DE202012010335U1

DE202012010335U1 - Mehrwegkondensator einer luftgekühlten Dampfturbinenanlage mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit eines Dampfluftgemisches ABC GI

Info

Publication number: DE202012010335U1
Application number: DE201220010335
Authority: DE
Original assignee: ZAO Turbocon
Current assignee: ZAO Turbocon
Priority date: 2011-11-01
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: HU4421U; RU116983U1

Abstract

Mehrwegkondensator einer luftgekühlten Dampfturbinenanlage mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit eines Dampfluftgemisches ABC GI mit einem Verteilungssammler (1) für Dampfzufuhr, Modulen (3, 4) mit gerippten Wärmeaustauschrohren, Sammelleitungen für einen Kondenswasserablass und eine Absaugung von unkondensierbarem Dampf-Gas-Gemisch (DGG), dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verteilungssammler (1) eine schräge Leitwand (2) eingebaut ist, welche deren Durchflussquerschnitt vermindert und dass die Module (3, 4) als Mehrweg-Wärmetauscher in Fließrichtung des Dampf-luftgemisches (DLG) innerhalb der Wärmeaustauschrohre ausgebildet sind, wobei die Anzahl der Wärmeaustauschrohre mit den Dampfwegen des Dampfluftgemisches (DLG) abnimmt, und die letzten Dampfwege der Wärmeaustauschrohre sich im Warmluftbereich der in den vorhergehenden Reihen der Wärmeaustauschrohre erwärmten Luft befinden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrwegkondensator einer luftgekühlten Dampfturbinenanlage mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit eines Dampfluftgemisches ABC GI nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung ist in der Energiewirtschaft einsetzbar und kann in der Chemie- und Gasindustrie sowie in der Energiewirtschaft verwendet werden.
Aus dem Stand der Technik ist ein Reihenluftkühler (air blowing cooler) bekannt. Dieser besteht aus Wärmeaustauschern mit Reihen von horizontalen Rippenrohren und darüber oder darunter angeordneten Gebläseventilatoren, welche eine Kühlluftströmung über die Wärmeaustauschfläche sicherstellen (siehe Artikelverzeichnis des Chemieanlagenbaubetriebs, Borissoglebsk, BM-Anlage nach den technischen Lieferbedingungen 3612-009-00218880-2005).
Hauptmängel dieser bekannten Anlagen bei der Dampfkondensation in den Rohren sind eine ungenügende Kondensatableitung und die Gefahr einer Rohrentfrostung.
Durch das Patent RU 96418 (Veröffentlichungsdatum 19.02.2010; ZAO NPVP TURBOKON Reihenluftkühler ABC GI mit einem Gaskühler. Erfinder V. A. Fedorov, O. O. Milman) ist eine Einrichtung bekannt, die aus einem Dampfsammler, Wärmeaustauschrohren sowie Sammelleitungen zur Dampfzufuhr und zum Kondenswasserablass besteht.
Der Hauptmangel dieser bekannten Einrichtung hängt damit zusammen, dass die in den Luftkühler fließende Kühlluft die Wärmeaustauschrohre umströmt. Die Temperatur des Dampfluftgemisches mit einem großen Luftanteil ist in den Wärmeaustauschrohren minimal. Folglich ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Kondenswasser einfriert und dass die Wärmeaustauschrohre zerstört werden, maximal. Darüber hinaus sind die Dampfdurchflüsse beim Eintritt aus der Sammelleitung in die Wärmeaustauschrohre unterschiedlich.
Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile der bekannten Einrichtung zu vermeiden.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Diese Nachteile können erfindungsgemäß dadurch vermieden werden, dass eine schräge Leitwand in die Zufuhrsammelleitung eingebaut ist, und dass die Module des Luftkondensators als Mehrwegmodule gemäß der Bewegungsrichtung des Dampfluftgemisches ausgebildet sind.
Die Erfindung wird anhand eines in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiels eines Mehrwegkondensators näher erläutert. Es zeigen:
1 den Übersichtsschaltplan des Mehrwegkondensators einer luftgekühlten Dampfturbinenanlage mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit des Dampfluftgemisches (Dampfes) ABC GI (nachfolgend LMK) und
2 eine perspektivische Ansicht eines ausgeführten Mehrwegkondensators.
Der LMK umfasst einen Verteilungssammler 1 für die Dampfzufuhr mit einer darin eingebauten schrägen Leitwand 2, die deren Durchflussquerschnitt vermindert. Module 3 und 4 sind aus gerippten Wärmeaustauschrohren gebildet. Sammelleitungen 5 und 6 dienen für den Abfluss des Kondensats und die Absaugung des unkondensierbaren Gases (DGG).
Der LMK arbeitet wie folgt.
Bei der Dampfturbinenanlage kommt der Dampf in den Verteilungssammler 1 für die Dampfzufuhr. Darin erfolgt ein Dampfabzug in Fließrichtung in die gerippten Wärmeaustauschrohre der Module 3 und 4, welche in den Verteilungssammler 1 eingeschweißt sind. Der Dampfdurchfluss aus den Modulen 3 und 4 in die Sammelleitungen 5 und 6 in Dampffließrichtung nimmt ab, und die Geschwindigkeit und der statische Druck sind dank dem Einbau der schrägen Leitwand 2 konstant unterstützt. Dies ermöglicht es, eine konstante Geschwindigkeit des Dampfluftgemisches innerhalb der Rohrreihen der Module sicherzustellen. Der Kondenswasserablass und die Absaugung der unkondensierbaren Gase erfolgt aus den Sammelleitungen 5 und 6.
Kaltluft fließt quer über die Wärmeaustauschrohre in den Rohrzwischenraum der Module 3 und 4 (2) ein. Die Module 3 und 4 aus gerippten Wärmeaustauschrohren haben dampfseitig einige Wege in Dampffließrichtung, wobei der erste Weg die maximale Anzahl Rohre aufweist, weil das Dampfdurchsatzvolumen am Eintritt des LMK maximal ist. Der erste Weg ist eintrittsseitig der ins Modul einfließenden Kaltluft angeordnet. Der Dampf verflüssigt sich im ersten Weg (2) in seiner Fließrichtung von oben nach unten, und sein Durchsatzvolumen nimmt ab. In dem zweiten Weg fließt der Dampf von unten nach oben usw. Die Menge der Wärmeaustauschrohre des Moduls nimmt von einem Weg zum anderen ab. Die letzten Dampfwege des LMK befinden sich im Warmluftbereich der in den vorhergehenden Reihen der Wärmeaustauschrohre erwärmten Luft. Dies ermöglicht es, ein Einfrieren von Kondenswasser und eine Zerstörung der Rohre zu vermeiden.
In 2 ist die Konstruktion eines Fünfwegkondensators dargestellt. Hier erfolgt der Kondenswasserablass nach dem ersten, dritten und fünften Dampfweg. Die Absaugung des Dampfluftgemisches ist nach dem fünften Dampfweg ausgeführt.
Die Anwendung der vorgeschlagenen technischen Lösung sorgt für einen hochgradigen Wärmeaustausch innerhalb der Rohre an der Seite des sich verflüssigenden Dampfs über die gesamte Wärmeaustauschoberfläche und verhindert das Einfrieren von Kondenswasser in den Wärmeaustauschrohren und somit auch ihre Beschädigung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

RU 96418 [0005]

Claims

Mehrwegkondensator einer luftgekühlten Dampfturbinenanlage mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit eines Dampfluftgemisches ABC GI mit einem Verteilungssammler (1) für Dampfzufuhr, Modulen (3, 4) mit gerippten Wärmeaustauschrohren, Sammelleitungen für einen Kondenswasserablass und eine Absaugung von unkondensierbarem Dampf-Gas-Gemisch (DGG), dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verteilungssammler (1) eine schräge Leitwand (2) eingebaut ist, welche deren Durchflussquerschnitt vermindert und dass die Module (3, 4) als Mehrweg-Wärmetauscher in Fließrichtung des Dampf-luftgemisches (DLG) innerhalb der Wärmeaustauschrohre ausgebildet sind, wobei die Anzahl der Wärmeaustauschrohre mit den Dampfwegen des Dampfluftgemisches (DLG) abnimmt, und die letzten Dampfwege der Wärmeaustauschrohre sich im Warmluftbereich der in den vorhergehenden Reihen der Wärmeaustauschrohre erwärmten Luft befinden.
Mehrwegkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (3, 4) aus einzelnen Reihen von Wärmeaustauschrohren gebildet sind, die die Verteilungssammler (1) mit den Sammelleitungen (5, 6) verbinden und dass die Wärmeaustauschrohre mehrere Dampfwege bilden, wobei der erste Dampfweg in die erste Sammelleitung (6) führt und das Kondenswasser ableitet und wobei der letzte Dampfweg in die letzte Sammelleitung (5) führt, aus der das unkondensierbare Dampf-Gas-Gemisch (DGG) abführbar bzw. absaugbar ist.
Mehrwegkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er als Fünfwegkondensator ausgebildet ist, bei dem der Kondenswasserablass nach dem ersten, dritten und fünften Dampfweg erfolgt und dass nach dem fünften Dampfweg das Dampf-Gas-Gemisch (DGG) absaugbar ist.
Mehrwegkondensator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitwand (2) in die Verteilungssammler (1) so eingebaut ist, dass sich der den Modulen (3, 4) zugekehrte Querschnitt derselben vom ersten zum letzten Dampfweg vermindert und dass die Reihen von Wärmeaustauschrohren in den Modulen (3, 4) senkrecht zum Verteilungssammler (1) gerichtet sind (1).
Mehrwegkondensator nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Zwischenräume der Wärmeaustauschrohre zumindest der ersten Module (3) Kaltluft leitbar ist.