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Einrichtung zum Verhindern des Einfrierens entleerter Wärmeaustauscher von Luftkondensationseinrichtungen
Es sind bereits sogenannte Luftkondensationseinrichtungen bekannt, die aus einem Mischkondensator, einer an diesen angeschlossenen Umwälzpumpe sowie aus einem Obertlächenwärmeaustauscher und einer druckvermindernden Einrichtung, in der Regel aus einer Wasserturbine bestehen. Die Umwälzpumpe saugt das Wasser aus dem Mischkondensator an und befördert es in den Oberflächenwärmeaustauscher. Hier wird das erwärmte Kühlwasser durch atmosphärische Luft abgekühlt und das auf diese Weise abgekühlte Wasser über die druckvermindernde Einrichtung erneut dem Mischkondensator zugeführt, wo es mit dem in den Mischkondensator eintretenden Dampf, in der Regel Abdampf einer Dampfturbine gemischt und wieder erwärmt wird.
Luftkondensationseinrichtungen dieser Art werden in Verbindung mit Dampfturbinen von Dampfkraftanlagen angewendet und derart bemessen, dass sie geeignet sind, das Kühlwasser bei warmer Sommertemperatur und Vollast auf eine dem Betrieb der Dampfturbine entsprechende Temperatur abzukühlen.
Eine auf diese Weise ermittelte Wärmeaustauscherfläche ist bei Wintertemperaturen bzw. Teillasten naturgemäss zu gross. Deshalb wird die Kühlleistung von Luftkondensationseinrichtungen auf verschiedene Arten geregelt. Meistens wird dabei ein Regelverfahren verwendet, bei welchem gewisse Teile der Wärmeaustauschereinrichtung aus dem Wasserumlauf ausgeschaltet werden. Die in den ausgeschalteten Wärmeaustauschereinrichtungen vorhandene Wassermenge wird in einen geeigneten Behälter entleert, damit die in den Wärmeaustauschern verweilende Wassermenge nicht einfriert.
Die im Wasserraum dieser entleerten Wärmeaustauschereinrichtungen vorhandene Luft steht aber über die Entleerungsrohrleitungen mit den übrigen Mengen von Wasser in Verbindung, die in der Luftkondensationseinrichtung umlaufen oder verweilen. Die Temperatur dieser Wassermengen ist wesentlich höher als die Temperatur der im Wasserraum der entleerten Wärmeaustauschereinrichtung vorhandenen Luft. Dies hat zur Folge, dass die in der entleerten Wärmeaustauscheremrichtung vorhandene Luft über die Entleerungsrohre durch die erwähnten Wassermengen immer in mit Wasserdampf gesättigtem Zustand gehalten wird. Wie erwähnt, ist die Entleerung der Wärmeaustauschereinrichtungen in der Regel bei kaltem Wetter im Winter fällig, wenn die Lufttemperatur unter den Gefrierpunkt sinkt.
In diesem Fall befinden sich na- türlich auch die entleerten Wärmeaustauschereinrichtungen selbst und somit auch ihre wasserseitigen Rohrwände ebenfalls bei einer Temperatur unterhalb des Gefrierpunktes. Dann friert die in den entleerten Wärmeaustauschereinrichtungen vorhandene und, wie erwähnt, mit Wasserdampf gesättigte Luft an der Rohrwand mit einer Temperatur von unter dem Gefrierpunkt aus und bildet dort eine Eisschicht. Der aus der Luftauf diese Weise ausgefrorene, d. h. entwichene Wasserdampf lässt somit einen Raum hinter sich, in den über die erwähnten Entleerungsrohre erneute Mengen von Wasserdampf nachströmen, wodurch die Luft wieder mit Wasserdampf gesättigt und auf diese Weise eine weitere Ausfrierung bzw. Eisschichtbildung ermoglicht wird.
Der beschriebene Vorgang führt bei Temperaturen, die dauernd unter dem Gefrierpunkt liegen, dazu,
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h.das Abfliessender oberhalb ihr befindlichen Wassersäule ermöglicht. Durch Betätigung dieser beiden über- einander angeordneten Verschlussorgane kann erreicht werden, dass einerseits beim Entleeren das Wasser aus der Wärmeaustauschereinrichtung 1 und den an diese angeschlossenen Rohrleitungen 7 praktisch restlos abfliessen kann, wobei anderseits der Luftraum derentleerten Wärmeaustauschereinrichtungen luftdicht vom i zum Speichern des abgelassenen Kühlwassers dienenden Behälter 8 getrennt ist.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung arbeitet wie folgt :
Im Betrieb der Wärmeaustauschereinrichtung 1 sind die Absperrventile 5 und 6 geöffnet, wobei die
Strömung des abzukühlenden Kühlwassers über die Wärmeaustauschereinrichtung 1 erfolgt. Die Absperr- ventile 9 sind dabei geschlossen.
Bei Ausschaltung der Wärmeaustauschereinrichtung 1 werden die Absperrventile 5 und 6 geschlossen und die Absperrventile 9 geöffnet, worauf das in der Wärmeaustauschereinrichtung 1 und in den an diese angeschlossenen Rohrleitungen 14,15 vorhandene Wasser abfliesst. Somit kann das Wasser aus der Wärme- austauschereinrichtung 1 über die offenen erfindungsgemässen speziellen Luftabsperrklappen 10,11 und die
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den, so dass sie bei einem Druck von etwa 1 m Wassersäule geschlossen werden. Dann werden die in der
Mitte der Luftabsperrklappen 10 vorgesehenen Gummiventile 13 betätigt, die für das praktisch restlose
Abfliessen des noch in der Wärmeaustauschereinrichtung 1 zurückgebliebenen Wassers sorgen.
Hienach werden die Luftabsperrklappen 10 vollständig geschlossen, wodurch verhindert wird, dass Wasserdampf in die entleerten Wärmeaustauschereinrichtungen gelangt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Verhindern des Einfrierens von wasserseitig entleerten Wärmeaustauschereinrich- tungen von Luftkondensationseinrichtungen, wobei die Wärmeaustauschereinrichtungen mittels Ablassrohr- leitungen und in diesen vorgesehener Absperrventile an einem Behälter zum Speichern von abgelassenem
Wasser angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ablassrohrleitung (7) zwischen Wärmeaus- tauschereinrichtung (1) und Absperrventil (9) eine Luftabsperrklappe (10,11) vorgesehen ist, die eine durch ein oder mehrere Gegengewichte (12) oder Federn ausgeglichene primäre Schliessfläche aufweist, an deren tiefsten Stelle eine sekundäre Klappe (13) mit einem jenem der primären Klappe ähnlichen Aus- gleich durch Gegengewicht oder Federkraft vorgesehen ist,
und deren freier Querschnitt höchstens ein
Zehntelteil des freien Querschnittes der primären Klappe ausmacht, wobei die vollständige Luftabsperr- klappe (10, 11,12, 13) derart in der Ablassrohrleitung (7) angebracht ist, dass eine Strömung lediglich von den Wärmeaustauschereinrichtungen (1) in Richtung zum Behälter (8) ermöglicht wird, wogegen bei einer Strömung in der entgegengesetzten Richtung der Strömungsquerschnitt luftdicht geschlossen wird.