DE1907396C3 - Vorrichtung zum Abscheiden von flüssigen Beimengungen aus schnellströmendem Dampf oder Gasen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur intensiven Abscheidung von Flüssigkeiten, insbesondere von Kondensaten aus schnellströmenden Dämpfen, Gasen u. dgl, bei welcher der Dampfsirom nicht in schmale Teile zerlegt oder durch senkrechten Aufprall zersprengt wird, sondern als geschlossener Strahl in bogenförmigem Welienweg durch das Abscheidergehäuse strömt.

Bei bekannten Vorrichtungen ähnlicher Art prallt der Dampfstrom frontal gegen eine ebene oder etwas gewölbte Wand, an der er durch senkrechten Aufprall zerstäubt wird und dadurch den mitgeführten Nässegehalt abstoßen soll. Dieser rinnt an der Prallwand nach unten und wird von dem in gleicher Richtung eilenden Dampfstrom — ganz besonders aber bei der dann nach oben führenden Richtungsänderung — wieder zum Austrittstutzen mitgerissen. Bei anderen Abscheidevorrichtungen wird der Dampfstrom durch stab- oder plattenförmige, parallel zueinander angeordnete Prallflächen in schmale Streifen zerlegt, wodurch bei schnellströmenden Dämpfen gleichfalls ein sehr beachtlicher Strömungswiderstand, also Druckverlust, entsteht und gleichzeitig ein teures Gehäuse mit sehr großem Durchmesser und den, dem hohen Dampfdruck entsprechenden starken Wandungen erforderlich gemacht wird.

All diese Nachteile können bei einer Vorrichtung nach Art der Erfindung nicht auftreten.

Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß bei ihr der eintretende gebündelte Dampfstrahl durch eine, zweckmäßig von einer halbskreisförmig. gewölbten Wand gebildeten Umlenkkammer vermittds einer schrägen, dachartig geformten oberen Anschlußwand in leichtem Bogen so umgelenkt wird, daß er tangential die Innenfläche der Kammerwand überstreichen muß. Diese Innenfläche ist aber durch eine mit schuppenartig nach außen gestellten Ausbiegungen versehene Metallplatte mit etwas Abstand so überdeckt, daß hinter ihr und der Kammerwand ein Auffang- und Ablaufraum für geschutzJ.es ungehindertes Abfließen der abgestreiften Flüssigkeit verbleibt Dieser Ablaufraum gebt dann in einen keilförmig zugespitzten Kanal, oder in zwei hosenartig geformte hohle Enden über, die bis in den unteren Sammelraum des Gehäuses hineinreichen. Dieser Sammelraum wird durch eine schräggelagerte Abdeckplatte überdeckt, die einerseits den von oben kommenden Dampfstrom so ablenkt, daß dieser auch hier die Oberfläche der Platte tangential überströmen muß, anderseits die im Sammetraum befindliche abgeschiedene Flüssigkeit nicht autpeitschen oder mitreißen kann. Da bei hoher Dampfgeschwindigkeit die Möglichkeit besteht, daß bei großen Dampfmengen oder sehr nassem Dampf der innere, der Gehäusewand zugekehrte Teil des gebündelten Dampfstrahls nicht alle Nässe abgestreift hat, so kann die schräge Abdeckwand gleichfalls durch eine mit nach obenstehenden Aufklappungen versehene, vom Dampfstrom tangential überströmte Abscheideplatte so überdeckt werden, daß zwischen beiden ein Fang- und Ablaufkanal entsteht

Der auf so kurzem Weg mit geringstem Druckverlust von aller Nässe befreite Dampf verläßt hierauf das Gehäuse am Austrittstutzen. Gegenstand der Erfindung ist somit eine Vorrichtung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist

Der Erfindungsgegenstand ist in den Zeichnungen dargestellt

Abb. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch den Abscheider;

A bb. 2 zeigt eine Seitenansicht nach der Schnittlinie CD-,

Abb. 3 zeigt einen Querschnitt in der Schnittlinie A-B;

Abb.4 zeigt eine sinngemäße Abwandelung der Erfindung für senkrechte Durchströmung mit Anordnung der beschriebenen Fang- und Ablaufkammer an der Gehäusewand innen.

Der in A b b. 1 bis 3 beispielsweise dargestellte Abscheider besteht aus einem kompakten Gehäuse a mit den zwei Anschlußstutzen b und c sowie dem Entleerungsstutzen d.

Der Einströmstutzen b wird im Gehäuseinnem durch eine gebogene oder dachartige schräge Wand e überdeckt, die ihrerseits in eine die Umlenkkammer g bildende, zweckmäßig kreisförmig gebogene Wand f übergeht. Der Kammerwand f vorgelagert und mit derselben im Abstand /verbunden, befindet sich eine der Kammerwandform f angepaßte Fangwand h, die in beliebiger Weise mit nach außen stehenden Aufklappungen k versehen ist Der durch die Wände f und h

gebildete Tropfenfangraum / geht unten durch zwei hosenförmige konische Ansatzstöcke /, /, in zwei, bis in den Kondensatsammeiraum m führende Ablaufröhren η über. Dieser Sammelraum m wird überdeckt von einer schrägliegenden Abdeck- oder Umlenkwand o, die gemeinsam mit einer im Abstand / darüber angebrachten Schlitzlochplatte ρ eine zweite Flüssigkeitsfangkammer /bildet. Durch diese Abdeckplatten o, p, gemeinsam mit den konischen Ansatzstücken /, /| der Umlenkkammer f-h wird eine trapezförmige große öffnung g gebildet, durch welche der von Nässe befreite Dampf abströmen kann.

In Abb.4 ist eine für senkrecht durchströmte Abscheidergehäuse gezeichnete sinngemäße Abwanderung der Abb. 1 bis 3 dargestellt, bei welcher die Bauelemente und die Wirkungsweise derselben mit denen der vorher beschriebenen Bauform völlig identisch sind.

Der mit Feuchtigkeit gesättigte Dampfstrom tritt am Stutzen b in das Gehäuse a ein (A b b. 1). Durch die der Einströmöffnung vorgelagerte schräge, dachartige Wand e wird der Dampfstrom ohne Aufprall bogenförmig nach unten umgelenkt. Dabei überströmt er auf seinem schnellen Weg tangential die Aufklacpungen Ar, k\ der die Tropfenfangkammer / bildenden Hohlwand f-h. Die vom Dampfstrom mitgeführten zahlreichen Flüssigkeitstropfen werden bei der bogenförmigen Umlenkung des Dampfstrahls infolge ihres größeren spezifischen Gewichts und des Beharrungszustandes gegen die Fangplatte h geschleudert und gelangen durch die Öffnungen r der Aufklappungen k in den Sammelraum /und durch die Kammerverlängerungen /, /1 und π hindurch in den Kondensatsammeiraum m.

Der gleiche Vorgang wiederholt sich bei der darauffolgenden bogenförmigen Umlenkung des Dampfstromes durch die schrägliegende Abdeckplatte o, p, die den Hohlraum / umschließt. Die hohen, noch ständig steigenden Dampfdrücke und Temperaturen, sowie die enorm großen Dampfmengen, die von jeder der heutigen Dampfturbinenanlagen usw. gebraucht werden, machen es erforderlich, auch bei weitgehender Dampfüberhitzung einen hochgespannten, aber wasserfreien Dampf den Turbinen zuzuführen und dadurch die sehr empfindliche Beschaufelung der Laufkränze vor Wasserschlägen zu schützen.

Die bei den üblichen Abscheidern durch oftmaligen senkrechten Aufprall entstehenden oder durch weitgehende Strahlzerlegung erzeugten Strömungsverluste in der Dampfzuleitung sind auch für Großanlagen — abgesehen von den großen, schweren, dickwandigen teuren Gehäusen solcher Abscheider — kaum tragbar.

Bei verlustarmer bogenförmiger Umlenkung des Dampfstrahls, der seinen Nässegehalt bei tangentialer Überströmung geeigneter Fangplatten an diese abstoßen und strömungsgeschützt im Sinne der Erfindung in einen überdeckten Sammelraum abführen kann, können verhältnismäßig kleine, leichte und entsprechend billigere Abscheider auch für große Dampfmengen, hohe Drucke und Temperaturen hergestellt werden.

Die Ausführung der Vorrichtung ist nicht an die den Erfindungsgedanken beispielsweise darstellenden Abbildungen gebunden. So kann z. B. uie Durchströmung des Gehäuses in gleicher Ebene waagerecht oder senkrecht, sowie in beliebigem Winkel erfolgen, die Aufbiegungen der Fangplatten können beliebig: durch Schlitzlochungen oder könnten durch entsprechend geformtes Metallgewebe ersetzt werden, die gewölbte Wand der Umlenkkammer kann auch in winkeliger oder geradliniger Form mit vorgesetzter, einen Sammelraum umschließender Fangplatte ausgeführt werden. Wesentlich ist nur, daß die Abscheidevorrichtung im Sinne des Erfindungsgedankens so ausgeführt ist, daß der Dampfstrom im Bogenweg tangential an einer — oder mehreren — durchlochten, einen Auffangraum umschließenden Fangkammer so vorbeigeführt wird, daß die abgefangene Flüssigkeit strömungsgeschützt in den unteren Sammelraum abfließen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abscheiden von flüssigen Beimengungen aus schnellströmendem Dampf oder Gasen, bestehend aus einem Gehäuse mit plattenförmigen, mit Ausbiegungen versehenen Abscheidelementen, wobei sich hinter den Platten ein Kondensat-Sammelraum befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (a) mit einer der Einströmöffung (b) vorgelagerten Umlenkkammer veisehen ist, die von einer senkrechten, ebenen oder gewölbten Kammerwand (I) und einer vor der Einströmöffnung befindlichen schrägen, dachartig geformten oberen Abschlußwand (ej gebildet wird, wobei sich vor der Kammerwand (f) eine mit Aufklappungen (k) und öffnungen (r) versehene und sie mit einem Zwischenspalt (i) überdeckende Auffangplatte (h) befindet, so daß ein Kondensatsammeiraum (i I /ι) gebildet wird, der keil- oder gabelartig geformte, rohrartige verlängerte Enden (/, /ι, n) aufweist, die über eine den Gehäuseboden (m) überdeckende schräge Abdeckwand (o) so hinausragen, daß durch beide eine Abströmöffnung (q) für das von flüssigen Beimengungen befreite, gasförmige Medium gebildet wird, wobei die den Gehäuseboden überdeckende schräge Abdeckwand (o) ebenfalls mit einer im Abstand darüber angebrachten, mit nach obenstehenden Aufklappungen (k) versehenen Abscheideplatte, so daß sich ein zweiter Sammelraum ßj bildet, versehen ist

2. Abänderung der Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die schrägliegende untere Abdeckplatte (o) lediglich als einfache vollwandige, ebene oJer bogenförmige Leitplatte ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Ansprue 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei winkelförmig oder senkrecht durchströmten Gehäusen (Abb. 4) die den Sammelraum (i) überdeckende Auffangplatte (h) in ein oder mehrere keilförmige Ablaufenden (n) übergeht und diese ebenso wie die Auffangplatte (h) an der inneren Fläche der Gehäusewand (a) angebracht sind.