Dampfbeheizter, liegender Oberflächenwärmetauscher für Speisewasser
oder sonstige Kühlmittel Die Erfindung betrifft dampfbeheizte, liegende Oberflächenwärmetauscher
für Speisewasser oder sonstige Kühlmittel mit ringförmiger Anordnung von U-Rohren
und eingebautem Kondensatkühler. Solche Vorwärmer werden insbesondere für hohe Drücke
verwendet. Es ist bekannt, bei Hochdruckvorwärmern in den unteren Teil des Behälters
einen Kondensatkühler mit einzubauen, dessen Kühlschlangen durch die ersten Windungen
der vom Kühlmittel durchflossenen Systemrohre gebildet werden. Diese Bauweise hat
den Nachteil, daß man bezüglich des Querschnitts um die Kühlrohre an die durch das
Vorwärmersystem gegebenen Verhältnisse gebunden ist, wodurch sich wärmewirtschaftlich
ungünstige Verhältnisse ergeben können. Weiter ist es bekannt, bei Vorwärmern einen
gesonderten Kondensatkühler anzuordnen. Diese Bauweise benötigt viel Platz und verursacht
hohe Investitionskosten.Steam-heated, horizontal surface heat exchanger for feed water
or other coolants. The invention relates to steam-heated, horizontal surface heat exchangers
for feed water or other coolants with an annular arrangement of U-tubes
and built-in condensate cooler. Such preheaters are particularly useful for high pressures
used. It is known to use high pressure preheaters in the lower part of the tank
to install a condensate cooler, its cooling coils through the first turns
the system pipes through which the coolant flows. This construction has
the disadvantage that in terms of the cross section around the cooling tubes to the through the
Preheater system is bound to the given conditions, which makes it economically viable
unfavorable conditions can arise. It is also known to have a preheater
to arrange a separate condensate cooler. This construction requires a lot of space and causes
high investment costs.
Die Aufgabe besteht darin, einen wärmewirtschaftlich günstigen, baulich
einfachen, liegenden Vorwärmer zu schaffen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
der Kondensatkühler in der Eintrittskammer ringförmig angeordnet ist.The task is to create a thermally economical, structurally
to create simple, lying preheaters. This object is achieved in that
the condensate cooler is arranged in a ring in the inlet chamber.
Um dabei zu einer günstigen Gestaltung des Kühlersystems zu gelangen,
kann der Wärmetauscher mit einer seine Kühlmittelaustrittskammer konzentrisch umschließenden
Kühlmitteleintrittskammer versehen sein, in die ein entsprechend ringförmiges System
für den Kondensatdurchfluß eingebaut ist. Eine solche konzentrische Kammeranordnung
der Wasserverteilung führt zu einer entsprechend konzentrischen Teilung des Rohrfeldes
im Austauschersystem. Ein derartiges System läßt sich sowohl baulich als auch wärmewirtschaftlich
besonders günstig betreiben, wenn man gemäß der Erfindung die Dampfeintrittsöffnung
zentral nahe dem Kühlmittelaustritt anordnet und dabei zweckmäßig einen die Rohre
des ersten Durchgangs umschließenden Leitmantel zur Führung des Dampfes im Gegenstrom
zum Kühlmittel vorsieht. Auf diese Weise wird eine günstige Wärmeübertragung erzielt,
und das Gehäuse des Apparates kann für geringere Temperatur bemessen werden, weil
der überhitzte Dampf im ersten Durchgang seine Überhitzungswärme bis nahe über die
Sättigungstemperatur abgibt und das Gehäuse infolgedessen nur noch mit diesem enthitzten
Dampf in Berührung kommt.In order to achieve a favorable design of the cooler system,
the heat exchanger can concentrically surround its coolant outlet chamber with a coolant outlet chamber
Be provided coolant inlet chamber into which a correspondingly ring-shaped system
is installed for the condensate flow. Such a concentric chamber arrangement
the water distribution leads to a correspondingly concentric division of the pipe field
in the exchanger system. Such a system can be structurally as well as thermally economical
operate particularly favorably if, according to the invention, the steam inlet opening
arranged centrally near the coolant outlet and expediently one the tubes
of the first passage enclosing guide jacket for guiding the steam in countercurrent
to the coolant. In this way, a favorable heat transfer is achieved,
and the housing of the apparatus can be dimensioned for lower temperature because
the superheated steam in the first pass has its superheating heat up to almost the
Gives off saturation temperature and the housing consequently only de-heated with this
Comes into contact with steam.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dar. Es zeigt Fig. 1 einen Hochdruckvorwärmer im Längsschnitt, Fig. 2
einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Teilschnitt der Stelle
A in Fig. 1.The drawing represents an embodiment of the subject matter of
Invention. FIG. 1 shows a high-pressure preheater in longitudinal section, FIG. 2
a cross section along the line II-II in Fig. 1, Fig. 3 is a partial section of the site
A in Fig. 1.
Der Wärmetauscher besteht im wesentlichen aus einem System 1 von U-förmig
gebogenen Rohren, die an eine Rohrplatte 2 angeschlossen und von einem zur Aufnahme
des Heizdampfes dienenden Mantel umschlossen sind und die- auf der anderen Seite
der Rohrplatte 2 mit Verteilkammern 4 und 5 für die Zu-und Ableitung des Speisewassers
in Verbindung stehen. Der Behälter 3 ist unten mit einem Kondensatablaufgefäß 6
versehen, aus dem das Kondensat über einen in der Verteilkammer 4 angeordneten Kondensatkühler
7 einer Kondensatablaufleitung 8 zufließt.The heat exchanger consists essentially of a system 1 of U-shape
bent tubes connected to a tube plate 2 and from one for inclusion
of the heating steam serving are enclosed and the jacket on the other side
the tube plate 2 with distribution chambers 4 and 5 for the supply and discharge of the feed water
stay in contact. The container 3 has a condensate drainage vessel 6 at the bottom
provided, from which the condensate via a condensate cooler arranged in the distribution chamber 4
7 a condensate drain line 8 flows.
Der hondensatkühler 7 besteht aus einem die Wasseraustrittskammer
15 konzentrisch umschließenden, dem ringförmigen Raum der Verteilkammer 4 angepaßten
System, das zwei parallel zueinanderliegende ringförmige Sammelrohre 9, 10 und zwischen
diesen Sammelrohren im wesentlichen axial verlaufende Rohre 11 aufweist. Die Sammelrohre
9 und 10 sind durch Querwände 12 in mehrere Umkehrkammern sowie eine Ein- und Austrittskammer
unterteilt, an welche die Zuleitung 13 vom Kondensatsammelgefäß 6 und die Kondensatablaufleitung
8 mit einem Ablaufregler 14 angeschlossen sind.The condensate cooler 7 consists of a water outlet chamber
15 concentrically enclosing the annular space of the distribution chamber 4 adapted
System, the two parallel annular manifolds 9, 10 and between
these collecting tubes has tubes 11 extending essentially axially. The manifolds
9 and 10 are through transverse walls 12 in several reversal chambers and an inlet and outlet chamber
divided, to which the supply line 13 from the condensate collecting vessel 6 and the condensate drain line
8 are connected to a flow regulator 14.
Die Verteilkammern 4 und 5 für das Speisewasser sind durch eine zum
Behälter 3 gleichachsige zylindrische Trennwand 15 abgeteilt, die mit der für den
Hochdruck berechneten Außenwandung 16 durch Verschweißen verbunden und an der Rohrplatte
2 mittels Ringdichtung 17 gemäß Fig. 3 abgedichtet ist.The distribution chambers 4 and 5 for the feed water are through a to
Container 3 equiaxed cylindrical partition 15 divided with the for the
High pressure calculated outer wall 16 connected by welding and attached to the tube plate
2 is sealed by means of an annular seal 17 according to FIG.
Das System 1 der U-förmigen Rohre ist in Anpassung an die V erteilkammern
4 und 5 mit konzentrischer Teilung ausgeführt. Dabei wird der Heizdampf in der Mitte
des Rohrbündels zugeleitet, wozu ein axial durch den Boden 18 des Behälters 3 geführtes
Dampfeintrittsrohr 19 vorgesehen ist, aus
dem der Dampf nahe vor
der Mitte der Rohrplatte 2 ausströmt. Die an die Verteilkammer 5 angeschlossenen
Rohre sind von einem zylindrischen Leitmantel 20 umgeben, durch den Gegenstrom von
Heizdampf und Speisewasser im ersten Durchgang erzwungen wird. Der durch das Dampfeintrittsrohr
19 eintretende überhitzte Dampf gibt im ersten Durchgang seine Überhitzungswärme
bis nahe über die Sättigungstemperatur ab, so daß der Behälter 3 nur noch mit enthitztem
Dampf in Berührung kommt und für die entsprechend geringere Temperatur bemessen
werden kann.The system 1 of the U-shaped pipes is adapted to the distribution chambers
4 and 5 executed with concentric division. The heating steam is in the middle
of the tube bundle, including an axially guided through the bottom 18 of the container 3
Steam inlet pipe 19 is provided from
which the steam is close to
the middle of the tube plate 2 flows out. The connected to the distribution chamber 5
Pipes are surrounded by a cylindrical baffle 20, through the countercurrent of
Heating steam and feed water is forced in the first pass. The one through the steam inlet pipe
19 incoming superheated steam gives off its superheating heat in the first pass
to almost above the saturation temperature, so that the container 3 only with desheated
Steam comes into contact and sized for the correspondingly lower temperature
can be.
Im Rahmen der Erfindung sind noch mancherlei Abänderungen und auch
andere Ausführungen möglich. So ist der Kondensatkühler 7 in der Verteilkammer 4
den jeweilig vorliegenden Mengenverhältnissen entsprechend zu gestalten, z. B. mit
mehreren konzentrischen Rohrwindungen auszuführen.There are still various modifications and also within the scope of the invention
other designs possible. The condensate cooler 7 is in the distribution chamber 4
to shape the respective proportions present in each case, z. B. with
execute several concentric pipe windings.