DE1942157A1 - Luftgekuehlter Kondensator - Google Patents
Luftgekuehlter KondensatorInfo
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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- F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
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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
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
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)
- 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, benachbartist· 009 809/1215Patentanwälte 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
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US75404868A | 1968-08-20 | 1968-08-20 |
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