DE2345478A1 - Oberflaechenkondensator - Google Patents

Description

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3BC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Oberflächenkondensator

Die Erfindung betrifft einen Oberflächenkondensator, welcher mindestens zwei aus Rohren gebildete Teilbündel aufweist, wobei die einen Hohlraum umschliessenden Rohre von mindestens zwei Stützplatten getragen sind und von einer aus Mantel und Rohrböden bestehenden Kondensatorschale umgeben sind.

Die teilbündelirtige, einen Hohlraum aufweisende Anordnung der wasserdurc-strömten Kühlrohre ist bekannt (DT-PS 1 501 337). Sie ist massgebend für die kastenartige, einen quad·. ratischen oder rechteckigen Grundriss aufweisende Grund- -

form der Kondensatorschale, wt-Iebe die äussere Begrenzung I

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des Dampfraumes des Kondensators ist.

,Im Betriebszustand führt das im Kondensator herrschende Vakuum zu einer Druckbelastung von etwa 10 t/m auf die Aussenf lache der Schale, welche aufgrund der erforderlichen Stabilität und gemäss der Forderung nach einem günstigen Kraftfluss in den Bauteilen entsprechend dieser Belastung versteift wird. Die Art der Versteifung besteht heute durchwegs aus einer äussern und/oder inneren Mantelverrippung sowie aus Streben, welche vorwiegend in den unberührten Zonen im Kondensatorinnern angebracht sind. Die Schale wird mit Verrippung und Streben als Ganzes für die Beanspruchungen im Betrieb ausgelegt.

Als nachteilig wird dabei empfunden, dass immer wieder bei allen sich gross enmäss.ig unterscheidenden Kondensatoren die Festigkeitsstruktur neu gerechnet werden muss.

Die Verrippung erfordert einen grossen Material- und Arbeitsaufwand, vergrössert die Baumasse und erschwert zudem das Anordnen und Anbringen von Einführungen jeglicher Art.

Die vorwiegend im freien Dampfraum untergebrachten Streben sind aus strömungstechnischen Gründen ungünstig, da sie

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teilweise die Dampfwege empfindlich stören.

Es ist Aufgabe der Erfindung,, gegenüber dem heutigen Stand j der Technik eine funktionell, konstruktiv und wirtschaftlich zweckmässigere Art der Kondensatorschalenversteifung zu finden.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass jedes Teilbündel, seine Stützplatten und ein zugehöriger Teil des Mantels selbsttragend sind und nach dem Baukastenprinzip eine zusammenfügbare Festigkeitseinheit bilden.

Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass beliebig /iele Teilbündel nebeneinander angeordnet werden können, ohne dass dabei die Festigkeitsstruktur des Kondensators überprüft werden muss. Damit wird der Aufbau einer den jeweiligen Bedürfnissen gerecht werdenden Typenreihe von aus standartisierten Kondensatorelementen bestehenden Festigkeits- '■ eir.heiten ermöglicht. ι

Es ist vorteilhaft, im Hohlraum des Teilbündels längs der Rohre zumindest einen Versteifungsbalken zwischen den Stützplatten sowie zwischen den Stützplatten und den Rohrböden anzubringen. Durch diese Massnähme kann auf eine Mantelverrippung sowie auf eine Strebenversteifung verzichtet werden,

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wobei ausser einer beträchtlichen Einsparung an Material- und Arbeitsaufwand zudem eine Verringerung der Bauhöhe des Kondensators erzielt wird, bzw. eine saubere, ungestörte Beaufschlagung der Kondensatorrohre ermöglicht wird.

Ferner ist es zweckmössig, den Versteifungsbalken an den Rohrböden mittels Gelenken zu befestigen, was zu einer Erleichterung der Montage sowie zu einer Absicherung der Rohre gegenüber unzulässigen Biegespannungen führt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Teilquerschnitt eines Oberflächenkondensators Fig. 2 einen Teillängsschnitt desselben Kondensators.

Alle zum unmittelbaren Verständnis der Erfindung nicht notwendigen Konstruktionselemente wie beispielsweise Wasserkammern, Befestigung der Schale am Turbinengehäuse und dergleichen sind fortgelassen.

Die Kondensatorschale setzt sich zusammen aus dem Mantel,·

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welcher von den zwei Seitenwänden 1, wovon nur eine dargestellt ist, und dem Boden 2 gebildet wird, sowie aus den zwei Rohrboden 3,von denen gleichfalls nur einer dargestellt ist. Die Stützplatten U sind mit dem Boden 2 verschweisst und sind untereinander und mit den Seitenwänden 1 mittels Verbindungen befestigt. Die Teilbündel 6, aus Rohren 7 gebildet, haben dieselbe äussere Form wie die Stützplatten 4 und weisen den Hohlraum 8 auf, in welchem der Versteifungsbalken 9 untergebracht ist. Dieser ist an den Stützplatten 4 mittels Schweissung und an den Rohrböden 3 mittels Gelenken 10 befestigt.

Zur Erklärung der Wirkungsweise der Erfindung werden nur die für die Schalenversteifung massgeblichen Vakuumkräfte berücksichtigt, da erfahrungsgemäss Belastungen durch Stützenkräfte und Eigengewicht für die Konstruktion der Versteifung vernachlässigbar sind und nur bei der Auslegung der Schalenbefestigung am Turbinengehäuse in Betracht gezogen werden.

Im Betriebszustand führt das im Kondensator herrschende Vakuum zu einer Druckbelastung auf die Aussenfläche der Kondensatorschale. Die auf die Rohrböden 3 wirkende Belastung wird von den vielen, einigermassen gleichmässig über den Flächenquerschnitt verteilten Rohren 7 aufgenommen, wobei diese nur

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einer geringen Druckspannung von etwa 0,3 kg/mm unterliegen. Die auf die Seitenwände 1 des Mantels wirkenden Kräfte werden

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von den Verbindungen 5 und den Stützplatten 4 aufgenommen. Da sowohl die Rohrböden 3 als auch die Seitenwände 1 gegenüber Belastungen in ihren jeweiligen Ebenen äusserst starr sind, brauchen sie nicht verrippt zu werden, können jedoch als Verankerungen von Versteifungen des Bodens 2 verwendet .werden.

Die auf den weder Innen- noch Aussenverrippung aufweisenden Boden 2 des Mantels wirkenden Kräfte werden über die Stützplatten 4 in den Versteifungsbalken 9 und von diesem in die Rohrböden 3 geleitet.

Jedes Teilbündel 6 bildet zusammen mit seinen Stützplatten 4 und dem entsprechenden Teil des Bodens 2 somit eine selbsttragende Festigkeitseinheit, wobei der an den Stützplatten 4 angeschweisste Versteifungsbalken 9 das verbindende Element bildet. Dadurch, dass der Versteifungsbalken 9 im Hohlraum 8 angeordnet ist, beeinträchtigt er nicht die Wirkungsweise der Teilbündel 6.

Die Montage beliebig grosser Kondensatoren erfolgt durch einfaches Aneinanderreihen der Einheiten mit anschliessendem Befestigen der Rohrböden 3 und der Seitenwände 1, welche beide nach der erfindungsgemässen Konzeption der selbsttragenden Feetigkeitseinheiten nur noch die Funktion einer vakuum-

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dichten Haut haben. Im Betrieb sind die über Rohrböden 3, Seitenwände 1 und Boden 2 einwirkenden Vakuumkräfte für jede Einheit gleich gross, womit es sich erübrigt, die Kondensatorschale als Ganzes für die Beanspruchungen auszulegen.

Der Versteifungsbalken 9 ist an' den Rohrböden 3 mittels Gelenken 10 fixiert, wodurch eine Uebertragung von Biegemomenten auf die Schale und damit von Spannungen auf die in den Rohrböden 3 befestigten Rohre 7 fast gänzlich vermieden wird.

Selbstverständlxch kann der Verstexfungsbalken 9 in mehrere Teilstücke unterteilt sein, wobei eine fluchtende Anordnung der Teilstücke· nicht zwingend, jedoch zweckmässig ist. Desgleichen können auch mehrere, beispielsweise zwei Versteifungsbalken 9 im Hohlraum 8 verlaufen.

Für die verschiedenen Teilbündelgrössen und Rohrlängen kann eine optimierte Typenreihe mit standartisierten Versteifungsbalken 9 entwickelt werden, womit sich zu den erwähnten Vorteilen noch diejenigen der billigen und einfachen Herstellung eines Seriengutes gesellen.

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Claims (1)

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   Patentansprüche

   (1.)Oberflächenkondensator, welcher mindestens zwei aus Rohren gebildete Teilbündel aufweist, wobei die einen Hohlraum umschliessenden Rohre von mindestens zwei Stützplatten getragen sind und von einer aus Mantel und Rohrboden bestehenden Kondensatorschale umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Teilbündel (6), seine Stützplatten (4) und ein zugehöriger Teil des Mantels selbsttragend sind und nach dem Baukastenprinzip eine zusammenfügbare Festigkeitseinheit bilden.

   2. Oberflächenkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlraum (8) des Teilbündels (6) längs der Rohre (7) mindestens ein Versteifungsbalken (9) zwischen den Stützplatten (Ό sowie zwischen den Stützplatten (4) und den Rohrboden (3) verläuft.

   3. Oberflächenkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungsbalken (9) an den Rohrboden (3) mittels Gelenken (10) befestigt ist.

   H: Oberflächenkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungsbalken (9) und die Stütz-

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   platten (4) durch Verbindungsschweissen zusammengefügt sind.

   S.Oberflächenkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungsbalken (9) aus mehreren Teilstiicken besteht.

   6. Oberflächenkondensator nach Anspruch^, dadurch gekennzeichnet, dass die den Versteifungsbalken (9) bildenden Teilstücke fluchtend angeordnet sind.

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