DE1906657A1 - Zyklon - Google Patents

Description

• "Zyklon" Dampf/Flüssigkeitsgemische, insbesondere Dampf/Wasser-Gemische, bei denen die Flüssigkeit die tragende Phase darstellt, müssen aus bestimmten Gründen häufig so getrennt werden, daß die abströmende Flüssigkeit möglichst dampf(gas)blasenfrei ist. Einrichtungen, die eine derartige Trennung bewerkstelligen, werden Dampfabscheider genannt, im Gegensatz zu den Wasserabscheidern - auch Dampftrockner genannt - die aus einem Dampf-Flüssigkeits-Gemisch mit überwiegendem Dampfgehalt die Wassertröpfchen entfernen sollen.
• Dampfabscheider (die sich auch ur Trennung eines Gas/Flüssigkeitsgemisches eignen) sind in vielen Ausführungen bekannt geworden. Sie haben erhebliche Bedeutung bei Biedewasserreaktoren (mit und ohne Überhitzung). Zu dem Aufbau und den Vorzügen der einzelnen Abscheidertypen sowie bezüglich der Gründe für den Einsatz bei Siedewasserreaktoren sei auf den Aufsatz: J. Vollradt "Dampfabscheidung bei Siedewasser- und Siede-Überhitzerreaktoren", erschienen in "Technische Überwachung" 9 (1968) 2, Seite 46 - 50, hingewiesen.
• Wie die vorstehende Arbeit erkennen läßt, haben von allen Abschei dertypen insbesondere bei Siedewasserreaktoren die Zyklons eine besondere Bedeutung erlangt, insbesondere diejenigen. bei denen das gesamte zu trennende Zweiphasengemisch abwärts strömt. (Fallzyklon).
• Ein derartiger Fallzyklon ist in der Fig. 1 im Prinzip dargestellt und soll näher erläutert werden0 Das zu trennende Gemisch strömt von einem Gemischsammelkasten durch das Einströmteil 1 in das Separationsrohr 2, das am Ende ein Wasserabströmteil, bestehend au der Schürze t und dem Drosselteil 42 besitzt. Mittels eines Drallkörpers 5 (Leitschaufelgitter) wird dem Gemisch ein Drall aufgezwungen Durch die auftretenden Zentrifugalkräfte wird der Dampf vom Wasser getrennt, Das Wasser strömt nach unten ab, während der Dampf, der sich in der Zyklonachse unterhalb. des Drallkörpers sammelt und dabei einen sogenannten"Dampfzopf" bildet, mittels eines Entnahmerohres 7 an das sich ein Diffusor 8 und ein geknicktes Abströsc teil 9 anschließt über den Wasserspiegel geführt wird.
• Die Entnahme hat bei den verschiedenen möglichen Teillastzuständen unterschiedliche Wirksamkeit. Da sie in jedem Lastzustand im Bereich der turbulenten Straiung erfolgen wird, besteht die Neigung zum Mitriß von Restfeuchte. Der mit Restfeuchte behaftete Dampf erfährt in dem Diffusor 8 eine Verminderung seiner Strömungsgeschwindigkeit. Im geknickten Abströmteil 9 wird dadurch ein nachgeschalteter Trennungseffekt ermöglicht , indem mitgerissene Flüssigkeitsteilchen gegen die obere Wand geschleudert und durch die aufwärts gerichtete Strömungsgeschwindigkeit als tilm entlang der Wand fläche nach oben getrieben werden Dieser Trennungseffekt ist wirkungslos, wenn die beiden getrennten Phasen - wie in Flgo 1 dargestellt - am Zyklonaustritt in einer gemeinsamen Richtung umgelenkt und somit wieder vermischt werden.
• Bei dem erfindungagemäßon Zyklon wird die@er @achteil vermieden, indem der sich in der Nähe der Rohrwandung sammelnden dichteren, flüssigeren - und dadurch trägeren - Phase eine andere Richtung aufgezwungen wird als der sich in wesentlichen im Rchrzentrum sammelnden dampfförmigen Phase.
• Gemäß der Erfindung ist bei einem Zyklondampfabscheider das Dampiabströmteil das Zyklons mit einer Halbkugelkappo verschlossen und am Abströmteile@ds sind Öffnungen zur Dampfentnahme vorgesehen.
• Anhand eines da Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. Die Fig. 2 zeigt den Teil des Zyklons nach Fig. 1 oberhalb des Wasserspiegels. Das Abströmteil 9 ist nicht geknickt, sondern es ist am Ende eine Halbkugel 10 angeschlossen. Im Mantel des Abströmteils befinden sich zwei diametral angeordnete und in vertikaler Richtung laaggestreckte Löcher 11, durch die der Dampf dem Zyklon entströmt. Unterhalb dieser Öffnungen i«t symmetrisch zu diesen eine Eindellung 12 im Ab strömteil vorgesehen. Durch Diese Eindellung wird einmal das im Zykl@@ nach oben strömende feuchte Gemisch eingeschnürt, gering beschle@nigt und zur gegenüberliegenden Wand abgedrängt Die da bei an die Wand geschleuderten Flüssigkeitsteilchen nehmen infolge @hrer größeren Trägheit den weiteren Weg über die Wand und die kl@inste Krümmung in der Kugelkappe und verlassen den Zyklon durch den Einschnitt 13 an der Eindellung. Die abgeschiedene flüssige Phase wird damit um und Uet und kann somit direkt in den Wasserraum des Dampferzeugers abtropfen, ohne noch einmal ein Gebiet höherer Dampfströmung durchlaufen zu müssen.
• Die Erfindung kann nicht nur bei einem Zyklon nach Fig.1 sondern auch bei anderen Zyklontypen angewendet werden.

Claims (3)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1.) Z)yklondampfabscheider, d a d u r c h g e k e e fl 1 C c hn e t, daß das Dampfabströmteil (9) des Zyklons mit einer Halbkugelkappe (10) verschlossen ist und am Abströmteilende Öffnungen (11) zur Dampfentnahme vorgesehen sind.

2.) Zyklondampfabscheider nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e n n t e i c h n e t. daß unmittelbar unter der Kugelkappe zwei Langlöcher (11) diametral angeordnet sind.

3.) Zyklondampfabscheider nach Anspruch 2, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß unterhalb und symmetrisch au den Langlöchern (11) eine Einschlitzung (13) und eine entsprechende querschnittsvermindernde Eindellung (12) in der Wandung des Abströmteils vorhanden sind,