KR102417605B1 - 모두 부차적인 공랭식 산업용 증기 응축기 - Google Patents

모두 부차적인 공랭식 산업용 증기 응축기 Download PDF

Info

Publication number
KR102417605B1
KR102417605B1 KR1020197000923A KR20197000923A KR102417605B1 KR 102417605 B1 KR102417605 B1 KR 102417605B1 KR 1020197000923 A KR1020197000923 A KR 1020197000923A KR 20197000923 A KR20197000923 A KR 20197000923A KR 102417605 B1 KR102417605 B1 KR 102417605B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tubes
vapor
bundles
condenser
cross
Prior art date
Application number
KR1020197000923A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190020739A (ko
Inventor
토마스 더블유. 버글러
진-피에르 리버트
마크 후버
Original Assignee
에밥코 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에밥코 인코포레이티드 filed Critical 에밥코 인코포레이티드
Priority to KR1020227022625A priority Critical patent/KR102597977B1/ko
Publication of KR20190020739A publication Critical patent/KR20190020739A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102417605B1 publication Critical patent/KR102417605B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/0408—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
    • F28D1/0426—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to the large body of fluid, e.g. with interleaved units or with adjacent heat exchange units in common air flow or with units extending at an angle to each other or with units arranged around a central element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/04—Condensers
    • 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
    • F28B2001/065—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 with secondary condenser, e.g. reflux condenser or dephlegmator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F2009/0285—Other particular headers or end plates
    • F28F2009/0287—Other particular headers or end plates having passages for different heat exchange media

Abstract

대규모 현장 정립 산업용 증기 응축기들에 대한 새로운 설계는 모든 묶음이 부차적인 묶음들로서 구성되고, A-프레임 또는 V형 구성에서, 튜브들이 수직으로부터 25-35도로 배향되고, 하단으로부터 공급되는 증기 및 응축물이 증기를 튜브들로 전달하고 튜브들로부터의 응축물을 수집하며 응축물이 증기 전달 입관(들) 아래로 되돌아가지 않도록 구성되는 조합/하이브리드 매니폴드를 사용하여 하단으로부터 묶음들로부터 수집되며 이때 튜브들의 단면 치수들은 폭이 125 mm, 단면 높이가 10 mm 미만, 핀들의 높이가 9.25 mm이고, 인치당 9 내지 12개의 핀이 배치된다.

Description

모두 부차적인 공랭식 산업용 증기 응축기
본 발명은 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기들에 관한 것이다.
대부분 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기들("ACC(air cooled industrial steam condenser)")에 사용되는 현재 핀 튜브(finned tube)는 반원형 선단 및 후미를 갖는 대략 11 미터 길이 x 200 mm 너비("공기 이동 거리(air travel length)"라고도 지칭됨), 및 18.88 mm 내부 높이(공기 이동 거리에 수직함)의 편평한 튜브를 사용한다. 튜브 벽 두께는 1.35 mm이다. 핀들은 각 튜브의 편평한 양측에 납땜된다. 핀들은 일반적으로 18.5 mm 길이이며, 인치당 11개의 핀이 이격되어 있다. 핀 표면은 물결 무늬를 가져 열 전달을 향상시키고 핀 강성에 기여한다. 튜브들 간 심대심 표준 간격은 57.2 mm이다. 튜브들 그 자체는 횡단면 면적(공기 흐름 방향에 수직함)의 대략 1/3을 이루는 반면; 핀들은 횡단면 면적의 거의 2/3를 이룬다. 인접한 핀 팁들 사이에는 1.5 mm의 작은 공간이 있다. 여름철 주위 환경에서, 튜브들을 통하는 최대 증기 속도의 빠르기는 통상적으로 28 mps , 보다 통상적으로는 23 mps 내지 25 mps일 수 있다. 이러한 튜브들 및 핀들과 함께 조합되는 단일 A-프레임 설계는 튜브 길이, 핀 간격, 핀 높이 및 형상 및 공기 이동 거리에 기초하여 최적화되었다. 핀 튜브들은 열 교환기 묶음로 조립되고(통상적으로 열 교환기 묶음마다 39개의 튜브) , 10개 내지 14개의 묶음은 팬마다 단일 A-프레임에 함께 배열되는 두 개의 열 교환기 내로 배열된다. 팬은 통상적으로 A-프레임 아래에 있어 묶음들을 통해 공기를 상승시킨다. 전체 튜브 및 핀 설계와 튜브 및 핀 조합의 공기 압력 강하는 또한 200 hp 내지 250 hp에서 작동하는 대형(36 피트 직경) 팬들의 이동 용기량에 맞게 최적화되었다. 이러한 최적화된 배열은 20년 전에 단열 타원형 튜브(single row elliptical tube) 개념을 도입한 이후로 여러 제조업체에서 비교적 변하지 않은 채로 있다.
전술한 통상적인 A-프레임 ACC는 제1 스테이지 또는 "일차" 응축기 묶음들 및 제2 스테이지 또는 "부차" 묶음들 양자를 포함한다. 열 교환기 묶음들의 약 80% 내지 90%는 제1 스테이지 또는 일차 응축기 묶음들이다. 증기는 일차 응축기 묶음들의 상단으로 들어가 응축물 및 약간의 증기가 하단을 지나간다. 제1 스테이지 구성은 열효율이 뛰어나나; 응축되지 않은 기체를 제거하기 위한 수단은 제공하지 않는다. 응축되지 않은 기체를 제1 스테이지 묶음들을 통해 제거해내기 위해, 열 교환 기 묶음들의 10% 내지 20%가 퉁상적으로 일차 묶음들 사이에 산재되어 제2 스테이지 또는 부차 묶음들로서 구성되어, 하측의 응축물 매니폴드로부터 증기를 끌어낸다. 이러한 배열에서, 증기 및 비응축성 기체가 부차 묶음의 하단으로 끌려 들어감에 따라 제1 스테이지 묶음들을 통해 이동한다. 기체 혼합물이 부차 묶음을 통해 상단으로 이동함에 따라, 나머지 증기는 응축되며, 응축되지 않은 기체를 농축시킨다. 부차 묶음들의 상단에는 시스템에서 응축되지 않은 기체를 제거하는 진공 매니폴드가 부착된다.
표준 종래 기술 ACC 배열에 대한 변형예들이, 예를 들어 US 2015/0204611 및 US 2015/0330709에 개시되어 있다. 이 출원들은 동일하지만, 획기적으로 단축된 핀 튜브들 그리고 그 다음 일련의 작은 A-프레임(통상적으로 팬마다 다섯 개의 A-프레임)이 배열되는 것을 보인다, 로직의 일부는 증기 압력 강하를 줄이는 것이며, 이는 여름철에 전체 용량에 미치는 영향은 적으나, 겨울철에는 보다 큰 효과를 갖는다. 로직의 다른 일부는 공장에서 상단 증기 매니폴드 덕트를 묶음들의 각각에 용접하고 그것들을 함께 수송함에 따라, 현장 용접 노동의 비용을 절감하는 것이다. 증기 매니폴드가 공장에서 부착되고 튜브 묶음들과 수송되는 이러한 배열의 순수 효과는 매니폴드를 컨테이너를 수송하는 표준 높이 큐브에 수용할 튜브 길이를 감소시키는 것이다. 튜브들이 더 짧고, 그에 따라 전체 표면적의 양이 감소되기 때문에, 여름철, 유사한 전체 치수의 표준 단일 A-프레임 설계에 대한 비교 용량이 약 3%만큼 감소된다.
본 출원에 제시되는 본 발명들은 1) 이에 제한되지는 않지만 대규모 현장 정립 산업용 증기 응축기들을 포함하는, 열 교환기 시스템들에 사용하기 위한 새로운 튜브 설계; 및 2) 발전소들 등을 위한 대규모 현장 정립 산업용 증기 응축기들에 대한 새로운 설계이며, 양자는 ACC의 열 용량을 상당히 증가시키는 한편, 일부 구성에서, 재료는 감소시킨다. 본 발명들의 다양한 측면 및/또는 실시 예가 아래에 제시된다:
본 튜브 설계 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 튜브들은 길이가 2.044 m이고, 튜브들의 단면 치수들은 폭이 100-200 mm, 바람직하게는 폭이 125 mm이며(공기 이동 거리) 단면 높이가(공기 이동 거리에 수직함) 10 mm 미만, 바람직하게는 4-10 mm, 더 바람직하게는 5.0-9 mm, 훨씬 더 바람직하게는 5.2-7 mm, 그리고 가장 바람직하게는 6.0 mm 높이(또한 "외측 튜브 너비")이며, 핀들이 인치당 9 내지 12개, 바람직하게는 9.8개 배열된다. 더 바람직한 실시 예에 따르면, 실제 핀들은 높이가 17-20 mm, 바람직하게는 높이가 18.5 mm이고, 두 개의 인접한 튜브 사이 공간에 걸쳐 이어지며, 유효하게 9.25 mm의 핀을 각 측 상의 각 튜브가 이용 가능하게 만든다.
더 작은 단면 튜브들의 제조(동일한 공기 이동 거리 그러나 상당히 더 작은 높이)는 더 큰 튜브들이 비용을 내리기 때문에, 그리고 튜브가 대규모 발전소에 의해 출력되는 대용량의 증기를 수용하기 위해 가능한 큰 단면으로 만들어져야 하는 해당 기술분야의 현재 알려진 관점에 직접 배치된다. 이러한 배열의 비용은 종래 기술의 튜브 배열보다 상당히 더 높지만, 본 발명자들은 예상지 못하게 비용의 증가를 보상하는 것보다 많은 하측 높이 튜브들의 효율 증가(가장 바람직한 실시 예에서 종래 기술의 튜브들과 비교하여 30% 더 높은 효율)를 발견했다. 이러한 새로운 튜브 설계는 종래 기술의 대규모 현장 정립 산업용 증기 응축기들(예를 들어 배경기술 섹션에서 설명된 바와 같은)에 사용될 수 있거나, 또는 그것은 본 출원에서 이하에 설명될 새로운 ACC 설계와 함께 사용될 수 있다.
대규모 현장 정립 산업용 증기 응축기들에 대한 새로운 설계를 참조하면, 본 발명의 주요 피처는 증기가 하단으로부터 위쪽을 향해 배향된 튜브들(묶음의 횡축과 평행하게 정렬됨, 각 튜브는 수직으로부터 대체로 25°-35°, 바람직하게는 30°로 배향됨)로 공급된다는 점에서 그리고 응축물이 바람직하게는 증기를 튜브들로 전달하고 튜브들로부터 응축물을 수집하는 조합/하이브리드 매니폴드를 사용하여, 하단으로부터 튜브 묶음들로부터 수집된다는 점에서, 본 발명에 따른 ACC들의 모든 튜브 묶음이 부차적인 튜브 묶음들로서 구성된다는 것이다. 일 실시 예에 따르면, 조합/하이브리드 매니폴드는 응축기가 증기 전달 입관(들) 아래로 되돌아 가지 않고 대신 조합/하이브리드 매니폴드에 연결되는 응축물 회수 튜브로 전달되도록 구성될 수 있다. 대안적인 실시 예에 따르면, 조합/하이브리드 매니폴드는 응축물이 증기 전달 입관들 아래로 이동하게 허용되도록 그리고 지면에 더 가까운 증기 전달 덕트에서 제거되도록 구성될 수 있다. 튜브들의 상단들은 응축되지 않은 기체를 수집하기 위해 별개의 매니폴드에 연결된다. 이러한 새로운 "모두 부차적인" ACC 배열은 두 개의 부차적인 묶음의 상단이 튜브들로부터 응축되지 않은 기체를 수집하는 단일 매니폴드, 또는 하나가 각 묶음의 상단에 있는 두 개의 비응축물 매니폴드와 조인되는 A-프레임으로 구성될 수 있다.
본 출원에서 사용될 때, "모두 부차" 그리고 "일차가 없음"이라는 용어들은 모든 튜브 묶음이 하단으로부터 증기를 수용하고 하단에서 응축물을 수집하며, 응축되지 않은 기체를 상단을 통해 밖으로 전달하는 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기들을 지칭할 것이다. 비교해보면, 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기에서의 일차 튜브 묶음들은 상단에서 증기를 수용하고, 하단에서 응축물을 전달하며, 하단에서 응축되지 않은 기체를 별개의 부차적인 응축기로 전달한다.
그러나, 바람직하게는, 본 발명의 ACC는 두 개의 부차 유일 응축기 묶음의 하단이 단일 증기 분배 매니폴드/응축물 수집 매니폴드 조합과, 각 묶음의 상단이 별개의 비응축물 수집 매니폴드와 조인되는 V 구성으로 배열될 수 있다.
바람직한 V 구성 실시 예에 따르면, 증기 매니폴드가 묶음들의 하단에 있어, 하나보다 많은 위치의 매니폴드로 들어가는 것이 매니폴드의 크기를 줄이고 핀 튜브들을 조금 더 길어지게 허용한다. 본 출원에 설명된 더 작은 단면 튜브들(200 mm x 10 mm, 바람직하게는 4-10 mm, 더 바람직하게는 5.0-9 mm, 훨씬 더 바람직하게는 5.2-7 mm, 그리고 가장 바람직하게는 6.0 mm 높이)과 조합될 때, 본 시스템은 전술된 표준 ACC 배열 및 구성에 비해 적어도 25% 내지 30%의 성능 향상을 보이고, 유닛은 평면 영역에서 유사한 양만큼 더 작게 만들어질 수 있다.
추가 대안적인 실시 예에 따르면, 본 발명의 새로운 ACC 설계는 100 mm x 바람직하게는 4-10 mm, 더 바람직하게는 5.0-9 mm, 훨씬 더 바람직하게는 5.2-7 mm, 그리고 가장 바람직하게는 6.0 mm 높이의 치수들을 가지며, 핀들이 오프셋된 튜브들과 사용될 수 있다.
추가 실시 예에 따르면, 본 발명의 새로운 ACC 설계는 인치당 9.8개의 핀이 배치되는 "화살촉"형 핀들을 갖는120 mm 또는 200 mm 이하 x 5 mm 내지 7 mm 튜브들과 사용될 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 새로운 ACC 설계는 "미늘 모양 같은 창살의(louvered)" 핀들을 갖는 튜브들과 사용될 수 있으며, 이들은 대략 오프셋된 핀들과 마찬가지로 수행되고, 더 쉽게 이용 가능하고 제조하기 더 쉽다.
가장 바람직한 ACC 구성 및 가장 바람직한 튜브 치수들을 조합하는, 본 발명의 바람직한 그리고 가장 바람직한 실시 예들에 따르면, 본 발명의 ACC는 이하으 피처들 및 치수들을 갖는다:
● 묶음들이 모두 부차이고(모든 튜브가 하단으로부터 증기를 수용, 하단을 통해 응축물을 분배 그리고 응축되지 않은 기체를 상단 밖으로 분배함); 일차 묶음들은 없음;
● 셀/팬마다 V형 묶음 쌍이 4, 5(가장 바람직함) 또는 6개;
● 튜브 바깥 치수가 4-10 mm(바람직하게는 5-7 mm, 가장 바람직하게는 6.0 mm) x 100-200 mm(가장 바람직하게는 125 mm) 단면;
● 튜브 간격이 c-c 20-29 mm(가장 바람직하게는: 24.5 mm);
● 튜브 벽 두께가 0.7-0.9 mm(가장 바람직하게는: 0.8 mm);
● 묶음마다 튜브들이 = 40-60개 (가장 바람직하게는 50게);
● 튜브 길이가 1,700-2,400 mm(가장 바람직하게는 2,044 mm);
● 화살촉 핀들(필수는 아니고, 바람직하게)이 인접한 튜브들 사이에 걸쳐 이어지고 묶음들 양자에 열적으로 연관됨;
● 핀 높이가 17-19(가장 바람직하게는 18.5mm (유효 높이는 튜브 측면당 9.25 mm);
● 공기 이동 거리 핀들이 95 mm-195 mm, 가장 바람직하게는: 120 mm.
이러한 가장 바람직한 실시 예에 따르면, 동일한 총 팬 전력, 증기 부피 및 열 조건을 갖는 종래 기술의 ACC에 비해 총 묶음 면적이 79%이고; 마찬가지로, 이러한 가장 바람직한 실시 예에 대한 총 평면 면적은 동일한 총 팬 전력, 증기 부피 및 열 조건을 갖는 종래 기술의 ACC의 면적에 비해 79%이다.
또한, 본 발명의 ACC 설계는 보다 쉽게 안착될 수 있어, 발전소 내 더 적은 전체 공간을 요구한다.
도 1a는 종래 기술의 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기의 열 교환 부분의 사시도이다.
도 1b는 증기 분배 매니폴드에 관한 튜브들의 배향을 나타내는, 종래 기술의 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기의 열 교환 부분의 분해 조립 상세도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기("ACC")의 열 교환 부분의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기("ACC")의 열 교환 부분의 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기("ACC")의 열 교환 부분의 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기("ACC")의 열 교환 부분의 사시도이다.
도 5는 종래 기술의 ACC 튜브 및 핀들의 단면 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 튜브 및 핀들의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미니 튜브들 및 핀들의 사시도이다.
도 8은 도 4a에 도시된 V형 부차 유일 열 교환 묶음 쌍 배열을 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기의 하나의 스트리트의 측면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기의 단면도이다.
도 10은 하나의 배기 덕트가 6개의 셀 각각의 6개의 종방향 증기 헤더(6개의 스트리트)로 나뉘는 것을 도시하는, 도 8에 도시된 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기의 상면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 부차 응축기 핀 튜브 묶음의 사시도이다.
도 12는 도 11의 도면에 렌더링된 부차 응축기 핀 튜브 묶음의 사시도 사진이다.
묶음들이 모두 부차적인 A-프레임 ACC
도 2를 참조하면, 튜브들(2)이 부차 묶음들(4)로 배열된다. 튜브들(2)의 종축들은 튜브 묶음의 횡축과 평행하게 정렬되며, 각 튜브는 수직으로부터 대체로 25°-35°, 바람직하게는 30°로 배향된다. A-프레임 구성에서 상단이 조인되는 두 개의 부차 묶음(4)의 각각의 하단에는 증기 분배/응축물 수집 매니폴드 조합(6)이 부착된다. 증기는은 증기 분배/응축물 수집 매니폴드 조합(6)을 통해 튜브들(2)로 분배되고, 증기가 응축됨에 따라 튜브들(2)에서 응축물이 형성되어 튜브들(2) 아래 증기 분배/응축물 수집 매니폴드 조합(6)로 이동한다. 묶음들(6) 양자의 상단에는 단일 비응축물 수집 매니폴드(8)가 부착되어 튜브들(2)의 상단으로 이동하는 응축되지 않은 기체를 수집한다. 증기는 입관들(12)을 통해 증기 덕트(10)로부터 증기 분배/ 응축물 수집 매니폴드 조합(6)으로 공급된다. 증기 분배/응축물 수집 매니폴드 조합(6)에 수집되는 응축수는 응축물 회수관(14)에서 ACC로부터 떠나 운반된다.
도 3은 각 묶음(4)의 상단이 전용 비응축물 수집 매니폴드에 부착된다는 점을 제외하고는, 도 2의 실시 예와 매우 유사한 실시 예를 도시한다.
묶음들이 모두 부차적인 V형 ACC
도 4a 및 4b를 참조하면, 튜브들(2)이 부차 묶음들(4)로 배열된다. 튜브들(2)의 종축들은 튜브 묶음의 횡축과 평행하게 정렬되며, 각 튜브는 수직으로부터 대체로 25°-35°, 바람직하게는 30°로 배향된다. V 구성에서는 두 개의 부차 묶음(4)의 하단에 55°-65°, 바람직하게는 60°의 각도로 증기 분배/응축물 수집 매니폴드 조합(6)이 부착된다. 증기는은 증기 분배/응축물 수집 매니폴드 조합(6)을 통해 튜브들(2)로 분배되고, 증기가 응축됨에 따라 튜브들(2)에서 응축물이 형성되어 튜브들(2) 아래 증기 분배/응축물 수집 매니폴드 조합(6)로 이동한다. 묶음들(6) 양자의 상단에는 비응축물 수집 매니폴드(8)가 부착되어 튜브들(2)의 상단으로 이동하는 응축되지 않은 기체를 수집한다. 증기는 입관들(12)을 통해 증기 덕트(10)로부터 증기 분배/ 응축물 수집 매니폴드 조합(6)으로 공급된다. 증기 분배/응축물 수집 매니폴드 조합(6)에 수집되는 응축수는 응축물 회수관(14)에서 ACC로부터 떠나 운반된다.
전술한 새로운 ACC 설계는 길이가 대략 11 미터이고 너비(또는 "공기 이동 거리")가 200 mm 이며, 내부 높이(공기 이동 거리에 수직함)가 18.8 mm이고 튜브 벽 두께가 1.35 mm이며, 각 튜브의 편평한 양측에 핀들(일반적으로 길이가 18.5 mm, 인치당 11개의 핀이 이격되어있음)이 납땜되어 있는 도 5에 도시된 튜브들을 포함하여, 임의의 종래 기술의 튜브들과 함께 사용될 수 있다. 그러나, 보다 바람직한 실시 예에 따르면, 본 발명의 새로운 ACC 설계는 이하의 피처들 및 치수들을 갖는다:
● 묶음들이 모두 부차이고(모든 튜브가 하단으로부터 증기를 수용, 하단을 통해 응축물을 분배 그리고 응축되지 않은 기체를 상단 밖으로 분배함); 일차 묶음들은 없음;
● 셀/팬마다 V형 묶음 쌍이 4, 5(가장 바람직함) 또는 6개;
● 튜브 바깥 치수가 4-10 mm(바람직하게는 5-7 mm, 가장 바람직하게는 6.0 mm) x 100-200 mm(가장 바람직하게는 125 mm) 단면;
● 튜브 간격이 c-c 20-29 mm(가장 바람직하게는: 24.5 mm);
● 튜브 벽 두께가 0.7-0.9 mm(가장 바람직하게는: 0.8 mm);
● 묶음마다 튜브들이 = 40-60개 (가장 바람직하게는 50게);
● 튜브 길이가 1,700-2,400 mm(가장 바람직하게는 2,044 mm);
● 화살촉 핀들(필수는 아니고, 바람직하게)이 인접한 튜브들 사이에 걸쳐 이어지고 묶음들 양자에 열적으로 연관됨;
● 핀 높이가 18.5 mm(유효 높이는 튜브 측면당 9.25 mm);
● 공기 이동 거리 핀들이 95 mm-195 mm, 가장 바람직하게는: 120 mm.
이러한 바람직한 실시 예에 따르면, 팬 전력이 일정한 단일 셀의 경우, 표준 튜브들을 갖는 종래 기술의 A-프레임 설계에 비해 용량이 25-30% 증가된다.
도 8 내지 10은 도 4a에 도시된 V형 부차 유일 열 교환 묶음 쌍 배열을 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 대표적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기를 도시한다. 도 8 내지 도 10에 도시된 장치는 36개의 셀(6 스트리트 x 6 셀) ACC이며, 가장 바람직한 실시 예는 셀당 5개의 묶음 쌍이나, 본 발명은 임의의 크기의 ACC, 그리고 셀당 임의의 수의 묶음 쌍으로 사용될 수 있다.

Claims (17)

  1. 산업용 증기 생산 설비에 연결되는 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기로서,
    복수의 열(row)들로 배열된 공랭식 응축 셀(cell)들의 직사각형 어레이를 포함하고,
    상기 복수의 열들 각각은 복수의 상기 공랭식 응축 셀들을 포함하고,
    각각의 공랭식 응축 셀은 적어도 하나의 팬(fan), 및 A 또는 V 구성으로 배열된 복수의 응축기 묶음 쌍(pair)들을 포함하고, 각각의 응축기 묶음은 서로 인접하여 끼워지는(fitted) 단열(single row)의 편평한 핀(finned) 튜브들을 포함하고, 각각의 응축기 묶음은 상기 편평한 핀 튜브들의 종축이 수평으로부터 55°-65°의 각도로 위치되도록 배향되고,
    상기 편평한 핀 튜브들은 100 mm - 200 mm의 상기 묶음들의 횡축 및 종축에 수직인 단면 너비, 및 4-10 mm의 상기 묶음들의 종축에 평행한 일정한 단면 높이를 갖고,
    각각의 응축기 묶음은 하단 끝(bottom end)에 증기 분배-응축물 수집 매니폴드 조합을 부착하고, 상기 응축기 묶음의 길이를 따라 이어지는 상기 증기 분배-응축물 수집 매니폴드 조합은 상기 편평한 핀 튜브들의 하단에 증기를 전달하도록 그리고 냉각됨에 따라 상기 편평한 핀 튜브들에서 상기 증기로 형성되는 응축물을 수집하도록 구성되고,
    각각의 응축기 묶음은 그 상단 끝(top end)에 비응축물 수집 매니폴드를 부착하고, 상기 응축기 묶음의 길이를 따라 이어지는 상기 비응축물 수집 매니폴드는 상기 조합된 증기 분배-응축물 수집 매니폴드들의 각각의 하나에 평행하고 그리고 상기 증기로부터 응축되지 않은 기체(gas)들을 수집하도록 구성되고,
    공랭식 응축 셀들의 각각의 열은 해당 열의 응축기 묶음들의 중간 지점들 아래에서 이어지는 증기 덕트를 포함하고, 각각의 상기 증기 덕트는 해당 열의 상기 응축기 묶음들의 종축들에 수직인 종축을 갖고 그리고 입관 덕트(riser duct)들에 의해 해당 열의 상기 응축기 묶음들의 각각의 증기 분배-응축물 수집 매니폴드 조합에 연결되고, 그리고
    상기 응축기 묶음들에 전달된 모든 증기는 상기 조합된 증기 분배-응축물 수집 매니폴드들로부터 전달되는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 편평한 핀 튜브들로부터 수집되는 모든 상기 응축물은 상기 조합된 증기 분배-응축물 수집 매니폴드들에서 수집되는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 편평한 핀 튜브들의 종축은 수평으로부터 60°의 각도로 위치되는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 편평한 핀 튜브들은 125 mm의 단면 너비 및 5.2-7 mm의 단면 높이를 갖는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 편평한 핀 튜브들은 125 mm의 단면 너비 및 6.0 mm의 단면 높이를 갖는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 편평한 핀 튜브들은 상기 튜브들의 편평한 측들에 부착되는 핀들을 가지며, 상기 핀들은 10 mm의 높이를 갖고, 인치당 9 내지 12개의 핀이 이격되어 있는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 편평한 핀 튜브들은 200 mm의 단면 너비 및 17-20 mm의 핀 높이를 갖는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 편평한 핀 튜브들은 200 mm의 단면 너비 및 18.8 mm의 핀 높이를 갖는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 편평한 핀 튜브들은 125 mm의 단면 너비 및 4-10 mm의 단면 높이를 갖는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 편평한 핀 튜브들은 1,700 mm 내지 2,400 mm의 길이를 갖는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.
  17. 청구항 1에 있어서,
    40 내지 60개의 상기 편평한 핀 튜브들을 포함하는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.
KR1020197000923A 2016-06-21 2017-06-21 모두 부차적인 공랭식 산업용 증기 응축기 KR102417605B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020227022625A KR102597977B1 (ko) 2016-06-21 2017-06-21 모두 부차적인 공랭식 산업용 증기 응축기

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662353030P 2016-06-21 2016-06-21
US62/353,030 2016-06-21
US201662430345P 2016-12-05 2016-12-05
US62/430,345 2016-12-05
US15/629,205 US20170363358A1 (en) 2016-06-21 2017-06-21 All-secondary air cooled industrial steam condenser
US15/629,205 2017-06-21
PCT/US2017/038514 WO2017223185A1 (en) 2016-06-21 2017-06-21 All-secondary air cooled industrial steam condenser

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227022625A Division KR102597977B1 (ko) 2016-06-21 2017-06-21 모두 부차적인 공랭식 산업용 증기 응축기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190020739A KR20190020739A (ko) 2019-03-04
KR102417605B1 true KR102417605B1 (ko) 2022-07-05

Family

ID=60660107

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197000923A KR102417605B1 (ko) 2016-06-21 2017-06-21 모두 부차적인 공랭식 산업용 증기 응축기
KR1020227022625A KR102597977B1 (ko) 2016-06-21 2017-06-21 모두 부차적인 공랭식 산업용 증기 응축기
KR1020237037527A KR20230156160A (ko) 2016-06-21 2017-06-21 모두 부차적인 공랭식 산업용 증기 응축기

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227022625A KR102597977B1 (ko) 2016-06-21 2017-06-21 모두 부차적인 공랭식 산업용 증기 응축기
KR1020237037527A KR20230156160A (ko) 2016-06-21 2017-06-21 모두 부차적인 공랭식 산업용 증기 응축기

Country Status (14)

Country Link
US (1) US20170363358A1 (ko)
EP (1) EP3472545B1 (ko)
JP (3) JP7019612B2 (ko)
KR (3) KR102417605B1 (ko)
CN (1) CN109328290A (ko)
AU (2) AU2017280203B2 (ko)
BR (1) BR112018076415B1 (ko)
CA (1) CA3027566A1 (ko)
ES (1) ES2904829T3 (ko)
MX (2) MX2018015799A (ko)
PL (1) PL3472545T3 (ko)
RU (1) RU2734089C2 (ko)
WO (1) WO2017223185A1 (ko)
ZA (1) ZA201900139B (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9551532B2 (en) 2012-05-23 2017-01-24 Spx Dry Cooling Usa Llc Modular air cooled condenser apparatus and method
CN109196298B (zh) 2016-05-25 2020-11-27 Spg空气冷却比利时公司 空气冷凝设备及方法
BE1024229B1 (fr) * 2017-10-31 2019-05-27 Hamon Thermal Europe S.A. Unité de refroidissement, installation et procédé
EP3480548B1 (en) * 2017-11-07 2020-05-27 SPG Dry Cooling Belgium Three-stage heat exchanger for an air-cooled condenser
US10982904B2 (en) * 2018-09-07 2021-04-20 Evapco, Inc. Advanced large scale field-erected air cooled industrial steam condenser
CN112912670B (zh) * 2018-09-07 2023-07-18 艾威普科公司 先进大规模现场架设空气冷却工业蒸汽冷凝器
USD903071S1 (en) * 2018-09-17 2020-11-24 Mi Rea Seo Condenser for vehicles
CN110440278A (zh) * 2019-09-10 2019-11-12 佛山科学技术学院 一种火力发电电厂的烟气净化系统
MX2022003073A (es) * 2019-09-13 2022-06-02 Evapco Inc Condensador de vapor industrial avanzado enfriado por aire montado en campo a gran escala.
AU2022228565A1 (en) * 2021-03-02 2023-09-21 Evapco, Inc. Stacked panel heat exchanger for air cooled industrial steam condenser
CN114272714A (zh) * 2021-12-29 2022-04-05 司少龙 一种利用空气冷却器的脱苯塔苯蒸汽冷凝冷却系统
CN114636319B (zh) * 2022-05-17 2022-08-19 杭州国能汽轮工程有限公司 一种节水复合型蒸发式空冷凝汽器

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT234736B (de) * 1962-07-24 1964-07-27 Friedrich Dr Ing Hermann Luftgekühlter Kondensator, insbesondere für die Kondensation des Abdampfes aus Dampfkraftmaschinen
US3707185A (en) * 1971-03-25 1972-12-26 Modine Mfg Co Modular air cooled condenser
IL40295A (en) * 1972-09-05 1974-06-30 Ormat Turbines Closed rankine cycle power plant and condenser therefor
US3976126A (en) * 1973-12-26 1976-08-24 Gea Luftkuhlergesellschaft Happel Gmbh & Co. Kg Air cooled surface condenser
JPS51123402A (en) * 1975-04-21 1976-10-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Air-cooled condenser
IT1135516B (it) * 1981-02-18 1986-08-27 Nuovo Pignone Spa Condensatore perfezionato di vapore con raffreddamento ad aria
US4518035A (en) * 1983-02-14 1985-05-21 Hudson Products Corporation Air-cooled, vacuum steam condenser
ZA894479B (en) * 1988-06-13 1990-07-25 William Larinoff Michael Air-cooled cavuum steam condensor
US4995055A (en) * 1988-06-16 1991-02-19 Hughes Aircraft Company Time shared very small aperture satellite terminals
US4926931A (en) * 1988-11-14 1990-05-22 Larinoff Michael W Freeze protected, air-cooled vacuum steam condensers
EP0369298A1 (en) * 1988-11-14 1990-05-23 Michael William Larinoff Freeze protected, air-cooled, vacuum steam condenser
US4949543A (en) * 1989-09-12 1990-08-21 Modine Manufacturing Company Tube and fin assembly for heat exchangers in power plants
JPH09280752A (ja) * 1996-04-10 1997-10-31 Abb Kk 単管式空冷蒸気復水器
HU225331B1 (hu) * 2003-04-24 2006-09-28 Egi Energiagazdalkodasi Reszve Léghûtõ rendszer
NL1025109C2 (nl) * 2003-12-22 2005-06-23 Bronswerk Heat Transfer Bv Condensor.
WO2006047209A1 (en) * 2004-10-21 2006-05-04 Gea Power Cooling Systems, Inc. Air-cooled condensing system and method
DE202005005302U1 (de) * 2005-04-04 2005-06-02 Spx-Cooling Technologies Gmbh Luftkondensator
CA2656532A1 (en) * 2006-06-27 2008-01-03 Gea Power Cooling Systems, Llc Series-parallel condensing system
RU102251U1 (ru) * 2010-08-27 2011-02-20 Открытое акционерное общество "Калориферный завод" Секция теплообменная
WO2013011414A1 (en) * 2011-07-15 2013-01-24 Stellenbosch University Dephlegmator
CN104220831B (zh) * 2012-01-18 2017-09-26 霍尔泰克国际股份有限公司 热交换器的翅片管组件
US9551532B2 (en) * 2012-05-23 2017-01-24 Spx Dry Cooling Usa Llc Modular air cooled condenser apparatus and method
US20150345166A1 (en) * 2013-05-28 2015-12-03 Spx Cooling Technologies, Inc. Modular Air Cooled Condenser Apparatus and Method
DE202014104666U1 (de) * 2014-09-29 2014-11-19 Gea Energietechnik Gmbh Anlage zur Kondensation von Dampf
US10161683B2 (en) * 2015-08-20 2018-12-25 Holtec International Dry cooling system for powerplants
US10132568B2 (en) * 2015-08-20 2018-11-20 Holtec International Dry cooling system for powerplants

Also Published As

Publication number Publication date
CN109328290A (zh) 2019-02-12
KR20190020739A (ko) 2019-03-04
US20170363358A1 (en) 2017-12-21
JP2019525109A (ja) 2019-09-05
AU2017280203B2 (en) 2022-07-14
JP2023098904A (ja) 2023-07-11
MX2023005241A (es) 2023-05-18
ES2904829T3 (es) 2022-04-06
EP3472545B1 (en) 2021-12-15
CA3027566A1 (en) 2017-12-28
PL3472545T3 (pl) 2022-02-21
WO2017223185A1 (en) 2017-12-28
EP3472545A4 (en) 2020-03-18
BR112018076415B1 (pt) 2022-10-18
AU2017280203A1 (en) 2019-01-17
JP7019612B2 (ja) 2022-02-15
AU2022252840A1 (en) 2022-11-10
KR102597977B1 (ko) 2023-11-02
EP3472545A1 (en) 2019-04-24
JP2022078027A (ja) 2022-05-24
KR20220100094A (ko) 2022-07-14
MX2018015799A (es) 2019-03-21
RU2018144943A3 (ko) 2020-08-17
JP7254983B2 (ja) 2023-04-10
ZA201900139B (en) 2019-08-28
BR112018076415A2 (pt) 2019-06-25
RU2018144943A (ru) 2020-07-23
RU2734089C2 (ru) 2020-10-12
KR20230156160A (ko) 2023-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102417605B1 (ko) 모두 부차적인 공랭식 산업용 증기 응축기
KR102330021B1 (ko) 미니-튜브 공냉식 산업용 증기 응축기
US20200132376A1 (en) Modular air cooled condenser apparatus and method
CN110494712B (zh) 微型管的空气冷却式工业蒸汽冷凝装置
US20230251039A1 (en) Stacked panel heat exchanger for air cooled industrial steam condenser
KR20200085283A (ko) 공냉식 응축기를 위한 3단계 열교환기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant