DE4439801C2 - Luftbeaufschlagter Trockenkühler - Google Patents
Luftbeaufschlagter TrockenkühlerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen luftbeaufschlagten Trocken
kühler gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs
1.
Die Verwendung von Luft zur Kondensation von Turbinen
dampf ist seit langem bekannt. Bei der direkten Luftkon
densation wird der Turbinendampf in parallel geschalteten
Rippenrohr-Elementen (Oberflächenkondensatoren konden
siert und das Kondensat in den Speisewasserkreislauf zu
rückgeführt. Die Rippenrohr-Elemente stehen innenseitig
unter Vakuum, wobei die nicht kondensierbaren Gase abge
saugt werden. Der Kühlluftstrom wird im allgemeinen mit
tels Ventilatoren erzeugt, seltener durch natürliche Be
lüftung.
Die Oberflächenkondensatoren werden nach dem Baukasten
prinzip zusammengesetzt, wobei die Rippenrohr-Elemente
vertikal, horizontal oder geneigt (A- oder V-förmig) an
geordnet werden.
Weit verbreitet ist die Dachbauweise (A-Anordnung). Hier
bei bilden die Rippenrohr-Elemente die Schenkel eines
Dreiecks, an dessen Basis die Ventilatoren angeordnet
sind.
Bei luftgekühlten Oberflächenkondensatoren liegt ein
grundsätzliches Problem darin, in den Wintermonaten, ins
besondere bei Teillastbeaufschlagung, das Einfrieren der
Rippenrohr-Elemente zu verhindern bzw. diese Einfrierge
fahr mit möglichst geringem apperativem Aufwand auf
schaltungstechnisch einfache Weise zuverlässig zu besei
tigen.
Zwei Schaltungsweisen der Oberflächenkondensatoren sind
üblich. Hierbei handelt es sich um die Durchfluß-Konden
satorschaltung und die Gegenstromkondensatorschaltung.
Beim Durchflußkondensator strömt der Dampf von einer Ver
teilerleitung aus abwärts. Der Druckabfall im Kühlrohr
bewirkt eine Sattdampf-Temperaturabsenkung. Diese Tempe
raturverminderung führt gleichsam zu einem Abfall des
treibenden Temperaturgefälles zwischen der Dampf- und der
Kühllufttemperatur, wodurch der Wärmeabfuhrwirkungsgrad
des Kondensators vermindert wird.
Eine weitere ernstere Folge ist, daß der Dampf in den
Rohren vollständig kondensiert ist, bevor er das Rohrende
erreicht. Dies kann bei niedrigen Lufttemperaturen oder
bei Teillastbeaufschlagung eintreten. In diesem Fall un
terkühlt das Kondensat sehr schnell, und in den verblei
benden Rohrabschnitten, in denen kein Dampf ansteht, sam
meln sich nicht kondensierbare Gase. Dies führt zu einer
Erhöhung der Sauerstoffaufnahme des Kondensats, was wie
derum zu Korrosionsproblemen führen kann. Weiterhin kann
die Unterkühlung des Kondensats zum Einfrieren desselben
führen, wenn die Lufttemperatur unter 0°C liegt, womit
die Gefahr einer Zerstörung der Kühlrohre verbunden ist.
Aus der DE-AS 10 44 125 ist bereits ein Vorschlag be
kannt, der das Einfrieren des Kondensats bei Durchfluß
kondensatoren verhindern soll. Danach sind die Wärmeaus
tauschflächen der Kühlrohre derart auf das jeweils zur
Verfügung stehende Temperaturgefälle zwischen Dampfein
trittstemperatur und Kühllufttemperatur abgestimmt, daß
in allen Rohrreihen die Kondensation möglichst gleich
mäßig in geringem Abstand von den in den Kondensatsammel
raum mündenden Rohrreihen beendet ist. Zur Erzielung die
ser Dampfverteilung sind eingangsseitig der Kühlrohre
Vorrichtungen zur Drosselung der Dampfbeaufschlagung in
Form von Düsen oder Blenden vorgesehen.
Nachteilig hieran ist, daß die Blenden am Eintritt einge
setzt sind, so daß der gesamte im Kondensator zu konden
sierende Dampf diese Blenden durchströmen muß und unter
Druckverlust auf die luftseitig hintereinander angeordne
ten Kühlrohre aufgeteilt wird.
Die mit der Kondensatunterkühlung verbundenen Nachteile
können desweiteren durch die oben erwähnte Gegenstromkon
densatorschaltung vermieden werden.
Bei dieser Betriebsweise wird der Abdampf von unten in
die Kühlrohre eingeleitet und so gegen das abfließende
Kondensat geführt. Infolge der hierbei eintretenden stän
digen Wärmeabgabe des Dampfes an das in entgegengesetzter
Richtung strömende Kondensat ergibt sich der Vorteil, daß
bei richtiger Dimensionierung keine Kondensatunterkühlung
eintreten kann.
Nachteilig bei der Gegenstromkondensatorschaltung ist die
verminderte Wärme-Durchgangszahl. Weiterhin kann die mög
liche Kondensationsleistung eines Gegenstromkondensators
durch das Erreichen einer sogenannten Staugrenze vermin
dert werden, welche einen Kondensatstau in den Kühlrohren
erzeugt. Die Staugrenze kennzeichnet den Betriebszustand,
in dem der von unten in die Dephlegmatorrohre eingelei
tete und nach oben strömende Dampf nicht mehr gegen die
Masse des nach unten fließenden Kondensats ankommt. Hier
durch tritt ein Kondensationsstau in den Kühlrohren ein.
Eine in der Praxis bewährte Lösung ist die Kombination
von Durchflußkondensator und Gegenstromkondensator, wie
dies beispielsweise aus der DE-PS 11 88 629 hervorgeht.
Dabei werden den kondensatorisch geschalteten Rippenrohr-Elementen
dephlegmatorisch geschaltete Rippenrohr-Ele
mente nachgeschaltet. Diese sind gleichzeitig gruppen
weise in Kühlsektoren derart so unterteilt, daß in den
Wintermonaten bei Teillastbeaufschlagung und unter dem
Gefrierpunkt liegenden Außentemperaturen mindestens ein
Teil der kondensatorisch geschalteten Elementgruppen
sowohl dampf- als auch luftseitig abgeschaltet werden
können, um den Dampf überwiegend in den dephlegmatorisch
geschalteten Elementgruppen niederzuschlagen. Die Gegen
stromkondensatoren haben zwar gegenüber den Durchflußkon
densatoren den schlechteren Wirkungsgrad, sie besitzen
aber den Vorteil, daß sie wegen der ständigen Berührung
des nach unten ablaufenden Kondensats mit dem aufwärts
strömenden Dampf auch bei Teillastbeaufschlagung nicht
einfrieren.
Das sogenannte "Kondensationsende" des Dampfes liegt dann
im Gegenstromkondensator, wodurch insgesamt eine Unter
kühlung des Kondensates vermieden wird. Man regelt dabei
durch Abschalten einzelner Kühlsektoren oder durch Verän
dern des Kühlluftstromes.
Um eine gleichmäßige Dampfverteilung des in die Dampfver
teilerkammer eines Gegenstromkondensators mit verhältnis
mäßig geringer Strömungsgeschwindigkeit eingeleiteten
Dampfstromes zu erreichen, ist es ferner aus dem DE-GM
18 73 644 bekannt, in der Dampfverteilerkammer einen
Zwischenboden mit Ausnehmungen vorzusehen. Hierbei ist
der gesamte Strömungsquerschnitt der Ausnehmungen kleiner
bemessen als der Gesamtquerschnitt der Kondensatorrohre.
Auch diese Lösung zielt darauf ab, den Dampfeintritt in
die einzelnen Kondensatorrohre zu regulieren bzw. zu ver
gleichmäßigen.
Insgesamt hat sich die Kondensator-Dephlegmatorschaltung
betriebsmäßig bewährt. Um allerdings allzu große Last
schwankungen, insbesondere bei geringen Dampfmengen in
den Wintermonaten, ohne Unterkühlungs- bzw. Vereisungsge
fahr bewältigen zu können, ist es auch bei dieser Anord
nung unumgänglich, zusätzliche Regelungs- und Steuermög
lichkeiten für die Kühlluftführung und -menge sowie den
Abdampf vorzusehen.
Hierbei ist zu beachten, daß wegen der sowohl dampfseiti
gen als auch kondensatseitigen Parallelschaltungen sämt
licher Rippenrohr-Elemente, auch bei einer unterschiedli
chen Kühlluftbeaufschlagung der verschiedenen Gruppen,
der Druckverlust der Dampfströmung in sämtlichen Rippen
rohr-Elementen gleich groß ist. Dies hat zur Folge, daß
durch die jeweils schwächer gekühlte Gruppe mehr Dampf
strömt als dort kondensiert werden kann, während gleich
zeitig in die stärker gekühlten Gruppen weniger Dampf
eintritt als dort kondensiert werden könnte. Während die
erstgenannte Wirkung den Nachteil hat, daß überschüssiger
Dampf durch die Absaugleitung zum Vakuumsystem abgesaugt
und dadurch das Vakuum verschlechtert wird, hat die
zweitgenannte Wirkung den Nachteil, daß durch die zu ge
ringe Dampfbeaufschlagung der stärker gekühlten Gruppen
in diesen nicht einmal die Rippenrohr-Elemente auf ganzer
Länge voll mit Dampf beaufschlagt werden, und daher
trotzdem bei starkem Frost nach wie vor die Gefahr eines
Einfrierens bestehen kann.
Weiterhin kann es insbesondere bei hoher Last zu einem
Kondensatstau in den Kühlrohren des Gegenstromkonden
sators kommen, mit der Folge, daß Überschußdampf in den
oberen Gassammler durchtritt oder sich in den Kühlrohren
durch Rückströmung von Dampf von oben in die Kühlrohre
sogenannte "kalte Nester" bilden, in denen sich Inertgas
sammelt, wodurch die Leistungsfähigkeit des Gegenstrom
kondensators vermindert wird.
Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die
Aufgabe zugrunde, einen luftbeaufschlagten Trockenkühler
auf einfache Weise so zu verbessern, daß unter Erreichung
eines hohen Gesamtwirkungsgrades eine Anpassung an stark
schwankende Abdampfmengen und große Temperaturunter
schiede der Kühlluft möglich ist, wobei insbesondere
Luft- bzw. Dampfeinbrüche in das Vakuumsystem vermindert
werden und eine gleichmäßige und vollständige Beaufschla
gung der Dephlegmatorrohre erreicht werden soll.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in
den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten
Merkmalen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden
Gegenstand der Ansprüche 2 bis 9.
Kernpunkt der Erfindung bildet die Maßnahme zumindest die
überwiegende Mehrzahl der Kühlrohre des Gegenstromkonden
sators, die sogenannten "Dephlegmatorrohre", im Bereich
ihrer gassammlerseitigen Enden mit Widerstandselementen
auszurüsten.
Damit wirkt dem Abdampf, insbesondere in dem Fall, wenn
Überschußdampf ansteht, ein Widerstand entgegen. Dadurch
wird eine Vergleichmäßigung des in die einzelnen Dephleg
matorrohre von unten eintretenden Dampfes erzwungen.
Diese Vergleichmäßigung führt zu einer weitgehenden Aus
nutzung der gesamten Kondensatorfläche für die Kondensa
tion. Der Bildung von "kalten Nestern" bzw. Totzonen, in
denen weder Abdampf noch Kondensat ansteht, wird damit
entgegengewirkt.
Die Widerstandselemente können unterschiedliche Formen
und Abmessungen aufweisen. So sind kegelförmige oder
runde Körper ebenso wie kappen- oder stopfenartige Aus
bildungen denkbar. Praktisch bietet sich hingegen der
Einsatz von Blenden an. Die Blendenöffnungen sind in ih
ren Abmessungen stets so gewählt, daß sie kleiner als die
Rohrquerschnitte der Dephlegmatorrohre sind.
Bei Lochblenden kann hierbei die Größe und Form der Lö
cher variieren. Es ist ferner denkbar, daß die einzelnen
Widerstandselemente in einem Gegenstromkondensator un
terschiedlich ausgebildet sind. Grundsätzlich ist es auch
möglich, nicht alle Kühlrohre mit einem Widerstandsele
ment auszurüsten.
Bei der Festlegung der Widerstandselemente kommt eine
schweiß-, löt- oder klebetechnische Fügeverbindung in
Frage. Es sind aber auch andere Verbindungsformen denk
bar, wie beispielsweise die durch Reibschluß.
Vorteilhafterweise werden an allen Kühlrohren im Bereich
der Enden gleichartige Widerstandselemente angeordnet.
Die Widerstandselemente setzen ihren Widerstand nur dem
verbleibenden Inertgas oder dem Überschußdampf entgegen.
Damit wird sowohl in Rippenrohr-Elementen, die nur aus
einer Rohrreihe bestehen, als auch in solchen, die meh
rere Rohrreihen aufweisen, die Querverteilung des Ab
dampfes im Kondensator vergleichmäßigt.
Die Widerstandselemente wirken jedoch erst dann ver
gleichmäßigend, wenn größere Mengen Dampf oder Inertgas
an die oberen Rohrenden des Gegenstromkondensators gelan
gen. Bei normalem Betrieb, bei dem also die Kondensation
an den oberen Rohrenden beendet ist, werden die Druckver
hältnisse im Gegenstromkondensator durch die Widerstands
elemente wegen der kleinen abzusaugenden Inertgasmenge
nicht verändert.
Mit den Widerstandselementen soll verhindert werden, daß
übermäßige Dampfmengen aus dem Gegenstromkondensator in
die Luftabsaugung gelangen, wodurch die Vakuumpumpe über
lastet werden könnte.
Die Widerstandselemente wirken folglich erst dann als
Strömungsbegrenzer, wenn Abdampf die oberen Rohrenden er
reicht. Es ist demnach nicht Zweck der Widerstands
elemente den Dampfeintritt in die einzelnen Rohre zu re
gulieren, sondern die Gleichmäßigkeit der Absaugung zu
gewährleisten.
Weiterhin können die Widerstandselemente eine Dampfrück
strömung von der oberen Sammelkammer des Gegenstromkon
densators in die Kühlrohre verhindern bzw. minimieren.
Hierzu erscheint eine kappenartige Ausbildung der Wider
standselemente sinnvoll.
Einer der wesentlichsten Vorteile des erfindungsgemäßen
Trockenkühlers stellt dessen Regelungsverhalten, insbe
sondere bei Teillast, dar.
Auch bei Teillast brauchen dann nämlich nicht ganze
Stränge von Durchflußkondensatoren und Gegenstromkonden
satoren durch entsprechende Armaturen abgesperrt und so
außer Betrieb gesetzt zu werden, sondern es brauchen le
diglich Kühlluftventilatoren einzelner Kondensatorgruppen
abgeschaltet zu werden. Dies bewirkt, daß eine ab
geschaltete Kondensatorgruppe mit Dampf gefüllt bleibt.
Weil die Ventilatoren abgestellt sind, findet hier nur
eine geringe Kühlung statt. Die Widerstandselemente ver
hindern in dieser Betriebssituation eine Überlastung der
Vakuumpumpe, welche weiterhin aus den übrigen unter Last
arbeitenden Kondensatorgruppen Inertgas absaugt, wohin
gegen aus den stillgesetzten Kondensatorgruppen Dampf ab
saugt wird. Auf diese Weise bleibt das Vakuum in dem
Trockenkühler erhalten.
Bei Änderung der Last und der damit erforderlichen Ände
rung der Kondensationsleistung kann diese durch Zu- und
Abschalten bzw. durch Regeln der Drehzahl oder des Flü
gelwinkels der Ventilatoren vorgenommen werden. Eine sol
che Regelung kann auch bei einem möglichen Anstieg des
Kondensatordruckes vorgenommen werden. Bei einem Anstieg
des Kondensatordruckes können mehr Kondensatorgruppen in
Betrieb genommen werden oder man nimmt eine Erhöhung der
Luftförderleistung der Ventilatoren vor. Fällt der Kon
densatordruck hingegen, wird die Luftförderleistung her
untergeregelt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Grundgedankens sieht vor, daß die Widerstandsele
mente nicht unmittelbar am Ende der Kühlrohre vorgesehen
sind, sondern ein kurzes Stück vor den Enden der De
phlegmatorrohre angebracht sind. Auf diese Weise ist an
den Enden der Dephlegmatorrohre eine Unterkühlungsstrecke
für den Reststrom ausgebildet, wodurch die Wirkung der
Luftabsaugung verstärkt wird.
Eine den allgemeinen Erfindungsgedanken weiterbildende
Ausführungsform wird darin gesehen, daß die Widerstands
elemente Teil mindestens eines oberhalb der Enden der De
phlegmatorrohre angeordneten Blechs sind. Denkbar ist es
auch, mehrere Bleche anzuordnen, die auch gegeneinander
verlagerbar sein können. Auf diese Weise ist die Größe
der Blendenöffnungen veränderbar.
Möglich ist es auch, die Widerstandselemente netzartig
auszubilden. Die Widerstandselemente können dann Bestand
teil eines im Bereich der Enden der Dephlegmatorrohre an
geordneten Netzes sein oder als einzelne Netz- bzw. Sieb
einsätze an den Rohrenden angeordnet sein. Durch die zwi
schen den Netzstegen und dem Abdampf wirkenden Adhäsions
kräfte ist eine Selbstregelung der Blendenfunktion bzw.
des Strömungswiderstandes möglich.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnun
gen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrie
ben. Es zeigen:
Fig. 1 im Schema einen vertikalen Längsschnitt durch
eine Kühlrohrreihe eines Gegenstromkondensa
tors;
Fig. 1a im vertikalen Längsschnitt einen Ausschnitt
aus dem dampfverteilerseitigen Bereich eines
Gegenstromkondensators;
Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt durch die Dar
stellung der Fig. 1 entlang der Linie II-II;
Fig. 2a die Darstellung der Fig. 1a in der Seiten
ansicht;
Fig. 3 in vergrößertem Maßstab den Ausschnitt E der
Fig. 1 mit der Darstellung von drei unter
schiedlichen Blenden;
Fig. 4 in vergrößertem Maßstab den Ausschnitt E der
Fig. 1 mit der Anordnung einer Blendplatte
oberhalb der Enden der Dephlegmatorrohre;
Fig. 5 in vergrößertem Maßstab den Ausschnitt E der
Fig. 1 mit drei weiteren Ausbildungsmög
lichkeiten der Widerstandselemente;
Fig. 6 in isometrischer Darstellungsweise, einen Ast
einer Trockenkühlanlage mit einer Kombination
von Durchflußkondensatoren und Gegenstromkon
densatoren.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Gegenstromkondensator 1
mit einer unteren Dampfverteilerkammer 2 und einem oberen
Gassammler 3 dargestellt. Über Dephlegmatorrohre 4 sind
die Dampfverteilerkammer 2 und der Gassammler 3 verbun
den.
Der Abdampf A gelangt über die Eintrittsstutzen 5 in die
Dampfverteilerkammer 2 und verteilt sich auf die einzel
nen Dephlegmatorrohre 4. Die Dephlegmatorrohre 4 werden
von Kühlluft quer aus der mit L gekennzeichneten Richtung
angeströmt. Der Abdampf A steigt in den Dephlegmator
rohren 4 auf und kondensiert infolge der ständigen Wärme
abgabe. Das Kondensat läuft dann, dem aufwärts strömenden
Abdampf A entgegen, nach unten ab.
Aus dem Gassammler 3 wird die anfallende Luft über ein
hier nicht dargestelltes Vakuumsystem abgesaugt.
Aufgrund der unterschiedlichen Kühl- und Strömungsver
hältnisse in den Dephlegmatorrohren 4 ist es möglich, daß
Abdampf A und/oder Inertgas in den Gassammler 3 einströ
men, wobei der Abdampf A dann zum Teil von oben in die
weniger beaufschlagten Dephlegmatorrohre 4 zurückströmt.
Auf diese Weise kommt es zur Bildung sogenannter "kalter
Nester" 6, in denen Inertgas steht, wodurch die Lei
stungsfähigkeit des Gegenstromkondensators 1 vermindert
wird.
In den Fig. 1a und 2a sind die Strömungsrichtungen
des Abdampfes A und des Kondensats K in dem Gegenstrom
kondensator 1 zu erkennen. Der Abdampf A strömt von der
Dampfverteilerkammer 2 aus in den Dephlegmatorrohren 4
aufwärts. Hierbei kühlt der Abdampf A ab und kondensiert.
Das anfallende Kondensat K schließt dann gegen den auf
wärtsströmenden Abdampf A nach unten ab und sammelt sich
am Boden der Dampfverteilerkammer 2.
Die Fig. 3 zeigt die gassammlerseitigen Enden 7a-7c
von drei Dephlegmatorrohren 4a-4c.
Oberhalb des Endes 7a des Dephlegmatorrohres 4a ist eine
Blende 8 mit einer Blendenöffnung 9 angeordnet. Die Blen
denöffnung 9 ist im Durchmesser wesentlich kleiner als
der Rohrquerschnitt Q des Dephlegmatorrohrs 4a.
Eine weitere Ausführungsform eines Widerstandselements
ist in der Fig. 3 am Ende 7b des Dephlegmatorrohres 4b
mit der Blende 10 dargestellt. Hierbei weist die Blende
10 zwei Blendenöffnungen 11 und 12 auf.
Unmittelbar in das Ende 7c des Dephlegmatorrohres 4c ein
gesetzt ist die Blende 13. Die Blende 13 weist hier wie
derum nur eine Blendenöffnung 14 auf.
In der Fig. 4 erkennt man eine Blendenplatte 15, welche
unmittelbar auf einem Rohrboden 16 liegt. Über den Enden
7d-7f der Dephlegmatorrohre 4d-4f befinden sich in
der Blendenplatte 15 Ausnehmungen 17, welche die Blenden
öffnungen bilden.
In der Fig. 5 sind wiederum drei Enden 7g-7i von drei
Dephlegmatorrohren 4g-4i mit unterschiedlichen Wider
standselementen dargestellt.
In dem Dephlegmatorrohr 4g ist eine Blende 18 ein kurzes
Stück vor dem Austritt 19 angebracht. Dadurch wird hinter
der Blende 18 eine Unterkühlungsstrecke US geschaffen,
die die Wirkung der Luftabsaugung verstärkt.
Im Dephlegmatorrohr 4h wird ein Widerstandselement 20 mit
einer Blendenöffnung 21 durch einen stopfenartigen Ein
satz 22 gebildet.
Beim Dephlegmatorrohr 4i besteht das Widerstandselement
23 aus einem Netzeinsatz 24. Dieser kann, wie darge
stellt, am Austritt 19′ des Dephlegmatorrohres 4i ange
ordnet oder auch ein Stück weit vor dem Austritt 19′ ein
gefügt sein, so daß auch hier eine Unterkühlungsstrecke
geschaffen wird.
Fig. 6 zeigt in isometrischer Darstellungsweise einen
Ast eines luftbeaufschlagten Trockenkühlers. Üblicher
weise sind eine Anzahl solcher Äste nebeneinander ange
ordnet, wobei jeder Ast parallel mit Abdampf beaufschlagt
wird. Ein typischer Ast besteht aus drei Gruppen G1, G2
und G3 von Rippenrohr-Elementen 25, welche kondensato
risch geschaltet sind (Durchflußkondensator), und einer
Gruppe G4 mit Rippenrohr-Elementen 26, welche dephlegma
torisch geschaltet ist (Gegenstromkondensator). Unterhalb
der Rippenrohr-Elemente 25, 26 befinden sich Ventilatoren
27, welche den Kühlluftstrom erzeugen.
Von einer Turbine angetrieben gelangt der Abdampf über
die Verteilerleitung 28 zu den kondensatorisch geschalte
ten Rippenrohr-Elementen 25. In den Rippenrohr-Elementen
25 strömt der Abdampf von der Verteilerleitung 28 aus ab
wärts (Pfeilrichtung PF1) und kondensiert hierbei. Am un
teren Ende der Rippenrohr-Elemente 25 ist eine
Kondensatsammelleitung 29 angeordnet. In die Kondensat
sammelleitung 29 gelangt auch der noch nicht kondensierte
Abdampf und wird über diese zu den dephlegmatorisch ge
schalteten Rippenrohr-Elementen 26 transportiert und von
unten in die Kühlrohre eingeleitet (Pfeilrichtung PF2).
Der aufströmende Abdampf wird hier gegen das abfließende
Kondensat (Pfeilrichtung PF3) geführt.
Am oberen Ende der Rippenrohr-Elemente 26 befindet sich
der Gassammler 30. Im Bereich des gassammlerseitigen En
des sind hier die in den Fig. 3, 4 und 5 beschriebenen
Widerstandselemente 8, 10, 13, 15, 18, 20, 23 instal
liert.
Die nicht kondensierbaren Gase treten in den Gassammler
30 ein, und werden über die Rohrleitung 31 abtranspor
tiert.
Das gesamte, in den kondensatorisch und in den dephlegma
torisch geschalteten Rippenrohr-Elementen anfallende Kon
densat wird in der Kondensatsammelleitung 29 gesammelt
und über die Rohrleitung 32 zu einem Kondensatsammeltank
33 geleitet. Von hier aus gelangt das Kondensat wieder in
den Speisewasserkreislauf.
Durch die Widerstandselemente 8, 10, 13, 15, 18, 20, 23
an den gassammlerseitigen Enden 7a-7i der Dephlegmator
rohre 4a-4i soll verhindert werden, daß übermäßige
Dampfmengen in die Luftabsaugung gelangen. Die Wider
standselemente 8, 10, 13, 15, 18, 20, 23 wirken demgemäß
als Strömungsbegrenzer. Ihre Wirkung tritt jedoch erst
dann ein, wenn Abdampf A an die oberen Enden 7a-7i der
Dephlegmatorrohre 4a-4i gelangt. Die Widerstandsele
mente 8, 10, 13, 15, 18, 20, 23 gewährleisten dann eine
Vergleichmäßigung des in die einzelnen Dephlegmatorrohre
4a-4i von unten eintretenden Abdampfes A.
Dies wirkt sich vorteilhaft auf das Regelungsverhalten
des Trockenkühlers, insbesondere bei Teillast, aus. Es
brauchen jetzt nicht mehr ganze Äste von Durchfluß- und
Gegenstromkondensatoren außer Betrieb gesetzt zu werden.
Es genügt vielmehr, lediglich die Kühlluftventilatoren
einzelner Äste abzuschalten, oder diese herunterzuregeln.
Diese so heruntergeregelten Gruppen bleiben zwar mit
Dampf gefüllt, es findet jedoch nur ein geringer Wärme
austausch statt. Damit wird die Einfriergefahr vermieden
und einer Überlastung der Vakuumpumpe entgegengewirkt.
Die Kondensatorgruppen im Verband des Trockenkühlers wer
den so ohne Zwischenschaltung von zusätzlichen Steuer- und
Absperrorganen heruntergeregelt. Damit findet eine
von den Betriebsanforderungen abhängige verminderte Kon
densationsleistung statt. Auf diese Weise ist eine einfa
che Regel- und Steuermöglichkeit gegeben, die sich pro
zeßleittechnisch gut in bestehende Gesamtkonzepte einbin
den läßt.
Bezugszeichenliste
1 Gegenstromkondensator
2 Dampfverteilerkammer
3 Gassammler
4 Dephlegmatorrohr
5 Eintrittsstutzen
6 kaltes Nest
7 Ende v. 4
8 Blende
9 Blendenöffnung
10 Blende
11 Blendenöffnung
12 Blendenöffnung
13 Blende
14 Blendenöffnung
15 Blendenplatte
16 Rohrböden
17 Ausnehmungen
18 Blende
19 Austritt v. 4g
19′ Austritt v. 4i
20 Widerstandselement
21 Blendenöffnung
22 Einsatz
23 Widerstandselement
24 Netzeinsatz
25 Rippenrohr-Element
26 Rippenrohr-Element
27 Ventilator
28 Verteilerleitung
29 Kondensatsammelleitung
30 Gassammler
31 Rohrleitung
32 Rohrleitung
33 Kondensatsammeltank
4a Dephlegmatorrohr
4b Dephlegmatorrohr
4c Dephlegmatorrohr
4d Dephlegmatorrohr
4e Dephlegmatorrohr
4f Dephlegmatorrohr
4g Dephlegmatorrohr
4h Dephlegmatorrohr
41 Dephlegmatorrohr
7a Ende v. 4a
7b Ende v. 4b
7c Ende v. 4c
7d Ende v. 4d
7e Ende v. 4e
7f Ende v. 4f
7g Ende v. 4g
7h Ende v. 4h
71 Ende v. 4i
Q Rohrquerschnitt v. 4a-4i
US Unterkühlungsstrecke
L Kühlluftstrom
A Abdampf
K Kondensat
PF1 Strömungsrichtung Dampf
PF2 Strömungsrichtung Dampf
PF3 Strömungsrichtung Kondensat
G1 Gruppe von kondensatorisch geschalteten Rippenrohr-Elementen
G2 Gruppe von kondensatorisch geschalteten Rippenrohr-Elementen
G3 Gruppe von kondensatorisch geschalteten Rippenrohr-Elementen
G4 Gruppe von dephlegmatorisch geschalteten Rippenrohr-Elementen
2 Dampfverteilerkammer
3 Gassammler
4 Dephlegmatorrohr
5 Eintrittsstutzen
6 kaltes Nest
7 Ende v. 4
8 Blende
9 Blendenöffnung
10 Blende
11 Blendenöffnung
12 Blendenöffnung
13 Blende
14 Blendenöffnung
15 Blendenplatte
16 Rohrböden
17 Ausnehmungen
18 Blende
19 Austritt v. 4g
19′ Austritt v. 4i
20 Widerstandselement
21 Blendenöffnung
22 Einsatz
23 Widerstandselement
24 Netzeinsatz
25 Rippenrohr-Element
26 Rippenrohr-Element
27 Ventilator
28 Verteilerleitung
29 Kondensatsammelleitung
30 Gassammler
31 Rohrleitung
32 Rohrleitung
33 Kondensatsammeltank
4a Dephlegmatorrohr
4b Dephlegmatorrohr
4c Dephlegmatorrohr
4d Dephlegmatorrohr
4e Dephlegmatorrohr
4f Dephlegmatorrohr
4g Dephlegmatorrohr
4h Dephlegmatorrohr
41 Dephlegmatorrohr
7a Ende v. 4a
7b Ende v. 4b
7c Ende v. 4c
7d Ende v. 4d
7e Ende v. 4e
7f Ende v. 4f
7g Ende v. 4g
7h Ende v. 4h
71 Ende v. 4i
Q Rohrquerschnitt v. 4a-4i
US Unterkühlungsstrecke
L Kühlluftstrom
A Abdampf
K Kondensat
PF1 Strömungsrichtung Dampf
PF2 Strömungsrichtung Dampf
PF3 Strömungsrichtung Kondensat
G1 Gruppe von kondensatorisch geschalteten Rippenrohr-Elementen
G2 Gruppe von kondensatorisch geschalteten Rippenrohr-Elementen
G3 Gruppe von kondensatorisch geschalteten Rippenrohr-Elementen
G4 Gruppe von dephlegmatorisch geschalteten Rippenrohr-Elementen
Claims (9)
1. Luftbeaufschlagter Trockenkühler zum Kondensieren von
Wasserdampf mit mindestens einem Durchflußkondensator
(25) und mindestens einem Gegenstromkondensator
(Dephlegmator) (1, 26), bei dem der Gegenstromkonden
sator (1, 26) eine untere Dampfverteilerkammer (2),
Dephlegmatorrohre (4a-4i) und einen oberen Gassamm
ler (3) aufweist, dadurch gekenn
zeichnet, daß zumindest die überwiegende Mehr
zahl der Dephlegmatorrohre (4a-4i) im Bereich ihrer
gassammlerseitigen Enden (7a-7i) Widerstandsele
mente (8, 10, 13, 15, 18, 20, 23) aufweisen.
2. Trockenkühler nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Widerstandselemente
(8, 10, 13, 15, 18, 20, 23) die Dephlegmatorrohre (4a-4i)
austrittseitig teilweise verschließen.
3. Trockenkühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den Wider
standselementen (18) und dem gassammlerseitigen Aus
tritt (19) der Dephlegmatorrohre (4g) Unterkühlungs
strecken (US) ausgebildet sind.
4. Trockenkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Widerstandselemente (8, 10, 13, 18, 20) als Blenden
ausgebildet sind.
5. Trockenkühler nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß jede Blende (8, 10, 13,
18, 20) mindestens eine Blendenöffnung (9, 11, 12,
14, 21) aufweist, welche kleiner als der Rohrquer
schnitt (Q) ist.
6. Trockenkühler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß in den Blenden (8,
10, 13, 18, 20) unterschiedlich groß bemessene Blen
denöffnungen (9, 11, 12, 14, 21) vorgesehen sind.
7. Trockenkühler nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Größe der Blen
denöffnungen (9, 11, 12, 14, 21) veränderbar ist.
8. Trockenkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß die Wi
derstandselemente (17) Teil mindestens eines oberhalb
der Enden (7d-7f) der Dephlegmatorrohre (4d-4f)
angeordneten Blechs (15) sind.
9. Trockenkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Wi
derstandselemente (23) netzartig ausgebildet sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4439801A DE4439801C2 (de) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | Luftbeaufschlagter Trockenkühler |
US08/555,477 US5632329A (en) | 1994-11-08 | 1995-11-08 | Air cooled condenser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4439801A DE4439801C2 (de) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | Luftbeaufschlagter Trockenkühler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4439801A1 DE4439801A1 (de) | 1996-05-09 |
DE4439801C2 true DE4439801C2 (de) | 1996-10-31 |
Family
ID=6532735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4439801A Expired - Fee Related DE4439801C2 (de) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | Luftbeaufschlagter Trockenkühler |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US5632329A (de) |
DE (1) | DE4439801C2 (de) |
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