DE1813939A1 - Waermeaustauscher,insbesondere Speisewasser-Vorwaermer - Google Patents

Description

• Stichwort: plex-Vorwärmer" Wärmeaustauschers insbesondere Speisewasser-Vorwärmer Gegenstand der Erfindung ist ein Wärmeaustauscher, insbesondere Speisewasservorwärmer, in dessen mit einem Dampfeintrittsstutzen versehenes Gehäuse mindestens ein etwa horizontal angeordnetes Rohrbündel für den Durchfluß eines zu erwärmenden Mediums (Speisewasser) und am flachen Gehäuseboden eine Kondensatdurchflusskammer eingebaut sind, durch welche die unteren Bündelrohre hindurchgeführt sind. Diese Durch flusskammer dient dazu, zusätzlich zu der beim Kondensieren frei werdenden Verdampfungswärme auch noch dem Kondensat so viel wie möglich Flüssigkeitswärme zu entziehen.
• Üblich ist, bei Dampfturbinenanlagen an zwei Entnahmestufen einer Turbine je einen Einzelspeisewasservorwärmer anzuschliessen. Häufig ergibt sich in einem solchen Falle aus Gründen der Raumeinsparung die Forderung, die beiden Vorwärmer in einem Gehäuse zu vereinigen, um den Einbau des Vorwärmers in den Abdampfstutzen der Turbine zu ermöglichen.
• Auf diese Weise entsteht der sogenannte Duplex- Vorwärmer, in dessen Zylindermantel zwei Rohrbündel mit einem etwa kreissegmentförmigen Profil eingebaut sin und zwar das eine Rohrbündel unterhalb und das andere oberhalb einer ebenen und horizontalen Gehäuse-Zwischenwand. Diese Zwischenwand ist gleichzeitig Boden der Kondensatdurchflusskammer, durch welche die unteren Bündelrohre hindurchgeführt sind.
• Die Höhe der Durchflussknnmer, d.h. der Abstand ihrer Decke von der Zwischenwand, richtet sich naqh der zu erwartenden Kondensatmenge. Für diese Menge ergibt sich bei der Breite der Zwischenwand, d.h. beim Durch messer des Vorwärmer-Mantels, eine ausgesprochen flache Durchflusskammer, die strömungstechnisch ungunstig ist.
• Ein weiterer Nachteil ist darin begründet, dass beim Regeln des Kondensatspiegels (oberhalb der Durchfluss kammerdecke) mit einem Ungleichförmigkeitsgrad gerechnet werden muss. Infolgedessen sind Schwankungen des Flüssigkeitsspiegels unvermeidlich. In diese Schwankungen werden innerhalb der gesamten Bündelbreite zusätzlich Rohre einbezogen, die für den tbergang der Verdampfungswärme verloren gehen.
• Grundsätzlich dieselben mängel hat ausser dem Duplex-Vorwärmer jeder andere Wärmeaustauscher mit flachem, horizontalem Gehäuseboden, der eine Kondensatdurchflusskammer unten begrenzt.
• Die der Erfindung zugrunde liegendeAufgabe besteht darin, die genannten Mängel der Wärmeaustauscher zu vermeiden. Erreicht wird dies erfindungsgemäss dadurch, dass der Gehäuseboden gegen die Horizontale quer zur Längsrichtung des Gehäuses geneigt und die zur tiefer gelegenen iiängsseite des Gehäusebodens verlagerte Durchflussksmmer im Querschnitt etwa dreieck- oder kreissektorförmig gestaltet ist. Ein solcher Durchflussquerschnitt ist für das Kondensat strömungstechnisch wesentlich gunstiger. Zudem wird im Vergleich zu den bekannten Vorwärmern die in die Schwankungen des Kondensatspiegels einbezogene Anzahl der Rohre erheblich vermindert und infolgedessen die Nutzfläche des Wärmeaustauschers vergrössert Tn Weiterentwicklung der Erfindung empfiehlt es sich die Decke der Durchflusskammer wenigstens angenähert horizontal, d. h. parallel zum Flüssigkeitsspiegel des Kondensates anzuordnen.
• Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbmspiele des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Speisewasser-Vorwärmer mit nur einem Rohrbündel im Querschnitt Fig. 2 im Längsschnitt gemäß II der Fig 1, Fig 3 einen Zwillings-Vorwärmer, dessen Gehäuse denselben Querschnitt wie der Vorwärmer gemäss Fig. 1 hat, Fig. 4 einen Zwillingsvorwärmer mit zylindrischem Gehäusemantel, Fig0 5 einen Drillings-Vorwärmer mit zylindrischem Gehäusemantel Nach Fig. 1 ist in einem Gehäuse mit einem Mantel 1 und einem ebenen Boden 2 ein Rohrbündel 3 eingebaut, dessen Eintrittsstutzen an dem Speisewasserzufluss 4 angeschlossen ist und durch dessen Austrittsstutzen 5 das vorgewärmte Wasser abfliesst. Der Gehäusemantel 1 weist einen Dampfeintrittsstutzen 6 und in der Nähe des Bodens 2 einen Kondensatabfluss 7 aut. Der Boden 2 ist gegen die Horizontale um einen Winkelcx geneigt, der sich im Einzelfall nach der Kondensatmenge und damit nach der krelssektor ¢rmigen Querschnittsfläche der Durchflusskammer 8 richtet. Die Durchflusskammer umschliesst der untere Teil des ebenen Bodens 2, ein eil des Mantels 1 und eine Decke 9, die einerseits an den Mantel 1 und andererseits an den Boden 2 anschliesst Bei der dargestellten Ausführung sorgen in an sich bekannter Weise Leitbleche 10 in der Durchflusskammer 8 für eine Steigerung des Wärmetiberganges vom Kondensat an das durch das Rohrbündel fliessende Wasser.
• In Abwandlung der Ausführung nach den Fig 1 und 2 handelt es sich bei Fig. 3 um einen Zwillingsvorwärmer mit zwei Rohrbündeln 3a, 3b in einem gemeinsamen Gehäuse 1', das dieselbe QuerSqchnittsSorm wie in Fig. 1 hat.
• Durch eine Trennwand 11 ist das Gehäuse in zwei etwa gleich grosse Kammern mit je einem Dampfeintrittsstutzen 6a, 6b aufgeteilt Ebenso wie für das untere Rohrbündel 3a mit der Durchflusskammer 8a und dem Abflußstutzen 7a ist für das obere Rohrbündel 3b eine Durchflusskammer 8b vorgesehen, aus der das Kondensat durch eine Abflussleitung 7b autritt. Die Durchflusskammer 8b hat zum Unterschied von der Kammer 8a einen dreieckförmigen Querschnitt, weil sie an die Trennwand 11 angrenzt.
• Als weitere Abwandlung veranschaulicht Fig. 4 die Verwendung des Vorwärmers gemäss Fig. 1 für einen Zwillings- oder Duplex-Vorwärmer, dessen zylindrischer Mantel 1 ausser dem Gehäuse 1 mit dem Dampfeintrittsstutzen 6 im unteren Teil ein zweites Rohrbündel 12 mit kreissegmentförmigem Profil aufnimmt. Zu diesem zweiten Rohrbündel gelangt der Dampf durch einen Eintrittsstutzen 13 des Gehäusemantels 1" und das Kondensat tritt durch einen Stutzen 14 aus.
• In dem Zwillingsvorwärmer nach Fig. 4 kann der Einzelvorwärmer mit dem Gehäuse 1 durch einen Zwillingsvorwärmer gemäss Fig. 3 ausgetauscht und auf diese Weise zu einem Drillingsvorwärmer nach Fig. 5 ausgebaut werden. Dabei ist es möglich, auch für das untere Rohrbündel 12 eine Kondensatdurchflusskammer mit Decke 15 vorzusehen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Wärmeaustauscher, insbesondere Speisewasservorwärmer, in dessen mit einem Dampfeintrittsstutzen versehenes Gehäuse mindestens ein etwa horizontal angeordnetes Rohrbündel für den Durchfluss eines zu erwärmenden Mediums (Speisewasser) und am flachen Gehäuseboden eine Kondensatdurchflusskammer eingebaut sind, durch welche die unteren Bündelrohre hindurchgeführt sind; dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseboden (2) gegen die Horizontale quer zur Längsrichtung des Gehäuses (1) geneigt und die zur tiefer gelegenen Längsseite des Gehäusebodens verlagerte Durchflusskammer (8; 8a; 8b) im Querschnitt etwa kreissektor-oder dreieckförmig gestaltet ist.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Decke (9) der Durchflusskammer (8; 8a; 8b) wenigstens angenähert horizontal ist,

3. Zwillingswärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2 mit zwei Rohrbündeln in einem gemeinsamen Gehäuse, das durch eine Trennwand in zwei Kammern mit je einem Rohrbündel aufgeteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass auch für das oberhalb der Trennwand (11) gelegene Rohrbündel (3b) eine etwa im Querschnitt dreièckförmige Durchflusskammer (8b) vorgesehen ist (Fig. 3),

4. Zwillingswärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 oder 2 mit zwei Rohrbündeln in einem gemeinsamen Gehäuse, das durch eine Trennwand in zwei Kammern mit je einem Rohrbündel aufgeteilt ist, gekennzeichnet durch ein zylindrisches Gehäuse (ion) mit zwei durch eine ebene Zwischenwand (2) voneinander abgetrennten Räumen, einem oberen Raum, dessen Boden (2) die Zwischenwand bildet, und einem unteren Raum mit dem zweiten Rohrbündel, dessen kreissegmentförmiges Profil dem zylindrischen Gehäusemantel (1") angepasst ist (Fig 4) Leerseite