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Die Erfindung betrifft eine luftgekühlte Kondensatoranlage mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Luftgekühlte Kondensatoren werden als sogenannte Trockenkühler zur Kondensation von Prozessdämpfen, insbesondere von Turbinendampf eingesetzt. Parallel geschaltete Rippenrohre bilden Rohrbündel, die als Oberflächenkondensatoren dienen. Die Rippenrohr-Elemente stehen innenseitig unter Vakuum. Nicht kondensierbare Gase werden abgesaugt. Das gewonnene Kondensat wird in den Speisewasserkreislauf zurückgeführt. Es werden Gleichstrom-Kondensatoren und Gegenstrom-Kondensatoren (Dephlegmatoren) miteinander kombiniert. Der Kühlluftstrom wird im Allgemeinen mittels Ventilatoren erzeugt, seltener durch Naturzug, wobei Trockenkühler in Dachbauweise (A-Anordnung) weit verbreitet sind. Hierbei bilden die Rohrbündel die Schenkel eines Dreiecks, an dessen Basis die Ventilatoren angeordnet sind. Sind die Trockenkühler in V-Form angeordnet, befindet sich der Ventilator oberhalb der Rohrbündel. Bei der Durchfluss-Kondensatorschaltung strömt der Dampf von einer oben gelegenen Verteilerleitung nach unten in den Durchfluss-Kondensator ein. Das ebenfalls nach unten fließende Kondensat wird in einer Kondensatsammelleitung aufgefangen. Bei der Gegenstrom-Kondensatorschaltung wird Abdampf von unten in die Kühlrohre eingeleitet und so gegen das abfließende Kondensat geführt. In der Praxis werden Durchfluss-Kondensatoren und Gegenstrom-Kondensatoren miteinander kombiniert. Das sogenannte Kondensationsende des Dampfes liegt dann im Gegenstrom-Kondensator.
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Es zählt durch die
WO 2013/011414 A1 zum Stand der Technik, einen Dephlegmator in zweistufiger Bauweise als Nass/Trockenkühler auszubilden. In der ersten Stufe wird ein Gegenstrom-Kondensator als Trockenkühler verwendet, an den sich eine zweite Stufe mit einem horizontalen Rohrbündel anschließt mit glatten oder berippten Rohren. Diese zweite Stufe kann nass oder trocken betrieben werden. Im Nassbetrieb werden oberhalb des Rohrbündels angeordnete Düsen geöffnet, welche das Rohrbündel außenseitig benetzen, um die Kondensationsleistung zu steigern. Das nicht verdampfte Wasser wird unterhalb des Rohrbündels aufgefangen. Innerhalb des Rohrbündels wird der kondensierende Dampfstrom mehrfach umgelenkt.
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Die
US 900 949 offenbart Wärmetauscher in A-Bauweise mit vorgeschalteter adiabater Kühlung zu kombinieren. Allerdings können nicht verdampfte Wassertropfen an der Struktur zu Korrosion und Ablagerungen führen, was aus wirtschaftlicher Sicht nicht erwünscht ist.
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Es ist ferner bekannt, den Dampfstrom einer Turbine über zwei separate Dampfverteilerleitungen einerseits zu einem luftgekühlten Kondensator zu leiten und andererseits zu einem Oberflächenkondensator, dessen Kühlrohre innenseitig gekühlt werden. Da der Oberflächenkondensator getrennt von dem Trockenkühler angeordnet ist, ergibt sich ein hoher apparativer Aufwand für die Dampfverteilleitung. Auch der Platzbedarf einer solchen Kondensatoranlage ist höher, weil eine größere Grundfläche benötigt wird. Zudem ist zu bedenken, dass auch bei einem Oberflächenkondensator das Kühlwasser in einem weiteren Kühlturm rückgekühlt werden muss, was den Platzbedarf noch einmal erhöht.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine luftgekühlte Kondensatoranlage mit einem Trockenkühler mit mehreren A-förmig angeordneten Rohrbündeln dahingehend weiterzuentwickeln, dass möglichst kurze Dampfverteilleitungen bei geringem Platzbedarf und hoher Kühlleistung der Anlage realisierbar sind.
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Diese Aufgabe ist bei einer luftgekühlten Kondensatoranlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die erfindungsgemäße, luftgekühlte Kondensatoranlage umfasst einen Trockenkühler, der mehrere Rohrbündel aufweist. Die Rohrbündel werden innenseitig von einem zu kondensierenden Dampf durchströmt und außenseitig von Kühlluft gekühlt. Der Dampf wird über wenigstens eine Dampfverteilleitung zugeführt. Die Dampfverteilleitung verläuft im Bereich der oberen Enden der Rohrbündel. Die Rohrbündel sind A- oder V-förmig angeordnet. Den Trockenkühlern ist wenigstens ein Nass/Trockenkühler zugeordnet, der je nach Witterung (kühl, windstill) nur als Trockenkühler betrieben wird oder bei höheren Außentemperaturen und/oder starkem Wind zusätzlich mit Kühlwasser benetzt wird und in diesem Fall als Nasskühler dient. Der Nass/Trockenkühler ist an dieselbe Dampfverteilleitung angeschlossen wie der Trockenkühler. Aus der Dampfverteilleitung kommend ist der Dampf in den Nass/Trockenkühler einleitbar.
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Die Erfindung sieht vor, dass der Nass/Trockenkühler an dieselbe, an den oberen Enden der Rohrbündel verlaufende Dampfverteilleitung angeschlossen wie die A- oder V-förmig angeordneten Rohrbündel. Die Dampfverteilleitung verläuft im Wesentlichen horizontal. Der Nass/Trockenkühler ist daher in unmittelbarer Nähe der A- oder V-förmig angeordneten Rohrbündel angeordnet. Die unmittelbare Nähe hat den Vorteil, dass keine weitere Dampfverteilleitung zur Zuführung des Dampfes zu einem entfernt angeordneten Nass/Trockenkühler erforderlich ist.
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Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, den Nass/Trockenkühler in seinen Abmessungen bezüglich der Grundfläche der A- oder V-förmig angeordneten Rohrbündel anzupassen. Üblicherweise werden A-förmig angeordnete Rohrbündel von unten mit Kühlluft angeströmt, die über einen Ventilator in den Anströmraum zwischen den A-förmig angeordneten Rohrbündeln gedrückt wird. Ein solcher Ventilator kann auch unterhalb des Nass/Trockenkühlers angeordnet werden. Der erfindungsgemäße Nass/Trockenkühler ist daher einfach in das Raster der Ventilatoren der Kondensatoranlage eingliederbar. Alternativ ist ein Lüfter bei einer V-förmigen Anordnung der Rohrbündel oberhalb der Rohrbündel angeordnet. Der Lüfter saugt Luft in den Raum zwischen den Rohrbündeln (InAir).
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Der Nass/Trockenkühler ist vorzugsweise den Trockenkühlern in Strömungsrichtung der Dampfverteilleitung vorgeschaltet. Das bedeutet, dass bei den A- oder V-förmig angeordneten Rohrbündeln, die typischerweise in K-D-Schaltung angeordnet sind, an erster Position der Nass/Trockenkühler angeströmt wird. Dadurch kann die Dampfverteilleitung für die nachfolgenden Trockenkühler kleiner ausfallen. Im Unterschied zu Systemen, bei welchen der Nass/Trockenkühler dem Dephlegmator nachgeschaltet ist, ist bei der Erfindung der Nass/Trockenkühler parallel zum Dephlegmator geschaltet. Berechnungen haben gezeigt, dass diese Anordnung des Nass/Trockenkühlers sich positiv auf die Verbesserung des Kraftwerkwirkungsgrades auswirkt. Der Kraftwerkwirkungsgrad wird hier nur stellvertretend für andere Anlagenwirkungsgrade genannt, weil insbesondere bei Dampfkraftwerken große Mengen von Dampf kondensiert werden müssen. In gleicher Weise ergeben sich positive Effekte für den Wirkungsgrad auch bei Prozessdämpfen anderer dampferzeugender Prozesse.
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Die Trockenkühler und der wenigstens eine Nass/Trockenkühler sind bei der A-Form bevorzugt in einer Reihe unterhalb der Dampfverteilleitungen angeordnet und gleichzeitig oberhalb einer Plattform mit Ventilatoren angeordnet. Es ist strömungstechnisch am günstigsten, den Massenstrom des Dampfes möglichst wenig umzuleiten. Daher wird eine lineare Anordnung von Nass/Trockenkühlern und sich anschließenden Trockenkühlern, und zwar in unmittelbarer Nachbarschaft bevorzugt. Die Anordnung von Ventilatoren an einer Plattform schafft unterhalb der Ventilatoren den notwendigen Ansaugraum für die Kühlluft.
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Bei der V-Form befinden sich die Trockenkühler und der wenigstens eine Nass/Trockenkühler auch in einer Reihe, allerdings befindet sich die Dampfverteilleitung nicht zentral oberhalb des Nass/Trockenkühlers, sondern speist diesen von der Seite her. Der Lüfter des Nass/Trockenkühlers befindet sich unterhalb des Nass/Trockenkühlers.
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In bevorzugter Weise werden mehrere Reihen von Trockenkühlern nebeneinander errichtet, weil hierdurch Einsparungen beim Stahlunterbau oder generell bei der Tragwerkskonstruktion möglich sind. Nicht jede Reihe von Trockenkühlern benötigt einen eigenen Nass/Trockenkühler. Dementsprechend kann neben der einen Reihe mit dem oben beschriebenen Nass/Trockenkühler wenigstens eine weitere Reihe ohne einen solchen Nass/Trockenkühler angeordnet sein. Dabei werden die wenigstens zwei Reihen von Dampfverteilleitungen gespeist, die bevorzugt parallel verlaufen und die an eine gemeinsame Hauptabdampfleitung angeschlossen sind. Im Ergebnis ist der Nass/Trockenkühler den wenigstens zwei Reihen gemeinsam zugeordnet. Ein einzelner Nass/Trockenkühler kann auch drei oder mehr Reihen zugeordnet sein. Eine typische Anordnung sieht beispielsweise drei nebeneinander verlaufende Reihen vor, die über drei Steigleitungen an eine Dampfzuführung angeschlossen sind. Der Nass/Trockenkühler ist in diesem Fall bevorzugt anfangs der mittleren Reihe benachbart der Steigleitung zur Dampfverteilleitung angeordnet.
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Der Nass/Trockenkühler besitzt dieselbe Grundfläche wie eine Gruppe von A- oder V-förmig angeordneten Trockenkühlern, so dass das Rastermaß einer aus ein oder mehreren Reihen bestehenden Kondensatoranordnungen eingehalten werden kann. Es ist sogar eine spätere Umrüstung einer bestehenden Kondensatoranlage mit einem solchen Nass/Trockenkühler möglich, um an besonders heißen Tagen die Kühlleistung zu erhöhen.
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Der erfindungsgemäße Nass/Trockenkühler besitzt mehrere Kühlrohre, deren Eintrittsseiten an eine gemeinsame Eintrittskammer und deren Austrittsseiten an eine gemeinsame Kondensatsammelkammer angeschlossen sind. Die Austrittsseiten der Kühlrohre befinden sich tiefer als die jeweiligen Eintrittsseiten. Es muss lediglich sichergestellt werden, dass das Kondensat in hinreichender Menge abfließen kann. Die Neigung der Kühlrohre ist wesentlich geringer als die Neigung der A- oder V-förmigen Rohrbündel. Die Kühlrohre der Nass/Trockenkühler können unter Berücksichtigung des notwendigen Gefälles als im Wesentlichen horizontal verlaufend bezeichnet werden.
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Der Nass/Trockenkühler besitzt eine Kühlwasserverteilung oberhalb der Kühlrohre, um Kühlwasser außenseitig auf den Kühlrohren zu verteilen. Unterhalb der Kühlrohre befinden sich Auffangmittel, um Kühlwasser, das nicht durch Kontakt mit den Kühlrohren verdunstet ist, unterhalb der Kühlrohre aufzufangen. Das aufgefangene Kühlwasser wird in einen Kühlwasserkreislauf zurückgeführt, um es erneut zur Kühlwasserverteilung zu pumpen. Eine Zwischenkühlung des Kühlwassers ist möglich.
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Der Nass/Trockenkühler ist vorzugsweise von Wänden umgeben, die unterseitig der Kühlrohre einen Sammelraum für die Kühlluft begrenzen. Der erfindungsgemäße Nass/Trockenkühler basiert auf dem Prinzip, dass unterhalb des Trockenkühlers durch die Ventilatoren ein Überdruck erzeugt wird. Die Kühlluft strömt zwischen den Kühlrohren hindurch, wobei im Nassbetrieb die Verdunstungskälte des Kühlwassers ausgenutzt wird, um die Kühlleistung zu erhöhen. Auch ein saugender Betrieb ist möglich.
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Die erfindungsgemäße Kondensatoranordnung verhindert die Reduzierung der Kraftwerksleistung an sehr heißen Tagen oder auch bei windigen Bedingungen. Bei windigen Bedingungen, diezur Heißluftrezirkulation führen können, steigt die Leistung des Nass/Trockenkühlers wegen der erhöhten Verdampfung.
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Die gemessenen Verdunstungsraten sind bei dem erfindungsgemäßen Nass/Trockenkühler niedriger als Verdunstungsraten bei anderen Technologien, wie z. B. bei der adiabaten Vorkühlung der Kühlluft. Dementsprechend ist der Anteil des Kühlwassers, der durch zunehmende Salzkonzentration auszutauschen ist, bei der erfindungsgemäßen Kondensatoranordnung auch geringer als bei separaten Nasskühltürmen.
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Die Integration der Nasskühlung in Verbindung mit der ohnehin existierenden Dampfverteilleitung ist ein konstruktiver Vorteil, so dass der Platzbedarf insgesamt reduziert wird. Im Vergleich zu einer separaten, örtlich getrennten Nasskühlung können einige Strukturen und Komponenten entfallen, wie beispielsweise Nasskühltürme und entsprechend lange Rohrleitungen, Ventile sowie Oberflächenkondensatoren, über die der Prozessdampf nach außen geleitet wird. Hierbei ist nicht zu unterschätzen, dass das Kühlwasser in separaten Kühltürmen mit einem hohen Pumpaufwand bewegt werden muss. Bei der erfindungsgemäßen Kondensatoranordnung ist der Energiebedarf durch den Wegfall der großen Umwälzpumpen geringer.
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Als weiterer Vorteil der Erfindung ist zu nennen, dass auch die umfangreiche Benetzung der Kühlrohre mittels Sprühdüsen, die auch grobe Tropfen ausstoßen, technisch einfacher und zuverlässiger zu realisieren ist als bei adiabatischer Vorkühlung der Kühlluft. Bei der adiabatischen Vorkühlung müssen Düsen verwendet werden, die feine Tropfen erzeugen, was nur mit hohem Wasserdruck möglich ist. Der Aufwand hierfür ist hoch. Zudem verstopfen Düsen mit kleinen Öffnungen naturgemäß nach einiger Zeit, wodurch die Tropfen größer werden und eine komplette Verdunstung der Tropfen nicht mehr erreicht werden kann. Dies kann zu einer unerwünschten Benetzung der Rohrbündel führen, was auch allein aus Korrosionsgründen nicht erwünscht ist.
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Zusammengefasst ist es mit der erfindungsgemäßen Kondensatoranordnung möglich, die Kosten zur Errichtung eines Kühlungssystems aber auch die Betriebskosten zu senken. Der Platzbedarf für eine solche Anlage wird geringer. Gleichzeitig ist der gesamte Aufbau der Kühlanordnung weniger komplex als bei zwei getrennt angeordneten Kühlsystemen. Die erfindungsgemäße Kondensatoranordnung kann auf negative Umwelteinflüsse wie z. B. auf starke Winde oder auf die Rezirkulation von erwärmter Luft, sehr schnell reagieren, indem von der Trockenkühlung auf die Nasskühlung umgeschaltet wird. Das System kann rasch wieder abgeschaltet werden, wenn sich die Betriebsparameter wieder verbessert haben.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Kondensatoranordnung in einer Seitenansicht;
- 2 einen Querschnitt durch die Kondensatoranordnung der 1 im Bereich eines Nass/Trockenkühlers;
- 3 eine perspektivische Darstellung, teilweise im Schnitt, eines Nass/Trockenkühlers gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2;
- 4 ein Ausführungsbeispiel einer Kondensatoranordnung in der Draufsicht;
- 5 die Kondensatoranordnung der 4 in einer Seitenansicht in Längsrichtung von Dampfverteilleitungen;
- 6 den Nass/Trockenkühler der 4 und 5 in der Seitenansicht im Schnitt;
- 7 den Nass/Trockenkühler der 6 im Querschnitt;
- 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kondensatoranordnung in einer Stirnansicht und
- 9 das Ausführungsbeispiel der 8 in einer perspektivischen Darstellung.
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1 zeigt eine Kondensatoranlage 1 zur Kondensation von Dampf 2, der über eine horizontal verlaufende Dampfverteilleitung 3 Prozessdampf aufnimmt. Die eingezeichneten Pfeile verdeutlichen die Strömungsrichtungen des Dampfes 2. Der Dampf 2 strömt über die Dampfverteilleitung 3 in der Bildebene von oben nach unten in vier kondensatorisch geschaltete Rohrbündel 4 ein. In diesen Rohrbündeln kondensiert der Dampf 2, wobei das Kondensat nach unten fließt und in einer Kondensatsammelleitung 5 aufgefangen und abgeleitet wird. Die mit K bezeichneten Rohrbündel 4 sind kondensatorisch geschaltet. Der Dampf 2 und das Kondensat strömen in dieselbe Richtung. Die vier kondensatorisch geschalteten Rohrbündel 4 kondensieren den Dampf 2 nicht vollständig. Überschüssiger Dampf 2 wird über die Dampfverteilleitung 3 einem dephlegmatorisch geschalteten Rohrbündel 6 zugeführt. Dieses Rohrbündel 6 wird vom Dampf 2 von unten nach oben, das heißt entgegen der Strömungsrichtung des Kondensats durchströmt. Am oberen Ende des dephlegmatorisch geschalteten Rohrbündels 6 befindet sich, hier nicht näher dargestellt, eine Absaugung für nicht kondensierte Gase.
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Der vorstehend beschriebene Abschnitt der Kondensatoranlage bildet insgesamt einen Trockenkühler 7, weil er von unten von Kühlluft 8 angeströmt wird, die über Ventilatoren 9 unterhalb der Rohrbündel 4 bewegt wird.
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Zusätzlich zu dem Trockenkühler 7, bestehend aus den mehreren A-förmig angeordneten Rohrbündeln 4, 6, gibt es bei der erfindungsgemäßen Kondensatoranlage einen Nass/Trockenkühler 10. Er wird ebenfalls von Kühlluft 8 angeströmt, die von einem Ventilator 9 bewegt wird. Der Nass/Trockenkühler 10 wird parallel zu dem Trockenkühler 7 betrieben und ist ebenfalls unmittelbar mit der Dampfverteilleitung verbunden. Der Nass/Trockenkühler 10 befindet sich daher in Parallelschaltung mit den nachfolgenden Trockenkühlern. Die firstseitige Dampfverteilleitung 3 ist die gemeinsame Versorgungsleitung für den Nass/Trockenkühler 10 und den darauf folgenden Trockenkühler 7. Der Platzbedarf des Nass/Trockenkühlers 10 ist an das Rastermaß der Ventilatoren 9 bzw. der Rohrbündel 4 angepasst. Der Nass/Trockenkühler 10 ist mit nur geringem baulichen Mehraufwand eingliederbar.
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2 zeigt eine Schnittdarstellung im Querschnitt durch die Dampfverteilleitung 3 im Bereich des Nass/Trockenkühlers 10. Kühlluft 8 wird durch den Ventilator 9 von unten angesaugt und in einen Sammelraum 11 unterhalb von Kühlrohren 12 gedrückt. Die Kühlluft 8 wird beim außenseitigen Vorbeiströmen an den Kühlrohren 12 erwärmt und tritt oben als warme Abluft im Bereich der Pfeile P1 beiderseits der Dampfverteilleitung 3 aus.
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Der zu kondensierende Dampf 2 wird von der oberhalb des Nass/Trockenkühlers 10 angeordneten Dampfverteilleitung 3 zentral und zu beiden Seiten hin in eine Eintrittskammer 13 und von dort in die angeschlossenen Kühlrohre 12 geleitet. Das sich bildende Kondensat wird in Kondensatsammelkammern 14 aufgefangen und über Anschlüsse 15 abgeleitet. Die Kühlrohre 12 haben ein leichtes Gefälle von innen nach außen, damit das Kondensat in Richtung der Kondensatsammelkammern 14 fließt. Der Nass/Trockenkühler 10 kann sowohl im Trockenbetrieb als auch im Nassbetrieb betrieben werden. Im Nassbetrieb werden die Kühlrohre 12 außenseitig mit Kühlwasser 16 beaufschlagt, das über eine Wasserverteilung 17 oberhalb der Kühlrohre 12 ausgebracht wird. Bei der Wasserverteilung 17 kann es sich um eine Anordnung von Düsen handeln. Oberhalb der Wasserverteilung 17 befindet sich ein Tropfenabscheider 25, der von der erwärmten Kühlluft 8 durchströmt wird. Der Tropfenabscheider 25 kann eine gitterartige Anordnung aus Blechen sein, die verhindern soll, dass seitliche Winde die gleichmäßige Anströmung der Kühlrohre 12 von unten beeinträchtigen und damit die Kondensationsleistung reduzieren.
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Kühlwasser 16, das nicht verdunstet, wird über Auffangmittel 18 unterhalb der Kühlrohre 12 aufgefangen. Das Kühlwasser 16 wird in einen Kreislauf zurückgeführt und über eine nicht näher dargestellte Pumpe erneut zur Wasserverteilung 17 geleitet. Die Auffangmittel 18 sind so angeordnet, dass die Kühlluft 8 zwischen benachbarten Auffangmitteln 18 hindurchströmen kann und dadurch die Kühlrohre 12 erreicht.
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3 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung in einer perspektivischen Darstellung. Die Dampfverteilleitung 3 leitet den Dampf 2 in der Bildebene von rechts nach links. Der Querschnitt der Dampfverteilleitung 3 reduziert sich in Strömungsrichtung des Dampfes 2. Es ist zu erkennen, dass die Dampfverteilleitung 3 firstseitig der A-förmig angeordneten Rohrbündel 4 verläuft, die mit ihren unteren Enden an die Kondensatsammelleitung 5 angeschlossen sind. Kühlluft 8 wird über die Ventilatoren 9 durch die trichterförmige Einströmdüse 19 von unten in den dreieckförmigen Raum unterhalb der Rohrbündel 4 gedrückt. Oberhalb der Rohrbündel 4 strömt die erwärmte Kühlluft 8 in Richtung der Pfeile P1 ab.
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In der Bildebene links befindet sich ein Trockenkühler 7 und in der Bildebene rechts ein Nass/Trockenkühler 10. Der Nass/Trockenkühler 10 befindet sich unmittelbar unterhalb der Dampfverteilleitung 3. Auch er wird von unten von kalter Kühlluft 8 angeströmt. Der Nass/Trockenkühler 10 ist im Nassbetrieb dargestellt. Kühlwasser 16 wird über Düsen der Wasserverteilung 17 versprüht und gelangt dadurch außenseitig auf die als zeichnerisch vereinfacht als massiver Block dargestellten Kühlrohre 12. Unterhalb der Kühlrohre 12 befindet sich das Auffangmittel 18 in Form von mehreren Rinnen, die das nicht verdunstete Kühlwasser 16 ableiten und einer Sammelleitung 20 zuführen. Die Sammelleitung 20 ist an einen Kühlwasserkreislauf 21 angeschlossen, der über eine Pumpe und einen Tank 22 verfügt und das Wasser zum erneuten Verteilen der Wasserverteilung 17 zuführt. Gleichzeitig wird innerhalb der Kühlrohre 12 des Nass/Trockenkühlers 10 der Dampf 2 kondensiert und in nicht näher dargestellter Weise aufgefangen. Das Ganze geschieht beiderseits der firstseitigen Dampfverteilleitung 3. Damit die Kühlluft 8 nicht seitlich abströmen kann, besitzt der Nass/Trockenkühler 10 geschlossene Wände 23, die den Bereich zwischen dem Ventilator 9 und der Wasserverteilung 17 sowie dem Tropfenabscheider 25 umschließen. Dadurch wird sichergestellt, dass die warme Kühlluft 8 in Richtung der Pfeile P1 nur oberhalb der Kühlwasserverteilung 17 und oberhalb der Tropfenabscheider 25 austritt.
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4 zeigt eine Kondensatoranordnung 1 mit drei Reihen R1, R2, R3 mit jeweils vier Ventilatoren 9. In den beiden äußeren Reihen R1, R3 befinden sich unterhalb der Dampfverteilleitungen 3 ausschließlich Trockenkühler 7. In der mittleren Reihe R2 befindet sich zusätzlich ein Trockenkühler 10, so dass es in der mittleren Reihe R2 drei Trockenkühler 7 und einen Nass/Trockenkühler 10 gibt. Die Darstellung verdeutlicht, dass der Platzbedarf für die Kombination aus Nass/Trockenkühler 10 und Trockenkühlern 7 nicht größer ist, weil der Nass/Trockenkühler 10 vollständig in die bisher aus reinen Trockenkühlern 7 gebildete Kondensatoranlage 1 eingegliedert ist. Auch in der Höhe ergibt sich kein zusätzlicher Bedarf für Bauraum (5).
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Die Ansicht der 5 zeigt die firstseitigen Dampfverteilleitungen der drei Reihen R1, R2, R3 und die A-förmig angeordneten Rohrbündel 4 der Trockenkühler 7. Der zentrale Nass/Trockenkühler 10, der an die mittlere Dampfverteilleitung 3 angeschlossen ist, ist nicht breiter als die Anordnung der A-förmig positionierten Rohrbündel 4. Dadurch können identische Ventilatoren 9 verwendet werden. Es wird in Bodennähe kein weiterer Bauraum für die Kühlrohre 12 des Nass/Trockenkühlers 10 benötigt. Lediglich eine Pumpe und ein Tank 22 für das Kühlwasser 16 sind erforderlich, um den Kreislauf für das Kühlwasser 16 aufrecht zu erhalten. Eine Hauptabdampfleitung 26 leitet den Dampf 2 über Steigleitungen den drei firstseitigen Dampfverteilleitungen 3 zu.
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Die 6 und 7 zeigen den Nass/Trockenkühler 10 der 4 und 5 im Längs- sowie im Querschnitt. Insbesondere aus 7 ist zu erkennen, dass die Auffangmittel 18 leicht geneigt angeordnet sind, damit das Kühlwasser 16, das über die Wasserverteilung 17 auf den Kühlrohren 12 verteilt wird, von dem Auffangmittel 18 aufgefangen und der rinnenförmigen, nach oben offenen Sammelleitung 20 zugeführt wird. Das Auffangmittel 18 besteht aus mehreren z.B. U- oder V-förmigen Rinnen, die parallel zueinander verlaufen, und in dem Ausführungsbeispiel der 7 das Kühlwasser 16 in der Bildebene nach links leiten. Das Wärmetauscherpaket mit den Kühlrohren 12 ist in dieser Darstellung im Wesentlichen horizontal angeordnet, so dass es vollständig von der Wasserverteilung 17 in Länge und Breite überspannt wird, so dass die Kühlrohre 12 gleichmäßig benetzt werden können. Der Ventilator 9 mit seinem Antrieb 24 wird daher weitestgehend vor Feuchtigkeit geschützt. Der Antrieb 24 ist ein Elektromotor. Er kann über ein Getriebe mit dem Ventilator verbunden sein. Der Elektromotor kann auch als Direktantrieb ausgeführt sein, ohne dass ein zusätzliches Getriebe erforderlich ist. Es kann sich dabei um einen vierpoligen Motor handeln oder um einen Permanent-Magnet-Motor.
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8 zeigt in einer Seitenansicht in stark schematisierter Darstellung eine V-förmige Anordnung von Trockenkühlern 7, die jeweils an oberseitige Dampfverteilleitungen 3 angeschlossen sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Reihen von Trockenkühlern 7 nebeneinander dargestellt, so dass sich eine W-förmige Struktur ergibt. Im Unterschied zu den drückenden Lüftern bei den vorher dargestellten Ausführungsbeispielen in A-förmiger Bauweise befinden sich die Ventilatoren 9 nun oberhalb der Trockenkühler 7, benachbart der Dampfverteilleitungen 3. Kühlluft wird also in den dreieckigen Raum zwischen den Trockenkühlern 7 gesaugt und nach oben abgeleitet. Das Kondensat, das sich in den Rohrbündeln bildet, fließt nach unten in eine Kondensatsammelleitung 5. Aus der Darstellung ist ferner erkennbar, dass der Nass/Trockenkühler 10, der sich oberhalb der Kondensatsammelleitung 5 befindet, jeweils von zwei Dampfverteilleitungen 3 seitlich gespeist wird. Zur Anströmung des Nass/Trockenkühlers 10 ist ein weiterer Ventilator 9 unterhalb des Nass/Trockenkühlers 10 angeordnet. Dies wird aus der Darstellung der 9 deutlicher.
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Die stark vereinfachte Darstellung der 9 (teilweise im Schnitt) zeigt die Ventilatoren 9 zwischen den Dampfverteilleitungen 3 an den oberen Enden der Rohrbündel 6. Beispielhaft ist nur ein Nass/Trockenkühler 10 dargestellt, der von den beiden angrenzenden Dampfverteilleitungen 3 gespeist wird. Nur für diesen einzelnen Nass/Trockenkühler 10 ist der zusätzliche Ventilator 9 vorgesehen, der unterhalb des Nass/Trockenkühlers 10 angeordnet ist. Während die Ventilatoren 9 für die Trockenkühler 7 die Luft durch die Rohrbündel 6 saugen, drückt der untere Ventilator 9 die Luft von unten durch den Nass/Trockenkühler 10. In stark vereinfachter Weise ist dargestellt, dass sowohl für die Trockenkühler 7 als auch für den Nass/Trockenkühler 10 getrennte Räume vorhanden sind, um den jeweiligen Luftstrom zu dem Nass/Trockenkühler 10 oder zu den Rohrbündeln 6 zu leiten.
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Bezugszeichenliste
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- 1 -
- Kondensatoranlage
- 2 -
- Dampf
- 3 -
- Dampfverteilleitung
- 4 -
- Rohrbündel
- 5 -
- Kondensatsammelleitung
- 6 -
- Rohrbündel
- 7 -
- Trockenkühler
- 8 -
- Kühlluft
- 9 -
- Ventilator
- 10 -
- Nass/Trockenkühler
- 11 -
- Sammelraum
- 12 -
- Kühlrohr
- 13 -
- Eintrittskammer
- 14 -
- Kondensatsammelkammer
- 15 -
- Anschluss
- 16 -
- Kühlwasser
- 17 -
- Wasserverteilung
- 18 -
- Auffangmittel
- 19 -
- Einströmdüse
- 20 -
- Sammelleitung
- 21 -
- Kühlwasserkreislauf
- 22 -
- Pumpe und Tank
- 23 -
- Gehäuse
- 24 -
- Antrieb
- 25 -
- Tropfenabscheider
- 26 -
- Hauptabdampfleitung
- P1 -
- warme Kühlluft
- K -
- kondensatorisches Rohrbündel
- D -
- dephlegmatorisches Rohrbündel
- R1 -
- Reihe 1
- R2 -
- Reihe 2
- R3 -
- Reihe 3
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2013/011414 A1 [0003]
- US 900949 [0004]
