DE19521622C2

DE19521622C2 - Condenser for condensable vapors

Info

Publication number: DE19521622C2
Application number: DE1995121622
Authority: DE
Inventors: Horst Mueller
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 1998-02-05
Anticipated expiration: 2015-06-15
Also published as: DE19521622A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kondensator für kondensierbare Dämpfe mit mindestens einer Gruppe von eine mit einer Kühlflüssigkeit beaufschlagbare Kühlkammer durchsetzenden Rohren, die sich von einer Dampfeintrittskammer zu einer Kondensataustrittskammer erstrecken und die jeweils zwischen Dampfeintritt und Kondensataustritt eine Querschnittsveränderung aufweisen.The invention relates to a capacitor for condensable Vapors with at least one group of one with one Cooling agent acting through the cooling chamber Pipes that extend from a steam inlet chamber to one Condensate outlet chamber and extend each between steam inlet and condensate outlet Have cross-sectional change.

Aus der DE 15 01 484 B2 ist eine solche Anordnung bekannt, bei der die die Kühlkammer durchsetzenden Rohre einen flachen rhombischen Querschnitt aufweisen. Bei Kühlung von staubbeladenen Dämpfen besteht bei derartigen Rohren mit rhombischem Querschnitt die Gefahr, daß der Querschnitt durch Staubablagerung sehr schnell zuwächst. Darüberhinaus weisen die Kühlrohre unterschiedliche Querschnitte auf. Weiterhin erstrecken sich die Kühlrohre durch eine stehende Kühlkammer, wobei der Rohrquerschnitt von oben nach unten abnimmt.Such an arrangement is known from DE 15 01 484 B2, in which the tubes passing through the cooling chamber one have a flat rhombic cross-section. When cooling from Dust-laden vapors exist with such pipes rhombic cross section the danger that the cross section grows very quickly due to dust deposits. Furthermore the cooling tubes have different cross sections. Furthermore, the cooling tubes extend through a standing one Cooling chamber, the tube cross section from top to bottom decreases.

Auch bei dem aus der DE 40 32 120 A1 bekannten Kondensator ist der Geradrohrwärmetauscher senkrecht angeordnet. Die zu kondensierenden Dämpfe werden unterhalb des Geradrohrwärmetauschers zugeführt, so daß der auf steigende Dampf in die Rohre des Geradrohrwärmetauschers eingeleitet und kondensiert wird und der zugeführte Dampf durch das abtropfende Kondensat gewaschen wird. Dadurch werden größere Verunreinigungen von den Kühlflächen abgehalten, so daß kleinere Verunreinigungen an der Innenseite der Rohre des Geradrohrwärmetauschers durch das entstehende Kondensat abgespült werden. Also in the capacitor known from DE 40 32 120 A1 the straight tube heat exchanger is arranged vertically. The too condensing vapors are below the Straight tube heat exchanger supplied so that the rising Steam is introduced into the tubes of the straight tube heat exchanger and is condensed and the steam supplied by the dripping condensate is washed. This will larger impurities kept from the cooling surfaces, so that minor contamination on the inside of the pipes of the straight tube heat exchanger due to the resulting condensate be rinsed off.

Aus der DE-PS 9 22 732 ist ein zweistufiger Dampfstrahl- Luftsauger mit Kondensation bekannt, bei dem zwei Kühler vorgesehen sind. Dabei durchströmt die Kühlflüssigkeit zunächst die Rohre des ersten Kühlers, tritt dann in eine zwischen den beiden Kühlern angeordnete Verteilungskammer ein und strömt aus dieser in die Rohre des zweiten Kühlers und wird aus einer nachgeschalteten Sammelkammer über einen Stutzen abgezogen.From DE-PS 9 22 732 a two-stage steam jet Air suction with condensation known in the two coolers are provided. The coolant flows through it first the pipes of the first cooler, then enters one distribution chamber arranged between the two coolers and flows out of this into the pipes of the second cooler and is from a downstream collection chamber via a Pulled off the nozzle.

Schließlich ist aus der EP 0 229 666 A1 ein Kälteaggregat bekannt, bei dem längs der Rohre Querschnittsverringerungen vorgesehen sind. Im Zusammenhang mit der Blockade von Rohren durch Verunreinigungen wird darauf hingewiesen, daß dann ein größerer Durchmesser für die Rohre zu verwenden sei.Finally, EP 0 229 666 A1 is a refrigeration unit known, in the cross-sectional reductions along the tubes are provided. In connection with the blockade of Pipes through contaminants are pointed out that then use a larger diameter for the pipes be.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungsgemäßen Kondensator anzugeben, der bei horizontaler Anordnung der Rohre einen störungsfreien Betrieb bei der Kondensation staubbeladener Dämpfe ermöglicht.It is the object of the present invention, one Specify generic capacitor, the horizontal Arrangement of the pipes a trouble-free operation at the Condensation of dust-laden vapors enables.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zur Kondensation staubbeladener Dämpfe zwei Gruppen von gegenläufig angeordneten und aus geradzylindrischen Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers mit zwischengeschaltetem Verkleinerungsabschnitt bestehenden Rohren vorgesehen sind, die beide dieselbe sich horizontal erstreckende und nicht vollständig mit Kühlflüssigkeit beaufschlagte Kühlkammer durchsetzen derart, daß jedem Ende der Kühlkammer eine Eintrittskammer für die eine Gruppe von Rohren und zwischen dieser Eintrittskammer und der Kühlkammer eine Austrittskammer für die Rohre der anderen Gruppe angeordnet ist und daß die der einen Eintrittskammer zugeordneten Geradrohre der einen Gruppe die benachbarte Austrittskammer der Geradrohre der anderen Gruppe durchsetzen, wobei die Querschnittsverkleinerungen beider Rohrgruppen in ein und derselben Vertikalebene der Kühlkammer liegen.To achieve this object, the invention provides that for the condensation of dust-laden vapors two groups of arranged in opposite directions and made of straight cylindrical Sections of different diameters with intermediate reduction section existing Pipes are provided, both of which are the same horizontal extending and not completely with coolant pressurized cooling chamber enforce such that each end the cooling chamber an entry chamber for a group of Pipes and between this entry chamber and the Cooling chamber one outlet chamber for the pipes of the other Group is arranged and that the one entry chamber assigned straight pipes of one group the neighboring Outlet chamber of the straight tubes of the other group enforce, the cross-sectional reductions of both Pipe groups in one and the same vertical plane of the Cooling chamber.

Damit wird erreicht, daß in dem Rohrbereich, in dem in Folge von Kondensatbildung Ablagerungen von Feststoffen aus dem Dampf erfolgen kann, eine so hohe Strömungsgeschwindigkeit erreicht wird, daß mit dem Kondensat Feststoffe sicher ausgetragen werden.This ensures that in the pipe area in which Consequences of condensate deposits from solids the steam can take place, such a high Flow rate is achieved with that Condensate solids can be safely discharged.

Vorzugsweise ist die Querschnittsverkleinerung stetig ausgebildet.The reduction in cross section is preferably continuous educated.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert werden. Es zeigt:The invention will now be described with reference to the accompanying figures are explained. It shows:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brüdenkondensators mit zwei Rohrgruppen, Fig. 1 shows a schematic longitudinal section through an embodiment of a vapor condenser according to the invention with two pipe groups,

Fig. 2 eine Detaildarstellung des Details A aus Fig. 1 und Fig. 2 is a detailed view of detail A from Fig. 1 and

Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Pfeile III-III in der Fig. 1. Fig. 3 is a partial section along the arrows III-III in FIG. 1.

Der in der Fig. 1 gezeigte Brüdenkondensator 1 weist eine bis zum Niveau 2 mit einer Kühlflüssigkeit 3 gefüllte Kühlkammer 4 auf. Die Kühlflüssigkeit wird über den Stutzen 5 zugeführt und der entstehende Dampf 6 wird über den Stutzen 7 abgeführt. Es ist auch denkbar, daß die Kühlflüssigkeit nicht bis zur Verdampfung erwärmt wird, sondern vor der Dampfbildung in geeigneter Weise abgezogen wird.The vapor condenser 1 shown in Fig. 1 has a level of up to 2 filled with a cooling fluid 3 cooling chamber 4. The cooling liquid is supplied via the nozzle 5 and the resulting vapor 6 is discharged via the nozzle 7 . It is also conceivable that the cooling liquid is not heated to the point of evaporation, but is drawn off in a suitable manner before the vapor is formed.

Staubbeladener Dampf (Brüden) 8 wird über einen Stutzen 9 einer Dampfeintrittskammer 10 zugeführt. Die Dampfeintrittskammer 10 verteilt den zu kondensierenden Dampf auf eine Vielzahl von Geradrohren 11, die die Kühlkammer 4 durchsetzen und in eine Kondensataustrittskammer 12 einmünden. Aus der Kondensataustrittskammer 12 wird das Kondensat 17 über einen Stutzen 13 abgezogen. Die Rohre 11 bestehen in Strömungsrichtung gesehen aus einem geradzylindrischen Abschnitt 14, einem Verjüngungsabschnitt 15 und einem daran anschließenden geradzylindrischen Abschnitt 16 kleineren Durchmessers. Der Verjüngungsabschnitt 15 liegt - wie aus Fig. 1 ersichtlich - in der vertikalen Mittelebene der Kühlkammer 4, deren Gesamtlänge in der Fig. 1 mit L bezeichnet ist. Der anderen Kopfseite der Kühlkammer 4 ist, bezogen auf die Kondensataustrittskammer 12 außenliegend, eine weitere Dampfeintrittskammer 10′ zugeordnet. Von ihr aus erstrecken sich die Rohre 11′ zunächst durch die Kondensataustrittskammer 12 hindurch in die Kühlkammer 4 hinein bis zu einer Kondensataustrittskammer 12′, die zwischen der Kühlkammer 4 und der Dampfeintrittskammer 10 angeordnet ist und die von den Rohren 11 durchsetzt wird. Auch die Verjüngungsabschnitte 15′ der Rohre 11′ liegen in der vertikalen Mittelebene der Kühlkammer 4.Dust-laden steam (vapors) 8 is fed to a steam inlet chamber 10 via a nozzle 9 . The steam inlet chamber 10 distributes the steam to be condensed over a large number of straight tubes 11 which pass through the cooling chamber 4 and open into a condensate outlet chamber 12 . The condensate 17 is drawn off from the condensate outlet chamber 12 via a nozzle 13 . The tubes 11 , viewed in the direction of flow, consist of a straight cylindrical section 14 , a tapering section 15 and an adjoining straight cylindrical section 16 of smaller diameter. The tapered section 15 lies - as can be seen from FIG. 1 - in the vertical central plane of the cooling chamber 4 , the total length of which is designated by L in FIG. 1. The other top of the cooling chamber 4 is, based on the condensate outlet chamber 12 on the outside, a further steam inlet chamber 10 'assigned. From it, the tubes 11 'initially extend through the condensate outlet chamber 12 into the cooling chamber 4 into a condensate outlet chamber 12 ' which is arranged between the cooling chamber 4 and the steam inlet chamber 10 and which is penetrated by the tubes 11 . The tapered portions 15 'of the tubes 11 ' are in the vertical central plane of the cooling chamber 4th

Die Außenseite der Rohe 11 und 11′ wird mit einer nicht mit Feststoffen beladenen Kühlflüssigkeit 3 beaufschlagt, so daß es nicht zu Ablagerungen auf der Rohraußenseite kommen kann, die bei Rohrbündelapparaten nur schwer abreinigbar wären. Durch die an mindestens einer. Stelle erfolgende Querschnittsverkleinerung bzw. stetige Verjüngung wird in den Abschnitten 16 bzw. 16′ noch eine solche Transportgeschwindigkeit erreicht, daß sich Feststoffe in diesen Abschnitten nicht ablagern können. Bei der gezeigten Ausführungsform erfolgt nur eine Querschnittsverjüngung 15 bzw. 15′. Es ist jedoch denkbar, daß auch zwei oder mehr Querschnittsverjüngungen in Strömungsrichtung gesehen erfolgen. Es sollte jedoch dabei Sorge getragen werden, daß die Verjüngungsbereiche in der Kammer 4 liegen.The outside of the tubes 11 and 11 'is charged with a coolant 3 not loaded with solids, so that deposits on the outside of the tube cannot occur, which would be difficult to clean in tube bundle apparatuses. By at least one. Place of cross-sectional reduction or continuous tapering is still achieved in sections 16 and 16 'such a transport speed that solids can not be deposited in these sections. In the embodiment shown, there is only a cross-sectional taper 15 or 15 '. However, it is conceivable that two or more cross-sectional tapering take place seen in the flow direction. Care should be taken, however, that the tapered areas are in chamber 4 .

Die Querschnittskonfiguration der Eintrittskammern, Kühlkammer und Austrittskammern kann eine runde sein. Es ist jedoch auch denkbar, daß in Abhängigkeit von dem zu beherrschenden Druck die Gehäusewände eben gestaltet werden, so daß rechteckige oder polygonale Querschnitte möglich sind. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, liegen die Rohrachsen der Rohre 11 bzw. 11′ untergruppenweise jeweils in einer horizontalen Ebene. The cross-sectional configuration of the inlet chambers, cooling chamber and outlet chambers can be round. However, it is also conceivable that, depending on the pressure to be controlled, the housing walls are made flat, so that rectangular or polygonal cross sections are possible. As can be seen from Fig. 3, the tube axes of the tubes 11 and 11 'are sub-groups in each case in a horizontal plane.

Die nicht kondensierbaren Bestandteile der über die Stutzen 9 bzw. 9′ zugeführten Dämpfe können entweder über die Stutzen 13 bzw. 13′ mit abgezogen werden oder es werden den Kondensataustrittskammern 12 bzw. 12′ noch Abzugsstutzen 17 bzw. 17′ zugeordnet, die in der Fig. 1 durch Pfeile schematisch dargestellt sind und über die ggfl. unter Zwischenschaltung geeigneter Ventile die nicht kondensierbaren Bestandteile abgezogen werden können.The non-condensable constituents of the vapors supplied via the nozzles 9 or 9 'can either be drawn off via the nozzles 13 or 13 ' or the condensate outlet chambers 12 or 12 'are also assigned to extraction nozzles 17 or 17 ', which in the Fig. 1 are shown schematically by arrows and if necessary. with the interposition of suitable valves, the non-condensable components can be removed.

Claims

1.Condenser for condensable vapors with at least one group of tubes passing through a cooling chamber to which a cooling liquid can be applied, which extend from a steam inlet chamber to a condensate outlet chamber and which each have a cross-sectional change between the steam inlet and the condensate outlet, characterized in that two groups are used for the condensation of dust-laden vapors ( 11 ; 11 ′) of oppositely arranged tubes consisting of straight cylindrical sections ( 14, 16 ) of different diameters with interposed reduction section ( 15 ) are provided, both of which penetrate the same horizontally extending cooling chamber ( 4 ) which is not completely filled with cooling liquid, such that that each end of the cooling chamber ( 4 ) has an inlet chamber ( 10 ) for a group ( 11 ) of tubes and between this inlet chamber ( 10 ) and the cooling chamber ( 4 ) an outlet chamber ( 12 ') for the pipes of the other group ( 11 ') is arranged and that the straight pipes of one group ( 11 ) assigned to the one inlet chamber ( 10 ) penetrate the adjacent outlet chamber ( 12 ') of the straight pipes of the other group ( 11 '), the cross-sectional reductions ( 15 ; 15 ') of both tube groups ( 11 ; 11 ') lie in one and the same vertical plane of the cooling chamber.

2. Capacitor according to claim 1, characterized in that the cross-sectional reduction ( 15 ; 15 ') is formed continuously.