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Abdampfleitung für Dampikraftanlagen Die Erfindung bezieht sich auf
eine Abdampfleitung fur Dampfkraftanlagen, insbesondere für Naßdampf niedrigen Druckes,
der auf eine Anzahl von Verbraucherstellen verteilt werden soll.
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So ist insbesondere bei Dampfkraftanlagen mit luftgekühlten Kondensationseinrichtungen
eine Aufteilung des Abdampfstromes in mehrere Teilströme wünachenswert, die den
einzelnen Einrichtungsteilen gesondert zuzuführen sind.
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Bei solchen Anlagen treten Leitungsdurchmesser von 6 m und mehr bei
Leitungslängen von häufig mehr als 100 m auf. Die Anforderungen, die an diese Dampfleitungen
gestellt werden, sind beachtlich. So müssen Längsdehnungen für betrieblich bedingte
Temperaturdehnungen von etwa 150°C in Kauf genommen werden.
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Weiterhin stehen die Leitungen unter einem äußeren Uberdruck und müssen
so bemessen werden, daß sie auftretenden Windkräften, Erschütterungen durch Maschinen,
Setzungen des Erdreichs bis zu Erdbebenbeanspruchungen standzuhalten vermögen.
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Weiterhin sollen trotz der höheren Dampfgeechwindigkeiten in der Größenordnung
von 100 m pro Sekunde die Durchflußwiderstände möglichst gering sein und die Anschlüsse
der einzelnen Verteilleitungen 50 angebracht werden, daß eine im wesentlichen gleichmäßige
Verteilung auf die einzelnen Verbraucher sichergestellt ist.
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Die bisher gebräuchlichen Kondensationsanlagen mit Luftkühlung besitzen
für große Abdempfmengen mehr als zehn Elementegruppen, die jeweils einen Ventilator
und eine Reihe von KUhlelealenten erhalten. Hierbei hat man bisher die Abdampileitung
vom Turbinenabdampfstutzen
an den Mittelpunkt der Kondensationseinrichtung
geführt und von dort aus durch vielfache Verzweigungen von Leitungsteilen jeweils
gleichen Durchmessers den Dampf auf die einzelnen Kühlelemente verteilt.
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Man hat diese Leitungsführung bisher vorgesehen, um durch etwa gleich
große Beitungslängen zu allen Kühlelementen eine gleichmäßige Dampfverteilung zu
erreichen. Neben der großen Leitungslänge, die über 100 m betrug, mußte man dabei
schwierige Formstücke an den Gabelungen, eine größere Zahl von Umlenkungen und ein
großes Leitungsvolumen in Kauf nehmen.
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Ein großes Leitungsvolumen ist aber für die Auslegung der Absaugeeinrichtungen
zur Herstellung des Unterdruckes und für die Schnelligkeit des Anfahrens der Anlage
außerordentlich ungünstig. Auch die Aufhängung derartiger, schräg im Raum liegender
großer Leitungsstränge und die Kompensation von Wärmedehnungen bereiten bei derart
komplizierten Systemen erhebliche Schwierigkeiten und bedingen einen hohen technischen
Aufwand.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Die Erfindung besteht darin,
daß die Aufteilung in die Teilströme an strömungsmäßig hintereinander angeordneten
Stellen erfolgt und die Leitung dort jeweils stufenweise im Querschnitt verringert
ist. Die Dampfleitung enthält somit bereits an der Stelle die erste Abzweigung,
wo sie in die Luftkondensationseinrichtung einmündet.
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Wenn jetzt die Dampfleitung von Abzweigung zu Abzweigung in ihrem
Querschnitt stufenweise verringert wird, so kann im Rahmen der Erfindung an den
Abzweigstellen in das Innere des zuvor durchströmten Rohrleitungsstückes das Ende
oder ein Fortsatz des nachfolgend durchströmten Rohrleitungsstückes so weit hineinragen,
daß damit der Anschlußraum des abzweigenden Rohres am Hauptrohr überdeckt wird.
Weiterhin ist es von Vorteil, die Rohrleitungsstücke durch Stützen, insbesondere
Füße, zu verankern, die unterhalb der Einmündung der Abzweig leitungen angeordnet
sind. Die einzelnen Rohrleitungsstücke sind mit Vorteil untereinander mit druckdiohten7
dehnbaren
Zwischenringen verbunden. Durch Gleitsteine oder Rollen
läßt sich eine Führung der Innenrohre in den Rohrteilen bewerkstelligen.
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An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die
Piguren zeigen Ausführungsbeispiele in ihren für die Erfindung wesentlichen Teilen
in stark vereinfachter, zum Teil schematischer Darstellung. Gleiche oder einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die Abdampfleitung 2 ist, wie Figur 1 zeigt, an den Abdampfstutzen
der Turbine 1 angeschlossen, wobei der Turbinenabdampf zunächst nach unten strömt,
dann aber in waagerechter Richtung umgelenkt wird. Das waagerechte Rohrstück 3 durchdringt
die Maschinenhauswand 19, außerhalb der sich eine Luftkondensationseinrichtung auf
einer Bühne 12 befindet, von der im vorliegenden Falle vier Reihen von Elementengruppen
gezeigt sind. Es geht nun darum, die durch das Rohrstück 3 strömende Abdampfmenge
so in die erforderliche Anzahl von Xeilströmen aufzuteilen, daß jedes der Einzelelemente
der Kondensationsanlage etwa mit den gleichen Dampfmengen besufachlagt wird.
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Während bisher eine Aufteilung in einzelne Teilströme im wesentlichen
an ein und derselben Stelle erfolgte, sind nun die Ab zweigstellen in Strömungsrichtung
hintereinander angeordnet. Die erste Abzweigstelle liegt damit schon gleich hinter
der Maschinenhauswand 19, wo die Abzweigleitung 8 von dem Rohrstück 3 nach oben
hin weggeht. An der Abzweigstelle ragt das im Durchmesser kleinere Rohrstück 4 der
Abdampfleitung mit seinem Ende oder Fortsatz 13 in das Rohrstück 3 hinein, sodaß
jetzt ein Teilstrom des Dampfes unbehindert in die Leitung 8 einströmt und von dort
über die senkrecht zur Bildebene waagerecht liegenden Rohrstücke 9 und 10 zu den
Kühlelementen 11 geführt wird.
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Das Rohrstück 3 ist durch einen Fuß 20 gestützt, der zweckmäßig in
verlängerter Achsrichtung der Rohrleitung 8 angeordnet ist. Die Verbindung der Rohrstücke
3 und 4 erfolgt mit Hilfe
eines Kompensators 17, der die relativen
Längsdehnungen aufnimmt. Auf gleiche Weise sind auch die anschlieVenden Rohrstücke
5, 6 und 7 und gegebenenfalls weitere, in der Zeichnung nicht näher dargestellte
Rohrteile gestaltet und angeschlossen.
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Die Abstufung der Durchmesser der Rohrstücke 3, 4, 5, 6, 7 usw.
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erfolgt in der Weise, daß jeder dieser Rohrquerschnitte um den Querschnitt
der Rohrleitung 8 geringer ist als der in Richtung der Dampfströmung vorher angeordnete
Rohrteil. Die Längsdehnung der Rohrleitungen 8 wird mit Hilfe von Kompensatoren
18, 18', 18", 16111 usw. ausgeglichen.
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Figur 2 zeigt einen Schnitt durch einen Teil der Ab dampfleitung,
bei dem am Rohrstück 4 die abzweigende Rohrleitung 8' angeschlossen ist. Der Querschnitt
22 am durchragenden Rohrende 14 des Rohrstückas 5 entspricht der weiterströmenden
Dampfmenge, während der Querschnitt des Ringraumes 21 dem Querschnitt der Rohrleitung
81 entspricht. Der Kompensator 17'ist durch den Ring 24 mit dem Rohrstück 4 verbunden,
wobei der Abstand zwischen der Innenseite des Ringes und dem Außenmantel des Rohrstückes
5 so gewählt ist, daß bei Verlagerung der Rohrstücke gegeneinander z.B. durch Erschütterungen,
Windkräfte, Erdbeben usw. die Bewegung auf eine Größe beschränkt wird, die noch
von den Kompensatoren 17'und 18'aufgenommen werden kann.
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Auf diese Weise wird eine Uberbeanspruchung der Kompensatoren mit
Sicherheit verhindert. Zur Führung des Rohrendes 14 im Inneren des Rohrstückes 4
sind Rollen 23 oder geeignete Gleitstücke vorgesehen, die die Langsbewegung erleichtern.
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Bei der in Figur 3 gezeichneten Schnittdarstellung im Bereich der
Abzweigung handelt es sich um eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der
die Mittelachsen der Rohrstücke 4 und 5 gegeneinander versetzt sind. Der hierbei
entstehende exzentrische Ringraum 21 erleichtert die Zuströmung des abzweigenden
Dampfes in die Rohrleitung 8. Die Rollen 23 sind hier schräg zur Waagerechten angeordnet,
um in geeigneter Weise die Abstützung der Rohrenden 14 bzw. des Rohrstückes 5 gegen
das Rohrstück 4 zu ermöglichen. Diese Anordnung hat darüber hinaus noch den Vorteil,
daß auch die nachfolgenden Füße 20', 20" und 20"' niedrig bleiben und damit auftretende
Windkräfte besser
abgefangen werden können als bei koaxialer Anordnung
gemaß den Figuren 1 und 2.
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Im Rahmen der Erfindung können die Dampfleitungen naturgemäß auch
anders geführt werden, z.B. in der Weise, daß man die Abdampfleitung waagerecht
aus dem Maschinenhaus herausführt, sie in ihrer Längsentwicklung in der Nähe der
Bühne 12 oberhalb oder unterhalb derselben anordnet oder dem Rohrstück 3 bereits
eine Gabelung vorschaltet, wenn die Dampfverteilung in Richtung der Rohrleitungen
9 dies geraten erscheinen läßt. Weiterhin können insbesondere dann, wenn unterschiedliche
KWhlverhältnisse vorliegen, und die einzelnen Teilströme bewußt ungleich gehalten
werden sollen, die Rohrleitungen 8, 8' usw. mit unterschiedlichem Querschnitt bemessen
werden. Schließlich ist es nicht erforderlich, die Leitung in gerader Richtung anzuordnen,
vielmehr können bei luftgekühlten Kondensationsanlagen, z.B. bei Naturzugkaminen
oder dergl. andere geeignete Richtungsanordnungen, z.B. polygon oder gebogen, für
die Achsen dieser Rohrleitungsteile gewählt werden.
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7 Patentansprüche 3 Figuren