DE2345478C3 - Oberflächenkondensator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen kastenartigen 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, wobei der Mantel sich aus zwei Seitenwänden und einem Boden zusammensetzt

Ein derartiger Oberflächenkondensator ist aus der Zeitschrift »Brown, Boveri Mitteilungen«, Oktober/November 1967, S. 675 bis 687 bekannt

Die teilbündelartige, einen Hohlraum aufweisende Anordnung der wasserdurchströmten Kühlrohre ist maßgebend für die kastenartige, einen quadratischen oder rechteckigen Grundriß aufweisende Grundform der Kondensatorschale, welche die äußere Begrenzung des Dampfraumes des Kondensators ist

Im Betriebszustand führt das im Kondensator herrschende Vakuum zu einer Druckbelastung von etwa t/m² auf die Außenfläche der Schale, welche auf Grund der erforderlichen Stabilität und gemäß der Forderung nach einem günstigen Kraftfluß in den Bauteilen entsprechend dieser Belastung versteift wird. Die Art der Versteifung besteht bei der bekannten Ausführung aus einer äußeren Mantelvcrrippung 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 größenmäßig 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 teilweise die Dampfwege empfindlich stören. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem

ίο Oberflächenkondensator der eingangs genannten Art eine Verrippung des Kondensatorbodens zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß jedes Teilbündel, seine Stützplatten und ein zugehöriger Teil

des Mantelbodens selbsttragend sind und eine nach dem Baukastenprinzip zusammenfügbare Festigkeitseinheit bilden, wobei im Hohlraum des Teilbündels ein längs der Rohre verlaufender Versteifungsbalken mit den Stützplatten verschweißt ist und die Stützplatten und die Rohrböden miteinander verbindet

Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß beliebig vieie Teiibünde! 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 standardisierten Kondensatorelementen bestehenden Festigkeitseinheiten ermöglicht

Neben dem Verzicht auf eine Bodenverrippung kann auch eine Strebenversteifung wegfallen, wobei außer einer beträchtlicher! Einsparung an Material- und

Arbeitsaufwand und einer Verringerung der Bauhöhe

des Kondensators zudem eine saubere, ungestörte

Beaufschlagung der Kondensatorrohre ermöglicht wird. Ferner ist es zweckmäßig, den Versteifungsbalken an

den Rohrboden 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 Ausfuhr cngsbeispiel der

Erfindung vereinfacht dargestellt Es zeigt

F i g. 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 u. dgl. sind fortgelassen. Die Kondensatorschale setzt sich zusammen aus dem Mantel, welcher von den zwei Seitenwänden 1, wovon nur eine dargestellt ist, und dem Boden 2 gebildet wird sov.'ie aus den zwei Rohrboden 3, von denen gleichfalls nur einer dargestellt ist Die Stützplatten 4 sind mit dem Boden 2 verschweißt und sind untereinander und mit den Seitenwänden 1 mittels Verbindungen 5 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 einer geringen Druckspannung von etwa 03 kg/mm² unterliegen. Die auf die Seitenwände 1 des Mantels wirkenden Kräfte werden von den Verbindungen 5 und den Stützplatten 4 aufgenommen, weswegen die Seitenwände 1 nicht verrippt zu werden brauchen.

Da die Rohrboden 3 gegenüber Belastungen in ihrer jeweiligen Ebene äußerst starr sind, brauchen auch sie nicht verrippt zu werden, können jedoch als Verankerungen von Versteifungen des Bodens 2 verwendet werden.

Die auf den Mantelboden 2 wirkenden Kräfte werden erfindungsgemäß über die mit ihm verschweißten Stützplatten 4 in den mit den Stützplatten 4 verschweißten 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 Teilbünde! 6.

Die Montage beliebig großer Kondensatoren erfolgt durch einfaches Aneinanderreihen der Einheiten mit anschließendem Befestigen der Rohrboden 3 und der Seitenwände 1, welche beide nach der erfindungsgemäßen Konzeption der selbsttragenden Festigkeitseinheiten nur noch die Funktion einer vakuumdichten 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 Rohrboden 3 mittels Gelenken 10 fixiert wodurch eine Übertragung von Biegemomenten auf die Schale und damit von Spannungen auf die in den Rohrboden 3 befestigten Rohre 7 fast gänzlich vermieden wird.

Selbstverständlich kann der Versteifungsbalken 9 in mehrere Teigstücke unterteilt sein, wobei eine fluchtende Anordnung der Teilstücke nicht bringend, jedoch zweckmäßig ist

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kastenartiger 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, wobei der Mantel sich aus zwei Seitenwänden und einem Boden zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Teilbündel (6), seine Stützplatten (4) und ein zugehöriger Teil des Mantelbodens (2) selbsttragend sind und eine nach dem Baukastenprinzip zusammenfügbare Festigkeitseinheit bilden, wobei im Hohlraum (8) des Teilbündels (6) ein längs der Rohre (7) verlaufender Versteifungsbalken (9) mit den Stützplatten (4) verschweißt ist und die Stützplatten (4) und die Rohrboden (^/miteinander verbindet

2. Oberflächenkondensator nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsbalken (9) an den Rohrböden (3) mittels Gelenken (10) befestigt ist

3. Oberflächenkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dir Versteifungsbalken (9) aus mehreren Teilstücken besteht

4. Oberflächenkondensator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Versteifungsbalken (9) bildenden Teilstücke fluchtend angeordnet sind.