DE2620347B1 - SEPARATION DEVICE FOR SEPARATING WATER AND STEAM - Google Patents

Description

Insbesondere bei Kernreaktoranlagen entsteht am Ausgang des Reaktors ein Wasser-Dampf-Gemisch, das in seine Komponenten Wasser und Dampf getrennt werden muß, bevor der Dampf in eine Turbine geleitet werden kann.In nuclear reactor systems in particular, a water-steam mixture is created at the exit of the reactor, which has to be separated into its components water and steam before the steam enters a turbine can be directed.

In einem Aufsatz von Jürgen Voll rad t in der Zeitschrift »Technische Überwachung« 9 (1968), Seiten bis 50, sind mehrere Anordnungen beschrieben, die die Trennung eines Wasser-Dampf-Gemisches in Dampf und Wasser bewirken. Insbesondere in B i 1 d 2 auf Seite 47 dieses Aufsatzes ist eine kombinierte Abscheideeinrichtung, bestehend aus Fallzyklonen mit vorgeschalteter Naturabscheidung dargestellt. Der hierdurch abgeschiedene Dampf wird in Dampf trocknern getrocknet und kann dann seiner Benutzung zugeführt werden.In an article by Jürgen Voll rad t in the magazine "Technical Monitoring" 9 (1968), pages up to 50, describes several arrangements, which cause the separation of a water-steam mixture into steam and water. In particular in B i 1 d 2 on page 47 of this article is a combined separator consisting of falling cyclones with upstream natural separation shown. The steam thus separated is dried in steam dried and can then be put to use.

Die Erfindung betrifft eine derartige Abscheideeinrichtung zum Trennen von Wasser und Dampf unter Verwendung von Fliehkraftabscheidern in Verbindung mit einer teilweise mit Wasser gefüllten Trommel zur Naturabscheidung des Dampfes unter Schwerkrafteinfluß.The invention relates to such a separation device for separating water and steam below Use of centrifugal separators in connection with one partially filled with water Drum for natural separation of steam under the influence of gravity.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine derartige kombinierte Abscheideeinrichtung so auszubilden, daß die Reinigung bzw. Dekontaminierung auf einfachste Weise ermöglicht wird und daß sich eine einwandfreie Funktionskontrolle bei verschiedenen Abscheidestufen durchführen läßt. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Anordnung den Vorteil einer leichten Austauschbarkeit defekter Apparaturen und eine einwandfreie Kontrollmöglichkeit sämtThe object of the present invention is to design such a combined separation device in such a way that that the cleaning or decontamination is made possible in the simplest possible way and that a can be carried out flawless function control at different separation stages. Furthermore the arrangement according to the invention has the advantage that defective equipment can be easily replaced and a flawless control option all

licher Schweißnähte auf.licher welds.

Das Neue besteht dabei darin, daß mindestens eine das Wasser-Dampf-Gemisch führende Leitung außerhalb des Dampferzeugers (Druckgefäß) unmittelbar an mindestens einen Fliehkraftabscheider angeschlossen ist, daß die Fliehkraftabscheider über je eine Wasserleitung mit einem Wassersammeigefäß und über je eine Dampfleitung mit einem Dampftrocknungsgefäß verbunden sind, daß sich die Fliehkraftabscheider oberhalb des höchsten Wasserspiegels im Wassersammeigefäß außerhalb desselben befinden und daß das Dampftrocknungsgefäß oberhalb des Wassersammeigefäßes angeordnet und mit diesem verbunden ist.The novelty is that at least one line leading the water-steam mixture outside of the steam generator (pressure vessel) connected directly to at least one centrifugal separator is that the centrifugal separators each have a water pipe with a water collecting vessel and are connected via a steam line with a steam drying vessel that the centrifugal separator are above the highest water level in the water collection vessel outside the same and that the steam drying vessel is arranged above the water collecting vessel and with it connected is.

In den F i g. 1 und 2 sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Außerhalb des Druckgefäßes 1 eines Siedewasserreaktors sind an mehrere, das Dampfgemisch führende Leitungen 2 Fliehkraftabscheider 3 angeschlossen. Die Fliehkraftabscheider sind aufrecht stehend angeordnet und umgeben ein Wassersammeigefäß 4, das in Fig. 1 mit einem Dampftrocknungsgefäß 5 eine Einheit bildet und in Fig. 2 über Verbindungsleitungen 6 und 7 mit dem Dampftrocknungsgefäß 5 verbunden ist.In the F i g. 1 and 2 are two embodiments of the invention shown schematically. Outside the pressure vessel 1 of a boiling water reactor are on several, the vapor mixture leading lines 2 centrifugal separator 3 connected. The centrifugal separator are arranged upright and surround a water collection vessel 4, which in Fig. 1 with a Steam drying vessel 5 forms a unit and in Fig. 2 via connecting lines 6 and 7 with the Steam drying vessel 5 is connected.

Das Dampftrocknungsgefäß enthält oberhalb der Eintrittsstelle der aus den Fliehkraftabscheidern 3 herausführenden Dampfleitungen 9 einen Dampftrocknungseinsatz 10, der aus bekannten Blecheinbauten zum Abscheiden von Restwassermengen aus dem Dampf besteht. Von den Fliehkraftabscheidern 3 führen Wasserleitungen 11 zum Wassersammelgefäß 4 und können da wahlweise oberhalb und unterhalb des Wasserspiegels 12 einmünden. Auf jeden Fall sind jedoch die Fliehkraftabscheider 3 in einer solchen geodätischen Höhe angeordnet, daß sie sich oberhalb des Wasserspiegels 12 bei höchstzulässigem Wasserstand im Wassersammeigefäß befinden.The steam drying vessel contains the centrifugal separators 3 above the entry point leading out steam lines 9 a steam drying insert 10, which is made of known sheet metal internals to separate residual amounts of water from the steam. From the centrifugal separators 3 lead water lines 11 to the water collecting vessel 4 and can there optionally above and below of the water level 12 open out. In any case, however, the centrifugal separators 3 are in such arranged geodetic height that they are above the water level 12 at the highest permissible water level are in the water collection vessel.

Vom Boden des Wassersammeigefäßes 4, das ebenfalls aus einem senkrecht stehenden Zylinder besteht, führt eine Speisewasserleitung 13 mit eingeschalteter Umwälzpumpe 14 zum Druckgefäß 1 des Siedewasserreaktors zurück. An Stelle des Druckgefäßes 1 eines Siedewasserreaktors läßt sich jede beliebige Dampferzeugungseinrichtung, die ein Wasser-Dampf-Gemisch liefert, einsetzen.From the bottom of the water collecting vessel 4, which also consists of a vertical cylinder, leads a feed water line 13 with the circulating pump 14 switched on to the pressure vessel 1 of the Boiling water reactor back. Instead of the pressure vessel 1 of a boiling water reactor, any one can be used Use a steam generator that delivers a water-steam mixture.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht die Reinigung und Spülung aller Komponenten. Die getrennte Überwachung des Abscheidegrades jedes Fliehkraftabscheiders durch Messung des Dampfgehaltes in einer der Wasserleitungen oder durch Messung des Wassergehaltes in einer der Dampfleitungen 9 gewährleistet leichte Zugänglichkeit zu allen Apparaten, da keine Ineinanderschachtelung von einzelnen Geräten wie bei bekannten Anordnungen mehr vorgesehen ist. Der in den Fliehkraftabscheidern grob vom Wasser getrennte Dampf wird über die Verbindungsleitungen 9 dem Dampftrocknungsgefäß zugeführt und dort teils durch natürliche Abscheidung, teils durch Dampftrockner getrocknet. Der in den Wasserablaufleitungen 11 zum Wassersammeigefäß im ablaufenden Wasser mitgeführte Dampf wird im Wassersammeigefäß infolge Schwerkraftabscheidung vom Wasser getrennt und dem Dampftrocknungsgefäß zugeführt. Durch die Trennung von Fliehkraftab-The arrangement according to the invention enables all components to be cleaned and rinsed. The separated Monitoring of the degree of separation of each centrifugal separator by measuring the steam content in one of the water pipes or by measuring the water content in one of the steam pipes 9 ensures easy access to all devices, since there is no nesting of individual devices Devices as in known arrangements is more provided. The one in the centrifugal separators Steam, roughly separated from the water, is fed to the steam drying vessel via the connecting lines 9 and there partly by natural separation, partly by steam dryer. The one in the Water drainage lines 11 to the water collecting vessel in the draining water entrained steam is in Water collecting vessel separated from the water due to gravity separation and the steam drying vessel fed. Due to the separation of centrifugal

6g scheider, Wassersammeigefäß und gegebenenfalls Dampftrocknungsgefäß kann jede dieser Komponenten optimal so ausgestaltet werden, wie es zur Erfüllung ihrer Funktion vorteilhaft ist. Ein Minimum an6g separator, water collection vessel and if necessary Steam drying vessel, each of these components can be optimally designed as it is to fulfill their function is advantageous. A minimum of

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Einbauten in den einzelnen vorgesehenen Behältern verbessert die Möglichkeit der Reinigung dieser Behälter und setzt die Kontaminierungswahrscheinlichkeit von Einbauten auf ein Minimum herab.Built-in components in the individual containers provided improves the possibility of cleaning these containers and reduces the likelihood of contamination of internals to a minimum.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1 Druckgefäß1 pressure vessel

2 Leitungen2 lines

3 Fliehkraftabscheider3 centrifugal separators

4 Wassersammeigefäß4 water collection vessel

5 Dampftrocknungsgefäß5 steam drying vessel

6 Verbindungsleitungen6 connecting lines

7 Verbindungsleitungen7 connecting cables

8 Verbindungsleitungen8 connecting cables

9 Dampfleitungen9 steam lines

10 Dampftrocknungseinsatz10 steam drying insert

11 Wasserleitungen11 water pipes

12 Wasserspiegel12 water level

13 Speisewasserleitung13 feed water line

14 Umwälzpumpe14 circulation pump

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Abscheideeinrichtung zum Trennen von Wasser und Dampf unter Verwendung von Fliehkraftabscheidern in Verbindung mit einer teilweise mit Wasser gefüllten Trommel zur Naturabscheidung des Dampfes unter Schwerkrafteinfluß, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine das Wasser-Dampf-Gemisch führende Leitung (2) außerhalb des Dampferzeugers (Druckgefäß 1) unmittelbar an mindestens einen Fliehkraftabscheider (3) angeschlossen ist, daß die Fliehkraftabscheider (3) über je eine Wasserleitung (11) mit einem Wassersammeigefäß (4) und über je eine Dampfleitung (9) mit einem Dampftrocknungsgefäß (5) verbunden sind, daß sich die Fliehkraftabscheider (3) oberhalb des höchsten Wasserspiegels (12) im Wassersammeigefäß (4) außerhalb desselben befinden und daß das Dampftrocknungsgefäß (5) oberhalb des Wassersammelgefäßes (4) angeordnet und mit diesem verbunden ist.1. Separation device for separating water and steam using centrifugal separators in connection with a drum partially filled with water for natural separation of the steam under the influence of gravity, characterized in that at least a line (2) leading the water-steam mixture outside the steam generator (pressure vessel 1) is directly connected to at least one centrifugal separator (3) that the Centrifugal separator (3) each via a water pipe (11) with a water collecting vessel (4) and are connected via a steam line (9) with a steam drying vessel (5) that the Centrifugal separator (3) above the highest water level (12) in the water collection vessel (4) located outside the same and that the steam drying vessel (5) above the water collecting vessel (4) is arranged and connected to this. 2. Abscheideeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dampftrocknungsgefäß (5) über Verbindungsleitungen (6, 7) mit dem Wassersammeigefäß (4) verbunden ist.2. Separation device according to claim 1, characterized in that the steam drying vessel (5) is connected to the water collecting vessel (4) via connecting lines (6, 7). 3. Abscheideeinrichtung nach Anspruch J oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser-Sammelgefäß (4) die Form eines aufrecht stehenden Zylinders aufweist.3. Separation device according to claim J or 2, characterized in that the water collecting vessel (4) Has the shape of an upright cylinder.