DE2844077A1

DE2844077A1 - Senkrecht stehender dampfabscheider-ueberhitzer

Info

Publication number: DE2844077A1
Application number: DE19782844077
Authority: DE
Inventors: Roger Bessouat; Jacques Marjollet
Original assignee: Stein Industrie SA
Current assignee: Stein Industrie SA
Priority date: 1977-10-17
Filing date: 1978-10-10
Publication date: 1979-04-26
Also published as: BE870778A; IT1108482B; CH625869A5; FR2406157A1; SE7810764L; GB2006939A; GB2006939B; FR2406157B1; ES474266A1; CA1117386A; SE427134B; DE2844077C2; IT7869377A0

Description

SENKRECHT STEHENDER DAMPFABSCHEIDER-ÜBERHITZER

Die Erfindung betrifft einen senkrecht stehenden Dampfabscheider-Überhitzer, der im Innern eines gemeinsamen Kessels eine untere Dampfabscheiderzone und eine obere Überhitzungszone aufweist, wobei letztere eine axiale Trockendampfeinlaßzone, um die herum Überhitzermoduln abgeordnet sind, und eine periphere Zone zum Sammeln des überhitzten Dampfs aufweist.

Aus der FR-PS 7 221 656, veröffentlicht unter der Nummer 2187 394, sind bereits Dampfabscheider-Überhitzer bekannt, die den aus einer HochdruckexpansionstuEbine kommenden Dampf vor dessen Einlaß in eine Expansionsturbine niedrigeren Drucks durch Wärmetausch mit dem Dampf unter dem höheren Druck trocknen und überhitzen. Wegen der starken Dehnungs- und Kontraktionserscheinungen in den den überhitzten Dampf leitenden Rohrbündeln müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, damit diese Dehnungs- und Kontraktionserscheinungen keine zu großen Beanspruchungen ergeben; hierzu können beispielsweise Dehnungsrohrbogen verwendet werden. Diese benötigen jedoch relativ viel Raum und erschweren eventuelle Eingriffe an den Überhitzermoduln.

Diese Nachteile sollen durch die Erfindung behoben werden« Aufgabe der Erfindung ist es, einen senkrecht stehenden Dampfabscheider-überhitzer anzugeben, bei dam die Dehnungs- und Kontraktionskräfte der Überhitzer-Rohrbündel ohne besondere Vorrichtung wie Dehnungsrohrbogen aufgenommen werden und bei dem die Rohrbündel zu Reparaturzwecken auf einfache Weise entnommen werden können.

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Diese Aufgabe wird durch den in Anspruch 1 definierten Dampfabscheider-Überhitzer gelöst. Bezüglich von Merkmalen bevoraigter Ausführungsbeispiele der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden sechs Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Dampfabscheider-Überhitzer im senkrechten Schnitt, wobei ein Teil der Behälterwandungen der Rohrbündel für überhitzten Dampf fortgelassen wurden.

Fig. 2 zeigt in Vergrößerung die Einzelheit II aus Fig.l, d.h. den unteren Teil des dünnen inneren Rohrs und eines Rohrbündels für überhitzten Dampf.

Fig. 3 zeigt in Vergrößerung eine Einzelheit III aus Fig. 1, d.h. ein Dampfabscheiderelement.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt in Höhe der Achse IV-IV in Fig. 1.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt in Höhe der Achse V-V in Fig. 1.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt in Höhe der Achse VI-VI in Fig. 1.

Nach Fig. 1 umfaßt der erfindungsgemäße Dampfabscheider-Überhitzer einen äußeren druckfesten Kessel 1, der über einem üblichen ringförmigen Träger in einem Ausschnitt einer Tragfläche 2 ruht. Der Dampfabscheider-Überhitzer ist in eine untere Zone 3 (den Abscheide-Bereich) und eine obere Zone 4 (den Überhitzer) unterteilt. Der untere Teil besitzt Rohrstutzen 4A zur Zuführung

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von Naßdampf. Diese Rohrstutzen münden in eine Ringkammer 5, die in ihrem unteren Bereich einen Durchlaß 6 aufweist, über den eine Verbindung mit dem unteren Bereich einer zentralen Zone 9 hergestellt wird, die die eigentlichen Abscheideelemente enthält. Zur Erreichung einer konstanten Dampfgeschwindigkeit und folglich eines konstanten Naßdampfdurchsatzes über den gesamten Umfang der zentralen Zone 9 hinweg ist die von prismenförmigen Blechen 60 begrenzte zentrale Zone im Verhältnis zur Achse des Dampfabscheider-Überhitzers exzentrisch angeordnet, wobei die Achse dieser zentralen Zone von den NaßdampfZuführungsstutzen 4a (Fig. 6) weiter entfernt als die Kesselachse ist. Durch die wirbelnde Strömung in der Ringkammer 5 wird eine erste Trennung der vom Naßdampf mitgerissenen Wassertropfen erreicht. Die Abscheiderelemente in der zentralen Zone sind darüber hinaus so angeordnet, daß der Dampf erst dort hingelangt, nachdem seine Richtung in einem Eingangsvorabscheider, der durch einen Rand 61 begrenzt wird, einen Richtungswechsel von 180° durchgeführt hat. Dadurch wird die Vorabscheidung von im Dampf enthaltenen Wassertropfen verbessert. Das so abgeschiedene Wasser sammelt sich auf dem Boden 7 des Kessels und wird über einen Stutzen 8 nach außen abgeführt.

Der teilweise getrocknete Dampf steigt dann senkrecht in Zwischenräumen wie beispielsweise 9A zwischen Stapeln 1O, von Abscheideelementen nach oben« die in bekannter Weise aus parallel angeordneten Wellblechpaketen bestehen. Um zwischen den verschiedenen Abscheideelementen eine in etwa gleiche Verteilung des Dampfes zu erreichen, nimmt der Abstand zwischen zwei Abscheide-

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elementstapeIn von unten nach oben ab.

Der Aufbau eines Abscheideelements ist in Vergrößerung in Fig. 3 dargestellt. Jedes Abscheideelement umfaßt ein Eingangsgitter 40, über das eine gleichmäßige Verteilung des Dampfdurchsatzes erreicht wird, ferner parallel angeordnete Wellblechstücke 41, die zwischen parallelen Unter- und Oberwandungen 42 und 43 liegen, sowie ein Außengitter 44.

Der aus den Abscheidern austretende getrocknete Sattdampij sammelt sich in Zwischenräumen 12 zwischen Abscheidestapeln, die so angeordnet sind, daß die Dampfgeschwindigkeit nach dem Austreten aus den Abscheidern genauso groß ist wie vor dem Eintreten in die Abscheideelemente. Dann gelangt der getrocknete

Dampf in einen Zwischenbereich/zwischen der Abscheide- und Überhitzerzone. Ein Bruchteil, beispielsweise 10% des Gesamtdurchsatzes, kann hier direkt vor der Überhitzung durch einen Ausgangsstutzen 14 entnommen werden.

Der Rest des getrockneten Sattdampfs steigt in die Überhitzerzone 4 über die axiale Zone 15 auf, um die herum vier Überhitzermoduln wie beispielsweise 16, 17 angeordnet sind. Diese Überhitzermoduln sind über Winkelprofile 33 (s.Fig.2) an der Innenseite eines flexiblen Rohrs 30 befestigt, das seinerseits mit seinem oberen Rand an das Deckengewölbe 31 des Abscheideüberhitzers angeschweißt ist. Der untere Rand des Rohrs steht über einen Dehnbalg 37 mit einem Horizontalrand 33 in Verbindung, der seinerseits auf die Innenwandung der Kesselwand 1 aufgeschweißt ist.

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Die Überhitzermoduln werden mit Hochdruckdampf über einen Stutzen 20 gespeist, von dem ein torischer Kollektor 21 und Anschlußstutzen 22 in Endkammern 23 münden. Die Rohrbündel bestehen aus gerippten Rohren 35, die in Lochplatten 36 befestigt sind. Der kondensierte Teil des überhitzten Dampfs sammelt sich in Kammern 24, die mit einem Kollektor 25 verbunden sind. Über eine Rohrleitung 26 kann das Kondenswasser in einem Kondenswasserbehälter 27 aufgefangen und über einen Stutzen 28 abgelassen werden.

Die Befestigung der Überhitzermoduln an einem dünnen Innenrohr ermöglicht es aufgrund dessen Flexibilität, die auf Temperatüränderungen zurückzuführenden Dehn- und Kontraktionskräfte aufzunehmen, ohne daß die Dampfzuleitungsrohre mit Dehnungsrohrbogen oder anderen besonderen Längenausgleichsmitteln versehen werden müssen.

Außerdem gestattet diese Anordnungsweise bei notwendigen Reparaturarbeiten an einem der Überhitzermoduln, diesen durch den torischen Kollektor 21 und eine obere Öffnung 54 nach vorheriger Abnahme eines Deckels 55 (Fig. 1) unabhängig von den übrigen Moduln aus dem Abscheider-Überhitzer herauszunehmen.

Die Überhitzermoduln besitzen in regelmäßigen Abständen horizontal verlaufende Bleche 34, die zu beiden Seiten von senkrechten Blechen 51 (Fig. 4) angeordnet sind, die ihrerseits über senkrecht verlaufende Winkelprofile 52 am fexiblen Rohr 30 befestigt sind.

Die Einzelrohre 50 der Rohrbündel jedes Moduls verlaufen mit einem bestimmten Spiel durch Öffnungen in den horizontalen Blechen 34, durch die die Strömung des zu überhitzenden Dampfs

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geteilt und gelenkt wird. Dieser Dampf strömt durch die Rohrbündel, dann durch Öffnungen 53 im inneren Rohr 30 und gelangt dann in die periphere Kammer 18. Schließlich wird der Dampf über einen Rohrstutzen 19 seiner Nutzung zugeführt, beispielsweise einer Expansionsturbine.

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eerseite

Claims

Fo Ii 019 D tO. OKt. 1978

STEIN INDUSTRIE S.A.

19-21, avenue Moräne Saulnier, B.P. 74 78140 VELIZY-VILLACOUBLAY, Frankreich

SENKRECHT STEHENDER DAMPFABSCHEIDERÜBERHITZER

PATENTANSPRÜCHE

1 -J Senkrecht stehender Dampfabseheider-Überhitzer, der

im Innern eines gemeinsamen Kessels eine untere Dampfabscheiderzone und eine obere Überhitzungszone aufweist, wobei letztere eine axiale Trockendampfeinlaßzone, um die herum Überhitzermodule angeordnet sind, und eine periphere Zone zum Sammeln des überhitzten Dampfs aufweist, dadurch gekennzeichnet, dafi die Rohrbündel der Überhitzermoduln (16,17) an der Innenseite eines dünnwandigen und flexiblen Rohrs (30) befestigt sind, der seinerseits am oberen Kesselgewölbe (31) hängt.

2 —■ " Dampfabscheider-Überhitzer nach Anspruch 1,

an seinem oberen Ende dadurch gekennzeichnet, daß/ein torischer Kollektor (21) zur Zuführung von überhitztem Dampf vorgesehen ist, der über kurze Rohrstutzen (22) an die oberen Enden der Moduln (16,17) für überhitzten Dampf angeschlossen ist.

3 - Dampfabscheider-Überhitzer nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dafi er in der Dampfabscheiderzone eine Ringkammer für den Einlafi von

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Naßdampf aufweist, die einerseits mit Einlaßöffnungen (4A) für den Naßdampf, die so angeordnet sind, daß der Naßdampf in wir»- . belnde Bewegung versetzt wird, und andererseits unten über Durchlässe (6), durch die der Dampf eine Richtungsumkehr von etwa 180° erfährt, mit dem Boden einer axialen Zone, die mit Dampfabscheideelementen bestückt ist, verbunden ist.

4 - Dampfabscheider-Überhitzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale mit Dampfabscheideelementen bestückte Zone in Bezug auf die gemeinsame Kesselachse zur den Einlaßöffnungen (4a) für Naßdampf gegenüberliegenden Seite exzentrisch liegt, so daß der Dampf in der Ringkammer (5) eine in etwa gleiche Geschwindigkeit bewahrt.

5 - Dampfabscheider-Überhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Überhitzermoduln unabhängig von den anderen durch eine Öffnung (55) im oberen Kesselgewölbe (3lX entfernbar ist.

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