-
Dampfverteilung für Oberflächenkondensator Bei Oberflächenkondensatoren,
welche aus mehreren in bezug auf das zu kondensierende Medium parallel geschalteten
Kondensatorelementen bestehen, die über eine gemeinsame Luftabsaugeleitung an eine
Absaugevorrichtung angeschlossen sind, bereitet eine gleichmäßige Dampfverteilung
auf die einzelnen Kondensatorelemente erhebliche Schwierigkeiten. Dies gilt insbesondere
für luftgekühlte Kondensatoren, bei welchen der Dampf den einzelnen Kondensatorelementen
mit geringer Strömungsgeschwindigkeit zugeführt wird und bei welchen infolge der
auf alle Kondensatorelemente praktisch in gleicher Weise wirkenden Luftabsaugung
und der gleichen Dampftemperatur zwischen den einzelnen Kondensatorelementen nur
sehr geringe Druckunterschiede vorhanden sind.
-
Zur Erzielung einer gleichmäßigen Dampfverteilung hat man bereits
vorgeschlagen, in der Dampfverteilerleitung oder in den Dampfverteilerkammern Leit-
oder Regelvorrichtungen anzuordnen, durch welche der Strömungsquerschnitt in den
Zuführungsleitungen der Kondensatorelemente verändert werden kann. Abgesehen davon,
daß durch eine derartige Drosselung sich unerwünschte und in vielen Fällen untragbare
Druckverluste ergeben, erlauben diese Verteilervorrichtungen nur eine verhältnismäßig
grobe Regelung der Dampfverteilung, welche insbesondere bei geringen Dampfgeschwindigkeiten
und hohem spezifischem Dampfvolumen unzureichend ist.
-
Erfindungsgemäß lassen sich die den vorbekannten Dampfverteilungen
anhaftenden Nachteile dadurch vermeiden, daß bei einem Oberflächenkondensator, dessen
in bezug auf das zu kondensierende Medium parallel geschaltete Kondensatorelemente
über eine gemeinsame Luftabsaugeleitung an eine Luftabsaugevorrichtung angeschlossen
sind, mindestens ein Teil der Kondensatorelemente über voneinander getrennte Verbindungsleitungen
an eine zweite, zur Hauptabsaugeleitung parallel geschaltete Zusatzabsaugeleitung
angeschlossen ist und daß in den Verbindungsleitungen unabhängig voneinander einstellbare
Drosselvorrichtungen vorgesehen sind. Durch diese zusätzliche Luftabsaugeleitung
läßt sich in einfacher Weise das in den einzelnen Kondensatorelementen herrschende
Vakuum unabhängig von den Druckverhältnissen in der Hauptabsaugeleitung mit jeder
gewünschten Genauigkeit einstellen. Hierdurch ist es möglich, auch geringfügige
Unterschiede im Strömungswiderstand der einzelnen Kondensatorelemente und der zu
ihnen führenden Verteilerleitungen, welche bei geringen Dampfgeschwindigkeiten und
hohem spezifischem Dampfvolumen bereits zu erheblichen Störungen der Dampfverteilung
führen können, auszugleichen und eine gleichmäßige Beaufschlagung sämtlicher Kondensatorelemente
zu gewährleisten. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dampfverteilung
besteht darin, daß sich infolge unterschiedlicher Druckverhältnisse in den Kondensatorelementen
gegebenenfalls bildende Luftpolster in einfacher Weise durch Erhöhung des Vakuums
in dem betreffenden Kondensatorelement ohne Beeinflussung der Dampfverteilung und
Luftabsaugung in den übrigen Kondensatorelementen absaugen lassen. Obwohl es in
manchen Fällen genügt, nur einen Teil der Kondensatorelemente an eine derartige
Zusatzabsaugeleitung anzuschließen, wird es sich meistens empfehlen, sämtliche _Kondensatorelemente
an diese Zusatzabsaugeleitung anzuschließen.
-
Haupt- und Zusatzabsaugeleitung können an eine gemeinsame Luftabsaugeleitung
angeschlossen sein. Es ist jedoch auch möglich,Haupt-undZusatzabsaugeleitung an
voneinander getrennte Luftabsaugevorrichtungen anzuschließen. Zweckmäßig ist es,
wenn die Zusatzabsaugeleitung eine geringere Druckdifferenz zwischen Luftabsaugevorrichtung
und Kondensatorelement aufweist als die Hauptabsaugeleitung. Auf diese Weise erreicht
man, daß bei geöffneten Drosselvorrichtungen in den in die Kondensatorelemente mündenden
Ansaugeöffnungen der Zusatzabsaugeleitung ein größerer Unterdruck herrscht als in
den Ansaugeöffnungen der Hauptabsaugeleitung. Der in den einzelnen Ansaugeöffnungen
der Zusatzabsaugeleitung herrschende Unterdruck läßt sich durch Betätigung der in
den Verbindungsleitungen zwischen Zusatzabsaugeleitung und Kondensatorelementen
vorgesehenen Drosselvorrichtungen bei Bedarf schnell und unabhängig voneinander
regeln, so daß eine sehr
genaue Einstellung des in den einzelnen
Kondensatorelementen herrschenden Vakuums möglich ist.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen erläutert.
Es zeigt Fig. 1 eine Dampfverteilung mit einem in die Hauptabsaugeleitung eingeschalteten
Nachkühler in schematischer Darstellung, Fig.2 eine Dampfverteilung ohne Nachkühler
in der Hauptabsaugeleitung in schematischer Darstellung, Fig.3 eine Dampfverteilung
ohne Nachkühler in der Hauptabsaugeleitung mit getrennter Luftabsaugevorrichtung
für die Zusatzabsaugeleitung, gleichfalls in schematischer Darstellung.
-
Bei der in Fig. 1 dargestellten Dampfverteilung wird der zu kondensierende
Dampf durch die sich konisch verjüngende Dampfverteilerleitung 1 den parallel geschalteten
Kondensatotelementen-2 über die Anschlußstutzen 3 zugeführt. Die Kondensatorelemente
2 sind als luftgekühlte Oberflächenkondensatoren mit einer Anzahl von parallel geschalteten
Rippenrohren ausgebildet. Die Rippenrohre sind mit ihrem oberen Ende an eine Dampfverteilerkammer
4 und mit ihrem unteren Ende an eine Kondensatsammelkammer 5 angeschlossen. Die
Kondensatsammelkammer 5 der Kondensatoreiemente2 ist über Verbindungsleitungen6
an eine zu einer Luftabsatigevorrichtung 7 führende Hauptabsaugeleitung 8 angeschlossen.
Die Verbindungsleitungen 6 der Hauptabsaugeleitung 8 münden in den Boden der Kondensatsammelkaminern
5. In die Hauptabsaugeleitung 8 sind ein Kondensatsammelbehälter 9, ein Drosselschieber
10 sowie ein Nachkühler 11 eingeschaltet.
-
Die Kondensatorelemente 2 sind zusätzlich über voneinander getrennte
Verbindungsleitungen 12 an eine zur Hauptahsaugeleitung 8 parallel geschaltete Zusatzabsaugeleitung
13 angeschlossen. Für die Hauptabsaugeleitung 8 und die Zusatzabsaugeleitung 13
ist eine gemeinsame Luftabsaugevorrichtung7 vorgesehen. In den Verbindungsleitungen
12 der Zusatzabsaugele.itung 13 sind unabhängig voneinander einstellbare Drosselvorrichtungen
14 angeordnet. Die Verbindungsleitungen 12 münden im .oberen Bereich der Kondensatsammelkamme@rn
5 in die Kondensatorelemente 2. Hierdurch ist gewährleistet, daß durch die Verbindungsleitungen
12 kein Kondensat mit abgesaugt wird.
-
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel herrscht an der
Ansaugeseite der Luftabsaugevorrichtung 7 ein absoluter Druck von beispielsweise
0,02 ata. Bei einer bestimmten S.trömungsgesehwindigkei:t soll auf den Nachkühler
11 ein Druckgefälle von 100 mm Wassersäule und auf die Drosselvorrichtung 10 ein
Druckgefälle von 200 mm Wassersäule entfallen, während sich. für die Hauptabsaugeleitung
8 einschließlich der Verbindungsleitungen 6 ein Druckverlust von insgesamt 50 mm
Wassersäule ergibt. In den in die Kondensatsammelkammern 5 mündenden Ansaugeö ffnun;gen
der Verbindungsleitungen 6 herrscht somit ein absoluter Druck von 0,055 ata. Die
auf die Eondensatorelemente 2 und die Anschlu.ßleitungen 3 entfallende Druckdifferenz
soll im vorliegenden Falle 50 mm Wassersäule betragen, so daß in der Verteilerleitung
1 sich ein absoluter Dampfdruck von 0,06 ata einstellt. Die Temperatur des mixt
relativ geringer Geszhwindi:gke,it die Verteilerleitung 1 durchströmenden Naßdampfes
beträgt etwa 36° C.
-
Obwohl die Zusatzabsau:geleitung 13 einen wesentlich - beispielsweise
3- bis 5fach - geringeren Strömungsquerschnitt aufweist als die Hauptabsaugeleitung
8, läßt sich bei voller Öffnung der in den Verbindungsleitungen 12 angeordneten
Drosselschieber 14 in den Ansaugeröffnungen der Verbindungsleitungen 12 ein Druck
von beispielsweise 0,035 ata erzielen. Die durch volle Öffnung der Drosselvorrichtungen
14 erzielbare Druckdifferenz von 200 mm Wassersäule zwischen den Ansaugeöffnungen
der Verbindungsleitungen 12 und denen der N',erbindungsleitungen 6 steht für die
Regelung der Dampfverteilung auf die einzelnen Kondensatorelemente2 zur Verfügung.
Stellt sich beispielsweise heraus, daß das in Fig. 1 als letztes an die Dampfverteilerleitung
1 angeschlossene Kondensatorelement 2 nur mit 75°/o der Dampfmenge beaufschlagt
ist, die auf das als erstes an die Dampfverteilerleitungl angeschlossene Kondensatorelement2
entfällt, so wird durch Öffnen der entsprechenden Drosselvorrichtung 14 der in der
Sammelkammer 5 des zu gering beaufsc'hlagten Kondensatorelementes herrschende absolute
Druck so weit verringert, bis das Kondensatorelement voll beaufsch@lagt ist. Auf
diese Weise läßt sich ohne Beeinflussung der Luftabsaugun@g durch die Hauptabsau.geleitung
8 die Dampfverteilung auf die einzelnen Kondensatoarelemente 2 unabhängig voneinander
einstellen. Da in den meisten Fällen nur ein kleiner Teil der Kondensatorelemente
ohne zusätzliche idaßnahmen unzureichend beaufschlagt wird, genügt es, eine derartige
zusätzliche Luftabsaugung nur an einigen wenigen Kondensatorelementen vorzunehmen.
Für die übrigen Kondensatorelemente 2 kann daher die durch den Nachkühler 11 bewirkte
Temperatur- und Volumenverminderung voll ausgenutzt werden. Da die Zusatzabsaugeleitung
13 und die Verbindungsleitungen 12 nur einen relativ geringen Strömungsquerschnitt
besitzen, ergibt sich der weitere Vorteil, daß als Drosselvorrichtungen 14 verhältnismäßig
kleine und leicht abzudichtende Schieber oder Ventile verwendet ,werden können.
-
Bei der in Fig.2 dargestellten Ausführungsform sind die Kondensatorelemente
2 gleichfalls über eine Hauptabsaugeleitung 8 und eine dazu parallel geschaltete
Zusatzabsaugeleitung 13 an eine gemeinsame Luftabsaugevorric'htung 7 angeschlossen.
Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist in der Hauptabsau,geleitung
8 jedoch kein Nachkühler, sondern lediglich eine Drosselvorrichtung 10 vorgesehen.
An Stelle eines Kondensatsammelbehälters ist ein Rohrsiphon 15 mit einer Abflu.ßleitung
15 a. für das Kondensat in die Hauptabsaugeleitung 8 eingeschaltet.
-
Der durch die Luftabsaugevorrichtung 7 erzeugte Unterdruck wird durch
die Drosselvorrichtung 10 in Verbindung mit dem Strömungswiderstand' des Siphons
15, der Hauptabsaugleitung 8 und den Verbindungsleitungen 6 so weit vermindert,
daß in den in die Kondensatsammelkammern 5 mündenden Ansaugeöffnungen der Verbindungsleitungen
6 ein um beispielsweise 150 mm Wassersäule höherer absoluter Druck herrscht, als
sich bei voller Öffnung der Drosselvorrichtungen 14 in den A.nsaugeöffnunaen der
Verbindungsleitungen 12 einstellt. Bei zu geringer Beaufschlagung einzelner Kondensatorelemente
2 werden die diesen zugeord= neten Drosselvorrichtungen 14 so weit geöffnet und
dadurch die Lu.ftabsaugu:ng in diesen Kondensatorelementen in dem l@faße verstärkt,
bis eine volle Dampfbeaufschlagung dieser Kondensatorelemente erreicht ist.
-
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Hauptabsaugelei-tung
8 und die Zusatzabsaugeleitung 13 an voneinander getrennte Luftabsaugevorrichtu.ngen
7, 7a angeschlossen sind. Die Luftabsaugevorrichtung 7 ist für eine verhältnismäßig
große Absaugemenge bei mäßigem Unterdruck ausgelegt,
während die
der Zusatzabsaugeleitung 13 zugeordnete Luf tal)saugevorrich,tung 7a.beigeringer
Förderleistung einen hohen Unterdruck erzeugen soll. Bei dieser Anordnung läßt sich
auch bei nur geringer Drosselung der Hauptabsaugeleitung 8 durch diie Drosselvorrich,
tun.g 10 eine starke Druckdifferenz zwischen den in die Kondensatorelemente2 mündenden
Ansaugeöffnungen der Verbindungsleitungen 6 der Hauptabsaugeleitung 8 und - bei
entsprechender Öffnung der Drosselvorrichtungen 14 - den Ansaugeöffnungen der Verbindungsleitungen
12 der Zusatzabsaugeleitung 13 erreichen.
-
Auf die Anordnung einer Drosselvorrichtung 10 in der Hau.ptabsaugeleitung
8 kann insbesondere dann verzichtet werden, wenn in die Hauptabsaugeleitung 8 ein
Nachkühler 11 eingeschaltet ist. Desgleichen ist es bei Verwendung von zwei getrennten
Luftabsaugevorriehtungen für die Hauptabsaugeleitung 8 und die Zusatzabsaugeleitung
13 in vielen Fällen nicht erfordierlich, eine Drosselvorrichtung 10 in der Hauptabsaugeleitung
8 vorzusehen.
-
In Abweichung von der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform
können auch nureinzelne, schlecht 4caufschlagte Elemente einer Kondensatoranlage,
beispielsweise die als letzte an die Verteilerleitung 1 und die Hauptabsaugeleitung
8 angeschlossenen Elemente, an eine Zusatzabsaugeleitung13 angeschlossen sein. Für
die Ableitung des Kondensats aus den Sammelkammern 5 der Kondensatorelemente 2 können
auch besondere, von den Verbindungsleitungen 6 getrennte Abflußleitungen vorgesehen
werden.