DE1091085B - Oberflaechen-Roehrenkondensator - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Gegenstand der Erfindung ist ein Oberflächen-Röhrenkondensator zum Verdichten von Dämpfen, insbesondere von Phthalsäure-Anhydrid-Dämpfen, in den festen Aggregatzustand mit im Kondensationsraum quer zur Strömungsrichtung des Dampfes in Reihen angeordneten Kühlrohren. Für den wirtschaftlichen Betrieb solcher Kondensatoren ist eine möglichst dichte Nebeneinanderanordnung der Kühlrohre erforderlich, ein Umstand, der deswegen zu Schwierigkeiten führt, daß in den festen Zustand übergehendes Kondensat die engen Zwischenräume zwischen den Kühlrohren, insbesondere in den ersten Kühlrohrreihen, bald verstopft, wonach die folgenden Rohrreihen praktisch ausgeschaltet werden. Dieser Übelstand läßt sich auch dadurch nicht beseitigen, daß, wie bei einem bekannten Oberflächen-Röhrenkondensator, die schmalen Lücken zwischen den Kühlrohren der quer zur Strömungsrichtung der zu kondensierenden Dämpfe verlaufenden Kühlrohrreihen in aufeinanderfolgenden Kühlrohrreihen gegeneinander versetzt angeordnet sind.

Die Erfindung schlägt deshalb für das Verdichten von Dämpfen in den festen Aggregatzustand, insbesondere von Phthalsäure-Anhydrid-Dämpfen, einen mit im Kondensationsraum quer zur Strömungsrichtung des Dampfes in Reihen angeordneten Kühlrohrreihen ausgestatteten Oberflächen-Röhrenkondensator vor, bei dem sich zwischen den durch etwa gleiche schmale Zwischenräume getrennten Kühlrohren jeder Reihe mindestens eine größere Lücke befindet und diese Lücken in den aufeinanderfolgenden Reihen gegeneinander versetzt angeordnet sind. Um es zu verhindern, daß sich an der Gehäusewand des Kondensators Ansätze bilden, ist es zweckmäßig, die Lücken hier im Abstand einer dort verbliebenen Kühlröhre anzuordnen. Die Breite der Lücken soll vom Einlaß zum Auslaß des Kondensators hin abnehmen.

Zur Steigerung des Wärmeüberganges können die Kühlrohre in bekannter Weise mit Kühlrippen versehen sein.

Schließlich empfiehlt es sich, jede Röhrenreihe an Ein- und Auslaßverteiler für das Kühlmittel derart anzuschließen, daß die Rohre jeder Reihe in zwei Gruppen unterteilt sind und der Einlaßverteiler der ersten Gruppe bei der zweiten Gruppe den Auslaßverteiler bildet.

Die Erfindung sei an der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es stellt dar

Fig. 1 den Kondensator und die Anordnung der Kühlrohre im Schema,

Fig. 2, 3 und 4 perspektivische Ansichten von mit Kühlrippen versehenen Kühlrohren,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Kondensators in teilweisem Schnitt,

Anmelder:
United Coke and Chemicals Company

Limited,

Treeton, Rotherham, York
(Großbritannien)

Vertreter: Dr.-Ing. G. Eichenberg, Patentanwalt,
Düsseldorf, Cecilienallee 76

Harry Lister Riley, Raiffe Greaves Coates
und John Norris, Handsworth, Sheffield

(Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 5,

Fig. 8 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform für den Kondensator,

Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig. 8 und

Fig. 10- einen Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 8.

Der in Fig. 1 veranschaulichte Kondensator besteht aus einem im Querschnitt rechteckigen Gehäuse 3 mit konischen Anschlüssen für den Dampfeinlaß 6 und den Dampfauslaß 8. In dem Kondensatorgehäuse sind zwölf Kühlrohrreihen A bis D angeordnet, in denen die Kühlrohre 10 mit geringem Abstand 40 nebeneinander angeordnet sind. Die Kühlrohre verlaufen quer zur Durchfluß richtung des zu kondensierenden Dampfes entweder vertikal, horizontal oder auch schräg.

In den ersten vier Kühlrohrreihen A befinden sich Lücken 32, die durch den Fortfall von vier Kühlrohren entstanden sind. Die Lücken befinden sich hier wechselseitig jeweils am Ende einer Kühlrohrreihe. Zur Vermeidung von Ansätzen wird die Gehäusewand in jeder Kührrohrreihe zweckmäßig durch ein Schlußrohr abgeschirmt. In den auf die Kühlrohrgruppe A folgenden Kühlrohrreihen der Gruppe B sind Lücken 34 durch den Fortfall von nur drei Röhren und in den

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Kühlrohrreihen der Gruppe C Lücken 36 durch das einen Verteiler 14 angeschlossen. Die Kühlflüssigkeit Auslassen von nur zwei Kühlrohren geschaffen. In der wird dem Verteiler 12 durch die Sammelrohre 20, 16 letzten Rohrgruppe D haben die Kühlrohrreihen eine zugeführt. Sie fließt durch die an den Verteiler angenoch kleinere Lücke 38, die durch den Fortfall nur schlossenen Kühlrohre 10 in den unten liegenden Vereines Kühlrohres gebildet wird. Anstatt die Lücken 5 teiler 14, von dort aus durch die zweite Rohrgruppe wechselseitig an den Enden einer Kühlrohrreihe an- zu dem oberen Verteiler 13, den sie über die Auslaßzuordnen, könnte sich die Lücke der ersten Kühlrohr- rohre 18, 22 verläßt.

reihe auch in der Mitte der Reihe befinden. Auch in " D_as Kondensat muß regelmäßig aus dem Gerät ent-

diesem Falle muß das Gas, das von Kühlrohrreihe zu fernt werden. Das geschieht am besten durch Aus-

Kühlrohrreihe fließt, zwischen den Reihen im wesent- 10 schmelzen. Durch die Röhren 10 strömt dann eine

liehen den Rohren entlang strömen. Die Zwischen- Heizflüssigkeit. Das geschmolzene Kondensat läuft

räume zwischen den einzelnen Rohren außerhalb der aus den engen Zwischenräumen 40 zwischen den Röh-

Lücken sollen zweckmäßig nicht größer als etwa 1 cm ren auf den Boden des Gehäuses. Es kann durch ein

sein. Es empfiehlt sich, am Auslaß des Kondensators ventilgesteuertes Auslaßrohr 26 entfernt werden. Da

mehrere Rohrreihen E ohne Lücken anzuordnen, da in 15 eine gewisse Menge an festem Kondensat auf den

diesem Abschnitt eine Verstopfung der Rohrreihen Gehäuseboden fällt und dann mit dem geschmolzenen

nicht mehr zu befürchten ist und an den Rohrreihen Kondensat eine zähe, das Auslaßventil gegebenenfalls

der Gruppe £ auch die letzten Spuren nicht konden- verstopfende Masse bildet, empfiehlt es sich, eine

sierten Dampfes niedergeschlagen werden. Heizschlange 24 am Boden des Gehäuses anzubringen.

Der Kühlrohrbesatz des Kondensators nach der 20 Diese Heizschlange geht in Serpentinen durch die

Erfindung bewirkt, daß der zu kondensierende Dampf Verteiler 14 hindurch.

zunächst versucht, den kürzesten Weg durch den Bei dem in den Fig. 8 bis 10 dargestellten Konden-Kondensator zu nehmen und durch die engen Zwi- sator ist das rechteckige Gehäuse 3 in Leichtstahlbauschenräume40 zwischen den Kühlrohren abzufließen. weise mit offener Decke und Verstärkungsrippen 42 Da sich die schmalen Zwischenräume in der ersten 25 um den Gehäusekörper, den Einlaßteil 6 und den Aus-Kühlrohrreihe allmählich verstopfen, geht die Haupt- laß 8 hergestellt. Um die offene Decke herum ist das gasmenge durch die Lücke 32 dieser Reihe und danach Gehäuse mit einem Flansch 44 versehen, auf dem ein durch die Zwischenräume 40 der folgenden Rohrreihe. Deckel 46 ruht. Dieser Deckel besteht aus einem dün-Auch deren Zwischenräume 40 beginnen sich nach und nen Blech 48 mit einer Randverstärkung 50, die zunach zu verstopfen. Während der Durchfluß zu Be- 30 sammen mit dem Flansch 44 einen gasdichten Verginn noch geradlinig war, geht er deshalb nach einer Schluß bildet. Der Deckel ist durch eine Längsrippe gewissen Zeit im wesentlichen durch die Lücke 32 der 52 und eine Querrippe 53 verstärkt und die Längsersten Rohrreihe zur Lücke 32 der zweiten Reihe und rippe 52 mit Lappen 54 versehen, über die der Deckel danach wiederum geradlinig durch die anderen Rohr- vom Gehäuse abgehoben werden kann,
reihen. Im weiteren Verlauf fließt der Gasstrom von 35 I_n diesem Kondensator sind sämtliche Kühlrohre der Lücke der zweiten Rohrreihe im wesentlichen zur 10 und die mit ihnen verbundenen Teile vom Deckel Lücke der dritten Reihe und danach geradlinig weiter. getragen. Sie können deshalb mit dem Deckel zusam-In jedem Falle sorgen die Lücken in den Kühlrohr- men ausgehoben werden. Wie sich aus den Zeichnunreihen stets für einen genügenden Gasdurchfluß ohne gen ergibt, befinden sich in dem Kondensator zwölf übermäßigen Rückstau. Erst durch sie wird es des- 40 Kühlrohrreihen. Je zwei Reihen weisen durch Weghalb möglich, die Zwischenräume zwischen den Roh- lassen eines Rohres abwechselnd je eine Lücke an ren der einzelnen Kühl rohrreihen enger als sonst zu gegenüberliegenden Enden auf. Das letzte, vor der halten, was zu einer erheblichen Steigerung der Wirt- Gehäusewand befindliche Rohr trägt keine Kühlripschaftlichkeit des Kondensators führt. _pen 28 wie die übrigen Rohre. Auf diese Weise wird

Der Wärmeübergang von der Kühlflüssigkeit zum 45 eine größere Lücke gebildet als durch das bloße Auskondensierenden Dampf kann dadurch gesteigert wer- lassen eines unbestückten Rohres. Die letzten zusätzden, daß man die Kühlrohre in bekannter Weise mit liehen Kühlrohrreihen der Gruppe E am Auslaßende Rippen versieht. Fig. 2 zeigt die Verwendung flacher des Kondensators weisen keine Lücken auf.
Scheiben als Rippen, die gemäß Fig. 3 der Zeichnung Die Kühlflüssigkeit wird durch die Leitung 56 zuauch spiralförmig um die Rohre herum verlaufen kön- 50 geführt, die über einen Verteiler an sieben Röhren Z nen. Fig. 4 zeigt, daß die Rippen 28 auch als geriffelte in der letzten Reihe des Kondensators angeschlossen Rippen 29 ausgebildet sein können. Wenn sämtliche ist (Fig. 9). Das Kühlmittel fließt in diesen Rohren Kühlrohre des Kondensators mit Kühlrippen ausge- nach unten und wird dort in einem Verteiler 58 gestattet sind, dann kann man die größeren Durchgangs- sammelt, der es in die restlichen sieben Rohre Y der lücken auch durch das Fortlassen von Kühlrippen 55 Reihe und von dort aus zu dem oberen Verteiler 60 schaffen. leitet. Verbindungsrohre 62 leiten die Kühlflüssigkeit

Der rechteckige Teil des Kondensatorgehäuses 3 dann von Rohrreihe zu Rohrreihe und schließlich in

kann, wie die Fig. 5 bis 7 zeigen, aus Abschnitten 2 das Abflußrohr 64.

bestehen, die mittels nicht dargestellter Bolzen und Auf dem Boden des Kondensators ist eine Heiz-

Flansche 4 aneinandergefügt werden. Bei dieser Ge- 60 schlange 24 für das geschmolzene Kondensat ange-

häuseart kann ein einzelner Abschnitt aus dem Kon- bracht. Die Heizflüssigkeit wird durch die Rohre 66

densator zu Reparatur- oder Ersatzzwecken heraus- bzw. 68 in die Heizschlange eingeführt und aus ihr

genommen werden, ohne daß die Arbeit für längere entfernt.

Zeit unterbrochen werden muß. Um zu verhindern, daß während des Ausschmelzens

Jeder Abschnitt des Kondensators enthält eine 65 verdampftes Kondensat sich am Auslaßende 8 des

Kühlrohrreihe mit Rohren 10, die alle spiralförmige Kondensators niederschlägt, ist dort eine weitere

Rippen 28 tragen. In jedem Abschnitt ist die Hälfte Heizschlange 72 angebracht. Statt mit einer Heiz-

der Röhren oben an einen Verteiler 12 und die andere schlange kann der Auslaß auch elektrisch beheizt wer-

Hälfte an einen Verteiler 13 angeschlossen. Auf der den. Die während des Schmelzvorganges benötigte

gegenüberliegenden Seite sind sämtliche Rohre an 70 Wärme dient im wesentlichen zur Erhitzung des Kon-

densatorwerkstoffes. Deshalb muß der Kondensator so leicht wie möglich gehalten werden.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für die Kondensation von Phthalsäure—Anhydrid.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Oberflächen-Röhrenkondensator für das Verdichten von Dämpfen in den festen Aggregatzustand, insbesondere von Phthalsäure-Anhydrid-Dämpfen, mit im Kondensationsraum quer zur Strömungsrichtung des Dampfes in Reihen angeordneten Kühlrohren, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den durch etwa gleiche, schmale Zwischenräume (40) getrennten Rohren (10) jeder Reihe mindestens eine größere Lücke (32, 34, 36, 38) befindet und diese Lücken in den aufeinanderfolgenden Reihen gegeneinander versetzt angeordnet sind.

2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lücken (32, 34, 36, 38) im Abstand von einer dort verbliebenen Kühlrohre (10) an der Gehäusewand (3) angeordnet sind.

3. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Lücken (32, 34, 36, 38) vom Einlaß (6) zum Auslaß (8) des Kondensators abnimmt.

4. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (10) in bekannter Weise mit Kühlrippen (28, 29, 30) versehen sind.

5. Kondensator nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rohrreihe an Ein- und Auslaßverteiler (12, 13) für das Kühlmittel derart angeschlossen ist, daß die Rohre jeder Reihe in zwei Gruppen unterteilt sind und der Einlaßverteiler (12) der ersten Gruppe bei der zweiten Gruppe den Auslaßverteiler (13) bildet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 70 510, 436 244;
französische Patentschrift Nr. 719 256;
USA.-Patentschrift Nr. 1 661 542.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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