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Patent Searching and Data


Title:
AIR-SUPPLIED DRY COOLER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/036719
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to an air-supplied dry cooler for the condensation of water vapor, having at least one direct-current condenser (6) and at least one counter-current condenser (dephlegmator) (1), wherein heat exchanger pipes (2) of the counter-current condenser (1) are connected to an upper suction chamber (3), and wherein a cover (7) reducing the discharge cross-section of at least one heat exchanger pipe (2) is provided with cover orifices (8). The sum of the cross-sectional surfaces of the cover orifices (8) corresponds to no more than the cross-sectional surface of a suction pipe connection to the suction chamber (3).

Inventors:
SCHMIDT MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/DE2008/001325
Publication Date:
March 26, 2009
Filing Date:
August 12, 2008
Export Citation:
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Assignee:
GEA ENERGIETECHNIK GMBH (DE)
SCHMIDT MARKUS (DE)
International Classes:
F28B1/06; F28B9/08
Foreign References:
DE4439801C21996-10-31
Attorney, Agent or Firm:
BOCKERMANN KSOLL GRIEPENSTROH (Bochum, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Luftbeaufschlagter Trockenkühler zum Kondensieren von Wasserdampf mit wenigstens einem Gleichstromkondensator (6) und wenigstens einem Gegenstromkondensator (Dephlegmator) (1), wobei Wärmetauscherrohre (2) des Gegenstromkondensators (1) an eine obere Absaugkammer (3) angeschlossen sind und wobei eine den Austrittsquerschnitt wenigstens eines Wärmetauscherrohrs (2) reduzierende Blende (7) mit Blendenöffnungen (8) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Blendenöffnung (8) in die Absaugkammer (3) eintretendes Kondensat (K) sich im Tiefsten (16) der Absaugkammer (3) sammelt und über eine Gasbarriere (20) in Form eines Siphons wieder in ein Wärmetauscherrohr (2) einleitbar ist.

2. Trockenkühler nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gasbarriere (20) von der Blende (7), einem unterhalb der Blende (7) angeordneten Rohrboden (18) und dem Kondensat (K) gebildet wird, wobei das sich sammelnde Kondensat (K) in die Austrittsöffnungen (9) der an den Rohrböden (18) befestigten Wärmetauscherrohre (2) einleitbar ist.

3. Trockenkühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (7) zumindest bereichsweise einen Abstand von maximal 2 mm gegenüber der Austrittsöffnung (9) der Wärmetauscherrohre (2) aufweist.

4. Trockenkühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand nicht größer als 1 mm ist.

5. Trockenkühler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (9) von einer Schweißnahtüberhöhung umgeben ist, wobei der Abstand gegenüber der Schweißnahtüberhöhung gemessen ist.

6. Trockenkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (7) Bestandteil einer Bodenplatte (10) der Absaugkammer (3) ist.

7. Trockenkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Blende (7) Kondensatablauföffnungen (17) angeordnet sind.

8. Trockenkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von sich in dachförmiger Anordnung gegenüberliegenden Dephlegmatoren (1) an eine gemeinsame Absaugkammer (3) angeschlossen ist.

9. Trockenkühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem zwischen den Dephlegmatoren (1) liegenden Tiefsten (16) der Absaugkammer (3) Kondensat (K) bis zu einer Sperrhöhe (F) sammelt, in welches eine Trennwand eintaucht und als Gasbarriere (20) die Absaugkammer (3) in eine dem ersten Dephlegmator (1) zugeordnete erste Teilkammer (19) und eine dem zweiten Dephlegmator (1) zugeordnete zweite Teilkammer (19a) teilt.

10. Trockenkühler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand durch eine die Absaugkammer (3) verschließende Deckelplatte (12) gebildet wird.

11. Trockenkühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die die Blende (7) bildende Bodenplatte (10) einstückig aus einer im Bereich der

Austrittsöffnungen (9), der Kondensatablauföffnungen (17) und des Absaugrohrs (4) gelochten Platine hergestellt ist, die entsprechend der Neigung der Rohrböden (18) abgekantet ist.

12. Trockenkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Seitenwand (13) der Absaugkammer (3) einstückig mit der Bodenplatte (10) aus der Platine hergestellt ist.

13. Trockenkühler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an der Seitenwand (13) ein an dem Rohrboden (10) fixierter Abstandshalter (15) angeordnet ist.

14. Trockenkühler nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgefertigte Absaugkammer (3) randseitig mit den Rohrböden (18) gasdicht verschweißt ist.

15. Trockenkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Absaugkammer (3), die sich über die gesamte Breite eines Dephlegmators (1) erstreckt, mit einem einzigen Absaugrohr (4) versehen ist.

Description:

GEA Energietechnik GmbH Dorstener Straße 484. D-44809 Bochum

Luftbeaufschlaqter Trockenkühler

Die Erfindung betrifft einen luftbeaufschlagten Trockenkühler mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Verwendung von Luft zur Kondensation von Turbinendampf ist seit langem bekannt. Bei der direkten luftgekühlten Kondensation wird der Turbinendampf in parallel geschalteten Rippenrohr-Elementen (Oberflächenkondensatoren) kondensiert und das Kondensat in den Speisewasserkreislauf zurückgeführt. Die Rippenrohr-Elemente stehen innenseitig unter Vakuum, wobei die nicht kondensierbaren Gase abgesaugt werden. Der Kühlluftstrom wird im Allgemeinen mittels Ventilatoren erzeugt, selten durch natürliche Belüftung. Trockenkühler in Dachbauweise (A-Anordnung) sind weit verbreitet. Hierbei bilden die Rippenrohr-Elemente die Schenkel eines Dreiecks, an dessen Basis die Ventilatoren angeordnet sind.

Es sind zwei Schaltungsweisen der Oberflächenkondensatoren üblich: Zum einen die Durchfluss-Kondensatorschaltung und zum anderen die Gegenstrom-

Kpndensatorschaltung (Dephlegmator-Schaltung). Beim Durchflusskondensator strömt der Dampf von einer oben gelegenen Verteilerleitung nach unten in den Durchflusskondensator. Das ebenfalls nach unten fließende Kondensat wird in einer Kondensatsammelleitung aufgefangen. Bei der Gegenstrom- Kondensatorschaltung wird Abdampf von unten in die Kühlrohre eingeleitet und so gegen das abfließende Kondensat geführt. In der Praxis werden Durchflusskondensatoren und Gegenstromkondensatoren miteinander kombiniert. Das so genannte "Kondensationsende" des Dampfes liegt dann im Gegenstromkondensator.

Um eine gleichmäßige Dampfverteilung des in die Dampfverteilerkammmer eines Gegenstromkondensators eingeleiteten Dampfstroms zu erreichen, ist es bekannt, in der Dampfverteilerkammer einen Zwischenboden mit Ausnehmungen vorzusehen (DE-GM 18 73 644). Hierbei ist der gesamte Strömungsquerschnitt der Ausnehmungen kleiner bemessen als der Gesamtquerschnitt der Kondensatorrohre.

Umgekehrt ist es aus der DE 44 39 801 C2 bekannt, dass die überwiegende Mehrzahl der Dephlegmatoren im Bereich ihrer gassammlerseitigen Enden Widerstandselemente aufweisen. Dadurch wirkt dem Abdampf ein Widerstand entgegen, der durch eine Vergleichmäßigung des in die einzelnen Dephlegmatorrohre von unten eintretenden Dampfes erzwungen wird. Diese Vergleichmäßigung führt zu einer weitgehenden Ausnutzung der gesamten Kondensatorfläche für die Kondensation. Der Bildung von "kalten Nestern" bzw. "Totzonen", in denen weder Abdampf noch Kondensat ansteht, wird damit entgegengewirkt. Allerdings kann es unter bestimmten Umständen zu Problemen kommen, wenn sich in der Absaugkammer eine größere Menge des Kondensats bei niedrigen Temperaturen sammelt. Aufgrund des großen Kondensatvolumens kann es zu Unterkühlungen und im Extremfall sogar zum Gefrieren des Kondensats kommen. Diese Gefahr besteht bei Außentemperaturen im Minusbereich, sowohl während des Betriebs, als auch beim Anfahren, da die große Menge gefrorenen Kondensats, welche kurz unter der Blendenöffnung steht ggf. nicht schnell genug durch das Gas-Dampf-

Gemisch aufgetaut werden kann, wodurch das neu ausfallende Kondensat schnell gefriert und im Extremfall die Blendenlöcher blockieren könnte.

Ein anderes Problem kann sich ergeben, wenn sich sehr viel Kondensat in der Absaugkammer gesammelt hat, welches durch die gleiche öffnung in die Dephlegmatorrohre zurückgeleitet werden muss, durch welche das Gas-Dampf- Gemisch in die Absaugkammer eintritt. Aufgrund des Gegenstroms durch das Gas-Dampf-Gemisch kann es zu einem "Verschlucken" im Bereich der einzelnen öffnungen und somit zu einem zeitweiligen Abriss des Gas-Dampf- Stromes führen. Hieraus können unerwünschte Druckschwankungen innerhalb der einzelnen Dephlegmatorrohre resultieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen luftbeaufschlagten Trockenkühler zum Kondensieren von Wasserdampf hinsichtlich der Erreichung eines hohen Gesamtwirkungsgrades noch weiter zu verbessern, wobei ein Einfrieren des Dephlegmators, sowie ein Abreißen des in die Absaugkammer einströmenden Gas-Dampf-Stromes zuverlässig vermieden werden soll.

Diese Aufgabe ist bei einem Trockenkühler mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das über eine Blendenöffnung in die Absaugung eintretende Kondensat sammelt sich im Tiefsten der Absaugkammer und ist über eine Gasbarriere in Form von Siphons wieder in ein Wärmetauscherrohr einleitbar. Die Gasbarriere soll sicherstellen, dass der in der Absaugkammer herrschende Sog nicht dazu führt, dass Gas oder Dampf an der Blendenöffnung vorbei in die Absaugkammer gelangt. über eine Gasbarriere in Form eines Siphons kann dies verhindert werden.

Wesentlich bei der Erfindung ist, dass die Siphonableitung den Gas-Dampf- Strom vom gegenläufigen Kondensatstrom trennt. Es kann nicht mehr zum

Verschlucken im Bereich der einzelnen Blendenöffnungen kommen, da das Kondensat über einen getrennten Weg abströmt und unmittelbar wieder in die Wärmetauscherrohre eingeleitet wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich nur geringe Kondensatmengen im Tiefsten der Absaugkammer ansammeln können. Geringere Kondensatmengen können durch das abgesaugte Gas- Dampf-Gemisch schneller aufgeheizt werden, so dass ein Einfrieren während des laufenden Betriebs ausgeschlossen werden kann. Dadurch wird die Betriebssicherheit erhöht. Zudem werden Druckschwankungen innerhalb der einzelnen Dephlegmatorrohre vermieden, da in jedem Fall sichergestellt ist, dass das Kondensat den Gas-Dampf-Strom nicht behindert.

In zweckmäßiger Ausgestaltung wird die Gasbarriere von der Blende, einem unterhalb der Blende angeordneten Rohrboden, in welchen die Wärmetauscherrohre geschweißt sind, und dem sich sammelnden Kondensat selbst gebildet. Das Kondensat kann hierbei unmittelbar über die Austrittsöffnungen der am Rohrboden befestigten Wärmetauscherrohre wieder in diese zurückfließen und sich mit dem dort niederschlagenden Kondensat vermischen. Die Blende kann hierbei Bestandteil einer Bodenplatte der Absaugkammer sein. Zum Ableiten des Kondensats sind innerhalb der Gasbarriere Kondensatablauföffnungen in der Bodenplatte bzw. in der Blende angeordnet. Die Kondensatablauföffnungen befinden sich vorzugsweise in den am Tiefsten gelegenen Bereichen der Blende bzw. der Bodenplatte.

Bei in Dachform angeordneten Wärmetauscherelementen ist der die Wärmetauscherrohre halternde Rohrboden gegenüber einer Horizontalen geneigt. Da die einer Austrittsöffnung eines Wärmetauscherrohrs zugeordnete Blendenöffnung einen wesentlich kleineren Querschnitt besitzt als das Wärmetauscherrohr, liegt auf Grund der Neigung des Rohrbodens der tiefste Punkt der Austrittsöffnung unterhalb des tiefsten Punktes der Blendenöffnung. Mit anderen Worten kann in der Absaugkammer anfallendes Kondensat sich nicht so hoch aufstauen bis es die Blendenöffnung erreicht, weil es zuvor über den tiefer liegenden Rand der Austrittsöffnung des Wärmetauscherrohrs abfließt und auf diesem Wege aus der Absaugkammer abgeleitet wird. Auf

diese Weise kann es zu keiner Flutung der Absaugkammer kommen. Selbst ein Einfrieren des in der Gasbarriere aufgestauten Kondensats wäre für den Betrieb der Absaugkammer unschädlich, da die Blendenöffnungen höher liegen als die Austrittsöffnungen der Wärmetauscherrohre. Im laufenden Betrieb, d.h. wenn Kondensat über die Blendenöffnungen wieder in die Absaugkammer gelangt, würde etwaiges gefrorenes Kondensat rasch wieder aufgeschmolzen werden und könnte sofort wieder über die Wärmetauscherrohre abfließen.

Bei der Erfindung macht man sich zudem zu Nutze, dass die Schweißnahtüberhöhung, über welche die Wärmetauscherrohre mit dem Rohrboden verschweißt sind, im Bereich der Verbindung zwischen Rohrboden und Wärmetauscherrohr gewissermaßen als Abdichtung dient, die auf Grund des vorhandenen Restspaltes von ca. 1-2 mm jedoch nicht der Gefahr der Spaltkorrosion unterliegt. Die Abdichtung ist auf Grund eines Abstandes, der maximal 2 mm beträgt, vorzugsweise aber nicht größer als 1 mm ist, so dicht, dass nicht die Gefahr besteht, dass Dampf oder Gas aus benachbarten, d.h. nicht unmittelbar unter der Blendenöffnung liegenden, Wärmetauscherrohren angesaugt wird. Zudem kann aufgestautes Kondensat im Bereich der Schweißnahtüberhöhungen in die Wärmetauscherrohre übertreten und abfließen. Durch den hinreichenden Abstand zwischen der Austrittsöffnung und dem Bodenblech kann es nicht zu Spaltkorrosion kommen.

Ein besonderer fertigungstechnischer Vorteil ergibt sich, wenn ein Paar von sich in dachförmiger Anordnung gegenüberliegenden Dephlegmatoren an eine gemeinsame Absaugkammer angeschlossen ist. Das heißt nicht, dass die Absaugkammer zweier Dephlegmatoren mit nur einem einzigen Absaugrohr versehen ist, sondern, dass anstelle von zwei getrennt zu fertigenden Absaugkammern eine einzige Absaugkammer an den Dephlegmatoren montiert wird. Bei in Dachform angeordneten Dephlegmatoren liegt der tiefste Punkt des Firstbereichs zwischen den Rohrböden der Dephlegmatoren. In diesem Bereich sammelt sich das Kondensat. In vorteilhafter Ausgestaltung sammelt sich das Kondensat bis zu einer Sperrhöhe, in welcher eine Trennwand eintaucht und als Gasbarriere die Absaugkammer in eine dem

ersten Dephlegmator zugeordnete erste Teilkammer und eine dem zweiten Dephlegmator zugeordnete zweite Teilkammer teilt. Jede Teilkammer ist mit einer eigenständigen Absaugung versehen. Die Ableitung des Kondensats aus dem Tiefsten erfolgt über Kondensatablauföffnungen in der Bodenplatte der Absaugkammer.

Als konstruktiv besonders günstig wird es angesehen, wenn die Trennwand der Gasbarriere durch eine die Absaugkammer verschließende Deckelplatte gebildet wird. Die Deckelplatte kann ebenso wie die Bodenplatte aus einer abgekanteten Blechplatine hergestellt werden. Die Platine wird im Bereich der Blendenöffnungen und des Absaugrohrs gelocht. Zusätzlich werden Kondensatablauföffnungen gefertigt. Die gelochte Platine wird entsprechend der Neigung der Rohrböden abgekantet. Zudem können auch die Seitenwände, an welchen die Absaugrohre befestigt werden, einstückig mit der Bodenplatte aus der Platine hergestellt sein. Die Seitenwände und die Bodenplatten bilden gewissermaßen eine Wanne, auf welche die Deckelplatte aufgesetzt wird. Die Deckelplatte braucht grundsätzlich nur ein einziges Mal abgekantet zu werden, und zwar so, dass ihre Abkantung in der Einbaulage tiefer als die tiefsten Bereiche der Austrittsöffnungen der Wärmetauscherrohre liegt, damit eine Gasbarriere gebildet wird. Die Deckelplatte ist somit stärker abgekantet als die Platine zwischen den beiden Bodenplatten.

Die derart vorgefertigte Absaugkammer kann im Bereich ihrer Seitenwände mit Abstandshaltern versehen sein, welche sich auf dem Rohrboden des Wärmetauschers abstützen. Die Abstandshalter dienen zugleich als Vakuumstütze. Sie definieren einen festen Abstand zwischen dem Rohrboden und dem Bodenblech. Im übergangsbereich zwischen der Seitenwand und der Bodenplatte, kann die Absaugkammer über eine Kehlnaht in schweißtechnischer Ideallage fest mit dem Rohrboden verschweißt werden kann.

Die im Querschnitt keilförmige Gestaltung der Absaugkammer ist im Hinblick auf den Verlauf der Deckelplatte und der Bodenplatte konstruktiv einfach und

zudem strömungstechnisch besonders günstig. Die Deckelplatte kann über Vakuumstützen ausgesteift werden, die in Dreieckform oberhalb der Deckelplatte angeordnet werden.

Der erfindungsgemäße Trockenkühler optimiert die Konstruktion der Absaugkammer, weil in einfacher Weise das mit Blendenöffnungen versehene Bodenblech Bestandteil einer komplett werksseitig vorfertigbaren Kammer ist. Durch die Biegeradien bei der Herstellung der Kammer entstehen automatisch die Anschweißphasen für das spätere Verschweißen mit den Rohrböden. Hierdurch werden im Ganzen Kosten reduziert.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäß ausgestalteten Absaugkammer ist, dass zwischen Gegenstrom- und Gleichstromkondensatoren im Hinblick auf die Gestaltung der einzelnen Rohrbündel kein wesentlicher Unterschied mehr besteht. Das ist in erster Linie ein logistischer Vorteil, da auf der Baustelle nicht auf die Reihenfolge der zu installierenden Kondensatoren geachtet werden muss, sondern zunächst die Kondensatoren unabhängig von ihrer Beschaltung aufgestellt werden können und anschließend die Beschaltung als Gegenstromkondensator oder Gleichstromkondensator bestimmen kann. Erst nach dem gasdichten Verschweißen der Rohrböden werden die werkseitig komplett vorgefertigten Absaugkammern auf die einzelnen, im Gegenstrom betriebenen Wärmetauscherelemente aufgesetzt und mit den Rohrböden verbunden.

Vorzugsweise ist die Summe der Querschnittsflächen der Blendenöffnungen, welche den einzelnen Wärmetauscherrohren zugeordnet sind, maximal der Querschnittsfläche eines an die Absaugkammer angeschlossenen Absaugrohrs.

Es hat sich überraschend gezeigt, dass die Querschnittsfläche der Blendenöffnung in einem unmittelbaren Verhältnis zur Querschnittsfläche des Absaugrohrs steht, was bislang nicht in dieser Form erkannt worden ist. Die Anpassung der Querschnittsflächen ermöglicht es, auf Grund der relativ kleinen Blendenöffnungen Absaugrohre mit ebenfalls relativ kleinen Querschnitten zu

verwenden, wobei als besonders vorteilhaft anzuführen ist, dass je Dephlegmator nur noch ein einziges Absaugrohr an die Absaugkammer angeschlossen werden muss. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung der bislang erforderlichen Schweißarbeiten. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass Gegenstromkondensatoren, die zur Kondensation von Wasserdampf eines Kraftwerks eingesetzt werden, regelmäßig eine Breite von über 2 m je Rohrbündel haben, so dass bislang über die Breite des Rohrbündels verteilt drei Absaugrohre an jeweilige Absaugkammern angeschlossen wurden. Die Absaugkammern waren hierbei gasdicht voneinander getrennt. Es ist montagetechnisch bislang ausgesprochen aufwendig gewesen, die einzelnen Absaugkammern über eine Vielzahl von einzelnen Absaugstutzen mit einer Sammelleitung zu verbinden, da hierzu eine Vielzahl von Schweißnähten erforderlich ist. Mit der Anzahl der Schweißnähte steigt allerdings das Risiko von Leckagen. Erschwerend kommt hinzu, dass die Schweißnähte vor Ort teilweise in überkopf position geschweißt werden müssen, so dass der Schweißvorgang sehr aufwändig und zeitraubend ist.

Durch die aufeinander abgestimmten Querschnittsflächen ist es im Rahmen der Erfindung nunmehr möglich, auf drei einzelne, voneinander getrennte Absaugkammern je Dephlegmator zu verzichten und nur eine einzige Absaugkammer mit nur einer zentralen Absaugung vorzusehen. Dadurch wird die Anzahl der Schweißnähte signifikant reduziert und das Risiko von Leckagen verringert. Entscheidend bei der Bemessung der einzelnen Querschnitte ist, dass eine gleichmäßige Absaugung von Gas und/oder Dampf aus den einzelnen Wärmetauscherrohren erfolgt. Zu diesem Zweck kann der Querschnitt der einzelnen Blendenöffnungen variieren, und zwar zum Randbereich, d.h. in den von dem Absaugrohr weiter entfernten Bereichen, hin zunehmen und zum mittleren Bereich, welcher der Absaugung unmittelbar benachbart ist, kleiner sein. Die Durchmesserveränderungen können kontinuierlich oder in Stufen erfolgen. Beispielsweise ist eine Drittelung der Abstufung denkbar, d.h. im mittleren, dem Absaugrohr benachbarten Bereich befinden sich die Blendenöffnungen mit den kleinsten Querschnittsflächen. In einem randseitigen Bereich befinden sich die Blendenöffnungen mit den

größten Querschnittsflächen und jeweils dazwischen Blendenöffnungen mit mittleren Querschnittsflächen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Absaugkammer im oberen Bereich eines Gegenstromkondensators;

Figur 2 eine perspektivische Ansicht auf die Absaugkammer der Figur 1 im geöffneten und geschlossenen Zustand;

Figur 3 eine vergrößerte Darstellung der Figur 2;

Figur 4 die Absaugkammer der Figuren 1 bis 3 im Querschnitt.

Figur 1 zeigt den oberen Bereich eines Gleichstromkondensators (Dephlegmator) 1 eines in seiner Gesamtheit nicht näher dargestellten luftbeaufschlagten Trockenkühlers zum Kondensieren von Wasserdampf. Die Strömungsrichtung des Dampfes wird durch die eingezeichneten Pfeile P verdeutlicht. Der Dampf steigt innerhalb von parallel zueinander verlaufenden Wärmetauscherrohren 2 nach oben und tritt in eine Absaugkammer 3 ein. An die Absaugkammer 3 ist mittig ein Absaugrohr 4 angeschlossen, über welches das Dampf-Gas-Gemisch aus dem Dephlegmator 1 abgesaugt wird. Anhand der perspektivischen Darstellung der Figur 2 ist zu erkennen, dass jeweils zwei der Absaugkammern 3 an eine zentrale Absaugung 5 angeschlossen sind.

Aus Figur 1 ist ferner zu erkennen, dass in der Bildebene ganz rechts ein Teil eines Gleichstromkondensators 6 dargestellt ist. Der Gleichstromkondensator 6 ist nicht mit einer Absaugkammer 4 versehen, da der Dampf von oben nach unten strömt. Allerdings besitzen die Wärmetauscherrohre 2 den gleichen Querschnitt wie die des Dephlegmators 1. Es ist deutlich zu erkennen, dass in der Absaugkammer 3 wesentlich kleinere öffnungen für den übertritt des Dampf-Gas-Gemisches vorhanden sind. Dies ist darauf zurückzuführen, dass eine den Austrittsquerschnitt der Wärmetauscherrohre 2 reduzierende Blende 7

mit Blendenöffnungen 8 oberhalb der Austrittsöffnungen 9 der einzelnen Wärmetauscherrohre 2 angeordnet ist. Die Blende 7 ist Bestandteil einer Bodenplatte 10 der Absaugkammer 3. Die einzelnen Blendenöffnungen 8 besitzen in ihrer Summe eine Querschnittsfläche, die nicht größer ist als die Querschnittsfläche des an die Absaugkammer 3 angeschlossenen Absaugrohrs 4. Hierdurch wird eine besonders gleichmäßige Absaugung des Dampf-Gas- Gemisches ermöglicht. Hierdurch werden Kaltzonen innerhalb der Wärmetauscherrohre 2 des Dephlegmators 1 weitestgehend vermieden. Insbesondere ist es bei dieser besonderen Abstimmung der Querschnitte möglich, nur eine Absaugkammer 3 je Dephlegmatoreinheit vorzusehen, wobei anzumerken ist, dass ein als Dephlegmator 1 ausgestaltetes Rohrbündel eine Breite von vorzugsweise ca. 2,20 m hat.

Anhand der perspektivischen Darstellung der Figur 2 ist der Aufbau der Absaugkammern 3 noch deutlicher zu erkennen. Die in der Bildebene linke Absaugkammer 3 ist mit einer Deckelplatte 12 verschlossen, bei welcher es sich um ein V-förmig abgekantetes Blech handelt. Diese Deckelplatte 12 wird mit einem Unterteil 11 der Absaugkammer 3 verschweißt. Das Unterteil 11 wird von den Bodenplatten 10 und den um 90° gegenüber den Bodenplatten 10 abgewinkelten Seitenwänden 13 gebildet. Die Deckelplatte 12 wird randseitig mit den Seitenwänden 13 verschweißt und über zusätzliche, dreieckförmige Vakuumstützen 14 ausgesteift. Ferner sind an den Seitenwänden 13 in regelmäßigen Abständen Abstandshalter 15 angeordnet, die nachfolgend noch näher beschrieben werden. Die Abstandshalter 15 befinden sich in der gleichen räumlichen Ebene wie die Vakuumstützen 14.

Es ist ferner zu erkennen, dass sich der Querschnitt der Absaugkammer 3 zur Mitte hin verjüngt, d.h. dort am geringsten ist, wo die Abkantung zwischen den Bodenplatten 10 erfolgt. In diesem Bereich der Abkantung befindet sich der am tiefsten gelegene Punkt der Absaugkammer 3. Dieser Bereich wird als das Tiefste 16 bezeichnet und ist in regelmäßigen Abständen mit Kondensatablauföffnungen 17 versehen. Bei den Kondensatablauföffnungen 17 handelt es sich um Länglöcher, so dass sie sich beiderseits

der Abkantung erstrecken, wie anhand der vergrößerten Darstellung der Figur 3 zu erkennen ist.

Die Absaugkammer 3 gliedert sich in eine dem jeweiligen Dephlegmator 1 zugeordnete erste Teilkammer 19 und eine von dieser gasdicht getrennten zweiten Teilkammer 19a. Die Teilkammern 19, 19a sind spiegelsymmetrisch bzw. die Absaugkammer 3 ist symmetrisch ausgebildet und mit einem nicht näher dargestellten Absaugrohr gekoppelt. Es ist zu erkennen, dass aus den Wärmetauscherrohren 2 ein Dampf-Gas-Gemisch entsprechend der Pfeile P nach oben steigt, wobei sich innerhalb des Wärmetauscherrohrs 2 Kondensattropfen T bilden, die sich an der Wand des Wärmetauscherrohrs 2 niederschlagen und als Kondensat K einer nicht näher dargestellten Kondensatleitung im Fußbereich der Dephlegmatoren 1 zugeführt werden. Es ist zu erkennen, dass der Querschnitt der Blendenöffnungen 8 wesentlich geringer ist als die Querschnittsfläche der Austrittsöffnung 9 der Wärmetauscherrohre 2.

Das durch die Blendenöffnung 8 durchtretende Dampf-Gas-Gemisch wird zumindest anteilig kondensiert, wobei Gas in Richtung der Pfeile P1 nach oben, d.h. in Richtung des Absaugrohrs 4, abgesaugt wird, während sich Kondensattropfen T durch die Schwerkraft nach unten bewegen und sich im Tiefsten 16 der Absaugkammer 3 sammeln. Das Kondensat K tritt durch die Kondensatablauföffnung 17, die in Figur 4 lediglich als Unterbrechung in der Bodenplatte 10 dargestellt sind, und sammelt sich oberhalb eines die Wärmetauscherrohre 2 haltemden Rohrbodens 18. Die Rohrböden 18 der beiden Dephlegmatoren sind gasdicht miteinander verschweißt. Das Kondensat K gelangt durch die Kondensatablauföffnungen 17 unter die jeweiligen Bodenplatten 10, die sich in einem geringen Abstand zu den Rohrböden 18 befinden. Dieser zwingend erforderliche Abstand wird über die Abstandshalter 15 definiert, welche sich ebenfalls auf den Rohrböden 18 abstützen. Durch den dadurch entstehenden Spalt kann das Kondensat nach oben steigen, und zwar bis zu der Füllstandshöhe, die mit der Linie der unterbrochenen Linie F gekennzeichnet ist. Die Füllstandshöhe F entspricht der Höhenlage der tiefsten

Bereiche der Austrittsöffnungen 9. Mit anderen Worten kann das Kondensat K so weit ansteigen bis es zwischen den Bodenplatten 10 und den Rohrböden 18 hindurch wieder über die Austrittsöffnungen 9 in die Wärmetauscherrohre 2 fließen kann und sich mit dem übrigen Kondensatstrom vermischt.

Die Besonderheit ist, dass die Deckelplatte 12 bis unter die Füllstandslinie F reicht und in das sich aufstauende Kondensat eintaucht. Dadurch wird von dem Bodenblech 10 bzw. von der Blende 7, dem unterhalb des Bodenblechs 10 angeordneten Rohrboden 18 sowie dem Kondensat K eine Gasbarriere 20 gebildet, so dass kein Dampf-Gas-Gemisch von der linken Teilkammer 18 in die rechte Teilkammer 19 übertreten kann. Zudem wird durch das Abfließen des Kondensats K gewährleistet, dass sich die Blendenöffnungen 8 nicht unterhalb der Füllstandslinie F befinden, so dass der Weg für den Eintritt des Dampf-Gas-Gemisches in die Absaugkammer 3 ein anderer Weg ist als derjenige, der für die Ableitung des Kondensats K vorgesehen ist. Dadurch wird ein so genanntes "Verschlucken" des ablaufenden Kondensats mit dem im Gegenstrom abgesaugten Dampf-Gas-Gemisch verhindert.

Die werkseitig vorgefertigte Absaugkammer 3 wird als komplette Baugruppe über eine in schweißtechnischer Ideallage zu ziehende Kehlnaht 21 mit den Rohrböden 18 verschweißt. Dabei wird die Absaugkammer 3 durch die Abstandshalter 15 auf einem definierten Minimalabstand von vorzugsweise 1 mm, zu den nicht näher dargestellten Schweißnahtüberhöhungen, welche auf Grund der Rohreinschweißungen in den Rohrböden 18 entstanden sind, gehalten. Hierdurch entsteht automatisch eine Einzelkammer je Wärmetauscherrohr 2, welche durch die Absauföffnung 8 gleichmäßig abgesaugt werden kann.

Bezuqszeichen:

1 - Gegenstromkondensator (Dephlegmator)

2 - Wärmetauscherrohr

3 - Absaugkammer

4 - Absaugrohr

5 - Absaugung

6 - Gleichstromkondensator

7- Blende

8- Blendenöffnung 9 - Austrittsöffnung

10- Bodenplatte

11 - Unterteil

12- Deckelplatte

13- Seitenwand

14- Vakuumstütze

15- Abstandshalter

16- Tiefste

17- Kondensatablauföffnung

18- Rohrboden

19- Teilkammer 19a- Teilkammer

20- Gasbarriere 21 - Schweißnaht

F - Füllstandslinie/Sperrhöhe

K- Kondensat

P- Pfeil

T- Kondensattropfen