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Leitungsintegrierter Wasserabscheider kleinen Bauraums

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018007D
Original Publication Date: 2001-Dec-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 2 page(s) / 150K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Detlef Haje: AUTHOR

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein in die kalte ZÜ- Leitung von Sattdampfturbosätzen integrierbarer Wasserabscheider kleinen Bauraumes. Durch ein verändertes Wirkprinzip kann die Wasserabscheidung vorteilhafterweise von der bislang in einem gemein- samen Apparat untergebrachten Funktion der Zwi- schenüberhitzung getrennt ausgeführt werden. Au- ßerdem erlaubt diese Ausführung durch optimierte Gestaltung der Apparate kleinere Druckverluste und damit bessere Wirkungsgrade als bisher. Bei Sattdampfturbosätzen wird der Dampf innerhalb der ersten Teilturbine (Sattdampfturbine) bis in den Nassdampfbereich hinein expandiert. Nach dem Austritt aus der ersten Teilturbine wird der Dampf mittels der kalten ZÜ-Leitungen (KZÜ) zu Apparaten geführt, welche die Nässe abscheiden und den ver- bliebenen Dampf überhitzen (sog. Wasserabscheider- Zwischenüberhitzer - WAZÜ). Danach strömt der Dampf durch Überströmleitungen (auch heiße ZÜ- Leitungen - HZÜ) zu den nachgeschalteten Nieder- druckteilturbinen, in denen der Dampf bis zum Kon- densatordruck entspannt wird.

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Energie

Leitungsintegrierter Wasserab-scheider kleinen Bauraums

Idee: Dr. Detlef Haje, Mülheim

Gegenstand der� Erfindung� ist� ein� in� die� kalte� ZÜ-Leitung von Sattdampfturbosätzen integrierbarerWasserabscheider� kleinen� Bauraumes. Durch einverändertes Wirkprinzip kann die Wasserabscheidungvorteilhafterweise von der bislang in einem gemein-samen� Apparat� untergebrachten� Funktion� der� Zwi-schenüberhitzung� getrennt� ausgeführt werden. Au-ßerdem� erlaubt� diese� Ausführung durch optimierteGestaltung der Apparate kleinere Druckverluste unddamit bessere Wirkungsgrade als bisher.

Bei Sattdampfturbosätzen wird der Dampf innerhalbder ersten Teilturbine (Sattdampfturbine) bis in denNassdampfbereich hinein expandiert. Nach demAustritt aus der ersten Teilturbine wird der Dampfmittels der kalten ZÜ-Leitungen (KZÜ) zu Apparatengeführt, welche die Nässe abscheiden und den ver-bliebenen Dampf überhitzen (sog. Wasserabscheider-Zwischenüberhitzer -� WAZÜ).� Danach� strömt� derDampf durch� Überströmleitungen� (auch� heiße� ZÜ-Leitungen - HZÜ)� � zu den nachgeschalteten Nieder-druckteilturbinen, in denen der Dampf bis zum Kon-densatordruck entspannt wird.

Die Wasserabscheider-Zwischenüberhitzer könnenstehend oder liegend angeordnet werden. Die Appa-rate zeichnen sich in beiden Fällen dadurch aus, dassder Dampf sich nach� dem� Eintritt� in� den� Apparatverteilt und mit einer verhältnismäßig geringen Ge-schwindigkeit zunächst durch Blechanordnungenhindurch tritt, die eine Wasserabscheidung bewirken.Die Abscheidung� geschieht� unter� Ausnutzung� desEffektes, dass Wassertröpfchen aufgrund ihrer höhe-ren spezifischen Dichte Strömungsumlenkungen nichtso gut folgen wie der Dampf selbst. Die Wassertröpf-chen werden in Umlenkungen nach außen geschleu-dert, wo sie aufgefangen und abgeführt werden. Nachder Wasserabscheidung tritt� der� Dampf� mit� einergeringen Restnässe in den Überhitzerteil ein, wo ermittels dampfbeheizter Überhitzerrohrbündel zu-nächst vollständig getrocknet und anschließend über-hitzt� wird.� Danach� verlässt � der� Dampf� durch� dieHZÜ-Leitung den Apparat.

Die äußeren Wandungen der Apparate sind üblicher-weise� als� Zylinderschalen ausgeführt (vorteilhafteGestaltung hinsichtlich Festigkeit gegen Innendruck).Der Bauraumbedarf innerhalb des Zylindermantels istgeprägt� durch� die� geringe� zulässige� Durchtrittsge-schwindigkeit, durch die Abscheideanordnung einer-seits und die erforderliche Hintereinander-Anordnungvon Wasserabscheidung und einer oder zweier Zwi-schenüberhitzungsstufen andererseits. Gleichzeitigbegrenzen technologische Randbedingungen denmaximalen Durchmesser der Schale. Randbedingun-

gen aus der Anlagenplanung begrenzen gleichzeitigdie Länge des Apparates (insbesondere bei der an-sonsten vorteilhaften stehenden Anordnung, wo dieApparatelänge die Höhe des Maschinenhausesbestimmen kann). Somit� steht� nur� ein� begrenzterBauraum zur Verfügung. Dies macht Kompromissehinsichtli...