DE2353111C3

DE2353111C3 - Einrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Dampf-Wasser-Gemischen

Info

Publication number: DE2353111C3
Application number: DE2353111A
Authority: DE
Inventors: Otto von Dipl.-Ing. 4330 Mühlheim Schwerdtner
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1973-10-23
Filing date: 1973-10-23
Publication date: 1981-06-11
Also published as: JPS5073273A; BE821231A; SE7413103L; IT1022994B; LU71149A1; US3964884A; NL7411452A; CH584383A5; SE396791B; DE2353111A1; FR2248087B1; FR2248087A1; DE2353111B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Dampf-Wasser-Gemischen in der Überströmleitung zwischen Hoch- und Niederdruckteilturbinen mittels eines direkt in die Überströmleitung eingebauten Axialzyklons in Form eines Drallerzeugers mit radial verlaufenden Leitschaufeln und einem zentralen Strömungskörper sowie mindestens einem Auslaßschlitz in der Wandung der Überströmleitung für ausgeschleudertes Wasser, wobei mindestens ein durch gestaffelte Anordnung von Rohrabschnitten gebildeter, in Umfangsrichtung verlaufender Auslaßschlitz vorgesehen ist, der von einer gesonderten Wasserauffangkammer umschlossen ist und wobei von der Wasserauffangkammer eine Dampfabsaugleitung ausgehl und über hohl ausgeführte Abstützeinrichtungen des Drallerzeugers an das Innere der Überströmleitung angeschlossen ist.

Eine solche Einrichtung ist durch die DE-AS 19 12 805 bekannt. Solchen Einrichtungen liegt die Problematik zugrunde, daß bei Naßdampfturbinen, die insbesondere für Kernkraftwerke eingesetzt werden, die Dampfnässe des Afbeilsdampfes bereits hinter dem Hochdruckteil der Turbine $o groß ist, daß externe oder interne Wasserabscheider in die Verbindungsleitung zur nächsten Teillurbine eingeschaltet werden müßten. Bei derartigen Wasserabscheidern ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, mit tragbarem Bauaufwand und zulässigen Druckverlusten auch die kleinen Nebeltröpfchen abzuscheiden, die einen wesentlichen Anteil an der dort vorhandenen Dampfnässe haben.

Bei der vorerwähnten bekannten Einrichtung zur

Wasserabscheidung erfolgt, wie erwähnt, die Einleitung des abgesaugten Dampfes über hohl ausgeführte Abstützeinrichtungen des Drallerzeugers, Diese sind als radial verlaufende Rohre von einer Wasserauffangkammer durch die Wandung des Drallrohres bis hin zu einem zentralen Nabenrohr hindurchgeführt und auf ihrer Abströmseite mit den Austrittsöffnungen für den abgesaugten und wieder zurückzuführenden Dampf versehen. Wenn auch diese radial verlaufenden Rohre die Möglichkeit einer Abstützung des inneren Nabenrohres bieten, insbesondere dann, wenn in diesem Bereich von einem Rückdrall-Leitschaufelrad abgesehen wird, so verursachen sie einen relativ hohen Strömungswiderstand.

Durch die Erfindung soll dieser Nachteil vermieden werden, d. h, es soll eine Rückführung des abgesaugten Dampfes bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art so erfolgen, daß eine störende Beeinflussung der Drallströmung in der Überströmleitung praktisch vermieden ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung bei einer Einrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Dampf-Wasser-Gemischen der eingangs angegebenen Art gekennzeichnet durch hohle Leitschaufeln als Abstützeinrichtungen eines abströmseitig offenen Strömungskörpers des DrAllcrzcugers, von dem der über die Leitschaufeln zugeführte abgesaugte Dampf in die Überströmleitung rückführbar ist.

AusdcrDK-PS 19 32 }22,b/w.dcrihr/iigriinclcliegenden Offcnlcgungsschrift, ist es bereits bekannt, bei einer Einrichtung /um Abscheiden von Wasser aus Dampf-Wasser-Gcinischen hohle I .eil schaufeln einzusetzen. Bei der bekannten Einrichtung dienen die hohlen l.eitschnufcln aber nicht zur Rückführung des abgesaugten Dampfes, sondern zur /usammcnführung des in aufeinanderfolgenden Abscheidcrsiufcn abgeschiedenen Wassers,

Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist im Anspruch 'i gcnartuL

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbcispiels nach der Erfindung näher erläutert.

In der Zeichnung ist zunächst eine Überströmleitung I gezeigt, die von einem nicht näher dargestellten Hochdruckteil einer Sattdampfturbine /um Zwischenüberhitzer bzw. direkt /um Niederdruck teil der Sattdampfturbine führt. Da der aus dem Hochdruckteil abströmende Dampf bereits eine hohe Nässe aufweist, ist es erforderlich, das Wasser aus dem Dampf bereits vor dem Zwischenüberhitzer bzw. dem Eintritt in die Nicderdrucklurbinc abzuscheiden. Es ist daher vorgesehen, daß ein derartiger Wasserabscheider direkt in diese Überströmleitung I eingebaut ist. Die Abscheideeinrichtung 2 weist dabei zunächst einen Drallerzeuger J auf, der aus radial verlaufenden Leitschaufcln 4 und einem zentralen Strömungskörper 5 besteht. Durch diesen Drallerzeuger wird dem zuströmenden Dampf-Wasser-Gemisch ein Drall aufgezwungen, wodurch die Wasseranteile zur Wandung der Überströmleitung geschleudert werden, In der Wandung der Überströmleitung I sind hinter der Drallcinrichtung nunmehr öffnungen in Form von Auslaßschlitzcn 6, 7, 8 vorgesehen. Diese Öffnungen führen dabei in die Überströmleitung I konzentrisch umschließende Wasscrauffangkammern 9, 10 und 11. Dabei ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jedem Ringspall bzw. Kingschlil/ eine eigene Auffangkammer zugeordnet. Die Hauptabscheidung des Wassers erfolgt dabei durch den ersten, relativ breit

23 53 1 Π

ausgeführten Auslaßschlitz 6, dessen Breite bis zur Hälfte des lichten Rohrdurchmessers betragen kann. Die Abscheidung des Wassers durch diesen ersten Auslaßschlitz 6 erfolgt dabei im wesentlichen durch Fliehkrafiwirkung. Um zu verhindern, daß bei liegender Anordnung der Abscheideeinrichtung 2 das aus dem Auslaßschlitz 6 ausgeschleuderte Wasser wieder in die Überströmleitung zurückströmt, sind in der oberen Hälfte der umschließenden Wasserauffangkammer 9 konische Blechringe 19 und 20 vorgesehen, die dachförmig zueinander angeordnet sind. Durch diese Btechringe 19 und 20 wird das ausgeschleuderte Wasser nach der Seite und in den unteren Bereich der Wasserauffangkammer 9 abgeleitet, von wo es über einen Ablauf 21 nach außen abgeführt wird. Das Wasser wird in den nachfolgenden schmalen Auslaßschlitzen 7 und 8, die durch gestaffelt angeordnete Rohrabschnitte 22 und 23 mit jeweils kleinerem Durchmesser gebildet werden, durch eine zusätzliche Dampfabsaugung, die an die Auffangkammern 10 und 11 angeschlossen ist. abgeführt. Diese Dampfabsaugung erfolgt dabei dadurch, daß diese Kammern 10 und 11 über eine Absaugleitung 12 an eine Stelle niedrigeren Druckes in der Überströmleitung 1 verbunden sind. Ein niedrigerer Druck herrscht im Zentrum der Überströmleitung hinter der Dralleinrichtung 3. Aus diesem Grunde ist die Absaugleilung 12 über einige hohl ausgeführte Leitschaufeln 4 an den abströmseitig offenen Strömungs-

■' körper 5 angeschlossen. Dabei weist die Rückseite 13 des Sirömungskörpers 5 eine Öffnung 14 auf oder sie ist ganz offen. Durch den niedrigeren Druck im Zentrum der Überströmleitung wird somit aus den Wasserauffangkammern 10 und 11 und damit auch über die

in Auslaßschlitze 7 und 8 Dampf aus der Hauptströmung abgesaugt, der gleichzeitig noch an der Wandung der Überströmleitung 1 bzw. dem Wandabschnitt 22 als Film entlangströmendes Wasser mit in die Wasserauffangkammern 10 und 11 absaugt. Aus diesen Wasserauf-

' ' fangkammern kann dann das Wasser ebenfalls über Abläufe 24 und 25 abgeführt werden.

Die beschriebene Abscheideeinrichtung kann bei horizontalem oder auch vertikalem Verlauf der Überströmfeitung angewendet werten. Durch den

-''■ direkten Einbau in die Überströmleitung sind somit keine zusätzlichen Abscheiderbauten erforderlich, wodurch auch die bei der Abscheidung auftretenden Druckverluste in engen Grenzen gehalten werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

J, Einrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Dampf-Wasser-Gemischen in der Überströmleitung zwischen Hoch- und Niederdruckteilturbinen mittels eines direkt in die Überströmleitung eingebauten Axialzyklons in Form eines Drallerzeugers mit radial verlaufenden Leitschaufeln und einem zentralen Strömungskörper sowie mindestens einem Auslaßschlitz in der Wandung der Überströmleitung für ausgeschleudertes Wasser, wobei mindestens ein durch gestaffelte Anordnung von Rohrabschnitten gebildeter, in Umfangsrichtung verlaufender Auslaßschlitz vorgesehen ist, der von einer gesonderten Wasserauffangkammer umschlossen ist, und wobei von der Wasserauffangkammer eine Dampfabsaugleitung ausgeht und über hohl ausgeführte Abstützeinrichtungen des Drallerzeugers an das Innere der Überströmleitung angeschlossen ist, gekennzeichnet durch hohle Leitschaufeln (4) als Abstützeinrichtungen eines abströmseitig offenen Strömungskörpers (5) des Drallerzeugers (3), von dem der über die Leitschaufeln (4) zugeführte abgesaugte Dampf in die Überströmleitung (1) rückführbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch I, mit horizontalem Verlauf der Überströmleitung im Bereich des Auslaßschlitzes, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, auf den Drallerzeuger (3) folgende Auslaßschlitz (6) in der oberen Hälfte der umschließenden Wasserauffangkammer (9) von dachförmig zueinander angeordneten, konischen Plechringen (19, 20) überdeckt ist.