DE3016981A1 - Waermetauscher - Google Patents

Waermetauscher

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Description

Wärmetauscher
Die Erfindung bezieht sich auf Wärmetauscher mit einem oder mehreren Bündeln von Rohren, die von Wasserdampf oder einem anderen Dampf durchströmt werden und so angeordnet sind, daß die einzelnen Reihen nacheinander von Luft bestrichen werden. Die Erfindung betrifft insbesondere Wärmetauscher, bei welchen jede Rohrreihe eines jeden Bündels mit einer getrennten, am Ausstrittsende angeordneten Sammelleitung für das Kondensat verbunden ist und die einzelnen Sammelleitungen wiederum mit einem das Kondensat auffangenden Sammelbehälter über eigene, einen Wasserverschluß aufweisende Standrohre in Verbindung stehen, welche die Drücke in den am Austrittsende angeordneten Sammelleitungen gegeneinander isolieren.
Wärmetauscher dieser Art werden allgemein zum Kondensieren von Wasserdampf verwendet, der als Abdampf aus einer Turbine einer Kraftwerksanlage austritt. Diese Wärmetauscher können jedoch auch zum Kondensieren von anderen Dämpfen und in diesem Zusammenhang zum Erwärmen der Luft verwendet werden, welche über die Rohre hinweggeführt wird. In diesem letzten Fall wird der Wärmetauscher nicht als Vorrichtung zur Abgabe von Abwärme an die Atmosphäre, sondern als Dampfheizung zur Erhitzung von großen Mengen an Luft oder Gas verwendet.
Da die Luft erwärmt wird, wenn sie über die aufeinanderfolgenden Rohrreihen hinweggeführt wird, ist sie beim überstreichen der ersten Reihe am kältesten und beim Oberstreichen der letzten Reihe am wärmsten. Der Wasserdampf in den aufeinanderfolgenden Rohifieihen wird daher in unterschiedlichen Mengen kondensiert, wobei der meiste Dampf in der ersten Rohrreihe unter Auftreten
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des größten Druckabfalls und der wenigste Dampf in der letzten Reihe unter Auftreten des geringsten Druckabfalls kondensiert wird.
Wenn die-Rohre samt!icher Reihen direkt mit einer gemeinsamen Sammelleitung für das Kondensat verbunden wären, würde der Unterschied der Druckabfälle des Dampfes über die einzelnen Rohrreihen dazu führen,^ daß der Dampf aus den Rohren der letzten von Luft zu bestreichenden· Reihen durch die Sammelleitung für das-Kondensat zu den ersten, von der Luft zu bestreichenden Reihen fließen würde. Der Dampf würde in diesem Fall an beiden Endensder Rohre der ersten Reihen eintreten, wodurch Taschen mi t -niclft kondensierbaren Bestandteil en in den Rohren der ersten Reihen eingeschlossen würden. Dies würde zur Abkühlung der Rohrwände im Bereich der Taschen führen, wodurch das in den Rohren fl ießende Kondensat= rbei niedriger Umgebungstemperatur einfrieren würde. -'
Um.das Kondensat gegen ei-n Einfrieren zu schützen, ist vorgeschlagen worden, jede Rohrreihe eines jeden Bündels eines derartigen Wärmetauschers mit einer eigenen Sammelleitung zu verbinden und die Ausgänge"der einzelnen Sammelleitungen mit einem gemeinsamen, das Kondensat auffangenden Sammelbehälter durch Standrohre mit Wasse^rverschl uß zu verbinden, welcher" die Sammelleitungen für das Kondensat der verschiedenen Reihen eines jeden Bündels gegeneinander isoliert,^die einzelnen Sammelleitungen unterschiedliche Dampfdrücke haben. Dies gewährleistet eine in einer 'Richtung verlaufende Dampfströmung in den Rohren aller Reihen, wodurch die Entstehung von einge- i schlossenen Taschen an nicht kondensierbaren Bestandteilen in den Rohren bestimmter Reihen verhindert und damit ein Ein-
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frieren des Kondensats in den Rohren vermieden wird.
Die US-PS 3 968 936 zeigt einen Wärmetauscher der. vorstehend genannten Art, bei welchem Standrohre mit Wasserverschluß, welche mit den Ausgängen in den unteren Enden der Kondensat-Sammelleitungen eines jeden Bündels in Verbindung stehen, in einen gemeinsamen Sammelbehälter reichen und ein zusätzliches Rohr eine einzige Sammelleitung oberhalb ihres unteren Endes mit dem Sammelbehälter oberhalb des darin befindlichen Kondensatspiegels verbindet, um nicht kondensierten Dampf aus der Sammelleitung in den Sammelbehälter zu leiten. Dieser Wärmetauscher hat neben einer vereinfachten und gedrängten Anordnung im Vergleich mit ähnlichen Wärmetauschern herkömmlicher Bauart mit einzelnen, einen Wasserverschluß aufweisenden Standrohren noch den Vorteil, daß ein Einfrieren der einen Wasserverschluß aufweisenden Standrohre vermieden wird, indem die Standrohre im Sammelbehälter eingeschlossen und mit Wasserdampf aus der Sammelleitung erwärmt werden, welche mit dem zusätzlichen Rohr in Verbindung steht.
Es ist erforderlich, einen minimalen Kondensatspiegel in jeder Kondensat-Sammelleitung aufrechtzuerhalten, um ein vollständiges Abfließen durch den Auslass der Sammelleitung in den Sammelbehälter zu gewährleisten, während gleichzeitig der Flüssigkeitsspiegel unterhalb der Höhe der unteren Enden der Rohrreihe gehalten wird, die mit der Sammelleitung verbunden ist. Wenn die Rohrbündel eines derartigen Wärmetauschers geneigt sind, wie dies bei der in der US-PS 4 129 180 gezeigten Rahmenanordnung "A" der Fall ist, wird dies in der Regel keine Schwierigkeiten^ nach sich ziehen, da die nebeneinander angeordneten Sammelleitungen für das Kondensat jede Höhe haben können, die erforderlich ist, um die nötige Drucksäule an Kondensat zu erzielen
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und einen vollständigen Fluß zu gewährleisten.
Dies, trifft jedoch nicht zu, wenn die Rohrbündel horizontal angeordnet sind, da bekanntermaßen der Abstand zwischen den Rohren benachbarter Reihen verhältnismäßig festgelegt ist. Bei den herkömmlichen Wärmetauschern der zuletzt genannten Art, bei welchen die in einem Bündel angeordneten Sammelleitungen übereinander angeordnet sind, kann die zur Verfugung stehende Drücksäjle des Kondensats unzureichend sein, um das Kondensat durch den Auslaß in den Sammelbehälter mit der erforderlichen Ausfließgeschwindigkeit fließen zu lassen.
Es ist daher hauptsächlich Ziel und Zweck der Erfindung, einen Wärmetauscher der zuletzt: genannten Art zu schaffen, bei welchem das Bündel der mit den horizontalen Rohrreihen verbundenen Sammelleitungen so angeordnet und ausgelegt ist, daß die Kondensatsäule in den Sammelleitungen erhöht wird. ·
Weiterhin ist es Ziel und Zweck der Erfindung, einen Wärme-, tauscher zu schaffen, bei'welchem das Rohrbündel selbst keine größere Bauhöhe als die.in herkömmlicher Weise angeordneten Bündel mit Kondensat-Sammelleitungen benötigt.
Schließlich ist es Ziel und Zweck der Erfindung, einen Wärmetauscher zu schaffen, dessen Kondensat-Sammelleitungen einen verhältnismäßig einfachen und billigen Aufbau haben.
Dies wird gemäß der Erfindung durch einen Wärmetauscher mit Rohrbündeln der vorstehenden Art erreicht, bei welchem die Kondensat-Sammelleitung, die mit den Rohren einer jeden nachfolgenden Reihe der horizontal angeordneten Rohre verbunden ist, ein unteres Ende hat, das unter das obere Ende der Kondensat-
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Sammelleitung reicht, die mit den Rohren der vorhergehenden Reihe verbunden ist. Die Drucksäule des Kondensats in jeder Kondensat-Sammelleitung ist daher nicht durch den vertikalen Abstand zwischen den Rohren der aufeinanderfolgenden Reihen begrenzt, und die Kondensat-Sammelleitung kann sich je nach Bedarf in vertikalem Durchgang durch eine Strecke ausdehnen, die das zwei- oder mehrfache dieses Abstandes beträgt. Jede Kondensat-Sammelleitung hat vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt mit Seitenwänden, die im allgemeinen in Richtung des Luftstromes verlaufen. Die Rohre einer jeden nachfolgenden, von der Luft zu bestreichenden Reihe sind länger als die Rohre der vorhergehenden, von der Luft bestrichenen Reihe. Jede Kondensat-Sammelleitung, die eine im allgemeinen rechteckige Form hat, kann beispielsweise leicht und billig aus einem Metallblech hergestellt werden, das an den vier Kanten umgebogen und längs der Kanten verschweißt ist.
Die Erfindung wird im nachstehenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Wärmetauscher gemäß der Erfindung,
Figur 2 einen vertikalen Querschnitt durch die Kondensat-Sammelleitungen des Wärmetauschers längs der Schnittlinie 2-2 in Figur 1,
Figur 3 einen horizontalen Querschnitt durch den Wärmetauscher längs der Schnittlinie 3-3 in Figur 1,
Figur 4 einen vergrößerten Querschnitt durch die Verbindung des Auslasses aus einer Sammelleitung mit einem einen Wasserverschluß aufweisenden Standrohr im Sammelbehälter des Wärmetauschers,
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Figur 5 einen Längsschnitt durch den Wärmetauscher längs der Schnittlinie 5-5 in Figur 6, und
Figur 6 einen horizontalen Querschnitt durch den Sammelbehälter längs der Schnittlinie 6-6 in Figur 5.
Der in den Zeichnungen dargestellte Wärmetauscher 20 umfasst ein Rohrbündel 21, das vier im wesentlichen horizontal verlaufende, in engem Abstand angeordnete Reihen 21A, 21B, 21C und 21D aus gerippten Rohren aufweist. Die rechten Enden der Rohrreihen sind mit einer am Einlass angeordneten Verteilerleitung 22 verbunden, während die Auslassenden der Rohre einer jeden Reihe 21A-21D mit einzelnen, am Auslass angeordneten Sammelleitungen 23A, 23B, 23C, 23D verbunden sind. Wie durch den Pfeil in Figur 1 gezeigt ist, lässt man Luft nach oben über das Rohrbündel und damit nacheinander über die Rohrreihen 21A-21D fließen.
Wasserdampf oder ein anderer kondensierbarer Dampf wird in die Verteilerleitung 22 eingeleitet und durch die Rohre des Rohrbündels den Sammelleitungen 23A-23D zugeführt. Wenn dieser Wärmetauscher als Kondensator für Wasserdampf verwendet wird, wie dies bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, wird der gesamte, durch das Rohrbündel hindurchtretende Wasserdampf durch die über das Bündel hinwegstreichende Kühlluft bis auf eine kleine Menge kondensiert, die mit den nicht kondensierbaren Dampfbestandteil en abgezogen wird. Das Kondensat sowie eine kleine Menge an nicht kondensierbaren Dämpfen bleiben in den Sammelleitungen 23A-23D für das Kondensat.
Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Wärmetauscher 20 ist dem Wärmetauscher nach der US-PS 4 129 180 insofern ähnlich, als er einen Hauptabschnitt für die Kondensation des Wasserdampfes und einen Entlüftungsabschnitt aufweist, durch welchen
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eine kleine Menge an nicht kondensiertem Wasserdampf und nicht kondensierbaren Bestandteilen in jeder Sammelleitung 23A-23D hindurchtritt, um eine weitere Kühlung durch die Luft zu erzielen. Zu diesem Zweck sind, wie dies in der US-PS 4 129 180 näher beschrieben ist, ein oder mehrere Entlüftungsrohte vorgesehen, die mit einem oberen Abschnitt einer jeden Sammelleitung in Verbindung stehen und innerhalb des Rohrbündels 21 in einer oder mehreren der Rohrreihen 21A-21D im wesentlichen horizontal verlaufen. Wie aus Figur 1 hervorgeht, ist also ein Ent! liftungsrohr 24A mit dem oberen Ende der Sammelleitung 23A, ein Entlüftungsrohr 24B mit dem oberen Ende der Sammelleitung 23B, ein Entlüftungsrohr 24C mit einem oberen Abschnitt der Sammelleitung 23C und ein Entlüftungsrohr 24D mit einem oberen Abschnitt der Sammelleitung 23D verbunden.
Wie aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht und wie es bei dem Wärmetauscher nach der US-PS 4 129 180 der Fall ist, verlaufen die Entlüftungsrohre, die mit den ersten und zweiten, von der Luft zu bestreichenden Rohrreihen 21A und 21B in Verbindung stehen, vorzugsweise in der dritten, von der Luft zu bestreichenden Rohrreihe 21C. Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, besitzt daher jedes der Entlüftungsrohre 24A und 24B ein nach unten abgebogenes Einlassende, welches durch das obere Ende der- Sammelleitung hindurchgreift, mit welcher das Entlüftungsrohr verbunden ist. Die Auslassenden der Entlüftungsrohre, die bis in die Nähe der Verteilerleitung 22 rethen, sind nach oben umgebogen und mit einer hier nicht dargestellten Einrichtung zur Beseitigung' der Luft verbunden. Eine Einrichtung zur Beseitigung der Luft ist beispielsweise in der vorstehend erwähnten US-PS 4 129 näher beschrieben.
Der Wärmetauscher 20 umfasst auch einen vertikal angeordneten Sammelbehälter 25, der in irgendeiner geeigneten Weise unter
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den Sammelleitungen 23A-23D angeordnet ist, um das Kondensat aus den Sammelleitungen aufzufangen. Im Sammelbehälter sind vertikal verlaufende Standrohre 26A-26D zur Erzielung eines Verschlusses mittels einer Wasservorlage angeordnet. Die Standrohre 26A-26D werden mit Hilfe einer Platte 27 in einem vorbestimmten Abstand gehalten. Die oberen Enden der einen Wasserverschluß aufweisenden Standrohre 26A-26D stehen mit Löchern in einer Deckplatte 28 in Verbindung, welche das obere Ende des Sammelbehälters verschließt. Die Standrohre 26A-26D sind mit den einzelnen Sammelleitungen des Bündels über weitere Rohre 29A-29D verbunden, deren untere Enden mit den Löchern in der Deckplatte 28 und deren obere Enden mit den unteren Enden der einzelnen Sammelleitungen 23A-23D in Verbindung stehen. Das Kondensat in der Sammelleitung 23A fließt daher über die Rohre 29A und 26A nach unten in den Sammelbehälter, während das Kondensat in den Sammelleitungen 23B,23G und 23D über die Rohre 29B und 26B, bzw. 29C und 26C sowie 29D und 26D nach unten in den Sammelbehälter fließt. Die unteren Enden der Rohre 29A-29D und die oberen Enden der mit Wasserverschluß versehenen Standrdre 26A-26D sind mit Hilfe von Schweißungen mit den Löchern in der Deckplatte 28 verbunden, wie dies in Figur 4 gezeigt ist.
Die unteren Enden der e.inen Wasserverschluß aufweisenden Standrohre 26A-26D reichen unter einen Flüssigkeitsspiegel L, der im Sammelbehälter auf einer Höhe gehalten wird, die durch das obere Ende eines Abzugsrohres 30 bestimmt wird, welches durch das untere Ende des Sammelbehälters hindurchgreift. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Dämpfe aus der Sammelleitung 23D, die mit der zuletzt von der Luft bestrichenen Rohrreihe 21D verbunden ist, dem Sammelbehälter oberhalb des FTüssigkeitsspiegels zugeführt. Dieser Dampfdruck ist natürlich
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höher als der Dampfdruck in den anderen Sammelleitungen, da in den Rohren der letzten, von der Luft zu bestreichenden Reihe ein geringerer Druckabfall vorliegt als in den Rohren der anderen Reihen. Obgleich der Kondensatspiegel in den mit Wasserverschluß versehenen Standrohren in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, geht aus der vorstehenden Beschreibung hervor, daß der Kondensatspiegel im Standrohr 26D im wesentlichen dem Kondensatspiegel L im Sammelbehälter 25 entspricht und der Kondensatspiegel in den Standrohren 26C, 26B und 26A zunehmend höher als der Kondensatspiegel L im Sammelbehälter 25 ist.
Wie aus Figur 5 hervorgeht, gelangt der Dampf in der austrittsseitigen Sammelleitung 23D oberhalb des Flüssigkeitsspiegels L in den Sammelbehälter über eine Leitung 31, deren oberes Ende mit einem anderen Loch in der Deckplatte 28 verbunden ist und deren unteres Ende oberhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt. I Die Leitung 31 wird wie die einen Wasserverschluß aufweisenden Standrohre dadurch in der richtigen Lage gehalten, daß sie ; durch die Richtplatte 27 hindurchgeführt wird. Die Rohrleitung 31 steht mit der Sammelleitung 23D oberhalb des darin herrschen· den Kondensatspiegels mit HiHe eines Rohres 32 in Verbindung, dessen unteres Ende mit dem vorstehend erwähnten Loch in der l Deckplatte 28 verbunden ist und dessen oberes Ende durch das untere Ende der Sammelleitung 23D hindurchgreift und bis zu der in Figur 5 gezeigten Höhe reicht. Der Dampfdruck in einer der anderen Sammelleitungen kann jedoch auch je nach Wunsch mit dem Sammelbehälter oberhalb des darin herrschenden Flüssigkeitsspiegels in Verbindung gebracht werden. Dies würde natürlich die relativen Höhen der vier Wasserstandrohre ändern und einige kleinere Änderungen hinsichtlich der Rohrlängen und des Flüssigkeitsspiegels L im Sammelbehälter erfordern.
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Die nicht kondensierbaren Bestandteile im Sammelbehälter werden der vorstehend erwähnten Einrichtung zur Luftbeseitigung mittels eines Rohres 33 (siehe Figur 1) und einer kleineren Leitung 34 zugeführt. Das untere Ende des Rohres 33 ist mit einem weiteren Loch in der Deckplatte 28 verbunden. Das obere Ende des Rohres 33 reicht nach oben in die Sammelleitung 23D. Das untere Ende der kleineren Leitung 34 ist mit dem oberen Ende des Rohres 33 dicht verbunden. Das obere Ende der kleineren Leitung 34 ist seitlich umgebogen und in das Eintrittsende der Entlüftungsleitung 24D eingesetzt. Wie am besten aus Figur 2 hervorgeht, sorgt der verhältnismäßig kleine Durchmesser der Leitung 34 dafür, daß ein Zwischenraum zwischen der Leitung 34 und dem Innendurchmesser des Entlüftungsrohres 24D frei bleibt. Der beschränkte Fluß an nicht kondensierbaren Bestandteilen und nicht kondensierten Dämpfen aus der Sammelleitung 23D durch diesen Zwischenraum unterstützt das Abziehen der nicht kondensierbaren Bestandteile nach oben aus dem Sammelbehälter in die Entlüftungsleitung 24D.
Die über das Rohrbündel hinwegstreichende Luft ist am kältesten, wenn sie über die untere Reihe 21Ä des Rohrbündels hinwegstreicht., so daß in der unteren Reihe mehr Wasserdampf kondensiert wird als in den darauf-fol genden, von der Luft zu bestreichenden Reihen. Diese Tatsache ist die Ursache dafür, daß die Sammel- ' leitung 23A größer als die Sammelleitungen 23B-23D ist. Das den Wasserverschluß aufweisende Standrohr 26A und das Verbindungsrohr 29A sind in gleicher Weise größer als die den Wasserverschluß aufweisenden Standrohre 26B-26D und die Verbindungsrohre 29B-29D. Die Gesamtmenge des in jeder Reihe 21B und ZTD" kondensierten Wasserdampfes ist im großen und ganzen gleich, so daß die Sammelleitungen 23B und 23D und die mit den Sammelleitungen in Verbindung stehenden Verbindungsleitungen aus kommerziellen Gesichtspunkten im wesentlichen die gleiche Größe haben können.
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Die Verbindungsrohre 29A-29D sind von· einem aus Metall bestehenden Wärmeschirm 35 umgeben, welcher auf der Deckplatte 28 angeordnet ist und nach oben bis zu den unterm Enden der Sammelleitungen reicht. Bei kalten Umweltbedingungen wird eine Wärmeisolierung in den Hohlraum des Schutzschirmes eingesetzt, um die Verbindungsrohre zu umgeben und ein Einfrieren des darin befindlichen Kondensats zu verhindern, wenn es aus den Sammelleitungen in den Sammelbehälter fließt. In dieser Hinsicht und entsprechend den Darlegungen in der US-PS 3 968 hat das Leiten der kondensierbaren, warmen Dämpfe aus der Sammelleitung 23D oder einer anderen Sammelleitung in den Sammelbehälter 25 über die Rohre 31 und 32 auch den Zweck, die Standrohre mit ihrem Wasserverschluß im Sammelbehälter zu erwärmen. Diese Dampfführung trägt daher dazu bei, daß ein Einfrieren der Standrohre mit ihrem Wasserverschluß im Sammelbehälter bei ähnlich kalten Umgebungsbedingungen verhindert wird. Wie auch in der vorstehend genannten US-PS beschrieben ist, ist ein kleines Ablaufloch 36 im Abzugsrohr 30 vorgesehen, welches die Möglichkeit schafft, daß das Kondensat automatisch aus dem Sammelbehälter abläuft, wenn das System zum Kondensieren von Wasserdampf abgestellt wird.
Um eine ausreichende Kondensatsäule zu erzielen, welche einen genügend großen Kondensatfluß durch die Auslassleitungen in den Sammelbehälter gewährleistet, ist jede Sammelleitung 23B-23D in vertikaler Richtung länglich ausgebildet, so daß das untere Ende einer Sammelleitung unter das obere Ende der Sammelleitung reicht, die mit den Rohren der vorhergehenden Rohrreihe verbunden ist. Dies bedeutet, daß das untere Ende der Sammelleitung 23B unter das obere Ende der Sammelleitung 23A, das untere Ende der Sammelleitung 23C unter das obere. Ende der Sammelleitung 23B
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und das untere Ende der Sammelleitung 23D unter das obere Ende der Sammelleitung 23C reicht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel reicht das untere Ende der Sammelleitung 23B im wesentlichen bis zur gleichen Höhe wie das untere Ende der Sammelleitung 23A. Es ist jedoch auch möglich, daß die unteren Enden der Sammelleitungen 23C und 23D unter die dargestellten Höhen reichen und sich bis zum unteren Ende der vorhergehenden Sammelleitung 23B erstrecken können, ohne daß die Höhenabmessung des die Sammelleitungen enthaltenden Abschnittes des Wärmetauschers zunimmt. Aus der vorstehenden Beschreibung geht ferner hervor, daß diese horizontale Abstufung der unteren Enden der Sammelleitungen deren Verbindung mit den oberen Enden der Standrohre mif ihrem Wasserverschluß im Sammelbehälter dadurch erleichtert, daß jedes der Verbindungsrohre 29A-29D nur einen geradlinigen Rohrabschnitt benötigt, wie dies dargestellt ist.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, hat jede Sammelleitung eines jeden Bündels einen rechteckigen Querschnitt, wobei die innere vertikale Seitenwand, mit welcher die Rohre einer Reihe des Rohrbündels verbunden sind, eng ^n der äußeren vertikalen Seitenwand der vorhergehenden Sammelleitung liegt. Hierdurch ist es möglich, daß jede der Sammelleitungen 23B-23D wie auch die Sammelleitung 23A in einer einfachen und billigen Weise, beispielsweise durch Rollen und Schweißen eines flachen Metal 1bleches hergestellt werden können. Bei dieser bevorzugten Konstruktion der Sammelleitungen haben die Rohre der Rohrreihen unterschiedliche Längen, wobei die linken Enden der Rohre einer jeden Reihe über das obere Ende der vorhergehenden Sammelleitung zur Verbindung mit der nachfolgenden Sammelleitung hinausreichen. Dies bedeutet, daß die Rohre in der Reihe 21B über das obere Ende der Sammelleitung 23A zur Verbindung mit dem oberen Ab-
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schnitt der Sammelleitung 23B, die Rohre der Reihe 21C über das obere Ende der Sammelleitung 23B zur Verbindung mit einem oberen Abschnitt der Sammelleitung 23C, und die Rohre der Reihe 21D über das obere Ende der Sammelleitung 23C zur Verbindung mit einem oberen Abschnitt der Sammelleitung 23D hinausreichen.
Die Erfindung schafft also einen Wärmetauscher mit einem oder mehreren Bündeln von Rohren, die von Wasserdampf oder einem anderen Dampf durchströmt werden und horizontal angeordnete Reihen von Rohren aufweisen, von denen jedes mit einer getrennten, austrittsseitigen Sammelleitung verbunden ist. Das aus den Sammelleitungen eines jeden Bündels kommende Kondensat wird in einen Sammelbehälter geleitet, der einzelne, einen Wasserverschluß aufweisende Standrohre besitzt, welche die Dampfdrücke in den einzelnen Sammelleitungen gegeneinander isolieren. Die Sammelleitungen haben einen im allgemeinen recht· eckigen Querschnitt und sind in horizontaler Richtung abgestuft, wobei das untere Ende einer jeden von Luft zu bestreichenden, nachfolgenden Sammelleitung unter das obere Ende der vorhergehenden Sammelleitung reicht. Die Rohre einer jeden nachfolgenden Rohrreihe sind länger als die Rohre der vorhergehenden, von Luft zu bestreichenden Reihe und reichen über das obere Ende der Sammelleitung hinaus, die mit den Rohren der vorhergehenden Rohrreihe in Verbindung steht.
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Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    [\) Wärmetauscher mit einem Rohrbündel, das eine Vielzahl von parallelen Reihen von Rohren aufweist, die im wesentlichen horizontal verlaufen und in Richtung des Luftstromes aufeinanderfolgend angeordnet sind; einer Verteilerleitung zum Einleiten des Dampfes an einem Ende der Rohrreihen; einer Vielzahl von Sammelleitungen, von denen jede mit dem anderen Ende der Rohre einer Reihe zur Aufnahme des Kondensats und des nicht kondensierten Dampfes verbunden ist und am unteren Ende einen Auslass aufweist; einem im allgemeinen aufrecht stehenden Sammelbehälter für das Kondensat, der unter den Sammelleitungen angeordnet ist und eine Vielzahl von Standrohren mit einer einen Wasserverschluß bildenden Wasservorlage enthält; einer Einrichtung, welche den aus jeder Sammelleitung führenden Auslaß mit einem einen Wasserverschluß aufweisenden Standrohr verbindet; einer Einrichtung, welche den Kondensatspiegel im Sammelbehälter oberhalb der unteren Enden der Standrohre mit Wasserverschluß hält, um die Drücke in den Sammelleitungen gegeneinander zu isolieren; und einer Einrichtung, welche eine Sammelleitung oberhalb ihres unteren Endes mit dem Sammelbehälter oberhalb
    13-0024/0054
    Bayerische Vereinsbank München, Kto.-Nr. 882 495 (BLZ 700 202 70) · Deutsche Bank München, Kto.-Nr. 82/080 50 (BLZ 700 70010)
    Postscheckamt München, Kto.-Nr. 1633 97- 802 PLZ 700100 80)
    des Kondensatspiegels verbindet, um nicht kondensierten Dampf aus dieser einen Sammelleitung in den Sammelbehälter zu leiten, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende der Sammelleitung (23B-23D), welche mit den Rohren einer jeden nachfolgenden Reihe verbunden ist, unter das obere Ende der Sammelleitung (23A-23C) reicht, die mit den Rohren der vorhergehenden Reihe in Verbindung steht.
  2. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich.net, daß jede Sammelleitung (23A-23D) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit vertikalen Seitenwänden hat, und daß die Rohre einer jeden nachföl genden Rohrreihe langer als die Rohre der vorhergehenden Reihe sind und über das obere Ende der Sammelleitung hinweglaufen, die mit den Rohren der vorhergehenden Reihe verbunden ist.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5145000A (en) * 1991-11-15 1992-09-08 Hudson Products Corporation Steam condensate storage tank with non-freezing feature
IT1258791B (it) * 1992-01-17 1996-02-29 Fbm Hudson Italiana Impianti di condensazione sottovuoto di vapore che utilizzano aria come fluido refrigerante
US5765629A (en) * 1996-04-10 1998-06-16 Hudson Products Corporation Steam condensing apparatus with freeze-protected vent condenser
CA2274724A1 (en) 1999-06-16 2000-12-16 Andre Landry Freeze-protected steam operated heat exchanger
US7293602B2 (en) * 2005-06-22 2007-11-13 Holtec International Inc. Fin tube assembly for heat exchanger and method
EP1886575A1 (de) * 2006-08-11 2008-02-13 Stulz Wasser- und Prozesstechnik GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Entziehen von Wasser aus einem fliessfähigen Medium
JP6326430B2 (ja) * 2014-01-23 2018-05-16 三菱日立パワーシステムズ株式会社 復水器
CN104154301B (zh) * 2014-08-01 2016-08-24 李延伟 一种重力阻尼式水封装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3968836A (en) * 1974-08-05 1976-07-13 Hudson Products Corporation Heat exchanger
US4129180A (en) * 1976-12-06 1978-12-12 Hudson Products Corporation Vapor condensing apparatus

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US667522A (en) * 1900-10-11 1901-02-05 Nicolai H Hiller Distilling apparatus.
US686432A (en) * 1901-08-23 1901-11-12 Frederick W Wolf Steam-condenser.
GB1185248A (en) * 1967-07-07 1970-03-25 Lummus Co Improvements in or relating to Condensers
US3675710A (en) * 1971-03-08 1972-07-11 Roderick E Ristow High efficiency vapor condenser and method
US3705621A (en) * 1971-06-25 1972-12-12 Lummus Co Air-cooled heat exchanger
US3789919A (en) * 1971-10-18 1974-02-05 Ecodyne Corp Steam condenser construction

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3968836A (en) * 1974-08-05 1976-07-13 Hudson Products Corporation Heat exchanger
US4129180A (en) * 1976-12-06 1978-12-12 Hudson Products Corporation Vapor condensing apparatus

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CA1123692A (en) 1982-05-18
ZA807290B (en) 1981-11-25
AU5705080A (en) 1981-06-04

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