DE3637904A1 - Vakuumkondensator mit kondensatfalle fuer dampf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vakuumkondensator mit Kondensatfalle für Dampf nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 2.

Solche Vakuumkondensatoren werden insbesondere in der chemischen Industrie benutzt.

Bekannt ist ein Vakuum-Rohrkondensator, der aus einem Gehäuse mit einem Stutzen für den Dampfeintritt, und aus zwei am Gehäuse angebrachten Rohrgittern besteht, in deren Öffnungen Rohre befestigt sind. Unter der horizontalen diametralen Fläche ist beider­ seits des Gehäuses eine Entlüftungsvorrichtung ange­ bracht. Der Dampf tritt durch den Stutzen in den Rohrzwischenraum ein, während die Kühlflüssigkeit in der unteren Hälfte des einen Deckels zugeführt wird. Bei einem zweigängigen Kondensator läuft die Kühl­ flüssigkeit dann durch die untere Rohrschicht, durch den Raum im gegenüberliegenden Deckel, tritt in die obere Rohrschicht ein und verläßt den Kondensator über die obere Hälfte des einen Deckels. Das Kondensat sammelt sich im unteren Teil des Gehäuses und wird mit einer Kondensatpumpe abgepumpt.

Bekannt ist weiterhin ein Vakuum-Plattenkondensator, welcher aus einem Gehäuse mit einem Stutzen besteht, in dem ein Paket aus aufeinanderfolgenden gleichge­ stalteten Platten für die Wasser- und Dampfräume mit entsprechenden Dichtungen angeordnet ist. Die Platten für den Wasserraum haben eine Dichtung, welche die ganze Platte umschließt, um ein Heraus­ fließen der Kühlflüssigkeit aus dem Paket zu vermeiden, sowie eine Dichtung an der Ausgangsöffnung für das Kondensat. Die Platten für den Dampfraum haben eine Dichtung, die die ganze Platte mit Ausnahme des oberen Randes umschließt, welcher als Einlaß für den Dampf dient, sowie zwei zusätzliche Dichtungen für die Kühlflüssigkeit. Das Kondensat wird mit einer Kondensatpumpe durch die Kondensatöffnung der Platten abgepumpt. Die Entlüftungsvorrichtung saugt an der­ selben Öffnung an.

Nachteilig bei den bekannten Kondensatoren ist die un­ gleichmäßige Wärmebeanspruchung der Rohre und Platten auf ihrer Länge und in ihrer Anordnung, der Dampfver­ lust über die Entlüftungsvorrichtung, wobei der Dampf durch zusätzliche Vorrichtungen ausgeschieden werden muß, und die komplizierte Bauart der Entlüftungs­ vorrichtung, welche große Energiemengen verbraucht.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen Vakuumkon­ densator mit Kondensatfalle für Dampf zu schaffen, bei welchem eine ungleichmäßige Wärmebeanspruchung der Rohre und Platten vermindert, der Kondensatver­ lust über die Entlüftungsvorrichtung eingestellt, ihr Aufbau vereinfacht und die von ihr verbrauchte Energie reduziert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder alternativ mit den Merk­ malen des Patentanspruchs 2 gelöst, wenn die Wärme­ austauschkörper ein an einem Gehäuseboden mittels Schienen und Stiftschrauben befestigtes Paket aus aufeinanderfolgenden Platten für Wasser und Dampf­ räume sind.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Vakuumkondensators mit Kondensatfalle für Dampf bestehen darin, daß eine Ungleichmäßigkeit der Wärmebeanspruchung der Rohre und Platten weitgehend beseitigt wird, daß sich keine Verluste an Kondensat durch die Entlüftungsvor­ richtung einstellen, daß die Entlüftungsvorrichtung einfach gebaut werden kann, daß die von ihr verbrauch­ te Energie stark vermindert ist, und daß eine Unter­ kühlung des Kondensats vermieden wird.

Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 im Längsschnitt einen Vakuumkondensator mit Rohren,

Fig. 2 den Vakuumkondensator von Fig. 1 im Querschnitt,

Fig. 3 schematisch die mit dem Vakuumkondensator von Fig. 1 verbundenen Elemente,

Fig. 4 die Einzelheit A von Fig. 1,

Fig. 5 im Querschnitt einen Vakuumkondensator mit Platten wasserraumseitig,

Fig. 6 im Querschnitt den Vakuumkondensator von Fig. 5 dampfraumseitig,

Fig. 7 im Längsschnitt den Vakuumkondensator von Fig. 5,

Fig. 8 schematisch die mit dem Vakuumkondensator von Fig. 5 verbundenen Elemente,

Fig. 9 eine Stirnansicht des Vakuumkondensators von Fig. 5.

Der Vakuumkondensator mit Kondensatfalle für Dampf besteht aus einem horizontalen mit einem Stutzen 2 versehenen zylindrischen Gehäuse 1, dessen beide Stirnseiten bzw. Böden mit Deckeln 3 verschlossen sind. Innen im Gehäuse 1 sind Wärmeaustauschkörper montiert.

Bei der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungs­ form sind die Wärmeaustauschkörper Rohre 4, die längs des Gehäuses 1 angeordnet und über zwei Rohrgitter an ihm befestigt sind. Über der untersten Rohrreihe 4 ist unten im Gehäuse 1 eine mit Löchern versehene Trenn­ wand vorgesehen. Unmittelbar unter der Trennwand ist ein Schlitze aufweisendes Überlaufrohr 7 als Ausgang für das Kondensat befestigt. Das andere Ende des Überlaufrohres 7 ist an einen Kondensatbehälter 8 an­ geschlossen. Der obere Teil des Kondensatbehälters 8 ist mit der Ansaugseite einer Entlüftungsvorrichtung 9 und mit einem Vakuumregler 10 verbunden. Der untere Teil des Kondensatbehälters 8 ist mit einer Konden­ satpumpe 11 verbunden.

Bei der in Fig. 5 bis 9 gezeigten Ausführungsform ist im Gehäuse 1 an einem seiner Böden über Schienen 12 und Bolzen 13 ein Paket aus aufeinanderfolgenden gewellten Platten gleicher Gestalt für einen Wasser­ raum 14 und einen Dampfraum 15 befestigt. Die Räume 14 und 15 sind durch Dichtungen 16 und 19 getrennt. Am Umfang der Platten für den Wasserraum 14 ist auf der inneren Oberfläche jeweils eine alle Seiten ab­ schließende Dichtung 16 angeordnet. Um die Öffnung des Ausgangs 17 für das Kondensat ist ein O-Ring 18 angeordnet. Am Umfang der Platten für den Dampfraum 15 ist an der inneren Oberfläche jeweils eine an ihrem oberen Ende offene Dichtung 19 angeordnet. Um die Öffnungen für den Einlaß 20 und Auslaß 21 des Kühlwassers sind zusätzliche Dichtungen 22 angeordnet. Über der Öffnung des Ausgangs 17 für das Kondensat ist eine Klappe 23 angeordnet. Der Ausgang 17 für das Kondensat ist mit dem Kondensatbehälter 8 ver­ bunden.

Der Vakuumkondensator der Ausführungsform von Fig. 1 bis 4 hat folgenden Funktionsablauf:

Dem Gehäuse 1 mit den Rohren 4 wird Kühlwasser im unteren Teil des einen Deckels 3 zugeführt, wel­ ches dann durch die untere Rohrreihe 4 und durch den im gegenüberliegenden Deckel 3 gebildeten Raum in die oberen Rohrreihen 4 eintritt, wonach es das Gehäuse 1 durch einen im oberen Teil des ersteren Deckels 3 ge­ legenen Auslaß verläßt. Der zu kondensierende Dampf tritt in den Rohrzwischenraum durch den Stutzen 2 ein und strömt zu den Öffnungen in der Trennwand 6. Auf seinem Weg kontaktiert der Dampf die Rohre 4 und kondensiert. Das Kondensat läuft durch die Öffnungen der Trennwand 6 und gelangt über das Überlaufrohr 7 in den Kondensatbehälter 8, aus welchem es durch die Kondensatpumpe 11 abgepumpt wird. Der durch die Öff­ nungen der Trennwand (6) hindurchgegangene Dampf perlt in kleinen Bläschen durch die Kondensatfalle, wird dabei bis auf eine Temperatur abgekühlt, die niedriger ist als die Kondensationstemperatur des Dampfes bei dem vorliegenden Druck und kondensiert. Die Entlüf­ tungsvorrichtung 9 hält das Vakuum in der Anordnung mit Hilfe des Vakuumreglers 10 aufrecht.

Der Vakuumkondensator gemäß Fig. 5 bis 9 arbeitet folgendermaßen:

In das Gehäuse 1 mit den den Wasserraum 14 und den Dampfraum 15 begrenzenden Platten wird Kühlwasser über den Einlaß 20 zugeführt, das durch die Wasser­ räume 14 fließt und den Kondensator durch den Auslaß 21 verläßt. Der Dampf strömt durch den Stutzen 2 und durch die oberen Öffnungen der Dampfräume 15 und kondensiert an den Platten. Das Kondensat fließt durch den Schlitz zwischen der offenen Dichtung 19 und der Klappe 23 und über den Ausgang 17 für das Kondensat in den Kondensatbehälter 8, aus welchem es mit Hilfe der Kondensatpumpe 11 abgepumpt wird. Der durch den Schlitz hindurchgegangene Dampf perlt über die Kondensatfalle, wird bis auf eine Temperatur abge­ kühlt, die niedriger ist als die Kondensationstempe­ ratur des Dampfs für den herrschenden Druck, und kondensiert. Die Entlüftungsvorrichtung 9 hält das Vakuum in der Anlage mit Hilfe des Vakuumreglers 10 aufrecht.

Claims (2)

1. Vakuumkondensator mit Kondensatfalle für Dampf, bestehend aus einem horizontalen mit einem Stutzen versehenen zylindrischen Gehäuse, dessen beide Böden mit Deckeln verschlossen sind, wobei im Gehäuse Wärmeaustauschkörper angebracht und an seiner Außenseite eine Entlüftungsvorrichtung und eine Kondensatpumpe angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaus­ tauschkörper Rohre (4) sind, die längs des Gehäuses (1) angeordnet und mit zwei Rohrgittern (5) daran befestigt sind, und daß über der untersten Rohr­ reihe (4) eine an ihrem unteren Ende mit Löchern versehene Trennwand (6) angebracht ist, an die ein Überlaufrohr (3, 7) angeschlossen ist, dessen an­ deres Ende mit einem Kondensatbehälter (8) verbun­ den ist, welcher in seinem oberen Teil mit der Entlüftungsvorrichtung (9) und einem Vakuumregler (10) und in seinem unteren Teil mit der Konden­ satpumpe (11) verbunden ist.

2. Vakuumkondensator mit Kondensatfalle für Dampf, bestehend aus einem horizontalen mit einem Stutzen versehenen zylindrischen Gehäuse, dessen beide Böden mit Deckeln verschlossen sind, wobei im Gehäuse Wärmeaustauschkörper angebracht und an seiner Außenseite eine Entlüftungsvorrichtung und eine Kondensatpumpe angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaus­ tauschkörper ein an einem der Böden des Gehäuses (1) befestigtes Paket von aufeinanderfolgenden Platten für Wasserräume (14) und Dampfräume (15) mit entsprechenden Dichtungen sind, daß an den Platten für den Dampfraum (15) über der Öffnung für den Ausgang (17) von Kondensat eine Klappe (23) angebracht ist, und daß der Ausgang (17) für Kondensat an den Kondensatbehälter (8) ange­ schlossen ist, der in seinem oberen Teil mit der Entlüftungsvorrichtung (9) und einem Vakuumregler (10), und in seinem unteren Teil mit der Konden­ satpumpe (11) verbunden ist.