DE2215369A1

DE2215369A1 - Finned tube condenser - with tubes fed from both ends and uncondensed gases extracted from centre

Info

Publication number: DE2215369A1
Application number: DE19722215369
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl Ing Kelp
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1972-03-29
Filing date: 1972-03-29
Publication date: 1973-10-04
Also published as: BE797325A; ES413093A1; DE2215369C3; CH552782A; DE2215369B2

Abstract

A tube condenser comprises finned tubes supplied with steam in parallel from headers at both ends of the tubes, with an open-ended, smaller dia tube projecting into each of these tubes to extract non-condensed gases, the upper steam header is sub-divided by a partition into two spaces, one being supplied with steam from an inlet pipe, and the other serving for extraction of the non condensed gases, which leave this space via a second pipe, the smaller dia. tubes projecting into the main tubes are all connected together at the top. Steam entering at both top and bottom flows from opposite ends into some of the tubes, is condensed and produces condensate which descends under gravity to leave from the bottom header, those tubes not supplied with steam from the top receive steam from the bottom only, the internal tubes, being all connected together at the top above the top ends of the finned tubes, pass the extracted gas from the finned tubes which are steam supplied at both ends into the finned tubes, which are steam supplied at one end only, these non-condensed gases then being removed from the opposite end of this finned tube.

Description

Rippenrohr-Kondensations element Die Erfindung betrifft Rienrohr-Kondensations elemente, bei denen in den Rohren Dämpfe niedergeschlagen werden, die einen Anteil an nicht kondensierbaren Gasen haben. Bei derartigen Köndensationselementen wird üblicherweise der Dampf an der oberen Kammer zugeführt und das Kondensat sowie die nicht kondensierbaren Gase an der unteren Kammer abgeleitet (US-Patentschrift 2 337 474). Es ist auch eine Anordnung, die dephlegmatorische Schaltung bekannt, bei der der Dampf durch Kühlrohre in die untere Kammer eingeleitet wird. Die nicht kondensierbaren Gase werden zusammen mit einer Restdampfmenge über weitere Kühlrohre zu einer oberen Kammer geführt und von dort abgepumpt. Das Kondensat tritt an der unteren Kammer aus (DBGM 1 745 226).Ribbed tube condensation element The invention relates to ribbed tube condensation elements in which vapors are precipitated in the pipes, which make up a proportion of non-condensable gases. With such condensation elements Usually the steam is supplied to the upper chamber and the condensate as well as the non-condensable gases discharged at the lower chamber (U.S. Patent 2 337 474). There is also an arrangement known at the dephlegmatory circuit which the steam is introduced into the lower chamber through cooling tubes. The non-condensable Gases, together with a residual amount of steam, become an upper one via further cooling tubes Chamber out and pumped out from there. The condensate occurs in the lower chamber from (DBGM 1 745 226).

Bei diesen Anordnungen ist die Kondensationsleistung durch die einseitigen Öffnungen der Rippenrohre begrenzt. Dadurch wird die Möglichkeit, lange Rippenrohre und Kühlelemente anzuwenden, stark begrenzt. Würde man nämlich die Rippenrohre verlängern, so würde der dampfseitige Druckverlust am Eintritt in die Rippenrohre unzulässig hoch werden. Um dies zu vermeiden, wird bei einer anderen bekannten Anordnung (DAS 1 451 138) der Dampf sowohl von oben als auch von unten den Rippenrohren zugeführt. Dadurch kann in einem doppelt so langen Kühlelement die doppelte Dampfmenge kondensiert werden, ohne daß sich größere Druckverluste am Dampfeintritt einstellen.In these arrangements, the condensation capacity is due to the one-sided Limited openings in the finned tubes. This eliminates the possibility of long finned tubes and use of cooling elements is very limited. If you were to lengthen the finned tubes, this would make the pressure loss on the steam side at the entrance to the finned tubes inadmissible get high. To avoid this, another known arrangement (DAS 1 451 138) the steam is fed into the finned tubes from above as well as from below. This means that twice the amount of steam can condense in a cooling element that is twice as long without causing major pressure losses at the steam inlet.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem derartig aufgebauten Rohrkondensator sicherzustellen, daß sich in Rohrmitte keine nicht kondensierbaren Gase ansammeln können, so daß auch bei einem Rohrkondensator mit zweiseitig dampfgespeisten Rohren der Vorteil der Absaugung nicht kondensierbarer Gase am oberen Rohrende erhalten bleibt. Die Erfindung betrifft damit einen Rohrkondensator mit parallel zwischen zwei Kammern zur Dampfzuführung angeordneten Rohren und je einer in das Innere jeden Rohres hineinragenden Rohrleitung. Das Neue besteht erfindungsgemäß darin, daß die obere Kammer in zwei Räume unterteilt ist (Trennrippe), von denen einer mit dem Dampfeintrittsstutzen und der andere mit einem Stutzen zur Absaugung der nicht kondensierbaren Gase verbunden ist, und daß die in das Innere eines jeden Rippenrohres hineinragenden Rohrleitungen oberhalb der Rippenrohre miteinander verbunden sind.The object of the invention is, in a tubular capacitor constructed in this way ensure that there are no not condensable Gases can accumulate, so that even with a tubular condenser with two-sided steam-fed Pipes get the benefit of sucking off non-condensable gases at the top of the pipe remain. The invention thus relates to a tubular capacitor with parallel between two chambers for steam supply arranged tubes and one in each inside each Pipe protruding pipeline. The novelty according to the invention is that the upper chamber is divided into two rooms (dividing rib), one of which with the Steam inlet nozzle and the other with a nozzle for the suction of the non-condensable Gases is connected, and that protruding into the interior of each finned tube Pipelines are connected to one another above the finned tubes.

Die Erfindung ist an einem Beispiel näher erläutert. In Fig. 1 ist in teilweise vereinfachter und schematischer Weise der Schnitt durch einen Rohrkondensator gezeigt. Dieser besteht aus den reihenweise angeordneten Rohren 1, 2 und 3, die in den Rohrplatten 4 und 5 befestigt sind. An diesen Rohrplatten 4 und 5 befinden sich die obere Kammer 6 und die untere Kammer 7. Erstere besitzt eine Trennrippe 8 und den Dampfeintrittsstutzen 9. An der unteren Kammer 7 ist ein Dampfeintrittsstutzen 10 und ein Kondensataustrittsstutzen 11 vorhanden. Die Ableitung nicht kondensierbarer Gase erfolgt an der oberen Kammer 6 durch den Stutzen 12. Die Kühlluft strömt in Pfeilrichtung 13 durch die Rohre 3, 2 und 1. In den Rohren 1 und 2 münden Rohrleitungen 14 im mittleren Bereich. Eine weitere Rohrleitung 15 ist mit den Rohrleitungen 14 verbunden und endet im Rohr 3. Am unteren Ende des Rohres 3 ist eine Blende 16 vorhanden.The invention is explained in more detail using an example. In Fig. 1 is in a partially simplified and schematic manner, the section through a tubular condenser shown. This consists of the rows arranged in rows 1, 2 and 3, the are fixed in the tube plates 4 and 5. On these tube plates 4 and 5 are located the upper chamber 6 and the lower chamber 7. The former has a dividing rib 8 and the steam inlet nozzle 9. On the lower chamber 7 is a steam inlet nozzle 10 and a condensate outlet nozzle 11 are available. The derivative non-condensable Gases takes place at the upper chamber 6 through the nozzle 12. The cooling air flows into Direction of arrow 13 through pipes 3, 2 and 1. Pipes open into pipes 1 and 2 14 in the middle area. Another pipeline 15 is connected to the pipelines 14 connected and ends in the pipe 3. At the lower end of the pipe 3, a diaphragm 16 is present.

Der zu kondensierende Dampf, der nicht kondensierbare Gase enthält, tritt durch die Dampfeintrittsstutzen 9 und 10 in die Kammern 6 und 7 ein und strömt durch beide Rohrenden der Rohre 1 und 2, in denen er kondensiert. In das Rohr 3 strömt der Dampf nur von unten ein, wobei durch die Blende 16 ein zusz sicher Druckverlust eintritt. Die sich in den Rohren 1 und 2 im mittleren Bereich ansammelnden, nicht kondensierbaren Gase gelangen zusammen mit einer Restdampfmenge durch die Rohrleitungen 14, 15 in das Rohr 3. Dort wird die Restdampfmenge weitgehend kondensiert und die nicht kondensierbaren Gase werden nach oben durch den Stutzen 12 der Kammer 6 abgeführt. Die Kondensate laufen durch Schwerkräft in den Rohren 1 , 2 und 3 nach unten in die Kammer 7 und verlassen diese durch den Kondensataustrittsstutzen 11.The vapor to be condensed, which contains non-condensable gases, enters the chambers 6 and 7 through the steam inlet nozzles 9 and 10 and flows through both pipe ends of pipes 1 and 2, in which it condenses. In the pipe 3 the steam only flows in from below, and enters through the diaphragm 16 add sure pressure loss occurs. Located in tubes 1 and 2 in the middle area accumulating, non-condensable gases get together with a residual amount of steam through the pipes 14, 15 into the pipe 3. There, the residual amount of steam is largely condenses and the non-condensable gases are up through the nozzle 12 of the chamber 6 discharged. The condensates run through gravity in the pipes 1, 2 and 3 down into the chamber 7 and leave it through the condensate outlet nozzle 11.

In den Fig. 2 und 3 sind andere Formen der Rohrleitungen 14 und 15 in Verbindung mit der oberen Kammer 6 dargestellt.2 and 3 are other shapes of the conduits 14 and 15 shown in connection with the upper chamber 6.

Dabei haben gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen wie in Fig 1.The same parts have the same reference numerals as in FIG. 1.

In Fig. 2 sind die Rohrleitungen 14, 15 aus der oberen Kammer 6 herausgeführt und münden in einen außenliegenden Sammler 17.In FIG. 2, the pipelines 14, 15 are led out of the upper chamber 6 and open into an external collector 17.

In Fig. 3 ist innerhalb der oberen Kammer 6 durch eine Trennwand 18 ein Raum 19 gebildet, in welchen die Rohrleitungen 14, 15 einmünden.In FIG. 3, a partition 18 is inside the upper chamber 6 a space 19 is formed in which the pipes 14, 15 open.

In Fig. 4 ist der Schnitt durch einenTeil des mittleren Bereiches der Rohre 1, 2,3 dargestellt, in welchem die Rohrleitungen 14, 15 enden. An diesem Ende der Rohrleitungen 14, 15 ist ein Führungsstück 20 vorgesehen, welches die Einführung der Rohrleitungen 14, 15 in das Innere der Rohre 1, 2,' 3 erleichtert und dafür sorgt, daß das Ende der Rohrleitungen 14, 15 sich im Bereich der Mittelachse der Rippenrohre 1, 2, 3 befindet.In Fig. 4 the section is through part of the central area of the pipes 1, 2, 3, in which the pipes 14, 15 end. At this At the end of the pipes 14, 15, a guide piece 20 is provided, which the introduction of the pipes 14, 15 in the interior of the pipes 1, 2, '3 facilitated and for this ensures that the end of the pipes 14, 15 is in the area of the central axis of the Finned tubes 1, 2, 3 is located.

Rohrkondensatoren nach der Erfindung haben den Vorteil, daß ihre Kondensationsleistung bei gleicher Anzahl von Rohren und entsprechender Verlängerung dieser Rohre etwa doppelt so groß ist wie Kondensatoren mit einer Dampfeintrittsöffnung. Der technische Mehraufwand beschränkt sich dabei im wesentlichen auf die Rohrverlängerung, die jedoch wertmäßig einen geringeren Anteil an dem Gesamtaufwand ausmacht als es der Leistungsverdoppelung entspricht. Die nicht kondensierbaren Gase werden systematisch und zwangsweise abgeführt, wobei die notwendigerweise mitgeführten Restdampfmengen weitgehend kondensiert werden. Dabei werden Leistungsminderungen durch Anwesenheit nicht kondensierbarer Gase in den Rippenrohren sowie Kondensatunterkühlung mit Sicherheit vermieden. Ein größerer dampfseitiger Druckverlust als bei bekannten Kondensationselementen tritt trotz doppelter Dampfmenge nicht auf.Tube condensers according to the invention have the advantage that their condensation performance with the same number of tubes and a corresponding extension of these tubes about twice as large as condensers with a steam inlet opening. Of the technical Additional effort is essentially limited to the pipe extension that however, in terms of value, makes up a smaller proportion of the total expenditure than the Doubling of performance. The non-condensable gases become systematic and forcibly discharged, with the residual amounts of steam that are necessarily entrained are largely condensed. In doing so, reductions in performance due to presence non-condensable gases in the finned tubes as well as condensate subcooling for sure avoided. A greater pressure loss on the steam side than with known condensation elements does not occur despite double the amount of steam.

Es ist beim Rohrkondensator nach der Erfindung nicht erforderlich, daß die Rohre senkrecht angeordnet sind. Diese können auch in beliebigem Winkel gegenüber der Horizontale geneigt sein.It is not necessary with the tubular condenser according to the invention, that the tubes are arranged vertically. These can also be at any angle be inclined to the horizontal.

7 Patentansprüche 4 Figuren7 claims 4 figures

Claims

Claims 1. Tube capacitor with parallel between two chambers arranged for steam supply pipes and one protruding into the interior of each pipe Pipeline, characterized in that the upper chamber (6) is divided into two spaces is (separating rib 8), one of which with the steam inlet nozzle (9) and the other is connected to a nozzle 12 for sucking off the non-condensable gases, and that the pipelines projecting into the interior of each finned tube (1,2,3) (-14.15) are connected to one another above the finned tubes.

2. Tube capacitor according to claim l, characterized in that the front finned tubes (3) the rear finned tubes (1,2) in terms of the coolant flow (13) are connected upstream.

3. Tube capacitor according to claim 3, characterized in that on lower end of the front finned tubes (3) a diaphragm (16) to reduce the Pressure d-it is arranged steam that has flowed in.

4. tubular capacitor according to claim 1, characterized in that the Suction lines (-14.15) penetrate the rib (8) of the upper chamber (6).

5. tubular capacitor according to claim 1, characterized in that the Suction lines (14, 15) penetrate the chamber (6) and into a collector (17) flow out.

6. tubular capacitor according to claim 1, characterized in that in the upper chamber (6) is formed by a partition (18) a space (19) in which the pipes (14,15) open.

7. tubular capacitor according to claim 1 to 6, characterized in - characterized, that at the ends of the pipes (14,15) a guide post (20) for guidance and positioning within the tubes (1,2,3) is present.

Blank page