MXPA96006188A - Modulo de condensacion de vapor con condensador deventilacion apilado integral - Google Patents

Modulo de condensacion de vapor con condensador deventilacion apilado integral

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MXPA96006188A
MXPA96006188A MXPA/A/1996/006188A MX9606188A MXPA96006188A MX PA96006188 A MXPA96006188 A MX PA96006188A MX 9606188 A MX9606188 A MX 9606188A MX PA96006188 A MXPA96006188 A MX PA96006188A
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La presente invención se refiere a un módulo condensador de vapor de aire enfriado con un condensador de ventilación integral que comprende:a) cunado menos una hilera de tubos condensadores alargados que tienen una primera región de extremo acoplada a un cabezal de vapor para el pasaje del vapor entre los mismos;b) un cabezal común de condensado separado del cabezal de vapor y acoplado a una segunda región de extremo opuesta de los tubos condensadores, el vapor pasa a través de los tubos condensadores se condensan parcialmente en el mismo con la porción de vapor en exceso no condesada restante que fluye continuamente a través de los tubos condensadores y en el cabezal común de condensado, el cabezal común de condesado estáconfigurado sin compartimeintos o desviadores en el mismo, que separen o dividan las hileras de los tubos de condensación;c) cuando menos una hilera de los tubos condesadores de ventilación colocada adyacente y generalmente paralelos a los tubos de ocndensación dentro del módulo condensador, los tubos condensadores de ventilación tienen una región de extremo inferior acopalada al cabezal común del condesado para el paso a través del mismo del vapor en exceso no condensado para la completa condensación del mismo, la región de extremo inferior de los tubos condensadores de ventilación estáinclinada o ahusada por lo mismo formando unángulo con respecto al eje longitudinal de los tubos condensadores de ventilación;d) un cabezal de ventilación conectado a una región superior de los tubos condensadores de vetilación;y e) un medio para pasar el aire enfriado a través del módulo condensador.

Description

MODULO DE CONDENSACIÓN DE VAPOR CON CONDENSADOR DE VENTILACIÓN APILADO INTEGRAL CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona en general con los equipos de transferencia de calor y más particularmente con condensadores de vapor al vacío con aire enfriado para propósitos de intercambio de calor. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los condensadores de vapor se usan en la industria de energía eléctrica para proporcionar el segmento de rechazo de calor de sus ciclos de energía Ran ine termodinámica. Para logra esto, los condensadores de vapor se acoplan con los escapes de las turbinas de baja presión, con el fin de condensar este vapor descargado a líquido y regresarlo para volverse a usar en el ciclo de energía. La función fundamental del condensador de vapor es proporcionar una contrapresión baja en el escape de la turbina, típicamente entre 2.54 cm (1.0 pulgada) a 15.24 cm (6.0 pulgadas) de Hg. absoluto. Manteniendo una contrapresión baja se incrementa la eficiencia térmica de la planta de energía. Los dos tipos fundamentales de condensadores de vapor son los condensadores superficiales de agua enfriada y los condensadores con aire enfriado. Los condensadores superficiales con agua enfriada son la tecnología dominante en las plantas de energía modernas. Sin embargo, los condensadores de vapor de aire enfriado se usan más frecuentemente con el fin de cumplir con los estrictos requerimientos ambientales. Los condensadores de vapor con aire enfriado han sido usados desde los años de 1930. Los desafíos técnicos fundamentales que existen actualmente en relación con tales condensadores están relacionados con el enfoque usado para drenar eficientemente los condensados y la manera de atrapar y retirar el gas no condensable (típicamente el aire que se ha fugado del sistema) , mientras que minimiza la contrapresión de la turbina. Estos condensadores de vapor de aire enfriado típicamente están dispuestos en una construcción de bastidor -A con un ventilador horizontalmente dispuesto en la base y los módulos del tubo condensador separados inclinados arriba del mismo, a través de los cuales el aire fluye. La entrada de vapor a estos módulos del tubo condensador se localiza en la parte superior o ápice, de manera que el vapor y cualquier condensado resultante fluyan concurrentemente hacia abajo dentro del módulo. Cada módulo de un típico condensador de vapor de aire enfriado esta generalmente compuesto de cuatro o más hileras de tubos verticales en el mismo. Cuando el aire fluye hacia arriba alrededor de estas hileras verticales, su temperatura aumenta originando una disminución correspondiente en la diferencia de temperatura entre tal aire y el vapor dentro de la próxima hilera de tubos. Esta diferencia de temperatura inferior para cada hilera de tubos sucesivos origina menos flujo de vapor y la condensación que ocurre en relación con esta hilera de tubos. Puesto que el condensado y los flujos de vapor son inferiores para cada hilera de tubos sucesivos, la disminución de presión del flujo de dos fases también es inferior para cada hilera de tubos sucesivos. Para un condensador simple, todas las hileras de tubos descargan en un cabezal inferior común que esta en una presión igual a la salida de presión más alta (la cuarta hilera de tubos o más arriba) . Consecuentemente, el vapor y los gases no condensables en el cabezal inferior común entran a los extremos de descarga de estas primeras tres hileras de tubos. Con el vapor entrando en ambos extremos del un tubo, los gases no condensables (aire) llegan a ser atrapados en el mismo. Es en estas cavidades de aire que el condensado se enfría durante el clima frío. También estas cavidades de aire obstruyen el área superficial de transferencia de calor, reduciendo así la eficiencia del condensador durante el clima caliente. Los gases no condensables que no llegan a ser atrapados generalmente son ventilados desde el cabezal inferior con las bombas de vacío o eyectores. La solución ideal al problema de los condensadores de vapor es mantener la separación completa de las corrientes de fluidos que salen de cada hilera de tubos. Este es el enfoque fundamental del condensador de vapor en la Patente de los E.U.A. N° 4,129,180. En lugar de un cabezal inferior común, esta patente da a conocer un cabezal inferior dividido con líneas de ventilación y condensado separadas para cada división de esta cabezal inferior. Con tales líneas independientes, no existe una presión cruzada entre las diversas hileras de tubos. Las líneas de condensado de cada división del cabezal inferior fluyen a un drenaje común que se configura con un sello de pata de agua para balancear las presiones diferentes entre las mismas. Las líneas de ventilación de cada división del cabezal inferior también se canalizan independientemente a las bombas de vacío individuales o eyectores para una descarga eventual a al atmósfera. Mientras que este enfoque es ideal, los costos de fabricación y erección son más altos debido al complejo sistema de las líneas de drenaje y la tubería de ventilación. Un diseño alterno que se usa comúnmente es un condensador de dos etapas. En el condensador principal, el vapor y el condensado fluyen concurrentemente hacia abajo de manera conjunta a través de aproximadamente dos-tercios del área superficial del intercambiador de calor requeridos para condensar el vapor. Puesto que el área superficial del condensador principal es inadecuado para una condensación completa, se permite que fluya el exceso de vapor de cada una de las hileras al cabezal inferior común del condensador. Esto evita cualquier contraflujo de vapor y regreso de gases no condensables a estas hileras de tubos. Este exceso de vapor entonces fluye a un condenador secundario separado, típicamente un desflemador, que comprende el resto (aproximadamente un tercio) del área superficial del condensador total. Tal desflemador se construye similar al condensador principal, con cada uno de sus grupos que incorpora múltiples (usualmente cuatro o más) hileras de tubos apilados verticalmente en el mismo. Sin embargo, en el desflemador este exceso de vapor y de gases no condensables fluyen hacia arriba en estas hileras de tubos desde el cabezal común inferior antes de que el gas sea descargado del mismo. El condensado resultante de esta corriente de flujo de vapor en exceso que fluye hacia arriba, sin embargo, fluye por gravedad de regreso hacia abajo, en un contrasentido, al cabezal común inferior que suministra estas hileras de tubos. Este cabezal común inferior suministra así estas hileras de tubos con el vapor en exceso y los gases no condensables, así como también recolecta el condensado de estas hileras de tubos. En tal condensador de ventilación separado (o desflemador) corriente abajo, el condensador principal esta diseñado para evitar que el condensador principal atrape cualquiera de los gases no condensables en el mismo. Sin embargo, el mismo condensador de ventilación comprenderá múltiples hileras (las cuales normalmente son el caso), tal condensador de ventilación, a su vez, experimentará un contraflujo en sus propias hileras de tubos inferiores. De manera que este problema de atrapar gases no condensables debido al contraflujo de vapor en las hileras inferiores, únicamente será cambiado en el condensador de ventilación del condensador principal. La Patente de los E.U.A. 4,17,859 da a conocer un condensador de vapor de aire enfriado cuyo cabezal inferior es desviado. Este cabezal inferior también incorpora un pozo de inspección separada que recolecta el condensado de la primera hilera o la hilera más inferior de los tubos que condensan completamente el vapor que fluye a lo largo de los mismos. Este pozo de inspección se usa para verificar la temperatura del condensado desde esta primera hilera de tubos. Sin embargo, esta patente no da a conocer la manera de evitar el congelamiento del condensado en el enfoque del pozo de inspección que congela las temperaturas. Ni esta patente tampoco discute la eliminación del contraflujo los tubos, con el fin de evitar la acumulación de gases no condensables. Otras soluciones de diseño alterno comprenden los orificios fijos o válvulas de charnela para ecualizar la disminución de presión entre las hileras de tubos. Otros diseños todavía pueden variar la separación de la aleta del tubo, la altura de la aleta o la longitud de la aleta de hilera a hilera en un intento para lograr una caída de presión balanceada del vapor. Otra solución novedosa, se describe en la Patente de los E.U.A. N° 4, 513, 813 dispone los tubos horizontalmente con múltiples pasos. En este arreglo, el flujo a través de cada tubo experimenta un enfriamiento potencial similar y por lo tanto tiene un régimen de condensación similar y una disminución de la presión. Sin embargo, todas estas soluciones alternas ya sea que efectúan bien la condensación de operación del diseño del condensador de vapor y/o no son de costo competitivo. Una limitación de diseño importante para el condensador de ventilación integral es el flujo en contraflujo que limita la velocidad del vapor. A esta velocidad crítica, el vapor que entra al condensador de ventilación esta a una velocidad suficiente para forzar al condensado fluir en sentido contrario (que fluya por gravedad) para fluir hacia arriba o de regreso hacia arriba al condensador de ventilación, evitando así que sea drenado. Este contraflujo de líquido ahora es atrapado aumentando grandemente la disminución de la presión del condensador de ventilación y se reduce así la eficiencia del sistema de remoción de aire, así como también aumenta la retropresión de la turbina. De manera que es un objeto de la presente invención proporcionar un condensador con aire enfriado que tiene un costo de mantenimiento y construcción inferior que los condensadores con flujo de aire previos que se conocen. Un objeto adicional de la invención es eliminar substancialmente la acumulación de los gases no condensados en varias hileras de tubos del intercambiador de calor. Otro objeto de la presente invención es eliminar substancialmente el congelamiento del condensado de los tubos de condensación al apilar verticalmente el condensador de ventilación sobre el condensador principal, de manera que los dos se incorporan o integran en un solo módulo en lugar de módulos separados pero adyacentes. Todavía otro objeto de la presente invención es ubicar el condensador de ventilación en una región en donde la temperatura de aire habrá sido calentada arriba del punto de congelamiento del agua. Un objeto adicional de la invención es evitar la acumulación de gases no condensables al tener un flujo constante de vapor fuera de todas las hileras de tubos del condensador principal con el fin de purgarlos de cualquiera de los gases en una base continua. Es todavía otro objeto de la invención proporcionar un diseño para la configuración de entrada del desflemador, con el fin de aumentar el valor del limite del flujo en sentido contrario, aumentando así la capacidad y el régimen del flujo permitido para el intercambiador de calor. Las diversas características de la novedad, las cuales caracterizan la invención se describen con particularidad en las reivindicaciones anexas a la presente divulgación y que forman parte de la misma. Para un. mejor entendimiento de la invención, sus ventajas y objetos específicos de operación logrados mediante sus usos, se hace referencia a los dibujos que se acompañan y a la materia descriptiva en la cual una modalidad preferida de la invención se ilustra. La presente invención se relaciona con un módulo condensador de vapor con aire enfriado que tiene un condensador de ventilación integral. Este condensador de vapor incorpora un cabezal de vapor que esta diseñado para suministrar el vapor, cuando menos a una hilera de tubos de condensación alargados que se acoplan al mismo. Un cabezal común de condensado se separa del cabezal de vapor con sus cabezal para el condensado separado que se acopla a la segunda región de extremo opuesto de los tubos de condensación. Una porción del vapor que pasa a través de los tubos de condensación es condensado con la porción de vapor en exceso o no condensada restante que fluye continuamente a través de los tubos de condensación y dentro del cabezal común de condensado. Este cabezal de condensado se configura sin compartimientos o desviadores en el mismo, que de otra manera podrían separar o dividir las hileras de tubos de condensación. Cuando menos una hilera de tubos de condensación con cada uno de estos tubos del condensador de ventilación que tienen una región de extremo inferior que esta acoplada al cabezal de condensado. Estos tubos del condensador de ventilación generalmente se orientan de manera paralela a los tubos de condensación con la porción de vapor en exceso o no condensada que pasa a través de estos tubos del condensador de ventilación para su condensación completa. Un cabezal de ventilación se conecta a una región superior de los tubos del condensador de ventilación y se proporcionan elementos para suministrar el aire enfriado al módulo de condensación. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista gráfica que ilustra los componentes internos de la invención. La Figura 2 es una vista en sección tomada a lo largo de las líneas 2-2 de la Figura 1 que ilustra el arreglo de los tubos dentro del condensador. La Figura 3 es una ilustración de un arreglo alterno de los tubos como se muestra en la Figura 2. La Figura 4 es una vista gráfica de una abertura de entrada típica de un tubo en el desflemador. La Figura 5 es una vista gráfica de una entrada del tubo del desflemador de corte oblicuo. La Figura 6 es una vista gráfica de otra versión de una entrada del tubo del desflemador de corte oblicuo.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Con referencia inicialmente a las Figuras 1-3, se muestra un intercambiador de calor o condensador de aire enfriado 10. En esta modalidad, el vapor es suministrado a un cabezal de vapor superior 12 del intercambiador de calor 10. El cabezal de vapor 12, a su vez es acoplado a un condensador principal, el cual comprende una pluralidad de tubos de hileras 14. Mientras que la Figura 1 da a conocer tres de tales hileras de tubos 14 que reciben el vapor del cabezal 12, si se desea puede haber más o menos hileras 14. Cada tubo 16 en cada hilera de tubos 14 generalmente esta configurado con una serie de aletas separadas 18 aseguradas al mismo. Estas aletas 18 aumentan el intercambio de calor entre el tubo 16 y el aire que fluye hacia arriba 20 que pasa a través de las hileras de tubos 14 forzado por el ventilador 22. En otras modalidades, tal flujo de aire puede ocurrir naturalmente sin la necesidad de ser forzado, eliminando potencialmente de esta manera la necesidad del ventilador 22. La Figura 1 ilustra únicamente un lado del intercambiador de calor 10 cortado a lo largo del plano vertical que intercepta la línea central 24, el otro lado será una imagen de espejo de este lado. También, el intercambiador de calor 10 generalmente se construirá de una pluralidad de módulos adyacentes 25, cada uno tiene una sección transversal similar a esta mostrada. Estos diversos módulos 25 serán interconectados con cada otro por el cabezal de vapor 12 y el cabezal común de condensado 26 en una relación paralela, de manera que habrá poca diferencia de presión o ninguna diferencia entre los diversos módulos 25. El número real de módulos 25 requeridos por el condensador 10 es determinado por el volumen del flujo de vapor en el cabezal de vapor 12 y el valor de la contrapresión deseada que ocurre en el escape de la turbina (no mostrado, pero se acopla al cabezal de vapor 12) . En los dibujos, el cabezal de condensado 26 se configura como un condensador de tipo común que no tiene un compartimiento o desviador, que pudiera de otro modo separar o dividir las diversas hileras de tubos 14. El cabezal 26 también se muestra como un cabezal de vapor 12 debajo o abajo del condensador, pero esta necesidad no siempre será el caso. En cualquier caso, el vapor que fluye a través de las hileras de tubos 14 no es condensado completamente en todas las condiciones de operación antes de que entre al cabezal común de condensado 26. Debido al vapor en exceso que fluye continuamente ahora desde cada hilera de tubos 14, la presión entre tales hileras 14 es ecualizada en el cabezal inferior 26. Esta purga continua de las hileras 14 asegura que no ocurra ningún contraflujo en las hileras de tubos 14 desde el cabezal inferior 26. En caso de que ocurriera, el aire será atrapado en el mismo, lo cual puede conducir a un enfriamiento del condensado, y la ruptura de uno o más tubos 16. Mientras que el cabezal común de condensado 26 se muestra como una configuración rectangular, otras configuraciones también son probables. También, la manera de asegurar el cabezal de condensado 26 a las diversas hileras de tubos 14 y también al intercambiador de calor 10 puede variar según se necesite o desee. Además, al interconectar los cabezales de condensado 26 de los diversos módulos 25 del intercambiador de calor 10, únicamente se necesitan emplear un solo número o un número inferior de líneas de drenaje del condensado 27. Como se muestra en la Figura 1, la hilera de tubos superior integral o condensador de ventilación 28 se orienta generalmente paralela a las hileras de tubos 14, pero esta hilera superior 28 sirve como un condensador de ventilación que ventila los gases no condensables y condensa el vapor en exceso que entra al cabezal de condensado 26. Debido al flujo hacia arriba del vapor en exceso no condensado a través de la hilera superior 28 desde el cabezal inferior 26, cualquier condensado resultante fluirá hacia abajo en contra de tal flujo de vapor. De manera que, es importante que el volumen o velocidad de tal flujo de vapor no sea mayor para atrapar o retener este condensado dentro de la hilera superior 28. Básicamente, el intercambiador de calor 10 opera al asegurar el flujo de vapor en exceso a través de las hileras de tubos 14 del condensador principal con la condensación completa que ocurre en la hilera de tubos integrales 28 del condensador de ventilación. Con esta configuración, no existe la necesidad de suministrar el vapor en exceso a un condensador o desflemador separado, como se requirió previamente. En cambio, cada módulo 25 incorpora ahora sus propias hileras de tubos del condensador de ventilación. La Figura 2 ilustra un arreglo típico de las hileras de tubos de condensación 14 y una hilera de tubos de ventilación superiores 28. En este arreglo, el tamaño de los diversos tubos 16 son todos iguales. Sin embargo, como se muestra en la Figura 3, el tamaño de los tubos de la hilera superior 28 pueden hacerse más grandes que los tubos en las hileras de tubos 24 del condensador principal. Tales tamaños más grandes de los tubos para la hilera de tubos superiores 28 originará una velocidad del vapor más lenta a través de esta hilera de tubos 28, reduciendo así la posibilidad de que cualquier condensado será sujetado o atrapado dentro de tal hilera 28. Puede también proporcionarse una protección contra el congelamiento al ajustar el paso de la cuchilla o la energía del ventilador con el fin de cambiar el flujo de aire 20. La cantidad de control real requerida es dependiente de la presión en el condensador entre otras variables. De hecho, una limitación importante del diseño para la hilera de tubos del condensador de ventilación integral 28 es el límite de flujo en sentido contrario (CCFL) de la velocidad de vapor. En esta velocidad crítica, el vapor que entra a la hilera superior 28 esta a una velocidad suficiente para evitar el condensado en el mismo fluya de regreso hacia abajo en dirección del cabezal 26. Esta condición aumenta la disminución de la presión a través del condensador de ventilación (es decir, las hileras de tubos 28) reduciendo así la eficiencia del condensador 10. También aumenta la retropresión de la turbina que es indeseable. Sin embargo, para evitar tal ocurrencia, se puede implementar el tamaño del tubo mostrado en la Figura 3. Estos tubos superiores 28 no únicamente incorporarán las aletas al mismo para aumentar su capacidad de enfriamiento, sin que también serán más grandes en tamaño que los tubos 16 en las hileras de tubos 14. Estos tubos más grandes 28 tendrán cada uno una área superficial mayor que el área superficial de los tubos 14 en el condensador principal (en la proporción al porcentaje de sus diámetros cuadrados) . En consecuencia, la velocidad del vapor a través de la hilera superior 28 se reducirá. La Figura 3 también ilustra que cada hilera de tubos 14 del condensador principal esta compuesta de tubos 16, los cuales tendrán todos el mismo diámetro. Esta necesidad no necesariamente será el caso, puesto que también es posible para una de estas hileras de tubos 14 que comprenda tubos 16 que tengan un diámetro diferente al de las otras hileras de tubos adyacentes 14. Por ejemplo, mientras que las dos hileras más inferiores pueden consistir de tubos 16 que tienen un diámetro aproximado de 5.08 cm (2 pulgadas) de diámetro externo, la próxima hilera superior 14 pueden tener tubos 16 con un diámetro aproximado de 3.81 cm (1.5 pulgadas) de diámetro externo. También la hilera del condensador de ventilación o hilera superior 28 puede comprender tubos 16 que tengan un diámetro aproximado de 5.08 cm (2 pulgadas) de diámetro exterior. Esta reducción en el diámetro de la segunda hilera de tubos 14 ayuda en la reducción de la capacidad de ventilación necesaria de la hilera de tubos del condensador de ventilación 28. Localizado en el extremo de salida de la hilera del condensador de ventilación superior esta el tubo 30 (generalmente alineado horizontalmente) , el cual recibe el resto del flujo no condensable a través de la hilera superior 28. Este tubo 30 transporta tal gas no condensable a un sistema de remoción de aire (no mostrado) , ventilando así cualquiera de los gases no condensables retenidos en el vapor suministrado al cabezal 12 o fugado al intercambiador de calor 10. También es posible proporcionar una protección adicional al enfriamiento al localizar el tubo de remoción de aire 30 dentro del cabezal de vapor 12, si fuera necesario.
La Figura 1 ilustra la hilera de tubos 28 del condensador de ventilación, estando apilado arriba de las hileras de tubos 14 del condensador principal. Sin embargo, si se desea, estas hileras de tubos del condensador de ventilación 28 puede localizarse dentro o entre las hileras de tubos 14 del condensador principal. De modo que, mientras que la Figura 1 ilustra el flujo de aire del ventilador 20 que pasa primero sobre las hileras de tubos 14 antes de llegar a la hilera superior 28, esto puede alterarse. En otras palabras, el intercambiador de calor 10 puede estar configurado de manera que el aire 20 fluirá pasando dos hileras de los tubos del condensador principal 14, luego sobre la hilera 28 del condensador de ventilación, y por último sobre la última hilera o hileras 14 del condensador principal. En cualquier caso, la hilera de tubos del condensador de ventilación integral 28 se localiza en donde la temperatura del aire que fluye a través del mismo esta arriba del congelamiento, tal aire 20 es calentado por el pasaje previo a través de los tubos 14 del condensador principal. Una ventaja principal del intercambiador de calor 10 es la simplicidad de la remoción del condensado del cabezal de condensado 26 y el aire y los gases no condensables de la tubería 30. Esto reduce significativamente el costo en relación con los diseños que incorporan drenajes de condensado individuales y una tubería de remoción de aire para cada hilera de tubos. También al colocar la hilera de tubos del condensador de ventilación 28 adyacente o dentro de las hileras de tubos 14 del condensador principal como se describió, esta hilera de tubos del condensador de ventilación es protegida contra el congelamiento y no es probable ningún contraflujo localizado en las hileras de tubos 14. También, al incorporar los tubos del condensador principal 14 y los tubos del condensador de ventilación 28 dentro del mismo módulo 25, se realizan ahorros, puesto que no se requieren componentes separados ni se necesita proporcionar un vapor en exceso entre los mismos. Mientras que la modalidad mostrada en la presente, incorpora tres hileras de tubos 14 en el condensador principal, realmente se pueden emplear más o menos de tales hileras (y el diámetro de los tubos individuales 16 en el mismo pueden variar) dependiendo de las condiciones que deberán satisfacer. También, el número y el diámetro de la hilera de tubos de ventilación 28 puede variar, según se necesite. Además, es posible variar el ancho, la longitud y la profundidad de varios de los componentes del condensador 10 con el fin de acomodar los requerimientos del usuario. Adicionalmente, el diámetro del tubo, el espesor de la pared, el material de construcción, y las características de transferencia térmica de las aletas 18 o de los diversos tubos y/o hileras de tubos 14, 16 y 28 se pueden construir con especificaciones mucho mayores sin apartarse de la invención. En las Figuras 4-6 se muestra una modalidad adicional del intercambiador de calor 10, y más particularmente con la hilera de tubos 28. En esta modalidad, los extremos de cada tubo en la hilera de tubos 28, la cual se acopla con el cabezal inferior 26 no está cortados de manera recta como se muestra en la Figura 4, sino que en su lugar están cortado en un ángulo como se muestra en las Figuras 5 y 6. En esta forma, una abertura mayor 32 en cada una de los tubos de la hilera de tubos del condensador de ventilación 28 se logra sin aumentar el diámetro total de los tubos individuales. Este abertura mayor 32 origina un valor de CCFL mayor, permitiendo así que el intercambiador de calor 10 opere bajo mayores condiciones de carga. De manera que, sin tomar en cuenta el tamaño o diámetro de la hilera de tubos del condensador de ventilación 28, el límite del flujo en sentido contrario es maximizado por el ángulo oblicuo de la abertura 22. Al cortar la abertura 32 en un ángulo oblicuo, en lugar de un típico ángulo perpendicular como se muestra en la Figura 4, la velocidad del vapor en la abertura 32 se reduce. Por consiguiente, la velocidad del flujo de todo el vapor puede aumentarse hasta que se alcance un nuevo límite del flujo en un sentido contrario superior.
Como puede imaginarse, en la entrada de la hilera de tubos 28 del condensador de ventilación localizada dentro del cabezal inferior 26, el vapor en exceso y las velocidades del condensado están a su máximo puesto que la condensación del vapor en exceso ocurre corriente abajo de tal entrada. También en esta entrada, la separación de flujo interno causada por el vapor en exceso que entra al tubo de corte recto normal reduce el área de flujo efectiva. Sin embargo, al configurar la entrada a la hilera de tubos del condensador de ventilación 28, tal como se muestra en las Figuras 5 y 6, el área de flujo de entrada aumenta, lo cual reduce la velocidad del vapor en el tubo en la abertura 32. Tal abertura de corte sesgado 32 también aumenta el valor de CCFL permitiendo así una velocidad más rápida de flujo de vapor en exceso antes de que el condensado que fluye en sentido contrario llegue a ser atrapado dentro de la hilera de tubos 28 del condensador de ventilación. Mientras que las Figuras 5 y 6 da a conocer una abertura sesgada 32 que tiene un ángulo de 45°, una abertura configurada en otros ángulos también puede originar en las mejoras descritas anteriormente.

Claims (15)

  1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la invención como antecede se considera de nuestra propiedad lo contenido en las siguientes. REIVINDICACIONES 1. Un módulo condensador de vapor de aire enfriado con un condensador de ventilación integral que comprende: (a) cuando menos una hilera de tubos de condensación alargados que tienen una primera región de extremo acoplada a un cabezal de vapor para el pasaje del vapor entre los mismos; (b) un cabezal común de condensado separado de dicho cabezal de vapor y acoplado a una segunda región de extremo opuesto de dichos tubos de condensación, dicho vapor que pasa a través de dichos tubos de condensación se condensan parcialmente en el mismo con la porción de vapor en exceso no condensada restante fluyendo continuamente a través de los tubos de condensación y en el cabezal común de condensado, dicho cabezal común de condensado esta configurado sin componentes o desviadores en el mismo, que separen o dividan las hileras de dichos tubos de condensación; (c) cuando menos una hilera de los tubos del condensador de ventilación colocados adyacentes y generalmente paralelos a dichos tubos de condensación dentro del módulo condensador, dichos tubos condensadores de ventilación que tienen una región de extremo inferior acoplada a dicho cabezal común del condensado para el paso a través del mismo de dicho vapor en exceso no condensado para su completa condensación; (d) un cabezal de ventilación conectado a una región superior de dichos tubos del condensador de ventilación; y (e) elementos para pasar el aire enfriado a través del módulo condensador.
  2. 2. Un módulo condensador de vapor de aire enfriado como se describe en la reivindicación 1, en donde dicha región de extremo inferior de dichos tubos del condensador de ventilación son cortados en sesgo o ahusados formando así un ángulo con relación al eje longitudinal de dichos tubos del condensador de ventilación.
  3. 3. Un módulo condensador de vapor de aire enfriado como se describe en la reivindicación 2, en donde dicha región de extremo inferior de dichos tubos del condensador de ventilación se cortan en un ángulo de 45° con respecto al eje longitudinal de dichos tubos.
  4. 4. Un módulo condensador de vapor de aire enfriado como se describe en la reivindicación 3, en donde dicho cabezal común de condensado esta abajo o debajo de dicho cabezal de vapor.
  5. 5. Un módulo condensador de vapor de aire enfriado como se describe en la reivindicación 4, en donde una pluralidad de tales módulos se conectan conjuntamente en una relación paralela por medio de un cabezal de vapor y de un cabezal común de condensado.
  6. 6. Un módulo condensador de vapor de aire enfriado como se describe en la reivindicación 4, que además comprende tres hileras de dichos tubos de condensación y una hilera de dichos tubos del condensador de ventilación en el módulo condensador.
  7. 7. Un módulo condensador de vapor de aire enfriado como se describe en la reivindicación 4, en donde dicha hilera de los tubos del condensador de ventilación se localiza arriba de dichas hileras de los tubos de condensación.
  8. 8. Un módulo condensador de vapor de aire enfriado como se describe en la reivindicación 4, en donde dicha hilera de los tubos del condensador de ventilación se localiza intermedio a dichas hileras de los tubos de condensación.
  9. 9. Un módulo condensador de vapor de aire enfriado como se describe en la reivindicación 4, en donde el diámetro de dichos tubos del condensador de ventilación es igual al diámetro más grande de dichos tubos de condensación.
  10. 10. Un módulo condensador de vapor de aire enfriado como se describe en la reivindicación 4, en donde el diámetro de dichos tubos del condensador de ventilación es más grande que el diámetro de dichos tubos de condensación.
  11. 11. Un módulo condensador de vapor de aire enfriado como se describe en la reivindicación 10, en donde el diámetro de dichos tubos del condensador de ventilación es dos veces el diámetro de dichos tubos de condensación.
  12. 12. Un módulo condensador de vapor de aire enfriado como se describe en la reivindicación 4, que además comprende un drenaje de condensado conectado dicho cabezal común de condensado, dicho drenaje esta dimensionado para retirar cualquier condensado recolectado del cabezal común de condensado .
  13. 13. Un módulo condensador de vapor de aire enfriado como se describe en la reivindicación 12, en donde dicho cabezal de ventilación se extiende generalmente paralelo con dicho cabezal de vapor.
  14. 14. Un módulo condensador de vapor de aire enfriado como se describe en la reivindicación 13, en donde dicho cabezal de ventilación se extiende externo a dicho cabezal de vapor.
  15. 15. Un módulo condensador de vapor de aire enfriado como se describe en la reivindicación 14, en donde dicho cabezal de ventilación se extiende dentro de dicho cabezal de vapor.
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