CH171130A - Verfahren zur Ausscheidung von Salzen in Röhrendampferzeugern. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Ausscheidung von Salzen in     Röhrendampferzeugern.       Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren zur Ausscheidung von Salzen in       Röhrendampferzeugern    mit     Zwangsdurchfluss     und besteht darin, dass der Dampf, bevor er  den     Überhitzer    durchströmt, in einem Zustand  nahe dem Übergangspunkt vom     Nassdampf-          ins        Heissdampfgebiet    durch mindestens eine  Turbine geleitet wird.  



  Die Erfindung stützt sich auf die Beob  achtung, dass in mehrstufigen Turbinen Salze,  die durch den Dampf in die Turbine ge  schleppt werden, sich auf den Laufrädern  derjenigen Stufen niedersetzen, in denen der  Dampf aus dem überhitzten Zustand in den  nassen Zustand übergeht, die äussere Grenz  kurve also von oben nach unten überschreitet.  Salze scheiden sich dann in Kristallform aus,  wenn der Zustand des Dampfes sich aus dem  Überhitzungsgebiet in das     Nassdampfgebiet     senkt, weil die einzelnen Kristalle Konden  sationskerne bilden und nach beginnender  Kondensation in klebrigem Zustand an festen  Teilen haften bleiben.

      In Dampferzeugern, in denen das Arbeits  mittel unter zwangsläufiger Strömung ein  beheiztes Rohrsystem durchströmt; scheiden  sich die in der Speiseflüssigkeit mitgeführten  Salze nach der Verdampfung der Flüssigkeit  in Kristallform aus und bleiben im     Über-          hitzer,    hauptsächlich in dessen Anfang, an  den Rohrwänden haften. Die anhaftenden  Salzkristalle bilden Schichten, die den     Wärme-          durchgang    stauen, eine erhöhte Temperatur  der Rohrwände verursachen und letzten  Endes die Ursache von Beschädigungen der  Rohre werden.

   Nach dem Verfahren gemäss  der Erfindung werden die genannten Nach  teile von     Röhrendampferzeugern    dadurch ver  mieden, dass beim Durchströmen durch die  Turbine die Salzkristalle auf den     Schaufeln     bei der     Entspannung    sich niederschlagen,  wodurch die Möglichkeit entsteht, sie zu  entfernen.  



  Zur Ausführung des Verfahrens kann bei  einem     Röhrendampferzeuger    in der Nähe der  Übergangsstelle vom     Nassdampf    zum Heiss-           dampfgebiet    im Rohrsystem mindestens eine  Turbine eingeschaltet sein, in welcher sich  die im Dampf mitgeführten Salze ausscheiden.  



  Die Erfindung ist auf der Zeichnung an  hand von zwei vereinfacht dargestellten  Dampferzeugern in     Fig.    1 und 3 und durch  ein     Mollier-Diagramm    in     Fig.    2 genauer er  läutert.  



  Das Arbeitsmittel wird bei den Dampf  erzeugern in     Fig.    1 und 3 als Speiseflüssig  keit durch die Speiseleitung 1 dem einen  Ende eines Rohrstranges 2 zugeführt und  als Heissdampf dem andern Ende entnommen  und durch die Leitung 3 zu den nichtge  zeichneten Verbrauchsstellen geführt. Die       Beheizung    erfolgt durch einen Brenner 4,  dem durch die Leitung 5 Brennstoff und  durch die Leitung 6 die Verbrennungsluft  zugeführt wird. Die bei der Verbrennung  entstehenden Rauchgase strömen durch die  Leitung 7 an weitere Verbrauchsstellen oder  ins Freie.  



  In der Nähe der Stelle 8     (Fig.    1), an  welcher das Arbeitsmittel aus dem     Nassdampf-          gebiet    ins     Heissdarnpfgebiet    übergeht, wird  der Dampf durch die Leitung 9 aus dem  Dampferzeuger entnommen und durch eine  der Turbinen 10     bezw.    11 geleitet. Nachdem  der Dampf in den Turbinen unter Arbeits  abgabe etwas entspannt worden ist, strömt  er durch die Leitung 12 wieder zum Dampf  erzeuger zurück und wird in einem weiteren  Abschnitt des Rohrstranges 2 auf die Betriebs  temperatur überhitzt. Die Turbinen 10     bezw.11     treiben die Arbeit aufnehmenden Maschinen 13       bezw.    14.

   In der     Dampfzuführungsleitung    9  sind die     Abschlussorgane    15     bezw.    16 und in  der zum Dampferzeuger zurückführenden  Dampfleitung 12 die     Abschlussorgane    17       bezw.    18 eingeschaltet. Durch eine Leitung 19  kann den Turbinen eine Flüssigkeit zugeführt  werden, die durch die Leitung 20 wieder  fortgeführt wird. Zur Regelung des Zuflusses  und des Abflusses sind in der Zuführungs  leitung 19 die Absperrorgane 21     bezw.    22  und in der     Abführungsleitung    die Absperr  organe 23     bezw.    24 angeordnet.

           DerDampfzustandverläuftim        is-Diagramm     der     Molliertafel        (Fig.    2) nach dem Überschrei  ten der innern Grenzkurve auf der     Line        b    bis  zum Punkt C der äussern Grenzkurve, wobei  das Arbeitsmittel aus dem flüssigen Zustand  in den trocken gesättigten Zustand übergeht.  Nach dem Punkt C wird es längs einer  Linie     c    etwas überhitzt. An einer Stelle, wo  es den Zustand D geringer Überhitzung  erreicht hat, sind die Turbinen 10     bezw.    11       (Fig.    1) in den Rohrstrang eingeschaltet.

    Bei der Entspannung in den Turbinen fällt  der Zustand des Arbeitsmittels längs einer  Linie d auf den Zustand E im     Nassdampf-          gebiet,    um dann endgültig im Dampferzeuger  längs einer     Line    e auf den Endzustand F  überhitzt zu werden.  



  Bei der Entspannung in der Turbine längs  der Linie d kann der Zustand die äussere       Grenzkurve    wieder in rückwärtigem Sinn  überschreiten, wobei sich die Salze auf den  Turbinenschaufeln niederschlagen. Die ge  trockneten Salzkristalle bilden bei der Ent  spannung die Kondensationskerne, sie werden  feucht und klebrig und bleiben an den Tur  binenschaufeln hangen.  



  Nachdem eine Menge von Salzkristallen  sich auf den Schaufeln einer der Turbinen 10  oder 11     (Fig.    1) abgesetzt hat, wird die  andere der Turbinen in Betrieb und die eine  ausser Betrieb gesetzt, worauf die Salze durch  eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, wieder  aus der Turbine entfernt werden. Die Flüssig  keit löst die abgesetzten Salzkristalle auf  oder löst sie auf mechanischem Wege von  den Turbinenteilen und führt sie aus der  Turbine fort. Die Umschaltung von einer  Turbine auf die andere wird so oft wieder  holt, als es durch die Menge der abgesetzten  Salzkristalle notwendig wird.  



  Die in     Fig.    3 gezeigten Turbinen 10 und  11 treiben die Speisepumpe 25, welche aus  dem Speisebehälter 26 die Speiseflüssigkeit  durch die Speiseleitung 1 in den Dampf  erzeuger fördert. Zwischen den Turbinen 10  und 11 und der Speisepumpe 25 ist je eine  Kupplung 27     bezw.    28 angeordnet, mittelst  deren die jeweils im Betrieb befindliche      Turbine an die Speisepumpe gekuppelt und  die jeweils auszuspülende Turbine von der  Speisepumpe abgekuppelt wird.  



  Im Rohrstrang 2 ist ausserdem noch ein       Wasserabscheider    29 eingeschaltet, mit dessen  Hilfe das noch nicht verdampfte Wasser des  einströmenden Dampfes durch die Leitung 30  abgeleitet wird. Aus dem     Abscheider    strömt  demnach trockener Dampf in den Dampf  erzeuger zurück, der in geringem Mass über  hitzt wird, bevor er den Turbinen 10     bezw.    11  zuströmt. Dadurch wird mit Sicherheit der  Dampf in etwas überhitztem Zustand den  Turbinen zugeführt und     auf    alle     Fälleverhütet,     dass er jemals etwas mit zu hoher Temperatur  oder dann feucht in die Turbine einströmt.  



  Die von den Turbinen angetriebene  Maschine kann irgend welcher Art sein. Es  können beispielsweise Stromerzeuger, Speise  pumpen, Gebläse für Rauch oder Luft oder  andere Hilfsantriebe an die Turbinen gekup  pelt sein. Der Antrieb kann entweder direkt  erfolgen oder über ein Getriebe     bezw.    eine  Kupplung. Bei Antrieb über Getriebe oder  Kupplungen kann von den zwei parallel ge  schalteten Turbinen ein und dieselbe Arbeits  maschine angetrieben werden. Die Arbeits  maschine kann als Stromerzeuger ausgebildet  sein, welcher die Elektromotoren der Hilfs  maschinen des Dampferzeugers, wie Gebläse,  Speisepumpen usw. mit Strom versorgt.  



  Die Umschaltvorrichtungen können unter  sich so     verblockt    sein, dass nach dem Ein  schalten der einen Turbine die andere abge  stellt wird und dass auf keinen Fall der  einen oder andern Turbine während dem  Betrieb mit Dampf Flüssigkeit zugeführt  werden kann. Unter Umständen kann die  Bedienung der Umschaltorgane gleichzeitig  mit der Umschaltung der Antriebe der Tur  bine verbunden sein. Die Verblockung und  die Verbindung der Umschaltung kann me  chanisch, hydraulisch oder elektrisch erfolgen.       Vorteilhafterweise    werden die Turbinen an  Stellen eingeschaltet, wo der Dampf eine  geringe Überhitzung besitzt und bei der  Entspannung mindestens die äussere Grenz-    kurve wieder erreicht oder sie nochmals  unterschreitet.  



  Die Erfindung besitzt besondere Vorteile  bei der Anwendung auf Dampferzeuger mit  einem oder mehreren langen     Rohrstängen,     denen das Arbeitsmittel als Speiseflüssigkeit  am einen Ende zugeführt und am andern  Ende als Heissdampf entnommen wird. Die  Erfindung kann aber auch angewendet werden  auf andere Dampferzeuger, bei denen das  Arbeitsmittel ein gegabeltes oder mehrere  unter sich durch Leitungen in Verbindung  stehende Rohrsysteme durchströmt.     Sehliess-          lich    kann die Erfindung auch angewendet  werden auf Dampferzeuger, bei denen das  Arbeitsmittel in gewissen Abschnitten einen  geschlossenen Kreislauf ausführt. Die Höhe  des Speisedruckes, sowie des Verbrauchs  druckes hat keine Bedeutung auf die An  wendung der Erfindung.

   Sie kann auch ange  wendet werden auf Dampferzeuger, bei  denen das Arbeitsmittel zum Teil unter  höherem als kritischem Druck steht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRüCHE: I. Verfahren zur Ausscheidung von Salzen in Röhrendampferzeugern mit Zwangs durchfluss, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf, bevor er den Überhitzer durchströmt, in einem Zustand nahe dem Übergangspunkt vom Nassdampf- ins Heiss dampfgebiet durch mindestens eine Tur bine geleitet wird.

   II. Röhrendampferzeuger zur Ausführung des Verfahrens nachPatentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass im Rohrsystem nahe der Übergangsstelle vom Nassdampf- zum Heissdampfgebiet mindestens eine Turbine eingeschaltet ist, in welcher sich die im Dampf mitgeführten Salze ausscheiden.

   UNTERANSPRüCHE 1. Röhrendampferzeuger nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Turbinen einander parallel geschaltet und Vorrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe von allen Turbinen zu gleicher Zeit nur ein Teil in Betrieb gehalten werden kann, während der andere Teil still gesetzt ist. 2. RöhrendampferzeugernachUnteranspruchl, gekennzeichnet durch Vorrichtungen, mit deren Hilfe mindestens eine Turbine vom Dampfweg abgeschaltet und durch Flüssig keit beaufschlagt werden kann.

   B. P.öhrendampferzeuger nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf vor der Turbine einen Flüssigkeitsabschei- der durchströmt, in welchem die im Dampf enthaltene Flüssigkeit ausgeschieden wird.