DE2827309C2 - Speisewasservorwärmer - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Speisewasservorwärmer gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs.
• Wird in einen Speisewasservorwärmer, insbesondere in einen Kondensationsvorwärmer, überhitzter Dampf eingeleitet, so kann bei ausreichender Überhitzung des Dampfes ein Teil der Überhitzungswärme in einem Enthitzer thermodynamisch ausgenutzt werden. Der Dampf wird durch einen auf die Rohrbündel gerichteten Stutzen in den Enthitzer eingeleitet und im Gegenstrom um die Rohrbündel geführt und erwärmt dabei das in den Rohren strömende Speisewasser, wobei die Erwärmung auf konvektivem Wege erfolgt. Nach dem Durchströmen des Enthitzers gelangt der Dampf in den Kondensationsteil des Vorwärmers, wo er sich niederschlägt.
• Im Speisewasservorwärmer ist der Dampfdruck im Kondensationsteil des Vorwärmers wegen der Störmungsverluste, die der Dampf beim Durchqueren bis zum Verlassen des Enthitzers erleidet, wesentlich niedriger als am Enthitzereintritt.
• Bei bekannten Ausführungen (DE-OS 24 41 324) sind zwischen der Abschluß-Stützplatte des Enthitzers und den Vorwärmerrohren Ringspalte an den Rohrdurchführungen vorhanden, durch welche der Dampf auch außerhalb des vorgesehenen Enthitzeraustrittes, bzw. aus einem Dampfverteilungskanal in die Kondensationszone entweichen kann.
• Bei vertikalen Vorwärmern mit einer von unten nach oben gerichteten Dampfströmung befindet sich auf der Abschluß- Stützplatte des Enthitzers eine Kondensatschicht, wobei bei großen Vorwärmern auch die Geschwindigkeit des Dampfes in den Rohrdurchführungen durch die Abstützplatte sehr hoch sein kann, so daß Wassertropfen aus der Kondensatschicht herausgerissen und nach oben gegen die Rohrwände geschleudert werden. Dadurch können Schäden durch mechanische Materialabtragung, sowie Erosions-Korrosionsschäden entstehen, welche zu Rohrzerstörungen führen können.
• Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Speisewasservorwärmer zu schaffen, bei welchem die Geschwindigkeit des Dampfes in den Rohrdurchführungen durch die Abstützplatte des Enthitzers vermindert wird.
• Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.
• Zwar ist aus der Literaturstelle "Transactions of the ASME", Oktover 1957, Seiten 1494 bis 1500, Fig. 3b bereits ein Speisewasservorwärmer bekannt, bei dem das warme Rohrbündel in ein Enthitzer- und in ein Kondensationsbündel unterteilt ist, jedoch tritt hierbei nicht das oben angegebene Problem der zu großen Geschwindigkeiten in den Ringspalten der Abschluß-Stützplatte des Enthitzers auf, weil zum einen keine derartige Stützplatte vorhanden ist und zum anderen sich kein hoher Dampfdifferenzdruck am Ende des Enthitzers einstellen kann, da die Dampfverteilung nicht von innen nach außen erfolgt. Darüber hinaus ist die Verteilung im warmen Schenkel eine Folge des ebenfalls unterteilten kalten Schenkels.
• Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist insbesondere darin zu erblicken, daß durch die Aufteilung des warmen Rohrbündelteiles in zwei Teilbündel, und zwar in ein inneres und ein äußeres Teilbündel, eine Herabsetzung der Druckdifferenz vor und nach der Abstützplatte des Enthitzers und damit der Ringspaltdurchström- Geschwindigkeit trotz einer relativ hohen Überströmgeschwindigkeit des Dampfes im Enthitzer erzielt wird. Gleichzeitig kann der Dampf den Enthitzer an einer strömungsgünstigen Stelle verlassen und dort in den zentralen Dampfverteilungskanal eintreten.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt. Es zeigt
• Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Speisewasservorwärmer,
• Fig. 2 einen Querschnitt entlang den Schnittlinien I/I in Fig. 1.
• Gemäß der Fig. 1 ist mit 1 ein Außenmantel eines Speisewasservorwärmers bezeichnet, an dessen unterem Ende mindestens ein Dampfeintritt 2 so angeordnet ist, daß dieser senkrecht zur U -Schenkelebene von U-förmig ausgebildeten Rohrbündeln 3, welche in der Figur der Übersichtlichkeit halber nur angedeutet sind, vorgesehen sind, wobei der Dampf nach dem Durchströmen des Dampfeintritts 2 zuerst in eine rohrfreie Zone 2&min; im Speisewasservorwärmer gelangt. Da der Dampf zuerst diesen Raum ausfüllt und erst dann die Rohre im Enthitzer mit gleichmäßiger und zuverlässiger Geschwindigkeit umströmt, können neben der Vermeidung von Beschädigungen auch keine Vibrationen auftreten. Ebenfalls am unteren Ende des Außenmantels 1 sind Kondensatauslaßöffnungen 4 vorgesehen. Im unteren Teil des Speisewasservorwärmers ist ein Enthitzer 5 angeordnet, welcher zu einem Kondensationsraum 6 durch eine Abschluß-Stützplatte 7 und eine Wandplatte 7&min; abgeschlossen ist. Im Innern des Enthitzers 5 sind Dampfleitbleche 8 angeordnet, welche der Dampf in Pfeilrichtung umströmt. In die Abschluß-Stützplatte 7 mündet ein Dampfverteilungskanal 9 mit Abdeckblechen 10 und Dampfaustrittsöffnungen 11 in den Kondensationsraum 6. Die Abdeckbleche 10 weisen ferner Bedampfungsöffnungen 12 auf, durch welche der Dampfstrom gleichmäßig in die Rohrbündel 3 eingeleitet wird. Weiterhin sind im Kondensationsraum 6 ein Entlüftungsrohr 13, sowie Kondensatabflußrinnen 14 vorgesehen. Zwischen den Rohrbündeln 3 sind im Kondensationsraum 6 Schikanen 15 angeordnet und die Durchführungen der Kondensatabflußrinnen 14 durch die Abdeckbleche 10 sind als Auffangtaschen 16 ausgebildet. Die Anbringung von Kondensatabflußrinnen ermöglicht das Abfließen von Kondensat, welches sich auf den Schikanen oberhalb des Enthitzers bildet, sowie das Abfließen von Kondensat von der Abschluß-Stützplatte, wodurch die Heizfläche, welche durch stehendes Kondensat inaktiv würde, wieder dem Vorwärmeprozeß zur Verfügung steht, und wodurch ein Aufeinanderprallen von Dampf mit Kondensat verhindert wird, so daß keine Wassertropfen vom Dampfstrom mitgerissen werden.
• In Fig. 2 sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen, wie in Fig. 1. Hier umschließt wiederum der Außenmantel 1 die Rohrbündel 3, welche in ein kaltes Rohrbündel 17 und ein in zwei Teilbündel 18 a und 18 b aufgeteiltes warmes Rohrbündelteil aufgeteilt sind.
• Von den beiden Teilbündeln 18 a und 18 b ist das innere Teilbündel 18 a der Enthitzer und das äußere Teilbündel 18 b der Kondensator. Zwischen den beiden Teilbündeln 18 a und 18 b verlaufen in Längsrichtung des Speisewasservorwärmers die Kondensatabflußrinnen 14. Sowohl am kalten Rohrbündelteil 17, als auch zwischen den beiden warmen Rohrbündelteilen 18 a und 18 b sind die Entlüftungsrohre 13 angeordnet.
• Die Querschnitte der beiden warmen Rohrbündelteile 18 a und 18 b können entsprechend der Kapazität des Vorwärmers entweder gleich groß oder zueinander variabel sein, wobei das als Enthitzer dienende Rohrbündelteil 18 a einen etwa rechteckigen Querschnitt aufweist.

Claims (1)

1. Speisewasservorwärmer, welcher einen Enthitzer mit einer Abschluß-Stützplatte zum Kondensationsraum hin aufweist und aus einem kalten und einem warmen Rohrbündel mit dazwischen angeordnetem zentralen Dampfverteilungskanal besteht, dadurch gekennzeichnet, daß nur das warme Rohrbündel (18 a, 18 b) in ein innenliegendes Enthitzerbündel (18 a) mit etwa rechteckigem Querschnitt und in ein außen liegendes Kondensationsbündel (18 b) unterteilt ist.