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Oberflächenkondensator. Es sind Oberflächenkondensatoren bekannt,
bei denen das Kondensat durch das eintretende Kühlwasser tief unterkühlt und dann
zur Abkühlung des aus dem Kondensator abzusaugenden Dampf-Luft-Gemisches benutzt
wird, um an Kühlfläche für die Abkühlung der Luft zu sparen. Dieses Verfahren hat
den Nachteil, daß die dem Kondensat entzogene Wärmemenge verloren geht, wenn das
Kondensat zur Kesselspeisung dient. Andererseits ist es bekannt, das Kondensat,
das sich in jedem Oberflächenkondensator wesentlich unter die Dampftemperatur abkühlt,
durch Rohrbündel auf der Eintrittsseite des Dampfes in den Kondensator zu schicken,
und dem Kondensat so die verlorene Wärme wiederzuzuführen. Bei dieser Anordnung
muß aber entweder eine große Kühlfläche zur Abkühlung der Luft vorgesehen werden,
die größere Kosten, größeres Gewicht und größeren Platzbedarf mit sich bringt, oder
die Luft wird nur wenig unterkühlt und erfordert dann einen größeren Arbeitsbedarf
zu ihrer Verdichtung.
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Die vorliegende Erfindung besteht in der Vereinigung der drei an sich
bekannten Maßnahmen: Tiefkühlung des Kondensates, Abkühlung der Luft durch Berieselung
mit dem kalten Kondensat und Wiedererwärmung des Kondensates in den Rohrbündeln
auf der Dampfeintrittsseite des Kondensators. Gegenstand der Erfindung ist demnach
eine Vorrichtung, durch welche der Vorteil der mittelbaren Luftkühlung durch das
Kondensat ausgenutzt, der Wärmeverlust dagegen vermieden wird, indem das Kondensat
oder ein Teil desselben zunächst stark unterkühlt und in feiner Verteilung zur Abkühlung
der Luft benutzt wird, sodann insgesamt den obersten von den übrigen getrennten
Kühlrohren zugeführt wird, wobei es als Kühlwasser zum Niederschlagen des Dampfes
dient und sich auf die Dampftemperatur erwärmt.
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Der Nutzen dieser Kombination geht weit über das hinaus, was bei den
bekannten Anordnungen erreicht wird; durch die mittelbare Luftküh:ung wird erheblich
an Kühlfläche gespart und gleichzeitig eine gute Luftleere erzielt, da die Luft
sehr wirksam abgekühlt wird; der Arbeitsbedarf der Luftpumpe sinkt auf ein Minimum,
das Kondensat verläßt als Speisewasser den Kondensator mit der höchstmöglichen Temperatur,
und an Kühlwasser wird gespart, weil das kalte Kondensat ebenfalls als Kühlwasser
dient, und zwar mit besonders guter Wirkung, weil die vom Kondensat durchflossenen
Rohre nicht verschmutzen können. Insgesamt wird also ein Kondensator von bestmöglicher
Wirkung geschaffen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Abb. r und z gezeigt.
In Abb. z sind die Kühlrohre der Deutlichkeit halber nicht eingezeichnet. Das Kühlwasser
wird unten zugegeführt, s. Abb. z, und nach beispielsweise einmaliger Umkehr in
der oberen Hälfte des Kondensators wieder abgeführt. Im Kondensatormantel ist ein
horizontaler Boden a angeordnet, der mit einem Rad b versehen ist, so
daß
sich in der dadurch gebildeten Tasche c das in dem darüber befindlichen Teil des
Kondensators niedergeschlagene Kondensat ansammelt und durch die Kühlrohre, die
von dem Kühlwasser mit seiner niedrigsten Temperatur durchflossen werden, stark
abgekühlt wird. Um die Kühlwirkung zu verbessern, können vertikale Wände d eingebaut
sein, durch welche die Kühlrohre hindurchgehen und durch die das Kondensat gezwungen
wird, im Zickzack quer zu den Rohren zu strömen. Im Boden a sind in der Mitte Löcher
e angebracht, die das Kondensat regenartig nach unten entweichen lassen.
Größe und Zahl der Löcher sind so gewählt, daß die Tasche bei Vollast der Hauptmaschine
nahezu ganz ge@ füllt bleibt. Gegenüber anderen Bauarten, bei welchen das Kondensat
im Bereich der untersten Rohre des Kondensators unterkühlt, durch eine besondere
Pumpe an eine höhere Stelle des Kondensators gedrückt und dort zur Luftkühlung benutzt
wird, wird durch die beschriebene Anordnung der Vorteil erreicht, daß der zusätzliche
Arbeitsbedarf für dieses Hochpumpen des Kondensates vermieden wird.
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Die in den Kondensator eingedrungene Luft wird nun so geführt, daß
sie durch den Kondensatregen f hindurc hstreichen muß und dabei wirksam abgekühlt
wird. Durch die Leitung ö wird sie von der Trockenluftpumpe abgesaugt. Um den Regen
wirksamer zu machen, können auch Pralleisten h angebracht sein, die bewirken, daß
das kalte Kondensat absatzweise nach unten fließt, die aber der Luft keinen 'Widerstand
bieten. Das gesamte Kondensat wird von der Pumpe i abgesaugt, dem Stutzen
h zugeführt und durchfließt von hier aus die obersten Rohre des Kondensators, die
durch Scheidewände in den Vorlagen von den unteren Kühlwasserrohren vollständig
getrennt. sind. Das Kondensat dient so als Kühlwasser und erwärmt sich bis nahezu
auf die Dampftemperatur. Um höhere Geschwindigkeit und damit bessere Wärmeübertragung
vom Dampf an das Kühlwasser zu erzielen, ist hier beispielsweise fünffacher Fluß
des Kondensates angenommen. Es strömt im Rohrbündel i von rechts nach links, fließt
durch z zurück und gelangt weiter durch die Rohrbündel 3, 4 und 5 zum Austrittsstutzen
L und von hier in' den Warmwasserbehälter. Von den einzelnen Bündeln sind nur die
das betreffende Feld umgrenvenden Rohre eingezeichnet.
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Der Unistand, daß die ob; rsten Rohre vom Kondensat durchflossen werden,
bringt für Schiffskondensatoren den wichtigen Vorteil mit sich, daß die Möglichkeit
des Auftretens von Korrosionen wesentlich eingeschränkt wird. Bei den obersten Rohren,
die vom Kondensat durchflossen werden, ist die Gefahr der Korrosion deshalb fast
gar nicht vorhanden, da es sich um reines Wasser handelt, das keine chemisch wirksamen
Stoffe enthält Besonders günstig gestaltet sich die Einrichtung bei birnenförmigen
Kondensatoren nach Abb. 3, die an Bord von Schiffen häufig etwas geneigt aufgestellt
werden. Bei diesen kann das ganze Kondensat in der Tasche c aufgefangen und unterkühlt
werden. Auf diese Weise wird eine bessere Kühlwirkung sowohl auf die Luft als auch
in den obersten Rohrreihen auf den Dampf ausgeübt. Auch für Landkondensatoren kann
natürlich eine von der runden abweichende Form gewählt werden, wenn der Kondensator
dem geschilderten Zweck dadurch besser angepaßt wird.
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Die vom Kondensat durchflossenen Rohrbündel können natürlich auch
in einem besonderen Gehäuse angeordnet werden, das zwis chen Hauptmaschine und Kondensator
sitzt, oder sie können auch im. unteren Teil des Turbinengehäuses liegen, wenn die
Hauptmaschine eine Dampfturbine ist.