DE3731719A1 - Dampf- und fluessigkeitsabscheider - Google Patents

Description

Die Erfindung Dampf- und Flüssigkeitsabscheider, die in der Wärmeenergietechnik, insbesondere in Kernkraftwerken, Zwi­ schenabscheidungssystemen, Systemen der Dampfüberhitzung der Turbinen eingesetzt werden, welche mit sattem oder leicht überhitztem Dampf betrieben werden.

Die Erfindung kann bei der Erdgas-, Erdölgewinnung sowie in jedem anderen Produktionszweig ihre Anwendung finden, wo Zweistoffgemische getrennt werden müssen.

Aus der SU-A-8 98 210 ist ein Dampf- und Flüssigkeitsab­ scheider bekannt, der einen Sammler enthält, welcher mit einem Eintrittssammler und einem Austrittssammler in Ver­ bindung steht, zwischen denen etagenweise Abscheidungsele­ mente mit Abflußrinnen angeordnet sind, die mit dem Sammler in Verbindung stehen. Bei diesem Abscheider ergibt sich eine ungleichmnäßige Flüssigkeitsabführung aus den Etagen der Abscheidungselemente infolge einer intensiven Dampf­ strömung über den Sammler aus einer Etage in die andere, was die Wirksamkeit der Abscheidung beeinträchtigt.

Aus der SU-A-1 060 880 ist ein Dampf- und Flüssigkeitsab­ scheider bekannt, dessen Sammler mit einem Eintrittssammler und einem Austrittssammler in Verbindung steht, zwischen denen etagenweise Abscheidungselemente mit Abflußrinnen angeordnet sind. Im Sammler sind Zwischenwände vorgesehen, welche Kanäle für den Flüssigkeitsdurchlauf bilden, von denen jeder Kanal mit einer zugehörigen Abflußrinne in Verbindung steht. Die Flüssigkeitsabführung aus den Etagen der Abscheidungselemente ist ungleichmäßig infolge einer unterschiedlichen Länge der Kanäle für den Durchlauf der Flüssigkeit und eines Überströmens des Dampfes aus einem Kanal in den anderen, was die Wirksamkeit der Abscheidung vermindert. Die große Länge der Zwischenwände kompliziert die Konstruktion und die Herstellung des Abscheiders.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dampf- und Flüssigkeitsabscheider zu schaffen, der eine wirksamere Dampfabscheidung und eine gleichmäßige Flüssigkeitsabfüh­ rung aus den Etagen der Abscheidungselemente gewährleistet.

Diese Aufgabe wird bei einem Dampf- und Flüssigkeitsab­ scheider, enthaltend einen Sammler, der mit einem Ein­ trittssammler und einem Austrittssammler in Verbindung steht, zwischen welchen etagenweise Abscheidungselemente mit Abflußrinnen angeordnet sind, wobei im Sammler Haupt­ zwischenwände vorgesehen sind, die Hauptkanäle für den Flüssigkeitsdurchlauf bilden, von denen jeder Hauptkanal mit der zugehörigen Abflußrinne verbunden ist, erfindungs­ gemäß dadurch gelöst, daß im Sammler zusätzliche Zwischen­ wände vorgesehen sind, von denen jede mit der zugehörigen Hauptzwischenwand einen Zusatzkanal bildet, der eine Fort­ setzung des entsprechenden Hauptkanals darstellt und für eine Stromrichtungsumkehrung der Flüssigkeit sorgt, wobei die zusätzlichen Zwischenwände über die Länge des Sammlers in einem Abstand von der zugehörigen Abflußrinne angeordnet sind.

Es ist zweckmäßig, die Hauptzwischenwand im Mündungsbereich der Abflußrinne konvex auszubilden und die Breite der zusätzlichen Zwischenwand kleiner als die Breite dieses konvexen Abschnittes der Hauptzwischenwand auszuführen.

Die zusätzlichen Zwischenwände, welche mit der zugehörigen Hauptzwischenwand je einen Zusatzkanal in Fortsetzung des entsprechenden Hauptkanals bilden, gewährleisten eine gleichmäßige Flüssigkeitsabführung aus den Etagen. Dabei wird ein Überströmen des Dampfes aus dem einen Hauptkanal in den anderen verhindert, was die Wirksamkeit der Abschei­ dung erhöht. Außerdem werden dadurch die Metallintensität des Dampf- und Flüssigkeitsabscheiders vermindert und seine Herstellung vereinfacht.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Dampf- und Flüssigkeitsabscheider im Längsschnitt;

Fig. 2 einen Schnitt II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt III-III in Fig. 1;

Fig. 4 den Abscheider in perspektivischer Darstellung.

Der Dampf- und Flüssigkeitsabscheider enthält einen Sammler 1 in Form eines Rechteck-Rohrs, an dessen eine Längsseite ein Eintrittssammler 2 und ein Austrittssammler 3 in der in Fig. 2 dargestellten Bauart angeschlossen ist. Zwischen den Sammlern 2 und 3 sind etagenweise Abscheidungselemente 4 (Fig. 1) mit je einer unteren Abflußrinne 5 pro Etage angeordnet. Im Sammler 1 sind Hauptzwischenwände 6 vorhan­ den, welche Hauptkanäle 7 für den Flüssigkeitsablauf bil­ den. Jeder Hauptkanal 7 ist über Öffnungen 8 mit der zuge­ hörigen Abflußrinne 5 verbunden. Ferner sind quer im Samm­ ler 1 zusätzliche L-förmige Zwischenwände 9 unmittelbar unter jedem Hauptkanal 7 vorgesehen, von denen jede mit der zugehörigen Hauptzwischenwand 6 einen Zusatzkanal 10 bil­ det, der eine Fortsetzung des entsprechenden Hauptkanals 7 darstellt und für eine Stromrichtungsumkehrung der Flüssig­ keit sorgt. Die zusätzlichen Zwischenwände 9 sind über die Länge des Sammlers 1 in einem Abstand unter der zugehörigen Abflußrinne 5 angeordnet. Die Hauptzwischenwand 6 ist im Mündungsbereich der Abflußrinne 5 konvex erweitert ausge­ bildet, wobei die Breite der zusätzlichen Zwischenwand 9 kleiner als die Breite des konvexen Abschnittes der Haupt­ zwischenwand 6 ist. Durch die Verwendung der zusätzlichen Zwischenwände 9 im Sammler 1, von denen jede mit der zuge­ hörigen Hauptzwischenwand 6 einen Zusatzkanal 10 bildet, der eine Fortsetzung des entsprechenden Hauptkanals 7 darstellt und für eine Stromrichtungsumkehrung der Flüs­ sigkeit sorgt, wird eine Einteilung der Etagen der Abschei­ dungselemente nach Dampf gewährleistet, wodurch eine gleichmäßige Flüssigkeitsabführung aus den Etagen der Abscheidungselemente erzielt wird.

Der Dampf- und Flüssigkeitsabscheider wird wie folgt be­ trieben.

Von einer Quelle, z.B. einer Hochdruckstufe einer Turbine (nicht gezeigt), wird Sattdampf in den Eintrittssammler 2 (Fig. 2, 3) zugeführt, indem er über die Abscheidungsele­ mente 4 verteilt wird. In den Abscheidungselementen 4 wird die Flüssigkeit vom Dampf abgetrennt, die in die Abflußrin­ nen 5 fließt (Fig. 1). Aus den Abflußrinnen 5 gelangt die Flüssigkeit durch die Öffnungen 8 in die entsprechenden Hauptkanäle 7, weiter in die entsprechenden Zusatzkanäle 10 und dann in den Sammler 1, aus welchem sie abgeführt und auf diese Weise aus dem Dampf- und Flüssigkeitsabscheider entfernt wird. Durch die Richtungsumkehrung der aus dem Hauptkanal 7 und dem Zusatzkanal 9 strömenden Flüssigkeit wird ein hydraulischer Verschluß gebildet, der einen Durch­ strom des Dampfes aus der Abflußrinne 5 in den Sammler 1 verhindert. Der an den Abscheidungselementen 4 entwässerte Dampf wird in den Austrittssammler 3 (Fig. 2, 3) geführt. Aus dem Austrittssammler 3 wird der Dampf dem Verbraucher, z.B. Niederdruckstufen einer Turbine (in Fig. nicht ge­ zeigt) zugeführt. Da die Breite der Zusatzkanäle 9 kleiner als die Breite des erweiterten Abschnittes der Hauptkanäle ist, kann die von den oberen Etagen der Abscheidungselemen­ te 4 abtropfende Flüssigkeit nicht in den hydraulischen Verschluß gelangen, was einen stabilen Betrieb des hydrau­ lischen Verschlusses gewährleistet. In dem Dampf- und Flüssigkeitsabscheider hat eine der Etagen der Abschei­ dungselemente 4 keinen hydraulischen Verschluß am Flüssig­ keitsabfluß, weil die übrigen Etagen der Abscheidungsele­ mente 4 durch hydraulische Verschlüsse dampfseits vom Sammler 1 abgetrennt sind.

Erfindungsgemäß gewährleistet eine gleichmäßige Flüssig­ keitsabführung aus den Etagen der Abscheidungselemente, was die Qualität der Dampfabscheidung erhöht, wobei die Außen­ abmessungen und die Metallmengen des erfindungsgemäßen Abscheiders kleiner als bei den bekannten Abscheidern sind. Außerdem ist der Abscheider in der vorliegenden Ausfüh­ rungsform einfacher in der Herstellung.

Claims (3)

1. Dampf- und Flüssigkeitsabscheider, mit einem Flüssig­ keitssammler (1), mit einem Eintrittssammler (2) und mit einem Austrittssammler (3), zwischen welchen etagenweise Abscheidungselemente (4) mit Abflußrinnen (5) angeordnet sind, wobei im Flüssigkeitssammler (1) Hauptzwischenwände (6) vorgesehen sind, die Hauptkanäle (7) für den Flüssig­ keitsablauf bilden und mit der zugehörigen Abflußrinne (5) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Flüssigkeitssammler (1) zusätzliche Zwischenwände (9) vorgesehen sind, von denen jede mit der zugehörigen Haupt­ zwischenwand (6) einen Zusatzkanal (10) bildet, der eine Fortsetzung des nach unten offenen Hauptkanals (7) darstellt und durch eine Stromrichtungsumkehrung einen hydraulischen Verschluß bildet, wobei die zusätzlichen Zwischenwände (9) über die Länge des Sammlers (1) in einem Abstand von der zugehörigen Abflußrinne (5) angeordnet sind.

2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptzwischenwand (6) im Bereich der Abflußrinne (5) konvex ausgebildet ist, und die Breite der zusätzlichen Zwischenwand kleiner als die Breite des konvexen Abschnittes der Hauptzwischenwand (6) ausgeführt ist.

3. Abscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Zwischenwände (9) einen L-förmigen Querschnitt haben und daß die internen Enden der Hauptzwi­ schenwände (6) in den jeweiligen Zusatzkanal (10) eintauchen.