohrdurchmesser eine Neigung aufweisen können.Another feature of the invention is that the tube bundle segments limiting horizontal steam baffles may have a tendency towards Konde.nsateinfallschlitz taking advantage of the clearance between the bore diameter and pipe diameter.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, den Dampf druckverlustarm zu den Rohren zu führen. Das gilt insbesondere für den letzten Durchgang des Wassers durch den Mantelraum.By the solution according to the invention, it is possible to conduct the steam pressure loss to the pipes. This is especially true for the last passage of water through the mantle space.

Der weitere Vorteil besteht darin, daß alle Rohrbündelteile gut entlüftet werden, obwohl nicht der gesamte Dampfmassestrom durch den vom Speisewasser zuletzt durchströmten Rohrstrang führt, sondern auch noch in die kälteren Rohrbündelteile zuströmen kann. Dabei ist zu beachten, daß mit wärmer werdendem Speisewasser die kondensierenden Dampfmasseströme immerkleiner werden und somit auch die dampfseitigen Druckverluste innerhalb der Rohrstränge verschieden groß sind.The further advantage is that all tube bundle parts are well vented, although not the entire steam mass flow through the feedwater last flowed through tubing, but can also flow into the colder tube bundle parts. It should be noted that with warmer expectant feed water, the condensing steam mass flows are ever smaller and thus the steam side pressure losses within the tubing are different sizes.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the drawing show:

Fig. 1: einen Speisewasservorwärmer mit aufgeschnittenem Mantel,1: a feedwater pre-heater with cut-over jacket,

Fig. 2: die Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten Speisewasservorwärmer, Fig.3: einen Querschnitt entlang der Schnittlinien A-A gemäß Fig. 1.FIG. 2: the plan view of the feedwater pre-heater illustrated in FIG. 1, FIG. 3: a cross-section along the section lines A-A according to FIG. 1;

In den Fig. 1 und 3 ist ein hängender Speisewasservorwärmer mit U-Rohren sowie vier durchströmten Rohrbündelteilen, d. h.In Figs. 1 and 3 is a suspended feedwater pre-heater with U-tubes and four flow-through tube bundle parts, d. H.

vier Durchgängen, dargestellt.four passes, shown.

Der Dampf gelangt über den Dampfeintrittsstutzen 1 in den Raum, der vom Apparatemantel 2 umschlossen ist. Zwischen dem Apparatemantel 2 und dem Rohrbündel 3 ist ein Ringspalt vorhanden, in dem der Dampf druckverlustarm zu den Rohrbündelsegmenten 4 strömt, die von den senkrecht zum Rohrbündel angeordneten Blechen 5 zur Rohrhalterung und Dampfführung begrenzt sind. Das Einströmen des Dampfes in den ersten Durchgang 6 des Wassers durch den Mantelraum ist nur möglich, nachdem der Dampf zumindest einen anderen Durchgang passiert hat. Entsprechend der unterschiedlich auftretenden DampfkondensationThe steam passes through the steam inlet nozzle 1 in the space which is enclosed by the apparatus jacket 2. Between the apparatus jacket 2 and the tube bundle 3 there is an annular gap in which the vapor flows with low pressure loss to the tube bundle segments 4, which are bounded by the sheets 5 arranged perpendicular to the tube bundle to the tube holder and steam guide. The inflow of the steam into the first passage 6 of the water through the shell space is only possible after the steam has passed at least one other passage. According to the different occurring steam condensation

— bei durchschnittlich ausgelegten Speisewasservorwärmern ca. 50% am ersten Durchgang 6, 25% am zweiten Durchgang 7, 13% am dritten Durchgang 8,7% am vierten Durchgang 9,50% at the first pass 6, 25% at the second pass 7, 13% at the third pass, 8.7% at the fourth pass 9, with average feedwater preheaters

wird von dem vierten, dritten und zweiten Durchgang eine Dampfströmung zum ersten Durchgang 6 hin auftreten, die insbesondere die Aufgabe hat, die nicht kondensierbaren Gase zum Entlüftungsrohr 10 zu spülen. Die über die gesammte Höhe des Rohrbündels sich erstreckenden Schikanen 11,12,13,14 verhindern eine direkte Dampfströmung vom Ringspalt zwischen Apparatemantel 2 und Rohrbündel 3 durch die Gassen zwischen den Rohrbündelteilen der Durchgänge 6, 7, 8 und 9 zum .Entlüftungsrohr 10, wodurch eine sichere Abführung der nicht kondensierbaren Gase aus den Rohrbündelteilen zum Entlüftungsrohr erreicht wird. Durch die so geleitete Dampfströmung tritt insbesondere im vierten Durchgang 9 dampfseitig ein sehr kleiner Druckverlust auf, der Voraussetzung für die maximale Aufwärmung des Speisewassers bzw. für eine kleine Grädigkeit ist. Das Kondensat wird durch den Kondensate:nfaI!schlitz 15, den Kondensatauffangkasten 16 und die Kondensatabflußrinne 17 abgeführt.From the fourth, third and second passage, a vapor flow will occur towards the first passage 6, which in particular has the task of flushing the non-condensable gases to the venting tube 10. The baffles 11, 12, 13, 14 extending over the entire height of the tube bundle prevent direct vapor flow from the annular gap between the apparatus jacket 2 and tube bundle 3 through the lanes between the tube bundle parts of the passages 6, 7, 8 and 9 to the venting tube 10 a safe discharge of non-condensable gases from the tube bundle parts is achieved to the vent tube. Due to the steam flow thus conducted, a very small pressure loss occurs, in particular in the fourth passage 9 on the steam side, which is a prerequisite for the maximum warming of the feed water or for a small degree of inertness. The condensate is drained off through the condensate: suction channel 15, the condensate collecting box 16 and the condensate drainage channel 17.

Claims

Erfindungsansprüche:Invention claims:

1. Speisewasservorwärmer in hängender oder stehender Ausführung und mit einer an oder in dem vom eintretenden Speisewasser zuerst durchströmten Rohrbündel liegenden Entlüftungseinrichtung, insbesondere im Vakuumbereich arbeitend, gekennzeichnet dadurch, daß die vom Dampf horizontal durchströmten Rohrbündelsegmente (4) am Entlüftungsrohr (10) die Dampfströmung enden lassende, nicht den gesamten Dampfstrom durch den vom Speisewasser zuletzt durchströmten Rohrbündelteil leitend, sich über die gesamte Höhe des Rohrbündels (3) erstreckende Dampfschikanen aufweisen und diese zwischen den Durchgängen (6; 7; 8 und 9) zum Verschließen der vorhandenen Gassen und damit zur Verhinderung einer direkten Dampfströmung, verschieden ausgebildet, eine konstruktive Einheit bildend, angeordnet sind.1. feed water heater in a suspended or vertical design and with a lying on or in the incoming feed water through-flow tube bundle venting, especially working in the vacuum region, characterized in that the horizontally flowed through by the tube bundle segments (4) on the vent pipe (10) the steam flow Letting, not the entire steam flow through the last of the feed water flowed through tube bundle part, have over the entire height of the tube bundle (3) extending steam baffles and these between the passages (6; 7, 8 and 9) for closing the existing streets and thus to Prevention of direct steam flow, differently formed, forming a constructive unit, are arranged.

2. Speisewasservorwärmer nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Kondensatableitung vorzugsweise im Bereich des zuerst durchströmten Rohrbündelteiles Kondensateinfallschlitze (15) mit darunter liegenden Kondensatauffangkästen (16) und einer vertikalen Kondensatabflußrinne (17) angeordnet sind.2. Feedwater pre-heater according to claim 1, characterized in that the condensate drainage preferably in the region of the first flow-through tube bundle part Kondensateinfallschlitze (15) with underlying condensate collecting boxes (16) and a vertical condensate drainage channel (17) are arranged.

3. Speisewasservorwärmer nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß zur druckverlustarmen Zuströmung des Dampfes zu den Rohrbündelsegmenten (4) zwischen Rohrbündel (3) und Apparatemantel (2) ein Ringspalt vorhanden ist.3. feedwater pre-heater according to claims 1 and 2, characterized in that for low-pressure-loss inflow of steam to the tube bundle segments (4) between the tube bundle (3) and apparatus jacket (2) an annular gap is present.

4. Speisewasservorwärmer nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die einzelnen durchströmten Rohrbündelteile eine zueinander variable Rohranzahl aufweisen.4. feedwater pre-heater according to claims 1 to 3, characterized in that the individual flow-through tube bundle parts have a mutually variable number of tubes.

5. Speisewasservorwärmernach Anspruch !,gekennzeichnet dadurch, daß sich die Wasserkammer bei hängender Ausführung oben und bei stehender Ausführung unten befindet.5. feedwater pre-heater according to claim!, Characterized in that the water chamber is at the top and hanging version at the bottom.

6. Speisewasservorwärmer nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die die Rohrbündelsegmente (4) begrenzenden horizontalen Dampfschikanen in Richtung Kondensateinfallschlitz (15) unter Ausnutzung des Spieles zwischen Bohrungsdurchmesser und Rohrdurchmesser eine Neigung aufweisen können.6. feedwater pre-heater according to claim 1, characterized in that the tube bundle segments (4) limiting horizontal steam baffles towards Kondensateinfallschlitz (15) by utilizing the clearance between the bore diameter and pipe diameter may have a tendency.