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Luftgekühlter Oberflächenkondensator Die Erfindung betrifft einen
luftgekühlten Oberflächenkondensator mit mehreren Gruppen von bezüglich des zu kondensierenden
Dampfes parallel geschalteten Kühlelementen, welche aus einer Anzahl von an gemeinsame
Dampfverteilerkammern und gemeinsame Kondensatsammelräume angeschlossenen Rippenrohren
bestehen. Die Kühlelemente sind gruppenweise nebeneinander angeordnet, wobei jeder
Gruppe von Kühlelementen mehrere Lüfter, für die Bewegung der Kühlluft zugeordnet
sind. Die Kühlelemente haben eine geneigte Lage und sind vorzugsweise dachförmig
zueinander angeordnet, wobei jeweils die Endkammern einer Gruppe von Kühlelementen
an etwa parallel zueinander angeordnete und in unterschiedlicher Höhe liegende Dampfverteiler-
und Kondensatsammelleitungen angeschlossen sind.
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Bei den bekannten Oberflächenkondensatoren dieser Art wird der zu
kondensierende Dampf über eine Anzahl von Verteilerleitungen jeweils einer Gruppe
von bezüglich des Dampfes parallel- geschalteten Kühlelementen zugeführt. Der Dampf
tritt über die höher gelegene Endkammer der Kühlelemente in deren Rippenrohre ein,
in welchen er vollständig kondensiert, so daß durch die unteren Rohrenden lediglich
das Kondensat in die tiefer gelegenen Endkammern austritt und von da in die Kondensatsammelleitung
gelangt. Hierbei können in Strömungsrichtung der Kühlluft gegebenenfalls mehrere
Reihen von Kondensatorrohren hintereinander angeordnet sein, welche zweckmäßig alsRippenrohre
von elliptischem Querschnitt ausgebildet sind und außenseitig von einem zwangläufig
bewegten und aus der Atmosphäre angesaugten Kühlluftstrom beaufschlagt sind.
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Um bei derartigen Oberflächenkondensatoren trotz stärkerer Belastungsschwankungen
einen befriedigenden Kondensationswirkungsgrad zu erzielen, ist es bisher erforderlich
gewesen, durch besondere Maßnahmen, beispielsweise durch verstellbare Regel- und
Drosselvorrichtungen in den Verteilerleitungen und Kammern bzw. durch eine besondere
Ausgestaltung dieser Leitungen und Kammern, die Dampfverteilung auf die einzelnen
Kühlelemente und deren Rohre in umständlicher Weise jeweils genau einzuregeln.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen luftgekühlten Oberflächenkondensator
zu schaffen, bei welchem unter Beibehaltung eines hohen Kondensatorwirkungsgrades
mit relativ einfachen Mitteln eine Anpassung an stark schwankende Abdampfmengen
und größere Temperaturunterschiede der Kühlluft möglich ist. Zur Lösung dieser Aufgabe
wird bei einem Kondensator mit gruppenweise nebeneinander angeordneten Kühlelementen
erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Verteilerleitung jeder Gruppe von Kühlelementen
durch eine ortsfest angeordnete Trennwand zu unterteilen, welche mit einer Absaugevorrichtung
ausgerüstet ist, die die in dem an die Luftabsaugevorrichtung angeschlossenen Abschnitt
der Verteilerleitung befindlichen Dampfschwaden absaugt und in den an die Dampfzuleitung
angeschlossenen Abschnitt der Verteilerleitung zurückdrückt. Bei dieser Anordnung
wird der zu kondensierende Dampf zunächst den Kühlelementen zugeführt, die mit ihren
oberen Endkammern an den an die Dampfzuleitung angeschlossenen Abschnitt der Verteilerleitung
angeschlossen sind, in denen er teilweise kondensiert, so daß über die unteren Endkammern
dieser Kühlelemente Kondensat und noch nicht kondensierter Dampf in die für sämtliche
Kühlelemente der Gruppe gemeinsame Kondensatsammelleitung eintritt. Von. dieser
Kondensatsammelleitung gelangt der noch nicht kondensierte Dampf anschließend in
diejenigen Kühlelemente, die mit ihren oberen- Endkammern an den an die Luftabsaugevorrichtung
angeschlossenen Abschnitt der Verteilerleitung angeschlossen sind, die er von unten
nach oben durchströmt. Das in diesen Kühlelementen anfallende Kondensat fließt infolge
ihrer geneigten Anordnung entgegengesetzt zur Strömungsrichtung des Dampfes in die
Kondensatsammelleitung ab, so daß in diesen Kühlelementen eine dephlegmatorische
Kondensation erfolgt.
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Da der Kondensator zur Erzielung eines optimalen Wirkungsgrades auf
eine mittlere Kühllufttemperatur und eine mittlere Dampfbeaufschlagung ausgelegt
wird, ist bei einer besonders starken Dampfbeaufschlagung und bzw. oder besonders
hohen Außentemperatur die Dampfkondensation am Ende der dephlegmatorisch geschalteten
Kühlelemente noch nicht
vollständig beendet, so daß in den an die
Luftabsaugevorrichtung angeschlossenen Abschnitt der Verteilerleitung in mehr oder
weniger starkem Umfang noch nicht kondensierte Dampfschwaden eintreten. Diese Dampfschwaden
werden bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Oberflächenkondensator durch die
in der ortsfesten Trennwand der Verteilerleitung vorgesehene Absaugevorrichtung
in der- an die Dampfzuleitung angeschlossenen Teil der Verteilerleitung zurückgedrückt,
so daß unabhängig von -etwaigen Belastungsschwankungen und bzw. oder Schwankungen
der Kühllufttemperatur in jedem Falle`eine vollständige Kondensation des der Gruppe
von Kühlelementen zugeführten Dampfes gewährleistet ist:-Gleichzeitig wird durch
die Schwadenabsaugung aus dem an die Luftabsaugevorrichtung angeschlossenen Teil
der Verteilerleitung eine vorteilhafte Entlastung der Luftabsaugevorrichtung erreicht,
so daß bei gleichem Energieaufwand ein höheres Vakuum in der Verteilerleitung sowie
den an diese angeschlossenen Kühlelementen aufrechterhalten werden kann.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die Schwadenabsaugevorrichtung
als etwa koaxial zur Verteilerleitung angeordneter, dampfgespeister Ejektor ausgebildet.
Dies hat den Vorteil, daß die Schwadenäbsaugevorrichtung durch das zu kondensierende
Medium selbst angetrieben werden kann, wobei der dem Ejektor zugeführte Dampf naturgemäß
unter etwas höherem Druck stehen muß als der in dem an die Dampfzuleitung angeschlossenen
Teil der Verteiherleitung befindliche Dampf, damit der Ejektor in der Lage ist,
die im hinteren Abschnitt der Verteilerleitung befindlichen Dampfschwaden abzusaugen
und in deren vorderen Abschnitt zurückzudrücken. Durch Regelung der Dampfbeaufschlagung
des Ejektors läßt sich dessen Absaugeleistung der jeweiligen Menge der in dem hinteren
Abschnitt der Verteilerleitung anfallenden Dampfschwaden und damit Schwankungen
der Dampfbeäufschlagung und bzw. oder der Kühllufttemperatur in einfacher Weise
anpassen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels
veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 zwei Gruppen von an eine gemeinsame Verteilerleitung
angeschlossenen Kühlelementen schematisch in der Draufsicht, teilweise im Schnitt,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Gruppe -der in Fig. 1 dargestellten Kühlelemente.
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Wie die Zeichnung erkennen läßt, besitzt der Kondensator gruppenweise
nebeneinander angeordnete Kühlelemente i a bis 1 f bzw. 2 a bis
2f, welche jeweils eine Anzahl von parallel und im Abstand zueinander angeordneten
elliptischen Rippenrohren besitzen. Die Enden der Rippenrohre jedes Kühlelementes
sind an gemeinsame Endkammern 3 bzw. 4 angeschlossen. Jeweils zwei parallel zueinander
angeordnete Reihen von Kühlelementen sind, wie Fig. 1 erkennen läßt, mit den einander
zugekehrten Endkammern 3 an eine gemeinsame Verteilerleitung 5 angeschlossen, während
die einander abgekehrten Endkammern 4 der Kühlelemente an hierzu etwa parallel verlaufende
Kondensatsammelleitungen 6 bzw: 6a, angeschlossen sind. Zur Verbindung zwischen
den der Verteilerleitung 5 und den Endkammern 3 dienen sich etwa über deren gesamte
Länge erstreckende Anschlußstutzen 7, während die Endkammern 4 der" Kühlelemente
durch sich gleichfalls über etwa deren gesamte Länge erstrekkende Anschlußstutzen
8 mit den Kondensatsammelleitungen 6, 6a verbunden sind.
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Die Kühlelemente 1 a bis 1 f bzw. 2 a bis 2 f der parallel
zueinander angeordneten Reihen sind dachförmig geneigt zueinander angeordnet und
bilden im Ouerschnitt die Schenkel eines etwa gleichseitigen Dreiecks. Unterhalb
der Doppelreihen der Kühlelemente 1 a bis 1 f bzw. 2 a bis 2 f sind mehrere in etwa
horizontaler Ebene umlaufende sowie in geringem Abstand in Längsrichtung der Verteilerleitung
5 hintereinander angeordnete Schraubenlüfter 9, 9a angeordnet. Die Schraubenlüfter
9, 9a saugen über eine in der Zeichnung nicht dargestellte, seitlich offen ausgebildete
Ansaugekammer Luft aus der Atmosphäre an und drücken diese zwischen den Rippenrohren
der Kühlelemente hindurch nach oben in die Atmosphäre zurück.
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Die Verteilerleitung 5 besitzt, -wie- die Zeichnung erkennen läßt,
einen in .'Strömungsrichtung y des Dampfes sich konisch verjüngenden Querschnitt,
während der Strömungsquerschnitt der Kondensatsammelleitungen 6, 6a von beiden Endender
Kühlelementenreihen zu der etwa in der Mitte angeordneten Abfiußleitung 13 für das
Kondensat hin konisch zunimmt.
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Die Verteilerleitung 5 ist durch eine ortsfest angeordnete Trennwand
19. in einen vorderen, an die Dampfzuleitung angeschlossenen Abschnitt 5 a und und
einen hinteren Abschnitt 5 b unterteilt, der an die Luftabsaugevorrichtung 15 angeschlossen
ist. DieLuftabsaugevorrichtung 15, die zweckmäßig als Dampfstrahlpumpe ausgebildet
ist, ist bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel über eine mit
einer Absperrvorrichtung 16 ausgerüstete Anschlußleitung 17 an das rückseitige Stirnende
der Verteilerleitung 5 angeschlossen.
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Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist die ortsfeste Trennwand 19 zwischen
den Anschlußstutzen 7 der jeweils als letztes und vorletztes jeder Reihe an die
Verteilerleitung 5 angeschlossenen Kühlelemente 1-e und 1 f bzw. 2 e und.
2 f angeordnet. Infolgedessen sind die Kühlelemente 1 a bis 1 e und 2 a bis
2 e mit ihren einander zugekehrten Endkammern 3 an. den vorderen, unmittelbar an
die Dampfzuleitung, angeschlossenen Abschnitt 5 a der Verteilerleitung angeschlossen,
während die jeweils letzten Kühlelemente 1 f und 2 f der Doppelreihe mit ihren einander
zugekehrten Endkammern 3 an den an die Luftabsaugevorrichtung 15 angeschlossenen
hinteren Abschnitt 5 b der Verteilerleitung 5 angeschlossen sind.
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Insbesondere bei Kondensatoranlagen In- it einer größeren Anzahl
von nebeneinander angeordneten Kühlelementen ist es selbstverständlich möglich,
die Trennwand 19 so innerhalb der Verteilerleitung 5 anzuordnen, daß im Gegensatz
zu der in der Zeichnung dargestellten Anordnung die vier oder sechs letzten Kühlelemente
jeder Doppelreihe mit ihren einander zugekehrten Endkammern 3 an den an die Luftabsaugevorrichtung
15 angeschlossenen Abschnitt 5 b der Verteilerleitung 5 angeschlossen sind.
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Die Trennwand 19 ist von einem koaxial zur Verteilerleitung 5 angeordneten
Ejektor 20 durchsetzt, welcher über eine Anschlußleitung 21 mit Zwischendampf gespeist
wird. Der der Strahldüse des Ejektors 20 zugeführte Dampf steht unter etwas höherem
Druck als der Dampf innerhalb des vorderen Abschnittes 5 a der Verteilerleitung
5, so daß die in dem hinteren Abschnitt 5 b der Verteilerleitung befindlichen Dampfschwaden
durch den Ejektor 20 abgesaugt und in den vorderen Abschnitt 5 a zurückgedrückt
werden. Die Menge des dem Ejektör 20 zugeführten Dampfes kann durch. ein Absperrorgan
22 geregelt werden.
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Die Kühlelemente 1 a bis I e bzw. 2 a bis 2 ä werden von dem über
den Abschnitt 5 a der Dampfverteilerleitung 5 zugeführten Dampf in Strömungsrichtung
y1
von oben nach unten durchströmt. Der am Ende dieser Kühlelemente
noch nicht kondensierte Dampf fließt durch die Kondensatsammelleitungen 6, 6 a in
Richtung y2 zu den beiden letzten Kühlelementen 1 f, 2 f der Doppelreihe, die er
in Richtung y3 von unten nach oben durchströmt. Die über die oberen Endkammern 3
der Kühlelemente 1 f, 2 f gegebenenfalls noch in den hinteren Leitungsabschnitt
5 b eintretenden Dampfschwaden werden durch die Schwadenabsaugevorrichtung 20 in
den an die Dampfzuleitung angeschlossenen Leitungsabschnitt 5 a. der Verteilerleitung
zurückgedrückt.
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Von den beiden in Längsrichtung der Verteilerleitung 5 mit geringem
Abstand hintereinander angeordneten Schraubenlüftern 9, 9a ist der an dem der Luftabsaugevorrichtung
15 zugekehrten Ende der Doppelreihe befindliche Lüfter 9a in seiner Drehzahl regelbar,
während der vordere Schraubenlüfter 9 mit gleichbleibender Drehzahl umläuft.