DE2657131A1

DE2657131A1 - Oberflaechenkondensator

Info

Publication number: DE2657131A1
Application number: DE19762657131
Authority: DE
Inventors: Masafumi Doi; Katsutoshi Fukami; Kenzo Kawanishi; Kazuyuki Kobayashi; Hiroyuki Sumitomo; Keido Yoshida
Original assignee: Hisaka Works Ltd
Current assignee: Hisaka Works Ltd
Priority date: 1975-12-19
Filing date: 1976-12-16
Publication date: 1977-06-23
Also published as: FR2335813B1; DE2657131C3; FR2335813A1; GB1565817A; US4182411A; DE2657131B2

Description

Patentanwälte
Dip!--- E. B.i=r

Hisaka Works Limited Osaka, Japan

Oberflächenkondensator

Die Erfindung betrifft einen Kondensator mit Wärmeübertragungsflächen, der zwei verschiedene Wärmeübertragungsplatten aufweist, die abwechselnd nebeneinander angeordnet sind und abwechselnde Durchführungen für Kühlflüssigkeit und Dampf bilden, wobei der Dampf auf den Wärmeübertragungsflächen auf der Seite der Dampfdurchführung kondensiert.

Bisher wurden zahlreiche Platten-Kondensatoren entwickelt, die nur mit Flüssigkeit arbeiteten. Bc-i der Verbesserung der Wärmeübertragungsleistung solcher Kondensatoren besteht ein Problem in dem Schichtkoeffizienten, der aus Wärmeleitfähigkeit der Schicht geteilt durch die Schichtdicke bestimmt wird und sich mit den Bedingungen der Wärmeübertragungsfläche •verändert, d.h. entsprechend der Haftung des Kondensats an der Wärmeübertragungsfläche. Wenn dabei Dampf in eine Dampfdurchführung geleitet wird, bildet sich auf dem gesamten Bereich der Wärmeübertragungsfläche eineKondensatschicht.

Mit fortschreitender Kondensatbildung wird die Schicht immer stärker und fließt schließlich durch Schwerkraft über die vertikale Wärmeübertragungsfläche ab, bis sich im unteren Bereich der Wärmeübertragungsfläche praktisch in der ganzen Breite eine dicke Schicht abgeflossenen Kondenswasser

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gebildet hat. Die Schicht wird nach unten hin immer stärker und die damit bedeckte Wärmeübertragungsfläche gelangt nicht mehr mit dem Dampf in Berührung, so daß der Schichtkoeffizient in diesem Bereich verringert und die Wärmeübertragungsleistung stark gesenkt wird.

Zur Verbesserung der Wärmeübertragung der gesamten Wärmeübertragungsfläche, auf der Dampf kondensiert, ist es daher nötig, eine Verstärkung der dünnen Flüssigkeitsschicht zu verhindern. In Zusammenhang damit ist eine Wärmeübertragungsfläche mit gewelltem Querschnitt bekannt. Hierbei ist die Wärmeübertragungsfläche im Gegensatz zu den herkömmlichen flachen Wärmeübertragungsflächen gewellt. Dadurch wird erreicht, daß die sich auf der Wärmeübertragungsfläche bildende Flüssigkeitsschicht unter Ausnutzung der Oberflächenspannung in den Rillen sammelt, so daß nur in den Rillen abfließende Flüssigkeitsschichten gebildet werden. Das in den Rillen gesammelte Kondenswasser soll dann durch eigene Schwerkraft abfließen und der Abflußbereich auf der Wärmeübertragungsfläche dadurch wesentlich verringert werden, wodurch die Wärmeübertragung verbessert werden soll.

Ein Nachteil dieser Anordnung besteht jedoch darin, daß das in die Rillen abgezogene Kondensat beim Abfließen mit zunehmender Menge die Rillen allmählich anfüllt und schließlich überfließt und so eine dicke Flüssigkeitsschicht bildet. Infolgedessen verringert sich der Schichtkoeffizient auf den Wärmeübertragungsflächen auf der Abfließseite außerordentlich. Selbst wenn jedoch der mittlere Strömungsbereich einer solchen Rille an die Kondensatmenge angepaßt ist, ist diese im oberen Bereich im Verhältnis zum Umfang der Rille sehr gering, so daß in der Rille eine relativ dünne Schicht besteht und das Kondensat weniger konzentriert ist. Da der aufgewendete

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Hachenbereich für das abfließende Kondensat sehr groß ist, ist der Bereich der wirksamen Wärmeübertragung verhältnismäßig gering, und die Wärmeübertragungsleistung ist niedrig.

Da das Kondensat im oberen Boreich unter der Wirkung des einströmenden Dampfes nach unten abgeleitet wird, ist die erforderliche Rillenzahl hier nicht groß, und infolge der Unebenheit der Wärmeübertragungsfläche aufgrund der vielen Rillen besteht ein erhöhter Dampfdruckverlust, wobei die Wirksamkeit um die Hälfte verringert wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu beseitigen und einen Kondensator mit Wärmeübertragungsflächen mit hohem Schichtkoeffizienten und verbesserter Kondensatableitfähigkeit zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wärmeübertragungsflächen Rillen und Rippen aufweisen, die in der G-rundflache Vertiefungen und Erhöhungen bilden, welche eine Kondensatablenkanordnung mit vertikalen Rillen und schragen Rillen für geden Bereich der Kondensations- und Wärmeübertragungsflächen darstellen, und daß zwischen den schrägen Rillen der Kondensatableitanordnungen Längsrillen angeordnet sind.

Durch diese Anordnung wird ein im Verhältnis zur gesamten Wärmeübertragungsfläche großer wirksamer Wärmeübertragungsbereich erzielt, wobei der Schichtkoeffizient auf der Wärmeübertragungsfläche insgesamt verbessert wird.

Außerdem steht die Kondensataufnanmefähigkeit der Längsrillen im Verhältnis zu der gebildeten Kondensatmenge, die in den entsprechenden Ableitbereichen abfließt, wodurch erreicht wird, daß der Schichtkoeffizient auf der wirksamen Wärmeübertragungs-

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fläche, auf der Dampf kondensiert sowie den Längsrillen und Kondensatabscheidern wirksam verbessert wird. Somit wird ein Kondensator mit einer wesentlich verbesserten Wärmeübertragung geschaffen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Pig. 1 und 2 die Vorderansicht zwei verschiedener Wärmeübertragungsplatten nach der Erfindung;

Fig. 3 eine Teil-Querschnittsansicht einer solchen Wärmeübertragungsplatte zur Darstellung der Wirkungsweise der Längsrillen;

Fig. 4 eine bruchstückartige perspektivische Darstellung der beiden Arten von Wärmeübertragungsplatten, nebeneinander angeordnet;

Fig. 5 eine seitliche Schnittansicht der Platten; Fig. 6 eine Querschnittsansicht der Platten;

Fig. 7 - 12 Beispiele des Wasserabscheiders (schräge RiIIe),-wobei Fig. 7 ^¹¹^. 10 - 12 vertikale Schnittansichten der Wärmeübertragungsplatt en, Fig. 8 die Torderansicht einer Wärmeübertragungsplatte, und Fig. 9 cLLe Querschnittsansicht einer Wärmeübertragungsplatte darstellen;

Fig. 13-16 Beispiele von Längsrillen, wobei Fig. 13 Querschnittsansichten, Fig. 15 den Längsschnitt, und Fig. 16 die perspektivische Darstellung von Langsnuten in Wärmeübertragungsplatten darstellen;

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Fig. 17 - 20 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Eonstruktion einer Wärmeübertragungsplatte, wobei Fig. 17 und 20 Vorderansichten. Fig. 18 eine Querschnittsansicht der Längsrillen nach F\g. 17, und Fig. 19 einen Längsschnitt der Wärmeübertragungsplatte darstellen;

Fig. 21 eine Darstellung des Strömungsverlaufs von Dampf und Kühlflüssigkeit in einem Kondensator nach vorliegender Erfindung.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellten Wärmeübertragungsplatten 1 und 2 sind abwechselnd so nebeneinander angeordnet, daß, wie wie in Fig. 4 - 6 zu sehen, zwischen der Vorderseite 1a der Wärmeübertragungsplatte 1 und der Rückseite 2a der Wärmeübertragungsplatte 2 eine Dampfdurchführung A gebildet und zwischen der Rückseite 1b der Wärmeübertragungsplatte 1 und der Vorderseite 2b der Wärmeübertragungsplatte 2 eine Durchführung B für Kühlflüssigkeit entsteht. Die Durchführungen A und B für Dampf bzw. Kühlflüssigkeit wechseln miteinander ab.

Die Wärmeübertragungsplatten 1 und 2 weisen einen Eingang 4- und einen Ausgang 5 für Gas, und einen Eingang 6 und einen Ausgang 7 für Flüssigkeit in den entsprechenden Ecken auf. Somit befinden sich auf den Diagonallinien der Wärmeübertragungsplatten je zwei Ein-- und Ausgänge. Der Gaseingang 4- und -ausgang 5 ist unter Ausnutzung der Ecken der Wärmeübertragungsplatte jeweils dreieckig ausgebildet, wobei der Eingang 4-großer als der Ausgang 5 ist.

Der Flüssigkeiteingang 6 und -ausgang 7 ist von jeweils runder Form gleichen Durchmessers. Die Ziffer 8 bezeichnet eine Abdichtungsnut , die sich im Umfang der vier Ein- und Ausgänge und des wirksamen Wärmeübertragungsteils erstreckt.

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Die verstärkt gezeichnete Linie 9 bezeichnet eine Dichtung, die in die Abdichtungsnut 8 eingesetzt ist. wobei sich in der Wärmeübertragungsplatte 1 eine Durchführung A für Dampf und in der Wärmeübertragungsplatte 2 eine Durchführung B für Kühlflüssigkeit befindet. Die Ziffer 10 bezeichnet am Umfang des Gasein- und -ausgangs angeordnete Vorsprünge, die der Verstärkung der Ein- und Ausgänge dienen. Die Ziffer 11 bezeichnet Mittel zur Verstärkung des großen Gaseingangs 4-.

Die Wasserabscheider bestehen aus vertikalen Rillen 12 und schrägen Rillen 13, die auf der Wärmeübertragungsplatte angeordnet sind und zur Dampfdurchführung A hin offen sind. Außerdem zeigt die dargestellte Ausfübrungsfοrm eine Druckanordnung. Die Wasserabscheider 12, 13 sind wie folgt angeordnet: an den Positionen a und b, die die wirksame wärmeübertragende Fläche in drei gleiche Teile teilen, und an den entgegengesetzten seitlichen Positionen c und d sind die vertikalen Rillen 12 angeordnet, während zwischen den Positionen a und c, a und b sowie b und d die schräg zueinander verlaufenden Rillen 13 an den oberen Spitzen miteinander verbunden sind, während ihre unteren Enden zu den vertikalen Rillen 12 hin offen sind.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Wasserabscheider außerdem druckbearbeitet, um Rillen von quadratischem oder rechteckigem Querschnitt zu bilden. Die Rillen können aber auch jede andere Form aufweisen, vorausgesetzt, sie eignen sich zum Sammeln des Kondensats und zur Ableitung aus der Anordnung. Beispielsweise können auch L-förmige Winkelstücke durch Schweißen angebracht sein.

Zwischen den schrägen Rillen 13 befinden sich Längsrillen 3, die in Strömungsrichtung des Kondensats verlaufen, und deren untere Enden zu den schrägen Rillen 13 hin offen sind. Die

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Lärigsrillen 3 gemäß Fig. 3 ermöglichen, daß sich das Kondensat 26 auf den Wellenspitzen 3" in den Tälern 3¹ infolge der Oberflächenspannung sammelt, wodurch der Oberflächenbereich der Kondensatströmung auf den Wellenspitzen 3" verringert und der Schichtkoeffizient auf der Kondensations- und Warmeubertragungsfläche la bzw. 2a insgesamt verbessert wird. Außerdem ist der Querschnitt der Längsrillen 3 gemäß Fig. 3 kontinuierlich wellenförmig was jedoch keine Beschränkung der Ausbildung bedeutet. Die Rillen können beispielsweise auch dreieckig geformt sein und sowohl kontinuierlich als auch unterbrochen sein. Was die Höhe der Längsrillen betrifft, so wird ein zufriedenstellendes Ergebnis erzielt bei einem Verhältnis zwischen Abstand ρ und Höhe h von p/h = 3/5·

Die Ziffer 14- bezeichnet über die Warmeubertragungs fläche verteilte Vorsprünge, die, wie aus Fig. 5 ersichtlich, als Abstandhalter zwischen den Wärmeübertragungsplatten 1 und 2 und als Verstärkungen dienen.

Der Strömungsverlauf von Dampf und Kühlflüssigkeit in den abwechselnd nebeneinander angeordneten Wärmeübertragungsplatten ist in Fig. 21 dargestellt. Dabei strömt der durch den Gaseingang 4- im oberen Bereich eintretende Dampf nach unten in die Dampfdurchführungen A, wobei er durch das Kühlmittel in den Kühldurchführungen B abgekühlt wird und kondensiert. Das dabei gebildete Kondensat fließt auf die oben beschriebene Art in die Längsrillen, die schrägen und die vertikalen Rillen, und wird durch den Gasausgang 5 aus dem System abgeleitet. Die Kühlflüssigkeit tritt durch den Eingang 6 im unteren Bereich ein und strömt durch die Kühldurchführungen B nach oben, wo sie über den Flüssigkeitsausgang 7 im oberen Bereich aus dem System abgeleitet wird.

Nachfolgend werden anhand von Fig. 7-12 weitere Ausführungsformen der schrägen Rillen beschrieben.

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Die schrägen Rillen 15 in Fig. 7 bilden in der Kondensationsund Wärmeübertragungsfläche 1a bzw. 2a mehrere Reihen, wobei eine obere schräge Rille breiter als eine untere ist, wie mit 1, 1¹ und 1" gekennzeichnet ist. Die Tiefe der schrägen Rillen ist in jedem Fall gleich. Die Aufnahmekapazitat der schrägen Rillen 15 nimmt somit zu, je weiter sich die Rille dem oberen Bereich nähert, bzw. sie nimmt umgekehrt schrittx-ieise ab, je weiter unten sich die Rille befindet. Diese Konstruktion berücksichtigt die Tatsache, daß die Kondensatmenge in Richtung des oberen Bereichs der Warmeubertragungsfläche zunimmt, und daß daher in einer weiter oben befindlichen schrägen Rille eine größere Kondensatmenge fließt als in einer unteren Rille. Die Breite der schrägen Rillen 15 ist also an die jeweils darin strömende Kondensatmenge angepaßt.

Fig. 8 zeigt schräge Rillen 16, deren Breite nach unten hin schrittweise zunimmt. Diese Konstruktion berücksichtigt die Tatsache, daß die Menge des im oberen Bereich jeder schrägen Rille einfließenden Kondensats im Verlauf der Abwärtsströmung zunimmt. Die Aufnahmekapazität der schrägen Rillen 16 nimmt also nach unten hin fortschreitend zu.

In den beiden oben beschriebenen Beispielen ist die Breite der schrägen Rillen 15 und 16 entsprechend der Menge des darin strömenden Kondensats verändert. Es ist jedoch auch möglich, die Rillentiefe zu verändern, x-iährend die Breite beibehalten wird. Dies ist in Fig. 9 dargestellt, wo die Tiefe einer schrägen Rille 17 vom oberen Bereich 17' zum unteren Bereich 17" hin schrittweise zunimmt. Die Aufnahmekapazität der schrägen Rille 17 wird dadurch zum unteren Bereich hin entsprechend dem darin fließenden Kondensat erhöht.

Pig. 10 zeigt schräge Rillen 18, wobei die Tiefe der Rillen von oben nach unten abnimmt.

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In den vier Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 7-10 wird somit die Breite oder Tiefe der schrägen Rillen 15, 16, 17 und 18 so verändert, daß ihre jeweilige Aufnahmekapazität in den verschiedenen Bereichen den dort jeweils vorhandenen Flüssigkeitsmengen entspricht, wodurch eine Verringerung des Schichtkoeffizienten einer Kondensatströmung im unteren Bereich einer oberen schrägen Rille verhindert wird, wo weniger Kondensat vorhanden ist. Die Form der Rillen ist dabei nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 wird das Haften des Kondensats an den schrägen Rillen 19 je nach dem Windungsdruck der Dampfströmung verstärkt, wodurch der Einfluß des Windungsdrucks aufgehoben wird. Die Kanalfläche einer oberen schrägen Rille, bei welcher der Windungsdruck der Dampf strömung höher ist; ist dabei stärker aufgerauht.

Die Aufrauhung kann durch Säurespülung erreicht werden, und sollte derart sein, daß ein Überfluten der Kondensations- und Wärmeübertragungsflächen durch das Kondensat im unteren Bereich durch den Windungsdruck der Dampf strömung verhindert wird, während das Kondensat jedoch leicht entlang den schrägen Rillen 19 strömen kann. Die Oberfläche kann beispielsweise in Form von feinen schrägen Rillen aufgerauht sein, die parallel zur Feigungsrichtung der schrägen Rillen 19 verlaufen. Was die schrägen Rillen im unteren Bereich betrifft, so brauchen diese nicht unbedingt aufgerauht zu sein, da hier der Einfluß des Windungsdrucks auf die Dampfströmung geringer ist.

Fig. 12 zeigt eine Anordnung, bei der der Abstand zwischen den schrägen Rillen 20 verändert ist, um eine Verstärkung der Kondensatschicht auf der Kondensations- und Wärmeübertragungsflache 1a bzw. 2a zu verhindern. Da insbesondere die pro

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Längeneinheit sich bildende Kondensatmenge von den oberen zu den unteren Bereichen einer Wärmeübertragungsfläche abnimmt, ist die dargestellte Anordnung so konstruiert, daß der Abstand zwischen den schrägen Rillen 20 von den oberen zu den unteren Bereichen abnimmt.

Durch diese verschiedenen Abstände zwischen den schrägen Rillen 20 kann- das Kondensat abgeleitet werden, bevor die Kondensatschicht so dick wird, daß sie den Schichtkoeffizienten verstärkt, und da nur die erforderliche Mindestzahl von schrägen Rillen an den jeweiligen Stellen angeordnet zu werden braucht, kann der Druckverlust infolge der schrägen Rillen auf ein Minimum verringert werden.

So wird eine Wärmeübertragungsfläche mit einer optimalen Wärmeübertragungsleistung erzielt.

nachfolgend werdön anhand von Fig. 13-16 weitere Beispiele der Längsrilloibeschrieben.

Wie bereits bezüglich Fig. 3 ausgeführt, besteht die Aufgabe der Längsrillen 3 darin, das Kondensat 26 zu sammeln, das sich auf der Kondensations- und Wärmeübertragungsfläche 1a bzw. 2a bildet,wobei das Kondensat in den Rillentälern 3' unter Ausnutzung der Oberflächenspannung gesammelt und abwärtsgeleitet wird, wobei zur Verbesserung der Wärmeübertragungsleistung die Dicke der Kondensatschicht verringert wird. Was das Verhältnis zwischen dem Abstand ρ der Längsrillen und der Höhendifferenz h zwischen den Tälern 3¹ und den Spitzen 3" der Längsrillen anbelangt, so hat sich bei einer Wärmeübertragungsfläche mit Druckbearbeitung p/h = 3/1 als am günstigsten erwiesen.

Fig. 13 zeigt eine Anordnung, bei der der Biegungsradius r der Täler 3¹ der Längsrillen 3 in einer Wärmeubertragungs-

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fläche in kontinuierlicher Wellenform geringer als der Radius R der Spitzen 3" ist. Da bei dieser Anordnung die Biegung ("=»!£ r) des Abflußkanals für das Kondensat kleiner ist als die Wölbung ('= f£ R) des Kondensations- und Wärmeübertragungsteils, erhöht sich die Strömungdicke t des angesammelten Kondensats gegenüber der herkömmlichen Anordnung,bei der es keine Veränderung der Wölbungen in Spitze und Tal gibt, unter denselben Bedingungen, d.h. wenn die nach unten strömende Kondensatmenge die gleich ist.

Daher ist die kondensatabscheidende Wirkung der Täler 3¹ hoch und der wirksame Wärmeübertragungsbereich an den Spitzen 3¹ » auf denen sich kein oder nur ein dünner Kondensatfilm gebildet hat, wird vergrößert, wodurch die Wärmeübertragungsleistung verbessert wird. Das Wölbungsverhältnis der Täler 3' zu den Spitzen 3" sollte entsprechend der auf der Wärmeübertragungsfläche gebildeten KondeiBatmenge festgesetzt werden. Beispielsweise kann die Differenz zwischen dem unteren Radius r und dem oberen Radius R vergrößert werden, um das "Verhältnis von Kondensat-Abflußkanal zu Kondensations- und Wärmeübertragur£pfläche der Spitzen 3" zu verringern« Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die gebildete Kondensatmenge gering ist. Weiter ist es nicht unbedingt notwendig, daß die Querschnittsform der Täler 3¹ und der Spitzen 3" eier Längsnuten, wie dargestellt, bogen- oder kreisförmig sind. Die oben beschriebenen Ergebnisse können erzielt werden, wenn die Täler und Spitzen bogenförmig sind, wobei die Spitzen größer als die Täler sind«,« Außerdem ist es auch möglich, die Kapazität zur Ableitung des Kondensats zu vergrößern, indem die jeweiligen Bögen größer als die entsprechenden Halbkreise ,sind.

In einer Anordnung wie in Fig. 14- dargestellt, wird zwischen dem Bogen einer Spitze 3" und der Wärmeübertragungsgrundfläche 1a bzw. 2a ein Winkel θ gebildet, wobei sich die Spitze 3", die auf der Seite der Dampfdurchführung A vorragt, nach unten

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zur Seite der Kühlflüssigkeitsdurchführung B erstreckt. Dadurch soll die Kapazität der Längsrillen zur Abscheidung und Aufnahme des Kondensats erhöht v/erden. Infolgedessen wird die Kondensatschicht auf der Kondensations- und Wärmeübertragungsfläche dünner und der Bereich der Wärmeübertragungsfläche, entlang der Kondensat abfließt, wird verringert, was zur Erhöhung der Wärmeübertragungsleistung beiträgt.

Durch Festsetzen des Winkels θ unter Veränderung der Höhe der Spitzen 3" über der Grundfläche, wobei im oberen Bereich eine geringere Höhe h' und im unteren Bereich eine größere Höhe h" verwendet wird, kann die Kapazität der Längsrillen zur Aufnahme des Kondensats der abfließenden Kondensatmenge angepaßt werden. Durch Festsetzen des Abstands ρ zwischen den einzelnen Längsrillen kann außerdem der Bereich der gesamten Wärmeübertragungsflache vergrößert werden, der nicht von einer dicken Kondensatschicht bedeckt ist und dadurch eine hohe Wärmeübertragungs— leistung aufweist.

Insbesondere wird auch bei einem kurzen Abstand ρ', selbst wenn die angesammelte Kondensatmenge 26 so ansteigt, daß die Wärmeübertragimgsgrundflache 1a bzw. 2a gefüllt ist, die Kondensat-Aufnahmekapazität nicht verringert. Bei Verwendung eines großen Abstands p^sl wird das Kondensat im Wellental 3' der Wärmeübertragungsgr-undflache 1a bzw. 2a am tibergangspunkt zwischen Grund- und Spitzenwölbung angezogen, so daß diese Wärmeübertragungsgrundf lache äsenf alls als wirksame Wärmeübertraginigsf lache wirkt.

Fig. 15 und 16 zeigen Längsrillen 21 und 22, deren Flüssigkeitaufnahmekapazität zum unteren Bereich hin allmählich zunimmt. Dabei verändert sich die liefe h oder Breite 1 der Längsrillen 21 und 22 entsprechend der angesammelten Flüssigkeüfcsmenge, wodurch verhindert wird, daß das Kondensat die Längsrillen 21 und 22 überflutet.

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Nachfolgend wird anhand von Fig. 17-20 eine weitere Konstruktion der Wärmeübertragungsflache beschrieben.

Fig. 17 ist eine Vorderansicht eines Teils einer Kondensationsund Wärmeübertragungsfläche 1a bzw. 2a. In dieser Anordnung sind die Breiten der Längsrillen verschieden, um die Kondensataufnahmekapazität der Längsrillen zu verändern. Die Längsrillen 23 sind auf eine bestimmte Länge abgegrenzt und weisen dieselbe Tiefe auf, wobei kein Unterschied in der Zahl der Längsrillen zwischen oberen und unteren Bereicn^besteht, wobei aber die Breite der Rillen sich vergrößert, je weiter unten sich die Rillen befinden. Mit anderen Worten, die Kondensataufnahmekapazität ist nach unten hin vergrößert. Außerdem können die Längsrillen wellen- oder winkelförmig ausgebildet sein oder jede andere Form aufweisen. Beispielsweise können sie eine Form gemäß Fig. 18 haben, welche einen Querschnitt der Längsrille 23 darstellt.

Fig. 19 stellt einen Längsschnitt durch die Wärmeübertragungsplatte 1 bzw. 2 dar, bei der die Längsrillen 24 verschiedene Tiefe aufweisen. Diese Längsrillen 24 sind alle gleich breit, und es besteht kein zahlenmäßiger Unterschied zwischen dem und unteren Bereich, während die Tiefe der Rillen zum unteren Bereich hin zunimmt, so daß ihre Kondensataufnahmekapazität dem abfließenden Kondensat entspricht.

In der Anordnung gemäß Fig. 20 ist die Zahl der Längsrillen 25 und damit die Kondensataufnahmekapazitat verändert. In diesem Fall ist keine Veränderung der Breite oder Tiefe der Rillen 25 gegeben, jedoch erhöht sich nach unten hin die Seitenlänge der Rillen, so daß die Kondensataufnahmekapazität proportional der gebildeten Kondensatmenge zunimmt und entspricht.

Wenn die Kapazität der Längsrillen 23, 24 und 25 zur Aufnahme'

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des Kondensats, wie oben beschrieben, proportional der gebildeten und abfließenden Kondensatmenge entspricht, üben die Wärmeübertragungsfläche und die Längsrillen eine wirksame !Punktion aus. So wird eine Wärmeübertragungsfläche mit einer verbesserten Wärmeübertragungsleistung erzielt.

Außerdem ergibt sich der Vorteil, daß bei einer Wärmeübertragungsfläche mit unterbrochenen Längsrillen das gebildete Kondensat in Längsrillen konzentriert xvird und dann so nach unten abfließt, daß bei Ansammeln einer bestimmten Kondensatmenge diese die Abschlußkante der Längsrille überflutet, wobei diese Überflutung jedoch intermittierend auftritt, indem das Kondensat in festgesetzten aufeinanderfolgenden Mengen abtropft, wobei die Fallstärke durch Schwerkraft zu einer Schwallbildung des Kondensats führt und dem in die Rillen eingeströmten Kondensat größere Wucht verleiht, wodurch, die Abfließwirksamkeit erhöht wird.

Obwohl die Kondensataufnahmekapazität in den Darstellungen mit verschiedenen festgesetzten Längen gezeigt ist, können diese Längen auch verschieden sein, und es ist nicht unbedingt nötig, daß ihre jeweiligen beiden Enden in einer Linie liegen.

Die vorliegende Beschreibung bezieht sich zwar auf eine ebene Wärmeübertragungsplattenform, jedoch, ist die Erfindung selbstverständlich auch auf Kondensatoren mit anders geformten Wärmeübertragungsflächen, z.B. spiral- oder rohrförmigen Flächen, geeignet. Auch die Form der Längsrillen und der schrägen Rillen ist nicht auf die hier dargestellte beschränkt.

Patentanwälte Dipl. - ', ; '-. ^.-'-_r

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Claims

1. Kondensator mit Wärmeübertragungsflächen, der zwei verschiedene Wärmeübertragungsplatten aufweist, die abwechselnd nebeneinander angeordnet sind und abwechselnde Durchführungen für Kühlflüssigkeit und Dampf bilden, wobei der Dampf auf den Wärmeübertragungsflächen auf der Seite der Dampfdurchführung kondensiert, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungsflächen (1, 2) Rillen und Rippen aufweisen, die in der Grundfläche Vertiefungen und Erhöhungen bilden, welche eine Kondensatableitanordnung mit vertikalen Rillen (12) und schrägen Rillen (1^) für jeden Bereich der Kondensations- und Wärmeübertragungsflächen darstellen, und daß zwischen den schrägen Rillen der Kondensatableitanordnungen Längsrillen (3) angeordnet sind.

2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensat-Aufnahmekapazität der schrägen Rillen (13) entsprechend der darin fließenden angesammelten Flüssigkeit veränderbar ist.

3. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalfläche der schrägen Rillen (13) im oberen Bereich der Wärmeübertragungsfläche stufenweise stärker aufgerauht ist als im unteren Bereich.

4-, Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen mehreren schrägen Rillen in der Kondensatableitanordnung zur seitlichen Umleitung des abfließenden Kondensats nach unten hin allmählich zunimmt.

5. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegung an der Wellenspitze einer zur Dampfdurch-

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führungsseite hin ragenden Längsrille größer ist als die Biegung im Wellental.

6. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Biegung an der zur Dampfdurchführungsseite hin ragenden Wellenspitze einer Längsrille und der Wärmeübertragungsgrundfläche ein spitzer Winkel gebildet wird, der sich nach unten zur Eühlflüssigkeitsdurchführung (B) hin erstreckt.

7. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensat-Aufnahmekapazität der Längsrillen nach unten hin schrittweise zunimmt.

8. Kondensator mit Wärmeübertragungsflächen, auf denen Dampf kondensiert, und mit Längsrillen zur Abscheidung und Ableitung des Kondensats, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, über die Wärmeübertragungsflächen verteilte, unterbrochene Längsrillen vorgesehen sind, deren Kapazität zur Aufnahme des abfließenden Kondensats intermittierend zunimmt.

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