NO135381B - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en kondensator for kondensering av damp, fortrinnsvis -vanndamp omfattende et antall av langsgående rør for kjølemedium rundt hvilke damp skal passere, hvilke rør er understøttet på visse steder i lengderetningen ved hjelp av støtteplater eller liknende, hvilken kondensator består av en ytre kondenseringsdel og en indre luftkjølerdel i rør-

settet.

En kondensator -av denne -type består av et stort antall langsgående rør, vanligvis flere tusen, og fra kondensatorens periferi kan damp strømme.innover under kondensering.

I kondensatoren inngår en kappe .og ett eller flere rørsett

med dampadkomst mot hele periferien eller deler av denne,

og i hvert rørsett er det sentralt eller tilnærmet sentral-t plassert en luftkjølerdel som strekker seg i hele rørsettets lengde.

Rørsettet består av rette -eller U-bøyde rør med

vann eller et annet kjølemedium som-strømmer i rørene og kondenserer den fra periferien innstrømmende damp utenpå

rørene. Vannet strømmer i én eller flere retninger gjennom rørene. Vannet er hele tiden i væskefase og opptar under sin passering gjennom rørene fordampningsvarraen fra den kondenserte damp, slik at vannets temperatur stadig

øker. Dampen kondenseres utvendig på rørene under praktisk talt konstant temperatur. Dette innebærer at kondenserings-kapasiteten som er proporsjonal med temperaturforskjellen mellom damp og vann, varierer langs rørenes lengde, idet kapasiteten er størst i vannets "innløpsende og avtar kon-tinuerlig mot den varmere utløpsende.

Den drivende kraft for damptilførselen er trykk-forskjellen mellom rørsettets ytre periferi og den ventilerte luftkjølerdel. Da denne trykkforskjell er tilnærmet konstant for hele rørsettet, vil et overskudd av damp bli tilført til rørsettets varmere deler og et tilsvarende underskudd til de kaldere. Dette fører til en tendens til overstrømning av damp fra den varmere del av rørsettet til.den kaldere.

Da imidlertid sådanne strømninger blir "helt

.eller delvis forhindret ved de vanlige konstruksjoner av varmevekslere, blant annet på grunn av avstivning eller under-støttelse av rørene på visse steder i lengderetningen, hvilket vanligvis skjer ved hjelp av stag- eller støtteplater, vil det oppstå mangel på damp i de kaldere deler og en innstrømning bakveien til disse deler via luftkjølerdelen eller tidligere beliggende overstrømningsåpninger. Dermed oppstår stagnasjonssoner i rørsettets kaldere deler med en ansamling i disse deler av i dampen forekommende, ukondenser-bare gasser (såsom luft) som forhindrer kondensasjon. Den ovennevnte avstivning eller understøttelse av rørene er en nødvendig foranstaltning for å forhindre rørvibrasjoner og for å gi rørsettet stabilitet. Normalt skjer dette ved hjelp av tverrgående støtteplater med ifølge . rørmønsteret anordnede utboringer som passer for rørene som er trukket gjennom platene. Sådanne støtteplater plasse-res i en innbyrdes avstand som passer for avstivningen, men •disse plater vil da danne vegger som forhindrer den nevnte ønskelige langsgående fordeling av dampen som også kan for-hindres av andre konstruksjonsdetaljer i kondensatoren.

Disse og andre tilhørende ulemper unngås ved hjelp av en kondensator ifølge oppfinnelsen. Denne er kjennetegnet ved at det i støtteplatene på kjent måte er anordnet uttakninger med det fdrmål å fordele dampen i kondenserings- og luftkjølerdelen svarende til rørsettets aksialt varierende kondenseringskapasitet, og.at luftkjøler-delen omfatter en forkjølingsdel og en etterkjølingsdel i en åpen konstruksjon, slik anordnet at samtlige rør i for-

og etterkjøleren overspyles av kondensat fra ovenforliggende rør.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det føl-gende ved hjelp av et utførelseseksempel•under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et tverrsnittsbilde av en kondensator ifølge oppfinnelsen,- fig. 2 viser et tverrsnitt gjennom et kondensatorrørsett og fig. 3 viser et tverrsnittsbilde av luftkjøleren.

På fig. 1 _er -vist en kondensator der damp som skal kondenseres, kommer inn i delen 12 ved piler A. Dampen fordeles innenfor kappen 11 rundt et rørsett 13 (se pilene B). Den ytre del av rørsettet utgjør kondenseringsdelen

og den indre del utgjør en luftkjølerdel 14. Rørunderstøt-telsene er markert ved en detalj 15.

På fig. 2 er også kappen 11 vist, og innenfor denne er -vist et tverrsnitt av en støtteplate 16. To, tre eller fire sådanne plater er anordnet langs rørsettets lengde og mellom disse plater kan damp passere innover gjennom kondenseringsdelen mot luftkjølerdelen. Kondenseringsdelen 17 utgjøres av de ytre rør, og mellom disse rør strøm-mer det inn damp, såsom vanndamp, under suksessiv kondensering rundt rørene 18 som gjennomstrømmes av vann (se de på fig. 2 viste piler C som markerer dampens strømningsret-ning) .

I ^passende snitt i rørsettet, som bestemmes av kondensatorens kondenseringskarakteristikk, ver -anordnet uttakninger 19 og 19' i -støtteplatene for å muliggjøre damp-passasje mellom rørsettets varmere og kaldere deler i den hensikt å forhindre dannelse av stagnasjonssoner i kondenserings- og luftkjølerdelen. Uttakningene har segmentfor-mede eller rektangulære tverrsnitt, mer eller mindre av-rundede -i hjørnene. I det viste tilfelle er uttakningene anordnet langs flere med luftkjølerdelen konsentriske sirkler, men dette er bare-ett av flere mulige eksempler. Uttakningene 19 inneholder ingen rør.

Innenfor kondenseringsdelen 17 er anordnet

en luftkjølerdel 14 som består av en forkjølingsdel 20

og en etterkjølingsdel 21. Hensikten med luftkjølerdelen

er å evakuere ikke-kondenserbare gasser, såsom luft, og den resterende damp som er tilbake etter kondensering på rørene 18.

Vannstrømningsretningen er som nevnt passende ensrettet (énstrømning).

Rørene kan passende være fremstilt av messing eller en kopper-nikkellegering eller titanlegering, og rør-settet trenger ikke nødvendigvis ligge konsentrisk med luft-kjølerdelen, men eksentrisitet kan tillates. Rørsettet 13

kan ha- sirkulær, oval, kvadratisk eller annen tverrsnitts-

form.

Ved å anordne rørene og uttakningene 19 på

denne måte, unngås også gassoppsamling i rørsettet 13.

Rørene 18 kan passende være rette og være parallell- eller seriekoplet, eller det kan benyttes en anordning med en kombinasjon av disse koplinger.

På fig. 3 er vist den for funksjonen nødvendige, ventilerte luftkjølerdel. Denne er sentralt plassert (se 14 på fig. 1) og består av en mindre, sirkulær rørsettdel 20.med en i sentrum beliggende, langsgående trommel 22 for luftutsugning. Den sirkulære rørsettdel 20 i luftkjølerdelen kalles forkjøler, mens rørrekkene 21 mellom trommelen 22 og en plate 24 kalles etterkjøler. Trommelen 22 er koplet til en mot rørsettperiferien radialt forløpende utsugningskanal 23 som er anordnet i den ene rørsettende eller på et annet sted. Fra denne utsugningskanal 23 avledes ikke-kondenserbare gasser,såsom luft, via en med kondensatorkappen forbundet rørledning som passende kan være tilkoplet til en luftpumpe (ikke vist). Den nevnte evakuering kan også skje ved hjelp av overtrykk på ikke vist måte.

Luftkjølerdelen 20, 21 består som vist av en

rundt periferien åpen forkjøler 20 og en sentral etterkjøler 21 som omfatter to vertikale sider 24 og 25 som danner en viss avstand til trommelen 22. Mellom de vertikale vegger 24, 25 og den sentrale trommel er anordnet rør 26 som mellom

seg og veggene danner spalter 27. Innstrømningen skjer langs heie rørsettets lengde i spaltene (se pilene D på fig. 3) mellom etterkjølerens vegger 24, 25 og det i åpningen beliggende rør. Bredden av spaltene 27 tilpasses slik at det oppnås en viss strupning som sammen med hull 28 som er anordnet langs hele lengden i trommelens vertikale vegger, gir en styrt fordeling av dampen inn til luftkjølerdelen

(se pilen E), samt høy strømningshastighet og styrt varme-overføring.

Hullene 28 i trommelen 22 er siik utformet

at kohdensat som renner nedover på veggen, ikke innsuges gjennom hullene. -Dette kan eventuelt anordnes ved hjelp av vannavledere 29. Eventuelt vann i trommelen 22 dreneres bort i dennes begge ender ved ivjelp av vannlås 30. Disse vannlås er beliggende i en under trommelen langsgående renne som samler opp nédfallende kondensat og forsyner vannlåset med vann. Rennen -utgjør også en del av etterkjølerens kanal-vegg 31.

Ved å anordnet utsugn-ingskanalen 23 fra trommelen 22 i en begrenset del av rørsettets ene ende, i det viste tilfelle i den øvre ende, oppnås en for dampfordeling åpen konstruksjon uten partier som er avskygget av innbygde elementer.

Rørene i luftkjølerdelen, se blant annet 26, overspyles av kondensat-fra ovenforliggende -rør, og det gassanrikede miljø som hersker i denne del, påvirker der-for ikke rørene i korrosjonshenseende, hvilket ellers ville ha vært tilfelle dersom-rørene 18, 26 med flere hadde vært avskjermet fra kondensatspylingen i en-lukket kanal.

Formen på luftkjølerdelen og dennes trommel er selvsagt vilkårlig og kan varieres på mange måter.

Claims (4)

1. Kondensator for kondensering av damp, fortrinnsvis vanndamp, omfattende et antall langsgående rør for: kjøle-medium rundt hvilke damp skal passere, hvilke rør er under-støttet på visse steder i:lengderetningen ved hjelp av støtte-plater eller liknende, hvilken kondensator består av en ytre' kondenseringsdel (17) og en indre; luf tk jølerdel (14) i rør-settet (13), karakterisert ved at det i ■. støtteplatene (16) på kjent måte er anordnet uttakninger (19) med det formål å fordele dampen i kondenserings- og luft-kjølerdelen svarende til rørsettets (13) aksialt varierende kondenseringskapasitet, og at luftkjølerdelen (14) omfatter en forkjølingsdel (20) og en etterkjølingsdel (21) i en åpen konstruksjon, slik anordnet at samtlige rør (26) i for-og etterkjøleren overspyles av kondensat fra ovenforliggende rør.

2. Kondensator ifølge krav 1, karakterisert ved at uttakningene (19) i støtteplatene (16) er anordnet i flere grupper, idet det innenfor hver gruppe finnes flere uttakninger med tilnærmet samme avstand til luftkjølerdelen (20, 21), mens derimot de forskjellige grup-pers uttakninger (19, 19') har forskjellig avstand til luft-kjølerdelen (20, 21) med det formål å fordele dampen i såvel de forskjellige deler av kondenseringsdelen (17) som i luft-kjølerdelen (20, 21) i rørsettet.

3. Kondensator ifølge krav 1, karakterisert ved at etterkjøleren (21) består av en inn-løpsdel med vegger (24, 25) og rør (26) med spalter (27) derimellom for gasspassasje, samt fra disse førende passasjer (28) inn i en avluftingsdel (22) som er forsynt med én eller flere gassevakueringsledninger (23) og eventuelt ett eller flere væskelås (30).

4. Kondensator ifølge krav 3, karakterisert ved at gasspassasjene (27, 28) er utformet strupninger og eventuelt er utformet med vannavledere (29).