DE1296659B

DE1296659B - Device for condensing steam with cooling water in mixing condensers

Info

Publication number: DE1296659B
Application number: DE1961L0039797
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Arpad; Bakay; Forgo; Heller; Dr Sc Techn Laszlo; Dr Techn Laszlo
Original assignee: Licencia Talalmanyokat Ertekesito Vallalat
Current assignee: Licencia Talalmanyokat Ertekesito Vallalat
Priority date: 1960-08-26
Filing date: 1961-08-17
Publication date: 1969-06-04

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kondensieren von Dampf durch Kühlwasser in Mischkondensatoren, in denen das Kühlwasser mit Hilfe von Düsen ebene, flache, filmartige Wasserschleier bildet, durch deren Gassen der zu kondensierende Dampf strömt.The invention relates to a device for condensing steam by cooling water in mixing condensers, in which the cooling water with the help of nozzles even, flat, film-like veils of water, through the alleys of which the condensed water forms Steam flows.

Insbesondere die Entwicklung der sogenannten Luftkondensationseinrichtungen, d. h. Einrichtungen, bei welchen als Kühlmittel die atmosphärische Luft verwendet wird, hat den Bau von Mischkondensatoren für hohe Einheitsleistungen erforderlich gemacht. Die bisher bekanntgewordenen Mischkondensatoren sind vor allem für Kolbendampfmaschinen und verschiedene Einrichtungen der chemischen Industrie entwickelt worden. Aus verschiedenen Gründen sind sie aber für die Entwicklung von Hochleistungsmischkondensatoren nicht geeignet. Einerseits ist nämlich der spezifische Energiebedarf für die Zerstäubung bzw. Zuführung des Wassers zu groß, anderseits weist der Kondensator ein auf die zugeführte Dampfmenge bezogen zu großes spezifisches Volumen auf.In particular the development of the so-called air condensation devices, d. H. Facilities in which the atmospheric air is used as the coolant has required the construction of mixing capacitors for high unit powers made. The mixing condensers that have become known up to now are mainly for piston steam engines and various chemical industry facilities have been developed. From different However, they are not reasons for the development of high-performance mixing capacitors suitable. On the one hand, there is the specific energy requirement for atomization or supply of water too large, on the other hand, the condenser points to the The amount of steam supplied is related to a specific volume that is too large.

Gemäß jüngsten Versuchsergebnissen erfolgt der überwiegende Teil des Wärmeaustausches bei im Dampfraum angebrachten Zerstäubern in dem der Zerlegung in Tropfen vorangehenden Wasserschleier. Durch die in Mischkondensatoren üblichen Zerstäuber wird das Wasser in einem kegelförmigen Raumteil zerstäubt. Der der Zerstäubung vorangehende Wasserschleier weist ebenfalls eine kegelige Gestalt auf. Nun besteht der Nachteil, daß die Ausfüllung von zylindrischen oder eckigen Räumen durch kegelförmige Wasserschleier nur bei hohen Raumverlusten möglich ist, insbesondere wenn auch die Zuführung des zu kondensierenden Dampfes bei möglichst geringem Strömungswiderstand gesichert werden soll.According to the latest test results, the majority of the Heat exchange in the case of atomizers installed in the vapor space in that of the decomposition veil of water preceding in drops. By the usual in mixing condensers Atomizer, the water is atomized in a conical part of the space. That of atomization preceding water veil also has a conical shape. Well there is the disadvantage that the filling of cylindrical or angular spaces by conical Water veil is only possible with high loss of space, especially if that too Supply of the steam to be condensed with the lowest possible flow resistance should be backed up.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieses nachteiligen Zustandes und insbesondere die Schaffung von hochleistungsfähigen Kondensatoren, die insbesondere für die erwähnten Luftkondensationsanlagen von hoher Bedeutung sind. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Wasserschleier derart angeordnet sind, daß der Dampf jeweils annähernd tangential zu den Wasserhautflächen strömt, um ein Aufreißen dieser Wasserhaut zu vermeiden, und daß weiterhin der Wasserschleier durch Austreten eines Wasserstrahles aus Düsen unter mäßigem Druck und nachfolgender Strahlumlenkung erfolgt, wodurch ein turbulenter Schleier mit besonders gutem Wärmeübergang erzeugt wird. Diese Wasserschleier weisen die für den Mischkondensator wesentliche Eigenschaft auf, daß sie infolge der Art ihrer Entstehung eine kräftige innere Turbulenz aufzeigen, was gemäß theoretischen Erwägungen und Versuchsergebnissen für die Wärmeübergabe ausschlaggebend ist.The invention aims to eliminate this disadvantageous condition and in particular the creation of high performance capacitors, in particular are of great importance for the air condensation systems mentioned. This is according to the invention achieved in that the water veils are arranged such that the steam each flows approximately tangentially to the water skin surfaces in order to tear open this water skin to avoid, and that the water veil continues through the emergence of a water jet takes place from nozzles under moderate pressure and subsequent jet deflection, whereby a turbulent veil with particularly good heat transfer is generated. This veil of water have the essential property for the mixing condenser that they as a result the nature of their formation show a strong internal turbulence, according to theoretical Considerations and test results for the heat transfer is decisive.

Somit weist der erfindungsgemäße Mischkondensator verschiedene Vorteile auf. Vor allem besteht die bereits erwähnte vorteilhafte Wärmeübergabe infolge der inneren Turbulenz der Wasserschleier. Hierzu kommt, daß die Wasserflächen derart im Kondensator liegen, daß der Dampf tangential entlang der Filme strömen kann und dabei auf einen geringen Strömungswiderstand stößt. Die Anbringung von ebenen Flächen ermöglicht eine gute Raumausbeute, so daß wirtschaftliche Kondensatoren von verhältnismäßig geringen Abmessungen und hohen Leistungen gebaut werden können.The mixing condenser according to the invention thus has various advantages on. Above all, there is the already mentioned advantageous heat transfer as a result of the inner turbulence of the water veil. In addition, the bodies of water are so lie in the condenser that the steam can flow tangentially along the films and encountered a low flow resistance. The attachment of flat surfaces allows a good space efficiency, so that economical capacitors of relatively small dimensions and high performance can be built.

Die Bildung der ebenen Wasserfilme kann auf verschiedene Weisen erfolgen, die an sich bekannt sein können. Es ist z. B. möglich, das Wasser über ein Rohr unter einem schiefen Winkel einer Prallfläche zuzuführen, wodurch das Wasser in der Ebene ausgebreitet wird, wie dies z. B. in der USA.-Patentschrift 1868 632 beschrieben ist. Es ist aber auch möglich, zwei unter flachem Winkel aneinander anstoßende Wasserstrahlen zu verwenden, wobei dann infolge des Aufprallens der beiden Wasserstrahlen ein ebener Wasserschleier hoher Wirbelung entsteht.The formation of the flat water films can be done in different ways, which can be known per se. It is Z. B. possible, the water through a pipe at an oblique angle to a baffle, whereby the water in the plane is spread, as z. In U.S. Patent 1868,632 is. But it is also possible to have two water jets abutting one another at a flat angle to use, with a flat one as a result of the impact of the two water jets A water veil of high turbulence arises.

Bei Mischkondensatoren mit Zerstäubung taucht auch die Schwierigkeit auf, daß zwecks guter Wärmeübergabe die Erzeugung von Wassertropfen erforderlich ist, die verhältnismäßig ganz winzige Abmessungen aufweisen. Dies ist aber lediglich bei sehr hohen Geschwindigkeiten möglich, so daß entweder die Zeit des Aufenthaltes der Wassertropfen im Kondensator derart abnimmt, daß sie nicht entsprechend erwärmt werden können, oder das Volumen der Kondensatoren zu groß wird, um einen genügend langen Aufenthalt der Wassertropfen im Kondensator zu gewährleisten.In the case of mixing condensers with atomization, the difficulty also arises on that the generation of water droplets is required for the purpose of good heat transfer is that have relatively tiny dimensions. But this is only possible at very high speeds, so either the time of stay the drop of water in the condenser decreases in such a way that it does not heat up accordingly can be, or the volume of the capacitors is too large to be sufficient to ensure that the water droplets stay in the condenser for a long time.

Gemäß jüngsten Versuchen spielt sich der überwiegende Teil des Wärmeaustausches bei im Dampfraum angebrachten Zerstäubern bereits in der der Zersetzung des Wassers in Tropfen vorangehenden Filmphase ab. Demgemäß ist die Zerstäubung des Kühlwassers in Tropfen bezüglich der Wärmeübergabe nicht erforderlich. Somit könnten diese Zerstäuber auch in der Weise eingebaut werden, daß lediglich die Filmphase entsteht. Das Aufreißen des Filmes in Tropfen kann aber nicht vermieden werden, da ohne Aufreißen des zusammenhängenden kegelförmigen Filmes nicht gesichert werden kann, daß der zu kondensierende Dampf den Film von beiden Seiten berührt und auf diese Weise der Wärmeaustausch zwischen dem Dampf und dem in Filmphase befindlichen Wasser stattfindet. Somit ist die Wasserzuführung mittels Zerstäuber in Kegelform mit zwei Nachteilen behaftet. Einerseits muß zwecks Zerstäubung ein überflüssig hoher Druck verwendet werden, anderseits sichert die Zerstäubung im Wesen lediglich die Zuführungsmöglichkeit des Dampfes, ohne daß die zerstäubten Teile am Wärmeaustausch beträchtlich beteiligt wären. Die ungünstige Raumausnutzung ist demnach dadurch bedingt, daß die Kegelform selbst unvorteilhaft ist und die Zuführung des Dampfes ohne die übrigens überflüssig zerstäubten Teile nicht erreicht werden kann.According to the most recent tests, most of the heat exchange takes place in the case of atomizers installed in the steam room, this is already in the decomposition of the water in drops from the previous film phase. Accordingly, the atomization of the cooling water is in drops not required with regard to heat transfer. Thus, these atomizers could can also be installed in such a way that only the film phase arises. The ripping of the film in droplets cannot be avoided because the contiguous one cannot be torn open conical film can not be assured that the vapor to be condensed touches the film from both sides and in this way the heat exchange between the steam and the water in the film phase takes place. Thus the water supply afflicted with two disadvantages by means of a cone-shaped atomizer. On the other hand, must in order to An unnecessarily high pressure can be used, on the other hand, that secures the atomization In essence, atomization merely enables the steam to be supplied without the atomized parts would be considerably involved in the heat exchange. The unfavorable one Use of space is therefore due to the fact that the cone shape itself is disadvantageous and the supply of the steam without the superfluous atomized parts cannot be achieved.

Die bekannten Verfahren und Einrichtungen sind demnach nicht geeignet, bei zeitgemäßen Hochleistungsdampfturbinen für den Mischkondensatorbetrieb verwendet zu werden.The known methods and facilities are therefore not suitable Used in contemporary high-performance steam turbines for the mixed condenser operation to become.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mischkondensator auch für den Betrieb von Hochleistungsturbinen zu schaffen, bei dem durch die spezielle Ausbildung von Wasserschleiern einerseits ein besonders guter Wärmeübergang erzeugt wird, andererseits durch die spezielle Anordnung der Wasserschleier und der damit verbundenen vorteilhaften Raumausnutzüng die Abmessungen des Kondensators verhältnismäßig gering gehalten werden können.The invention is based on the object of also providing a mixing condenser for the operation of high-performance turbines, in which the special Formation of water veils on the one hand produces a particularly good heat transfer is, on the other hand, by the special arrangement of the water veil and the with it associated advantageous space utilization the dimensions of the capacitor relatively can be kept low.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine räumliche Verteilung der Düsen und die Bildung von beidseitig zugänglichen Wasserschleiern sowie Anordnung von Prall- bzw. Auffangflächen zur Begrenzung von Wasserfilm-Abschnitten.According to the invention, this object is achieved by a spatial distribution the nozzles and the formation of water veils accessible from both sides as well as arrangement of baffle or collecting surfaces to limit water film sections.

Die Erfindung geht von der theoretischen und versuchsmäßigen Untersuchung der Wärmeübergabe von Wasserhautflächen aus und beruht auf der Erkenntnis, daß die ebenen Wasserhautflächen eine intensive Wirbelung oder Turbulenz aufweisen müssen, um während eines entsprechend kurzen Aufenthaltes die Temperatur des Dampfraumes zu erreichen. Bei laminarer Struktur der Wasserhaut kann nämlich die an der Oberfläche übergebene Wärmemenge lediglich durch Wärmeleitung in die Wasserhaut eindringen, was bei der geringen Wärmeleitzahl des Wassers keine entsprechende Erwärmung der Wasserhaut gewährleistet. Deshalb muß dafür gesorgt werden, daß die Wärmeströmung innerhalb der Wasserhaut besser wird, was durch eine starke innere Turbulenz der Wasserhaut erreicht werden kann. Erfindungsgemäß werden demnach Wasserhautflächen erzeugt, die durch die Umstände ihrer Entstehung bedingte starke intensive innere Wirbelungen aufweisen. Bei diesen Wasserhautflächen kann die Wärme sehr schnell von der Oberfläche der Wasserhaut in das Innere derselben hineindringen und auf diese Weise gewährleisten, daß die Wasserhaut während eines entsprechend kurzen Aufenthaltes die Temperatur des Dampfraumes aufnimmt.The invention is based on the theoretical and experimental investigation the heat transfer from water skin surfaces and is based on the knowledge that the flat water skin surfaces must have intense eddies or turbulence, around the temperature of the steam room during a correspondingly short stay to reach. In the case of a laminar structure of the water skin, that on the surface can transferred heat only penetrate into the water skin by conduction, which, given the low coefficient of thermal conductivity of the water, does not result in any corresponding heating of the Water skin guaranteed. Therefore it must be ensured that the heat flow inside the water skin gets better, which is due to a strong internal turbulence of the Water skin can be achieved. According to the invention, water skin surfaces are accordingly produces the strong, intense inner being conditioned by the circumstances in which it came into being Have eddies. With these water skin surfaces, the heat can be very rapid penetrate from the surface of the water skin into the interior of the same and open up this way ensure that the water skin during a suitably short Stay absorbs the temperature of the steam room.

Diese Wasserhautflächen weisen im Gegensatz zu den biherigen Arten der Zuführung eine Anzahl von Vorteilen auf.In contrast to the other species, these water-skin surfaces have of feeding has a number of advantages.

Infolge der Umstände der Entstehung weisen die erfindungsgemäßen Wasserhautflächen eine sehr starke innere Turbulenz auf, so daß ihre Wärmeübergangsverhältnisse sehr vorteilhaft sind.As a result of the circumstances of the formation, the water skin surfaces according to the invention have a very strong internal turbulence, so that their heat transfer ratios very are beneficial.

Die Gestalt der Wasserhautfläche gestattet, daß sie eine Lage in der Strömungsrichtung des Dampfes einnimmt, wodurch sie einen minimalen Widerstand leistet. Der Kondensatorraum ist durch die flache Gestalt der Wasserhautflächen sehr vorteilhaft ausgenutzt. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Wasserhautflächen erfolgt in der Weise, daß das Kühlwasser über Rohre von verhältnismäßig geringem Durchmesser von 8 bis 40 mm geleitet wird und an den Enden dieser Rohre unter einem schiefen Winkel zur Rohrachse Stoßflächen angebracht werden, an welchen der aus den Rohren heraustretende Wasserstrahl eine starke Richtungsänderung erleidet, wobei nach Verlassen der Stoßfläche eine große ovale Wasserhautfläche mit starker innerer Turbulenz gebildet wird, die an ihren Rändern in winzige Tropfen aufreißt.The shape of the water skin surface allows it to have a position in the Adopts the direction of flow of the steam, whereby it offers minimal resistance. The condenser room is very advantageous due to the flat shape of the surface of the water exploited. The water skin surfaces according to the invention are produced in the Way that the cooling water through pipes of relatively small diameter of 8 to 40 mm and at the ends of these pipes at an oblique angle abutment surfaces are attached to the pipe axis, on which the protruding from the pipes Water jet undergoes a strong change of direction, after leaving the impact surface a large oval water skin surface is formed with strong internal turbulence that tear open at their edges into tiny drops.

Eine ähnliche Wasserhautfläche kann auch durch Verwendung von zwei Wasserstrahlen erreicht werden, die unter einem flachen Winkel ineinander stoßen. Auch die durch das Aufstoßen von zwei Wasserstrahlen erzeugte Wasserhautfläche weist eine sehr hohe innere Turbulenz auf, so daß die Verhältnisse der Wärmeübergabe auch in diesem Fall sehr vorteilhaft sind.A similar water skin area can also be created by using two Water jets can be achieved, which collide with each other at a flat angle. The surface of the water created by the impact of two jets of water also shows a very high internal turbulence, so that the conditions of the heat transfer also are very beneficial in this case.

Mit Rücksicht darauf, daß die Düsen auf diese Weise nicht zerstäuben, d. h. den Wasserstrom nicht in sehr winzige Tropfen zersetzen, beanspruchen sie zum Bilden der Wasserhautflächen eine geringere Energie als die gewöhnlichen Zerstäuberdüsen. Gemäß Meßergebnissen und Versuchen beträgt das Druckgefälle des über die Düsen zum Bilden der Wasserhautflächen zuströmenden Wassers tatsächlich nur einen Bruchteil des Druckgefälles in den allgemein üblichen Zerstäuberdüsen.Taking into account that the nozzles do not atomize in this way, d. H. They claim not to break up the water stream into very tiny drops a lower energy than the usual atomizer nozzles to form the surface of the water skin. According to measurement results and tests, the pressure gradient across the nozzles to the In fact, only a fraction of the surface of the surface of the water flowing in is formed the pressure drop in the commonly used atomizer nozzles.

Außer den beschriebenen vorteilhaften Verhältnissen der Wärmeübergabe sind die Wasserhautflächen auch bezüglich des Aufbaues von Mischkondensatoren sehr vorteilhaft. Wie bekannt, bilden die bisher verwendeten verschiedenen Einsätze zum Vergrößern der Wasserfläche wie Rieselscheiben, Mischräume und auch die durch Zerstäuber gebildeten Zerstäubungskegel im Dampfstrom von hoher Geschwindigkeit einen beträchtlichen Strömungswiderstand. Demgegenüber können die Wasserhautflächen im Kondensator erfindungsgemäß derart angebracht sein, daß ihre Ebenen parallel oder nahezu parallel zur Strömungsrichtung des Dampfes liegen, wodurch erreicht werden kann, daß diese Flächen nur einen geringen Widerstand leisten und in zueinander paralleler Anordnung eine gute Ausnutzung des Kondensatorraumes gestatten. Bei Wasserhautflächen dieser Art bleiben nämlich die bei den üblichen Zerstäubern auftretenden kegelförmigen toten Räume fort, wobei die Form des Zerstäubers eine Berührung des Dampfes mit dem Wasser an beiden Seiten der Wasserhautfläche ermöglicht. Somit kann der bei den üblichen Zerstäubern verwendete Raum, der erforderlich ist, damit der Dampf in das Innere des Zerstäubungskegels eindringen kann, fortfallen.Except for the described advantageous conditions of heat transfer the water skin surfaces are also very good with regard to the structure of mixing capacitors advantageous. As is known, the various inserts used to date form the Enlarging the water surface such as trickle discs, mixing rooms and also those by atomizers The atomization cone formed in the high velocity steam stream has a considerable effect Flow resistance. In contrast, the water skin surfaces in the condenser can according to the invention be mounted in such a way that their planes are parallel or almost parallel to the direction of flow of the steam, whereby it can be achieved that these areas only a small Provide resistance and a good use of the in parallel arrangement Allow condenser room. In the case of water skin surfaces of this type, the cone-shaped dead spaces that occur with conventional atomizers continue, wherein the shape of the atomizer a contact of the steam with the water on both sides the water skin surface. Thus, the one used in conventional atomizers Space required for steam to enter the interior of the atomizing cone can penetrate, fall away.

Zusammengefaßt kann von den erfindungsgemäßen Mischkondensationseinrichtungen festgestellt werden, daß sie von den bekannten Arten von Mischkondensatoren darin abweichen, daß bei einem geringen Druck des eintretenden Wassers Wasserhautflächen mit hervorragender Wärmeübergangszahl gebildet werden, durch die die Dampfströmung nur unbeträchtlich gestört und zugleich der Kondensatorraum sehr vorteilhaft ausgenutzt wird. Demgemäß nehmen die Abmessungen des Mischkondensators weitgehend ab, wodurch selbstverständlich auch die Herstellungskosten des Kondensators sinken. Auch der die Kondensatoren aufnehmende Gebäudeteil wird kleiner, wodurch ebenfalls wesentliche Herstellungskosten beim Bau von Kraftwerken erspart werden können. Schließlich wirken die geringeren Abmessungen der Mischkondensatoren sich dahin aus, daß es nicht erforderlich ist, die Dampfturbinen auf Unterbauten von sehr großer Höhe (6 bis 10 m) anzuordnen, die bei Höchstleistungseinheiten noch höher sind, wodurch auch die nachteiligen Schwingungserscheinungen dieser Unterbauten vermieden werden können.In summary, the co-condensation devices according to the invention be found to be from the known types of mixing capacitors in it differ that at a low pressure of the incoming water water skin surfaces with excellent heat transfer coefficient, through which the steam flow only insignificantly disturbed and at the same time the condenser space is used very advantageously will. Accordingly, the dimensions of the mixing condenser largely decrease, whereby Of course, the production costs of the capacitor also decrease. Also the The part of the building accommodating the capacitors is smaller, which is also essential Manufacturing costs in the construction of power plants can be saved. Finally work the smaller dimensions of the mixing capacitors mean that it is not necessary is to arrange the steam turbines on substructures of very great height (6 to 10 m), which are even higher for high-performance units, which also causes the disadvantageous ones Vibration phenomena in these substructures can be avoided.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in F i g. 1 dargestellt. An den Auslaßstutzen 1 einer Dampfturbine ist ein Fortsatz 2 und an diesem ein Mischkondensator 3 angeschlossen. Im Mischkondensator 3 sind drei Wasserverteilerkammern 4 vorgesehen, an deren Seiten die Düsen 6 zum Bilden der Wasserhautflächen angebracht sind.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in FIG. 1 shown. An extension 2 and a co-condenser 3 are connected to the outlet connection 1 of a steam turbine. In the mixing condenser 3, three water distribution chambers 4 are provided, on the sides of which the nozzles 6 for forming the water skin surfaces are attached.

An die Wasserverteilerkammern 4 sind auch Wassereinlaßstutzen 5 angeschlossen. Das in den Mischkondensator 3 eingespritzte Kühlwasser sammelt sich in einem Wassersammelraum 7 am Kondensatorboden an, aus welchem es über einen Stutzen 8 abgeführt werden kann.Water inlet nozzles 5 are also connected to the water distribution chambers 4. The cooling water injected into the mixing condenser 3 collects in a water collecting space 7 on the condenser bottom, from which it can be discharged via a connection 8.

Im Inneren des Mischkondensators muß verhindert werden, daß das entlang der Wasserhautflächen erwärmte Kühlwasser an den Wänden der kalten Wasserkammern aufschlägt, da hierdurch das erwärmte Kühlwasser erneut abgekühlt werden würde, was für die Wirkungsweise des Kondensators nachteilig wäre. Um dies zu verhindern, werden die Wasserverteilerkammern 4 durch je eine Schutzwand 14 umgeben, wobei in diesen Wänden Öffnungen 15 vorgesehen sind, über die die Wasserhautflächen durch die einzelnen Düsen hinausgespritzt werden. Diese Schutzwände können auch verwendet werden, um die bei Kondensatoren erforderliche Absaugung der Luft aus dem Raum hinter der Schutzwand vorzunehmen. Dieser Raum ist nämlich die kälteste Stelle im Kondensator, so daß die höchste Konzentration der im Kondensator nicht kondensierenden Gase (Luft) an dieser Stelle gefunden werden kann.Inside the mixing condenser must be prevented that along the water skin surfaces heated cooling water on the walls of the cold water chambers hits, as this would cool the heated cooling water again, which would be disadvantageous for the operation of the capacitor. To this To prevent the water distribution chambers 4 are each surrounded by a protective wall 14, openings 15 are provided in these walls through which the water skin surfaces be sprayed out through the individual nozzles. These protective walls can also can be used to extract the air from condensers the space behind the protective wall. Because this room is the coldest Place in the condenser so that the highest concentration in the condenser is not condensing gases (air) can be found at this point.

Zwei Ausführungsbeispiele der zum Bilden der Wasserhautflächen dienenden Düsen sind in den F i g. 2 a und 2 b dargestellt. 9 bezeichnet eine Wasserkammerwand, in die ein Düsenrohr 10 eingebaut ist, über die das Kühlwasser herausströmt. Unter einem schiefen Winkel zur Düsenrohrachse ist eine Wasserlenkplatte 11 angeordnet. Der aus dem Düsenrohr 10 heraustretende Wasserstrahl schlägt auf dieser Wasserlenkplatte 11 auf, wobei er eine Richtungsänderung erleidet und eine Wasserhautfläche 13 bildet.Two exemplary embodiments of the nozzles used to form the water skin surfaces are shown in FIGS. 2 a and 2 b shown. 9 denotes a water chamber wall in which a nozzle pipe 10 is installed, through which the cooling water flows out. A water baffle 11 is arranged at an oblique angle to the nozzle pipe axis. The water jet emerging from the nozzle pipe 10 strikes this water deflection plate 11, where it undergoes a change of direction and forms a water skin surface 13.

In F i g. 2b ist ein Ausführungsbeispiel einer ähnlichen Einrichtung zum Bilden einer Wasserhautfläche dargestellt. An die Wasserkammerwand 9 sind zwei Düsenrohre 12 angeschlossen, deren Achsen einander schneiden und einander gegenüber schief angeordnet sind. Beim Zusammenstoß der aus den beiden Düsenrohren heraustretenden Wasserstrahlen wird eine Wasserhautfläche 13 gebildet.In Fig. Figure 2b is an embodiment of a similar device shown to form a water skin surface. On the water chamber wall 9 are two Nozzle pipes 12 connected, the axes of which intersect and opposite each other are arranged askew. When the two nozzle pipes collide A water skin surface 13 is formed by water jets.

F i g. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mischkondensators vor allem für höhere Leistungen. Der Dampf wird über einen Stutzen 16 zugeführt, über den der Abdampf der Turbine aus diesem in den Kondensatorraum des Mischkondensators gelangt. Hier wird der Dampf durch Wasserhautflächen kondensiert, die aus Düsen 17 heraustreten. Diese Düsen 17 zum Bilden der Wasserhautflächen sind an den Seitenwänden von Wasserkammern 18 bzw. 19 angebracht. Die Wasserkammern 18 erhalten über einen Stutzen 27 unmittelbar Kühlwasser, während die in der Mitte liegenden Wasserkammern 19 aus der Wasserkammer 18 über Wasserversorgungstaschen 25 mit Kühlwasser versorgt werden. Um den Zusammenstoß der aus den Wasserkammern 18 bzw. 19 herausgespritzten Wasserhautflächen zu vermeiden und das aus den oberen Düsenreihen herausgespritzte und im Kondensator hinabfallende Wasser am Stören der Bildung von niedriger liegenden Wasserhautflächen zu verhindern, sind zwischen den aus den Wasserkammern 18 und 19 herausgespritzten Wasserhautflächen Zickzackplatten 21 derart angebracht, daß sie von den Wasserhautflächen parallel zu den Erzeugenden der Zickzackflächen beaufschlagt werden, da Platten dieser Art das an ihnen aufschlagende Wasser ableiten. Auf diese Weise kann einerseits gesichert werden, daß die von beiden Seiten gespritzten Wasserhautflächen nicht zusammenstoßen und anderseits das aus der oberen Düsenreihe herausgespritzte und herabfallende Wasser die durch die niedriger liegende Düsenreihe gebildeten Wasserhautflächen nicht stört. Das von den Zickzackplatten und den unteren Düsenreihen herabfallende Wasser gelangt auf Sammelscheiben 22 bzw. 26, von denen die Sammelscheibe 26 perforiert ist, so daß das Wasser über die Perforationsöffnungen in einen Wassersammelraum 29 entweichen kann. Zwecks eventuell erforderlicher weiterer Erwärmung des von der Wassersammelscheibe26 herabfließenden Wassers sind im Kondensator zwei Dampfzuführungsgänge 28 vorgesehen, die an der Vorderwand und Rückwand des Kondensators ausgebildet und bestimmt sind, einen Teil des in den Kondensator eintretenden Abdampfes bei Umgehung des mit Wasserhautflächen versehenen Raumes unter die Wassersammelscheibe 26 zu leiten und auf diese Weise zu ermöglichen, daß das auf die Sammelscheibe herabrieselnde und eventuell nicht die Sättigungstemperatur aufweisende Wasser auf eine Sättigungstemperatur erwärmt wird.F i g. 3 shows another embodiment of the invention Mixing condenser especially for higher power. The steam comes through a nozzle 16, via which the exhaust steam from the turbine flows out of this into the condenser chamber of the mixing condenser arrives. Here the steam is condensed by water skin surfaces, emerging from nozzles 17. These nozzles 17 for forming the water skin surfaces are attached to the side walls of water chambers 18 and 19, respectively. The water chambers 18 receive cooling water directly via a nozzle 27, while the one in the middle lying water chambers 19 from the water chamber 18 via water supply bags 25 are supplied with cooling water. To the clash of those from the water chambers 18 or 19 to avoid splashed out water skin surfaces and that from the upper ones Rows of nozzles sprayed out and water falling down in the condenser at the disturbance of the To prevent the formation of lower water skin surfaces are between the from the water chambers 18 and 19 splashed water skin surfaces zigzag plates 21 attached in such a way that they are parallel to the generatrix of the water skin surfaces the zigzag surfaces are acted upon, as plates of this type are impacted by them Drain water. In this way it can be ensured on the one hand that the two Side splashed water skin surfaces do not collide and on the other hand that out water sprayed out of the upper row of nozzles and falling through the lower row horizontal row of nozzles does not interfere with water skin surfaces. The one from the zigzag plates and the water falling from the lower rows of nozzles reaches collecting disks 22 resp. 26, of which the collecting disc 26 is perforated so that the water through the perforation openings can escape into a water collecting space 29. For any other necessary Heating of the water flowing down from the water collecting disk26 are in the condenser two steam supply ducts 28 are provided, which are located on the front wall and rear wall of the Capacitor are designed and intended to be part of the entering into the capacitor Evaporation when bypassing the area provided with water-skin surfaces under the water collecting disc 26 and in this way to enable the trickling down onto the collecting disc and possibly water not at the saturation temperature to a saturation temperature is heated.

Die kälteste Stelle des Kondensators gemäß F i g. 3 wird durch die Wasserstrahlen 24 bestimmt, wobei nicht kondensierbare Gase durch Stutzen 23 abgesaugt werden.The coldest point of the condenser according to FIG. 3 is through the Water jets 24 are determined, with non-condensable gases being sucked off through nozzles 23 will.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Mischkondensators ist in Fig.4 dargestellt. Ausführungsformen dieser Art sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Dampfturbine, der der Mischkondensator zugeordnet ist, eine seitliche oder axiale Auspuffrichtung aufweist. Der zum Zuführen des Dampfes dienende Stutzen 30 schließt sich an die Dampfturbine an und leitet den Abdampf in den Kondensatorraum 31, wo der eintretende Dampf durch Wasserhautflächen kondensiert wird, die aus Spritzdüsen 32 heraustreten. Die Düsen 32 sind an Seitenwänden von Wasserverteilerkammern 33 angebracht, deren Wasserversorgung mittels Wasserverteilertaschen 34 mit abnehmendem Querschnitt erfolgt. Den letzteren wird das Kühlwasser über Einlaßstutzen 35 zugeführt. Der zum Kondensieren dienende Raum weist einen ständig abnehmenden Querschnitt auf. Am äußersten Ende des Kondensators ist ein Luftabsaugstutzen 36 vorgesehen, wodurch die angesammelte Luft von der kälteren Stelle 37 des Kondensators abgeführt werden kann. Die Düsen 32 zum Bilden von Wasserhautflächen dienen zum Kühlen des @ Raumes vor dem Luftabsaugstutzen 36.Another embodiment of the mixing condenser is shown in FIG. Embodiments of this type are particularly advantageous when the steam turbine to which the mixing condenser is assigned has a lateral or axial exhaust direction. The nozzle 30, which is used to supply the steam, connects to the steam turbine and directs the exhaust steam into the condenser space 31, where the steam entering is condensed by the surface of the water that emerges from the spray nozzles 32. The nozzles 32 are attached to the side walls of water distribution chambers 33, the water supply of which takes place by means of water distribution pockets 34 with a decreasing cross section. The cooling water is fed to the latter via inlet connection 35. The space used for condensing has a constantly decreasing cross-section. At the outermost end of the condenser, an air suction nozzle 36 is provided, whereby the accumulated air can be discharged from the colder point 37 of the condenser. The nozzles 32 for forming water skin surfaces serve to cool the space in front of the air suction nozzle 36.

Das herabfließende Wasser der in den Kondensatorraum eingespritzten Wasserhautflächen wird in Scheiben 43 angesammelt, die verhindern, daß das herabfließende Kühlwasser die Bildung von niedriger liegenden Wasserhautflächen stört. Zum Sammeln des im Mischkondensator herabfließenden gesamten Kühlwassers dienen Wassersammelscheiben 38 bzw. 39, von denen die Scheibe 39 mit Perforation versehen ist und eine Lenkwand 40 aufweist, die dazu dient, einen Teil des in den Stutzen 30 eintretenden Abdampfes unter die Scheibe 39 gelangen zu lassen und auf diese Weise das über die Perforationsöffnungen der Scheibe 39 hindurchfließende Kühlwasser noch zu erwärmen, falls die Temperatur dieses Wassers den Sättigungswert nicht erreicht haben sollte. Das von der Wassersammelscheibe 39 herabfließende Kühlwasser gelangt in einen im unteren Teil des Mischkondensators vorgesehenen Wassersammelraum 41, an den ein Wasserablaßstutzen 42 angeschlossen ist.The water flowing down the water skin surfaces injected into the condenser space is collected in disks 43 , which prevent the cooling water flowing down from disturbing the formation of lower water skin surfaces. To collect all of the cooling water flowing down in the mixing condenser, water collecting disks 38 and 39 are used, of which disk 39 is perforated and has a guide wall 40 which is used to allow part of the exhaust steam entering nozzle 30 to get under disk 39 and in this way to heat the cooling water flowing through the perforation openings of the disk 39 if the temperature of this water should not have reached the saturation value. The cooling water flowing down from the water collecting disk 39 arrives in a water collecting space 41 provided in the lower part of the mixing condenser, to which a water drainage connection 42 is connected.

Beim Bau von großen Mischkondensatoren muß dafür gesorgt werden, daß der Dampf vom Einlaßstutzen an auch in Seitenrichtung strömen kann, damit der Kondensationsraum vollständig mit Dampf ausgefüllt wird.When building large mixing capacitors, it must be ensured that the steam from the inlet connection can also flow in the lateral direction, so that the condensation space completely filled with steam.

In derartigen Fällen sind die im Mischkondensator vorgesehenen Wasserhautflächen nicht alle parallel zueinander, indem die dem Dampfeinlaßstutzen gegenüberliegenden Wasserhautflächen zur Strömungsrichtung des eintretenden Dampfes parallel liegen, während die Ebenen der am Rand des Mischkondensators gebildeten Wasserhautflächen gegen die Mitte des Kondensators gerichtet sind und somit eine Strömung des Dampfes gegen die Ränder des Mischkondensators ermöglichen, ohne hierdurch große Druckverluste herbeizuführen. In den beschriebenen Fällen sind demnach nicht alle Wasserhautflächen parallel zueinander, indem manche von ihnen, entsprechend der Strömungsrichtung des Dampfes, einen Winkel miteinander einschließen.In such cases, the water skin surfaces provided in the mixing condenser are not all parallel to each other, in that those opposite to the steam inlet nozzle Water skin surfaces to the direction of flow of the steam entering lie parallel, while the planes are formed on the edge of the mixing condenser Water skin surfaces are directed towards the center of the condenser and thus a Allow the steam to flow against the edges of the mixing condenser without this cause large pressure losses. In the cases described are therefore not all water skin surfaces parallel to each other, putting some of them, accordingly the direction of flow of the steam, enclose an angle with one another.

Claims

Claims: 1. Device for condensing steam by cooling water in mixing condensers, in which the cooling water forms flat, film-like water veils with the aid of nozzles, through whose lanes the steam to be condensed flows, characterized by a spatial distribution of the nozzles (10) and the formation of water veils accessible from both sides as well as the arrangement of impact or collecting surfaces (14, 21, 43) to limit water film sections.

2. Mixing condenser according to claim 1, characterized in that a pipe (10) is provided for supplying the cooling water, at the end of which a joint surface (11) is attached obliquely to the pipe axis, the joint surface ensuring that the cooling water supplied via the pipe is a forms flat even water veil (13) .

3. Mixing condenser according to claim 1 or 2, characterized in that two pipes (12) for supplying the cooling water are arranged with respect to each other at an angle less than 180 ° in such a way that the jets of water emerging from the two pipes collide and form a flat plane water veil (13) form.

4. mixing condenser according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the planes of the flat water veil extend along a line cut, which is parallel to the main flow direction of the steam in the condenser.