DE1942157A1 - Luftgekuehlter Kondensator - Google Patents

Luftgekuehlter Kondensator

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DE1942157A1
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Addison Guenter Y
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Description

PATENTANWÄLTE Dipl.-lng. M ARTI N LI CHT
PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN - Dr. R E I N H O L D S C H ΛΛ I DT
8 MÖNCHEN 2 · THERESIENSTRASSE 33 avci u Λ kl c XA Λ Kl Kl
Dipl.-Wirtsch.-Ing. AXEL HANSMANN
'in Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN
I O /
München,den 19. August I969
Ihr Zeichen Unser Zeichen
HUDSON PRODUCTS CORPORATION HOUSTON, TEXAS, V.St.A. B.O.Box 36IOO
Die Erfindung befaßt sich ganz allgemein mit luftgekühlten Kondensatoren und betrifft insbesondere Verbesserungen bei Apparaten dieser Art, die zur Kondensation von Wasserdampf oder Dämpfen anderer Flüssigkeiten mit relativ hohen Gefrierpunkten verwendet werden.
Bei den üblichen Kondensatoren dieser Art sind zwischen Eintritts- und Austrittskopfstücken aufeinanderfolgende Rohrreihen gleicher Länge und identischer Konstruktion parallel miteinander verbunden und lassen sich in Richtung der Luftströmung anordnen. Gewöhnlich befinden sich zwei oder mehr Rohre in jeder solchen Reihe, und diese Rohre sind oft mit Rippen zur Verstärkung des Wärmeaustauschvermögens ausgestattet.
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Patentanwälte Dipl.-lng. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axemansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann
8 MÖNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 · Telefon: 281202 · Telegramm-Adresse; Lipatli/Mönchen Bayer. Vereinsbank München, Zweigst. Oskor-von-Miller-Ring, Kto.-Nr. 882495 · Postscheck-Konto: München Nr. 163397
Oppenauer Büro: PATENTANWALT DR. REINHOlD SCHMIDT
Ein schwerwiegendes Problem, das bei derartigen . Kondensatoren auftritt, ergibt sich aus der Tatsache, daß die Temperatur der Luft absinkt, wenn die Luft an den aufeinanderfolgenden Rohrreihen vorbeiströmt. Deshalb nimmt auch die Temperaturdifferenz zwischen der Luft und dem Strömungsmittel innerhalb der Rohre der aufeinanderfolgenden Rohrreihen ab. Demzufilge werden in den Rohren der Reihen, die dem Luftstrom am nächsten liegen,, größere Dampfmengen kondensiert als in den folgenden Rohrreihen.
Das hat zur Folge, daß der kondensierbare Dampf in den fe Rohrreihen, die der Luftströmung am nächsten liegen,erst in einer beträchtlichen Entfernung von dem Austrittskopfstück vollständige kondensiert. Dies bringt aber nicht nur eine schlechte Ausnutzung#der Rohroberflächen mit sich sondern ruft auch eine sehr bedenkliche Situation unter Verhältnissen hervor, bei denen die Umgebungstemperatur erheblich unter dem Gefrierpunkt des Kondensats liegt. D.h., das Kondensat kann Ausfrieren und dadurch die Rohre in der ersten Reihe verstopfen, wodurch die Luftströmung zu den folgenden Rohrreihen eine tiefere Temperatur annimmt, so daß auch die folgenden Rohrreihen zufrieren.
Die in den U.S.A. Patentschriften 3 073 575 und 3 223 ) gezeigten und beschriebenen Dampfkondensatoren lösen dieses Problem dadurch, daß sie in allen Rohrreihen eine Gleichgewiehtskondensation oder ausgeglichene Kondensation bewirken, so daß theoretisch die Kondensation vollständig in den Rohren jeder Reihe auf einem Niveau stattfindet, das im wesentlichen neben dem Austrittskopfstück liegt. Dabei wurde vorgeschlagen, entweder die Dampfverteilung an die. Rohre der Rohrreihen zu variieren oder das Wärmeaustauschvermögen der Rohre der verschiedenen Reihen zu ändern.
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Gemäß dem einen Vorschlag wurden beispielsweise die Rohre aufeinanderfolgender Rohrreihen mit sich sukzessive verkleinernden Durchgangsöffnungen versehen, und zwar entweder durch Einbau unterschiedlicher Rohrgrößen oder unterschiedlicher Öffnungsgrößen in den Rohren. Gemäß einem anderen Vorschlag wurde das Wärmeaustauschvermögen der Rohre der aufeinanderfolgenden Reihen durch verschiedene Mittel eingestellt, beispielsweise mit Hilfe von Rippen mit unterschiedlichem Abstand, Rippen unterschiedlicher Größe, etc. entlang der Rohrlängen. Alternativ dazu wurde vorgeschlagen, zwei oder mehr dieser Rohrkonstruktionen zu verwenden.
In jedem Fall ist den in diesen Druckschriften beschriebenen Dampfkondensatoren die Tatsache gemeinsam, daß jeder Kondensator fUr -eine bestimmte Umgebungstemperatur ausgelegt ist. Somit wird für den Fall, daß diese Temperatur unter den Wert absinkt oder über den Wert ansteigt, für den der Kondensator ausgelegt ist, das Gleichgewicht'aufgehoben, wodurch sich im Falle einer tieferen Temperatur eine Unterkühlung und im Falle einer höheren.Temperatur eine nichtkondensierte Dampfmenge einstellen. Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen luftgekühlten Kondensator zu schaffen, bei dem das Ausfrieren sehr viel weniger wahrscheinlich ist als in den Kondensatoren der oben beschriebenen Art. Des weiteren soll der neuartige luftgekühlte Kondensator so beschaffen sein, daß er nicht nur dazu neigt, dije Kondensation in den verschiedenen Rohrreihen im Gleichgewicht zu halten, wie dies bei den bekannten Kondenstaoren der oben beschriebenen Art der Fall ist, sondern auch am Austrittskopfstück einen Anstieg der rohrseitigen Temperatur mit sich bringt, so daß das Zufrieren normalerweise selbst dann verhindert wird, wenn die Umgebungstemperaturen tiefer liegen als die Werte, für die der Kondensator konstruiert worden ist.
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Des weiteren soll der neuartige Kondensator eine schnellere Kondensation in den letzten Rohnsihen ermöglichen als dies bei bekannten Apparaten dieser Art der Fall ist und insbesondere soll sich bei dem hier beschriebenen Kondensator die Kondensationsgesohwindigkeit steuern lassen. Schließlich sollen auch die Rippenrohre in den einzelnen Rohrreihen so konstruiert sein, daß sie sich auf im wesentlichen die gleiche Art und Weise herstellen lassen. Erfindungsgemäß wird dies nun mit Hilfe eines luftgekühlten Kondensators erreicht, bei dem sieh die Rippen jedes Rohres der Reihe, die zuerst von dem Luftstrom berührt wird, weniger lang entlang dem Rohr erstrecken als die Rippen · jedes* Rohres einer folgenden Reihe. Im einzelnen heißt das, die Rippen auf jedem Rohr erstrecken sich von dem Eintrittskopfstück aus in der Weise, daß die unberippten Rohrlängen neben dem Austrittskopfstück liegen, wodurch jedes Rohr der ersten Reihe neben einem solchen Austrittskopfstück eine größere nicht mit Rippen versehene Länge · oder blanke Länge aufweist als jedes Rohr der folgenden Rohrreihe. ' .
Diese ungleichen Rippenlängen haben, wie einzusehen ißt, das Bestreben, die Kondensation in den verschiedenen Reihen auszugleichen und dadurch die Rohroberflächen wirkungsvoller zu nutzen. Auch halten die unberippten Rohrlängen die Strömungsmitteltemperatur auf den Rohrinnenwänden wenigstens in der asten Rohrreihe auf einem verhältnisaässig hohen Wert. D.h., die GesamtwärMieUbergangsgeschwindigkeit zwischen der Luft und dem Strömungsmittel innerhalb der unberippteii Rohrlängen ist so niedrig, daß die Temperatur des Strömungemittels nur geringfügig kleiner ist als die StrömungsMitteltemperatur beim Verlassen der gerippten Rohrlängen. Demzufolge wird die Temperatur des Kondensats, selbst wenn an den Enden der Rohr der ersten Reihe in der Nähe des Austrittskopfstücks eine Kondensation stattfindet, normalerweise
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über seinem Gefrierpunkt gehalten.
Dies soll beispielsweise mit den. oben beschriebenen, bekannten Kondensatoren verglichen werden, bei denen sich die Rippen über die ganze Rohrlänge aller Reihen erstrecken.. In einem solchen Fall ist die Gesamtwärmeübertragungsgeschwindigkeit ziemlich hoch, jedenfalls um ein Vielfaches höher als die der unberippten Rohrlängen. Als Folge dessen kann die Temperatur des Kondensats in den Rohren der ersten Reihe, neben dem Austrittskopfstück, erheblich tiefer liegen als die Eintrittstemperatur des rohrseitigen Strömungsmittels und mit größter Wahrscheinlichkeit unter seinem Gefrierpunkt.
Da Teile der Rohre des erfindungsgemäßen Kondensators unberippt sind , strömt die Luft mit höherer Geschwindigkeit an ihnen vorbei, wodurch die Kondensation in den Rohren der aufeinanderfolgenden Reihen beschleunigt wird. Dies ist insbesondere bei der Rohrreihe der Fall, die als letzte mit der Luftströmung in Berührung kommt, wo gewöhnlich die geringste Kondensation stattfindet. Mit Hilfe einer Vorrichtung zur Regulierung der Luftströmung auf der Kondensatorseite neben der letzten Rohrreihe, die mit dem Luftstrom in Berührung kommen soll und im allgemeinen gegenüber den unberippten Rohrlängen kann dieses Merkmal des Erfindungsgegenstandes noch besser ausgenutzt werden.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen unterscheiden sich die Rohre der aufeinanderfolgenden Reihen nur bezüglich der Längen der sich auf ihn entlangerstreckenden Rippen, obgleich bei anderen AusfUhrungsformen die Rohre derselben Reihen in jeder Hinsicht auch identisch sein können. So sind die Rohre in jedem Falle gleich groß, frei von Öffnungen oder dergleichen und mit Rippen gleicher Größe und gleichen Abstands versehen. Die üblichen Rippenher sbe längsverfahren
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lassen es zu, daß diese Rippenlängen innerhalb der normalen Betriebsverfahren bestimmt werden. Gemäß einer AusfUhrungsform des Erfindungsgegenstandes kann der Kondensator ein Abdampfkondensator sein, der abstromseitig mit einem Hauptkondensator in Reihe geschaltet ist. Dies hat natürlich den Vorteil, daß der Druckabfall in dem Abdampfkondensator durch Kondensatentnahme aus dem Austrittskopfstück des Hauptkondensators gesenkt werden kann, so daß nur unkondensierter Dampf in den Abdampfkondensator eingeleitet wird. Außerdem werden die ungenutzten Rohrlängen proportional verkleinert, die sich aus einer zu großen Bemessung bei
k der Konstruktion ergeben. Des weiteren ist die Zahl der
Rohre in dem Abdampfkondensator gewöhnlich kleiner als in dem HauptkondensaiDr. Zusammenfassend wird durch die Erfindung also ein luftgekühlter Kondensator geschaffen, in dem aufeinanderfolgende Rippenrohrreihen gleicher Länge sich zwischen einem Eintrittskopfstück und einem Austrittskopfstück erstrecken und in Richtung des an ihnen vorbeiströmenden Luftstroms angeordnet werden können. Die Rippen a£ jedem Rohr der Reihe, die zuerst von dem Luftstrom berührt wird, verlaufen von dem Eintrittskopfstück aus eine geringere Länge auf dem Rohr entlang als die Rippen auf jedem Rohr einer folgenden Reihe. Eine Luftströmungsreguliervorrichtung ist auf der Seite des Kondensators vor- gesehen, die sich neben der letzten der aufeinanderfolgenden Rohrreihen befindet und im allgemeinen gegenüber den unberippten Rohrlängen an deren dem Austrittskopfstück benachbarten Enden. Gemäß einer Ausführungsform ist der Kondensator ein Abdampfkondensator, dessen Eintrittskopfstück mit dem Austrittskopfstück eines Hauptkondensators in Reihe geschaltet ist, um aus dem Hauptkondensator unkondensierte Dämpfe auf-
- · zunehmen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
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Pig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungs-. form des neuartigen Kondensators,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Kondensators von Figur 1, wobei die Richtung der Luftströmung durch einen Pfeil eingezeichnet ist und
Fig. 3 eine Seitenansicht des neuartigen Kondensators, gemäß der letztgenannten Ausftüirungsform, bei der die Richtung der Luftströmung durch den Haupt- und durch den Abdampfkondensator durch einen Pfeil gekennzeichnet ist.
Der in den Figuren 1 und 2 gezeigte Kondensator ist ganz (allgemein mit 10 bezeichnet und weist an dem einen Ende ein ElntrittskopfstUck 11 und an dem anderen Ende ein AustrittskopfstUck 12 auf, zwischen denen sich Rohre 13 erstrecken, die auf diese Weise miteinander parallel verbunden sind. Genauer gesagt, erstrecken sich die Rohre in aufeinanderfolgenden Reihen A, B, C und D, die sich so anordnen lassen, daß sie sich in Richtung des Luftstroms erstrecken. Wenn also der Luftstrom in einer senkrechten Richtung, d.h. also nach oben gerichtet ist, wie dies in Figur 2 gezeigt ist, sind die Rohre etwa waagrecht angeordnet, so daß die erste Rohrreihe At die von dem Luftstrom berührt wird, die unterste Rohrreihe ist, während die letzte Rohrreihe D, die der Luftstrom berührt, die oberste Reihe ist.
Obgleich der in der Zeichnung dargestellte Kondensator vier derartiger Rohneihen aufweist, können selbstverständlich auch nur zwei oder drei oder auch mehr als vier Rohrreihen eingebaut werden. DarUberhinaus kann jede Reihe, obgleich eine solche Rohrreihe in Figur 1 mit mehreren Rohren Versehen ist, nur aus einem einzigen Rohr bestehen. Schließlich
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läßt sich, wie auf diesem Gebiet der Technik üblich, der Luftstrom entweder durch Zugwirkung oder durch eine mechanische Vorrichtung beliebiger, geeigneter Art erzeugen, ; wobei hier keine der beiden Möglichkeiten dargestellt ist«
In jedem Fall strömt die Kaltluft rund um die Rohre 13 und zwischen ihnen nach oben und kondensiert die in den Rohren befindlichen Dämpfe, beispielsweise Wasserdampf. Dieser Wasserdampf oder ein anderer Dampf wird durch eine Öffnung Ik in das Eintrittskopfstück 11 eingeleitet, während das iij&en verschiedenen Rohren sich bildende Kondensat durch eine Öffnung 15 am unteren Ende des Austrittskopistücks 12 aus dem Kopfstück 12 entfernt wird. Nicht kondensierbare Bestandteile oder unkondensierter Dampf, falls er auftreten sollte, wird durch eine Öffnung 16 am oberen Ende des Austrittskopfstücks entfernt und einer Düse zugeleitet»
Wie üblich sind die Rohre 13 zur Erhöhung der Wärme-Ubergangsgeschwindigkeit zwisohen der Luft auf der Außenseite der Rohre und dem Wasserdampf oder einem anderen Dampf auf "■ der Innenseite der Rohre mit um die Rohre umlaufenden Rippen 17 versehen. Diese Rippen sind gleich groß und in gleichem Abstand angeordnet und lassen sioh auf irgendeine bekannte Weise auf den Rohren herstellen, beispielsweise durch Extrusion, durch Aufwickeln auf das Rohr etc. Falls gewünscht, kann die Wärmeübergangsgeschwindigkeit der Rohre dadurch weiter erhöht werden, daß auf den Rohroberflachen Diskontinuitäten, beispielsweise Ausschnitte oder dergleichen angebracht werden.
Wie bereits erwähnt wurde, ists da die an den aufeinanderfolgenden Rohrreihen vorbei nach oben strömende Luft immer weiter erwärmt wird, die Temperaturdifferenz zwischen der Luft, die die erste oder die unterste Rohrreihe A umgibt, und dem Strömungsmittel innerhalb dieser Rohre größer als die
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Temperaturdifferenz zwischen der die Rohre der zweiten Heine B umgebenden Luft und dem in diesen Rohren befindlichen Strömungsmittel. In gleicher Weise ist natürlich die Temperaturdifferenz zwischen der die Rohre der zweiten Reihe B umgebenden Luft und dem Strömungsmittel innerhalb dieser Rohre größer als die Temperaturdifferenz zwischen der die Rohre der dritten Reihe C umgebenden Luft und dem in diesen Rohren befindliche Strömungsmittel. Dasselbe läßt sich selbstverständlich hinsichtlich der dritten und der vierten Rohrreihe oder irgendeines zusätzlichen Paares aufeinanderfolgender, benachbarter Rohrreihen sagen. Somit ist die Temperaturdifferenz zwischen der die Rohre der ersten Reihe umgebenden Luft und dem Strömungsmittel in diesen Rohren größer als die Temperaturdifferenz zwischen der die Rohre irgendeiner folgenden Rohrreihe umgebenden Luft und dem in diesen Rohren vorhandenen Strömungsmittel, gleich ob nun diese folgende Rohrreihe die zweite, dritte oder vierte ist, die von dem Luftstrom berührt wird.
Somit ist das Problem der ungleichen Kondensation in den Rohrreihen in den beiden ersten Rohrreihen, die von dem Luftstrom berührt werden, am größten, weniger kritisch im Falle der zweiten und dritten Rohrreihe und noch weniger kritisch für die dritte und vierte Rohrreihe. D.h., wenn in den konventionellen Kondensatoren ein Zufrieren der Rohre erfolgt, so geschieht es immer in den Rohren der ersten Reihe, während die Wahrscheinlichkeit, daß darüherhinaus in den folgenden Rohrreihen ein Zufrieren erfolgt, immer geringer wird.
Wie bereits erwähnt und in den Figuren 1 und 2 gezeigt, erstrecken sich die Rippen 17 der Rohre der ersten oder unterstin Reihe A von dem Eintrittskopfstück 11 über eine geringere Rohrlänge als die Rippen der folgenden Rohrreihen, sei es nun die Reihe B, C oder D„ Im einzelnen heißt das, daß bei dieser speziellen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sioh die
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Rippen der Rohre jeder Reihe über eine kürzere Länge erstrecken als die Rippen der Rohre der benachbarten, folgenden Reihe, wodurch eine zunehmende Vergrößerung der Rippenlänge über die Rohre aller vier folgenden Reihen zu verzeichnen ist.
Da auf den Rohren der ersten Reihe eine kleinere Rippenlänge vorhanden ist als auf den Rohren der folgenden Reihen, ergibt sich auch eine entsprechend kleinere WärmeUbertragungsoberfläche in dieser Rohneihe. Aufgrund der speziellen bei dem Verdampfer der Figuren 1 und 2 getroffenen Anordnung, trifft dies auf die Rohre jeder Reihe in bezug auf die Rohre der folgenden Reihen zu. Die gewünschte Differenz der Größe der Wärmeübertragungsoberfläche und damit die jeweilige Beziehung der gerippten Längen der Rohre unterschiedlicher Reihen zueinander, um in den Rohren die Kondensation im wesentlichen im Gleichgewicht zu halten, hängt von den gewünschten Eigenschaften des Kondensators ab, beispielsweise der Umgebungstemperatur, die in der Umgebung erwartet wird, in der der Kondensator benutzt wird. Diese Betrachtungen sind jedoch dem Fachmann geläufig und bedürfen hier keiner weiteren Ausführung.
Das wichtige Merkmal der vorgeschlagenen Konstruktion besteht darin, daß der neuartige Kondensator in Verbindung mit der genannten Neigung, die Stärke der Kondensation in den aufeinanderfolgenden Rohrreihen im Gleichgewicht zu halten, die Temperatur des Kondensats in den Rohren, die dem Austrittskopf 12 benachbart sind, im wesentlichen auf der Höhe hält, bei der die Kondensation des Dampfes erfolgt. Dies wiederum führt zu einer wesentlichen Verringerung der Wahrscheinlichkeit des Gefrierens von Kondensat in den Rohren, insbesondere in den Rohren,die sich in der ersten oder unteren Reihe A befinden. D.h., wie bereits erwähnt, die WärmeUbertragungsgeschwindigkeit zwischen der Luft und dem zu kondensierenden Strömungsmittel ist im Falle der unberippten oder bloßen Rohre um ein Vielfaches
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kleiner als bei den mit Rippea versehenen Rohren, so daß diese unberippten Rohrlängen viel wärmer gehalten werden als die berippten Rohrlängen.
So kann beispielsweise gezeigt werden, daß bei Luft mit einer Umgebungstemperatur von -17,80C und einer Eintrittstemperatur auf der unberippten Röhrseite von 15,60C die Eohrseitige Austrittstemperatur, der unberippten Rohrlänge und damit die Temperatur des in dem Rohr befindlichen Kondensats etwa 13,7 C beträgt, Andererseits könnte , die Rohrseiten— austrittstemperatur bei den bekannten Rippenrohren und damit die Temperatur des Kondensats in den Rohren - 1,670C betragen. Demzufolge könnte bei diesem typischen Beispiel der in den Rohren der ersten oder unteren Reihe A kondensierte Dampf bei Verwendung der bekannten Rippenrohre gefrieren, während die Temperatur des Kondensats in unberippten Rohrlängen, wie sie hier beschrieben werden, weit über dem Gefrierpunkt liegen würde.
Da die Umgebungsluft zunehmend erwärmt wird, wenn sie über die folgenden Rohrreihen streicht, werden immer klirzere unberippte Rippenrohrlängen benötigt^ Damit kann festgestellt werden, daß nur die beiden ersten Rohrreihen, die mit dem Luftstrom in Berührung kommen, unberippte Längen aufweisen müssen. In der Tat hat sich herausgestellt, daß nur die erste Rohrreihe neben dem Austrittskopfstüok unberippte Rohrlängen aufweisen muß.
Wie bereite erwähnt wurde und sioh aus dem obigen ergibt, trifft die an den Austrittsenden der Rohre vorbeiströmende Luft auf geringen Widerstand, so daß sie eine größere Geschwindigkeit aufweist, eine Tatsache, die besonders für die Beschleunigung der Kondensation in der letzten Rohrreihe D vorteilhaft ist. An der Oberseite des Kondensators und in Richtung auf sein Austrittsende sowie etwa entgegengesetzt den
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unberippten Rohrlängen der RQhrreihen'-befindet sich eine Vorrichtung 18 zur Regulierung des Luftstroms. Diese Vorrichtung kann ein Sieb mit einstellbaren Öffnungen, Schlitzen bzw. Jalousien oder dergleichen aufweisen, die einen größeren odär kleineren Luftdurchstrom ermöglichen. Wie in Figur 2 gezeigt, erstreckt sich die Luftregulierungsvorrichtung im allgemeinen zwischen dem Ende der Rippen auf der ersten oder unteren Rohrreihe A und dem Austrittskopf 12.
Der in Figur 3 gezeigt^ luftgekühlte Kondensator weist einen Hauptkondensator und einen Abdampfkondensator auf, die( in ihrer Gesamtheit mit den Bezugszeichen 19 und 20 bezeichnet werden. Der Hauptkondensator 19 entspricht der üblichen Bauart und weist an dem einen Ende ein Eintrittekopfstück -36 und an dem anderen Ende ein Austrittskopfstück 21 auf, vowie Rohre 22, die sich zwischen diesen Kopfstücken erstrecken. Im einzelnen ist zu sagen, daß die Rohre mit Rippen 23 ver- ' sehen sind, die sich längs der Rohre erstrecken, und daß die Rohre in Reihen angeordnet,sind, die in Richtung des Luftstroms verlaufen, dessen Richtung in Figur 3 durch einen Pfeil, gekennzeichnet ist. Dadurch wird die Luft gezwungen, aufeinanderfolgend über die Rohrreihen in Richtung nach oben zu strömen. Gemäß der üblichen Praxis erstrecken sich die Rippen über die ganze Länge der Rohre 22 aller Reihen von dem einen Kopfstück zum anderen.
Wie im Falle des Kopfstücks 11 des Kondensators 10 von Figur 1 und 2 hat auch das Eintrittskopfstück 36 an seinem oberen Ende eine Öffnung 24, durch die Wasserdampf oder ein anderer Dampf, der kondensiert werden soll, in die Rohre des Kondensators eingeleitet wird. Das Austrittskopfstück 21 ist . jedoch mit einer unteren öffnung 25 zur Entnehme dee Kondensats aus den Rohren des Hauptkondensators versehen sowie mit einer oberen öffnung zum Abtransport von unkondensiertem Dampf aus dem Hauptkondensator zu dem Abdampfkondensator.
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Auch der Abdampfkondensator 20 weist ein Eintrittskopfstück 27 ,ein Austrittskopfstück 28 und Rohre 29 auf, die sich zwischen diesen Kopfstücken erstrecken und parallel miteinander in Verbindung stehen. Das Eintrittskopfstück 27 hat eine Öffnung 30, an die über eine Rohrleitung 31 mit der Öffnung 26 des AustrittskopfstUoks 21 des Hauptkondensators 19 verbunden ist, so daß sie von dem Hauptkondensator unkondensierten Dampf aufnehmen kann, wie dies oben beschrieben wurde. Das Austrittskopfstück 28 besitzt eine obere und eine untere Öffnung 32 bzw. 33, die mit einer Düse oder einem Ejektor zum Austrag des Kondensats verbunden werden können,
Der Abdampfkondensator wird normalerweise an die Austrittsköpfe zweier oder mehrerer Hauptkondensatoren zur Aufnahme von nicht kondensiertem Dampf aus jedem Hauptkondensator angeschlossen, woduroh sich die Anzerhl der Rohre in dem Abdampfkondensator auf die Hälfte oder nooh weniger der in dem Hauptkondensator befindlichen Rohre verringert. Damit ist die Gesamtlänge der Rohroberfläche in dem Abgaskondensator unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Rohre 29 des Abgaskondensators im Vergleich zu den Rohren des Hauptkondensators eine kürzere Länge besitzen, wie dies in Figur 3 gezeigt ist, ein noch kleinerer Anteil der gesamten Längen der Rohroberfläche im Hauptkondensator. Die beiden Kondensatoren sind vorzugsweise konstruktionsmässig so aufeinander abgestimmt, daß bei dem zu erwartenden Umgebungstemperaturbereich die Kondensation in den Rohren irgendeiner Rohrreihe des Hauptkondensators nicht vollständig ist, so daß keine Zufriergefahr im Hauptkondensator besteht. Auch ergibt, sich, weil die gesamten Rohrlängen aller Rohre des Hauptkondensators zur Kondensation verwendet werden, eine Verringerung der erforderlichen Oberfläche.
Der Abdampfkondensator 20 ist in seiner Konstruktion ähnlich dem Kondensator 10 der Figuren 1 und 2. So haben beispielsweise die Rohre 29 der ersten oder unteren Reihe A, die mit dem Luftstrom in Berührung gebracht wird, eine geringere Länge an Rippen 34 als dies bei den Rohren jeder folgenden
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Reihe B, C und D der Fall ist. Wie gezeigt, kann der Abdampfkondensator 21 auch mit einer Vorrichtung 35 zur Regulierung des Luftdurohgangs duroh die nicht mit Rippen versehenen Rohr— längen ausgerüstet sein.
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Claims (1)

  1. P a_t en t aja_s g r ti_o h_e
    [ !»/.Kondensator mit zwei Kopfstücken, aufeinanderfolgenden Rohrreihen gleicher Länge, die sioh zwischen den Kopfstücken erstrecken und in Richtung des vorbeiströmenden Luftstroms anordbar sind, und mit auf den Rohren vorhandenen Rippen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (17,34) auf jedem Rohr (13) der Rohrreihe A, die zuerst mit dem Luftstrom in Berührung kommt, sich über eine kürzere Rohrlänge erstrecken als die Rippen '(17,34) auf jedem Rohr einer folgenden Rohrreihe B,C,D.
    2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite des Kondensators, die der letzten der aufeinanderfolgenden Rohrreihen benachbart ist und im allgemeinen entgegengesetzt zu den unberippten Rohrlängen der Rohrreihe A, die zuerst mit dem Luftstrom in Berührung kommt, eine Luftstromregulierungsvorriohtung (18,35) angeordnet ist,
    3. Kondensator nach Jtospruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die folgende Reihe B die Reihe ist, die der ersten Reihe A, die mit dem Luftstrom in Berührung kommt, benachbart
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    Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann
    -1.9A-2i.57"
    4e Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet j daß wenigstens drei aufeinanderfolgende Rohrreihen A," B, C vorhanden sind, wobei die Rippen (17,34) jedes Rohres^(i3t29) jeder Reihe sich über eine geringere Rohrlänge erstrecken als die Rippen jedes Rohres der benachbarten, folgenden Rohrreihe«
    5. Kondensator nach einem der Anbrüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Kopfstück (11,27) ein Eintrittskopf stück ist, und daß das andere Kopfstück (12,28) ein Austrittskopf stück ist, und daß sich die Rippen (13,29) auf jedem Rohr von dein Einirittskopfstück aus erstrecken.
    6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i-5i dadurch gekennzeichnet, daß der Kondenstor ein Abdampfkondensator (.20) ist, und daß ausserdem ein nauptkondensator (19J vorhanden ist, der mit zwei Kopfstücken (21,3b) und aufeinanderfolgenden Rippenrohrreihen versehen ist, die sieh zwischen den Kopfstücken erstrecken und in Richtung des vorbei strömenden Luftstroms anordbar sind, und daß Mittel (31) vorgesehen sind, mit denen ein Kopfstück (21) des Hauptkondensators (19) mit einem Kopfstück (27) des Abdampfkondensator (20) verbindbar ist.
    . 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Kopfstücke (21,3b) des Hauptkondensators (19) ein Eintrittskopfstück ist, während das andere ein Austrittskopfstück ist, und daß das Austrittskopfstück (21) des Haupt« kondensator« mit dem Eintrittskopfstück (27J des Abdampfkondensators (20) verbindbar ist.
    0 0 9809712 I 5
DE19691942157 1968-08-20 1969-08-19 Luftgekuehlter Kondensator Pending DE1942157A1 (de)

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NL (1) NL6912665A (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0160717A1 (de) * 1984-05-04 1985-11-13 GEA Luftkühlergesellschaft Happel GmbH & Co. Luftgekühlter Oberflächenkondensator
FR2688054A1 (fr) * 1992-02-26 1993-09-03 Hamon Ind Thermique Refrigerant de liquide pour installations industrielles telles que centrales electriques.
EP3650793A1 (de) 2018-11-08 2020-05-13 Buchen KraftwerkService GmbH Verfahren und vorrichtung zur reinigung von luftkühlern

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1962061C3 (de) * 1969-12-11 1979-05-10 Kraftwerk Union Ag, 4330 Muelheim Luftkondensationsanlage
US3677338A (en) * 1971-02-17 1972-07-18 Gen Electric Surface condenser
US3739841A (en) * 1971-03-24 1973-06-19 Phillips Petroleum Co Indirect heat transfer apparatus
NL7206046A (de) * 1972-05-04 1973-11-06
US3792572A (en) * 1972-06-02 1974-02-19 Dow Chemical Co Apparatus for dehumidifying and diluting a wet gas stream
US3882925A (en) * 1974-06-17 1975-05-13 Ecodyne Corp Method and apparatus for condensing steam
US4342359A (en) * 1977-12-12 1982-08-03 Baker Jack T Universal flue stack heat exchanger
DE2800287A1 (de) * 1978-01-04 1979-07-05 Gea Luftkuehler Happel Gmbh Luftgekuehlte kondensationsanlage
US4537248A (en) * 1978-06-05 1985-08-27 Sasakura Engineering Co., Ltd. Air-cooled heat exchanger
US4417619A (en) * 1978-06-05 1983-11-29 Sasakura Engineering Co., Ltd. Air-cooled heat exchanger
GB2039019B (en) * 1978-08-18 1983-09-01 Rosenblad Corp Surface condensers
US4905474A (en) * 1988-06-13 1990-03-06 Larinoff Michael W Air-cooled vacuum steam condenser
US6557372B1 (en) * 2002-01-28 2003-05-06 Smc Kabushiki Kaisha Refrigerating unit having plural air cooled condensers
NO20063166L (no) * 2006-07-07 2008-01-08 Norsk Hydro Produksjon As Arrangement for varmeveksler
US8408003B2 (en) * 2008-11-05 2013-04-02 General Electric Company Combined cycle power plant
CN102192660B (zh) * 2011-04-29 2012-08-22 山西省电力公司电力科学研究院 一种汽轮机排汽用的蒸发式冷凝器散热模件
US10107506B2 (en) * 2013-04-03 2018-10-23 Trane International Inc. Heat exchanger with differentiated resistance flowpaths
CN103615911B (zh) * 2013-11-26 2017-01-11 中冶南方工程技术有限公司 连铸机排蒸汽系统用自然冷却器
CN105627787B (zh) * 2014-10-27 2017-11-24 上海妍杰环境设备有限公司 全蒸发空冷凝汽器及其使用方法
CN105258527A (zh) * 2015-11-20 2016-01-20 常熟市永达化工设备厂 一种搪瓷冷凝管

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0160717A1 (de) * 1984-05-04 1985-11-13 GEA Luftkühlergesellschaft Happel GmbH & Co. Luftgekühlter Oberflächenkondensator
FR2688054A1 (fr) * 1992-02-26 1993-09-03 Hamon Ind Thermique Refrigerant de liquide pour installations industrielles telles que centrales electriques.
EP3650793A1 (de) 2018-11-08 2020-05-13 Buchen KraftwerkService GmbH Verfahren und vorrichtung zur reinigung von luftkühlern

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Publication number Publication date
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