DE1939245B2 - Luftgekühlter Kondensator für das Kopfprodukt einer Destillier- oder Rektifizier-Kolonne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen luftgekühlten Kondensator für das Kopfprodukt einer Destillier- oder Rektifizier-Kolonne, dessen oberhalb des Kolonnenkopfes angeordnete Rippenrohrbündel mit ihren Dämpfeverteilerkammern unter Verwendung von Brüden-Steigleitungen und mit ihren Kondensat-Sammelkammern unter Verwendung von Kondensat-Sammelleitungen an den Kolonnenkopf angeschlossen sind, wobei der Kondensator zur Zwangsführung aer Kühlluft Ventilatoren und eine Verkleidung aufweist.

Luftgekühlte Kondensatoren dieser Gattung, sogenannte Kolonnenkopf-Kondensatoren, haben sich vor allem deswegen durchgesetzt, weil die Kolonnen deren tragenden Unterbau bilden und somit keine zusätzliche Abstellfläche benötigt wird. Ferner strömen die Dämpfe bzw. Brüden über nur verhältnismäßig kurze Zuführungsleitungen in den Kondensator, so daß eine solche Anlage mit einem niedrigen Druckverlust arbeiten kann. Weil die aus Rippenrohrbündeln bestehenden Wärmeaustauscherreihen oberhalb des Kolonnenkopfdeckels angeordnet sind, kann das kondensierte Produkt als Rücklauf der Kolonne zugeführt werden, ohne daß eine Kondensatpumpe benötigt wird.

Da — genau wie in anderen Zweigen der Industrie — auch in der chemischen Verfahrenstechnik die Entwicklung zu beobachten ist, größere Produktionseinheiten zur Erzielung eines besseren wirtschaftlichen Ergebnisses einzusetzen, werden die in der Destillier- bzw. Rektifizier-Technik gebräuchlichen Kolonnen in zunehmendem Maße größer. Ein größerer Kolonnendurchsatz erfordert jedoch größere Wärmeaustauscherflächen, welche sich bisher nur unter großen Schwierigkeiten in der Konzeption des Kolonnenkopf-Kondensators bereitstellen ließen. Bei dem bisher verwendeten Bauprinzip für Einheiten größerer Wärmeleistung wurden die Wärnieaustauscherrcihen vorwiegend vertikal auf dem Umfang eines Polygons oberhalb des Kolonnenkopfes angeordnet odei um diesen gruppiert, Bei einer Verdoppelung de; Kolonnendurchmessers und gleichzeitiger Veigröße· rung der Wärmeaustauscherflächen unter Beibehal tung der herkömmlichen Anordnung und eines statisch zulässigen Höchstabstandes vom Rand des Kolonnenkopfes stellt sich jedoch der Nachteil ein, daC nur eine Verdoppelung der Wärmeaustauscherflächen erzielbar ist, während ein auf Grund der VoIu-

in menverhältnisse vervierfachter Durchsatz eine viermal so große Wärmeaustauscherfläche erfordert. Dei Raum für die zusätzlich benötigten Wärmeaustauscherreihen läßt sich unter Beibehaltung des herkömmlichen Bauprinzips nur durch eine Vergrößerung des Abstandes zwischen den Wärmeaustauscherreihen und der diese tragenden Kolonne schaffen, wodurch jedoch zum Abfangen der Lasten zusätzliche Hilfskonstruktionen notwendig werden welche wegen ihrer hohen Erstellungskosten der wirtschatlichen Einsatz eines solchen Kolonnenkopf-Kondensators in Frage stellen

Die polygonale Anordnung der Wärmeaustauscherreihen ist bei der herkömmlichen Bauart auch deswegen nachteilig, weil die gesamte von der Kühlluft angeströmte Ansichtsfläche der Wärmeaustauscherreihen nach außen zeigt, wodurch der Kondensator gegen Wettereinflüsse, wie Wind, Regen und Sonneneinstrahlung, besonders empfindlich wird Weil die Kondensationsbedinguiigen innerhalb de^ gesamten Kondensators durch einseitig wirkende Wettereinflüsse unsymmetrisch verlaufen, so daß beispielsweise an der dem Wind abgewendeten Seite de? Kondensators normale Kondensationsverhältnisse herrschen, während die andere Kondensatorseite unterkühlt ist. besteht unter Umständen die Gefahr, daß der Gefrierpunkt des Kondensats unterschritten wird. Abgesehen von diesen Extrenifällen ist es füi bestimmte Anwendungsgebiete wünschenswert oder sogar notwendig, daß das Kondensat in allen Wärmeaustauscherreihen mit derselben Temperatur anfällt. Eine befriedigende Temperaturregelung war bei Kolonnenkopf-Kondensatoren größerer Wärmeleistung bisher jedoch nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kolonnenkopf-Kondensator zu schaffen, welcher die Nachteile der bekannten Bauarten vermeidet und füi Destillier- bzw. Rektifizier-Kolonnen größter Durchsatzleistungen geeignet ist, wobei gleichzeitig eine möglichst autarke Temperaturregelung in den einzelnen Wärmeaustauscherreihen angestrebt wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dall der Kondensator mehrere senkrecht aus dem Deckel des Kolonnenkopfes austretende, auf einem konzentrisch zum Kolonnenkopf verlaufender Kreis in glcichem Abstand voneinander im Randbereich des Kolonnenkopfes angeordnete Brüden-Steigleitungen gleichen Durchmessers aufweist, welche mit einem zentral aus dem Kolonnenkopfdeckel austretenden Halterohr zumindest zugfest verbunden sind, daß Kondensatorsegmente dadurch gebildet sind, daß an jeder Brüden-Steigleitung zwei gleiche, sich in senkrechten Ebenen erstreckende, jeweils aus mindestens einem Rippenrohrbündel bestehende Wärmeaustauscherreihen befestigt und angeschlossen sind, welche in einem Winkel angeordnet sind, dessen Scheitelpunkt ungefähr in der Brüden-Steigleitung liegt und dessen Schenkel gleich lang sind und vom Kolonnenkopf nach außen divergieren, und daß jedes Konden-

satorsegment teilweise verkleidet und mit einem in ist. Die Verkleidung, welche allseitig vorgesehen ist,

die Verkleidung eingebauten Ventilator versehen ist. jedoch Aussparungen für die berippten Flächen der

Die Erfindung löst sich von dem Bauprinzip der Wärmeaustauscherreihen aufweist, besieht aus BIepolygonalen Anordnung der Wärmeaustauscherrei- chen, welche sich zwischen entsprechenden gegenhen und schafft voneinander unabhängige Kondcnsa- 5 überliegenden Außenkanten der beiden Wärmeauslorsegmente, welche — jedes über seine eigene Brü- tauscherreihen des Kondensatorsegmentes erstrekden-Steigleitung — getrennt an den Kolonnenkopf ken und an diesen dichtend befestigt sind,
angeschlossen sind. Der Aufbau der Kondensatorseg- Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung inente und ihre Anordnung zueinander ermöglichen besitzt ein im Bereich der größten Winkelöffnung — im Gegensatz zu den herkömmlichen Bauarten — io zwischen den beiden Wärmeaustauscherreihen jedes eine Unterbringung der erforderlichen Wärmeaustau- Kondensatorsegmentes vorgesehenes, sich senkrecht scherreihen bei Kolonnen großen Durchmessers, wo- erstreckendes Verkleidungsblech eine Öffnung, inbei der Abstand der Wärmeaustauscherreihen zum nerhalb welcher ein Ventilator angeordnet ist.
Außenrand des Kolonnenkopfdeckels verhältnismä- Da Strömungskurzschlüsse zwischen der Ansaugßig gering bleiben kann, so daß zusätzliche, beson- 15 seite eines Kondensatorsegmentes und dessen Abluftders kostenaufwendige Tragkonstruktionen überflüs- seite die Temperaturdifferenz zwischen Kühlluft und sig sind. Die Brüden-Steigleitungen werden vorteil- dem zu kondensierenden Medium bedeutend herabhaft im Randbereich des Kolonnenkopfdeckels an- setzen und deswegen den Wirkungsgrad verschiechgeordnet, so daß die Auflagekräfte in den stabilen tern, ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, Bereich des Deckels bzw. in die senkrechte Außen- 20 daß jeweils zwischen zwei benachbarten Kondensawandung der Kolonne eingeleitet werden können. torsegmenten einen Strömungskurzschluß zwischen Eine große Steifigkeit des gesamten Kolonnenkopf- Ansaugluft und Abluft verhindernde Leitbleche dich-Kondensators wird durch eine zumindest zugfeste tend befestigt sind. Diese können derart ausgestaltet Verbindung der Brüden-Steigleitungen mit einem sein, daß jeweils zwischen den beiden vorderen senkzentral aus dem Kolonnenkopfdeckel austretenden 25 rechten Außenkanten der gegenüberliegenden Wär-Halterohr erzielt. meaui tauscherreihen zweier benachbarter Kondensa-

Jedes Kondensatorsegment ist mit einem von den torsegmente ein sich senkrecht erstreckendes Leitanderen Kondensatorsegmenten unabhängigen Lüf- blech und zwischen den unteren waagerechten ter. z. B. einem Axial-Ventilator, versehen, so daß Außenkanten derselben Wärnieaustauscherreihen ein eine unabhängige Temperaturregelung der einzelnen 30 sich waagerecht erstreckendes Leitblech, welches Kondensatorsegmente über eine Regelung der Kühl- dichtend gegen die Unterkante des senkrechten Leitiuftmenge der Ventilatoren durchführbar ist. bleches stößt, vorgesehen ist. Gleichzeitig wirkt ins-

Die mit Bezug auf räumliche Anordnung, Kühl- besondere das senkrechte Leitblech als Windschutz, luftförderung und Brüdenzufuhr unabhängigen Kon- so daß auch die nach außen gekehrten, berippten densatorsegmente können einzeln außer Betrieb ge- 35 Ansichtsflächen der Kondensatorsegmente einer nommen oder in Betrieb gesetzt werden, ohne daß schädlichen Temperaturbeeinflussung durch Wetterdeswegen der Kondensationsprozeß des gesamten einflüsse weitestgehend entzogen sind.
Kondensators unterbrochen werden muß. Zweckmä- Eine andere Führung der Kühlluft innerhalb eines ßig wird in diesem Fall hinter dem betreffenden Kondensatorsegmentes ergibt sich dann, wenn die Kondensatorsegment der Kondensatablauf mit Hilfe 40 Verkleidung in ihrem sich zwischen den oberen oder eines Ventils oder durch einen entsprechend vorzuse- unteren horizontalen Kanten der Wärmeaustauscherhenden Flüssigkeitsabschluß, beispielsweise durch reihen erstreckenden Abschnitt eine obere oder uneine Tauchung oder durch einen Siphon, gesperrt. tere Öffnung besitzt, innerhalb welcher ein Ventilator

Mit der vorliegenden Erfindung ist es gelungen, angeordnet ist, wobei sich das Leitblech im Falle der einen Kondensator für das Kopfprodukt einer Destil- 45 oberen öffnung zwischen den oberen und im Falle lier- oder Rektifizier-Kolonne zu schaffen, dessen der unteren Öffnung zwischen den unteren waage-Wärmeaustauscherfläche so groß gewählt werden rechten Kanten der Wärmeaustauscherreihen zweier kann, daß sie d?,n hohen Durchsatzleistungen von benachbarter Kondensatorsegmente erstreckt.
Kolonnen größeren Durchmessers entspricht, ohne In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das daß zusätzliche, besonders kostenaufwendige Trag- 50 zentral aus dem Kolonnenkopfdeckel austretende konstruktionen zum Abfangen der Lasten notwendig Halterohr als zusätzliche Brüden-Steigleitung ausgewerden. Die durch die räumliche Anordnung be- bildet und über in den oberen Bereich der Brüdenwirkte autarke Betriebsweise der einzelnen Konden- Steigleitung einmündende brüdenleitende Rohre zugsatorsegmente ermöglicht eine individuelle Tempera- und druckfest mit den Kondensatorsegmenten verturregelung und die Wartung einzelner Kondensator- 55 bunden. Über das als zusätzliche Brüden-Steigleitung segmente unabhängig vom Betrieb der restlichen. wirkende Halterohr werden sämtliche am Rand des

Bei senkrecht angeordneten Wärmeaustauscher^- Kolonnenkopfes angeordnete Brüden-Steigleitungen

hen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn diese der Kondensatorsegmente zusätzlich über in deren

unter Zwischenschaltung von Brüden-Verteilerleitun- oberen Bereich einmündende brüdenleitende Rohre

gen an der Brüden-Steigleitung befestigt und ange- 60 mit Brüden beaufschlagt, wodurch einem von unten

schlossen sind. nach oben in den Brüden-Steigleitungen fortschrei-

Eine zusätzliche Versteifung des Kolonnenkopf- tenden Druckabfall entgegenwirkt und eine gleich-Kondensators wird vorteilhafterweise dadurch er- mäßige Beaufschlagung aller innerhalb einer Wärmezielt, daß die Brüden-Steigleitungen untereinander austauscherreihe nebeneinanderiiegender Rippenzumindest zugfest verbunden sind. 65 rohrbündel erreicht wird. Durch die gemeinsame Bein weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das aufschlagung der Brüden-Steigleitungen, des Halte-Kondensatorsegment mit einer Blechverkleidung ver- rohres und der zwischen den Brüden-Steigleitungen sehen, innerhalb welcher die Kühlluft zwangsgeführt und dem Halterohr verlaufenden brüdenleitenden

Rohre mit heißen Brüden wird außerdem der Vorteil erzielt, daß sich zwischen diesen Rohren, besonders an den Verbindungsstellen, keine Temperaturspannungen und damit verbundene Materialschäden einstellen können.

Fi ie weitere Verbesserung, durch die der Kolonnenkopfdeckel nahezu vollständig von den Auflagerkräften entlastet wird, während sich die Brüden-Steigleitungen gleichzeitig unmittelbar an der senkrechten Außenwandung der Kolonne abstützen, ergibt sich dann, wenn die Umfangslinie der Kolonne den Querschnitt der Brüden-Steigleitungen schneidet, wobei deren untere Rohrabschnitte von der senkrechten Außenwandung der Kolonne teilweise umschlossen sind.

Der Übergang von den Brüden-Steigleitungen zur Kolonne kann auch so ausgestaltet sein, daß die unteren Abschnitte der Brüden-Steigleitungen schalenförmig ausgebildet und — mit ihren Konkavseiten der Kolonne zugekehrt — zumindest an deren senkrechter Außenwandung verschweißt sind, wobei der Innenraum der Kolonne über Bohrungen mit der Brüden-Steigleitung verbunden ist, welche den von der Brüden-Steigleitung überdeckten Wandungsbereich der Kolonne durchsetzen.

Ein besonders leistungsfähiger Kolonnenkopf-Kondensator ergibt sich, wenn die Rippenrohrbündel cL-f Wärmeaustauscherreihen waagerecht oder mit einer geringen Neigung zur Kondensatablaufseite verlaufen, weil in waagerecht angeordneten Rohren im Gegensatz zu senkrecht verlaufenden das ablaufende Kondensat keinen den Wärmeübergang verschlechternden Kondensatfilm im Bereich der gesamten inneren Rohrwandung bilden kann, so daß das Kondensat in einer definierten Rinne einwandfrei abfließt. Waagerecht verlaufende oder mit einer geringen Neigung versehene Rippenrohre können folglich längere und damit leistungsfähigere Rippenrohrbündel für große Wärmeleistungen bilden.

In vorteilhafter Weise sind bei dieser Ausführungsart die Rippenrohrbündel an den Brüden-Steigleitungen über ungefähr waagerecht verlaufende, an den Dämpfeverteilerkammern der Rippenrohrbündel vorgesehene Flanschstutzen und entsprechende, aus den Brüden-Steigleitungen austretende Flanschstutzen befestigt und angeschlossen. Diese günstige Befestigung der Rippenrohrbündel an den Brüden-Steigleitungen ermöglicht es, die Wärmeaustauscherreihen aus einer großen Anzahl von übereinanderliegenden Rippenrohrbündeln zu bilden, so daß sich im Zusammenhang mit dem guten wärmetechnischen Wirkungsgrad waagerecht verlaufender Rippenrohre in Verbindung mit deren verhältnismäßig großer Länge ein Kolonnenkopf-Kondensator für größte Wärmeleistungen ergibt.

In besonderen Fällen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Rippenrohrbündel der Wärmeaustauscherreihen senkrecht verlaufen. Bei dieser Ausführungsart sind die Rippenrohrbündel an den Brüden-Steigleitungen zweckmäßig über ungefähr vertikal aus den Dämpfeverteilerkammern der Rippenrohrbündel austretende Anschlußstutzen und entsprechende Anschlußstutzen, die aus ungefähr horizontal und geradlinig verlaufenden Brüden-Verteilerleitungen austreten, befestigt und angeschlossen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Kondensatorsegmente Ventilatoren auf, deren Saugseite dem Innenraum der Kondensatorsegmente zugekehrt ist. Ebenso ist es möglich, die Kondensatorsegmente so auszugestalten, daß sie Ventilatoren aufweisen, deren Druckseite dem Innenraum der Kondensatorsegmente zugekehrt ist. Außerdem ergibt sich eine Verbesserung dadurch, daß jeder Ventilator entsprechend der Temperatur des an der Austrittsseite anfallenden Kondensats des ihm zugeordneten Kondensatorsegmentes unabhängig von den restlichen Kondensatorsegmenten selbsttätig leistungsregelbar ist. Schädliche Wettereinflüsse können durch diese Anordnung weitestgehend ausgeschaltet werden. Außerdem kann der auf den Ventilator einwirkende Winddruck zur Leistungseinsparung des Ventilators genutzt werden.

In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Kolonnenkopf-Kondensator mit waagerecht angeordneten Wärmeaustauscherreihen,

ao F i g. 2 eine Seitenansicht, welche teilweise gemäß der abgeknickten Schnittlinie H-II der F i g. 1 im Schnitt dargestellt ist,

F i g. 3 eine perspektivische Teildarstellung eines Kolonnenkopf-Kondensators gemäß Fig. 1,

»5 F i g. 4 eine Draufsicht auf einen Kolonnenkopf-Kondensator mit senkrecht angeordneten Wärmeaustauscherreihen.

F i g. 5 eine Seitenansicht, welche gemäß der abgeknickten Schnittlinie V-V der Fig. 4 im Schnitt dargestellt ist,

F i g. 6 eine perspektivische Teilansicht eines Kolonnenkopf-Kondensators gemäß F i g. 4 und

F i g. 7 ein Schema zur Leistungsregelung eines Ventilators.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Kolonnenkopf-Kondensator 1 besteht im wesentlichen aus Kondensatorsegmenten 2, ist oberhalb des gestrichelt angeordneten Kolonnenkopfes 3 angeordne.' und wird von diesem getragen. Der Kolonnenkopfdeckel 13 wird von sechs senkrechten, geradlinig verlaufenden, gleich langen Brüden-Steigleitungen 4, welche den gleichen Durchmesser aufweisen, durchsetzt. Der Ouerschnittsmittelpunkt der Brüden-Steigleitungen 4 bildet den Scheitelpunkt für einen außerhalb des Kolonnenkopfdeckels 13 divergierenden Winkel mit gleich langen Schenkeln, in welchem die aus Rippenrohrbündeln 15 bestehenden waagerecht angeordneten Wärmeaustauscherreihen 5 eines Kondensatorsegmentes 2 angeordnet sind. Wärmeaustauscherreihen 5 sind mit ihren senkrecht verlaufenden Dämpfeverteilerkammern 6 mit Hilfe von waagerechter Flanschanschlußstutzen 7 und diesen entsprechenden aus den Brüden-Steigleitungen 4 austretenden Flansch anschlußstutzen 8 angeschlossen und befestigt Die aus den Kondensat-Sammelkammern 9 der War meaustauscherreihen 5 austretenden Leitungen 2: sind an eine weitere Leitung 10 angeschlossen, wöbe die Leitung 10 wiederum über eine Verbindungslei tung 11 mit einer Ringleitung 12 verbunden ist. Voi der Ringleitung 12 wird das Produkt in nicht nähe dargestellter Weise teils als Fertigprodukt abgezoge und teils in den Kolonnenkopf zurückgeführt.

Jedes Kondensatorsegment 2 ist, mit Ausnahm der berippten Flächen 14 der aus Rippenrohrbündel 15 bestehenden Wärmeaustauscherreihen 5, allseiti mit einer Blechverkleidung 16 umgeben, wobei ei sich im Bereich der größten Winkelöffnung zwische den beiden Wärmeaustauscherreihen 5 senkrecht e

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streckendes Verkleidungsblech 17 eine Öffnung mit einem Ventilatorlaufring 18 aufweist, in welchem ein Axialventilator 19 angeordnet ist.

Damit ein Strömungskurzschluß zwischen Ansaugluft und Abluft verhindert wird, sind jeweils zwischen zw°i benachbarten Kondensatorsegmenten Leitbleche 20 und 21 vorgesehen, wobei jeweils zwischen den beiden senkrechten Außenkanten 23 ein Leitblech 20 und jeweils zwischen den unteren waagerechten Außenkanten 24 derselben Wärmeaustauscherreihen ein Leitblech 21 dichtend befestigt ist. Das Leitblech 21 stößt außerdem dichtend gegen die Unterkante des senkrechten Leitbleches 20.

Die in gleichem Abstand nebeneinander auf dem Randbereich des Kolonnenkopfdeckels 13 angeordneten Brüden-Steigleitungen 4 sind mit ihrem oberen Abschnitt über brüdenleitende Rohre 25 mit einem zentral aus dem Kolonnenkopfdeckel 13 austretenden brüdenleitenden Halterohr 26 zug- und druckfest verbunden. Zur Erzielung einer weiteren Versteifung des Kondensators können die Brüden-Steigleitungen 4 zusätzlich untereinander durch nicht näher dargestellte, vorzugsweise brüdenleitende Rohre zug- und druckfest verbunden sein.

Der Axial-Ventilator 19 drückt Frischluft entsprechend den mit χ bezeichneten Pfeilen durch die Wärmeaustauscherreihen 5, in denen sie dem zu kondensierenden Medium Wärme entzieht und als Abluft gemäß den Pfeilen.ν die Kondensatorsegmente2 auf der anderen Seite der Wärmeaustauscherreihen wieder verläßt. Die erwärmte Abluft y entweicht infolge ihres gegenüber der Außenluft geringeren spezifischen Gewichtes nach oben. Die Leitflächen 20 und 21 verhindern einen Strömungskurzschluß zwischen Ansaugluft und Abluft.

In Fig. 2 wird insbesondere die Aufteilung der Wärmeaustauscherreihen 5 in Rippenrohrbündel 15 mit ihren berippten Ansichtsflächen 14 verdeutlicht. Außerdem isi der Strömungsverlauf, der durch den druckend wirkenden Ventilator 19 geförderten Kühlluft wegen der andersartigen Darstellung besser erkennbar.

Die Brüden-Steigleitungen 4, welche im Bereich der Seitenwandung 27 des Kolonnenkopfes 3 aus dem Kolonnenkopfdeckel 13 austreten, sind an ihren unteren Enden schalenförmig ausgebildet und — mit ihren Konkavseiten der Kolonne zugekehrt — zumindest an deren senkrechter Außenwandung verschweißt. Die Überleitung der Brüden bzw. Dämpfe von dem Innenraum der Kolonne in die Brüden-Steigleitung 4 erfolgt über Öffnungen 35, welche in der Wandung vorgesehen sind. Der Anschluß der Brüden-Steigleitungen 4 kann auch so ausgebildet sein, daß die Umfangslinie des Kolonnenkopfdeckels 13 den Querschnitt der Brüden-Steigleitungen 4 schneidet, wobei die unteren Rohrabschnitte der Brüden-Steigleitungen 4 von der senkrechten Außenwandung 27 des Kolonnenkopfes teilweise umschlossen sind. An Stelle einer Verschweißung können die Brüden-Steigleitungen 4 ebenso mit Schraubflansch-Verbindungen an der Kolonne befestigt sein. Neben der Seitenwandung 27 des teilweise autgeschnittenen Kolonnenkopfes 3 sind Austauschboden 28 sichtbar.

Der weiteren Verdeutlichung des Kolonnenkopf-Kondensators 1, insbesondere seines Aufbaues aus verschiedenen, voneinander unabhängigen Kondensatorsegmenten 2, dient die perspektivische Teildarstellung gemäß F i g. 3. Die Darstellung ist an mehreren Stellen aufgebrochen, so daß innenliegende Abschnitte des Kondensators besser sichtbar werden.

Der Grundaufbau der jeweils in den F i g. 1 bis 3 und in den F i g. 4 bis 6 dargestellten Kolonnenkopf-Kondensatoren ist grundsätzlich, auch hinsichtlich der zeichnerischen Darstellung, gleich, außer daß die Wärmc:'.ustauscherreihen5 gemäß dem in den Fig.4 bis 6 dargestellten Kolonnenkopf-Kondensator 1 senkrecht angeordnet und infolgedessen in anderer Weise an die Brüden-Steigleitungen 4 angeschlossen sind. Die Brüden-Steigleitungen 4 sind mit horizontal aus ihnen heraustretenden, geradlinig verlaufenden Brüden-Verteilerleitungen 29 versehen und über senkrecht verlaufende Anschlußstutzen 7 und 8 mit

ao den Dämpfeverteilerkammern 6 der senkrecht angeordneten Rippenrohrbündel 15 verbunden.

Im Unterschied zu den Darstellungen in den F i g. 1 bis 3 besitzen die zur Ableitung des Kondensats mit den Kondensat-Sammelkammern 9 verbundenen Kondensat-Sammelleitungen 22, 10, 11 und 12 einen anderen Verlauf.

Die Brüden- bzw. Kondensat-Führung ist bei beiden in den Fig.] bis 6 dargestellten Kolonnenkopf-Kondensatoren gleich. Die heißen Brüden steigen in den Brüden-Verteilerleitungen 4 bzw. im zentralen Halterohr 26 hoch und verteilen sich über die Anschlußstutzen 7 und 8 — bei dem Kolonnenkopf-Kondensator gemäß den F i g. 4 bis 6 unter zusätzlicher Zwischenschaltung der Brüden-Verteilerleitungen 29 — auf die Dämpfeverteilerkammern 6 der aus den Rippenrohrbündeln 15 bestehenden Wänmeaustauscherreihen 5. Das in den Rippenrohrbündeln 15 abgeschiedene Kondensat wird mittels der Rohrleitungen 22, 10, 11 und 12 aus den Kondensat-Sammelkammern 9 abgezogen.

In F i g. 7 ist ein Schema zur Leistungsregelung des Ventilators 19 eines Kondensatorsegmentes 2 dargestellt. Von den Brüden-Steigleitungen 4 gelangen die Dämpfe in die aus waagerecht verlaufenden Rippenrohren gebildeten Wärmeaustauscherreihen 5, kondensieren dort, wobei das Kondensat über Kondensat-Sammelleitungen 22, 10 und 11 abgeleitet wird. Die Kondensatleitungen 10 treffen sich in einer Temperaturmeßstelle 33, deren Thermostat 34 über eine gestrichelt dargestellte elektrische Leitung mit dem Regler 31 verbunden ist. Auf Grund der in der Temperaturmeßstelle 33 ermittelten Meßwerte bewirkt der Regler 31 in Verbindung mit einer mit ihm gekuppelten Verstellvorrichtung 32 eine Veränderung

des Anstellwinkels der Luftschraube des Ventilators 19, während der Motor 30 mit etwa konstanter Drehzahl umläuft. Statt dieser kontinuierlichen Leistungsregelung des Ventilators 19 ist auch eine stufenweise Drehzahlregelung mit Hilfe eines polumschaltbar^] Elektromotors 30 denkbar. Durch die Leistungsregelung der Ventilatoren 19 der einzelnen Kondensatorsegmente 2 wird erreicht, daß das Kondensat in aller Kondensatorsegmenten dieselbe Austrittstemperatui aufweist.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (18)

Patentansprüche:

1. Luftgekühlter Kondensator für das Kopfprodukt einer Destillier- oder Rektifizier-Ko- lonne, dessen oberhalb des Kolonnenkopfes angeordnete Rippen rohrbündel mit ihren Dämpfeverteilerkammern unter Verwendung von Brüden-Steigleitungen und mit ihren Kondensat-Sammelkammern unter Verwendung von Kon- densat-Sammelleitungen an den Kolonnenkopf angeschlossen sind, wobei der Kondensator zur Zwangsführung der Kühlluft Ventilatoren und eine Verkleidung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (1) mehrere senkrecht aus dem Deckel des Kolonnenkopfes (3) austretende, auf einem konzentrisch zum Kc'onnenkopf (3) verlaufenden Kreis in gleichem Abstand voneinander im Randbereich des Kolonnenkopfes (3) angeordnete Brüden-Steigleilungen (4) gleichen Durchmessers aufweist, welche mit einem zentral aus dem Kolonnenkopfdeckel (13) austretenden Halterohr (26) zumindest zugfest verbunden sind, daß Kondensatorsegmente (2) dadurch gebildet sind, daß an jeder Brüden-Steigleitung (4) zwei gleiche, sich in senkrechten Ebenen erstreckende, jeweils aus mindesten* einem Rippenrohrbündel (15) bestehende Wärmeaustauscherreihen (5) befestigt und angeschlossen sind, welchr in einem Winkel angeordnet sind, dessen Scheitelpunkt uneefähr in der Brüden-Steigleitung (4) ,/egt und dessen Schenkel gleich lang sind und vom Kolonnenkopf (3) nach außen divergieren, und daß jedes Kondensatorsegment (2) teilweise verkleidet und mit einem in die Verkleidung (16) eingebauten Ventilator (19) versehen ist.

2. Kondensator nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauscherreihen (5) jedes Kondensatorsegmentes (2) unter Zwischenschaltung von Brüden-Verteilerleitungen (29) an der Brüden-Steigleitung (4) befestigt und angeschlossen sind.

3. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brüden-Steigleitungen (4) untereinander zumindest zugfest verbunden sind.

4. Kondensator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kondensatorsegment (2) mit Ausnahme im Bereich der berippten Flächen (14), allseitig verkleidet ist und die Verkleidung (16) aus Blech besteht, welche sich zwischen entsprechenden gegenüberliegenden Außenkanten seiner beiden Wärmeaustauscherreihen (5) erstrecken und an diesen dichtend befestigt sind.

5. Kondensator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das sich senkrecht erstrekkende Verkleidungsblech (17) eine öffnung besitzt, innerhalb welcher der Ventilator (19) angeordnet ist.

6. Kondensator nach Anspruch I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen zwei benachbarten Kondensatorsegmenten (2) einen Strömungskurzschluß zwischen Ansaugluft und Abluft verhindernde Leitbleche (20, 21) dichtend befestigt sind.

7. Kondensator nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen zwei vorderen senkrechten Außenkanten (23) der gegenüberliegenden Wärmeaustauscherreihen (5) zweier benachbarter Kondensatorsegmente (2) ein sich senkrecht erstreckendes Leitblech (20) und zwischen den unteren waagerechten Außenkanten

(24) derselben Wärmeaustauscherreihen (5) ein sich waagerecht erstreckendes Leitblech {21), welches dichtend gegen die Unterkante des senkrechten Leitbleches (20) stößt, vorgesehen ist.

8. Kondensator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung (16) in ihrem sich zwischen den oberen oder unteren horizontalen Kanten der Wärmeaustauscherreihen (5) erstreckenden Abschnitt eine obere oder untere öffnung besitzt, innerhalb welcher ein Ventilator (19) angeordnet ist, wobei sich das Leitblech (21) im Falle der oberen Öffnung zwischen den oberen und im Falle der unteren Öffnung zwischen den unteren waagerechten Kanten der Wärmeaustauscherreihen (5) zweier benachbarter Kondensatorsegmente (2) erstreckt.

9. Kondensator nach Anspruch 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß das HaUerchr (26) als zusätzliche Brüden-Steigeleitung ausgebildet und über in den oberen Bereich der Brüden-Steigleitungen (4) einmündende brüdenleitende Rohre

(25) zug- und druckfest mit den Kondensatorsegmenten (2) verbunden ist.

10. Kondensator nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangslinie der Kolonne den Querschnitt der Brüden-Steigleitungen (4) schneidet, wobei deren untere Rohrabschnitte von der senkrechten Außenwandung (27) der Kolonne (3) teilweise umschlossen sind.

11. Kondensator nach einem der Ansprüche I bis 10. dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Abschnitte der Brüden-Steigleitungen (4) schalenförmig ausgebildet und — mit ihren Konkavseiten der Kolonne zugekehrt — zumindest an deren senkrechter Außenwandung verschweißt sind, wobei der Innenraum der Kolonne über Bohrungen (35) mit der Brüden-Steigleitung (4) verbunden ist.

12. Kondensator nach einem der Anprüche I bis 11. dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenrohrbündel (15) der Wärmeaustauscherreihen (5) waagerecht oder mit einer geringen Neigung zur Kodensatablaufseite verlaufen.

13. Kondensator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenrohrbündel (15) an den Brüden-Steigleitungen (4) über ungefähr waagerecht verlaufende, an den Dämpfeverteilerkammern (6) der Rippenrolirbündel (15) vorgesehene Flanschstutzen (7) und entsprechende, aus den Brüden-Steigleitungen (4) austretende Flanschstutzen (8) befestigt und angeschlossen sind.

14. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenrohrbündel (15) der Wärmeaustauscherreihen (5) senkrecht verlaufen.

15. Kondensator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenrohrbündel (15) an den Brüden-Steigleitungen (4) über ungefähr vertikal aus den Dämpfeverteilerkammern (6) der Rippenrohrbündel (15) austretende Anschlußstutzen (7) und entsprechende Anschlußstut-

zen (8), die aus ungefähr horizontal und geradlinig verlaufenden Brüden-Verteilerleitungen (29) austreten, befestigt und angeschlossen sind.

16. Kondensator nach Anspruch I oder einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorsegmente (2) Ventilatoren (19) aufweisen, deren Saugseite dem Innenraum der Kondensatorsegniente zugekehrt ist.

17. Kondensator nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorsegmente (2) Ventilatoren (19) aufweisen, deren Druckseite dem Innenraum der Kondensatorsegmente zugekehrt ist.

18. Kondensator nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ventilator (19) entsprechend der Temperatur des an der Austrittsseite anfallenden Kondensats des ihm zugeordneten Kondensatorsegmentes (2) unabhängig von den restlichen Kondensatorsegmenten (2) bezüglich seiner Luftdurchsatzmenee selbsttätig leisiunasreselbar ist.