ES2277278T3 - Conducto de vapor de escape para centrales termoelectricas. - Google Patents
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Abstract
Conducto de vapor de escape para centrales termoeléctricas, en el que las centrales termoeléctricas presentan varios elementos de condensación especialmente refrigerados por aire, con un conducto principal de vapor de escape (10, 17, 18, 21), en el que están conectados al menos dos conductos de derivación (6, 6'', 6", 6'''''', 6a) que conducen en cada caso hacia un elemento de condensación, en el que la sección transversal del conducto principal de vapor de escape (10, 17, 18, 21) está reducida en la sección transversal del conducto después de un punto de conexión (7) de un conducto de derivación (6, 6'', 6", 6'''''', 6a), caracterizado porque el conducto principal de vapor de escape (10, 17, 18, 21) está dispuesto en un ángulo (W) con respecto a la horizontal (H) en sentido ascendente en la dirección de la circulación del vapor de escape, entre el que el ángulo de pandeo (W1, W2, W3, W3'', W3"), medido entre una sección longitudinal (9) del conducto principal de valor de escape (10, 17, 18, 21) y los conductos de derivación (6, 6'', 6", 6'''''', 6a), es menor que 90º y la longitud de los conductos de derivación (6, 6'', 6", 6'''''', 6a) individuales se reduce en la dirección de la circulación del vapor de escape.
Description
Conducto de vapor de escape pera centrales
termoeléctricas.
La invención se refiere a un conducto de vapor
de escape para centrales termoeléctricas con las características
del preámbulo de la reivindicación 1 de la patente.
El conducto de vapor de escape de una central
termoeléctrica, especialmente de una turbina de vapor, sirve para
conducir el vapor de escape desde la salida de la turbina de vapor,
es decir, desde su racor de vapor de escape de la turbina, a través
de un conducto principal de vapor de escape, hacia conductos de
derivación, a través de los cuales el vapor de escape es alimentado
a elementos de condensación individuales. Esto se lleva a cabo en
gran medida en el funcionamiento a vacío. La conducción de un
conducto de vapor de escape para un condensador refrigerado por
aire se realiza habitualmente con diámetros entre 1 m y 10 m.
Dentro del conducto de vapor de escape se
producen pérdidas locales de la circulación, que son provocadas a
través de una modificación local de la sección transversal de la
circulación o de la dirección de flujo. En los conductos de vapor
de escape conocidos, a pesar de la reducción gradual de la sección
transversal del conducto en el punto de conexión del conducto de
derivación, es previsible una pérdida de presión en el orificio de
conexión del conducto de derivación a través del vapor de escape que
circula libremente por delante de este orificio de conexión. Se
conoce a partir del documento DE-PS 1 945 314 un
conducto de vapor de escape, en el que debe conseguirse una pérdida
de presión lo más reducida posible en los puntos de derivación de
los conductos de derivación porque se consigue una reducción de la
sección transversal del conducto en cada caso a través de dos
secciones de tubería acopladas una dentro de la otra, cerradas
herméticamente entre sí, de diámetro diferente, estando encajada la
sección de tubería más pequeña en la sección de tubería mayor bajo
la formación de un espacio anular, hasta el punto de que el orificio
de conexión del conducto de derivación está cubierto en la sección
de tubería mayor en dirección radial. En esta forma de realización
es un inconveniente que la pérdida de presión no se puede reducir
por encima de una medida mínima determinada. En principio, en la
desviación de la corriente de vapor de escape, se producen pérdidas
en la zona de los puntos de conexión. A estas pérdidas de a
circulación se añaden pérdidas de presión, que se producen en virtud
de la longitud del conducto.
Si se extiende el conducto principal de vapor de
escape horizontalmente en la proximidad del suelo, deben preverse
conductos de derivación realizados correspondientemente largos y que
parten hacia arriba. Por lo tanto, el conducto principal de vapor
de escape que se extiende horizontalmente está montado más alto, de
manera que se pueden realizar más cortos los conductos de derivación
individuales. Esto implica, sin embargo, la necesidad de prever a
menos dos derivaciones de 90º dentro del conducto principal de vapor
de escape, debiendo instalarse codos de paletas dentro de los codos
para la reducción del coeficiente de resistencia. Éstos pueden
poseer, por una parte, un peso propio muy alto de 7 a 20 toneladas e
implican, por otra parte, un gasto de montaje elevado.
Partiendo de aquí, la invención se basa en el
problema de crear un conducto de vapor de escape para centrales
termoeléctricas con gasto de montaje y de material reducido, en el
que se mantiene al mismo tiempo lo más reducida posible la pérdida
de presión.
La invención soluciona este problema a través de
un conducto de vapor de escape con las características de la
reivindicación 1 de la patente. El núcleo de la invención es la
disposición del conducto principal de vapor de escape en un ángulo
con relación a la horizontal y en concreto de tal manera que el
conducto principal de vapor de escape se eleva en la dirección de
la circulación del vapor de escape, siendo el ángulo de pandeo
medido entre una sección longitudinal del conducto principal de
vapor de escape y los conductos de derivación menor que 90º y
disminuyendo la longitud de los conductos de derivación individuales
en la dirección de la circulación del vapor de escape.
La idea básica de la nueva conducción del
conducto se basa en el principio de una comunicación lo más directa
posible entre la conexión del conducto principal de vapor de escape
a un nivel de altura reducido con una pluralidad de conexiones de
los conductos de derivación en tubos de distribución en un nivel de
altura más elevado. La disposición ascendente del conducto
principal de vapor de escape tiene la ventaja de que los conductos
de derivación individuales poseen, en efecto, una longitud diferente
entre sí, pero se pueden configurar, en general, más cortos que en
el caso de un conducto principal de vapor de escape que se extiende
exclusivamente horizontal. De esta manera, se reduce, en general,
la longitud de la trayectoria de la circulación.
El empleo reducido de material conduce a ahorros
de peso en el conducto de vapor de escape y no en último término
también a ahorros en los costes y también en lo que se refiere al
montaje. Los ahorros de costes en el montaje resultan, entre otras
cosas, de que los conductos de derivación compuestos por segmentos
anulares individuales están realizados más cortos y, por lo tanto,
deben realizarse menos trabajos de soldadura, para conectar los
segmentos anulares entre sí. Además, el peso general de montaje es
menor, lo que posibilita una manipulación más sencilla. Por último,
también las cargas de los cimientos son menores, de manera que se
pueden utilizar cimientos más pequeños.
Una ventaja esencial frente a las disposiciones
configuradas en ángulo recto entre el conducto principal de vapor
de escape y los conductos de derivación es que se reducen las
pérdidas de corriente que conducen a pérdidas de presión. La
pérdida de presión se comporta proporcionalmente al coeficiente de
resistencia del sistema de tubería. El coeficiente de resistencia
se determina en una medida decisiva a través de la pluralidad y
configuración de los codos y las derivaciones del tubo. En la zona
de los puntos de conexión de los conductos de derivación se reduce
el coeficiente de resistencia a través de la posición inclinada de
acuerdo con la invención del conducto principal de vapor de escape.
En principio, el coeficiente de resistencia es tanto más reducido
cuanto menor es el ángulo de pandeo. El ángulo de pandeo se mide
entre el plano de la sección transversal del conducto principal de
vapor de escape y el plano de la sección transversal de un conducto
de derivación. En el caso de planos paralelos de la sección
principal, este ángulo es 0º. En la disposición de acuerdo con la
invención, el ángulo de pandeo habitual de 90º se reduce en la
medida del ángulo de inclinación del conducto principal de vapor de
escape, de manera que en cada punto de conexión de un conducto de
derivación resultan coeficientes de resistencia menores que en el
caso de una derivación de 90º. En suma, se obtiene de esta manera
un nivel de pérdidas esencialmente más reducido bien una pérdida de
presión más reducida dentro del conducto de vapor de escape que en
las disposiciones conocidas configuradas en ángulo recto.
Otra ventaja es que el conducto principal de
vapor de escape se eleva de una manera relativamente moderada a
partir del nivel de altura más bajo de la turbina de vapor. El
ángulo de pandeo medido con respecto a la horizontal se encuentra,
de acuerdo con las características de la reivindicación 2 de la
patente, en un intervalo de 5º a 60º. De una manera preferida, el
ángulo se encuentra en un intervalo de 10º a 20º. Ángulos mayores
tendrían el inconveniente de que el coeficiente de resistencia en la
zona de transición desde la sección longitudinal horizontal del
conducto principal de vapor de escape hasta la sección longitudinal
inclinada del conducto principal del vapor de escape tendría un
coeficiente de resistencia mayor, de manera que se producen ya
precozmente pérdidas de presión. Las pérdidas de presión con
ángulos de pandeo muy reducidos, especialmente con ángulos de
pandeo menores que 10º, son esencialmente menores frente a los codos
de 90º utilizados habitualmente. Además, se puede prescindir de
instalaciones adicionales de desviación, como por ejemplo codos de
paletas, con lo que se puede configurar el conducto de vapor de
escape de acuerdo con la invención de una manera más sencilla desde
el punto de vista de la construcción. Por otro lado, se consigue una
retorno mejorado del condensado frente a la dirección de la
corriente de vapor en el conducto principal de vapor de escape.
La selección del ángulo de pandeo se ajusta a la
longitud del conducto principal de vapor de escape y a las
condiciones de las instalaciones respectivas. Es esencial que para
la modificación del nivel de altura del conducto principal de vapor
de escape no tenga que estar presente ningún codo de 90º dentro de
la sección de conducto, sino solamente acodamientos que son
esencialmente menores que 90º.
En el marco de la invención es posible que un
primer conducto principal de vapor de escape y un segundo conducto
principal de vapor de escape con gradiente opuesto estén conectados
en un conducto central común. Esto corresponde esencialmente a una
disposición en forma de V con alimentación central del vapor de
escape, para la que se aplican de la misma manera las ventajas
mencionadas anteriormente.
En la forma de realización de la reivindicación
7 de la patente, al menos uno de los conductos de derivación está
dispuesto inclinado en sentido ascendente en un ángulo de pandeo con
respecto al conducto principal de vapor de escape en la dirección
de la circulación del vapor de escape. Es decir, que los extremos
superiores de los conductos de derivación y sus puntos de conexión
no se encuentran en el mismo plano vertical. En esta disposición,
se reducen de nuevo las pérdidas de la circulación en los puntos de
conexión individuales.
Se considera especialmente ventajoso que el
conducto de derivación previsto en el extremo exterior del conducto
principal del vapor de escape esté dispuesto en la misma orientación
que el conducto principal del vapor de escape. La "misma
orientación" en el sentido de la invención debe entenderse como
disposición paralela o coincidencia de los ejes longitudinales del
conducto principal de vapor de escape y conducto de derivación. En
esta configuración, el ángulo del conducto principal de vapor de
escape con respecto a la horizontal se determina en una medida
decisiva por la distancia horizontal y vertical del último elemento
de condensación desde la turbina. Puesto que el conducto principal
de vapor de escape pasa sin curvatura al conducto de derivación
extremo, el conducto principal de vapor de escape es más corto en
una medida correspondiente. En esta disposición, se reduce
adicionalmente en la suma el peso total, a pesar del último
conducto de derivación realizado un poco más largo.
En otra forma de realización del conducto de
derivación de acuerdo con la invención, está previsto que al menos
un conducto de derivación esté dividido en al menos dos conductos
parciales. La corriente de vapor de escape que atraviesa el
conducto de derivación es dividida de esta manera en dos corrientes
parciales, que circulan hacia un elemento de condensación
respectivo. En determinadas relaciones geométricas es más
conveniente dividir el conducto de derivación en dos conductos
parciales, en lugar de prever otro conducto de derivación, que
debería conectarse directamente en el conducto principal de vapor de
escape. A través de la ramificación adicional del conducto de vapor
de escape en dos o más conductos parciales es posible reducir
adicionalmente el gasto de material y disminuir el peso total de
montaje. De una manera ventajosa, los conductos parciales están
dispuestos inclinados en sentido ascendente en un ángulo de pandeo
con respecto al conducto de derivación. De esta manera, se
mantienen las pérdidas de la circulación lo más reducidas posible.
Los ángulos de pandeo son claramente menores que 90º.
El objeto de la reivindicación 11 de la patente
es que en la zona de al menos un punto de conexión de un conducto
de derivación o de un conducto parcial está dispuesta una chapa de
guía para la división de la corriente de vapor de escape en
corrientes parciales de vapor de escape. La chapa de guía tiene la
finalidad de dividir la corriente de vapor de escape con pérdidas
de presión lo más reducidas posible. De una manera preferida, las
pérdidas de presión son idénticas en cada una de las corrientes
parciales de vapor de escape. En el marco de la reivindicación 12
de la patente, está previsto que la relación de las corrientes
parciales de vapor de escape corresponda a la relación de los tubos
de distribución que siguen al punto de conexión. Si se derivan, por
ejemplo, en total cinco conductos de derivación desde un conducto
principal de vapor de escape, donde a los tubos de distribución
individuales deben alimentarse las mismas cantidades del vapor de
escape, entonces debe derivarse en el primer punto de conexión, en
la dirección de la circulación, 1/5 de la corriente de vapor de
escape. En el punto de conexión siguiente debe derivarse ¼ de la
corriente parcial reducida de vapor de escape. De una manera
correspondiente, se derivan 1/3 y ½ en los puntos de conexión
siguientes. Si se divide un conducto de derivación en dos conductos
parciales, que conducen en cada caso a un tubo de distribución,
debe alimentarse una cantidad duplicada de vapor de escape al
conducto de derivación correspondiente.
La conducción inclinada del conducto principal
de vapor de escape posibilita una alimentación más libre del aire
de refrigeración debajo de los elementos de condensación, lo que
puede conducir, de acuerdo con la disposición, a una altura más
reducida de la plataforma y, por lo tanto, a la reducción de los
costes de la construcción de acero. Además, se mejora la
posibilidad de acceso a la instalación, puesto que se puede pasar
por debajo del conducto principal de vapor de escape.
A continuación se explica en detalle la
invención con la ayuda de los ejemplos de realización representados
de forma esquemática en los dibujos. En este caso:
Las figuras 1 y 2 muestran el estado de la
técnica con relación a la conducción del conducto de vapor de escape
para condensadores refrigerados por aire.
Las figuras 3.1 y 3.2 muestran representaciones
esquemáticas de una primera y de una segunda forma de realización
del conducto de vapor de escape de acuerdo con la invención.
Las figuras 4 y 5 muestran el estado de la
técnica de un conducto de vapor de escape con alimentación central
de vapor.
Las figuras 6.1 y 6.2 muestran dos formas de
realización de conducto de vapor de escape de acuerdo con la
invención en configuración en forma de B con alimentación central de
vapor de escape y
La figura 7 muestra otra forma de realización
del conducto de vapor de escape de acuerdo con la invención y
La figura 8 muestra una variante de la forma de
realización de la figura 7.
La figura 1 muestra con relación al estado de la
técnica un conducto de vapor de escape 1 con un conducto principal
de vapor de escape horizontal 2 con conductos de derivación 2 que
parten aquí perpendicularmente desde arriba. En los extremos
superiores de los conductos de derivación 3 están conectados tubos
de distribución 30 de elementos de condensación no representados en
detalle. Esta configuración de un conducto de vapor de escape 1
tiene el inconveniente de que los conductos de derivación 3
individuales son muy largos y deben soportarse de una manera
correspondiente en su longitud. Puesto que para la compensación de
modificaciones térmicas de la longitud están previstos
compensadores en los conductos de derivación 3, las secciones
individuales de los conductos de derivación 3 deben estar
orientados en la posición en el bastidor de acero no representado
en detalle. El gasto para ello es considerable. La longitud del
conducto es, en la suma, relativamente grande, de manera que debe
transportarse un tonelaje considerable. El gasto técnico de montaje
es, por lo tanto, de la misma manera grande.
En la forma de realización de la figura 2, que
pertenece de la misma manera al estado de la técnica, está prevista
una sección longitudinal horizontal del conducto principal de vapor
de escape 2 en una posición realzada, de manera que los conductos
de derivación 3 individuales pueden estar realizados más cortos.
Esto tiene la ventaja de que los conductos de derivación 3
correspondientemente más ligeros se pueden orientar en la posición
a pesar de la inclusión de compensadores con gasto más reducido. Por
otra parte, es necesaria un acodamiento al menos doble de 90º del
conducto principal de vapor de escape, para desviar la corriente de
vapor de escape que sale en dirección horizontal en la sección
longitudinal vertical y desde la sección longitudinal vertical de
nuevo en la sección longitudinal horizontal. Estas derivaciones en
torno a 90º en cada caso conducirían sin la utilización de codos de
paletas adicionales dentro de los codos a pérdidas altas de la
circulación. En el caso de instalaciones mayores, la masa de un
codo de paletas de este tipo está entre aproximadamente 7 y 20
toneladas, que deben soportarse en la posición elevada. Esta masa
alta es, además, problemática con respecto a la seguridad en el
caso de terremotos. Puesto que la sección longitudinal horizontal
del conducto principal de vapor incluido el codo de paletas posee
una masa considerable en la transición hacia la sección
longitudinal vertical del conducto principal de vapor de escape, es
necesario emplear construcciones de apoyo especiales en regiones
amenazadas por terremotos, con el fin de absorber los impactos de
los terremotos que actúan verticalmente.
En el estado de la técnica se utilizan apoyos
elásticos 4 para la compensación de las modificaciones
longitudinales condicionadas térmicamente, con el fin de garantizar
un apoyo suficiente de la sección longitudinal que se extiende
horizontalmente del conducto principal de vapor de escape. No
obstante, existe el riesgo de que en el caso de impactos de
terremotos verticales, no se pueda absorber la masa relativamente
alta del conducto principal de vapor de escape y del codo de
paletas a través de los resortes de los apoyos elásticos, por lo
que deben preverse frenos adicionales de los impactos en forma de
amortiguadores hidráulicos. Estos frenos de los impactos en
combinación con los resortes de los apoyos elásticos 4 forman una
disposición de amortiguadores de resorte, que impide que se
propaguen las fuerzas introducidas en el caso de un terremoto desde
el conducto principal de vapor de escape 2 hasta la turbina de
vapor, en la que está conectado en último término el conducto
principal de vapor de escape 2. Los apoyos elásticos 4 en
combinación con los frenos de impacto son componentes relativamente
costosos, puesto que deben estar previstos varias veces en función
de la longitud del conducto principal de vapor de escape 2, con el
fin de garantizar una subida o bajada uniforme, respectivamente, de
la sección longitudinal horizontal del conducto principal de vapor
de escape 2. En la figura se indican de forma esquemática los otros
apoyos elásticos 4 a través de líneas discontinuas dobles.
La figura 3.1 muestra el conducto de vapor de
escape 5 de acuerdo con la invención, que se diferencia de las
formas de realización de las figuras 1 y 2, es decir, del estado de
la técnica porque el conducto principal de vapor de escape 10 está
dispuesto en sentido ascendente en un ángulo W con respecto a la
horizontal H en la dirección de la circulación del vapor de escape.
En este ejemplo de realización, el ángulo W tiene 10º. En general,
cinco conductos de derivación 6 que parten verticalmente desde
arriba están conectados en el conducto principal de vapor de escape
10, reduciéndose la sección transversal del conducto hacia cada lado
de conexión 7 de un conducto de derivación 6. En esta
configuración, el conducto de derivación derecho 6 en el plano del
dibujo es esencialmente más corto que dl conducto de derivación 6
desviado en primer lugar en la mitad izquierda del dibujo. En
virtud de la disposición inclinada, el ángulo de pandeo W1, medido
entre la sección longitudinal ascendente 9 del conducto principal
de vapor de escape 10 y el conducto de derivación 6 respectivo es
menor que 90º. Los coeficientes de resistencia de las derivaciones
tubulares son, por lo tanto, menores que en el caso de una
derivación de 90º.
Otra ventaja es que el ángulo de pandeo W2, que
está presente entre la sección longitudinal horizontal 8 y la
sección longitudinal ascendente 9 del conducto principal de vapor de
escape 10, conduce a coeficientes de resistencia muy reducidos
dentro de este codo, de manera que no es necesario el montaje de un
codo de paletas. El vapor de escape se puede alimentar, con una
longitud total reducida de los conductos, sin la utilización de
codos de paletas, con pérdidas de presión reducidas al mismo tiempo,
hacia los elementos de condensación no representados en detalle en
los extremos superiores de los conductos de derivación 6.
La sección longitudinal ascendente 9 del
conducto principal de vapor de escape 10 está alojada sobre apoyos
pendulares 11. Los apoyos pendulares 11 compensan las modificaciones
longitudinales térmicas que actúan en la dirección longitudinal de
la sección longitudinal ascendente 9. En esta disposición no son
necesarios apoyos elásticos ni frenos de impacto costosos. La
sección longitudinal ascendente 9 no ejerce fuerzas inadmisibles,
en el caso de cargas de terremotos que actúan verticalmente, sobre
la turbina de vapor, de manera que se reduce, en general, el gasto
de construcción para un conducto de vapor de escape 5 configurado de
acuerdo con la invención. A través del desarrollo creciente del
conducto principal de vapor de escape 10 es posible una entrada de
aire más libre debajo de la plataforma de los elementos de
condensación refrigerados por aire. Además, se mejora la
posibilidad de acceso a toda la instalación. En la forma de
realización de la figura 1 deben recorrerse con frecuencia
trayectos muy amplios, puesto que se ha bloqueado el camino directo
desde el conducto principal de vapor de escape 2 dispuesto en la
proximidad del suelo. En la disposición de acuerdo con la invención
es posible pasar por debajo del conducto principal de vapor de
escape 10. Otra ventaja es la superficie de ataque reducida del
conducto de vapor de escape 5 para cargas del viento. Se muestra
claramente que en la conducción del conducto de las figuras 3.1 y
3.2, está presente, en la suma, una superficie de ataque más
reducida que en la forma de realización de las figuras 1 ó 2.
La forma de realización de la figura 3.2 se
diferencia de la forma de realización de la figura 3.1 porque los
conductos de derivación individuales 6', 6'' y 6''' no están
alineados perpendicularmente con respecto a la horizontal, sino que
se extienden de la misma manera inclinados en sentido ascendente. En
este ejemplo de realización, el gradiente de la sección
longitudinal ascendente 9 del conducto principal de vapor de escape
o bien el ángulo W está seleccionado de tal forma que el conducto de
derivación 6''' que está dispuesto en el extremo exterior de la
sección longitudinal ascendente 9 posee la misma orientación que la
sección longitudinal ascendente 9 del conducto principal de vapor
de escape. En efecto, en la forma de realización de la figura 3.2,
el ángulo W con relación a la horizontal H es mayor que en la forma
de realización de la figura 3.1, de manera que se producen pérdidas
de la circulación insignificantemente más elevadas en la zona de
transición desde la sección longitudinal horizontal 8 hacia la
sección longitudinal ascendente 9, sin embargo el ángulo de pandeo
designado con W3', W3'' entre la sección longitudinal ascendente 9 y
los conductos de derivación 6', 6'' es menor que en la forma de
realización de la figura 3.1, de manera que estas pérdidas de la
circulación en los puntos de conexión 7 de los conductos de
derivación 6', 6'' individuales son considerablemente menores tanto
individualmente como en conjunto. De esta manea, se puede
dimensionar menor la sección transversal del conducto de la sección
longitudinal ascendente 9 desde el primer punto de conexión 7, con
lo que son posibles ahorros considerables de material y de peso,
por lo tanto también pesos menores de montaje y costes menores de
montaje. A partir de ello resultan cargas menores propias, del
viento, de los terremotos y de los
cimientos.
cimientos.
Cada sección parcial, colocada entre dos puntos
de conexión 7, de la sección longitudinal ascendente 9 está
soportada por un apoyo 11'. Los ángulos de pandeo W3', W3'' se
pueden desviar, en principio, entre sí. En particular, los ángulos
de pandeo W3', W3'' hacia el extremo exterior de la sección
longitudinal ascendente 9 se pueden reducir o incluso pueden pasar
a cero, como se muestra en la figura 3.2
En el estado de la técnica se conocen también
conductos de vapor de escape 12, 13, como se representan en las
figuras 4 y 5. Estas formas de realización corresponden
esencialmente a las disposiciones representadas en un eje vertical
de las figuras 1 y 2, con la diferencia de que aquí están previstos
en total entre 4 y 12 conductos de derivación, que están conectados
a través de las ramificaciones, que parten transversalmente en cada
caso, de los conductos principales de vapor de escape 14, en un
conducto central 15. En la figura 5 se representan también en esta
forma de realización los apoyos elásticos 4 explicados en la figura
2. Los inconvenientes se han explicado con la ayuda de las figuras
1 y 2 y se aplican también para esta forma de realización.
En la forma de realización de acuerdo con la
invención de la figura 6.1, está previsto de la misma manera un
conducto central 16, desde el que parte en cada caso un conducto
principal de vapor de escape 17 hacia la derecha y un conducto
principal de vapor de escape 18 hacia la izquierda con gradiente
opuesto. Los conductos principales de vapor de escape 17, 18
individuales están alojados de nuevo sobre apoyos 11, especialmente
apoyos pendulares. Con respecto a las ventajas de esta forma de
realización se remite a la descripción de la figura 3.1, que se
aplica también para esta variante del conducto de vapor de escape 19
de acuerdo con la invención.
En principio, los apoyos pendulares 11 se pueden
sustituir también por apoyos fijos con una pata de deslizamiento de
acero noble y teflón.
La forma de realización de la figura 6.2 se
diferencia de la forma de realización de la figura 6.1, entre otras
cosas, porque se ha incrementado el ángulo W entre la horizontal H y
los conductos principales de vapor de escape 17, 18. El ángulo W
está seleccionado para que el conducto de derivación 6''' último o
extremo, respectivamente, se extiende alineado con el conducto
principal de vapor de escape 17, 18. Es decir, que el conducto de
derivación exterior 6''' se ha convertido en cierto modo en un
componente del conducto principal de vapor de escape 17, 18. Otra
diferencia es que los conductos de derivación medios 6'' de los
conductos principales de vapor de escape 17, 18 individuales no se
extienden perpendicularmente a la horizontal H, como es el caso en
la figura 6.1, sino que están igualmente inclinados. El ángulo de
pandeo entre el conducto principal de vapor de escape 17, 18 y
estos conductos de derivación 6'' está designado con W3''. En
comparación con las formas de realización de las figuras 4 y 5, se
puede reconocer que el ángulo de pandeo W3'' es claramente menor que
90º y también se reduce de nuevo con respecto a la forma de
realización de la figura 6.21. También en esta forma de
realización, los conductos de vapor de escape 6, 6'', 6''' más
cortos y, por lo tanto, más ligeros contribuyen de nuevo de la
misma manera a cargas más reducidas propias, del viento, de
terremotos y de los cimientos. Los pesos de montaje de reducen de
nuevo de la misma manera.
La figura 7 muestra una forma de realización de
un conducto de vapor de escape 20, en la que se ha incrementado el
ángulo W entre la horizontal H y el conducto principal de vapor de
escape 21 con respecto a la forma de realización anterior. El
conducto principal de vapor de escape 21 está conectado directamente
en un conducto central 3 sin una pieza central que se extiende
horizontalmente. El ángulo W está seleccionado de nuevo de tal
forma que el conducto de derivación 6''' último o extremo se
extiende alineado con el conducto principal de vapor de escape 21.
Puesto que el conducto principal de vapor de escape 21 se eleva en
este ejemplo de realización de una forma relativamente empinada, el
ángulo de pandeo W2 entre los conductos de derivación 6, 6a, que
parten perpendicularmente hacia arriba desde el conducto principal
de vapor de escape 21, y el conducto principal de vapor de escape
21 es muy pequeño, de manera que se reducen las pérdidas de la
circulación en los puntos de conexión 7 del conducto principal de
vapor de escape 21. La particularidad de esta forma de realización
es que el conducto de derivación 6a está dividido en dos conductos
parciales 23, 24, donde cada conducto parcial 23, 24 conduce en
cada caso a un elemento de condensación no representado en detalle.
El conducto de derivación 6a se extiende, a partir del conducto
principal de vapor de escape 21, en primer lugar perpendicularmente
hacia arriba hasta un punto de conexión 7a. Desde este punto de
conexión 7a se deriva en un ángulo de pandeo W4 el conducto parcial
24, mientras que el otro conducto parcial 23 continúa en
prolongación recta del conducto de derivación 6a perpendicularmente
hacia arriba. A través del conducto parcial adicional 24 se ahorra
otro conducto de derivación, que debería conducirse hasta el
conducto principal de vapor de escape 21. Especialmente en el caso
de conductos de vapor de escape 21 que se extienden más empinados,
es conveniente,
por lo tanto, prever ramificaciones adicionales o bien conductos parciales en los conductos de derivación individuales.
por lo tanto, prever ramificaciones adicionales o bien conductos parciales en los conductos de derivación individuales.
La figura 8 muestra un fragmento ampliado de la
forma de realización de la figura 7. A diferencia de la forma de
realización anterior, en los puntos de conexión 7, 7a están
integradas en cada caso chapas de guía 25, 26, 27. Las chapas de
guía 25, 26, 27 sirven para la división de la corriente de vapor de
escape en corrientes parciales de vapor de escape de acuerdo con la
relación de los tubos de distribución que siguen a un punto de
conexión 7, 7a. En el ejemplo de realización de las figuras 7 y 8 se
alimentan en total cuatro tubos de distribución de los elementos de
condensación con vapor de escape. De una manera correspondiente, en
cada punto de conexión se lleva a cabo una división de la corriente
de vapor de escape en una relación de 1 : 1. La división regular se
consigue porque las chapas de guía 25, 265, 27 están montadas ya
delante de los puntos de conexión 7, 7a respectivos dentro del
conducto principal de vapor de escape 21 o bien del conducto de
derivación 6a. Una sección transversal redonda circular del
conducto principal de vapor de escape 21 o bien del conducto de
derivación 6a se divide de esta manera en dos semicírculos,
respectivamente. Si la sección transversal del conducto principal
de vapor de escape 21 o bien el conducto de derivación 6a se
diferencia de una sección transversal redonda circular, se lleva a
cabo la misma división en lo que se refiere a la superficie. La
chapa de guía 25, 26, 27 respectiva está configurada de una manera
preferida de tal forma que se realiza la misma división en lo que
se refiere a la superficie tanto delante del punto de conexión 7, 7a
respectivo como también en la zona del punto de conexión 7, 7a
respectivo. En este caso es esencial que las pérdidas de presión de
las corrientes parciales de vapor de escape sea aproximadamente
iguales en la zona de los puntos de unión 7, 7a y que la cantidad
de vapor de escape se divida en partes del mismo tamaño.
En el ejemplo de realización mostrado, las
chapas de guía 25, 26, 27 están configuradas acodadas. La zona
longitudinal delantera 28 respectiva de las chapas de guía 25, 2, 27
individuales posee una longitud L, que corresponde al diámetro D1,
D2, d3 del conducto principal de vapor de escape 21 o bien del
conducto de vapor de escape 6a delante del punto de conexión 7, 7a
respectivo. El comienzo de un punto de conexión 7, 7a se define
como punto de intersección de los ejes medios longitudinales del
conducto de derivación 6, 6a respectivo con el conducto principal
de vapor de escape 21 o bien como punto de intersección del conducto
parcial 24 con el conducto de derivación 6a. Se puede reconocer que
el desarrollo recto de las secciones longitudinales delanteras 28
respectivas de las chapas de guía 25, 26, 27 se extiende más allá de
este punto de intersección, antes de que su sección longitudinal
trasera 29 respectiva se coloque en cada caso en el ángulo. El punto
de aplicación de la sección longitudinal trasera 29 está
seleccionado de tal forma que las secciones transversales de la
circulación son a ser posible del mismo tamaño en la zona de los
puntos de conexión 7, 7a.
1 - | Conducto de vapor de escape |
2 - | Conducto principal de vapor de escape |
3 - | Conducto de derivación |
4 - | Apoyos elásticos |
5 - | Conducto de vapor de escape |
6 - | Conducto de derivación |
6' - | Conducto de derivación |
6'' - | Conducto de derivación |
6''' - | Conducto de derivación |
6a - | Conducto de derivación |
7 - | Punto de conexión |
7a - | Punto de conexión |
8 - | Sección longitudinal horizontal |
9 - | Sección longitudinal ascendente |
10 - | Conducto principal de vapor de escape |
11 - | Apoyo pendular o pata de deslizamiento de acero noble y teflón |
11' - | Apoyo |
12 - | Conducto de vapor de escape |
13 - | Conducto de vapor de escape |
14 - | Conducto principal de vapor de escape |
15 - | Conducto central |
16 - | Conducto central |
17 - | Conducto principal de vapor de escape |
18 - | Conducto principal de vapor de escape |
19 - | Conducto de vapor de escape |
20 - | Conducto de vapor de escape |
21 - | Conducto principal de vapor de escape |
22 - | Conducto central |
23 - | Conducto parcial |
24 - | Conducto parcial |
25 - | Chapa de guía |
26 - | Chapa de guía |
27 - | Chapa de guía |
28 - | Zona longitudinal delantera de 25, 26, 27 |
29 - | Zona longitudinal trasera de 25, 26, 27 |
30 - | Tubo de distribución |
D_{1} - | Diámetro de 21 |
D_{2} - | Diámetro de 21 |
D_{3} - | Diámetro de 6a |
H - | Horizontal |
L - | Longitud |
W - | Ángulo |
W1 - | Ángulo de pandeo |
W2 - | Ángulo de pandeo |
W3 - | Ángulo de pandeo |
W3' - | Ángulo de pandeo |
W3'' - | Ángulo de pandeo |
W4 - | Ángulo de pandeo. |
Claims (12)
1. Conducto de vapor de escape para centrales
termoeléctricas, en el que las centrales termoeléctricas presentan
varios elementos de condensación especialmente refrigerados por
aire, con un conducto principal de vapor de escape (10, 17, 18,
21), en el que están conectados al menos dos conductos de derivación
(6, 6', 6'', 6''', 6a) que conducen en cada caso hacia un elemento
de condensación, en el que la sección transversal del conducto
principal de vapor de escape (10, 17, 18, 21) está reducida en la
sección transversal del conducto después de un punto de conexión
(7) de un conducto de derivación (6, 6', 6'', 6''', 6a),
caracterizado porque el conducto principal de vapor de
escape (10, 17, 18, 21) está dispuesto en un ángulo (W) con respecto
a la horizontal (H) en sentido ascendente en la dirección de la
circulación del vapor de escape, entre el que el ángulo de pandeo
(W1, W2, W3, W3', W3''), medido entre una sección longitudinal (9)
del conducto principal de valor de escape (10, 17, 18, 21) y los
conductos de derivación (6, 6', 6'', 6''', 6a), es menor que 90º y
la longitud de los conductos de derivación (6, 6', 6'', 6''', 6a)
individuales se reduce en la dirección de la circulación del vapor
de escape.
2. Conducto de vapor de escape de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el ángulo (W) está en
un intervalo de 5º y 60º.
3. Conducto de vapor de escape de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el ángulo (W)
está en un intervalo de 10º y 20º.
4. Conducto de vapor de escape de acuerdo con
una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque un
primer conducto principal de vapor de escape (17) y un segundo
conducto principal de vapor de escape (18) están conectados con
gradiente opuesto en un conducto central común.
5. Conducto de vapor de escape de acuerdo con
una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el
conducto principal de vapor de escape (10, 17, 18) está alojado
sobre apoyos (11), que presentan medios de compensación para la
compensación de modificaciones longitudinales térmicas de conducto
principal de vapor de escape (10, 17, 18).
6. Conducto de vapor de escape de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque los apoyos (11)
presentan una sección pendular o una sección de deslizamiento, a
través de la cual se pueden compensar las modificaciones
longitudinales del conducto principal de vapor de escape (10, 18,
19).
7. Conducto de vapor de escape de acuerdo con
una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque al
menos uno de los conductos de derivación (6', 6'', 6''') está
dispuesto inclinado en sentido ascendente en un ángulo de pandeo
(W3, W3', W3'') con respecto al conducto principal de vapor de
escape (10, 17, 18) en la dirección de la circulación del vapor de
escape.
8. Conducto de vapor de escape de acuerdo con
una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque un
conducto de derivación extremo (6''') del conducto principal de
vapor de escape (17, 18, 21) posee la misma orientación que el
conducto principal de vapor de escape (17, 18, 21).
9. Conducto de vapor de escape de acuerdo con
una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque al
menos un conducto de derivación (6a) está dividido en al menos dos
conductos parciales (23, 24).
10. Conducto de vapor de escape de acuerdo con
la reivindicación 9, caracterizado porque al menos un
conducto parcial (24) está dispuesto inclinado en sentido
ascendente en un ángulo de pandeo (W4) con respecto al conducto de
derivación (6a).
11. Conducto de vapor de escape de acuerdo con
una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque en
la zona de al menos un punto de conexión (7, 7a) de un conducto de
derivación (6, 6', 6'', 6''', 6a) o de un conducto parcial (23, 24)
está dispuesta una chapa de guía (25, 26, 27) para la división de la
corriente de vapor de escape en corrientes parciales de vapor de
escape.
12. Conducto de vapor de escape de acuerdo con
la reivindicación 11, caracterizado porque la relación de las
corrientes parciales de vapor de escape corresponde a la relación
de los tubos de distribución (30) que siguen a un punto de conexión
(7, 7a).
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