DE851638C - Abscheidetrommel zur Abscheidung von trockengesaettigtem Dampf aus Dampf-Wasser-Gemischen, insbesondere fuer Naturumlauf- und Zwangumlaufkessel - Google Patents

Description

• Abscheidetrommel zur Abscheidung von trockengesättigtem Dampf aus Dampf -Wasser -Gemischen, insbesondere für Naturumlauf- und Zwangumlaufkessel Die Erfindung betrifft eine Abscheidetrommel zurr Abscheidung von trockengesättigtem Dampf aus Dampf-Wasser-Gemischen, insbesondere für Naturumlauf- und Zwangumlaufkessel. Wie optische Versuche an einem Betriebskessel ergeben haben, ist es für die Entmischung von Dampf und Wasser zwecks Erzeugung trockene Dampfes in Trommeln von Naturumlauf- und Zwangumlaufke:sseln, ungün,stig, wenn im Dampfraum die Steigrohrmündungen in zahlreichen Längsreihen übereinander und i dabei bis hoch über dem Wasserspiegel angeordnet sind.
• Aus den Versuchen wird gefolgert, daß es für die Abgabe feuchten Dampfes durch mechanische Vorgänge in der Trommel zwei Möglichkeiten gibt, die auf ungünstigen Strömungsverhältnd,ssen von. Dampf und Wasser in der Trommel beruhten: i. kleine und kleinste Wassertropfen, allein vom strömenden Dampf getragen, gelangen in den Überhitzer, 2. grobe Wassertropfen, auf dem Wasserspiegel durch aufprallendes Umlaufwasser erzeugt, werden in die Überhitzereintrittsöffnungen geschleudert.
• Münden alle Steigrohre im Dampfraum aus, so tritt im Dampfraum eine Kreuziströmung von Dampf und von Wasser ein, weil die Rohreinmündungen seitlich angeordnet sind und dabei das Wasser nach unten fällt und der Dampf nach oben zu den Überhitzerrohren strömt. Wird nunc noch das umlaufende Wasser aus allen Rohreinmünd,rngen in derselben Weise zerstäubt wie gras umlaufende Wasser im Versuchskessel aus den Mündungen der obersten Rohrreihe, so bildet sich ein tiefer Wasserschleier, durch den sich der Dampf gier mittleren und unteren Rohre himdurchpressen muß. Von den Feldberegnungsan.lagen ist aber bekannt, daß feine Wassertropfen von einer nur leichteng Luftströmung weit weggetragen werden. Wird im Kessel noch berücksichtigt, daß der wasserfreie Dampfraum kaum noch 6o o/o des theoretischen Dampfraumes ausmacht, wodurch im Restdampfraum größere Strömungsgeschwindigkeiten vorhanden sind, so kann es nicht ausbleiben, daß kleinste und kleine Wassertropfen aus dem Wasserschleier vom Dampf mitgeführt werden.
• Bei der ersten Beobachtung des Sprudels im Versuchskessel wurde angenommen, daß es sich um einen Geiser handiele, der durch starke Dampfströmung aus dem Wasseraum heraus entsteht. Die Versuche mit Blecheinbauten haben aber gezeigt, daß der Sprudel nur durch Wassertropfen, die auf die Wasseroberfläche aufschlagen, hervorgerufen wird; und je steiler die Tropfen aufschlagen, um so höher wird der Sprudel aus zurückspringenden Tropfen. Zu dieser Reflexionserscheinung ist noch zu sagen, daß der aufprallende Wassertropfen in der Flüssigkeit bleibt und ein anderer dafür wieder herausspringt. Springt nun für einen aufprallenden Wassertropfen ein kleinerer Wassertropfen aus der Wasseroberfläche heraus, so tritt der kleinere Wassertropfen mit größerer Geschwindigkeit aus, als der größere Wassertropfen eingefallen 'ist, woraus sich ergibt, daß der Wassersprudel über die Höhe der obersten Steigrobreinmündungen reichen kann. In der Nähe der Dampfabführungsöffnungen unterstützt der strömende Dampf die Bewegung der Wassertropfen zu den Trommelaustrittsöffnungen hin.
• Die vorgenannten beiden Möglichkeiten des Entstehens feuchten Dämpfers lasseni sich durch geeignete bauliche Maßnahmen vermeiden. Gemäß der Erfindung werden daher die Steigrohreinmündurngen besonders im Dampfraum der Trommel in schmalen Gruppen aus einer oder mehreren Rundreihen so zusammengefaßt, daß aus der bisherigen tiefen Dampfwassserwand viele zur Trommelachse senkrechte Wände entstehen und der Dampf in die dazwischemliegerrden Gasen austreten und in ruhiger Strömung die Dampftaustrittsöffnungen zum Überhitzer erreichen kann, wobei die letzten Feuchtigkeitstropfen aus, dem strömenden Dampf ausfallen. Bisher waren auch die Überhitzereintrirttsöffn.ungen im Scheitel der Trommel über der ganzen Trommellänge angebracht. Gemäß der Erfindung werden ebenfalls die Überhitzezrohre in einer oder mehreren, zwar kurzen Rundreihen etwa in der Mitte zwischen den rundreihigen Steigrohreinmündungsgruppen angeordnet. Im selben Sinne snn4 die Fall;rohreinmündungen nicht mehr über der Trommellänge gleichmäßig am Boden:, sondern, auch in den Räumen zwischen den Steigrohreinmündungsgruppen irr Gruppen von einer oder mehreren kurzen Rundreihen vorgesehen.
• Diese Anordnung sämtlicher Rohreinmündungen in Gruppen von Rundreihen hat ferner den Vorteil, daß die Kesseltrommel außen befahren werden kann und damit eine spätere Revision der Rohrlöcher von außen leicht möglich ist. Ebenfalls gewinnt die Trommel durch die ringförmige Anordnung sämtlicher Rohrlöcher an Festigkeit.
• Die Rohrlochrundreihen werden vorwiegend nur Ringteile bilden, sie können jedoch auch um den ganzen Trommelumfang reichen. Werden zwei oder mehrere Rohrlochrundreihen nebeneinander angeordnet, so können die Rohrlöcher fluchtend oder versetzt nebeneinander liegen.
• In vorhandenen Kesseln, in denen die Dampfwassereintrittsöffnungen noch in durchgehenden Längsreihen angeordnet sind, wird die gleiche Wirkung dadurch erreicht, daß gemäß der Erfindung senkrechte, pflugartige Prellbleche vor diie Da.mpfwasseneint,rittsöffnungen im Dampfraum in Abständen angebracht werden. Diese Prellbleche können mit geraden Leitblechen versehen sein, jedoch besser mit gebogenen Blechen, um neben der Aufteilung des Dampf-Wasser-Gemisches in Schichten zugleich die für die Entmischung wichtige Zeritrifugalwirkung zu erreichen, wodurch die Trennung von Dampf und Wasiser beschleunigt wird. Die Leitbleche können oben und unten verschieden stark gekrümmt sein, auch können die Praldbleche einflügelig und zweiflügelig ausgebildet sein.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abb. r und 2 der Zeichnung dargestellt. Die Steigrohreinmündungen 2 sind in gier Trommel r ringförmig in Abständen angeordnet. Dazwischen sind oben die überhitzerrohre 3 und unten die Fallrohre 4 in kurzen Rundreihen ringförmig eingewalzt. In den Abb. 3 und 4 sind weitere Beispiele der Roh.rlochanordnung gezeichnet. Zu bemerken ist, daß die Anordnung vorn nur einigen wenigen einmündenden Steigrohren auf Höhe des Wasserspiegels zwischen den. einmündeniden Rohrgruppen nicht denn Erfindungsgedanken entgegensteht, da hier auf der Grenze von Dampf und Wasser (Wasserspiegel) die Trennung des eintretenden Dampf-Wasser-Gemisches gewährleistet ist. Die Wasserstrahlen dicht über der Wasseroberfläche beruhigen die Wasseroberfläche und vermindern die Gefahr der Wassersprudelbildung.
• Ein Ausführungsbeispiel für die Verwendung von Leitblechen ist in den Abb. 5 und 6 da;rgestellt. Im Dampfraum sind vor den Steigrohren 2 zw-eifliigelige, pflugartige Bleche 5 vorgesehen, die das Dampf-Was.ser-Gcmisch in senkrechte Wände mit Zwischenräumen zusammenfassen. Diese Art der Anordnung von Blechen nimmt nicht, die Möglichkeit, stets in die Rohröffnungen Einblick zu nehmen.
• Vor den in Längsreihen angeordneten Dampfabführungsöffnungen der Überhitzerrohre 3 sind über den Dampf wasserschichtenkurze Blecbhauben6 anzuordnen, die von Dampfraum zu Dampfraum hinter zwei benachbarten pflugartigen Blechen 5 reichen und hier ihre Eintrittsöffnungen haben. Die Erfindhmg ist von besonderer Bedeutung für alle Entmischvorgänge von Dämpfen und, Flüssigkeiten, die in Trommeln unter Druck vor sich gehen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Abseheidetrommel zur Abscheidung von trockengesättigtem Dampf aus Dampf-Wasser-Gemischen, insbesondere für Natur- und Zwangumlaufkesisel, mit Dampf- und Dampfwasserraum, in die das Dampf-Wasser-Gemisch vorwiegend oder nur in den Dampfraum eintritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigrohrausmündungen (2) besonders im Dampfraum der Trommel (i) in schmalen Gruppen aus: einer oder mehreren Rundreihen zusammengefaßt sind und die Üherhitzerrohreinmündungen (3) im Scheitel sowie die Fallrohreinrnündungen (.4) am Boden der Trommel (i) in einer oder mehreren kurzen Rundreihen zwischen den rundreihigen Steigrohrausmündungsgruppen gleichmäßig angeordnet sind.
2. 2. Abscheidetrommel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen der Dampf-@Vasser einführenden Einmündungen der Steigrohre (2) aus einer oder mehreren Rundreihen bestehen, die den Trommelumfang (i) ganz oder nur teilweise umschließen.
3. 3. Abscheidebrommel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nur im Dampfraum die Einmündungen der Steigrohre (2) und, die Dampfabfiihrungsöffnungen der überhitzerrohre (3) abwechselnd gruppiert sind, dagegen im Wasserraum die Eintrittsöffnungen der Steigrohre und die Wasserabführungsöffnungen der Fallrohre (4) ,in Längsreihen über die ganze Trommel (i) angeordnet sind.
4. 4. Abscheidetrommel nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Gruppen der Eirnmündungen der Steigrohre (2) auf Höhe des Wasserspiegels eine oder zwei Steigrohrlochreihen alis Längsreihen durchlaufen.
5. 5. Abscheidetrommel nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Üherhitzerrohre (3) oben in Gruppen von. einer oder mehreren Rundreihen angeordnet sind.
6. 6. Abscheidetrommel nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fallrohröffnüngen (4) in Gruppen von einer oder mehreren Rund,reihün angeordnet sind.
7. 7. Abscheidetrommel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, diaß vor den im Dampfraum seitlich in Längsreihen angeordneten Einmündungen der Steigrohre (2) in Abständen pflugartige ein- oder zweiflügelige Leitbleche (5) anglebracht sind. B. Absc'heidetrommel nach Anspruch i und 7, dadurch gekennzeichnet, daß' im Dampfraum zwischen zwei benachbarten seitlichen Leitblechen (5) oben vor den Dampfaustrittsöffnungen der Üherhitzerrohre (3) kurze, an den Enden offene Hauben (6) angeordnet sind.