DE2744234A1

DE2744234A1 - Plattenkondensator

Info

Publication number: DE2744234A1
Application number: DE19772744234
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Sumitomo
Original assignee: Hisaka Works Ltd
Current assignee: Hisaka Works Ltd
Priority date: 1976-10-01
Filing date: 1977-09-30
Publication date: 1978-04-06
Also published as: FR2366533A1; GB1568733A; SE7710894L; US4184542A; SE432664B; DE2744234B2; US4219079A; FR2366533B1; DE2744234C3

Description

Dipl. τν Γ: Fder - 4 -

DIpI.-mg. K. Schijschke 8 München 40, tiii.auethstraße34

HISAKA WORKS, LTD. Plattenkondensator

Die Erfindung betrifft einen Plattenkondensator, bei dem mehrere Wärmeübertragungsplatten in einem Gehäuse eingeschlossen und in seitlicher Berührung mit einer Dichtung angeordnet sind, die zwischen benachbarten Wärmeübertragungsplatten angeordnet sind, um dazwischen geeignet geöffnete Dampfkanäle zu geschlossene Kühlflüssigkeitskanäle zu bilden, wobei jede Platte in ihrem Randteil mit unterbrochenen Stegen und Zwischenstegbereichen versehen ist, und wobei die Stege und Zwischenstegbereiche zwischen benachbarten Platten einander berühren und einen Plattenabstand aufrecht erhalten.

Die Erfindung betrifft insbesondere einen Kondensator der Bauart mit Platten und Gehäuse, bei dem mehrere Wärmeübertragung·- platten, die seitlich nebeneinander eingeordnet sich berühren, in einem Behälter eingeschlossen sind.

Bei dieser Art von Kondensatoren befinden sich mehrere Wärme-Übertragungeplatten seitlich nebeneinander sich berührend in einem Behälter oder Gehäuse, wobei eine Dichtung zwischen benachbartes Wärmeübertragungsplatten angeordnet ist. Die Dichtungen sind dabei so angeordnet, daß Dampfkanäle, die sich geeignet in den Raum innerhalb des Gehäuses öffnen, und Kühlflüssigkeitskanäle, die von diesem Raum getrennt sind, abwechselnd in den inneren Zwischenräumen der Plattenanordnung ausgebildet sind. Der von der Dampfeinlaßöffnung des Gehäuses zugeführte Dampf strömt in die Dampfkanäle durch die darin vorgesehenen öffnungen

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und wird durch die Kühlflüssigkeit in den benachbarten Kühlflüssigkeitskanälen über die Wärmeübertragungsplatten gekühlt und hierdurch kondensiert. Das resultierende Kondensat und der nicht kondensierte Dampf strömen aus dem abschließenden Dampfkanal durch die Dampfauslaßöffnung in das Gehäuse zur Entleerung durch die Dampfentleerungsöffnung.

Es ist wünschenswert, daß der Dampfeinlaß zu den Dampfkanälen einen großen Öffnungsquerschnitt hat,so daß der Druckverlust des Dampfs an diesem Teil nicht zunimmt. Es ist ferner erforderlich, daß die Dichtungen zum Trennen der Kühlflüssigkeitskanäle vom Raum innerhalb des Gehäuses fest gehalten werden, um Leckverluste an Kühlflüssigkeit zu vermeiden.

Bei Lieferung von Dampf in das Gehäuse, sofern sich zwischen dem Gehäuse und den Platten ein Zwischenraum befindet, wird der Dampfstrom in zwei Ströme geteilt, und zwar in einen normalen Strom, der von der Dampfeinlaßöffnung über die Dampfkanäle in die Dampfauslaßöffnung und dann aus der Dampfentleerungsöffnung des Gehäuses strömt, und in einen zweiten Strom, der eine Kurzschlußströmung von der Dampfeinlaßöffnung in die Dampfauslaßöffnung über den Raum zwischen den Platten und dem Gehäuse herstellt. Da der kurzgeschlossene Dampf selbstverständlich einen höheren Druck als der Dampf (Kondensat und nicht kondensierter Dampf) hat, der durch die Dampfkanäle (das ist der Kondensierungsvorgang) in die Dampfauslaßöffnung geströmt ist, neigt ferner der erstere Dampf zum Strömen von der Auslaßöffnung zurück in die Dampfkanäle. Als Ergebnis wird der Dampfstrom in den Dampfkanälen behindert und der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung stark vermindert.

Im allgemeinen enthält Qampf nicht kondensierbare Gase, etwa Luft, und verändern sich die Hauptfaktoren der Wärmeübertragungstechnologie entsprechend der Menge an nicht kondensierten Gasen. Es ist daher schwierig oder sehr unwirksam, eine gegebebene Plattenausbildung bei der Kondensation aller Arten von Gasen anzuwenden.

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Wenn nicht kondensierbare Gase enthaltender Dampf kondensiert wird und der Dampfstrom sich dem stromab gelegenen Bereich nähert, erhöht sich ferner die Konzentration der nicht kondensierbaren Gase mit der Kondensation von Dampf, weshalb die Wärmeübertragung erschwert wird. Um eine Beeinträchtigung der Wärmeübertragungsleistung zu verhindern, ist es ferner erforderlich, eine Maßnahme zu ergreifen, um die Konzentration der nicht kondensierbaren Gase über den gesamten Wärmeübertragungsbereich niedrig zu halten.

Im Hinblick auf die Probleme dieser Art von Kondensatoren liegt das Hauptziel der Erfindung in der Schaffung eines überlegenen Kondensators, der in der Lage ist, diese Probleme zu beseitigen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Plattenkondensators, bei dem der Öffnungsquerschnitt der Dampfeinlaßöffnung groß ist, wobei der Druckverlust des Dampfes auf ein Minimum gebracht wird, die Dichtungen unbeweglich befestigt werden können und keine Leckverluste an Kühlflüssigkeit auftreten.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer wirksamen Dampfdichtungskonstruktion zwischen den Platten und dem Gehäuse eines Kondensators der Bauart mit Platten und Gehäuse.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Plattenkondensators, der in der Lage ist, entsprechend der Menge an nicht kondensierbaren Gasen auf wirksame Weise Dampf zu kondensieren durch Verwendung von Platten einmaliger Ausbildung.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Plattenkondensators, der an einer gegebenen Stelle die im durch Dampfkanäle strömenden Dampf enthaltenen nicht kondensierbaren Gase sammelt und sie aus dem Kondensator herausnimmt, wodurch die Wärmeübertragung verbessert wird.

Dies wird bei einem Kondensator der eingangs angegebenen Art dadurch erreicht, daß, von der Dampfkanalseite her gesehen,

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die Stege so kurz wie möglich und die Zwischenstegbereiche so lang wie möglich sind.

Weitere Konstruktionsmerkmale zur Erreichung der obigen Ziele der Erfindung sind die folgenden.

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein Steg, der den äußeren Rand einer Dichtungsnut im Plattenrand bildet, so ausgebildet ist, daß in einer Platte, in der dieser Steg zur Dampfkanalseite hin übersteht, die Auflagelänge des Stegs so kurz wie möglich und die Auflagelänge des Zwischenstegbereichs so lang wie möglich ist, während in der anderen Platte, in der dieser Steg ^zur KUhIflüssigkeitskanalseite hin übersteht, die Anlagelänge des Zwischenstegbereichs so kurz wie möglich und die Anlagelänge des Stegs so lang wie möglich ist, so daß, wenn die beiden Platten zusammengelegt sind, sie am Steg bzw. am Zwischenstegbereich der einen Platte anliegen, wobei die Stege, die zur Dampfkanalseite hin Überstehen, so kurz wie möglich sind. Hierdurch wird der Öffnungsquerschnitt des Dampfeinlasses erhöht und der Druck*erlust des Dampfes an diesem Teil vermindert. Die Stege, die zur Kühlflüssigkeitskanalseite hin überstehen, sind dagegen so lang wie möglich, so daß die längs des äußeren Plattenumfang s angeordnete Dichtung zum Trennen des Kühlflüssigkeitskanals vom inneren Gehäuseraum unbeweglich befestigt werden kann, wodurch Leckverluste an Kühlflüssigkeit verhütet werden.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß zur Verminderung einer Kurzschlußströmung von Dampf zwischen den Platten und dem Gehäuse eine Dampfdichtungskonstruktion angewendet wird, die Gebrauch vom Labyrintheffekt macht.

Ein weitere· Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Lftnge der Dichtungen, die die Dampfkanile begremen, je nach der Man ge an nicht kondensierbaren Gasen an die Bedingungen der Wärmeübertragung* technologic angepaßt werden kann, wodurch die Platten bei verschiedenen Formen der Kondensation eine höh·

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Leistung entwickeln, ohne durch das Vorhandensein von nicht kondensierbaren Gasen beträchtlich beeinflußt zu werden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt der Gesamtanordnung eines Plattenkondensators nach der Erfindung;

Fig. 2 eine auseinandergezogene Schrägansicht der Wärmeübertragungsplatten, die seitlich nebeneinander sich berührend angeordnet werden sollen;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht der Dampfeinlaßöffnung in den Wärmeübertragungsplatten;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV von Fig. 3; Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V von Fig. 3; Fig. 6 eine Schrägansicht in Richtung des Pfeils VI in Fig. 3;

Fig. 7 einen vergrößerten Schnitt eines Dichtungsstützenteils in Fig. 1;

Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht eines Teils VIII in Fig. 1; Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 8;

Fig.10 und 11 Vorderansichten der Anordnung von Wärmeübertragungsplatten in Abhängigkeit von der Menge an nicht kondensierbaren Gasen;

Fig.12 eine Vorderansicht einer WärmeUbertragungsplatte mit kleinen Entlüftungslöchern zum Abziehen von nicht kondensierbaren Gasen;

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Fig.13 einen Schnitt entlang cer Linie XIII-XIII von Fig. 12;

Fig.14 einen Schnitt mit einer Darstellung der Art und Weise, in der die in Fig. 12 gezeigten Wärmeübertragungsplatten seitlich nebeneinander sich berührend zusammengebaut sind.

Fig. 1 zeigt schematisch die Gesamtanordnung eines Kondensators nach der Erfindung mit einem Behälter oder einem Gehäuse 1 mit einer Dampfeinlaßöffnung 2 und einer Dampfauslaßöffnung 3, und mit einer Gruppe von Wärmeübertragungsplatten 4, die im Gehäuse 1 eingeschlossen sind, in dem sie durch Dichtungsstützen 5 aufgehängt sind.

Die Wärmeübertragungsplatten sind gemäß Fig. 2 seitlich nebeneinander sich berührend angeordnet, während in Fig. 1 die Konclensationswärmeübertragungsflache einer derartigen Wärmeübertragungsplatte mit einem Dampfkanal gezeigt ist. Jede Wärmeübertragungsplatte weist für eine Kühlflüssigkeit einen Einlaß 6 und einen Auslaß 7 auf, die so angeordnet sind, daß sie jeweils miteinander ausgefluchtet sind, wenn die Wärmeübertragungsplatten seitlich nebeneinander sich berührend zusammengebaut sind. Diese Wärmeübertragungsplatten sind seitlich nebeneinander sich berührend zusammengebaut, wobei zwischen benachbarten Wärmeübertragungsplatten eine Dichtung so angeordnet ist, daß die Dampfkanäle, durch die zu kondensierender Dampf strömt, und Kühlflüssigkeitskanäle, durch die eine Kühlflüssigkeit zur Kühlung von durch die Dampfübertragungsplatten strömenden Dampf strömt, abwechselnd gebildet werden.

An einer Wärmeübertragungsplatte 4a sind endlose Dichtungen 8 und 11 befestigt mit im wesentlichen ringförmigen Teilen 9 und 12, die den Kühlflüssigkeitseinlaß 6 und -auslaß 7 umgeben, und mit geraden Teilen 10 und 13, die sich längs den längeren Seiten der Platte erstrecken. An einer Wärmeübertragungsplatte 4b ist eine endlose Dichtung 16 befestigt, die sich längs dem

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äußeren ümfangsteil der Platte erstreckt. Wenn diese Wärmeübertragungsplatten 4a und 4b seitlich nebeneinander sich berührend zusammengebaut sind, wird zwischen der Oberfläche der Wärmeübertragungsplatte 4a, an der die Dichtung 8 befestigt ist, und der gegenüberliegenden Oberfläche der Wärmeübertragungsplatte 4b ein Dampfkanal A gebildet, der sich an mit 14 und 15 bezeichneten Teilen zum Innenraum des Gehäuses 1 hin öffnet, und der an den im wesentlichen ringförmigen Teilen 9 und 12 der Dichtungen 8 und 11 gegenüber dem Kühlflüssigkeitseinlaß 6 und -auslaß 7 getrennt ist. Zwischen der anderen Oberfläche der Wärmeübertragungsplatte 4a und der gegenüberllegenden Fläche der Wärmeübertragungsplatte 4b, an der die Dichtung 16 befestigt ist, ist ein Kühlflüssigkeitskanal B ausgebildet, der durch eine Dichtung 16 gegenüber dem Innenraum des Gehäuses 1 getrennt ist und der mit dem Kühlflüssigkeitseinlaß 6 und -auslaß 7 in Verbindung steht.

Durch die Dampfeinlaßöffnung 2 zum Gehäuse 1 gelieferter Dampf strömt durch die Dampfeinlaßöffnungen 14 in die Dampfkanäle A und wird bei seiner die Dampfkanäle A abwärts erfolgenden Strömung durch eine Kühlflüssigkeit gekühlt, die innerhalb der benachbarten Kühlflüssigkeitskanäle von den Kühlflüssigkeitseinlässen 6 zu den -auslassen 7 strömt, und kondensiert an den Kondensations- und Wärmeübertragungsflächen. Das resultierende Kondensat fließt entlang den Kondensations- und Wärmeübertragungsflächen abwärts zu den Auslaßöffnungen 15 und wird durch die Kondensatentleerungsöffnung 3 des Gehäuses endgültig in die Aussenseite des Kondensators entleert.

Die Dampfkanäle A und Kühlflüssigkeitskanäle B werden durch die Anordnung der Dichtungen in den Innenzwischenräumen der Plattenanordnung wie oben beschrieben gebildet. Diese Dichtungen sind in Dichtungsnuten 17 und 18 in den Außenumfangsteilen der Platten 14a und 14b etwa durch Klebstoff befestigt. Die Außenumfangskanten der Dichtungsnuten 17 und 18 werden durch eine Anzahl von unterbrochenen Stegen 19 und 20 begrenzt, vgl. Fig. 3 bis 6. Die Stege 19 und 20 werden in einem Preßvorgang durch Vertiefen

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der Außenumfangsteile der Platten 4a und 4b an den Dichtungsnutböden 23, 24 und den Zwischenstegbereichen 25, 26 bezüglich der Plattengrundflächen 21, 22 gebildet. Die Stege 19, 20 und Zwischenstegbereiche 25, 26 dienen zur Aufrechterhaltung eines Zwischenraums zwischen den Platten 4a und 4b. Wenn die Platten seitlich nebeneinander sich berührend zusammengebaut sind, liegen die Stege 19 an den Platten 4a an den Zwischenstegbereichen 26 der Platten 4b an und halten die Zwischenräume zwischen den Platten 4a und 4b aufrecht.

Für gewöhnlich sind die Anlagelängen der Stege 19 und Zwischenstegbereiche 26 und die Anlagelängen der Stege 20 und Zwischenstegbereiche 25 jeweils einander gleich und bilden die ümfangsränder der Platten eine sogenannte Bienenwabenform. In diesem Fall ist der Öffnungsquerschnitt des Dampfeinlasses klein, so daß der Druckverlust des Dampfes an diesem Teil groß ist. Da der Außenumfangsrand der Dichtungsnut im nächsten Plattenzwischenraum nur durch die kleinen unterbrochenen Stege begrenzt wird, ist die Befestigungskraft an der Dichtung gering, so daß bei Zusammendrückung der Dichtung, wenn die Platten zusammengebaut und -geklemmt werden, die Dichtung bestrebt ist, nach außen gedrückt zu werden, was Leckverluste an Fluid erzeugt.

Bei der Erfindung ist die Anlagelänge der Stege 19 an der zu den Dampfkanälen A der Platten 4a weisenden Seite, d.h. an den Außenumfangsteilen der Kondensations- und Wärmeübertragungsflächen, durch L, dargestellt, während die Anlagelänge der mit dem Nutgrund der Dichtung 14 bündigen Zwischenstegbereiche 25 durch L- dargestellt ist. Dagegen sind in den Platten 4b die Stege 20 so ausgebildet, daß sie eine Anlagelänge L₂ haben, die derjenigen der Zwischenstegbereiche 25 der Platten 4a entsprechen. Die Zwischenstegbereiche 26 sind so ausgebildet, daß sie eine Anlagelänge L₁ haben, die derjenigen der Stege 19 an den Platten 4a entspricht. Die Beziehung zwischen diesen Anlagelängen ist in einem vom Standpunkt der Festigkeit und Herstellung zulässigem Bereich die folgende:

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Als Ergebnis wird in den Dampfkanälen A der Querschnitt der Dampfeinlaßöffnung A* (in Fig. 4 schraffiert gezeigt) maximal vergrößert, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes an diesem Teil herabgesetzt wird. Ferner sind in den Kühlflüssigkeitskanälen B die die äußere Seitenwand der Dichtungsnut 18 bildenden Stege 20 in Längsrichtung verlängert zur Erhöhung der Befestigungskraft an der Dichtung 16.

Gemäß Fig. 7 bis 9, die einen Teil der Dichtungsstütze 5 von Fig. 1 vergrößert darstellen, wird nun eine zwischen den Platten und dem Gehäuse vorgesehene Dampfdichtungskonstruktion beschrieben.

Die Dichtungsstützen 5 berühren und arbeiten zusammen mit den die Dampfkanäle begrenzenden Teilen der Dichtungen 8 und 11 und mit den die Kühlflüssigkeitskanäle begrenzenden geraden Teilen der Dichtungen 16 zur Bildung von Dampfdichtungen zwischen den Platten und dem Gehäuse.

In Fig. 7 haben die Dichtungen 8 und 16 eine Dicke, die zweckmäßigerweise größer als der gegebene Plattenzwischenraum ist, so daß sie zusammengedrückt und gequetscht werden, wenn die Platten 4a und 4b im Kondensator zusammengeklemmt angeordnet sind, wodurch die Zwischenräume zwischen den Platten und der Dichtungsstütze 5 geschlossen werden. Auf diese Weise wird ein Kurzschlußstrom von Dampf zwischen den Platten und dem Gehäuse verhindert durch das Zusammenarbeiten zwischen den Dichtungen 8 und 16 zwischen den benachbarten Platten und der Dichtungsstütze 5. Die oben beschriebene Dichtungskonstruktion ist jedoch darin unzureichend, daß bei einem Zusammenquetschen der Dichtungen 8 und 16 eine Ecke 27 mehr oder weniger gebogen oder abgerundet ist und einen geringen Bwischenraum freiläßt.

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Fig. 8 und 9 zeigen eine Dampfdichtungskonstruktion, die zur Erzielung einer sichereren Dichtung Gebrauch vom Labyrintheffekt macht. Mehrere Rippen 28 an der Oberfläche der Dichtungen 8¹ und 16' gegenüber der Dichtungsstütze 5 bilden in diesem Raum ein Labyrinth 29, wodurch der Leckdampf aus der oben beschriebenen Konstruktion in das Labyrinth 29 strömt, wo er durch den sogenannten Labyrintheffekt abgedichtet wird, bei dem jedesmal, wenn der Dampf von einem engen Zwischenraum zu einem weiten Zwischenraum strömt, die im engen Zwischenraum mit hoher Geschwindigkeit strömende Energie im weiten Zwischenraum verbraucht wird, so daß der Druck allmählich herabgesetzt wird. Zusätzlich ist ein Einschnitt in jeder Platte ausgebildet, der die Dichtungsstütze 5 berührt, wenn die Platten im Gehäuse eingeschlossen sind.

Diese den Labyrintheffekt benützende Konstruktion ist nicht nur bei anderen Arten von Kondensatoren, sondern auch als Einrichtung zum Abdichten von Dampf in weitem Umfang anwendbar. Ferner ist die Form, Anordnung und Anzahl von Rippen nicht auf die Darstellung beschränkt.

Durch die Wirkung der den Dampfkanal A begrenzenden Dichtungen 8 und 11 und der zwischen den Platten und dem Gehäuse eingebauten Dampfabdichtungseinrichtung wird dem Dampf eine Reihe von Strömungsrichtungen erteilt, in denen er von der Dampfeinlaßöffnung 2 aus aufeinanderfolgend durch die Dampfeinlaßöffnungen 14 in den Dampfkanälen A, durch die Dampfkanäle A, durch die Dampfauslaßöffnungen 15 und dann durch die Kondensatentleerungsöffnung 3 des Gehäuses 1 strömt.

Es wird nun auf eine Konstruktion nach der Erfindung Bezug genommen, die die Einflüsse von im Dampf enthaltenen nichc kondensierbaren Gasen auf die Leistung des Kondensators in Betracht zieht.

Fig. 10 zeigt die Anordnung von Dichtungen, wenn die Menge an im Dampf enthaltenen nicht kondensierbaren Gasen klein ist. In

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einer Oichtungsnut 17 in der zum Dampfkanal A weisenden Fläche sind im wesentlichen ringförmige Dichtungen 31 und 32 befestigt zum Abdichten einer Kühlflüssigkeit um den Umfang des Kühlflüssigkeitseinlasses 6 und -auslasses 7, während eine gerade Dichtung 33 im unteren Bereich einer längeren Seite der Platte 4a angeordnet ist zur Steuerung cer Strömungsrichtung des Dampfes.

Wenn die Menge an nicht kondensierbaren Gasen klein ist, sollte die Priorität der Verbesserung des Kondensations-Wärmeübertragungskoeffizienten vom Standpunkt der Wärmeübertragungstechnologie aus gegeben werden. Da der Querschnitt der Dampfeinlaßöffnung im oberen Bereich der Platte groß ist, wird jedoch bei der oben beschriebenen Anordnung die Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes am Einlaß abgesenkt und wird die Verminderung der Kondensatmenge im mittleren Bereich der wärmeübertragenden Oberfläche, wo die Leistung hoch ist, durch Rückgewinnung des statischen Drucks verhindert. Als Ergebnis wird ein hoher Wärmeübertragungskoeffizient erzielt.

Fig. 11 zeigt die Anordnung von einen Dampfkanal begrenzenden Dichtungen zur Verwendung für den Fall, daß die Menge an nicht kondensierbaren Gasen groß ist. Da die Geschwindigkeit des gemischten Dampfes zur Wärmeübertragungsflache eher ein Hauptfaktor ist als der Kondensations-Wärmeübertragungskoeffizient, ist es in diesem Fall erforderlich, zur Erhöhung einer solchen Geschwindigkeit eine wirksame Dichtungsanordnung anzuwenden.

Hierzu sind Dichtungen 34 und 37 in der in der Wärmeübertragungsplatte 4a ausgebildeten Dichtungsnut 17 angeordnet. Diese Dichtungen enthalten im wesentlichen ringförmige Teile 35 und 38 zum Abdichten einer Kühlflüssigkeit um den Kühlflüssigkeitseinlaß 6 -auslaß 7 und lange gerade Teile 36 und 39, die zur Steuerung der Strömungsrichtung des Dampfes an den längeren Seiten der Platte angeordnet sind. Daher ist die Querschnittsfläche des Dampfkanals vermindert und die Strömungsgeschwindigkeit des Dampfs erhöht, so daß die nicht kondensierbaren Gase

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schnell durch den Dampfkanal entleert werden. Als Ergebnis wird eine gegenseitige Beeinflussung mit Berührung zwischen Dampf und Wärmeübertragungsfläche aufgrund der im Dampfkanal verbleibenden nicht kondensierbaren Gase beseitigt, wodurch dem Dampf ein wirksames Kondensieren ermöglicht wird.

Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform einer Wärmeübertragungsplatte, bei der die nicht kondensierbaren Gase im Dampfkanal an einer Stelle gesammelt und dann aus dem Kondensator beseitigt werden. Eine Wärmeübertragungsplatte 40 ist versehen mit kleinen Entlüftungslöchern 41a bis 4Id zum Abziehen von nicht kondensierbaren Gasen und mit einer um jedes kleine Entlüftungsloch herum angeordneten Abdeckung 42. Die kleinen Entlüftungslöcher 41a sind an verschiedenen Stellen an der Oberfläche der Wärmeübertragungsplatte 4O angeordnet. Diese Stellen befinden sich im wesentlichen an der Dampfeinlaßseite und enthalten eine von den Dampfeinlaßöffnungen am weitesten entfernte Stelle und solche Stellen, wo der Dampf zum Stillstehen neigt. Z.B. bei der dargestellten Ausführungsform ist die Stelle, wo die Konzentration von nicht kondensierbaren Gasen hoch ist, der untere Bereich der Wärmeübertragungsplatte, wobei zum Verringern der Konzentration an nicht kondensierbaren Gasen es dort erforderlich ist, die nicht kondensierbaren Gase im oberen Bereich abzuziehen. Darüber hinaus sollte der Dampf daran gehindert werden, gleichzeitig abgezogen zu werden. Daher ist ein kleines Entlüftungsloch 41a an einer Stelle an der Wärmeübertragungsfläche gelegen, die von den Dampfeinlassen 43 und 44 am weitesten entfernt gelegen ist. Wenn ein anderes kleines Entlüftungsloch 41b unter dem ersten zu dessen Ergänzung vorgesehen wird, ist dies noch wirksamer. Zwei kleine Entlüftungslöcher 41c und 41d sind an oberen und unteren Stellen vorgesehen, wo der Dampf zum Stillstehen neigt.

Der Grund dafür, daß das kleine Entlüftungsloch 41a beim dargestellten Beispiel im oberen Bereich der Wärmeübertragungs-

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fläche angeordnet ist, besteht darin, daß Dampf von der Oberseite der Wärmeübertragungsfläche her zugeführt wird. Die Stelle, an der ein kleines Entlüftungsloch angeordnet ist, unterscheidet sich entsprechend der Gestalt der Platte. Von Bedeutung ist, daß eine solche Stelle sich auf der Dampfeinlaßseite und am weitesten entfernt vom Dampfeinlaß befindet, wobei die Gestalt und Lage der Platte nicht auf die Darstellung beschränkt sind.

Die Abdeckung 42 ist gemäß Fig. 13 um das kleine Entlüftungsloch herum angeordnet und ist halbkreisförmig mit offener unterer Hälfte, steht zum Dampfkanal der Platte hin über und verhindert, daß die Wärmeübertragungsfläche hinabfließendes Kondensat in das kleine Entlüftungsloch eindringt. Derartige Abdeckungen 4 2 können gesondert hergestellt und, etwa durch Schweißen, an der Platte befestigt werden.

Gemäß Fig. 14 sind mehrere Platten der oben beschriebenen Konstruktion seitlich nebeneinander sich berührend zusammengebaut, wodurch Dampfkanäle A und Kühlflüssigkeitskanäle B abwechselnd gebildet werden, während die kleinen Entlüftungslöcher in den jeweiligen Platten miteinander ausgefluchtet sind. Die Abdeckungen 42 an benachbarten Platten stoßen im Dampfkanal A aneinander an und bilden einen nach unten offenen Gasauslaß 45. Im Kühlflüssigkeitskanal B ist eine ringförmige Dichtung 46 so angeordnet, daß sie die Kühlflüssigkeit daran hindert, in das kleine Entlüftungsloch zu strömen. Auf diese Weise wird eine Reihe von Auslaßlöchern 47 für nicht kondensierbares Gas gebildet. Somit strömen die nicht kondensierbaren Gase in den Dampfkanälen A durch ein am Gehäuse befestigtes Auslaßrohr 49, um mit den Auslaßlöchern 47 in Verbindung zu stehen und in eine nicht gezeigte geeignete Vakuumerzeugungseinrichtung einzutreten, und werden dann in die Außenseite des Kondensators entleert.

Es war zusätzlich eine übliche Praxis, Maßnahmen zum Trennen von Kondensat und nicht kondensierbaren Gasen zu treffen,etwa

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unter Verwendung einer vakuumerzeugenden Vorrichtung, die zwischen der Kondensatentleerungsöffnung des Kondensators und einer Pumpe angeordnet ist, die das Kondensat in die Außenseite des Kondensators fördert. Dies hat jedoch nichts mit der Wärmeübertragungsleistung des Kondensators zu tun, da dies nicht mehr als eine übliche Technik zur Erzielung der Trennung von Gas und Flüssigkeit im System stromab vom Kondensator ist und keine Überlegung zur Trennung und Entfernung von nicht kondensierbaren Gasen aus dem Dampf im Kondensationsvorgang beiträgt.

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Claims

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Dipl. ng E Eder
DIpI.-mg. K Schieschke Plattenkondensator

München 4j, ui,-._Jb6ib!iti_kiße34

HISAKA WORKS, LTD. , Osaka/Japan

Patentansprüche

( 1.jPlattenkondensator, bei dem mehrere Wärmeübertragungsplatten ^—^ in einem Gehäuse eingeschlossen und in seitlicher Berührung mit einer Dichtung angeordnet sind, die zwischen benachbarten Wärmeübertragungsplatten angeordnet ist, um dazwischen geeignet geöffnete Dampfkanäle und geschlossene Kühlflüssigkeitskanäle zu bilden, wobei jede Platte in ihrem Randteil mit unterbrochenen Stegen und Zwischenstegbereichen versehen ist, und wobei die Stege und Zwischenstegbereiche zwischen benachbarten Platten einander berühren und einen Plattenabstand aufrecht erhalten, dadurch gekennzeichnet , daß von der Dampfkanalseite her gesehen, die Stege (19, 20) so kurz wie möglich und die Zwischenstegbereiche (25, 26) so lang wie möglich sind.
2. Plattenkondensator, bei dem mehrere Wärmeübertragungsplatten durch Dichtungsstützen aufgehängt, in einem Gehäuse eingeschlossen und in seitlicher Berührung mit einer Dichtung angeordnet sind, die zwischen benachbarten Wärmeübertragungsplatten angeordnet ist, um dazwischen geeignet geöffnete Dampfkanäle zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsstützen (5) und die Dichtungen (8, 16) zwischen benachbarten Wärmeübertragungsplatten (4a, 4b) einander berühren und miteinander zusammenarbeiten zur Bildung einer Dampfdichtungskonstruktion zwischen den wärmeübertragenden Platten (4a, 4b) und dem Gehäuse (1).
3. Plattenkondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Raum zwischen den Dichtungen (8, 16) und den Dichtungsstützen (5) ein Labyrinth (29) ausgebildet ist.

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4. Plattenkondensator, bei dem mehrere Wärmeübertragungsplatten durch Dichtungsstützen aufgehängt, In einem Gehäuse eingeschlossen und In seitlicher Berührung mit einer Dichtung angeordnet sind, die zwischen benachbarten Wärmeübertragungsplatten angeordnet ist, um dazwischen geeignet geöffnete Dampfkanäle und geschlossene Kühlflüssigkeitskanäle zu bilden, dadurch gekennzeichnet , daß die den Dampfstrom steuernden geraden Teile (10, 13) der die Dampfkanäle (A) begrenzenden Dichtungen (8) entsprechend den Bedingungen der Wärmeübertragungstechnologie geeignet verändert werden auf der Basis der Menge an im Dampf enthaltenen nicht kondensierbaren Gasen.
5. Platte für einen Plattenkondensator, dadurch gekennzeichnet, daß kleine Entlüftungslöcher (41a-d) zum Abziehen von nicht kondensierbaren Gasen im wesentlichen an der Dappfeinlaßseite auf der Wärmeübertragungsfläche, an einer vom Dampfeinlaß (14) am weitesten entfernt gelegenen Stelle und an Stellen angeordnet sind, an denen der Dampf zum Stillstehen neigt.
6. Platte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine halbkreisförmige Abdeckung (42) mit offener unterer Hälfte um jedes kleine Entlüftungsloch (41a-d) angeordnet ist und in den Dampfkanal (A) ragt.
7. Plattenkondensator, dadurch gekennzeichnet, daß jede von mehreren Wärmeübertragungsplatten (4a, 4b) kleine Gaeabzugelöcher (41a-d) aufweist, die in der Wärmeübertragungsfläche der Wärmeübertragungsplatten (4a, 4b) ausgebildet sind und eine Abdeckung (42) aufweisen, die um jedes Gasabzugsloch (41a-d) angeordnet sind, und daß die Wärmeübertragungsplatten (4O*, 40b) seitlich nebeneinander sich berührend mit ringförmigen Dichtungen zusammengebaut sind, die um die kleinen Gasabzugslöcher (41a-d) an der Kühlflüesigkeitskanalseite der Wärmeübertragungefläche angeordnet sind zur Bildung von

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mehreren Plattenzwischenräumen, die als Dampfkanäle (A) oder KühlflUssigkeitskanäle (B) dienen, wobei die kleinen Gasabzugslöcher (41a-d) miteinander ausgefluchtet sind zur Bildung einer in die Dampfkanäle (A) mündenden Auslaßöffnung für nicht kondensierbares Gas.

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