DE2952632A1

DE2952632A1 - Absaugeinrichtung fuer gase

Info

Publication number: DE2952632A1
Application number: DE19792952632
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl Ing Altmann; Zdenek Dipl Ing Roth
Original assignee: Skoda np
Current assignee: Skoda np
Priority date: 1979-02-12
Filing date: 1979-12-28
Publication date: 1980-08-21
Also published as: DE2952632C2; CS206477B1; GB2042080A; SU1458617A1; US4292259A; GB2042080B

Description

PATE H TANWALT

DiPL.-PHYS. DR. WALTHER JUNIUS 3 Hannover

WOLFSTRASSE 24 · TELEFON (05 11) «3 45 30

-2'

22. Dezember 1979

Dr. J/fi

nein Zeichen: 2558

oborovy podnik, Plzeri

Absaugeinrichtung für Gase

üie Erfindung betrifft eine Abc.ugeinricLitung für Gase, besonders für das Absaugen von Luft aus Dampfturbinen-Kondensatoren .

Es ist eine janze Reihe von Ausführungen zum Absaugen von Gasen bekannt, die allgemein in Einrichtungen eingeteilt warden können, üie auf dem Prinzip eines Flüssigkeitsstrahles oder auf dem des Volumens arbeiten. Die Strahleinrichtun <^;:en arbeiten gewöhnlich mit einem oder mehreren Flüssigkeitsstranlen. Die Plüssir;keit wird vorteilhaft mit Gas gemischt. Infolge des Bewegun ,svermögens der Arbeitsflüssigkeit, die dem Gemisch beigefügt ist, wird das Gemisch auf ein höheres .Druckniveau befördert. Dies ist bei Einrichtun-

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gen, die als Vakuumpumpe arbeiten, gewöhnlich das Niveau des Atmosphärendruckes.

Ein weiteres Beispiel einer neueren Strahleinrichtung für die Gasbeförderun^ ist ein Kanal mit einem ringförmigen vvasserspruns, der bei Einrichtungen Anwendung findet, wo beim Mischen eine große Zwisclienphasenf lache zwischen Gas und Wasser gewünscht wird. Dies gilt z.3. für Einrichtungen zur Belüftun- des ..assers bsi Auslassen von Talsperren.

Von den neueren auf dem Prinzip des Volumens arbeitenden Einrichtungen für das Absaugen von Gasen ist eine Ausführung mit einem rotierenden Dichtungswasserring und mit einem exzentrisch rotierenden System von Arbeitskamuern bekannt.

Sämtliche bescnriebenen Einricntun^en weisen Mangel auf. Bei Einrichtungen, die mit einera Strahl arbeiten, ist dies der gerinne Wirkungsgrad, der definierbar ist j.urch das Verhältnis des Produktes des Massendurchflusses des Gases und der Differenz ^per Druckpotentiale in den Räumen, zwischen denen das Gas befördert wird, zu dem Produkt des ftassenaurchflusses und des nötigen Druckpotentials aer Arbeitsflüssigkeit. Ein Nachteil aer nach dem Volumenprinzip arbeitenden Einrichtungen ist ihre verhältnismäßig Komplizierte Bauweise und ihr hoher Anschaffungspreis.

Diese Nachteile beseitigt die Erfindung. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine einfach aufgebaute Gasabsaugvorrichtung

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nit weseat-tich erhöntem Wirkungsgrad zu schaffen.

Die erfindungsgemäße Absaugeinrichtung für Gase enthält eine Luftdüse, einen Tubus und einen Injektor. In den Injektor ist die Luftdüse gelegt, die im Innenraum des i'ubus eine Wasserkammer bildet. Diese ist an die Speiseleitung, eine Zwischenringdüse und eine Wassersprungkaramer angeschlossen. Der i'ubus ragt in den Injektor und bildet hier eine Kammer, die an die Speiseleitung, die Hingdüse und die Mischkammer anschließt. Dieser Injektor endet in einem Lufttricater, der mit seinem unteren -2nde unter den oberen fiand eines Behält-jrs ragt.

Der Vorteil der vorgeschlagenen Gasabsaugeinrichtung besteht in ihrer Einfachheit und in dem wesentlich höheren Wiriiungs- ^r ad.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhandfeines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles der Gasabsaugeinricatung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine derartige, an den Kondensator einer Dampfturbine angeschlossene Absaugeinrichtung.

Die Absaugeinrichtung besteht aus dem Mischteil 2, der durch das Verbindungsrohr 10 an den Kondensator einer Dampfturbine angeschlossen ist, ferner aus dem Injektor 3» der an den Tubus 22 des Mischteiles 2 anschließt und mit seinem Lufttrichter J2 im Behälter M- mündet. Der Mischteil 2 besteht aus der Luftdüse 21, in die das Verbindungsrohr

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mündet und die mit ihrer erweiterten Mündung in die Kammer 230 des Wassersprunges hineinragt, Die Wasserkammer 25O besteht aus dem unteren, inneren Teil des Tubus 22. Der Injektor 3 bildet" in seinem Oberteil die Kammer 310, in seinem Mittelteil die löschkammer 330 und seinem Unterteil den Lufttricnter 32. üie Verbindung des Mischteiles 2 und des Injektors 3 ist so ausgeführt, aaß der Unterteil des Tubus 22 in die Kammer 310 des Injektors gelegt ist.

Im Oberteil des Tubus 22 ist eine 'Vasserkanmer 210 mit einem Stutzen 20 der Speiseleitung 5 ausgeführt. Die Kammer 3IO ist im Oberteil des Injektors 3 mit einem Zufuhrstutzen 30 versehen, der an den unteren Zweig der Speiseleitung 5 anschließt. Die Luftdüse 21 befindet sich zentrisch in der Wasserkammer 210, so daß zwischen der Außenoberfläche dieser Luftdüse 21 und der Innenfläche der Wasserkammer 210 ein ringförmiger Schlitz entsteht, der eine Zwischenringdüse 220 bildet. Die Zviscp.enringdüse 220 und die Luftdüse 21 münden in den Oberteil der Kammer 230 des V/as3ersprun_os. Diese Kammer 23O des ^assersprungs mündet ..entrisch in die Mischkammer 330 so, daß zwiscnen der Außenoberfläche der Kammer 23O des Wassersprungs und der Innenfläche der Kammer 310 gleichfalls ein Z/ischenrin^schlitz entsteht, der die Zwischenringdüse 320 bildet.

Die Zwischenringdüse 320 und die Kammer 23O des V.'assersprungs münden in den Oberteil der Mischkammer 330 des Injektors 3· Der Lufttrichter 32 mündet mit seinem breiteren Teil unter die Wasseroberfläche im Behälter 4-,

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Die Arbeitsweise der vorgeschlagenen Absaugeinrichtung beruht auf 3er Ausnutzung des »vasser Sprunges zur Homogenisierung des Gemiscnes von Wasser und Luft im Mischteil 2 und zum effektvollen Transport des gebildeten Gemisches durch die Wirkung des Injektors 3 auf das Niveau des Atmosphärendruckes. Die aus dem Kondensator der Dampfturbine abgesaugte Luft wird durch die Luftdüse 21 in den Mischteil 2 im Niveau der Mündung der Zwischenringdüse 220 gesaugt. Durch die Zv/iscnenringdüse 220 strömt das aus der Speiseleitung 5 herbeigeführte .vasser mit grober Geschwindigkeit aus der .»asserkammer 210 heraus. Bei Einhaltung der Bedingungen für die Bildung des vassersprunges, die durch die Druckbeziehunjen in der Wasserkammer 210 und der Ka..;rier 230 des λ asser Sprunges gegeben sind, d.i. vor und hinter dem wassersprung, entsteht ein stark turbulenter ringförmiger Wirbel. Er wird durch die Aktion des zwischenringför/nigen Wasserstrahls hervorgerufen, der durch die Dimensionen der Z^/ischenringdiise 22C mit der Wand der Kammer 230 des Wassersprunges und der Luftmenge bestimmt ist, die dem Wassersprung durch die Düse 21 zugeführt wird. Der ringförmige «irbel charakterisiert den Jassersprung, der die zufließende Luft vom Drucke P^ mit dem Wasser '".τund—

lieh vermischt, das durch die Zwischenringdüse 220 zufließt und das entstehende Gemisch auf den Teildruck F« zusammendrückt. Die in der Kammer 230 des v/assersprunges auftretende Erscheinung hat einen stark zerstreuenden Charakter und ist mit einem ziemlichen Verlust an mechanischer Energie des aus der Zwischenringdüse 220 austretenden V/assers verbunden. In der vorgescnlagenen Absau.geinricutung für Gase ist desiialb die V/irVung des /assersprunges auf die Scnaffung eines homogenen Gemisches von .vasser und Luft und die Erzielung eines geeigneten Teildruckes P». des wassers beschränkt,

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so daß ein optimaler .,irkun^sgrad des Injektors 3 sichergestellt wird. Der Gesaratvir^ungsgrad der Einrichtung ist dann größer als bei der, klassischen Injektor, so daß der Verbrauch am Arbeitswasser wesentlich vermindert ist. Das dem Injektor 3 aus der Kammer 230 zugeführte V/asL'er-Luft-Gemisch wird in der Mischkammer ^30 des Injektors 3 infolge der Energie, die dem aus der Zwischenringdüse 3?0 des Injektors 3 herausfließenden Wasser innewohnt, beschleunigt. Dieses Wasser gelangt in die Kammer 310 durch die angescLlossene Speiseleitung

In der Mischkammer 330 erfolgt eine weitere nachträgliche Homogenisierung des ursprünglichen n'asser-Luft-Gemisches, das aus der Zwischenringdüse 320 des Injektors 3 herausströmt. Das entstandene Gemisch wird mit erhöhter kinetischer Energie und spezifisclier Masse durch den Unterteil der Mischkammer 350 in den Lufttrichter 32 geleitet. Infolge der geometrischen Ausführung dieses Lufttrichters 32 wird die kinetische Energie des Gemisches allmählich in einen statischen Druck überführt, der gemeinsam mit der hydrostatischen Relationshöhe den Ausfluß des Gemisches v^asser-Luft durch den Unterteil des Lufttrichters 32 unter dem Wasserniveau des Behälters 4- sicherstellt. Im Wasserinhalt des Behälters 4 verläuft eine Trennung der Luft vom Wasser-Luft-Gemisch, das durch den Lufttrichter zugeführt wird, und die Luft entweicht frei durch das Niveau des Behälters 4 in die Atmosphäre,

Die Erfindung kann außer bei Kondensatoren für Dampfturbinen auch überall dort angewandt werden, v/o nichtkondensierbare Gase bei ihrem gleichzeitigen Zusammendrücken transportiert werden sollen.

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Auszug aus der Beschreibung

.Die Erfindung betrifft eine Absaugeinrichtung für Gase, die vor allem für das Absaugen von Luft aus Gasturbinenkondensatoren angewandt werden kann. Sie kann jedoch auch für Strahlvakuurapumpen in anderen Industriezweigen Anwendung finden.

Die vorgeschlagene Absaugeinrichtung für Gase benutzt für ihre Arbeitsweise einen Wassersprung. Diesem Zwecke dient ein Tubus mit einer eingebauten Luftdüse, die im Tubus eine Zwiscnenringdüse und eine tfassersprungkammer bildet. Bei günstigen Druckverhältnissen in den Räumen über und unter der Zwischenringdüse und bei Einhaltung weiterer physikalischer Bedingungen entsteht unter der Zwischenringdüse in der Kammer des Wassersprunges ein stark turbulenter Wirbel und ein Viasserdruck.

Der Tubus ragt in einen Injektor hinein, der mit einem LufttricLiter endet und bildet in ihm eine ringförmige Düse und eine Mischkammer. Der Lufttr_sicater taucht in eine Flüssigkeit ein. Das Gemisch von Wasser und Luft, das dem Injektor zugeführt ist, wird in seiner Mischkammer infolge der ringförmigen Düse beschleunigt und im Lufttrichter die kinetische Energie des Gemisches in statischen Druck überführt, der eine Abscheidung der Luft und ihr i^ntweichen in die Atmosphäre sicherstellt.

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Claims

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Patentanspruch :

Ablauge inricn tang für-Gase, bestellend aus einer Luftdüse, einem Tubus und Injektor, dadurch gekennzeichnet,

daß in den Tubus (22) eine Luftdüse (21) gelegt ist, die im Innenrautn des I¹UbI¹S (22) eine :.au ierkamn.er (210) bildet, die an eine Speiseleitung (5) anschließt, daß in dem Tubus (22) eine Z\-;ischenringdüse (220) und eine Kammer (230) des M asζ erSprungs ausgeführt ist, daß der Tubus (22) in eiuen Injektor (3) hineinragt, in dem er eine Kammer (310) bildet, die an die Speiseleitung (5) anschließt, ferner eine Si.iscixenringduse (520) und eine Misciiksunriier (330),

daß dieser Injektor (3) durch einen Lufttric _;r;er (32) abgeschlossen ist

und daß der Unterteil dieses Lufttric-ters (32) unter den oberen Hand des Behälters (4) (ÜberlaufbehMlters) ragt.

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