DE2406974A1

DE2406974A1 - Waermetauscher, insbesondere zur direkten luftkondensation

Info

Publication number: DE2406974A1
Application number: DE19742406974
Authority: DE
Inventors: Frohmut Vollhardt
Original assignee: Siegener AG Geisweid
Current assignee: Siegener AG Geisweid
Priority date: 1974-02-14
Filing date: 1974-02-14
Publication date: 1975-08-28
Also published as: DE2406974B2

Description

" Wärmetauscher, insbesondere zur direkten Luftkondensation" Die Erfindung bezieht sich auf einen @ärmetauscher, insbesondere zur direkten Luftkondensation des Turbinenabdampfes von Kraftwerksanlagen, mit parallelen zwischen einer Zuführungs-und einer Abführungsleitung gelegenen, das zu kühlende Medium führenden Rohren.- Die Erfindung ist in gleicher @eise bei Mischkondensation wie bei indirekter Kondensatkühlung anwe@obar. Sie bezieht sich auch auf Wärmetauscher für andere Zwecke, bei denen Wärmetauscherverhältnisse vorliegen, wie sie bei der direkten Luftkondensation von furbinenabdampf zu finden sind. Auch kann der erfindungsgemäße Austauscher für den Wärmeübergang zwischen zwei Flüssigkeiten oder einer Flüssigkeit und einem Gas vorgesehen werden.
Die bisher bekannten Wärmetauscher für den genannten Zweck sehen zwischen den Zuführungs- und Abführungsleitungen des zu kühlenden Mediums Rohre aus gut w@r@@ leitendem metallischem Material vor. Hierbei können die wärmetauschenden @edien im Gegen- oder Gleichstrom geführt werden. Derartige Wärmerauscher sind teuer; ihre @eparatur ist zeitaufwendig. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Verein-@achung, insbesondere eine Verbilligung der Wärmetauscher der eingangs beschriebenen Ar-t zu ermöglichen.
Zur Lösuw; dieser Aufgabe sieht die Erfindung einen Wärmetauscher der eingangs beschriebenen Art vor, bei dem die Austauscherrohre aus dünnwandigen, reißfesten Kunststoffschläuchen bestehen. Die Stärke dieser Kunststoffschläuche ist vorzugsweise geringer als 100 µ. Da der gesamte Wärmeaustausch des Wärmetauschers bei niedrigem Druck, bei offenen Kreisläufen drucklos, ja sogar im Vakuumbetrieb, erfolgen kann, sind die Kunststoffschläuche in ihrer Reißfestigkeit derart auszulegen, daß sie diesen Betriebsbedingungen genügen, wenn nicht un-tenstehende Itilfsmittel angewendet werden. Bei der tTahl des Kunststoffes wird man insbesondere eine CO2-Kondensation im Dampf berücksichtigen.
Im Gegensatz zu metallischen Austauscherrohren lässt die Anwendung dünnwandiger, reißfester Kunststoffschläuche einen erheblichen kostenmäßigen Vorteil erkennen wie auch Rorrosionsprobleme und Schäden durch Betriebsunterbrechungen (Frostgefahr) weitgehend gegenüber metallischen Wärmetauscherrohren ausgeschaltet sind bzw. leichter zu beherrschen sind. Die Dünnwandigkeit der Schläuche mit vorzugsweise 10 - 50 8, lässt die Wärmeleitung durch die Schlauchwände vernachlässigbar klein werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Kunststoffschläuche in Längsrichtung unterschiedliche Stärke aufweisen. ei vorzugsweise horizontaler oder geneigter Anordnung der Schläuche, können diese auf Gittern, Netzen od.dgl. aufliegen, d.h. die Belastung des Schlauchinhaltes wird von diesen Gittern oder Netzen aufgenommen. Die Schläuche können hierbei in bekannter Weise mit Turbulenzen erzeugenden Vorsprüngen, Nocken, Rippen od.dgl. versehen sein, wie sie von metallischen Austauscherrohren her hinlänglich bekannt sind.
Die Schläuche können im Querschnitt oval oder annähernd rechteckig sein, wobei die Längsachse des ovalen oder rechteckigen Querschnittes der Schläuche in Strömungsrichtung des Kühlmittels gelegen sind. Sind die Schläuche senkrecht angeordnet, können sie von Gittern oder Netzen umschlossen sein.
Entsprechend den Betriebsbedingungen können die Schläuche auch in ihrem Inneren Versteifungsgitter aufnehmen.
Vorzugsweise sind die Schlauchenden über Stutzen der Zuführungs- und Abführungsleitung des zu kühlenden bzw. des gekühlten Mediums gezogen. Hierdurch lässt sich ein Auswechseln der Schläuche leicht bewerkstelligen.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele eines lWärmetauschers und dessen Tauscherschläuche dargestellt und zwar zeigt Fig. 1 in schematischer Ansicht einen Wärmetauscher für direkte Luftkondensation, Fig. 2 und 4 die Anordnung der Zu- und Abführungsleitung und der dazwischen vorgesehenen dünnwandigen, reißfesten Kunststoffschläuche als Austauscherrohre, Fig. die die Anordnung von Austauscherschläuchen auf einem Netz oder Gitter, Fig. 5 die Anordnung weiterer, im Querschnitt rechteckiger Schläuche auf einem Netz, Fig. 6,7 und 8 die Anordnung eines Gitters oder Netzes um einen runden und rechteckigen Schlauch und Fig. 9 einen in seinem Querschnitt über die Schlauchlänge sich verändernden Querschnitt.
Der erfindungsgemäße Wärmetauscher besteht im wesentlichen aus einer das wärmeabgebende Medium, z.B. Turbinenabdampf, führenden Zuleitung 1, einer das Kondensat abführenden Leitung 2 und dazwischen angeordneten parallelen Wärmetauscherschläuchen 3. Wie aus Fig. 2 und 4 erkennbar ist, kann die Anordnung der Zuleitung und Ableitung und der dazwischenliegenden Rohre in bekannter preise in umgekehrter V-Form vorgesehen werden, wobei die Austauscherschläuche die Schenkel des "V" bilden.
Die Zuleitung 1 wie auch die Kondensatableitung 2 besitzen Stutzen oder Ansätze 4 mit ringförmigen Nuten 5. Die Schläuche 3 selbst sind dünnwandige vorzugsweise zwischen 10 und 50 µ starke Kunststoffschläuche, deren Enden 3a,3b, wie insbesondere in Fig. 4 zu sehen ist, über die Stutzen 4 gezogen sind und dort mittels Ringen 6 gehalten sind, die unter Lwischenlage der Schlauchenden 3a in die ringförmigen Nuten 5 eingreifen.
Wie Fig. 3 zeigt, können bei horizontaler oder geneigter Lage die Austauscherschläuche 3 auf einem Gitter oder Netz 7 aufliegen. Die Maschenweite des Gitters oder Netzes kann den Betriebsbedingungen entsprechend gewählt werden.
Die Ausführungsform nach Fig. 5 lässt im luerschnit-c rechteckige Schläuche 13 erkennen, die wiederum auf einem Gitter oder Netz 7 Auflage finden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 bis 8 sind die Schläuche von einem Gitter oder Netz 8,9 umschlossen. Hierbei kann die Wandstärke des Schlauches 5 auf ein Mindestmaß, d.h. auf einige iÜ Starke reduziert werden, wä.hrend das Gitter oder Netz 8,9 die mechanische Beanspruchung des Schlauches auffängt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 ist ein Schlauch 23 vorgesehen, der von seinem einen Schlauchende 23a zum anderen Schlauchende 23b in seiner Wandstärke abnimmt.
Für bestimmte Betriebsbedingungen kann der Schlauch alleine oder zusätzlich zu den Gittern oder Netzen 8,9 oder der Wandverstärkung des Schlauches ein zylindrisches oder im Querschnitt rechteckiges Innengitter tragen.
Die dargestellten Schläuche 3,13,23 können in üblicher Weise mit turbulenzen an der Luft seite erzeugenden Locken, Rippen od.dgl. versehen sein, wobei die Strömung des kühlenden Mediums, wie Fig. 2 zeigt, in Richtung des Pfeiles S erfolgen kann.
Als Werkstoff für die Kunststoffschläuche wird vorzugsweise ein korrosionswiderstandsfähiger Kunststoff gewählt.

Claims

Patentansprüche:

1. Wärmetauscher, insbesondere zur direkten Luftkondensation des Turbinenabdampfes von Kraftwerksanlagen, mit parallelen zwischen einer Zuführungs- und einer Abführungsleitung gelegenen, das zu kühlende Medium führenden Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Austauscherrohre aus dünnwandigen, reißfesten Kunststoffschläuchen (3,13,23) bestehen.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Kunststoffschläuche geringer als 100µ ist.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschläuche (23) in Längsrichtung unterschiedliche Stärke aufweisen.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche (3,13) auf einem Gitter, Netz (7) od.dgl.

aufliegen.

5. Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche im Querschnitt oval oder annähernd rechteckig sind.

6. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des ovalen oder rechteckigen Querschnitts der Schläuche in Strömungsrichtung des Kühlmittels gelegen sind.

7. Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 3 und 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche (,13,23) von einem Gitter oder Netz (8,9) umschlossen sind.

8. Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 3 und 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Austauscherschläuche (3,13,23) ein zylinderförmiges oder im Querschnitt rechteckiges Gitter umschließen.

9. Wärmetauscher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchenden über Stutzen (4) der Zuführungs- und Abführungsleitung (1,2) des zu kühlenden bzw. gekühlten Mediums gezogen sind.

L e e r s e i t e