KR101005066B1

KR101005066B1 - Air-cooled condenser

Info

Publication number: KR101005066B1
Application number: KR1020080062584A
Authority: KR
Inventors: 김대상
Original assignee: 주식회사 케이에이치이
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2010-12-30
Also published as: KR20100002624A

Abstract

본 발명은 개선된 공냉식응축기에 대해 개시한다. 이러한 본 발명은 추운 겨울에 생길 수 있는 핀튜브의 동파방지를 위한 공냉식 응축기로서, 아래쪽 헤더와 번들 헤더를 작은 공간과 큰 공간으로 분리하여 첫번째 열의 핀튜브 내에 있는 수증기와 공기는 작은 공간으로만 흐르게 하여 나머지 열들의 핀튜브들 내에서 첫번째 열로 수증기와 공기가 역류하는 것을 원천적으로 방지하였다. 또 두개의 응축 유니트와, 이들 사이에 설치되는 하나의 데플레메이터 유니트와, 두개의 응축 유니트들의 핀튜브들에 동일한 수증기압을 공급하는 연결 매니폴드로 이루어진 기본 모듈을 구비하므로서 윗쪽 헤더를 따라 흐르는 수증기가 윗쪽 헤더의 입구측에서 멀어지면서 그 수증기압이 감소되더라도 기본 모듈에서 한 조를 이루는 응축 유니트들의 핀튜브들에는 일정한 수증기압이 공급된다.The present invention discloses an improved air-cooled condenser. The present invention is an air-cooled condenser for freezing the fin tube which may occur in cold winter, and separates the lower header and the bundle header into a small space and a large space so that water vapor and air in the first row of fin tubes flow only into a small space. This essentially prevented the backflow of water vapor and air into the first row in the fintubes of the remaining rows. Water vapor flowing along the upper header with a basic module consisting of two condensation units, a deflator unit installed between them, and a connecting manifold for supplying the same water vapor pressure to the fin tubes of the two condensation units. Although the water vapor pressure decreases away from the inlet side of the upper header, a constant water vapor pressure is supplied to the fin tubes of the condensing units of the base module.

기본 모듈, 응축 유니트, 데플레메이터 유니트, 핀튜브, 아래쪽 헤더 Base module, condensation unit, deflator unit, pin tube, bottom header

Description

Air-cooled condenser

본 발명은 공냉식 응축기에 관한 것으로, 더 상세하게는 발전소나 화학공장에 있는 터빈에서 나오는 저압, 저온의 수증기를 냉각시켜서 액체상태의 물로 바꾸어 재활용하려고 할 때, 겨울철에 액체상태의 물이 핀튜브안에서 얼어서 핀튜브가 동파되는 것을 방지하기 위한 공냉식 응축기에 관한 것이다.The present invention relates to an air-cooled condenser, and more particularly, when the low-pressure, low-temperature water vapor from a turbine in a power plant or a chemical plant is cooled and recycled into liquid water in winter, the liquid water in the fin tube An air-cooled condenser for freezing to prevent freezing of the fin tube.

공냉식 응축기는 터빈에서 나오는 저압, 저온의 수증기를 공기로 냉각하여서 액체상태의 물로 바꾸어 재활용할 때 사용되는데, 이러한 공냉식 응축기에 있어서 추운 겨울철에 발생되는 동파방지는 안전운전을 위해 반드시 필요한 사항이다.Air-cooled condensers are used to cool low-pressure and low-temperature water vapor from turbines and convert them into liquid water for recycling. In such air-cooled condensers, freeze protection during cold winters is essential for safe operation.

이러한 공냉식 응축기 및 동파방지를 위한 공냉식 응축기들은 미국특허 제5950717호, 미국특허 제5765629호에 개시된 바 있다.Such air-cooled condensers and air-cooled condensers for freeze protection have been disclosed in US Pat. No. 5,507,177 and US Pat.

도 1은 종래의 공냉식 응축기(미국특허 제5950717호)를 보인 개략적 사시도로써, 이는, 현재 상용화된 공냉식 응축기의 가장 대표적인 구조이다. 1 is a schematic perspective view of a conventional air-cooled condenser (US Patent No. 5950717), which is the most representative structure of the currently commercialized air-cooled condenser.

이러한 공냉식 응축기는, 약 40개의 번들(Bundle; 2)을 사용하고 있는데, 각 번들(2)은 가로 약 4m, 세로 약 10m 정도인 크기의 열교환기로서, 200∼300개 정도 의 핀튜브가 하나의 번들(2) 안에 4열로 평행하게 배치되어 있다. The air-cooled condenser uses about 40 bundles (2), each of which is a heat exchanger having a size of about 4m in width and about 10m in length and has about 200 to 300 fin tubes. The bundles 2 are arranged in parallel in four rows.

이러한 공냉식 응축기의 A 프레임 구조의 안쪽 아래에는 여러 개의 팬(3)들이 위치되고, 이 팬(3)들이 공기를 아래에서 위로 불어주어, 번들에 있는 핀튜브 사이로 지나가게 하여 핀튜브 표면에서 열을 빼았아 간다. 그 결과 핀튜브 안으로 흐르는 저압, 저온의 수증기가 냉각되면서 액체상태의 물로 응축된다.Under the inside of the A frame structure of this air-cooled condenser, several fans (3) are located, and these fans (3) blow the air from the bottom up, passing it between the fin tubes in the bundle to draw heat from the fin tube surface. I take it off. As a result, the low pressure and low temperature water vapor flowing into the fin tube condenses into liquid water.

현재 사용되고 있는 공냉식 응축기들은 대부분 복수의 번들(2)을 사용하는데 그 중에 약 67-75%는 응축 유니트(Condensing unit; 4)로 사용되고 있고 나머지 25-33%는 응축되지 않는 가스들을 뽑아서 배출시키는 데플레메이터 유니트(Dephlegmator unit; 5)로 사용된다. Currently used air-cooled condensers use a plurality of bundles (2), of which about 67-75% are used as condensing units (4) and the remaining 25-33% are used to extract and discharge uncondensed gases. Used as Dephlegmator unit (5).

예를 들어 40개의 번들(2)을 사용하는 경우 약 2/3인 27개는 응축 유니트(4)가 사용되고, 나머지 13개는 데플레메이터 유니트(5)가 사용된다. For example, in the case of using 40 bundles 2, 27, which is about 2/3, use the condensation unit 4, and the remaining 13 use the deflator unit 5.

이러한 공냉식 응축기는 A 프레임의 가장 위에 위치한 헤더 파이프(Header pipe; 6)로 수증기가 들어 와서 응축 유니트(4)로 공급되며, 이때 수증기는 응축 유니트(4)의 상부에서 하부 측으로 흐른다. 응축 유니트(4) 측으로 송풍되는 냉각공기에 의해 핀튜브들 내의 수증기가 냉각되면서 수증기 중에 상당부분이 응축되어 액체상태의 물로 바뀐다. 액체상태의 물은 중력에 의해 아래로 흐른다. 응축 유니트(4)는 수증기와 응축수가 같은 방향으로 아래로 흐르는 동방향 유동 응축기(parallel flow condenser)이다. 응축 유니트(4)에서 완전히 액체상태의 물로 응축되지 못한 수증기는 아래쪽 헤더 파이프(Lower header pipe; 7)를 통하여 데플레메이터 유니트(5)로 유입된다. 이때 데플레메이터 유니트(5)로 들어간 수증기는 아래에서 위로 흐르게 된다. 데플레메이터 유니트(5)를 따라 상측으로 이동되는 수증기는 계속 냉각공기에 의해 냉각되면서 액체상태의 물로 바뀌고 물은 당연히 아래로 흐르게 된다. This air-cooled condenser enters water vapor into the header pipe 6 located at the top of the A frame and is supplied to the condensation unit 4, where the water vapor flows from the upper side to the lower side of the condensation unit 4. As the water vapor in the fin tubes is cooled by the cooling air blown to the condensation unit 4 side, a substantial part of the water vapor is condensed into liquid water. Liquid water flows down by gravity. The condensation unit 4 is a parallel flow condenser in which water vapor and condensate flow down in the same direction. Water vapor, which has not condensed into completely liquid water in the condensation unit 4, enters the deflator unit 5 through the lower header pipe 7. At this time, the water vapor entering the deflator unit 5 flows from the bottom up. Water vapor which is moved upward along the dephlegmator unit 5 is continuously cooled by the cooling air to be converted into liquid water and water naturally flows downward.

즉, 데플레메이터 유니트(5)에서 수증기는 아래에서 윗방향으로 흐르는데 응축수는 중력 때문에 아래 방향으로 흐르게 되므로 수증기와 응축수가 서로 반대방향으로 흐른다. 따라서 이들 사이의 유동저항이 커지는 단점이 있고, 그 결과 데플레메이터 유니트(5)에서는 열교환기의 성능이 응축 유니트(4)에 비해 줄어들게 된다.That is, in the deflator unit 5, water vapor flows from the bottom to the top, but since the condensate flows downward because of gravity, the water vapor and the condensate flow in opposite directions. Therefore, there is a disadvantage in that the flow resistance between them becomes large, and as a result, the performance of the heat exchanger in the deflator unit 5 is reduced compared to the condensation unit 4.

이러한 공냉식 응축기가 추운 겨울철에 동파되는 이유에 대해서 열전달 측면에서 설명한다. 다수의 핀튜브들 중에서 첫번째로 배열된 핀튜브에서 주로 동파가 발생되는데, 그 이유는 다음과 같다.The reason why such an air-cooled condenser is frozen in the cold winter is explained in terms of heat transfer. Among the fin tubes, the first one of the plurality of fin tubes are mainly generated in the freeze, for the following reasons.

도 1에 도시한 바와 같이 A 프레임(A-Frame) 구조를 갖는 공냉식 응축기는 팬이 지면에 가까운 아래쪽에 위치된다. 그 결과 냉각공기가 항상 첫번째 열에 있는 핀튜브에 먼저 접촉된다. 냉각공기가 첫번째 열에 있는 핀튜브로부터 열을 빼았아 열을 공기가 갖고 있으므로 냉각공기 온도는 자연히 상승하게 된다. As shown in FIG. 1, the air-cooled condenser having an A-frame structure is located below the fan close to the ground. As a result, the cooling air always contacts the fin tube in the first row first. The cooling air temperature naturally rises because the cooling air removes heat from the fin tube in the first row so that the heat is retained.

따라서 온도가 상승된 냉각공기는 2열에 있는 핀튜브로부터 열을 효과적으로 빼았을 수 없게 되는데, 그 이유는 열전달은 핀튜브와 냉각공기의 온도차에 비례하기 때문이다. 이 온도차는 1열에 비해 2열에서는 현저하게 줄어든다. 3열과 4열에서는 냉각공기의 온도가 더 상승하여, 위에 언급한 온도차가 더욱 감소하게 되어 열을 더욱더 효과적으로 빼았을 수 없게 된다. 즉, 냉각공기가 1열에서 4열에 있는 핀튜브들을 지나면서 냉각공기의 온도가 계속 상승되기 때문에 첫번째 열에 있는 핀튜브에서의 열전달이 다른 열에서의 열전달보다 상대적으로 크게 된다. 이 경우 당연히 첫번째 열에 있는 핀튜브에서 수증기의 응축이 상대적으로 더 많이 발생된다.Therefore, the elevated air temperature cannot effectively remove heat from the fin tubes in the second row because the heat transfer is proportional to the temperature difference between the fin tubes and the cooling air. This temperature difference is significantly reduced in the second row compared to the first row. In the third and fourth rows, the temperature of the cooling air is further increased, so that the above-mentioned temperature difference is further reduced, so that the heat cannot be removed more effectively. In other words, as the cooling air continues to rise as the cooling air passes through the fin tubes in rows 1 to 4, the heat transfer in the fin tubes in the first row becomes relatively larger than the heat transfer in the other rows. In this case, of course, relatively more condensation of water vapor occurs in the fin tube in the first row.

첫번째 열에 있는 핀튜브에서 응축이 더 많이 발생되면, 첫번째 열에 있는 핀튜브 출구에서의 압력이 다른 열에 있는 핀튜브 출구에서의 압력보다 작게 된다. 그 이유는 많은 양의 수증기가 응축되면 그만큼 수증기와 액체의 부피가 감소한다. 예를 들어 수증기가 물로 바뀔 때 대략 천배 정도 부피가 줄어들게 된다. 상술한 바와 같이 첫번째 열에 있는 핀튜브에서 수증기의 응축이 상대적으로 더 많이 발생되고 그 다음 열로 갈수록 핀튜브에서의 수증기 응축이 점차 감소한다. 따라서 1열에서 4열에 있는 핀튜브들의 내부에는 수증기의 응축 차가 발생되므로 1열에서 4열에 있는 핀튜브들의 내부에는 압력차가 발생된다.If more condensation occurs in the fin tube in the first row, the pressure at the fin tube outlet in the first row will be less than the pressure at the fin tube outlet in the other row. The reason is that when a large amount of water vapor condenses, the volume of water vapor and liquid decreases. For example, when water vapor turns into water, the volume is reduced by about 1,000 times. As described above, relatively more condensation of water vapor occurs in the fin tube in the first row, and water vapor condensation in the fin tube gradually decreases with the next row. Therefore, since the condensation difference of water vapor is generated in the fin tubes in rows 1 to 4, the pressure difference is generated in the fin tubes in rows 1 to 4.

기체는 항상 압력이 큰 곳에서 작은 곳으로 이동한다. 이처럼 각 열에 있는 핀튜브의 출구에서의 압력차이 때문에, 수증기뿐 아니라 공기와 같은 비응축성기체가 2∼4열 핀튜브출구에서 첫번째 열에 있는 핀튜브출구로 거꾸로 역류해 들어갈 수 있다. 이렇게 수증기와 비응축성기체의 역류현상이 발생하게 되면 첫번째 열에 있는 핀튜브에서는 위에서도 수증기가 들어오고 아래에서도 수증기와 비응축성기체들이 들어오기 때문에 1열 핀튜브에는 결국 수증기가 위에서 더 이상 들어오지 않는 상황이 벌어진다. 즉 1열 핀튜브 안에 비응축성기체인 공기포켓이 생기면서 수증기가 제대로 움직이지 못하게 된다. 1열 위에서는 수증기가 계속 물로 응축되어 액체상태의 물이 아래로 흐르고 있는데 이 응축수가 공기포켓 때문에 응축수가 아래로 더 이상 흐를 수 없게 되는 상황이 벌어질 수 있다. 이런 상황이 추운 겨울날 벌어지면 이들 응축수가 얼면서 팽창하게 되어 1열 핀튜브가 파열되는 심각한 문제가 일어날 수 있다.The gas always moves from high pressure to small. Because of this pressure difference at the outlet of the fin tubes in each row, not only water vapor but also non-condensable gases such as air can flow back from the 2 to 4 fin tube outlets back to the fin tube outlets in the first row. When the reverse flow of water vapor and non-condensable gas occurs, water vapor enters from the top row of fin tubes in the first row, and water vapor and non-condensable gases enter from the bottom row. It happens In other words, air pockets, which are non-condensable gases, are formed in the first row of fin tubes, preventing water vapor from moving properly. Above row one, water vapor continues to condense into the water, causing liquid water to flow down, which can cause condensate to no longer flow down due to the air pocket. If this happens on a cold winter day, these condensate can freeze and expand, leading to a serious problem that the first row of fintubes will rupture.

미국특허 제5765629호에서는, 추운 겨울철에 공냉식 응축기에서 동파문제가 발생되는 또 다른 이유를 다음과 같이 설명한다.In US Patent No. 5765629, another reason for the freezing problem in the air-cooled condenser in the cold winter is explained as follows.

이러한 공냉식 응축기는 응축 유니트(Condensing unit)와 데플레메이터 유니트(Dephlegmator unit)로 만들어진 2단계 응축기(Two-stage condenser) 구조로써, 이러한 구조에서도 겨울철 동파문제가 제대로 해결되지 않는다. 그 이유는 터빈에서 나온 수증기가 윗쪽 헤더(Upper header pipe)를 통해서 흐르면서 수증기와 윗쪽 헤더 파이프 사이에 마찰저항으로 인해 자연히 압력 강하가 일어난다. 이 때문에 터빈에 가까이 위치한 핀튜브입구에서의 수증기 압력은 크고, 터빈에 멀리 위치한 핀튜브입구에서의 수증기 압력은 작게 된다. The air-cooled condenser is a two-stage condenser structure made of a condensing unit and a dephlegmator unit, and the winter freezing problem is not properly solved even in such a structure. The reason is that as the water vapor from the turbine flows through the upper header pipe, a pressure drop naturally occurs due to the frictional resistance between the water vapor and the upper header pipe. As a result, the water vapor pressure at the inlet of the fin tube located close to the turbine is high, and the water vapor pressure at the inlet of the fin tube located far from the turbine is small.

따라서 이들 핀튜브출구, 즉 아래에 응축수가 모이는 부분에서도 당연히 터빈에 멀리 위치한 번들에 있는 핀튜브출구에서의 압력이 작게 된다. 이처럼 핀튜브의 상대적 위치에 따라 핀튜브출구에서의 압력이 다르게 된다. 즉 터빈에 가까이 위치한 번들(Bundle)에 있는 핀튜브출구에서는 출구압력이 크게 되어 이들 핀튜브출구에서 공기와 수증기가 출구압력이 작은 터빈에서 멀리 위치한 번들에 있는 핀튜브출구로 역류된다. 일단 이런 현상이 벌어지면 출구압력이 작은 핀튜브안에는 공기가 트랩(trap)된다. 이렇게 터빈에서 멀리 위치한 번들에 있는 핀튜브들에서 공기와 수증기의 역류현상이 발생하게 되면 이 핀튜브에서는 위에서도 수증기가 들어 오고 아래에서도 공기와 수증기가 들어오기 때문에 이 핀튜브에는 결국 수증기가 위에서 더 이상 들어오지 못하는 상황이 벌어진다. 즉 이 핀튜브안에 비응축성기체인 공기포켓이 생기면서 수증기가 제대로 움직이지 못하게 되는데 1열 위에서는 수증기가 계속 응축되어 아래로 흐르고 있는데 이 응축수가 공기포켓 때문에 아래로 더 이상 흐를 수 없게 되므로 제대로 배출되지 못하는 응축수가 추운 겨울에 얼어서 이 핀튜브를 동파시키게 된다.Therefore, even at these fin tube outlets, that is, where the condensate collects, the pressure at the fin tube outlet in the bundle located far away from the turbine is of course small. As such, the pressure at the outlet of the fin tube varies depending on the relative position of the fin tube. In other words, the outlet pressure is increased at the fin tube outlet located in the bundle close to the turbine, so that air and water vapor flows back to the fin tube outlet located at the bundle located far from the turbine having a small outlet pressure. Once this happens, air is trapped in the fin tube with a small outlet pressure. When the reverse flow of air and water vapor occurs in the fin tubes in the bundle located far from the turbine, the fin tube will eventually receive water from above and below it, so the water will no longer be present from above. The situation does not come in. In other words, air pockets, which are non-condensable gases, are formed in this fin tube, which prevents water vapor from moving properly.On the first row, water vapor continues to condense and flows downward.This condensate is no longer able to flow down because of the air pocket. Uncondensed water freezes in the cold winter and freezes the fin tube.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 첫번째 열의 핀튜브들 안에서 공기포켓이 형성되는 것을 차단하도록 한 공냉식 응축기를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to solve the above problems, to provide an air-cooled condenser which prevents the formation of air pockets in the first row of fin tubes.

본 발명의 다른 목적은, 첫번째 열의 핀튜브에서 흐르는 수증기 및 응축수가 다른 열로 섞어지 않도록 한 공냉식 응축기를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an air-cooled condenser that prevents water vapor and condensate flowing in the first row of fintubes from mixing with other heat.

본 발명의 또 다른 목적은, 공냉식 응축기의 용량에 따라 동일한 구조를 갖는 기본 모듈을 가감하여 설치할 수 있도록 한 공냉식 응축기를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide an air-cooled condenser that can be installed by adding or subtracting a basic module having the same structure according to the capacity of the air-cooled condenser.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공냉식 응축기는, 터빈에서 배출되는 수증기가 유입되는 윗쪽 헤더; 복수의 핀튜브들로 이루어지고 상기 윗쪽 헤더에 연결되어서 상기 윗쪽 헤더로부터 공급되는 수증기가 상측에서 하측 방향으로 통과되면서 응축되도록 하며 한쌍이 서로 이격되어 설치되는 응축 유니트들과, 복수의 핀튜브들로 이루어지고 상기 응축 유니트의 사이에 설치되며 상기 응축 유니트를 통과한 미응축 수증기가 하측에서 상측 방향으로 유입되어서 재차 응축되며 비응축성기체는 상측으로 배출시키고 응축수는 하측으로 보내는 데플레메이터 유니트와, 상기 응축 유니트의 하부와 데플레메이터 유니트의 하부에 연결되어서 상기 응축 유니트를 통과한 수증기가 상기 데플레메이터 유니트로 유입되도록 하고 상기 응축 유니트 및 데플레메이터 유니트로부터 하측으로 흘러 내리는 응축수를 모으는 아래쪽 헤더와, 상기 아래쪽 헤더에 연결되어서 이에 유입되는 응축수를 저장하는 응축수저장탱크와, 상기 윗쪽 헤더와 응축 유니트들 사이에 설치되고 상기 윗쪽 헤더로부터 공급되는 수증기압을 일정하게 분산시키며 분산된 수증기압을 한쌍의 응축 유니트에 각각 균일하게 공급하여서 상기 응축 유니트들의 핀튜브들에 동일한 압력으로 수증기를 공급하는 연결 매니폴드로 이루어진 기본 모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The air-cooled condenser of the present invention for achieving the above object, the upper header into which the water vapor discharged from the turbine; Condensation unit consisting of a plurality of fin tubes and connected to the upper header so that the water vapor supplied from the upper header is condensed while passing from the upper side to the lower direction, and a pair of condensation units are installed spaced apart from each other, and a plurality of fin tubes And the decondenser unit, which is installed between the condensation units and passes through the condensation unit, flows from the lower side to the upper side and condenses again, and discharges the non-condensable gas to the upper side and sends the condensate to the lower side. A lower header which is connected to the lower part of the condensation unit and the lower part of the deflator unit so that water vapor passing through the condensation unit flows into the deflator unit and collects condensed water flowing down from the condensation unit and the deflator unit. , To the bottom header above Then, the condensate storage tank for storing the condensate flowing therein, and is installed between the upper header and the condensation unit and uniformly distributes the water vapor pressure supplied from the upper header, and uniformly supply the distributed water vapor pressure to the pair of condensation units It characterized in that it comprises a basic module consisting of a connecting manifold for supplying water vapor at the same pressure to the fin tubes of the condensation units.

본 발명 공냉식 응축기의 다른 특징은, 상기 연결 매니폴드는, 상기 윗쪽 헤더의 수증기가 공급되도록 이에 연결되고 상기 윗쪽 헤더의 설치 방향을 따라 배열되어서 상기 윗쪽 헤더로부터 공급된 수증기압을 그 내부 공간에 균일하게 확산시키는 확산부와, 상기 확산부의 중앙에 설치되고 상기 윗쪽 헤더에 연결되어서 상기 윗쪽 헤더의 수증기를 상기 확산부로 유도하는 입구와, 상기 확산부의 양측에 각각 설치되고 상기 응축 유니트의 상부에 각각 연결되어서 상기 확산부에 공급된 동일한 압력의 수증기를 한쌍의 상기 응축 유니트로 공급하는 제1공급구 및 제2공급구로 이루어진다.Another feature of the air-cooled condenser of the present invention is that the connecting manifold is connected to the steam supply of the upper header and is arranged along the installation direction of the upper header so that the water vapor pressure supplied from the upper header is uniformly provided therein. A diffusion unit for diffusing, an inlet installed at the center of the diffusion unit and connected to the upper header to guide water vapor of the upper header to the diffusion unit, respectively installed at both sides of the diffusion unit and connected to an upper portion of the condensation unit, And a first supply port and a second supply port for supplying water vapor having the same pressure supplied to the diffusion unit to the pair of condensation units.

본 발명 공냉식 응축기의 또 다른 특징은, 상기 기본 모듈은, 윗쪽 헤더의 좌우 양측에 그 길이 방향을 따라 등간격으로 다수 배열되며, 배열된 각각의 상기 기본 모듈들은 상기 윗쪽 헤더로부터 수증기가 공급되도록 이에 각각 연결된다.Another feature of the air-cooled condenser of the present invention is that the base module is arranged at equal intervals along the longitudinal direction on both the left and right sides of the upper header, and each of the basic modules arranged so that water vapor is supplied from the upper header. Each is connected.

본 발명 공냉식 응축기의 또 다른 특징은, 상기 연결 매니폴드의 입구에는, 상기 윗쪽 헤더에서 상기 기본 모듈로 유입되는 수증기를 완전히 차단시키거나 일부 차단시킬 수 있도록 유동조절밸브가 설치된다.Another feature of the air-cooled condenser of the present invention, at the inlet of the connection manifold, a flow control valve is installed to completely block or partially block the water vapor flowing from the upper header to the basic module.

본 발명 공냉식 응축기의 또 다른 특징은, 상기 아래쪽 헤더는, 다수의 핀튜 브들 중 냉각공기에 처음으로 접촉하는 제1핀튜브와 하나의 응축수저장탱크에 연결되어서 상기 제1핀튜브에서 흘러 내리는 응축수가 응축수저장탱크로 유도되도록 하는 제1유입공간부와, 상기 제1핀튜브를 제외한 나머지 핀튜브들과 다른 하나의 응축수저장탱크에 연결되어서 상기 나머지 핀튜브들에서 흘러 내리는 응축수가 다른 응축수저장탱크로 유도되도록 하는 제2유입공간부로 구획된다.Another feature of the air-cooled condenser of the present invention is that the lower header is connected to a first fin tube and a condensate storage tank for the first contact with cooling air among a plurality of fin tubes, and condensate flowing from the first fin tube A first inlet space to guide the condensate storage tank, and the other condensate storage tank and the other condensate storage tank other than the remaining fin tubes except the first fin tube, the condensate flowing from the remaining fin tubes to another condensate storage tank It is divided into a second inlet space portion to be guided.

본 발명 공냉식 응축기의 또 다른 특징은, 데플레메이터 유니트의 번들 헤더는, 다수의 핀튜브들 중 냉각공기에 처음으로 접촉하는 제1핀튜브에 연결되어서 상기 제1핀튜브에 유입된 비응축성기체가 외부로 배출되도록 하는 제1배출공간부와, 상기 제1핀튜브를 제외한 나머지 핀튜브들에 연결되어서 상기 나머지 핀튜브들에 유입된 비응축성기체가 외부로 배출되도록 하는 제2배출공간부로 구획된다.Another feature of the air-cooled condenser of the present invention is that the bundle header of the depleator unit is connected to a first fin tube which is first contacted with cooling air among a plurality of fin tubes, thereby introducing a non-condensable gas introduced into the first fin tube. Partitioned into a first discharge space portion for discharging to the outside, and a second discharge space portion connected to the remaining fin tubes except for the first fin tube so that the non-condensable gas introduced into the remaining fin tubes is discharged to the outside. do.

본 발명 공냉식 응축기의 또 다른 특징은, 상기 제1배출공간부 및 제2배출공간부에는, 상기 데플레메이터 유니트의 핀튜브들로 유입된 비응축성기체를 상기 제1배출공간부 및 제2배출공간부를 통해 외부로 강제 배기시키도록 제1진공펌프 및 제2진공펌프가 설치된다.Another feature of the air-cooled condenser of the present invention is that the first discharge space portion and the second discharge space, the non-condensable gas introduced into the fin tubes of the deflator unit, the first discharge space and the second discharge A first vacuum pump and a second vacuum pump are installed to force exhaust to the outside through the space part.

본 발명 공냉식 응축기의 또 다른 특징은, 상기 응축수저장탱크는, 단열재로 외부를 둘러싸서 겨울철에 열손실을 최소화하며 응축수가 저장되는 저장탱크와, 상기 저장탱크의 하부에 연결되어서 저장탱크 내의 응축수가 외부로 배출되도록 안내하는 출구와, 상기 출구에 설치되어서 이를 개폐하며 컨트롤러에 의해 제어되는 솔레노이드밸브와, 상기 저장탱크 내부에 설치되고 상기 컨트롤러에 연결되어서 저장된 응축수의 수면 높이를 측정하여 상기 컨트롤러에 신호를 전달하는 유체높이측정 센서로 이루어진다.Another feature of the air-cooled condenser of the present invention, the condensate storage tank, the storage tank is enclosed by a heat insulating material to minimize the heat loss in the winter and the condensate is stored in the winter, the condensate in the storage tank is connected to the lower portion of the storage tank An outlet for guiding to be discharged to the outside, a solenoid valve installed at the outlet and opened and closed, and controlled by a controller, and a surface height of the condensate stored inside the storage tank and connected to the controller to measure the signal to the controller. It consists of a fluid height measuring sensor that delivers.

본 발명 공냉식 응축기의 또 다른 특징은, 상기 솔레노이드밸브부터 상기 저장탱크 바닥까지의 높이가, 상기 저장탱크의 바닥으로부터 상기 유체높이측정센서까지의 높이보다 더 높다.Another feature of the air-cooled condenser of the present invention is that the height from the solenoid valve to the bottom of the storage tank is higher than the height from the bottom of the storage tank to the fluid level measurement sensor.

본 발명 공냉식 응축기의 또 다른 특징은, 상기 연결 매니폴드와 응축수저장탱크에는, 연결 매니폴드에 흐르는 고온의 수증기 중에 소량이 상기 응축수저장탱크의 바닥 부분까지 직접 공급되도록 수증기공급배관이 설치되며, 이를 위해 상기 수증기공급배관에는, 연결 매니폴드에서 응축수저장탱크로 공급되는 수증기의 흐름을 제어하도록 수증기유량조절밸브가 설치된다.Another feature of the air-cooled condenser of the present invention is that the connection manifold and the condensate storage tank are provided with a steam supply pipe so that a small amount of high temperature steam flowing through the connection manifold is directly supplied to the bottom portion of the condensate storage tank. In order to control the flow of water vapor to the condensate storage tank from the connection manifold to the steam supply pipe is provided with a steam flow rate control valve.

이상에서와 같은 본 발명은, 윗쪽 헤더의 입구측에 가까운 기본 모듈에 공급되는 수증기압과 윗쪽 헤더의 입구측에서 먼 기본 모듈에 공급되는 수증기압이 서로 달라도 하나의 기본 모듈에 설치된 응축 유니트들의 각각의 핀튜브들에는 동일한 수증기압이 공급된다. 기본 모듈에 수증기압이 공급되면 연결 매니폴드에 의해 그 수증기압이 고르게 확산된 상태에서 응축 유니트의 다수의 핀튜브들에 동일한 수증기압으로 공급되기 때문이다. 따라서 핀튜브들 사이의 압력 차이가 발생되지 않으므로 핀튜브들 사이에 수증기가 역류되는 문제가 해결된다. 그러므로 핀튜브들 사이에 수증기의 역류 문제가 방지되기 때문에 핀튜브 안에 응축수의 흐름이 방해되지 않으며, 결국 겨울철의 동파문제가 해결된다.The present invention as described above, even if the water vapor pressure supplied to the base module close to the inlet side of the upper header and the water vapor pressure supplied to the base module far from the inlet side of the upper header is different from each pin of the condensation units installed in one base module The tubes are supplied with the same steam pressure. This is because when the water vapor pressure is supplied to the base module, the same water vapor pressure is supplied to the plurality of fin tubes of the condensation unit with the water vapor pressure evenly spread by the connecting manifold. Therefore, the pressure difference between the fin tubes does not occur, thereby solving the problem of water vapor flowing back between the fin tubes. Therefore, the problem of backflow of water vapor between the fin tubes is prevented, so that the flow of condensate in the fin tubes is not disturbed, and thus the winter freezing problem is solved.

이러한 본 발명의 공냉식 응축기는, 기본 모듈을 여러 개 만들어서 공냉식 응축기의 용량에 따라 갯수를 변화시킬 수 있는 장점이 있다. 공냉식 응축기의 용량이 작은 경우에, A 프레임 구조의 양쪽에 각각 2개의 기본 모듈들을 설치할 수 있고, 공냉식 응축기의 용량이 큰 경우에는, A 프레임 구조 양쪽에 각각 10개의 기본 모듈을 설치할 수도 있다. 이와 같이 동일한 기본 모듈들이 사용되기 때문에 제작 비용을 절감할 수 있고, 현장에서의 조립작업도 간편하며, 일단 설치한 후 공냉식 응축기의 용량을 늘릴 경우에도 손쉽게 기본 모듈을 추가로 설치할 수 있는 장점이 있다.The air-cooled condenser of the present invention has the advantage that the number can be changed according to the capacity of the air-cooled condenser by making a plurality of basic modules. In the case where the capacity of the air-cooled condenser is small, two basic modules may be installed on both sides of the A frame structure, and when the capacity of the air-cooled condenser is large, ten base modules may be installed in each of both the A frame structure. Since the same basic modules are used, manufacturing costs can be reduced, assembly on site is easy, and even if the capacity of the air-cooled condenser is increased once installed, the basic modules can be easily installed. .

또한, 유동조절밸브를 사용하여서 각 기본 모듈에 들어가는 수증기를 완전히 차단시킬 수도 있고, 부분적으로 차단시킬 수도 있다. 따라서 추운 겨울날 공냉식 응축기를 작동할 경우, 유동조절밸브를 이용하여서 5개의 기본 모듈 중에서 3개의 기본 모듈의 작동을 중지시키고 나머지 2개의 기본 모듈에 충분한 양의 수증기가 흐르게 할 수 있다. 이와 같이 나머지 2개의 기본 모듈에 충분한 양의 수증기가 흐르게 하면 추운 겨울철 핀튜브들이 동파되는 것을 사전에 방지할 수 있다. In addition, the flow control valve may be used to completely block or partially block water vapor entering each basic module. Therefore, when the air-cooled condenser is operated on a cold winter day, a flow control valve can be used to stop the operation of three of the five basic modules and allow sufficient water vapor to flow to the remaining two basic modules. In this way, sufficient water vapor flows into the remaining two basic modules to prevent the freezing of the cold winter fin tubes in advance.

본 발명의 공냉식 응축기에 냉각공기가 송풍될 때에 항상 첫번째 열에 있는 제1핀튜브가 먼저 냉각공기에 접촉된 후 나머지 제2∼4핀튜브에 순차적으로 접촉되므로 가장 많이 냉각된 제1핀튜브 내의 수증기압이 다른 핀튜브들 내의 수증기압보다 더 낮다. 기체는 항상 압력이 큰 곳에서 작은 곳으로 이동하기 때문에 핀튜브들 내부의 수증기 및 공기는 압력이 높은 2∼4열의 제2∼4핀튜브 출구에서 압력이 낮은 1열의 제1핀튜브 출구로 거꾸로 역류해 들어가려고 하지만 1열에 연결된 제1유입공간부와 2∼4열에 연결된 제2유입공간부가 서로 격판으로 차단되어 있기 때문에 수증기 및 공기의 역류가 원천적으로 방지된다. 따라서 본 발명은 제2∼4핀튜브 내부의 수증기와 비응축성기체가 제1핀튜브의 출구측으로 역류되는 현상이 방지되고, 이에 따라 제1핀튜브의 수증기 및 응축수의 배출이 방해받지 않게 되므로 겨울철에 제1핀튜브 내의 응축수가 얼면서 제1핀튜브가 동파되는 종래 문제가 해결된다.When the cooling air is blown into the air-cooled condenser of the present invention, the first fin tube in the first row always contacts the cooling air first and then sequentially contacts the remaining second to fourth fin tubes, so that the water vapor pressure in the first fin tube most cooled. Lower than the water vapor pressure in these other fin tubes. Since the gas always moves from high pressure to low pressure, the water vapor and air inside the fin tubes are reversed from the high pressure 2-4 rows of 2-4 pin tube outlets to the low pressure 1 row of first fin tube outlets. It tries to flow back, but since the first inflow space part connected to the first row and the second inflow space part connected to the second to fourth columns are blocked by the diaphragm, backflow of water vapor and air is prevented at the source. Accordingly, the present invention prevents the backflow of the water vapor and the non-condensable gas inside the second to fourth fin tubes to the outlet side of the first fin tube, and thus prevents the discharge of the water vapor and the condensed water of the first fin tube, thereby preventing winter. The conventional problem of freezing condensate in the first fin tube while freezing the first fin tube is solved.

본 발명의 응축수저장탱크에는 윗쪽 헤더나 연결 매니폴드에서 시작하여 응축수저장탱크의 윗면을 통과한 후 응축수저장탱크의 응축수 수면 아래에서 끝나도록 증기공급배관이 설치되어 있으며, 이 수증기공급배관에는 수증기유량조절밸브가 설치된다. 따라서 추운 겨울날 응축수저장탱크에서의 응축수온도가 영하로 떨어지는 것을 방지하기 위하여, 윗쪽 헤더나 연결 매니폴드에 흐르는 포화수증기의 일부를 응축수저장탱크의 응축수 수면 아래에 직접 분출시킨다. 여름철과 같이 응축수가 얼 염려가 없는 날씨에는 이 수증기유량조절밸브를 완전히 잠금으로서 수증기가 흐르지 못하도록 한다. In the condensate storage tank of the present invention, the steam supply pipe is installed so as to start from the upper header or the connecting manifold and pass through the upper surface of the condensate storage tank, and then end below the condensate surface of the condensate storage tank. Control valve is installed. Therefore, in order to prevent the condensate temperature in the condensate storage tank from freezing on a cold winter day, a portion of the saturated steam flowing in the upper header or the connecting manifold is directly discharged under the condensate surface of the condensate storage tank. In weather free of condensation, such as in summer, the steam flow control valve is fully closed to prevent steam from flowing.

본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 공냉식 응축기에서 사용하는 기본 모듈의 기본구조를 도식적으로 보인 측면도이고, 도 3은 5개의 기본 모듈을 A 프레임 형태의 공냉식 응축기의 좌우 양쪽에 각각 5개의 기본 모듈을 설치한 경우에 한쪽에서 볼 때의 개략적 측면도이다. Figure 2 is a side view schematically showing the basic structure of the basic module used in the air-cooled condenser of the present invention, Figure 3 is a case where five basic modules are installed on each of the left and right sides of the A-frame-type air-cooled condenser, respectively It is a schematic side view when viewed from one side.

이러한 본 발명의 공냉식 응축기는, 터빈에서 배출되는 수증기가 유입되는 윗쪽 헤더(upper header; 10)와, 이 윗쪽 헤더(10)에 설치되는 기본 모듈(basic module; 20)이 구비된다. The air-cooled condenser of the present invention is provided with an upper header 10 through which water vapor discharged from a turbine flows, and a basic module 20 installed on the upper header 10.

기본 모듈(20)은, 응축 유니트(condensing unit; 30), 데플레메이터 유니트(dephlegmator unit; 40), 아래쪽 헤더(lower header; 50), 응축수저장탱크(60), 연결 매니폴드(connection manifold; 70)로 이루어진다. The basic module 20 includes a condensing unit 30, a dephlegmator unit 40, a lower header 50, a condensate storage tank 60, a connection manifold; 70).

응축 유니트(30)는, 제1∼4핀튜브(31a)(31b)(31c)(31d)들로 이루어진 복수의 핀튜브(31)들로 이루어지고 윗쪽 헤더(10)에 연결되어서 윗쪽 헤더(10)로부터 공급되는 수증기가 상측에서 하측 방향으로 통과되면서 응축되도록 하며 한쌍이 서로 이격되어 설치된다. 여기서 핀튜브(31)들의 갯수는 4개로 한정하였으나, 이에 국한되지 않으며, 그 이하 또는 그 이상 설치될 수 있다.The condensation unit 30 is composed of a plurality of fin tubes 31 composed of first to fourth fin tubes 31a, 31b, 31c and 31d, and is connected to the upper header 10 so that the upper header ( 10) The water vapor supplied from 10) is condensed while passing from the upper side to the lower side, and a pair is spaced apart from each other. Here, the number of the fin tubes 31 is limited to four, but is not limited thereto, and may be installed below or more.

데플레메이터 유니트(40)는, 제1∼4핀튜브(41a)(41b)(41c)(41d)들로 이루어진 복수의 핀튜브(41)들로 이루어지고 2개의 응축 유니트(30)의 사이에 설치되며 응축 유니트(30)를 통과한 미응축 수증기와 비응축성기체가 하측에서 상측 방향으로 유입되어서 재차 응축되며 비응축성기체는 진공펌프를 이용하여 상측으로 배출시키고 응축수는 중력에 의해 자동적으로 하측으로 보낸다. 여기서 핀튜브(41)들의 갯수는 4개로 한정하였으나, 이에 국한되지 않으며, 그 이하 또는 그 이상 설치될 수 있다.The deflator unit 40 is composed of a plurality of fin tubes 41 composed of first to fourth fin tubes 41a, 41b, 41c, and 41d, and between two condensation units 30. Uncondensed water vapor and non-condensable gas that has passed through the condensation unit 30 flows from the lower side to the upper side and condenses again. The non-condensable gas is discharged to the upper side by using a vacuum pump, and the condensate is automatically lowered by gravity. Send to. Here, the number of the fin tubes 41 is limited to four, but is not limited thereto, and may be installed below or more.

아래쪽 헤더(50)는, 응축 유니트(30)의 하부와 데플레메이터 유니트(40)의 하부에 연결되어서 응축 유니트(30)를 통과한 수증기가 데플레메이터 유니트(40)로 유입되도록 하고 응축 유니트(30) 및 데플레메이터 유니트(40)로부터 중력에 의해 하측으로 흘러 내리는 응축수를 모아서 응축수저장탱크(60)로 보낸다. The lower header 50 is connected to the lower part of the condensation unit 30 and the lower part of the deflator unit 40 so that water vapor passing through the condensation unit 30 flows into the deflator unit 40 and the condensation unit 40. 30 collects the condensate flowing downward by gravity from the deflator unit 40 and sends it to the condensate storage tank 60.

응축수저장탱크(60)는, 아래쪽 헤더(50)에 연결되어서 이에 유입되는 응축수를 저장한다. 이 응축수저장탱크(60)는 아래쪽 헤더(50)의 일측에만 설치될 수도 있고, 양측에 각각 하나씩 설치될 수도 있으며, 도 12와 같이 3개가 설치될 수도 있다.The condensate storage tank 60 is connected to the lower header 50 to store condensate flowing thereto. The condensate storage tank 60 may be installed on only one side of the lower header 50, may be installed on each side of each one, or three may be installed as shown in FIG. 12.

연결 매니폴드(70)는, 윗쪽 헤더(10)와 응축 유니트(30)들 사이에 설치되고 윗쪽 헤더(10)로부터 공급되는 수증기압을 일정하게 분산시키며 분산된 수증기압을 한쌍의 응축 유니트(30)에 각각 균일하게 공급하여서 상기 한쌍의 응축 유니트(30)들의 핀튜브(31)들에 동일한 압력으로 수증기를 공급한다.The connecting manifold 70 is installed between the upper header 10 and the condensation unit 30 and uniformly distributes the water vapor pressure supplied from the upper header 10 and distributes the distributed water vapor pressure to the pair of condensation units 30. Each of them is uniformly supplied to supply steam to the fin tubes 31 of the pair of condensation units 30 at the same pressure.

이러한 연결 매니폴드(70)는, 확산부(71), 입구(72), 제1공급구(73) 및 제2공급구(74)로 이루어진다. 확산부(71)는, 윗쪽 헤더(10)로부터 수증기가 공급되도록 이에 연결되고 윗쪽 헤더(10)의 설치 방향을 따라 배열되어서 윗쪽 헤더(10)로부터 공급된 수증기압을 그 내부 공간에 균일하게 확산시킨다. 입구(72)는, 확산부(71)의 중앙에 설치되고 윗쪽 헤더(10)에 연결되어서 윗쪽 헤더(10)의 수증기를 확산부(71)로 유도한다.The connection manifold 70 includes a diffusion portion 71, an inlet 72, a first supply port 73, and a second supply port 74. The diffusion part 71 is connected to the upper header 10 so as to supply water vapor, and is arranged along the installation direction of the upper header 10 to uniformly diffuse the water vapor pressure supplied from the upper header 10 into the inner space. . The inlet 72 is provided at the center of the diffusion portion 71 and is connected to the upper header 10 to guide the water vapor of the upper header 10 to the diffusion portion 71.

제1공급구(73) 및 제2공급구(74)는, 확산부(71)의 양측에 각각 설치되고 응축 유니트(30)의 상부에 각각 연결되어서 확산부(71)에 공급된 동일한 압력의 수증기를 한쌍의 응축 유니트(30)로 공급한다.The first supply port 73 and the second supply port 74 are respectively provided on both sides of the diffusion portion 71 and connected to the upper portion of the condensation unit 30, respectively, of the same pressure supplied to the diffusion portion 71. Water vapor is supplied to a pair of condensation units 30.

이러한 기본 모듈(20)은, 도 3에 도시한 바와 같이 윗쪽 헤더(10)의 하부 양측에 그 길이 방향을 따라 등간격으로 다수 배열되며, 배열된 각각의 기본 모 듈(20)들은 윗쪽 헤더(10)로부터 수증기가 공급되도록 이에 각각 연결된다.As shown in FIG. 3, the basic modules 20 are arranged at equal intervals along the length direction on both lower sides of the upper header 10, and each of the basic modules 20 arranged is an upper header ( 10 respectively connected to this to supply water vapor from.

이러한 구성의 본 발명 공냉식 응축기는, 일반적인 공냉식 응축기처럼 A 프레임(A-Frame) 형태의 구조를 갖는다. 전면이 A 형상의 프레임 구조 양쪽에는 여러 개의 기본 모듈(20)이 설치된다. 수증기는 터빈에서 A 프레임 구조의 정점위치에 위치한 윗쪽 헤더(10)를 통해서 기본 모듈(20)로 공급된다.The air-cooled condenser of the present invention having such a configuration has an A-frame structure like a general air-cooled condenser. A plurality of basic modules 20 are installed on both sides of the A-shaped frame structure on the front side. Water vapor is supplied to the base module 20 through the upper header 10 located at the apex of the A frame structure in the turbine.

기본 모듈(20)의 기본적인 구조는 도 2에 도시한 바와 같이 3개의 번들(Bundle), 즉 2개의 응축 유니트 번들(CU 번들)과 하나의 데플레메이트 유니트 번들(DU 번들)을 하나의 기본 모듈(20)로 묶어서, 도 3과 같이 5개의 기본 모듈(20)들이 A 프레임의 양쪽에 각각 설치된다.As shown in FIG. 2, the basic structure of the basic module 20 includes three bundles, that is, two condensation unit bundles (CU bundles) and one deplemate unit bundle (DU bundles). Bundled with 20, five basic modules 20 are installed on both sides of the A frame as shown in FIG.

도 2에 도시한 바와 같이 터빈에서 나오는 수증기가 흐르는 윗쪽 헤더(10)와 기본 모듈(20)을 연결하기 위하여 연결 매니폴드(70)가 사용된다. 수증기 압력이 윗쪽 헤더(10)에서는 수증기가 흐르는 방향으로 점차 감소하고 있지만, 일단 기본 모듈(20)에 수증기가 들어오면 그 수증기가 좌우 양쪽으로 균일하게 분배되기 때문에 각 기본 모듈(20)에 있는 한쌍의 응축 유니트(30)의 핀튜브(31) 입구에서는 수증기압력이 항상 일정하게 유지된다. As shown in FIG. 2, a connecting manifold 70 is used to connect the upper header 10 through which the steam from the turbine flows and the base module 20. Water vapor pressure is gradually decreasing in the direction of water vapor flowing in the upper header 10, but once the water vapor enters the basic module 20, since the water vapor is uniformly distributed to the left and right sides, a pair in each base module 20 At the inlet of the fin tube 31 of the condensation unit 30 of the water vapor pressure is always kept constant.

따라서 수증기는 이 연결 매니폴드(70)를 통해서 좌우 양쪽에 배치된 응축 유니트(30)들에 균일하게 수증기를 분배한다. 연결 매니폴드(70)의 입구(72)로 유입된 수증기는 확산부(71)로 유입되면서 그 전체로 고르게 확산된다. 따라서 확산부(71) 내부의 수증기압, 특히 확산부(71) 양측의 수증기압은 동일한 상태를 유지 한다. 그러므로 확산부(71) 양측의 제1공급구(73) 및 제2공급구(74)를 통해 양측에 각각 구비된 응축 유니트(30)들의 번들 헤더(32) 입구(32a)측으로 동일한 압력의 수증기가 공급된다.Therefore, the water vapor evenly distributes water vapor to the condensation units 30 arranged on both the right and left sides through the connection manifold 70. Water vapor introduced into the inlet 72 of the connecting manifold 70 is diffused into the diffusion portion 71 and is evenly spread throughout. Therefore, the water vapor pressure inside the diffusion portion 71, in particular the water vapor pressure on both sides of the diffusion portion 71 maintains the same state. Therefore, water vapor having the same pressure toward the bundle header 32 inlet 32a of the condensation units 30 provided on both sides through the first supply port 73 and the second supply port 74 on both sides of the diffusion part 71. Is supplied.

이러한 기본 모듈(20)의 장점은 한쌍을 이루고 있는 응축 유니트(30)에 있는 핀튜브(31)들의 입구측 수증기압력이 동일하다는 것이고, 또 각 기본 모듈(20)들이 서로 연결되어 있지 않으므로 이 경우 추운 겨울철에 발생되는 동파문제가 해결된다. 즉 윗쪽 헤더(10)의 길이 방향으로 수증기의 압력이 점차 감소하는 것 때문에 생기는 동파문제를 원천적으로 해결할 수 있다.The advantage of this basic module 20 is that the inlet water vapor pressure of the fin tubes 31 in the paired condensation unit 30 is the same, and in this case since the respective basic modules 20 are not connected to each other, Freezing problem that occurs in cold winter is solved. That is, it is possible to fundamentally solve the freezing problem caused by the pressure of the steam gradually decreasing in the longitudinal direction of the upper header 10.

이러한 본 발명의 공냉식 응축기는, 기본 모듈(20)을 여러 개 만들어서 공냉식 응축기의 용량에 따라 기본 모듈(20)의 갯수를 변화시킬 수 있는 장점이 있다. 공냉식 응축기의 용량이 작은 경우에, A 프레임 구조의 양쪽에, 예들 들어 각각 2개의 기본 모듈(20)들을 설치할 수 있다. 공냉식 응축기의 용량이 클 경우에는, A 프레임 구조 양쪽에, 예들 들어 각각 10개의 기본 모듈(20)을 설치할 수도 있다. 이와 같이 동일한 기본 모듈(20)들이 사용되기 때문에 제작 비용을 절감할 수 있고, 현장에서의 조립작업도 간편하며, 일단 설치한 후 공냉식 응축기의 용량을 늘리려고 할 경우에도 손쉽게 기본 모듈(20)을 추가로 설치할 수 있는 장점이 있다.The air-cooled condenser of the present invention has the advantage that the number of the base module 20 can be changed according to the capacity of the air-cooled condenser by making several base modules 20. If the capacity of the air-cooled condenser is small, it is possible to install, for example, two basic modules 20 on both sides of the A frame structure. If the capacity of the air-cooled condenser is large, for example, 10 basic modules 20 may be installed on both sides of the A frame structure. Since the same basic module 20 is used as described above, manufacturing cost can be reduced, and the assembling work in the field is simple, and even if it is intended to increase the capacity of the air-cooled condenser once installed, the basic module 20 can be easily There is an additional installation advantage.

도 4는 본 발명에서 사용하는 기본 모듈(20)에 유동조절밸브(80)가 더 설치된 상태를 보인 개략적 측면도로써, 이 유동조절밸브(80)는, 연결 매니폴드(70)의 입구(72)에 설치되어서 윗쪽 헤더(10)에서 기본 모듈(20)로 유입되는 수증기를 완 전히 차단시키거나 일부 차단시킨다.Figure 4 is a schematic side view showing a state in which the flow control valve 80 is further installed in the basic module 20 used in the present invention, the flow control valve 80, the inlet 72 of the connecting manifold 70 Installed in the upper header 10 completely blocks or partially blocks water vapor flowing into the basic module 20.

이러한 본 발명은, 유동조절밸브(80)를 사용하여서 각 기본 모듈(20)에 들어가는 수증기를 완전히 차단시킬 수도 있고, 부분적으로 차단시킬 수도 있다. 따라서 추운 겨울날 공냉식 응축기를 작동할 경우, 유동조절밸브(80)를 이용하여서 5개의 기본 모듈(20) 중에서 3개의 기본 모듈(20)에 들어가는 수증기를 완전히 차단하여 이들 3개의 기본 모듈((20)들의 작동을 중지시키고 나머지 2개의 기본 모듈(20)에 모든 수증기를 흐르게 하므로써 충분한 양의 수증기가 나머지 2개의 기본 모듈(20)에 흐르게 할 수 있다. 이와 같이 하여 수증기의 공급이 차단된 3개의 기본 모듈(20)의 핀튜브(31)(41)들의 내부에는 응축수가 전혀 없게 하고, 나머지 2개의 기본 모듈(20)의 핀튜브(31)(41)들의 내부에는 충분한 수증기를 공급하므로써 열교환이 확실하게 이루어지도록 하여서, 추운 겨울철에 핀튜브(31)(41)들 중 일부가 동파되는 것을 사전에 방지할 수 있다. The present invention may completely block or partially block water vapor entering each basic module 20 by using the flow control valve 80. Therefore, when operating the air-cooled condenser on a cold winter day, by using the flow control valve (80) to completely block the water vapor entering the three basic modules 20 of the five basic modules (20) these three basic modules ((20) By deactivating the valves and letting all the steam flow through the remaining two basic modules 20, a sufficient amount of water vapor can flow through the remaining two basic modules 20. In this way, the three basics with the supply of water vapor blocked The condensed water is completely absent inside the fin tubes 31 and 41 of the module 20, and sufficient heat vapor is supplied to the inside of the fin tubes 31 and 41 of the remaining two basic modules 20 to ensure heat exchange. In this way, it is possible to prevent some of the fin tubes 31 and 41 from freezing in the cold winter season.

도 5는 기본 모듈(20)의 아래쪽 헤더(50)가 작은 공간인 제1유입공간부(51)와 큰 공간인 제2유입공간부(52)로 구획된 상태를 보이기 위해 응축 유니트(30) 및 데플레메이터 유니트(40)를 각각 분리하여서 도시한 개략도이고, 도 6은 도 5에 도시한 아래쪽 헤더(50)의 제1유입공간부(51)를 통해서 수증기 및 응축수가 이동되는 경로를 보인 개략적 분리도이며, 도 7은 도 5에 도시한 아래쪽 헤더(50)의 제2유입공간부(52)를 통해서 수증기 및 응축수가 이동되는 경로를 보인 개략적 분리도이다. 도 8은 도 5 내지 도 7의 응축 유니트(30) 및 데플레메이터 유니트(40)가 아래쪽 헤더(50)에 결합된 상태에서 수증기 및 응축수의 이동경로를 보인 개략적 부분 단면도이다.5 shows the condensation unit 30 in order to show a state in which the lower header 50 of the basic module 20 is divided into the first inflow space 51, which is a small space, and the second inflow space 52, which is a large space. And a schematic view showing the deflator unit 40 separately, and FIG. 6 shows a path through which the water vapor and the condensed water move through the first inflow space 51 of the lower header 50 shown in FIG. 5. 7 is a schematic separation view, and FIG. 7 is a schematic separation view showing a path through which water vapor and condensed water move through the second inflow space 52 of the lower header 50 shown in FIG. 5. FIG. 8 is a schematic partial cross-sectional view illustrating a movement path of steam and condensate in a state in which the condensation unit 30 and the deflator unit 40 of FIGS. 5 to 7 are coupled to the lower header 50.

이러한 본 발명은, 아래쪽 헤더(50)가 제1유입공간부(51)와 제2유입공간부(52)로 구획된다. 제1유입공간부(51)는, 다수의 핀튜브(31)(41)들 중 냉각공기에 처음으로 접촉하는 제1핀튜브(31a)(41a)와 하나의 응축수저장탱크(60)에 연결되어서, 제1핀튜브(31a)(41a)에서 흘러 내리는 응축수가 응축수저장탱크(60)로 유도되도록 한다.In the present invention, the lower header 50 is divided into a first inflow space 51 and a second inflow space 52. The first inflow space 51 is connected to the first fin tubes 31a and 41a and the one condensate storage tank 60 which are first contacted with cooling air among the plurality of fin tubes 31 and 41. Thus, the condensate flowing from the first fin tube (31a) (41a) is led to the condensate storage tank (60).

제2유입공간부(52)는, 제1핀튜브(31a)(41a)를 제외한 나머지 제2∼4핀튜브(31b)(31c)(31d) (41b)(41c)(41d)들과 다른 하나의 응축수저장탱크(60)에 연결되어서, 나머지 제2∼4핀튜브(31b)(31c)(31d)(41b)(41c)(41d)들에서 흘러 내리는 응축수가 다른 응축수저장탱크(60)로 유도되도록 한다.The second inflow space 52 is different from the remaining second to fourth fin tubes 31b, 31c, 31d, 41b, 41c and 41d except for the first fin tubes 31a and 41a. Connected to one condensate storage tank 60, the condensate flowing out of the remaining second to fourth fin tube (31b) (31c) (31d) (41b) (41c) (41d) and the other condensate storage tank (60) To be derived.

도 7은 데플레메이터 유니트(40)의 번들 헤더(42)가, 제1배출공간부(44)와 제2배출공간부(45)로 구획됨을 보여 주고 있다. 제1배출공간부(44)는, 다수의 핀튜브(41)들 중 냉각공기에 처음으로 접촉하는 제1핀튜브(41a)에 연결되어서 제1핀튜브(41a)에 유입된 비응축성기체가 외부로 배출되도록 한다. 제2배출공간부(45)는, 제1핀튜브(41a)를 제외한 나머지 제2∼4핀튜브(41b)(41c)(41d)들에 연결되어서 나머지 제2∼4핀튜브(41b)(41c)(41d)들에 유입된 비응축성기체가 외부로 배출되도록 한다.FIG. 7 shows that the bundle header 42 of the deflator unit 40 is partitioned into a first discharge space 44 and a second discharge space 45. The first discharge space 44 is connected to the first fin tube 41a which is in contact with the cooling air for the first time among the plurality of fin tubes 41 so that a non-condensable gas introduced into the first fin tube 41a is formed. Allow to be discharged to the outside. The second discharge space portion 45 is connected to the remaining second to fourth fin tubes 41b, 41c and 41d except for the first fin tube 41a, so that the remaining second to fourth fin tubes 41b ( The non-condensable gas introduced into 41c) 41d is discharged to the outside.

이러한 제1배출공간부(44) 및 제2배출공간부(45)에는, 데플레메이터 유니트(40)의 핀튜브(41)들로 유입된 비응축성기체를 제1배출공간부(44) 및 제2배출공 간부(45)를 통해 외부로 강제 배기시키도록 제1진공펌프(47) 및 제2진공펌프(48)가 설치되어 있다. 이 제1진공펌프(47) 및 제2진공펌프(48)는 컨트롤러(90)에 연결되어서 이에 의해 제어된다. 이들 상기 진공펌프들은 번들 헤더(42)에서 공기 등의 비응축성기체들을 밖으로 뽑아 버린다.In the first discharge space 44 and the second discharge space 45, the non-condensable gas introduced into the fin tubes 41 of the deflator unit 40 includes the first discharge space 44 and The first vacuum pump 47 and the second vacuum pump 48 are provided to forcibly exhaust the gas through the second discharge space 45. The first vacuum pump 47 and the second vacuum pump 48 are connected to and controlled by the controller 90. These vacuum pumps pull non-condensable gases, such as air, out of the bundle header 42.

이러한 본 발명의 공냉식 응축기의 기본 모듈(20)은, 좌우에 응축 유니트(30)가 위치되고 중앙에 데플레메이터 유니트(40)가 위치된다. 응축 유니트(30)와 데플레메이터 유니트(40)가 모두 4열로 되어 있는 핀튜브(31)(41)들로 이루어진다. 데플레메이터 유니트(40)에 설치된 핀튜브(41)들의 길이는 응축 유니트(30)에 설치된 핀튜브(31)들의 길이보다 약간 짧다. 그 이유는 데플레메이터 유니트(40)의 출구에 공기 제거를 위한 진공펌프와 같은 연결장치들을 위해 약간의 공간이 필요하기 때문이다.In the basic module 20 of the air-cooled condenser of the present invention, the condensation unit 30 is located at the left and right, and the deflator unit 40 is located at the center. The condensation unit 30 and the deflator unit 40 are all composed of fin tubes 31 and 41 in four rows. The length of the fin tubes 41 installed in the deflator unit 40 is slightly shorter than the length of the fin tubes 31 installed in the condensation unit 30. This is because some space is required at the outlet of the deflator unit 40 for connecting devices such as a vacuum pump for removing air.

도 6과 같이, 응축 유니트(30)들의 제1핀튜브(31a)에서 나온 응축수와 데플레메이터 유니트(40)의 제1핀튜브(41a)에서 나온 응축수는, 응축 유니트(30)의 아래에 있는 아래쪽 헤더(50)의 제1유입공간부(51) 및 데플레메이터 유니트(40)의 아래에 있는 아래쪽 헤더(50)의 제1유입공간부(51)를 통해서 아래쪽 헤더(50)의 일측에 연결된 응축수저장탱크(60)로 유입된다.As shown in FIG. 6, the condensate from the first fin tube 31a of the condensation units 30 and the condensate from the first fin tube 41a of the deflator unit 40 are disposed below the condensation unit 30. One side of the lower header 50 through the first inflow space 51 of the lower header 50 and the first inflow space 51 of the lower header 50 below the deflator unit 40 It is introduced into the condensate storage tank 60 connected to.

또한, 응축 유니트(30)들의 제1핀튜브(31a)에서 나온 비응축기체는 응축 유니트(30)의 아래에 있는 아래쪽 헤더(50)의 제1유입공간부(51)를 통해서 데플레메이터 유니트(40)의 아래에 있는 아래쪽 헤더(50)의 제1유입공간부(51)로 안내된 후 데플레메이터 유니트(40)의 제1핀튜브(41a)로 유입된다. 데플레메이터 유니트(40)의 제1핀튜브(41a)로 유입된 수증기와 공기는 제1진공펌프(47)에 의해서 외부로 신속히 배출된다.In addition, the non-condensing gas from the first fin tube 31a of the condensation units 30 passes through the first inlet space 51 of the lower header 50 below the condensation unit 30. After being guided to the first inflow space 51 of the lower header 50 below the 40, it is introduced into the first fin tube 41a of the deflator unit 40. Water vapor and air introduced into the first fin tube 41a of the depleator unit 40 are quickly discharged to the outside by the first vacuum pump 47.

도 7과 같이, 응축 유니트(30)들의 제2∼4핀튜브(31b)(31c)(31d)에서 나온 응축수와 데플레메이터 유니트(40)의 제2∼4핀튜브(41b)(41c)(41d)에서 나온 응축수는, 응축 유니트(30)의 아래에 있는 아래쪽 헤더(50)의 제2유입공간부(52) 및 데플레메이터 유니트(40)의 아래에 있는 아래쪽 헤더(50)의 제2유입공간부(52)를 통해서 아래쪽 헤더(50)의 타측에 연결된 응축수저장탱크(60)로 유입된다.As shown in FIG. 7, the condensed water from the second through fourth fin tubes 31b and 31c and 31d of the condensation units 30 and the second through fourth fin tubes 41b and 41c of the dephlegmator unit 40 are provided. The condensed water from 41d is discharged from the second inlet space 52 of the lower header 50 below the condensation unit 30 and the lower header 50 below the deflator unit 40. 2 is introduced into the condensate storage tank 60 connected to the other side of the lower header 50 through the inlet space 52.

또한, 응축 유니트(30)들의 제2∼4핀튜브(31b)(31c)(31d)에서 나온 비응축기체는 응축 유니트(30)의 아래에 있는 아래쪽 헤더(50)의 제2유입공간부(52)를 통해서 데플레메이터 유니트(40)의 아래에 있는 아래쪽 헤더(50)의 제2유입공간부(52)로 안내된 후 데플레메이터 유니트(40)의 제2∼4핀튜브(41b)(41c)(41d)로 유입된다. 데플레메이터 유니트(40)의 제2∼4핀튜브(41b)(41c)(41d)로 유입된 수증기와 공기는 제2진공펌프(48)에 의해서 외부로 신속히 배출된다.In addition, the non-condensing gas from the second to fourth fin tubes 31b, 31c, and 31d of the condensation units 30 may have a second inlet space portion of the lower header 50 under the condensation unit 30 ( 52) to the second inlet space portion 52 of the lower header 50 below the deflator unit 40, and then to the second to fourth pin tubes 41b of the deflator unit 40. It flows into 41c and 41d. Water vapor and air introduced into the second to fourth fin tubes 41b, 41c, and 41d of the depleator unit 40 are quickly discharged to the outside by the second vacuum pump 48.

이와 같이 아래쪽 헤더(50)가 제1유입공간부(51) 및 제2유입공간부(52)로 구획되고 데플레메이터 유니트(40)의 번들 헤더(42)가 제1배출공간부(44) 및 제2배출공간부(45)로 구획되므로 다음과 같은 장점이 있다.As such, the lower header 50 is divided into the first inflow space 51 and the second inflow space 52, and the bundle header 42 of the deflator unit 40 is the first discharge space 44. And since the second discharge space 45 is partitioned has the following advantages.

본 발명의 공냉식 응축기에 냉각공기가 송풍될 때에 항상 첫번째 열에 있는 제1핀튜브(31a)가 먼저 접촉하게 되는데 이 때 냉각공기의 온도가 제일 낮은 상태에 있다. 냉각공기가 첫번째 열에 있는 제1핀튜브(31a)로부터 열을 빼았은 후 공기온도는 자연히 상승하게 된다. When the cooling air is blown into the air-cooled condenser of the present invention, the first fin tube 31a in the first row is always in contact with the air, and the temperature of the cooling air is at the lowest state. After the cooling air withdraws heat from the first fin tube 31a in the first row, the air temperature naturally rises.

따라서 온도가 상승한 냉각공기는 2∼4열에 있는 제2∼4핀튜브(31b)(31c)(31d)로부터 열을 1열에 있는 핀튜브에서처럼 효과적으로 빼았을 수 없게 된다. 이와 같이 냉각공기가 1열에서 4열에 있는 핀튜브(31)들을 지나면서 냉각공기의 온도가 계속 상승하게 되기 때문에 첫번째 열에 있는 제1핀튜브(31a)에서의 열전달이 다른 열에 있는 핀튜브에서의 열전달보다 상대적으로 크게 된다. 이 경우 당연히 첫번째 열에 있는 제1핀튜브(31a)에서 수증기의 응축이 상대적으로 더 많이 생기게 된다.Therefore, the cooling air whose temperature has risen cannot be effectively withdrawn from the second to fourth fin tubes 31b, 31c and 31d in rows 2 to 4 as in the fin tubes in row 1. As the cooling air passes through the fin tubes 31 in rows 1 to 4, the temperature of the cooling air continues to rise, so that the heat transfer from the first fin tube 31 a in the first row is reduced in the fin tubes in the other row. It is relatively larger than heat transfer. In this case, of course, relatively more condensation of water vapor occurs in the first fin tube 31a in the first row.

첫번째 열에 있는 제1핀튜브(31a)에서 응축이 더 많이 일어나게 되면, 첫번째 열에 있는 제1핀튜브(31a) 출구에서의 압력이 다른 열에 있는 제2∼4핀튜브(31b)(31c)(31d) 출구에서의 압력보다 작게 된다. 그 이유는 많은 양의 수증기가 응축되면 그만큼 부피가 감소하기 때문에 자연히 1열의 제1핀튜브(31a) 출구압력이 2∼4열의 제2∼4핀튜브(31b)(31c)(31d) 출구압력보다 현저하게, 더 많이 감소하게 된다.If more condensation occurs in the first fin tube 31a in the first row, the pressure at the outlet of the first fin tube 31a in the first row is the second to fourth fin tubes 31b, 31c and 31d in the other row. ) Is smaller than the pressure at the outlet. The reason for this is that when a large amount of water vapor is condensed, the volume decreases so that the outlet pressure of the first fin tube 31a in one row naturally is the outlet pressure of the second to fourth fin tubes 31b, 31c and 31d in the 2-4 rows. More notably, more decrease.

기체는 항상 압력이 큰 곳에서 작은 곳으로 이동하기 때문에 수증기 및 공기는 2∼4열의 제2∼4핀튜브(31b)(31c)(31d) 출구에서 1열의 제1핀튜브(31a) 출구로 거꾸로 역류해 들어가려고 하지만 1열에 연결된 제1유입공간부(51)와 2∼4열에 연결된 제2유입공간부(52)가 서로 격판으로 차단되어 있기 때문에 수증기 및 공기의 역류가 방지된다. Since gas always moves from a high pressure to a small place, steam and air flow from the 2-4 rows of 2-4 pin tubes 31b, 31c, 31d to the outlet of the 1st row of 1st fin tubes 31a. Although it tries to flow backward, the first inflow space portion 51 connected to the first row and the second inflow space portion 52 connected to the second to fourth columns are blocked by a diaphragm so that backflow of water vapor and air is prevented.

따라서 수증기와 비응축성기체가 제1핀튜브(31a)의 출구측으로 역류되는 현상이 방지되고, 이에 따라 제1핀튜브(31a)의 수증기 및 응축수의 배출이 방해받지 않게 된다. 그러므로 제1핀튜브(31a) 내에 응축수가 고여 있지 않으므로 겨울철에 제1핀튜브(31a) 내의 응축수가 얼면서 제1핀튜브(31a)가 동파되는 종래 문제가 해결된다.Therefore, the phenomenon in which the water vapor and the non-condensable gas flow back to the outlet side of the first fin tube 31a is prevented, and the discharge of the vapor and condensed water of the first fin tube 31a is not disturbed. Therefore, since the condensed water is not accumulated in the first fin tube 31a, the conventional problem of condensed water in the first fin tube 31a freezing while freezing in winter is solved.

도 9는, 응축수저장탱크(60)를 보인 개략적 단면도로써, 이는, 겨울철에 응축수가 어는 것을 방지하기 위해 단열재로 둘러싸여 있으며 응축수가 저장되는 저장탱크(61)와, 저장탱크(61)의 하부에 연결되어서 저장탱크(61) 내의 응축수가 외부로 배출되도록 안내하는 출구(62)와, 출구(62)에 설치되어서 이를 개폐하며 컨트롤러(90)에 의해 제어되는 솔레노이드밸브(63)와, 저장탱크(61) 내부에 설치되고 컨트롤러(90)에 연결되어서 저장된 응축수의 수면 높이를 측정하여 상기 컨트롤러(90)에 신호를 전달하는 유체높이측정센서(64)로 이루어진다. 여기서, 솔레노이드밸브(63)부터 저장탱크(61) 바닥까지의 높이(H2)가, 저장탱크(61)의 바닥으로부터 유체높이측정센서(64)까지의 높이(H1)보다 더 높다.9 is a schematic cross-sectional view showing the condensate storage tank 60, which is surrounded by a heat insulating material to prevent freezing of the condensate during winter, and the storage tank 61 and the lower portion of the storage tank 61 in which the condensate is stored. An outlet 62 connected to guide condensate in the storage tank 61 to be discharged to the outside, a solenoid valve 63 installed at the outlet 62 to open and close it and controlled by the controller 90, and a storage tank ( 61) consists of a fluid height measuring sensor 64 is installed inside and connected to the controller 90 to measure the surface height of the stored condensate to transmit a signal to the controller (90). Here, the height H2 from the solenoid valve 63 to the bottom of the storage tank 61 is higher than the height H1 from the bottom of the storage tank 61 to the fluid height measurement sensor 64.

그리고, 연결 매니폴드(70)와 응축수저장탱크(60)에는, 연결 매니폴드(70)에 흐르는 수증기의 일부가 응축수저장탱크(60)의 바닥 부분까지 직접 공급되도록 수증기공급배관(65)이 설치된다. 수증기공급배관(65)에는, 연결 매니폴드(70)에서 응축수저장탱크(60)로 공급되는 수증기의 유량과 흐름을 제어하도록 수증기유량조절밸브(66)가 설치된다.In addition, a steam supply pipe 65 is installed in the connection manifold 70 and the condensate storage tank 60 so that a part of the water vapor flowing through the connection manifold 70 is directly supplied to the bottom portion of the condensate storage tank 60. do. The steam supply pipe 65 is provided with a steam flow rate control valve 66 to control the flow rate and flow of the steam supplied from the connection manifold 70 to the condensate storage tank 60.

이러한 응축수저장탱크(60)는, 데플레메이터 유니트(40)의 핀튜브(41)를 통해서 제1진공펌프(47) 및 제2진공펌프(48)와 연결되어 있기 때문에 밀폐된 시스 템(Closed system)을 이룬다.Since the condensate storage tank 60 is connected to the first vacuum pump 47 and the second vacuum pump 48 through the fin tube 41 of the deflator unit 40, the closed system is closed. system).

응축수저장탱크(60)의 안에는 응축수의 수면의 높이를 측정하는 유체높이측정센서(64)가 부착되어 있다. 이 유체높이측정센서(64)는 실시간으로 신호를 보내어 응축수저장탱크(60)의 출구(62)에 설치된 솔레노이드밸브(63)에 연결되어 있다. 유체높이측정센서(64)가 하는 일은 응축수가 응축수저장탱크(60) 안에 미리 정해진 높이 이상으로 올라갈 때에만 솔레노이드밸브(63)를 열어서 응축수가 탱크 밖으로 빠져나가게 한다.Inside the condensate storage tank 60 is attached a fluid height measuring sensor 64 for measuring the height of the surface of the condensate. The fluid height measuring sensor 64 sends a signal in real time and is connected to a solenoid valve 63 installed at the outlet 62 of the condensate storage tank 60. What the fluid height measurement sensor 64 does is open the solenoid valve 63 only when the condensate rises above the predetermined height in the condensate storage tank 60 to allow the condensate to exit the tank.

본 발명의 공냉식 응축기는 냉각공기를 이용하여서 저압의 수증기를 물로 응축시켜서 재활용한다. 이러한 저압의 수증기는 그 압력이 실제 대기압보다 작다. 예를 들어 윗쪽 헤더(10)로 유입되는 포화수증기 온도가 80℃ 일때 수증기의 절대압력은 47.4 kPa (0.474 Bar)이고, 포화수증기온도가 90℃ 일때 수증기의 절대압력은 70.1 kPa (0.701 Bar)이다. The air-cooled condenser of the present invention uses cooling air to condense low-pressure steam with water and recycle it. This low pressure water vapor is less than the actual atmospheric pressure. For example, when the saturated steam temperature flowing into the upper header 10 is 80 ° C, the absolute pressure of the steam is 47.4 kPa (0.474 Bar), and when the saturated steam temperature is 90 ° C, the absolute pressure of the steam is 70.1 kPa (0.701 Bar). .

이러한 사실은 응축수저장탱크(60)에 응축수가 저장될 시 응축수 상부의 공간에는 대기압보다 작은 진공압력이 작용한다는 것이다. 응축수저장탱크(60)에 저장된 응축수의 높이에 의해 만들어지는 정압력이, 이 진공압력보다 커야 응축수가 응축수저장탱크(60)를 빠져 나올 수 있다. This fact is that when the condensate is stored in the condensate storage tank 60, a vacuum pressure smaller than atmospheric pressure is applied to the space above the condensate. The positive pressure created by the height of the condensate stored in the condensate storage tank 60 must be greater than this vacuum pressure so that the condensate can exit the condensate storage tank 60.

포화수증기 쪽의 압력이 절대압력 70kPa 일 경우를 예를 설명하면 다음과 같다. 이 경우 대기압(101.3 kPa)과의 차이는 101.3 - 70 = 31.3 kPa (진공압력)이다. 이 31.3 kPa을 물의 높이로 환산해 보면,An example of the case where the pressure on the saturated steam side is 70 kPa absolute is as follows. In this case, the difference from atmospheric pressure (101.3 kPa) is 101.3-70 = 31.3 kPa (vacuum pressure). If we convert this 31.3 kPa into the height of water,

31,300 Pa = 1000 x 9.8 x H 이다.31,300 Pa = 1000 x 9.8 x H.

위 공식에서 물의 밀도는 1,000 kg/m³, 중력상수는 9.8 m/s² 를 사용하면,Using the above formula, the density of water is 1,000 kg / m ³ and the gravity constant is 9.8 m / s ² ,

이때 물의 높이(H)가 대략 3.2m가 됨을 알 수 있다. At this time, the height (H) of the water can be seen that approximately 3.2m.

그러나 응축수저장탱크(60)의 높이를 3.2m 가량 만드는 것이 현실적으로 어렵다. 응축수저장탱크(60)의 높이가 대략 0.32m 라고 가정할 경우, 솔레노이드밸브(63)의 위치를 응축수저장탱크(60) 아래에 약 3.2m 위치에 설치하면 응축수 높이로 인한 정압력이 포화수증기의 진공압력보다 크게 되어 응축수가 응축수저장탱크(60)에서 빠져 나갈 수 있다. 따라서 본 발명에서는 솔레노이드밸브(63)로부터 저장탱크(61)의 바닥까지의 높이(H2)가 저장탱크(61)의 바닥으로부터 유체높이측정센서(64)까지의 높이(H1)보다 상당히 크다. 상기의 예에서 H2는 3.2m이고, H1은 0.32m이다.However, it is practically difficult to make the height of the condensate storage tank 60 about 3.2m. Assuming that the height of the condensate storage tank 60 is approximately 0.32m, if the position of the solenoid valve 63 is installed at a position of about 3.2m below the condensate storage tank 60, the positive pressure due to the height of the condensate is increased. The greater than the vacuum pressure can escape the condensate from the condensate storage tank (60). Therefore, in the present invention, the height H2 from the solenoid valve 63 to the bottom of the storage tank 61 is considerably larger than the height H1 from the bottom of the storage tank 61 to the fluid height measurement sensor 64. In the example above, H2 is 3.2 m and H1 is 0.32 m.

본 발명의 응축수저장탱크(60)에는 추운 겨울날 응축수저장탱크(60)에서의 응축수온도가 영하로 떨어지는 것을 방지하기 위하여, 즉 추운 겨울날 응축수 온도를 대략 2∼3℃ 정도로 유지하기 위하여 윗쪽 헤더(10)나 연결 매니폴드(70)에 흐르는 포화수증기의 일부를 응축수저장탱크(60)의 응축수 수면 아래에 직접 분출시킨다. The condensate storage tank 60 of the present invention has an upper header 10 in order to prevent the condensate temperature from the condensate storage tank 60 falls below freezing on a cold winter day, that is, to maintain the condensate temperature at about 2 to 3 ° C. on a cold winter day. Or a portion of the saturated steam flowing through the connection manifold 70 is directly discharged below the condensate water surface of the condensate storage tank 60.

이를 위해 수증기공급배관(65)이 윗쪽 헤더(10)나 연결 매니폴드(70)에서 시작하여 응축수저장탱크(60)의 윗면을 통과한 후 응축수저장탱크(60)의 응축수 수면 아래에서 끝나도록 설치한다. 수증기공급배관(65)에 흐르는 수증기의 유량은 수증기유량조절밸브(66)를이용하여 조절한다. 여름철과 같이 응축수가 얼 염려가 없는 날씨에는 이 수증기유량조절밸브(66)를 완전히 잠금으로서 수증기가 흐르지 못하도록 한다. To this end, the steam supply pipe 65 starts from the upper header 10 or the connecting manifold 70, passes through the upper surface of the condensate storage tank 60, and ends below the condensate surface of the condensate storage tank 60. do. The flow rate of the steam flowing through the steam supply pipe 65 is adjusted using the steam flow rate control valve 66. In weather free of condensation, such as in summer, this steam flow control valve 66 is completely locked to prevent water vapor from flowing.

도 10은 기본 모듈(20)의 아래쪽 헤더(50)와 번들 헤더(42)가 3개의 공간으로 구획된 상태를 보이기 위해 응축 유니트(30) 및 데플레메이터 유니트(40)를 각각 분리하여서 도시한 개략도이고, 도 11은 도 10의 수증기 및 응축수의 이동 경로를 보인 개략도이며, 도 12는 도 10 및 도 11이 적용된 기본 모듈(20)을 보인 개략적 측면도로써, 3개의 공간에서 나오는 응축수들을 따로 따로 모아두기 위해 3개의 응축수저장탱크를 보여 주고 있다. 즉 도 12의 우측에 2개의 응축수저장탱크가 있고, 도 12의 좌측에 1개의 응축수저장탱크가 있다.FIG. 10 shows the condensation unit 30 and the deflator unit 40 separately from each other in order to show that the lower header 50 and the bundle header 42 of the basic module 20 are divided into three spaces. FIG. 11 is a schematic view showing a movement path of the water vapor and condensate of FIG. 10, and FIG. 12 is a schematic side view showing the basic module 20 to which FIG. 10 and FIG. 11 are applied. Three condensate storage tanks are shown for storage. That is, there are two condensate storage tanks on the right side of FIG. 12, and one condensate storage tank on the left side of FIG. 12.

이러한 본 발명은, 기본 모듈(20)의 아래쪽 헤더(50)는 세 개의 분리된 공간으로 나뉘어져 있고 이 공간을 통해 응축 유니트(30)와 데플레메이터 유니트(40)가 서로 연결되어 있다. 즉, 첫번째 공간인 아래쪽 헤더(50)의 제1유입공간부(51)는 응축 유니트(30)의 핀튜브(31)들 중 제1핀튜브(31a)의 출구와 연결되어 있고, 제2유입공간부(52)는 제2핀튜브(31b)의 출구와 연결되어 있으며, 제3유입공간부(53)는 제3,4핀튜브(31c)(31d)와 연결되어 있다.According to the present invention, the lower header 50 of the base module 20 is divided into three separate spaces through which the condensation unit 30 and the deflator unit 40 are connected to each other. That is, the first inflow space 51 of the lower header 50, which is the first space, is connected to the outlet of the first fin tube 31a of the fin tubes 31 of the condensation unit 30, and the second inflow The space portion 52 is connected to the outlet of the second fin tube 31b, and the third inflow space portion 53 is connected to the third and fourth fin tubes 31c and 31d.

그리고, 데플레메이터 유니트(40) 상부의 번들 헤더(42)도 세 개의 분리된 공간으로 나뉘어져 있다. 첫 번째 작은 공간인 제1배출공간부(44)는 핀튜브(41)들 중 제1핀튜브(41a)의 출구와 연결되어서 이로부터 배출되는 공기를 제거하고, 제2배출공간부(45)는 제2핀튜브(41b)의 출구와 연결되어서 이로부터 배출되는 공기를 제거하며, 제3배출공간부(46)는 제3.4핀튜브(41c)(41d)와 연결되어서 이로부터 배출되는 공기를 제거한다.In addition, the bundle header 42 on the top of the deflator unit 40 is also divided into three separate spaces. The first small space, the first discharge space 44 is connected to the outlet of the first fin tube 41a of the fin tubes 41 to remove the air discharged therefrom, and the second discharge space 45 Is connected to the outlet of the second fin tube 41b to remove air discharged therefrom, and the third discharge space 46 is connected to the 3.4 fin tubes 41c and 41d to discharge air discharged therefrom. Remove

제1배출공간부(44), 제2배출공간부(45), 제3배출공간부(46)에는 각각 제1진공펌프(47), 제2진공펌프(48), 제3진공펌프(49)가 각각 설치되어 있으며, 이 진공펌프들에 의해 공기의 유량과 압력을 별도로 조절할 수 있고, 공기를 밖으로 배출시킨다.The first vacuum pump 47, the second vacuum pump 48, and the third vacuum pump 49 are respectively disposed in the first discharge space 44, the second discharge space 45, and the third discharge space 46. ) Are installed, and the vacuum pumps can separately control the flow rate and pressure of the air, and discharge the air out.

도 11에서, 응축 유니트(30)의 핀튜브(31)들 중 제2핀튜브(31b)에서 나온 수증기와 공기는, 응축 유니트(30)의 아래에 설치된 아래쪽 헤더(50)의 두번째 작은 공간인 제2유입공간부(52)를 지나서 데플레메이터 유니트(40)의 제2핀튜브(41b)의 입구로 들어간다. 즉 응축 유니트(30)의 제2핀튜브(31b)에서 나온 수증기와 공기는 데플레메이터 유니트(40)의 제2핀튜브(41b)로만 유입되며, 응축 유니트(30)의 제2핀튜브(31b)에서 나온 응축수는 제2유입공간부(52)를 통해 우측에 위치한 별도의 응축수저장탱크(60)로 유입된다.In FIG. 11, water vapor and air from the second fin tube 31b of the fin tubes 31 of the condensation unit 30 are the second small space of the lower header 50 installed below the condensation unit 30. It passes through the second inflow space 52 and enters the inlet of the second fin tube 41b of the deflator unit 40. That is, water vapor and air from the second fin tube 31b of the condensation unit 30 are introduced only into the second fin tube 41b of the deflator unit 40, and the second fin tube of the condensation unit 30 ( The condensate from 31b) is introduced into a separate condensate storage tank 60 located on the right side through the second inflow space 52.

그리고 데플레메이터 유니트(40)의 제2핀튜브(41b)에서 만들어진 응축수도 중력에 의해 아래로 흘러내려서 제2유입공간부(52)로 흐르게 되어서 응축수저장탱크(60)로 유입된다.And the condensed water produced in the second fin tube (41b) of the deflator unit 40 also flows down by gravity to flow into the second inlet space 52 is introduced into the condensate storage tank (60).

도 12에서, 아래쪽 헤더(50)의 제1유입공간부(51), 제2유입공간부(52), 제3유입공간부(53)에는 3개의 응축수저장탱크(60)가 각각 연결되어서 각각의 공간으로 유입되는 응축수를 저장한다.In FIG. 12, three condensed water storage tanks 60 are connected to the first inflow space 51, the second inflow space 52, and the third inflow space 53 of the lower header 50, respectively. The condensate that enters the space.

도 1은 종래의 공냉식 응축기를 보인 개략적 사시도1 is a schematic perspective view showing a conventional air-cooled condenser

도 2는 본 발명의 공냉식 응축기에서 사용하는 기본 모듈의 기본구조를 도식적으로 보인 측면도Figure 2 is a side view schematically showing the basic structure of the basic module used in the air-cooled condenser of the present invention

도 3은 5개의 기본 모듈을 A 프레임 형태의 공냉식 응축기 양쪽에 설치한 상태를 보인 개략적 측면도Figure 3 is a schematic side view showing a state in which five basic modules are installed on both sides of an A-frame air-cooled condenser

도 4는 본 발명에서 사용하는 기본 모듈에 유동조절밸브가 설치된 상태를 보인 개략적 측면도Figure 4 is a schematic side view showing a state in which the flow control valve is installed in the basic module used in the present invention

도 5는 기본 모듈의 아래쪽 헤더와 번들 헤더가 작은 공간과 큰 공간으로 구획된 상태를 보이기 위해 응축 유니트 및 데플레메이터 유니트를 각각 분리하여서 도시한 개략도FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the condensation unit and the deflator unit separately from each other in order to show a state in which the lower header and the bundle header are divided into a small space and a large space of the base module; FIG.

도 6은 도 5에 도시한 아래쪽 헤더의 작은 공간인 제1유입공간부를 통해서 수증기 및 응축수가 이동되는 경로를 보인 개략적 분리도FIG. 6 is a schematic separation view showing a path in which water vapor and condensed water move through a first inflow space part, which is a small space of a lower header shown in FIG. 5;

도 7은 도 5에 도시한 아래쪽 헤더의 제2유입공간부를 통해서 수증기 및 응축수가 이동되는 경로를 보인 개략적 분리도FIG. 7 is a schematic separation view showing a path in which water vapor and condensed water move through the second inflow space of the lower header shown in FIG. 5;

도 8은 도 5 내지 도 7의 응축 유니트 및 데플레메이터 유니트가 아래쪽 헤더에 결합된 상태에서 수증기 및 응축수의 이동경로를 보인 개략적 부분 단면도8 is a schematic partial cross-sectional view showing a movement path of water vapor and condensate in a state in which the condensation unit and the deflator unit of FIGS. 5 to 7 are coupled to a lower header.

도 9는 응축수저장탱크를 보인 개략적 단면도9 is a schematic cross-sectional view showing a condensate storage tank

도 10은 기본 모듈의 아래쪽 헤더와 번들 헤더가 3개의 공간으로 구획된 상태를 보이기 위해 응축 유니트 및 데플레메이터 유니트를 각각 분리하여서 도시한 개략도 FIG. 10 is a schematic view showing the condensation unit and the deflator unit separately to show a state in which the lower header and the bundle header are divided into three spaces of the base module; FIG.

도 11은 도 10의 수증기 및 응축수의 이동 경로를 보인 개략도FIG. 11 is a schematic view showing a movement path of steam and condensate of FIG. 10; FIG.

도 12는 도 10 및 도 11이 적용된 기본 모듈로써 3개의 응축수저장탱크를 보인 개략적 측면도FIG. 12 is a schematic side view showing three condensate storage tanks as the basic module to which FIGS. 10 and 11 are applied.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 윗쪽 헤더 20 : 기본 모듈10: upper header 20: basic module

30 : 응축 유니트 40 : 데플레메이터 유니트30: condensation unit 40: deflator unit

50 : 아래쪽 유니트 60 : 응축수저장탱크50: lower unit 60: condensate storage tank

70 : 연결 매니폴드 80 : 유동조절밸브70: connection manifold 80: flow control valve

90 : 컨트롤러90: controller

Claims

An upper header 10 into which steam discharged from the turbine is introduced;

Condensation unit consisting of a plurality of fin tubes 31 are connected to the upper header 10 so that the steam supplied from the upper header 10 is condensed while passing from the upper side to the lower side, and the pair is spaced apart from each other 30 and a plurality of fin tubes 41 are installed between the condensation unit 30 and the non-condensed steam that has passed through the condensation unit 30 is introduced from the lower side to the upper side to condense again. The non-condensable gas is discharged to the upper side, and the condensate unit 40 is connected to the lower part of the condensation unit 30 and the lower part of the condensation unit 40 to send condensate water to the lower side. The lower part which collects condensate flowing downward from the condensation unit 30 and the deflator unit 40 to let the vapor which passed through the dephlegmator unit 40 flow in, A header 50, a condensate storage tank 60 connected to the lower header 50 to store condensate flowing therein, and installed between the upper header 10 and the condensation unit 30 and the upper header. By uniformly dispersing the vapor pressure supplied from the (10) and by supplying the dispersed vapor pressure uniformly to each of the pair of condensation unit 30 to supply the steam at the same pressure to the fin tubes 31 of the condensation unit (30) It comprises a base module 20 consisting of a connecting manifold 70;

The basic module 20,

The left and right sides of the upper header 10 are arranged in a plurality in the longitudinal direction, each of the basic module 20 arranged is an air-cooled condenser, characterized in that connected to each so that steam is supplied from the upper header 10 .

delete

The method of claim 1, wherein the lower header 50,

Among the plurality of fin tubes 31 and 41, the first fin tubes 31a and 41a are first contacted with cooling air and one condensed water storage tank 60 to be connected to the first fin tubes 31a ( A first inflow space 51 for directing condensate flowing from 41a) to the condensate storage tank 60;

The second to fourth fin tubes 31b, 31c, 31d, 41b, 41c, and 41d, except for the first fin tubes 31a and 41a, are in a condensate storage tank 60. A second inflow space portion connected to direct condensate flowing from the remaining second to fourth fin tubes 31b, 31c, 31d, 41b, 41c, and 41d to another condensate storage tank 60; Air-cooled condenser, characterized in that divided into 52.

The method of claim 1, wherein the bundle header 42 of the deflator unit 40,

The first discharge space is connected to the first fin tube (41a) for the first contact of the cooling air of the plurality of fin tubes (41) to discharge the non-condensable gas introduced into the first fin tube (41a) to the outside Section 44,

It is connected to the remaining second to four pin tubes 41b, 41c, 41d except the first fin tube 41a, and flows into the remaining second to fourth fin tubes 41b, 41c, 41d. Air-cooled condenser characterized in that partitioned by the second discharge space portion 45 to discharge the non-condensable gas to the outside.

The method of claim 6, wherein the first discharge space 44 and the second discharge space 45,

The first non-condensable gas introduced into the fin tubes 41 of the deflator unit 40 is forced out to the outside through the first discharge space 44 and the second discharge space 45 Air-cooled condenser, characterized in that the vacuum pump 47 and the second vacuum pump 48 is installed.

According to claim 1, wherein the condensate storage tank 60,

A storage tank 61 surrounded by a heat insulating material and storing condensate;

An outlet 62 connected to a lower portion of the storage tank 61 to guide condensed water in the storage tank 61 to the outside;

A solenoid valve 63 installed at the outlet 62 to open and close it and controlled by the controller 90;

Air-cooled, characterized in that made of the fluid height measuring sensor 64 is installed in the storage tank 61 and connected to the controller 90 to measure the surface height of the stored condensate to transmit a signal to the controller 90 Condenser.

The method of claim 8,

The height H2 from the solenoid valve 63 to the bottom of the storage tank 61 is higher than the height H1 from the bottom of the storage tank 61 to the fluid height measurement sensor 64. Air-cooled condenser.

The method of claim 8,

In the connection manifold 70 and the condensate storage tank 60, a steam supply pipe 65 is installed so that a part of the steam flowing through the connection manifold 70 is directly supplied to the bottom portion of the condensate storage tank 60. ,

The steam supply pipe (65), air-cooled condenser, characterized in that the steam flow rate control valve 66 is installed to control the flow rate and flow of the steam supplied from the connection manifold (70) to the condensate storage tank (60).