EP3201550A1 - Anlage zur kondensation von dampf - Google Patents

Anlage zur kondensation von dampf

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EP3201550A1
EP3201550A1 EP14792731.3A EP14792731A EP3201550A1 EP 3201550 A1 EP3201550 A1 EP 3201550A1 EP 14792731 A EP14792731 A EP 14792731A EP 3201550 A1 EP3201550 A1 EP 3201550A1
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EP
European Patent Office
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condensation
fan
steam
plant
tube bundles
Prior art date
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Application number
EP14792731.3A
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English (en)
French (fr)
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EP3201550B1 (de
Inventor
Alexander Scholz
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Enexio Germany GmbH
Original Assignee
Enexio Germany GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Enexio Germany GmbH filed Critical Enexio Germany GmbH
Publication of EP3201550A1 publication Critical patent/EP3201550A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3201550B1 publication Critical patent/EP3201550B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
    • F01K9/003—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines condenser cooling circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
    • F28B1/06—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using air or other gas as the cooling medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B9/00—Auxiliary systems, arrangements, or devices
    • F28B9/04—Auxiliary systems, arrangements, or devices for feeding, collecting, and storing cooling water or other cooling liquid

Definitions

  • the invention relates to a plant for the condensation of steam with the features of claim 1.
  • Air-cooled condensers are used for the direct condensation of turbine exhaust. They can be considered as a special form of use of air-cooled heat exchangers. Air-cooled heat exchangers are used to cool fluids using ambient air in various processes in the chemical, petrochemical and power generation industries. The heat exchangers essentially consist of heat exchanger tubes, which are provided on the outside with ribs due to the poor thermal conductivity of the air to improve the heat transfer. The heat transfer to the cooling medium air using heat exchangers by heat conduction and convection is often referred to as dry cooling.
  • the heat exchanger tubes of air-cooled heat exchangers are combined into so-called bundles by welding them into flat, perforated, thick-walled metal sheets, which are also called tube sheets. These bundles are referred to as finned tube bundles or tube bundles.
  • the cooling medium air is conveyed through the heat exchanger bundles with the help of suction or blowing fans.
  • a common construction is the so-called roof construction method.
  • fans are in an oppressive arrangement below roof-shaped heat exchanger bundles.
  • the roof-shaped arranged heat exchanger bundles with the fans are supported by a support structure, the fans are supported by a fan bridge.
  • the adaptation of air-cooled condensation plants to the Abdampfmenge or turbine size and the operating and environmental conditions (air temperature) can be done in principle on the change of the heat exchanger surface and / or on the change of the cooling air flow.
  • fans in axial design are used in all air-cooled heat exchangers for industrial applications, since they are suitable to deliver the required large volume flows at low pressure differences.
  • a geometric basic pattern which is also referred to as a module, is created depending on the design. If the modules or cells are arranged one behind the other (series connection), so-called multi-cell, single-row systems are created. Due to the air supply of Below, cells or modules in roof construction can also be produced by connecting several roof rows of air-cooled condensers in almost any size in parallel.
  • the main advantage of the roof construction method is the possibility of using the parallel and series connection of the individual cells to produce very large systems.
  • the fans arranged below the heat exchanger bundles must be provided with protective grids in the roof construction method for protection against falling parts or in the event of damage to the fan.
  • the fan race which is arranged to achieve defined flow conditions to the fan or fan, the air inlet height.
  • the support structure on which rest the heat exchanger bundles must be increased accordingly.
  • Another disadvantage may be due to recirculation of the heated cooling air. Due to the low hot air velocities in the roof construction of the capacitors, a so-called wind wall must be installed around the outer heat exchanger elements, which consist of an additional support structure with wind wall panels.
  • Heat exchanger bundles in V-arrangement with overhead fans can be built in a lower height, but with heat exchanger bundles that are not self-supporting, very complex support structures required (DE 103 23 791 A1). For this reason, heat exchangers in V-construction are mostly used only in the area of process coolers with horizontally arranged heat exchangers (water recooler, air-conditioning technology). There, the sizes are significantly or significantly smaller, whereby the support structure for the V-arrangement is economically feasible. The fans are also smaller and lighter. For larger systems, however, the support structure is always more complex and was previously considered uneconomical.
  • the invention is based on the prior art, the task of demonstrating a system for the condensation of steam for each turbine size, which allows a reduction of the use of material and a reduction of assembly costs with regard to the supporting framework.
  • the plant according to the invention for the condensation of steam comprises tube bundles which are connected with their upper ends to steam distribution lines and with their lower ends are connected to condensate collector.
  • the tube bundles are thus flowed through from top to bottom by steam.
  • the tube bundles are arranged V-shaped, so that the steam distribution lines of a pair of tube bundles are at a greater distance from each other than the condensate collector of the pair of tube bundles, which are arranged in the region of a lower vertex of the V-shaped arrangement.
  • At least one fan is arranged in the region between the steam distribution lines.
  • the basic geometrical pattern of tube bundles arranged in V-shape, the fans arranged above the pair of tube bundles, the associated steam distribution lines in the upper area and the condensate collectors in the lower area will also be referred to below as a cell or module. It is a unit in which the heat flow transmitted by the bundles and the cooling air volume flow absorbing this heat are in equilibrium.
  • the fan is carried by a central pillar extending from the fan to the crown. That is, the central pillar penetrates the triangular in cross-section interior, which widens from bottom to top in the direction of the fan.
  • the tube bundles themselves are mounted on a support bracket which extends in the longitudinal direction of the apex and is connected to the central support pillar.
  • the central pillar therefore not only takes the load of the fan, but on the support brackets, the load of the tube bundles and the support brackets themselves.
  • the tube bundles are self-supporting. This means that the tube bundles do not require an additional support structure to support the tube bundles against deflection, for example. It is sufficient if the tube bundles in the region of its lower end, that is, in the region of the apex have a support and are also fixed in the region of their upper ends.
  • Mutually adjacent tube bundles may, for example, be connected to one another via a common steam distribution line.
  • the fan is a relatively heavy component, wherein a fan in the context of the invention, both the drive unit and the associated gear unit and the fan blades themselves are understood. This fan unit contributes significantly to the total weight of the condensation plant.
  • the weight of the fan is not transmitted via a fan console or fan platform, which in turn is mounted on the tube bundles, but the weight is introduced directly into the buttress.
  • the pillar itself is the central, load-bearing component that additionally absorbs the weight of the self-supporting tube bundles via the support brackets. Added to this is the weight of the condensate collector and the steam distribution lines, which are arranged on the upper side or underside of the tube bundle.
  • the entire weight of such a cell or such a module via a single buttress in the footprint, especially the ground, are derived. It is not necessary to provide a variety of foundations or supports per cell. It should be noted that usually several such modules are used in series or parallel connection. The cells or modules can therefore support each other laterally. Larger systems also get their stability through the plurality of modules or cells and the majority of central pillars. Preferably, units of at least four modules are mounted in a carafe arrangement.
  • the weight of the fan or the fan assembly can be derived particularly effective when the central pillar extends vertically below the fan to the support bracket.
  • the invention does not exclude that the central buttress for reasons of air flow or for reasons of design or design does not extend downwards centrally from the fan, but the central solution is considered to be the most appropriate solution.
  • the central support pillar preferably also has a lower portion, which is continued below the support bracket to the footprint of the system.
  • the abutment therefore has two sections which are loaded to different degrees.
  • the upper portion within the triangular prismatic area defined by the tube bundles carries the fan or fan assembly.
  • the lower Section of the central buttress also adds the weight of the tube bundles and the supply and discharge lines. So that the entire arrangement remains in equilibrium, the arrangement is preferably arranged symmetrically with regard to the central supporting pillar. This means that the support brackets are preferably the same length.
  • modules are stored on the crossbeams.
  • the cross members are preferably carried by the lower portions of the central pillars.
  • the cross members are dimensioned and arranged so that fewer pillars are required with a protruding up to the footprint lower length section are available as a total support pillars.
  • the connection between the cross members and the footprint may be via the pillars of only every other row of modules. If the buttresses which protrude to the footprint are not the pillars of the marginal ranks, then e.g. five rows of modules are stored on two buttresses below the second and fourth rows. With a number of n rows, therefore, n-3 pillars are sufficient for support on the installation surface.
  • cross member supports which are not congruent with the lower lengths of the central columns.
  • cross member supports may be additionally or alternatively provided to lower portions of the central columns.
  • the number of cross member supports is smaller than the number of central columns of the modules.
  • the adjacent tube bundles can also be referred to as a roof-shaped arrangement or roof row.
  • the respective outer tube bundles are without outside support by another tube bundle.
  • You can be connected by struts with the respective adjacent inner tube bundles. Tensile and compressive forces are derived by means of the struts over the adjacent cell.
  • the outer tube bundles are connected to their own steam distribution lines.
  • the cross sections of the outer rows of the steam distribution lines may be smaller than the cross sections of the inner steam distribution lines.
  • the sealing and support of a fan race surrounding the fan is provided by means of a secondary support structure.
  • the secondary support structure carries and includes in particular closed walls. These form, so to speak, the end or gable end of the V-shaped arrangement of tube bundles.
  • the secondary support structure comprises in particular a supporting structure of individual struts. This secondary support structure is self-supporting. It in turn rests on or on the primary support structure and there on the support brackets.
  • the primary supporting structure also includes the central supporting pillar. For the secondary support structure of the support pillar is in particular a centering in the horizontal direction, so that the fan race is arranged concentrically to the fan.
  • This secondary support structure does not carry the load of the tube bundles, but serves to seal the triangular prism-shaped interior and to provide a floor on which the fan race is mounted.
  • the secondary support structure may be a truss structure in which struts have the supporting function and trim elements disposed thereon have a sealing function. But it is also possible that the secondary support structure has self-supporting, flat support elements, for example made of fiber-reinforced plastics, in particular of glass fiber reinforced plastics.
  • the fan race can be made of the same material as the support elements. It can be part of a fan cover that is the same as the upper end the cell forms.
  • the dreickeckförmigen side walls may have maintenance openings.
  • Support pillars of a single vertex that is, a single row
  • adjacent pillars of different rows of V-shaped arrangements to run towards each other and are also stored on a common foundation. It can therefore groups of two pillars or even groups of four pillars are combined and stored on a common foundation.
  • the cost of storage of the entire capacitor assembly can be reduced under certain conditions.
  • the support bracket is a cantilever cantilevered to the buttress, comparable to a branch on a trunk.
  • the support bracket itself is not additionally supported compared to the footprint. The forces that rest on the support brackets are taken up exclusively via the central pillar and discharged downwards.
  • support means in particular in the form of ropes or rods, can be provided which are fastened in particular to the distal ends of the support bracket and which extend from the upper end of the support pillar to the lower support pillar extend.
  • the pillars and / or the support brackets may be at least partially formed by trusses.
  • the buttress can be configured differently due to its load profile in its upper portion than in its lower portion.
  • the buttress may be at least partially tubular. It can be a concrete support tube or a steel tube. Tubular abutments have the advantage that the abutment itself can form a channel to direct cooling air from the bottom up to a drive unit of the fan. For pillars in the form of truss girders may be installed in the truss structure channels to direct the cooling air from the bottom up to a drive unit of the fan in the same way. In addition, a fan may be provided to suck or push the cooling air through the channel in the buttress.
  • Such a blower is only required if the suction pressure of the fan is insufficient.
  • a transmission and a drive for the fan below the support brackets that is, is arranged below the support of the tube bundle within or on the central buttress and is connected via a very long drive shaft to the fan.
  • the central support pillar allows direct access to the maintenance of the fan group.
  • Tubular or pylon-like abutments can be provided with a corresponding climbing aid.
  • a walk-in cleaning stage In the area of the vertex, a walk-in cleaning stage can be mounted, so that the individual tube bundles are easily accessible and can be maintained.
  • the underlying structure of the invention and the combination of V-shaped heat exchanger arranged in several rows make it possible to produce systems for the condensation of steam, with sucking arrangement of the fan, in any required size particularly economical.
  • the lower height also causes the lengths of the steam-carrying pipelines to be reduced. Since very large cable cross-sections are used here, this difference is significant.
  • the arrangement of the central pillar further reduces the cost of materials for the primary support structure and fan support.
  • Figure 1 shows a system for the condensation of steam in a first side view
  • Figure 2 shows the system of Figure 1 in a second view
  • FIG. 3 shows a system for condensing steam in a plan view
  • Figure 4 shows another embodiment of a system for the condensation of
  • Figure 5 shows the system of Figure 4 in a second side view
  • Figure 6 is a single module of the system of Figure 4 in a perspective
  • Figure 7 is a module of Figure 6 in plan view
  • Figure 8 is a perspective view of another embodiment of a
  • FIG. 9 shows the module of FIG. 8 in a side view
  • FIG. 10 shows the module of FIGS. 8 and 9 in a further side view
  • Figure 1 the module of Figures 8 to 10 in a plan view
  • Figure 12 is a perspective view of another embodiment of a
  • FIG. 13 shows the system according to FIG. 12 in a side view
  • Figure 14 shows a schematic representation of another embodiment of a system for the condensation of steam in a first side view
  • FIG. 15 shows the system of FIG. 14 in a second view
  • Figure 16 shows the systems of Figures 14 and 15 in plan view from above;
  • Figure 17 shows another embodiment of a system for the condensation of
  • FIG. 18 shows the system of FIG. 17 in a second view
  • Figure 19 shows the system of Figures 17 and 18 in a plan view from above;
  • Figure 20 is a schematic representation of another embodiment of a
  • FIG. 21 shows the system of FIG. 20 in a second view
  • Figure 22 shows the systems of Figures 20 and 21 in plan view from above;
  • Figure 23 shows another embodiment of a system for the condensation of
  • Figure 24 shows another embodiment of a system for the condensation of
  • Figure 25 shows another embodiment of a system for the condensation of
  • FIG. 1 shows a plant 1 for the condensation of steam.
  • the system 1 is shown purely schematically and is intended to illustrate only the constructive principle.
  • the plant 1 comprises tube bundles 2, which are connected with their upper ends 3 to steam distribution lines 4. With their lower ends 5, the pipes 2 are each connected to condensate collector 6.
  • the tube bundles 2 are arranged in a V-shape, so that the steam distribution lines 4 of a pair of tube bundles 2 run at a greater horizontal distance from each other than the condensate collector 6.
  • the condensate collector 6 extend in the representation of Figure 1 in the Image plane in the longitudinal direction of a vertex 7 are below.
  • Above the pair of tube bundles 2 at least one fan 8 is arranged in the region between the steam distribution lines 4. Between the steam distribution lines does not mean that the fan 8 must necessarily be at the same height as the steam distribution lines 4. In the plan view ( Figure 3), however, it can be seen that a single fan 8 in the projection on a footprint always between the Steam distribution lines 4 is located.
  • the fan 8 is mounted on a central support pillar 9, which extends from the fan 8 to the apex 7.
  • the supporting pillar 9 extends beyond the lower ends 5 and the condensate collector 6 in the direction of a footprint 10, on which the supporting pillar 9 is mounted.
  • An upper portion 1 1 of the support pillar 9 thus carries substantially the fan 8 or a fan group comprising a not-shown fan gear and a fan drive unit.
  • a lower portion 12 of the support pillar 9 additionally carries the tube bundles 2, which are mounted on support brackets 13 which extend in the longitudinal direction of the apex 7.
  • the support brackets 13 are narrow and only as wide as necessary.
  • the support brackets 13 are used only to absorb the forces from the tube bundles 2 and the connected lines, namely the steam distribution line 4 and the condensate collector 6. In the amount of the support bracket 13, there is no closed platform as in the roof construction.
  • FIG. 1 shows a plurality of identically configured modules 14. In this embodiment, there are four modules 14. The arrangement can also be referred to as WW arrangement, which can be continued in this form as desired.
  • FIG. 3 shows in a second side view that four such modules 14 are connected in series one behind the other and are fed via a common steam distribution line 4.
  • the steam distribution lines 4 extending between two modules 14 supply the mutually adjacent tube bundles 2 (FIG. 1).
  • the adjacent tube bundles 2 are arranged in this area A-shaped or roof-shaped. she are connected to each other on the steam side. In the area of the lower ends 5, however, the individual tube bundles 2 open into separate condensate collectors 6. Only the peripheral tube bundles 2 are connected via their own steam distribution lines 4 to the steam supply.
  • Figure 1 also shows that for static reasons, the marginal tube bundle 2 are connected in the region of their upper ends 3 via horizontally acting struts 15 with the adjacent tube bundle 2. As a result, the outer tube bundle 2 are fixed.
  • the inner tube bundle 2 do not have to be braced against each other. They lean against each other and are in particular coupled to each other via their tube plates, not shown, in the region of the steam distribution lines 4.
  • FIG. 2 shows the arrangement of FIG. 1 from the side. Overall, it would therefore have to be an arrangement of 4 x 4 modules 14 in Figure 1.
  • FIG. 2 shows the arrangement of FIG. 1 from the side. Overall, it would therefore have to be an arrangement of 4 x 4 modules 14 in Figure 1.
  • two rows 16 of modules 14 are shown in FIG.
  • the number of rows 16 can be increased as well as the length of the rows 16 in the direction of the apex 7.
  • central supports 9 are arranged vertically below the fan 8 in the region of the apex 7 and, according to the number of modules 14, only 8 supporting pillars 9 are required in order to support the entire system 1.
  • FIGS. 1 to 3 are also retained in the other figures to designate functionally identical components.
  • FIGS. 4 and 5 show further details of a possible embodiment of a condensation plant.
  • the depiction of the tube bundles has been dispensed with, and instead a secondary support structure 17 has been illustrated, which is explained below with reference to FIGS. 6 to 7.
  • FIG. 4 The construction of the system 1 in FIG. 4 is very similar to that of FIGS. 1 and 2.
  • Support pillars 9 can be seen with a lower section 12, which is designed in the form of a lattice girder. It joins at the lower portion 12 of the upper portion 1 1, which is in the form of a central tube to a Fan bottom 18 extends, which is part of the secondary support structure 17. Above the fan base 18 are the steam distribution lines. 4
  • FIG. 5 shows that the diameter of the steam distribution lines 4 gradually decreases in one direction. Steam is increasingly diverted downwards over the individual tube bundles 2. Consequently, the cross section of the steam distribution lines 4 can be reduced continuously or stepwise.
  • the side view of Figure 5 shows that the support brackets 13 of a single module 14 are identically configured and designed as a lattice girder. They point in the diametrical direction along the apex 7. They are located below the secondary support structure 17, which extends above the support brackets 13 to the steam distribution lines 4.
  • the structure of the secondary support structure 17 can be seen. It encloses the triangular prismatic interior of the module 14. Two legs of the secondary support structure 17 extend parallel to the tube bundles 2. The legs carry a fan bottom 18, which forms the upper end of the secondary support structure 17. The triangular end faces of the interior are also spanned by the secondary support structure 17 in timber frame construction.
  • the fan bottom 18 carries a fan ring, not shown, which surrounds the fan blades of the fan for reasons of air flow.
  • the entire module 14, as shown in Figure 6, consists of self-supporting components.
  • the secondary support structure 17 is self-supporting with its truss-like structure and the fan base 18.
  • the steam distribution lines 4 are mounted on self-supporting tube bundles 2.
  • the front steam dividing duct 4 has a smaller diameter than the rear steam distribution duct. This is because the rear steam distribution line 4 is provided to supply tube bundle 2 of another module.
  • the front steam distribution line 4 supplies only the illustrated tube bundle 2.
  • the support brackets 13 are as self-supporting as the central pillar 9.
  • FIG. 7 shows the module of FIG. 6 in plan view.
  • the fan base 18 has stiffeners in the corner, as well as struts 21, which extend from the upper edges of the two legs to the central pillar 9. About this struts 21 of the fan bottom 18 is centered.
  • the secondary support structure 17 is substantially windproof dressed in the region of their triangular end faces.
  • FIG. 8 to 10 differs from that of Figure 4 in that the central pillar 9 is not formed in its lower portion 12 as a truss, but is tubular. Its upper portion 1 1 is tubular.
  • the central pillar 9 can thereby also be referred to as a tubular mast.
  • the support pillar 9 is made slimmer in its upper portion 1 1 as in its lower portion 12.
  • the support brackets 13 via support means 19 with an upper end 20 of the support pillar 9 connected.
  • the support brackets 13 are thereby less burdened to bending.
  • the overall height of the support brackets 13 can be reduced, in particular in the connection area to the central support pillar 9 ( Figure 9).
  • FIG. 10 shows, in a further side view, that in each case two suspension elements 19 are brought together in the area of the upper end 20 of the support pillar 9, but are guided in the area of the support brackets 13 to the respective outer corners of the support brackets 13 and thus extend at a distance from the apex 7 , This improves the torsional rigidity of the support brackets 13 in the direction of the apex 7.
  • the axis of the apex 7 extends into the image plane of Figure 10 and lies in the transition region from the thicker lower portion 12 of the pillar 9 to the slender upper portion 1 1 of the buttress 9th
  • FIG. 10 clearly shows the construction of the secondary support structure 17, which delimits the essentially triangular prismatic interior and supports the fan base 18 in the upper area.
  • the fan bottom 18 is configured square in this embodiment and has in the plane of the fan base 18 extending Truss struts with diagonal stiffeners in the corner area of the fan base 18. The number of struts is as small as possible in order to keep the air resistance as low as possible. Only for centering the fan base 18 relative to the upper end 20 of the central pillar 9, four struts 21 are provided, with which the fan base 18 is connected in the horizontal direction with the support pillars 9.
  • the embodiment of Figure 12 differs from that of Figures 8 to 1 1, characterized in that the supporting pillar 9 is formed in the region of its lower portion 12 as a tube with a larger diameter than in the embodiment of Figure 8. This may in particular be a concrete pipe act.
  • This lower portion 12 extends in contrast to the embodiment of Figures 8 to 9 and not through the support brackets 13 therethrough.
  • the support brackets 13 are mounted on the lower portion 12.
  • the upper portion 1 1 therefore does not start above the support brackets 13, but at the lower height range of the support brackets 13. This is due to the different material compositions of the support pillar 9.
  • the support pillar 9 is therefore not necessarily a material unit integral component. It can be constructed in several parts as well as composed of different materials.
  • the support pillar 9 can therefore be a hybrid component consisting of concrete or reinforced concrete in its lower portion 12 and consisting of steel in the form of a lattice structure or a tubular structure in its upper portion 11.
  • anchoring means 19 as can be seen in particular in FIG. 13, reference is made to the explanations of FIGS. 8 to 11.
  • FIG. 14 The exemplary embodiment of FIG. 14 is very similar to that of FIG. 1, so that reference can be made to the reference symbols introduced there and the explanation there.
  • the only difference is that the lower portion 12 of the supporting pillar 9 is arranged at an angle W to a horizontal plane H, which deviates from 90 °.
  • the horizontal plane is defined by the footprint 10 or defined by the plane in which the support brackets 13 of the individual modules 14 extend.
  • the lower ends 22 of adjacent rows 16 (FIG. 16) are mounted in a common foundation 23.
  • the angle W is in this case transversely to the longitudinal extent of Rows 16 measured.
  • FIG. 15 shows that the supporting pillars 9 are otherwise arranged at an angle W1 of 90 ° to the horizontal plane H.
  • FIG. 17 shows that the supporting pillars 9 are arranged in the direction of the end faces of the individual rows 16 at a 90 ° angle W1 to the horizontal plane H.
  • FIG. 17 shows that the lower sections 12 of the supporting pillars 9 enclose an angle W (FIG. 18) not equal to 90 ° with the horizontal plane H and, as in the exemplary embodiment of FIG. 14, are combined in a common base office 23.
  • FIG. 19 shows that the said foundations 23 are located directly below the respective apex 7 of the rows 16 of modules 14. Even with this arrangement, only four central foundations 23 are required to store a total of eight modules 14.
  • FIG. 20 shows an exemplary embodiment in which the supporting pillars 9 assume an angle W of not equal to 90 ° with respect to the horizontal plane H with their lower ends 22 both in the direction of the apex 7 and in the direction transverse to the vertex 7.
  • FIG. 23 shows a possible example of how the individual pillars 9 can be connected via lateral struts 24 to adjacent pillars 9. These struts 24 may be crossed and extend from the lower ends 22 of the pillars 9 to or into the region of the support brackets 13. Together with struts 15 in the upper region of the tube bundle 2 and struts 25 in the support brackets 13 results in a truss-like stiffened composite, which can also accommodate high lateral wind loads at relatively low cost of materials.
  • FIG. 24 shows an alternative embodiment dispensing with the crossing struts 24 (FIG. 23).
  • FIG. 25 shows an embodiment in which an additional cross member 26 is arranged transversely to the rows of modules 14.
  • the cross member 26 engages under all modules 14. It belongs to the primary support structure. It is located at the level of the support brackets 13.
  • the support brackets 13 extend as in the other embodiments in the direction of the apex 7 and thus in the image plane. In this schematic representation, the support brackets 13 are located at the upper edge of the cross member 26.
  • the supports 9 of each second module 14 extend through the cross member 26 therethrough.
  • the supports 9 of the other modules 14 have only one upper portion 1 1.
  • the supports 9 of the peripheral rows 16 have no lower portion.
  • the edge-side rows 16 are supported by the cross members 26 of the supports 9 of the adjacent inner row 16. For a total of seven rows 16, therefore, only three supports 9 with lower sections 12 are required, which protrude to the footprint 10.
  • the tube bundles 2 are configured so that the plant 1 comprises at least one DC capacitor, in which steam and condensate flow in the same direction and at least one countercurrent condenser (dephlegmator), in which the condensate flows against the steam.
  • the countercurrent condenser is connected to an upper suction chamber.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Kondensation von Dampf (1) mit folgenden Merkmalen: a) Jeweils zwei Rohrbündel (2) sind mit ihren oberen Enden (3) an Dampfverteilleitungen (4) zur Einleitung von Dampf in die Rohrbündel (2) angeschlossen und mit Ihren unteren Enden (5) an Kondensatsammler (6) zur Aufnahme von Kondensat aus den Rohrbündeln (2) angeschlossen; b) Die Rohrbündel (2) sind V-förmig angeordnet, so dass die Dampfverteilleitungen (4) eines Paares von Rohrbündeln (2) in größerem Abstand zueinander verlaufen als die Kondensatsammler (6) des Paares von Rohrbündeln (2), so dass die Kondensatsammler (6) im Bereich eines unten liegenden Scheitels (7) der V-förmigen Anordnung angeordnet sind; c) Oberhalb des Paares von Rohrbündeln (2) ist im Bereich zwischen den Dampfverteilleitungen (4) wenigstens ein saugender Lüfter (8) angeordnet; d) Der Lüfter (8) ist von einem zentralen Stützpfeiler (9) getragen, der sich vom Lüfter (8) zum Scheitel (7) erstreckt; e) Die Rohrbündel (2) sind auf einer Stützkonsole (13) gelagert, die sich in Längsrichtung des Scheitels (7) erstreckt und mit dem zentralen Stützpfeiler (9) verbunden ist; f) Die Rohrbündel (2) sind selbsttragend.

Description

Anlage zur Kondensation von Dampt
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Kondensation von Dampf mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 .
Anlagen zur Kondensation von Turbinen- oder Prozessabdämpfen sind im energietechnischen Bereich in sehr großen Dimensionen seit vielen Jahren im Einsatz (DE 199 37 800 A1 ). Luftgekühlte Kondensatoren dienen der direkten Kondensation von Turbinenabdämpfen. Sie können als spezielle Verwendungsform luftgekühlter Wärmetauscher betrachtet werden. Luftgekühlte Wärmetauscher dienen der Kühlung von Fluiden mithilfe von Umgebungsluft in verschiedenen Prozessen der chemischen, petrochemischen und stromerzeugenden Industrie. Die Wärmetauscher bestehen im Wesentlichen aus Wärmetauscherrohren, welche aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit der Luft zur Verbesserung der Wärmeübertragung auf der Außenseite mit Rippen versehen sind. Die Wärmeübertragung auf das Kühlmedium Luft mithilfe von Wärmetauschern durch Wärmeleitung und Konvektion wird häufig auch als Trockenkühlung bezeichnet. Die Wärmetauscherrohre luftgekühlter Wärmetauscher werden durch Einschweißen in ebene, gelochte, dickwandige Bleche, die auch Rohrböden genannt werden, zu sogenannten Bündeln zusammengefasst. Diese Bündel werden als Rippenrohrbündel oder Rohrbündel bezeichnet.
Der Zufluss des zu kühlenden Fluides zu den Wärmetauscherrohren erfolgt mithilfe von Dampfverteilleitungen, welche oben an die Rohrböden angeschweißt sind. Der Abfluss des Kondensates und die Verteilung von überflüssigem Dampf erfolgt über Kondensatsammler, die unten an die Rohrböden angeschweißt sind.
Das Kühlmedium Luft wird mithilfe von saugend oder drückend angeordneten Ventilatoren durch die Wärmetauscherbündel gefördert. Eine gebräuchliche Bauweise ist die sogenannte Dachbauweise. Bei dieser Anordnung befinden sich Lüfter in drückender Anordnung unterhalb von dachförmig angeordneten Wärmetauscherbündeln. Die dachförmig angeordneten Wärmetauscherbündel mit den Lüftern werden von einer Stützkonstruktion getragen, wobei die Lüfter von einer Lüfterbrücke getragen werden.
Die Anpassung luftgekühlter Kondensationsanlagen an die Abdampfmenge bzw. Turbinengröße sowie die Betriebs- und Umweltbedingungen (Lufttemperatur) kann grundsätzlich über die Veränderung der Wärmetauscherfläche und/oder über die Veränderung des Kühlluftstromes erfolgen.
Zur Förderung der Kühlluft werden bei allen luftgekühlten Wärmetauschern für industrielle Anwendungen Lüfter (Ventilatoren) in Axialbauweise verwendet, da diese geeignet sind, die erforderlichen großen Volumenströme bei niedrigen Druckdifferenzen zu liefern.
Werden mehrere Wärmetauscherbündel einem oder mehreren Lüfter so zugeordnet, dass der von den Wärmetauscherbündeln übertragene Wärmestrom und der diese Wärme aufnehmende Kühlluftvolumenstrom im Gleichgewicht stehen, entsteht je nach Bauform ein geometrisches Grundmuster, dass auch als Modul bezeichnet wird. Werden die Module oder Zellen hintereinander angeordnet (Reihenschaltung) entstehen sogenannte mehrzellige, einreihige Anlagen. Aufgrund der Luftzufuhr von unten können Zellen oder Module in Dachbauweise auch durch Parallelschaltung mehrerer Dachreihen luftgekühlter Kondensatoren in nahezu jeder beliebigen Größe hergestellt werden.
Der wesentliche Vorteil der Dachbauweise besteht in der Möglichkeit, mithilfe der Parallel- und Reihenschaltung der einzelnen Zellen auch sehr große Anlagen herzustellen. Die unterhalb der Wärmetauscherbündel angeordneten Lüfter müssen bei der Dachbauweise allerdings zum Schutz vor herabfallenden Teilen oder bei Schäden am Lüfter mit Schutzgittern versehen werden. Zudem verringert sich durch den Lüfterlaufring, welcher zur Erreichung definierter Strömungsbedingungen um den Lüfter bzw. Ventilator angeordnet ist, die Lufteintrittshöhe. Dadurch bedingt muss die Stützkonstruktion, auf welcher die Wärmetauscherbündel aufliegen, entsprechend erhöht werden.
Ein weiterer Nachteil kann sich durch Rezirkulation der erwärmten Kühlluft ergeben. Aufgrund der geringen Warmluftgeschwindigkeiten bei der Dachbauweise der Kondensatoren muss eine sogenannte Windwand um die äußeren Wärmetauscherelemente installiert werden, die aus einer zusätzlichen Stützkonstruktion mit Windwandpaneelen bestehen.
Ferner ist es bei der Dachbauweise erforderlich, umlaufende Begehungsmöglichkeiten zu schaffen, um eine Reinigung der Wärmetauscherelemente zu ermöglichen.
Wärmetauscherbündel in V-Anordnung mit oben liegenden Lüftern können in niedrigerer Bauhöhe errichtet werden, allerdings sind bei Wärmetauscherbündeln, die nicht selbsttragend sind, sehr aufwändige Stützkonstruktionen erforderlich (DE 103 23 791 A1 ). Wärmetauscher in V-Bauweise kommen daher zumeist lediglich im Bereich der Prozesskühler mit horizontal angeordneten Wärmetauschern (Wasserrückkühler, Klimatechnik) vor. Dort sind die Baugrößen wesentlich oder bedeutend kleiner, wodurch die Unterstützungskonstruktion für die V-Anordnung wirtschaftlich machbar ist. Auch die Lüfter sind entsprechend kleiner und leichter. Bei größeren Anlagen wird die Unterstützungskonstruktion jedoch immer aufwändiger und galt bisher als unwirtschaftlich. Die DE 10 2007 012 539 B4 offenbart, bei unten liegenden Lüftern und darüber dachförmig angeordneten Wärmetauscherelementen ein rahmenartiges Lüfterfeld auf einer reduzierten Anzahl von Stützen zu lagern, um den Stahlbauaufwand zu verringern. Unterhalb eines jeden Lüfterfeldes ist wenigstens eine Stütze in Form einer vertikal zu den Lüfterfeldern verlaufenden Säule vorgesehen, wobei sich oberhalb der Säule gegenüber dem Lüfterfeld und der Säule schräg verlaufende Kopfstreben anschließen, die sich zu den Ecken eines Lüfterfeldes erstrecken. Die Lüfter selbst sind an bzw. auf den Lüfterfeldern gelagert.
Durch die US 8,235,363 B2 zählt eine Wärmetauscheranordnung zum Stand der Technik, bei welcher ein Kühlturm aus Wärmetauscherbündeln zusammengesetzt wird, insbesondere in sechseckiger Anordnung. Der Lüfter befindet sich oberhalb der Bündel. Mehrerer dieser Turmmodule können nebeneinander angeordnet werden. Die sich berührenden Flächen nebeneinander angeordneter Module nehmen allerdings am Wärmeaustausch nicht teil. Der Lüfter wird auf einem zentralen Pfeiler gelagert. Am oberen Ende des Turms befindet sich eine Brücke, die über endseitige Stützpfeiler am Boden abgestützt ist. Die Tragkonstruktion hat dadurch die Form einer Brücke mit drei Pfeilern. Nachteilig ist, dass für jedes einzelne Modul ein vergleichsweise aufwendiger Stahlbau und eine sehr aufwändige Dampfverteilleitung notwendig ist. Für jede einzelne Zelle sind drei Fundamente für die drei Stützen erforderlich. Eine Reihen- und Parallelschaltung der einzelnen Module zur Errichtung größerer Anlagen ist zudem nicht möglich.
Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Kondensation von Dampf für jede Turbinengröße aufzuzeigen, welche hinsichtlich des tragenden Stützgerüstes eine Reduzierung des Materialeinsatzes und eine Verringerung des Montageaufwandes erlaubt.
Diese Aufgabe ist durch eine Anlage zur Kondensation von Dampf mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Anlage zur Kondensation von Dampf umfasst Rohrbündel, die mit ihren oberen Enden an Dampfverteilleitungen angeschlossen und mit ihren unteren Enden an Kondensatsammler angeschlossen sind. Die Rohrbündel werden also von oben nach unten von Dampf durchströmt. Hierbei sind die Rohrbündel V- förmig angeordnet, so dass die Dampfverteilleitungen eines Paares von Rohrbündeln im größeren Abstand zueinander verlaufen als die Kondensatsammler des Paares von Rohrbündeln, die im Bereich eines unten liegenden Scheitels der V-förmigen Anordnung angeordnet sind.
Oberhalb des Paares von Rohrbündeln ist im Bereich zwischen den Dampfverteilleitungen wenigstens ein Lüfter angeordnet. Das geometrische Grundmuster aus V-förmig angeordneten Rohrbündeln, dem oberhalb des Paares von Rohrbündeln angeordneten Lüftern, den zugehörigen Dampfverteilleitungen im oberen Bereich und den Kondensatsammlern im unteren Bereich wird nachfolgend auch als Zelle oder Modul bezeichnet. Es handelt sich um eine Einheit, bei welcher der von den Bündeln übertragene Wärmestrom und der diese Wärme aufnehmende Kühlluftvolumenstrom im Gleichgewicht stehen.
Ein besonderes Merkmal ist, dass der Lüfter von einem zentralen Stützpfeiler getragen wird, der sich vom Lüfter zum Scheitel erstreckt. Das heißt, der zentrale Stützpfeiler durchsetzt den im Querschnitt dreieckförmigen Innenraum, der sich von unten nach oben in Richtung zum Lüfter erweitert.
Die Rohrbündel selbst sind auf einer Stützkonsole gelagert, die sich in Längsrichtung des Scheitels erstreckt und mit dem zentralen Stützpfeiler verbunden ist. Der zentrale Stützpfeiler nimmt daher nicht nur die Last des Lüfters, sondern über die Stützkonsolen auch die Last der Rohrbündel sowie der Stützkonsolen selbst auf.
Darüber hinaus sind die Rohrbündel selbsttragend. Das bedeutet, dass die Rohrbündel keine zusätzliche Stützkonstruktion erforderlich machen, um die Rohrbündel beispielsweise gegen Durchbiegung zu unterstützen. Es ist ausreichend, wenn die Rohrbündel im Bereich ihres unteren Endes, das heißt, im Bereich des Scheitels ein Auflager haben und darüber hinaus im Bereich ihrer oberen Enden fixiert sind. Einander benachbarte Rohrbündel können zum Beispiel über eine gemeinsame Dampfverteilleitung miteinander verbunden sein. Der Lüfter ist ein relativ schweres Bauteil, wobei unter einem Lüfter im Rahmen der Erfindung sowohl die Antriebseinheit als auch die damit verbundene Getriebeeinheit und die Lüfterblätter selbst verstanden werden. Diese Lüftereinheit trägt erheblich zum Gesamtgewicht der Kondensationsanlage bei. Zur Entlastung der Rohrbündel wird das Gewicht der Lüfter jedoch nicht über eine Lüfterkonsole bzw. Lüfterplattform übertragen, die wiederum an den Rohrbündeln gelagert ist, sondern das Gewicht wird unmittelbar in den Stützpfeiler eingeleitet. Der Stützpfeiler selbst ist das zentrale, tragende Bauteil, das über die Stützkonsolen zusätzlich noch das Gewicht der selbsttragenden Rohrbündel aufnimmt. Hinzu kommt das Gewicht der Kondensatsammler und der Dampfverteilleitungen, die oberseitig bzw. unterseitig der Rohrbündel angeordnet sind.
Insgesamt kann das gesamte Gewicht einer solchen Zelle oder eines solchen Moduls über einen einzigen Stützpfeiler in die Aufstellfläche, insbesondere den Boden, abgeleitet werden. Es ist nicht erforderlich, eine Vielzahl von Fundamenten oder Stützen pro Zelle vorzusehen. Es ist zu berücksichtigen, dass in der Regel mehrere derartiger Module in Reihen- oder Parallelschaltung zum Einsatz kommen. Die Zellen bzw. Module können sich daher gegenseitig seitlich abstützen. Größere Anlagen erhalten ihre Stabilität auch durch die Mehrzahl von Modulen bzw. Zellen und die Mehrzahl von zentralen Stützpfeilern. Vorzugsweise werden Einheiten von wenigstens vier Modulen in kareeförmiger Anordnung montiert.
Die Gewichtskraft des Lüfters bzw. der Lüfteranordnung kann besonders effektiv abgeleitet werden, wenn sich der zentrale Stützpfeiler vertikal unterhalb des Lüfters bis zur Stützkonsole erstreckt. Die Erfindung schließt nicht aus, dass der zentrale Stützpfeiler aus Gründen der Luftführung oder aus statischen oder aus Designgründen sich nicht zentral vom Lüfter ausgehend nach unten erstreckt, jedoch wird die zentrale Lösung als zweckmäßigste Lösung angesehen.
Der zentrale Stützpfeiler besitzt vorzugsweise auch einen unteren Abschnitt, der unterhalb der Stützkonsole bis zur Aufstellfläche der Anlage fortgesetzt ist. Der Stützpfeiler besitzt daher zwei Abschnitte, die unterschiedlich stark belastet werden. Der obere Abschnitt innerhalb des von den Rohrbündeln begrenzten, dreieckprismatischen Bereichs trägt den Lüfter bzw. die Lüfteranordnung. Der untere Abschnitt des zentralen Stützpfeilers trägt zusätzlich noch das Gewicht der Rohrbündel und der Zu- und Ableitungen. Damit die gesamte Anordnung im Gleichgewicht bleibt, ist die Anordnung im Hinblick auf den zentralen Stützpfeiler bevorzugt symmetrisch angeordnet. Das heißt, dass die Stützkonsolen bevorzugt gleich lang sind.
Es ist bei einer Anordnung von mindestens drei Reihen von Modulen möglich, quer zu den Reihen verlaufende Querträger vorzusehen. Auf den Querträgern sind die Module gelagert. Die Querträger werden dabei bevorzugt von den unteren Abschnitten der zentralen Stützpfeiler getragen.
Die Querträger sind so dimensioniert und angeordnet, dass weniger Stützpfeiler mit einem bis zur Aufstellfläche ragenden unteren Längenabschnitt erforderlich sind als Stützpfeiler insgesamt vorhanden sind. Zum Beispiel kann die Verbindung zwischen den Querträgern und der Aufstellfläche über die Stützpfeiler nur jeder zweiten Reihe von Modulen erfolgen. Wenn die Stützpfeiler, die bis zur Aufstellfläche ragen, nicht die Stützpfeiler der randseitigen Reihen sind, dann können z.B. fünf Reihen von Modulen auf zwei Stützpfeilern unterhalb der zweiten und vierten Reihe gelagert werden. Bei einer Anzahl von n Reihen reichen mithin n-3 Stützpfeiler zur Abstützung auf der Aufstellfläche aus.
Die Erfindung schließt aber nicht aus, dass ein Querträger von Querträgerstützen getragen ist, die nicht deckungsgleich mit den unteren Längenabschnitten der zentralen Stützen sind. Solche gegenüber den Längsachsen der zentralen Stützen verlagerte Querträgerstützen können zusätzlich oder alternativ zu unteren Abschnitten der zentralen Stützen vorgesehen sein. Bevorzugt ist die Anzahl der Querträgerstützen kleiner als die Anzahl der zentralen Stützen der Module.
Es wird als besonders zweckmäßig angesehen, wenn bei mehreren Reihen von Rohrbündeln in V-förmiger Anordnung einander benachbarte Rohrbündel mit ihren oberen Enden an eine gemeinsame Dampfverteilleitung angeschlossen sind. Dadurch können die einzelnen Zellen näher nebeneinander platziert werden. Die Rohrbündel stützen sich in Horizontalrichtung gegenseitig ab. Es ist keine zusätzliche vertikale Unterstützung der Dampfverteilleitungen erforderlich. Thermische Längenänderungen der Bündel können einfach ausgeglichen werden.
Die einander benachbarten Rohrbündel können auch als dachförmige Anordnung bzw. Dachreihe bezeichnet werden. Die jeweils äußeren Rohrbündel sind ohne außenseitige Abstützung durch ein weiteres Rohrbündel. Sie können über Streben mit dem jeweils benachbarten innenliegenden Rohrbündeln verbunden sein. Zug- und Druckkräfte werden mittels der Streben über die benachbarte Zelle abgeleitet.
Die äußeren Rohrbündel sind an eigene Dampfverteilleitungen angeschlossen. Die Querschnitte der äußeren Reihen der Dampfverteilleitungen können kleiner gewählt sein als die Querschnitte der inneren Dampfverteilleitungen.
Die Abdichtung und die Abstützung eines Lüfterlaufringes, welcher den Lüfter umgibt, erfolgt mithilfe einer sekundären Stützkonstruktion. Die sekundäre Stützkonstruktion trägt und umfasst insbesondere geschlossene Wände. Diese bilden gewissermaßen den stirn- oder giebelseitigen Abschluss der V-förmigen Anordnung von Rohrbündeln. Die sekundäre Stützkonstruktion umfasst insbesondere ein Tragwerk aus einzelnen Streben. Diese sekundäre Stützkonstruktion ist selbsttragend ausgeführt. Sie stützt sich wiederum auf bzw. an der primären Stützkonstruktion ab und zwar dort auf den Stützkonsolen. Zur primären Stützkonstruktion zählt auch der zentrale Stützpfeiler. Für die sekundäre Stützkonstruktion ist der Stützpfeiler insbesondere eine Zentrierung in Horizontalrichtung, damit der Lüfterlaufring konzentrisch zum Lüfter angeordnet ist. Diese sekundäre Stützkonstruktion trägt nicht die Last der Rohrbündel, sondern dient maßgeblich dazu, den dreieckprismaförmigen Innenraum abzudichten und einen Boden zu schaffen, auf dem der Lüfterlaufring gelagert ist. Die sekundäre Stützkonstruktion kann eine Fachwerkkonstruktion sein, bei der Streben die tragende Funktion haben und daran angeordnete Verkleidungselemente eine abdichtende Funktion haben. Es ist aber auch möglich, dass die sekundäre Stützkonstruktion selbsttragende, flächige Tragelemente aufweist, z.B. aus faserverstärkten Kunststoffen, insbesondere aus glasfaserverstärkten Kunststoffen. Der Lüfterlaufring kann aus demselben Material wie die Tragelemente bestehen. Er kann materialeinheitlicher Bestandteil einer Lüfterhaube sein, die den oberen Abschluss der Zelle bildet. Die dreickeckförmigen Seitenwände können Wartungsöffnungen besitzen.
Da derartige Anlagen zur Kondensation von Dampf in der Regel nur in Kombination mit Kraftwerken oder entsprechend großen Industrieanlagen zum Einsatz kommen, werden regelmäßig mehrere Module zu einer Gesamtheit einer Kondensationsanlage miteinander kombiniert. In der Modulbauweise ergibt sich daher die Möglichkeit, bestimmte Lasten anders aufzufangen, als es bei einem einzelnen Modul möglich wäre. In vorteilhafter Weiterbildung ist es daher vorgesehen, dass in Längsrichtung des Scheitels benachbarte Stützpfeiler und/oder Stützpfeiler einander benachbarter V-förmiger Rohrreihen unterhalb der Stützkonsolen zumindest über einen Teilbereich ihrer Länge in einem von 90° zu einer Horizontalebene abweichenden Winkel verlaufen. Mit anderen Worten ist der jeweilige zentrale Stützpfeiler mit seinem unteren Abschnitt zwar bis zum Boden bzw. zu einem Untergrund fortgesetzt, allerdings nicht zwingend vertikal in seinem Verlauf.
Es können Stützpfeiler eines einzigen Scheitels, das heißt, einer einzigen Reihe, so einander angenähert werden, dass sie auf einem gemeinsamen Fundament gelagert werden. Denkbar ist aber auch, dass einander benachbarte Stützpfeiler unterschiedlicher Reihen von V-förmigen Anordnungen aufeinander zu laufen und ebenfalls auf einem gemeinsamen Fundament gelagert sind. Es können daher Gruppen von jeweils zwei Stützpfeilern oder sogar von Gruppen von vier Stützpfeilern miteinander kombiniert werden und auf einem gemeinsamen Fundament gelagert werden. Insbesondere bei einer kareeartigen Anordnung der Module kann daher der Aufwand für die Lagerung der gesamten Kondensatoranordnung unter bestimmten Bedingungen reduziert werden.
Wenn die Fundamente bzw. Auflager nicht senkrecht unterhalb der Lüfter angeordnet sind, entstehen Horizontalkräfte, die aufgefangen werden müssen. Hierzu können benachbarte Stützpfeiler und/oder Rohrbündel und/oder Stützkonsolen über Streben miteinander verbunden sein. Die genaue Anordnung ergibt sich aus der Größe und Orientierung der Horizontalkräfte und letztendlich auch aus der Gestaltung und Lage der Stützpfeiler und Fundamente. Die Stützkonsole ist insbesondere ein freitragender Kragarm, der an den Stützpfeiler angebunden ist, vergleichbar mit einem Ast an einem Stamm. Die Stützkonsole selbst ist gegenüber der Aufstellfläche nicht zusätzlich abgestützt. Die Kräfte, die auf den Tragkonsolen ruhen, werden ausschließlich über den zentralen Stützpfeiler aufgenommen und nach unten abgeleitet. Um die Momentenbelastung im Bereich des Anbindungsbereichs an dem Stützpfeiler zu reduzieren, können Tragmittel, insbesondere in Form von Seilen oder Stangen, vorgesehen sein, die insbesondere an den distalen Enden der Stützkonsole befestigt sind und die sich vom oberen Ende des Stützpfeilers bis zu der tiefergelegenen Stützkonsole erstrecken.
Die Stützpfeiler und/oder die Stützkonsolen können zumindest teilweise von Fachwerkträgern gebildet sein. Der Stützpfeiler kann aufgrund seines Belastungsprofils in seinem oberen Abschnitt anders konfiguriert sein als in seinem unteren Abschnitt.
Der Stützpfeiler kann zumindest teilweise rohrförmig ausgebildet sein. Es kann sich um eine Betonstützröhre handeln oder auch um eine Röhre aus Stahl. Rohrförmige Stützpfeiler haben den Vorteil, dass der Stützpfeiler selbst einen Kanal bilden kann, um Kühlluft von unten nach oben zu einer Antriebseinheit des Lüfters zu leiten. Bei Stützpfeilern in Form von Fachwerkträgern können in die Fachwerkstruktur Kanäle eingebaut sein, um in gleicher Weise die Kühlluft von unten nach oben zu einer Antriebseinheit des Lüfters zu leiten. Zusätzlich kann ein Gebläse vorgesehen sein, um die Kühlluft durch den Kanal im Stützpfeiler zu saugen oder zu drücken.
Ein solches Gebläse ist nur dann erforderlich, wenn der Saugdruck des Lüfters nicht ausreichend ist.
Es ist im Rahmen der Erfindung denkbar, dass ein Getriebe und ein Antrieb für den Lüfter unterhalb der Stützkonsolen, das heißt, unterhalb der Auflager der Rohrbündel innerhalb des oder an dem zentralen Stützpfeiler angeordnet ist und über eine sehr lange Antriebswelle mit dem Lüfter verbunden ist.
Bei einer zentralen Abstützung der Lüftergruppe ermöglicht der zentrale Stützpfeiler einen direkten Zugang zur Wartung der Lüftergruppe. Rohrförmige oder pylonenartige Stützpfeiler können mit einer entsprechenden Aufstiegshilfe versehen sein.
Im Bereich des Scheitels kann eine begehbare Reinigungsbühne montiert sein, so dass die einzelnen Rohrbündel leicht zugänglich sind und gewartet werden können.
Der der Erfindung zu Grunde liegende Aufbau und die Kombination V-förmig angeordneter Wärmetauscher in mehreren Reihen machen es möglich, Anlagen zur Kondensation von Dampf, bei saugender Anordnung der Lüfter, in jeder erforderlichen Größe besonders wirtschaftlich herzustellen.
Durch Schaffung zusätzlicher Luftansaugflächen ist eine signifikante Absenkung der notwendigen Lufteintrittshöhe und dadurch eine kostengünstigere Unterstützungskonstruktion möglich, verglichen mit der Dachbauweise und unten angeordneten Lüftern.
Durch die niedrigere Bauhöhe wird außerdem bewirkt, dass die Längen der dampfführenden Rohrleitungen reduziert werden. Da hier sehr große Leitungsquerschnitte zum Einsatz kommen, ist dieser Unterschied signifikant.
Durch den Entfall von Lüfterschutzgitter und Lüftertragbrücke gegenüber der Dachbauweise (roof-type condenser) entstehen geringere luftseitige Druckverluste und damit ein geringerer Leistungsbedarf Anlage.
Der Entfall der Windwand und der Lüftertragbrücke gegenüber der Dachbauweise reduziert den Materialbedarf der Anlage. Dadurch wird auch die Teileanzahl der Anlage und damit auch der Konstruktions- und Montageaufwand reduziert.
Durch die Anordnung des zentralen Stützpfeilers wird der Materialaufwand für die primäre Unterstützungskonstruktion und die Unterstützung der Lüfter weiter reduziert.
Durch die lediglich über Streben miteinander verbundenen selbstragenden Rohrbündel kann auf eine sonst notwendige Unterstützungskonstruktion bei V-förmiger Anordnung vertikaler Rohrbündel verzichtet werden. Durch den Entfall der Lüftertragbrücke werden gleichmässigere Strömungsbedingungen für die Lüfter und optimalere Arbeitsbedingungen bewirkt, welche einen niedrigeren Verschleiß der Lüfter und Getriebe bewirken.
Durch die der Erfindung zu Grunde liegende Anordnung mit einem zentralen Stützpfeiler wird die Aufstellfläche der Anlage reduziert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Anlage zur Kondensation von Dampf in einer ersten Seitenansicht;
Figur 2 die Anlage der Figur 1 in einer zweiten Ansicht;
Figur 3 eine Anlage zur Kondensation von Dampf in einer Draufsicht;
Figur 4 eine weitere Ausführungsform einer Anlage zur Kondensation von
Dampf in einer ersten Seitenansicht;
Figur 5 die Anlage der Figur 4 in einer zweiten Seitenansicht;
Figur 6 ein einzelnes Modul der Anlage der Figur 4 in einer perspektivischen
Ansicht;
Figur 7 ein Modul der Figur 6 in der Draufsicht;
Figur 8 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer
Stützkonstruktion für ein Modul;
Figur 9 das Modul der Figur 8 in der Seitenansicht;
Figur 10 das Modul der Figuren 8 und 9 in einer weiteren Seitenansicht;
Figur 1 1 das Modul der Figuren 8 bis 10 in einer Draufsicht;
Figur 12 in perspektivischer Darstellung eine weitere Ausführungsform einer
Anlage zur Kondensation von Dampf;
Figur 13 die Anlage gemäß Figur 12 in einer Seitenansicht; Figur 14 in schem atischer Darstellung eine weitere Ausführungsform einer Anlage zur Kondensation von Dampf in einer ersten Seitenansicht;
Figur 15 die Anlage der Figur 14 in einer zweiten Ansicht;
Figur 16 die Anlagen der Figuren 14 und 15 in der Draufsicht von oben;
Figur 17 eine weitere Ausführungsform einer Anlage zur Kondensation von
Dampf in einer ersten Seitenansicht;
Figur 18 die Anlage der Figur 17 in einer zweiten Ansicht;
Figur 19 die Anlage der Figuren 17 und 18 in einer Draufsicht von oben;
Figur 20 in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform einer
Anlage zur Kondensation von Dampf in einer ersten Seitenansicht;
Figur 21 die Anlage der Figur 20 in einer zweiten Ansicht;
Figur 22 die Anlagen der Figuren 20 und 21 in der Draufsicht von oben;
Figur 23 eine weitere Ausführungsform einer Anlage zur Kondensation von
Dampf in einer Seitenansicht;
Figur 24 eine weitere Ausführungsform eines Anlage zur Kondensation von
Dampf in einer Seitenansicht und
Figur 25 eine weitere Ausführungsform einer Anlage zur Kondensation von
Dampf in einer Seitenansicht.
Figur 1 zeigt eine Anlage 1 zur Kondensation von Dampf. Die Anlage 1 ist rein schematisch dargestellt und soll lediglich das konstruktive Prinzip verdeutlichen. Die Anlage 1 umfasst Rohrbündel 2, die mit ihren oberen Enden 3 an Dampfverteilleitungen 4 angeschlossen sind. Mit ihren unteren Enden 5 sind die Rohrleitungen 2 jeweils an Kondensatsammler 6 angeschlossen. Die Rohrbündel 2 sind V-förmig angeordnet, so dass die Dampfverteilleitungen 4 eines Paares von Rohrbündeln 2 in größerem horizontalen Abstand zueinander verlaufen als die Kondensatsammler 6. Die Kondensatsammler 6 erstrecken sich bei der Darstellung der Figur 1 in die Bildebene hinein in Längsrichtung eines unten liegen Scheitels 7. Oberhalb des Paares von Rohrbündeln 2 ist im Bereich zwischen den Dampfverteilleitungen 4 wenigstens ein Lüfter 8 angeordnet. Zwischen den Dampfverteilleitungen bedeutet nicht, dass der Lüfter 8 sich zwangsläufig auf derselben Höhe befinden muss, wie die Dampfverteilleitungen 4. In der Draufsicht (Figur 3) ist jedoch zu erkennen, dass sich ein einzelner Lüfter 8 in der Projektion auf eine Aufstellfläche immer zwischen den Dampfverteilleitungen 4 befindet.
Der Lüfter 8 ist auf einem zentralen Stützpfeiler 9 gelagert, der sich vom Lüfter 8 zum Scheitel 7 erstreckt. Der Stützpfeiler 9 erstreckt sich über die unteren Enden 5 und die Kondensatsammler 6 hinausgehend in Richtung einer Aufstellfläche 10, auf welcher der Stützpfeiler 9 gelagert ist. Ein oberer Abschnitt 1 1 des Stützpfeilers 9 trägt mithin im Wesentlichen den Lüfter 8 bzw. eine Lüftergruppe umfassend ein nicht näher dargestelltes Lüftergetriebe und eine Lüfterantriebseinheit. Ein unterer Abschnitt 12 des Stützpfeilers 9 trägt zusätzlich noch die Rohrbündel 2, die auf Stützkonsolen 13 gelagert sind, die sich in Längsrichtung des Scheitels 7 erstrecken.
Die Stützkonsolen 13 sind schmal und nur so breit wie nötig. Die Stützkonsolen 13 dienen nur zur Aufnahme der Kräfte aus den Rohrbündeln 2 und den daran angeschlossenen Leitungen, nämlich der Dampfverteilleitung 4 und den Kondensatsammlern 6. In Höhe der Stützkonsole 13 gibt es keine geschlossene Plattform wie bei der Dachbauweise.
Eine solche Einheit aus Wärmetauscher und Lüfter wird nachfolgend als Modul 14 bezeichnet. Figur 1 zeigt mehrere identisch ausgestaltete Module 14. In diesem Ausführungsbeispiel sind es vier Module 14. Die Anordnung kann auch als WW- Anordnung bezeichnet werden, die in dieser Form beliebig fortgesetzt werden kann.
Figur 3 zeigt in einer zweiten Seitenansicht, dass vier derartige Module 14 in Reihe hintereinander geschaltet sind und über eine gemeinsame Dampfverteilleitung 4 gespeist sind.
Die zwischen zwei Modulen 14 verlaufenden Dampfverteilleitungen 4 versorgen jeweils die einander benachbarten Rohrbündel 2 (Figur 1 ). Die benachbarten Rohrbündel 2 sind in diesem Bereich A-förmig oder auch dachförmig angeordnet. Sie sind dampfseitig miteinander verbunden. Im Bereich der unteren Enden 5 münden die einzelnen Rohrbündel 2 jedoch in getrennte Kondensatsammler 6. Lediglich die randseitigen Rohrbündel 2 sind über eigene Dampfverteilleitungen 4 an die Dampfzufuhr angeschlossen. Figur 1 zeigt darüber hinaus, dass aus statischen Gründen die randseitigen Rohrbündel 2 im Bereich ihrer oberen Enden 3 über horizontal wirkende Streben 15 mit dem benachbarten Rohrbündel 2 verbunden sind. Dadurch werden die äußeren Rohrbündel 2 fixiert. Die innenliegenden Rohrbündel 2 müssen hingegen nicht gegeneinander abgespannt werden. Sie lehnen sich aneinander an und sind insbesondere über ihre nicht näher dargestellten Rohrböden im Bereich der Dampfverteilleitungen 4 miteinander gekoppelt.
Figur 2 zeigt die Anordnung der Figur 1 von der Seite. Insgesamt müsste es sich bei Figur 1 also um eine Anordnung von 4 x 4 Modulen 14 handeln. Beispielhaft sind in Figur 3 zwei Reihen 16 von Modulen 14 dargestellt. Die Anzahl der Reihen 16 kann ebenso vergrößert werden, wie die Länge der Reihen 16 in Richtung des Scheitels 7.
Es ist zu erkennen, dass die zentralen Stützen 9 im Bereich des Scheitels 7 senkrecht unterhalb der Lüfter 8 angeordnet sind und entsprechend der Anzahl der Module 14 nur 8 Stützpfeiler 9 erforderlich sind, um die gesamte Anlage 1 abzustützen.
Die zu den Figuren 1 bis 3 eingeführten Bezugszeichen werden auch bei den weiteren Figuren zur Bezeichnung funktionsgleicher Komponenten beibehalten.
Figuren 4 und 5 zeigen weitere Details einer möglichen Ausführungsform einer Kondensationsanlage. Im Unterschied zu den Figuren 1 bis 3 wurde auf die Darstellung der Rohrbündel verzichtet und stattdessen eine sekundäre Stützkonstruktion 17 dargestellt, die nachfolgend anhand der Figuren 6 bis 7 erläutert wird.
Der Aufbau der Anlage 1 in Figur 4 ist ganz ähnlich derjenigen der Figuren 1 und 2. Es sind Stützpfeiler 9 zu sehen mit einem unteren Abschnitt 12, der jeweils in Gestalt eines Gitterträgers ausgebildet ist. Es schließt sich am unteren Abschnitt 12 der obere Abschnitt 1 1 an, der sich in Form eines zentralen Rohres bis zu einem Lüfterboden 18 erstreckt, der Bestandteil der sekundären Stützkonstruktion 17 ist. Oberhalb des Lüfterbodens 18 befinden sich die Dampfverteilleitungen 4.
Anhand der Figur 5 ist zu erkennen, dass der Durchmesser der Dampfverteilleitungen 4 in eine Richtung stufenweise abnimmt. Dampf wird zunehmend nach unten über die einzelnen Rohrbündel 2 abgeleitet. Mithin kann auch der Querschnitt der Dampfverteilleitungen 4 kontinuierlich oder stufenweise reduziert werden. Die Seitendarstellung der Figur 5 zeigt, dass die Stützkonsolen 13 eines einzelnen Moduls 14 identisch konfiguriert sind und als Gitterträger ausgebildet sind. Sie weisen in diametrale Richtung entlang des Scheitels 7. Sie befinden sich unterhalb der sekundären Stützkonstruktion 17, die sich oberhalb der Stützkonsolen 13 bis zu den Dampfverteilleitungen 4 erstreckt.
In Figur 6 ist der Aufbau der sekundären Stützkonstruktion 17 zu erkennen. Sie umschließt den dreieckprismatischen Innenraum des Moduls 14. Zwei Schenkel der sekundären Stützkonstruktion 17 verlaufen parallel zu den Rohrbündeln 2. Die Schenkel tragen einen Lüfterboden 18, der den oberen Abschluss der sekundären Stützkonstruktion 17 bildet. Die dreieckförmigen Stirnseiten des Innenraums werden ebenfalls von der sekundären Stützkonstruktion 17 in Fachwerkbauweise überspannt.
Der Lüfterboden 18 trägt einen nicht näher dargestellten Lüfterring, welcher aus Gründen der Luftführung die Lüfterblätter des Lüfters umgibt. Insgesamt besteht das gesamte Modul 14, wie es in Figur 6 dargestellt ist, aus selbsttragenden Bauteilen. Die sekundäre Stützkonstruktion 17 ist mit ihrer fachwerkartigen Struktur und dem Lüfterboden 18 selbsttragend. Die Dampfverteilleitungen 4 sind auf selbsttragenden Rohrbündeln 2 gelagert. Die vordere Dampferteilleitung 4 hat einen kleineren Durchmesser, als die hintere Dampfverteilleitung. Das liegt daran, dass die hintere Dampfverteilleitung 4 dafür vorgesehen ist, Rohrbündel 2 eines weiteren Moduls zu versorgen. Die vordere Dampfverteilleitung 4 versorgt nur die dargestellten Rohrbündel 2. Die Stützkonsolen 13 sind ebenso selbsttragend wie der zentrale Stützpfeiler 9. Insgesamt ist es daher möglich, mit reduziertem Materialaufwand und hoher Fertigungstiefe vorkonfigurierte Baugruppen zur Verfügung zu stellen, die mit geringerem Montageaufwand vor Ort montiert werden können. Figur 7 zeigt das Modul der Figur 6 in der Draufsicht. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die untere Dampfverteilleitung 4 verkürzt dargestellt. Der Lüfterboden 18 weist Aussteifungen im Eckbereich auf, sowie Streben 21 , die von den oberen Rändern der beiden Schenkel zu dem zentralen Stützpfeiler 9 reichen. Über diese Streben 21 ist der Lüfterboden 18 zentriert. In nicht näher dargestellter Weise ist die sekundäre Stützkonstruktion 17 im Bereich ihrer dreieckförmigen Stirnseiten im Wesentlichen winddicht verkleidet.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 8 bis 10 unterscheidet sich von demjenigen der Figur 4 dadurch, dass der zentrale Stützpfeiler 9 in seinem unteren Abschnitt 12 nicht als Fachwerkträger ausgebildet ist, sondern rohrförmig ist. Auch sein oberer Abschnitt 1 1 ist rohrförmig ausgebildet. Der zentrale Stützpfeiler 9 kann dadurch auch als rohrförmiger Mast bezeichnet werden. Es gibt aufgrund der unterschiedlichen Belastungssituation allerdings eine Abstufung im Durchmesser oberhalb der Stützkonsolen 13. Der Stützpfeiler 9 ist in seinem oberen Abschnitt 1 1 schlanker gestaltet als in seinem unteren Abschnitt 12. Zusätzlich sind die Stützkonsolen 13 über Tragmittel 19 mit einem oberen Ende 20 des Stützpfeilers 9 verbunden. Die Stützkonsolen 13 werden dadurch weniger auf Biegung belastet. So kann die Bauhöhe der Stützkonsolen 13 reduziert werden, insbesondere im Anbindungsbereich an den zentralen Stützpfeiler 9 (Figur 9).
Figur 10 zeigt in einer weiteren Seitenansicht, dass jeweils zwei Tragmittel 19 zwar im Bereich des oberen Endes 20 des Stützpfeilers 9 zusammengeführt werden, jedoch im Bereich der Stützkonsolen 13 zu den jeweils äußeren Ecken der Stützkonsolen 13 geführt sind und damit im Abstand vom Scheitel 7 verlaufen. Das verbessert die Torsionssteifigkeit der Stützkonsolen 13 in Richtung des Scheitels 7. Die Achse des Scheitels 7 verläuft in die Bildebene der Figur 10 hinein und liegt im Übergangsbereich vom dickeren unteren Abschnitt 12 des Stützpfeilers 9 zum schlankeren oberen Abschnitt 1 1 des Stützpfeilers 9.
Figur 10 zeigt anschaulich den Aufbau der sekundären Stützkonstruktion 17, die den im Wesentlichen dreieckprismatischen Innenraum begrenzt und im oberen Bereich den Lüfterboden 18 trägt. Der Lüfterboden 18 ist bei diesem Ausführungsbeispiel quadratisch konfiguriert und besitzt in der Ebene des Lüfterbodens 18 verlaufende Fachwerkstreben mit diagonalen Aussteifungen im Eckbereich des Lüfterbodens 18. Die Anzahl der Streben ist möglichst gering, um den Luftwiderstand möglichst gering zu halten. Lediglich zur Zentrierung des Lüfterbodens 18 gegenüber dem oberen Ende 20 des zentralen Stützpfeilers 9 sind vier Streben 21 vorgesehen, mit denen der Lüfterboden 18 in Horizontalrichtung mit dem Stützpfeiler 9 verbunden ist.
Die Ausführungsform der Figur 12 unterscheidet sich von derjenigen der Figuren 8 bis 1 1 dadurch, dass der Stützpfeiler 9 im Bereich seines unteren Abschnittes 12 als Röhre ausgebildet ist mit größerem Durchmesser als bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 8. Hierbei kann es sich insbesondere um eine Betonröhre handeln. Dieser untere Abschnitt 12 erstreckt sich im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der Figuren 8 bis 9 auch nicht durch die Stützkonsolen 13 hindurch. Die Stützkonsolen 13 sind auf dem unteren Abschnitt 12 gelagert. Auch der obere Abschnitt 1 1 beginnt daher nicht erst oberhalb der Stützkonsolen 13, sondern am unteren Höhenbereich der Stützkonsolen 13. Dies ist auf die unterschiedlichen Werkstoffzusammensetzungen des Stützpfeilers 9 zurückzuführen. Der Stützpfeiler 9 ist daher nicht zwangsläufig ein materialeinheitlich einstückiges Bauteil. Er kann sowohl mehrteilig aufgebaut sein als auch aus unterschiedlichen Materialien zusammengesetzt sein. Der Stützpfeiler 9 kann mithin ein Hybridbauteil sein, bestehend aus Beton bzw. Stahlbeton in seinem unteren Abschnitt 12 und bestehend aus Stahl in Form einer Gitterstruktur oder einer Rohrstruktur in seinem oberen Abschnitt 1 1 . Bezüglich der Abspannmittel 19, wie sie insbesondere in Figur 13 zu sehen sind, wird auf die Erläuterungen der Figuren 8 bis 1 1 Bezug genommen.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 14 ist sehr ähnlich zu demjenigen der Figur 1 , so dass auf die dort eingeführten Bezugszeichen und die dortige Erläuterung zurückgegriffen werden kann. Der einzige Unterschied ist, dass der untere Abschnitt 12 des Stützpfeilers 9 in einem Winkel W zu einer Horizontalebene H angeordnet ist, der von 90° abweicht. Konkret wird die Horizontalebene durch die Aufstellfläche 10 definiert oder auch durch die Ebene definiert, in welcher sich die Stützkonsolen 13 der einzelnen Module 14 erstrecken. In diesem Ausführungsbeispiel sind die unteren Enden 22 einander benachbarter Reihen 16 (Figur 16) in einem gemeinsamen Fundament 23 gelagert. Der Winkel W wird hierbei quer zur Längserstreckung der Reihen 16 gemessen. Figur 15 zeigt, dass die Stützpfeiler 9 im Übrigen in einem Winkel W1 von 90° zur Horizontalebene H angeordnet sind.
Im Unterschied hierzu zeigt das Ausführungsbeispiel der Figur 17, dass die Stützpfeiler 9 in Blickrichtung auf die Stirnseiten der einzelnen Reihen 16 in einem 90° Winkel W1 zur Horizontalebene H angeordnet sind. Figur 17 zeigt, dass die unteren Abschnitte 12 der Stützpfeiler 9 mit der Horizontalebene H einen Winkel W (Figur 18) ungleich 90° einschließen und wie bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 14 in einem gemeinsamen Fundamt 23 zusammengeführt sind. Figur 19 zeigt, dass sich die besagten Fundamente 23 unmittelbar unterhalb des jeweiligen Scheitels 7 der Reihen 16 von Modulen 14 befinden. Auch bei dieser Anordnung sind nur vier zentrale Fundamente 23 erforderlich, um insgesamt acht Module 14 zu lagern.
Figur 20 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel, bei welcher die Stützpfeiler 9 mit ihren unteren Enden 22 sowohl in Richtung des Scheitels 7 als auch in Richtung quer zum Scheitel 7 einen Winkel W von ungleich 90° zur Horizontalebene H einnehmen. Dadurch ist nur ein einziges zentrales Fundament 23 für vier Module 14 erforderlich, wie in Figur 22 zu erkennen ist. Die gesamte Anordnung der Figur 3 ist mithin nur auf zwei Fundamenten 23 gelagert. Bei Anordnungen von drei oder vier Reihen 16 ergeben sich zwangsläufig weitere Fundamentpunkte, so dass die Anordnung insgesamt noch mehr Stabilität erhält.
In den Figuren 14 bis 23 wurde auf die Darstellung zusätzlicher Verstrebungen zu Aussteifungen der primären und sekundären Stützkonstruktion verzichtet. Figur 23 zeigt ein mögliches Beispiel, wie die einzelnen Stützpfeiler 9 über seitliche Streben 24 mit benachbarten Stützpfeilern 9 verbunden sein können. Diese Streben 24 können sich überkreuzend angeordnet sein und sich von den unteren Enden 22 der Stützpfeiler 9 bis zu den oder in den Bereich der Stützkonsolen 13 erstrecken. Zusammen mit Streben 15 im oberen Bereich der Rohrbündel 2 sowie Streben 25 im Bereich der Stützkonsolen 13 ergibt sich ein fachwerkartig ausgesteifter Verbund, der auch hohe seitliche Windlasten bei vergleichsweise geringem Materialaufwand aufnehmen kann. Figur 24 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, das auf die sich überkreuzenden Streben 24 (Figur 23) verzichtet. Es sind Streben 15 im oberen Bereich der Rohrbündel 2 und zusätzliche horizontale Streben 25 im Bereich der Stützkonsolen 13 vorgesehen. Durch die horizontal wirkendenden Streben 25 und die selbsttragenden Rohrbündel 2 ergibt sich aufgrund der dreieckförmigen Anordnung ein in sich verwindungssteifes Fachwerk, das sehr hohe Belastungen aufnehmen kann.
Figur 25 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher ein zusätzlicher Querträger 26 quer zu den Reihen von Modulen 14 angeordnet ist. Der Querträger 26 untergreift alle Module 14. Er gehört zur primären Stützkonstruktion. Er befindet sich in Höhe der Stützkonsolen 13. Die Stützkonsolen 13 erstrecken sich wie bei den anderen Ausführungsbeispielen in Richtung des Scheitels 7 und damit in die Bildebene hinein. In dieser schematischen Darstellung befinden sich die Stützkonsolen 13 am oberen Rand des Querträgers 26. Die Stützen 9 jedes zweiten Moduls 14 erstrecken sich durch den Querträger 26 hindurch. Die Stützen 9 der anderen Module 14 besitzen nur einen oberen Abschnitt 1 1 . Die Stützen 9 der randseitigen Reihen 16 besitzen keinen unteren Abschnitt. Die randseitigen Reihen 16 sind über den Querträger 26 von den Stützen 9 der benachbarten, inneren Reihe 16 getragen. Für insgesamt sieben Reihen 16 sind daher nur drei Stützen 9 mit unteren Abschnitten 12 erforderlich, die bis zur Aufstellfläche 10 ragen.
In nicht näher dargestellter Weise sind die Rohrbündel 2 so konfiguriert, dass die Anlage 1 wenigstens einen Gleichstromkondensator umfasst, bei welchem Dampf und Kondensat in dieselbe Richtung strömen und wenigstens einen Gegenstromkondensator (Dephlegmator) umfasst, bei welchem das Kondensat entgegen dem Dampf strömt. Der Gegenstromkondensator ist an eine obere Absaugkammer angeschlossen. Bezugszeichen:
1 - Anlage zur Kondensation von Dampf
2 - Rohrbündel
3 - oberes Ende von 2
4 - Dampfverteilleitung
5 - unteres Ende von 2
6 - Kondensatsammler
7 - Scheitel
8 - Lüfter
9 - zentraler Stützpfeiler
10 - Aufstellfläche
1 1 - oberer Abschnitt von 9
12 - unterer Abschnitt von 9
13 - Stützkonsole
14 - Modul
15 - Strebe
16 - Reihe
17 - sekundäre Stützkonstruktion
18 - Lüfterboden
19 - Tragmittel
20 - oberes Ende von 9
21 - Strebe
22 - unteres Ende von 9
23 - Fundament
24 - Kreuzstrebe zwischen 9
25 - Strebe
26 - Querträger
W - Winkel
W1 - Winkel
H - Horizontalebene

Claims

Patentansprüche
1 . Anlage zur Kondensation von Dampf mit folgenden Merkmalen:
1 .1 Jeweils zwei Rohrbündel (2) sind mit ihren oberen Enden (3) an Dampfverteilleitungen (4) zur Einleitung von Dampf in die Rohrbündel (2) angeschlossen und mit ihren unteren Enden (5) an Kondensatsammler (6) zur Aufnahme von Kondensat aus den Rohrbündeln (2) angeschlossen;
1 .2 Die Rohrbündel (2) sind V-förmig angeordnet, so dass die Dampfverteilleitungen (4) eines Paares von Rohrbündeln (2) in größerem Abstand zueinander verlaufen als die Kondensatsammler (6) des Paares von Rohrbündeln (2), so dass die Kondensatsammler (6) im Bereich eines unten liegenden Scheitels (7) der V-förmigen Anordnung angeordnet sind;
1 .3 Oberhalb des Paares von Rohrbündeln (2) ist im Bereich zwischen den Dampfverteilleitungen (4) wenigstens ein saugender Lüfter (8) angeordnet;
1 .4 Der Lüfter (8) ist von einem zentralen Stützpfeiler (9) getragen, der sich vom Lüfter (8) zum Scheitel (7) erstreckt;
1 .5 Die Rohrbündel (2) sind auf einer Stützkonsole (13) gelagert, die sich in Längsrichtung des Scheitels (7) erstreckt und mit dem zentralen Stützpfeiler (9) verbunden ist;
1 .6 Die Rohrbündel (2) sind selbsttragend.
2. Anlage zur Kondensation von Dampf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der zentrale Stützpfeiler (9) vertikal unterhalb des Lüfters (8) bis zur Stützkonsole (13) erstreckt.
3. Anlage zur Kondensation von Dampf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Stützpfeiler (9) einen unteren Abschnitt (12) besitzt, der sich von unterhalb der Stützkonsole (13) bis zu einer Aufstellfläche der Anlage (1 ) erstreckt.
4. Anlage zur Kondensation von Dampf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren Reihen (16) von Rohrbündeln (2) in V-förmiger Anordnung einander benachbarte Rohrbündel (2) mit ihren oberen Enden (3) an eine gemeinsame Dampfverteilleitung (4) angeschlossen sind.
5. Anlage zur Kondensation von Dampf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsrichtung des Scheitels (7) benachbarte Stützpfeiler (9) und/oder Stützpfeiler (9) einander benachbarter V- förmiger Rohrreihen (16) unterhalb der Stützkonsolen (13) zumindest über einen Teilbereich ihrer Länge in einem von 90° zu einer Horizontalebene (H) abweichenden Winkel (W) verlaufen.
6. Anlage zur Kondensation von Dampf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte, unterhalb der Stützkonsolen (13) zumindest abschnittsweise schräg verlaufenden Stützpfeiler (9) auf einem gemeinsamen Fundament (23) gelagert sind.
7. Anlage zur Kondensation von Dampf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils Gruppen von zwei benachbarten schrägen Stützpfeilern (9) oder bei mehrreihigen Anlagen Gruppen von vier benachbarten schrägen Stützpfeilern (9) auf einem gemeinsamen Fundament (23) gelagert sind.
8. Anlage zur Kondensation von Dampf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Stützpfeiler (9) und/oder Rohrbündel (2) und/oder Stützkonsolen (13) über Streben (15, 24, 25) miteinander verbunden sind.
9. Anlage zur Kondensation von Dampf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützkonsole (13) von Tragmitteln (19) gehalten ist, die sich vom Stützpfeiler (9) bis zu der tiefer gelegenen Stützkonsole (13) erstrecken.
10. Anlage zur Kondensation von Dampf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Stützkonsole (13) eine selbsttragende Stützkonstruktion (17) angeordnet ist, welche getrennt von dem Stützpfeiler (9) das Gewicht eines Lüfterlaufringes trägt.
1 1 . Anlage zur Kondensation von Dampf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützpfeiler (9) und/oder die Stützkonsolen (13) zumindest teilweise von Fachwerkträgern gebildet sind.
12. Anlage zur Kondensation von Dampf nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stützpfeiler (9) zumindest teilweise rohrförmig ausgebildet ist.
13. Anlage zur Kondensation von Dampf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützpfeiler (9) einen Kanal besitzt oder bildet, um Kühlluft von unten nach oben zu einer Antriebseinheit des Lüfters (8) zu leiten.
14. Anlage zur Kondensation von Dampf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gebläse vorgesehen ist, um die Kühlluft durch den Kanal zu saugen oder zu drücken.
15. Anlage zur Kondensation von Dampf nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere benachbarte Reihen (16) nebeneinander angeordneter Rohrbündel (2) in V-förmiger Anordnung auf wenigstens einem Querträger (26) gelagert sind, der sich quer zum Scheitel (7) erstreckt, wobei der Querträger (26) auf wenigstens einem Stützpfeiler (9) und/oder wenigstens einer Querträgerstütze gelagert ist.
16. Anlage zur Kondensation von Dampf nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Stützpfeiler (9) und/oder Querträgerstützen, die den Querträger (26) tragen, kleiner ist als die Anzahl der Reihen (16), die von dem Querträger (26) getragen sind.
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