DE1939245C3 - Luftgekühlter Kondensator für das Kopf produkt einer Destillier- oder Rektifizier-Kolonne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen luftgekühlten Kondensator für das Kopfprodukt einer Destillier- oder Rektifizier-Kolor ·, dessen oberhalb des Kolonnenkopfes angeordnete Rippenrohrbündel mit ihren Dämpfeverteilerkammern unter Verwendung von Brüden-Steigleitungen und mit ihren Kondensat-Sanimelkammern unter Verwendung von Kondensat-Sammelleitungen an den Kolonnenkopf angeschlossen sind, wobei der Kondensator zur Zwangsführung der Kühlluft Ventilatoren und eine Verkleidung aufweist.

Luftgekühlte Kondensatoren dieser Gattung, sogenannte Kolonnenkopf-Kondensaloren, haben sich vor allem deswegen durchgesetzt, weil die Kolonnen deren tragenden Unterbau bilden und somit keine zusätzliche Abstellfläche benötigt wird. Ferner strömen die Dämpfe bzw. Brüden über nur verhältnismäßig kurze Zuführungsleitungen in den Kondensator, so daß eine solche Anlage mit einem niedrigen Druckverlust arbeiten kann. Weil die aus Rippenrohrbündeln bestehenden Wärmeaustauscherreihen oberhalb des Kolonnenkopfdeckels angeordnet sind, kann das kondensierte Produkt als Rücklauf der Kolonne zugeführt werden, ohne daß eine Kondensatpumpe benötigt wird.

Da — genau wie in anderen Zweigen der Industrie — auch in der chemischen Verfahrenstechnik die Entwicklung zu beobachten ist, größere Produktionseinheiten zur Erzielung eines besseren wirtschaftlichen Ergebnisses einzusetzen, werden die in der Destillier- bzw. Rektifizicr-Tcchnik gebräuchlichen Kolonnen in zunehmendem Maße größer. Ein größerer Kolonnendurchsatz erfordert jedoch größere Wärmeaustauscherflächen, welche sich bisher nur unter großen Schwierigkeiten in der Konzeption des Kolonnenkopf-Kondensators bereitstellen ließen. Bei dem bisher verwendeten Bauprinzip für Einheiten größerer Wärmeleistung wurden die Wärmcauslauscherreihcn vorwiegend vertikal auf dem Umfang eines Polygons oberhalb des Kolonnenkopfes angeordnet oder um diesen gruppiert. Bei einer Verdoppelung des Kolonnendurchmessers und gleichzeitiger Vergrößerung der Wärmeaustauscherflächen unter Beibehaltung der herkömmlichen Anordnung und eines statisch zulässigen Höchs:abstandes vom Rand des Kolonnenkopfes stellt sich jedoch de" Nachteil ein, daß nur eine Verdoppelung der Wärmeaustauscherflächen erzielbar ist, während ein auf Grund der VoIu-

in menverhältnisse vervierfachter Durchsatz eine viermal so große Wärmeaustauscherfläche erfordert. Der Raum für die zusätzlich benötigten Wärmeaustauscherreihen läßt «ich unter Beibehaltung des herkömmlichen Bauprinzips nur durch eine Vergrößerung des Absfandes zwischen den Wärmeaustauscherreihen und der diese tragenden Kolonne schaffen, wodurch jedoch zum Abfangen der Lasten zusätzliche Hilfskonstruktionen notwendig werden, weiche wegen ihrer hohen Erstellungskosten den vvirtschatlichen Einsatz eines solchen Kolonnenkopf-Kondensators in Frage stellen.

Die polygonale Anordnung der Wärmeaustauscherreihen ist bei der herkömmlichen Bauart auch deswegen nachteilig, weil die gesamte von der Kühlluft angeströmte Ansichtsf'.äjhe der Wärmeaustauscherreihen nach außen zeigt, wodurch der Kondensator gegen Wettereinflüsse, wie Wind, Regen und Sonneneinstrahlung, besonders empfindlich wird. Weil die Kondensationsbedingungen innerhalb des gesamten Kondensators durch einseitig wirkende Wettereinflüsse unsymmetrisch verlaufen, so daß beispielsweise an der dem Wind abgewendeten Seite des Kondensators normale Kondensationsverhällnisse herrschen, während die andere Kondensatorseite unterkülilt ist, besteht unter Umständen die Gefahr, daß der Gefrierpunkt des Kondensats unterschritten wird. Abgesehen von diesen Extremfällen ist es für bestimmte Anwendungsgebiete wünschenswert oder sogar notwendig, daß das Kondensat in allen Wär-

4i meaustauscherreihen mit derselben Temperatur anfällt. Eine befriedigende Temperaturregelung war bei Kolonnenkopf-Kondensatoren größerer Wärmeleistung bisher jedoch nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kolonnenkopf-Kondensator zu schaffen, welcher die Nachteile der bekannten Bauarten vermeidet und für Destillier- bzw. Rekt^;fizier-Kolonnen größter Durchsatzleistungen geeignet ist, wobei gleichzeitig eine möglichst autarke Temperaturregelung in den einzelnen Wärmeaustauscherreihen angestrebt wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Kondensator mehrere senkrecht aus dem Deckel des Kolonnenkopfes austretende, auf einem konzentrisch zum Kolonnenkopf verlaufenden Kreis in gleichem Abstand voneinander im Randbereich des Kolonnenkopfes angeordnete Brüden-Steigleitungen gleichen Durchmessers aufweist, welche mit einem zentral aus dem Kolonnenkopfdeckel austretenden Halterohr zumindest zugfest verbunden sind, daß kondensatorsegmente dadurch gebildet sind, daß an jeder Brüden-Steigleitung zwei gleiche, sich in senkrechten Ebenen erstreckende, jeweils aus mindestens einem Rippenrohrbündel bestehende Wärmeaustauscherreihen befestigt und angeschlossen sind, welche in einem Winkel angeordnet sind, dessen Scheitelpunkt ungefähr in der Brüden-Steigleitung liegt und dessen Schenkel gleich lang sind und vom Kolonnenkopf nach außen divergieren, und daß jedes Konden-

satorsegment teilweise verkleidet und mit einem in die Verkleidung eingebauten Ventilator versehen ist.

Die Erfindung löst sich von dem Bauprinzip der polygonalen Anordnung der Wärmeaustauscheneihen und schafft voneinander unabhängige Kondensatorsegmente, welche — jedes über seine eigene Brüden-Steigleitung ■— getrennt an den Kolonnenkopf angeschlossen sind. Der Aufbau der Kondensatorsegmente und ihre Anordnung zueinander ermöglichen — im Gegensatz zu den herkömmlichen Bauarten — eine Unterbringung der erforderlichen Wärmeaustauscherreihen bei Kolonnen großen Durchmessers, wobei der Abstand der Wärmeaustauscherreihen zum Außenrand des Kolonnenkopfdeckels verhältnismäßig gering bleiben kann, so daß zusätzliche, besonders kostenaufwendige Tragkonstruktionen überflüssig sind. Die Brüden-Steigleitungen werden vorteilhaft im Randbereich des Kolonnenkopfdeckels angeordnet, so daß die Auflagekräfte in den stabilen Bereich des Deckels bzw. in die senkrechte Außenwandung der Kolonne eingeleitet werden können. Eine große Steifigkeit des gesamten Kolonnenkopf-Kondensators wird durch eine zumindest zugfeste Verbindung der Brüden-Steigleitungen mit einem zentral aus dem Kolonnenkopfdeckel austretenden Halterohr erzielt.

Jedes Kondensatorsegment ist mit einem von den anderen Kondensatorsegmenten unabhängigen Lüfter, z. B. einem Axial-Ventilator, versehen, so daß eine unabhängige Temperaturregelung der einzelnen Kondensatorsegmente über eine Regelung der Kühlluftmenge der Ventilatoren durchführbar ist.

Die mit Bezug auf räumliche Anordnung, Kühlluftförderung und Brüdenzufuhr unabhängigen Kondensatorsegmente können einzeln außer Betrieb genommen oder in Betrieb gesetzt werden, ohne daß deswegen der Kondensationsprozeß des gesamten Kondensators unterbrochen werden muß. Zweckmäßig wird in diesem Fall hinter dem betreffenden Kondensatorsegment der Kondensatablauf mit Hilfe eines Ventils oder durch einen entsprechend vorzusehenden Flüssigkeitsabschluß, beispielsweise durch eine Tauchung oder durch einen Siphon, gesperrt.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es gelungen, einen Kondensator für das Kopfprodukt einer Destillier- oder Rekt^;fizier-Kolonne zu schaffen, dessen Wärmeaustauscherfläche so groß gewählt werden kann, daß sie den hohen Durchsatzleistungen von Kolonnen größeren Durchmessers entspricht, ohne daß zusätzliche, besonders kostenaufwendige Tragkonstruktionen zum Abfangen der Lasten notwendig werden. Die durch die räumliche Anordnung bewirkte autarke Betriebsweise der einzelnen Kondensatorsegmente ermöglicht eine individuelle Temperaturregelung und die Wartung einzelner Kondensatorsegmente unabhängig vom Betrieb der restlichen.

Bei senkrecht angeordneten Wärmeaustauscherreihen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn diese unter Zwischenschaltung von Brüden-Verteilerleitungen an der Brüden-Steigleitung befestigt und angeschlossen sind.

Eine zusätzliche Versteifung des Kolonnenkopf-Kondensators wird vorteilhafterweise dadurch erzielt, daß die Brüden-Steigleitungen untereinander zumindest zugfest verbunden sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Kondensatorsegment mit einer Blechverkleidung versehen, innerhalb welcher die Kühlluft zwangsgeführt ist. Die Verkleidung, welche allseitig vorgesehen ist jedoch Aussparungen für die berippten Flächen dci Wärmeaustauscherreihen aufweist, besteht aus Blechen, welche sich zwischen entsprechenden gegenüberliegenden Außenkanten der beiden Wärmeaustauscherreihen des Kondensatorsegmentes erstrekken und an diesen dichtend befestigt sind.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besitzt ein im Bereich der größten Winkelöffnun«

ίο zwischen den beiden Wärmeaustauscherreihen jedes Kondensatorsegmentes vorgesehenes, sich senkrecht erstreckendes Verkleidungsblech eine Öffnung, innerhalb welcher ein Ventilator angeordnet ist.

Da Strömungskurzschlüsse zwischen der Ansaug-

seite eines Kondensatorsegmentes und dessen Abluftseite die Temperaturdifferenz zwischen Kühlluft und dem zu kondensierenden Medium bedeutend herabsetzen und deswegen den Wirkungsgrad verschlechtern, ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß jeweils zwischen zwei benachbarten Kondensatorsegmenten einen Strömungskurzschluß zwischen Ansaugluft und Abluft verhindernde Leitbleche dichtend befestigt sind. Diese können derart ausgestaltel sein, daß jeweils zwischen den beiden vorderen senkrechten Außenkanten der gegenüberliegenden Wärmeaustauscherreihen zweier benachbarter Kondensatorsegmente ein sich senkrecht erstreckendes Leitblech und zwischen den unteren waagerechter Außenkanten derselben Wärmeaustauscherreihen eir sich waagerecht erstreckendes Leitblech, welches dichtend gegen die Unterkante des senkrechten Leitbleches stößt, vorgesehen ist. Gleichzeitig wirkt insbesondere das senkrechte Leitblech als Windschutz, so daß auch die nach außen gekehrten, berippten Ansichtsflächen der Kondensatorsegmente einei schädlichen Temperaturbeeinflussung durch Wettereinflüsse weitestgehend entzogen sind.

Eine andere Führung der Kühlluft innerhalb eines Kondensatorsegmentes ergibt sich dann, wenn die Verkleidung in ihrem sich zwischen den oberen odei unteren horizontalen Kanten der Wärmeaustauscherreihen erstreckenden Abschnitt eine obere oder untere Öffnung besitzt, innerhalb welcher ein Ventilatoi angeordnet ist, wobei sich das Leitblech im Falle dei oberen Öffnung zwischen den oberen und im Falle der unteren Öffnung zwischen den unteren waagerechten Kanten der Wärmeaustauscherreihen zweiei benachbarter Kondensatorsegmente erstreckt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das zentral aus dem Kolonnenkopfdeckel austretende Halterohr als zusätzliche Brüden-Steigleitung ausgebildet und über in den oberen Bereich der Brüden-Steigleitung einmündende brüdenleitende Rohre zug- und druckfest mit den Kondensatorsegmenten verbunden. Über das als zusätzliche Brüden-Steigleitung wirkende Halterohr werden sämtliche am Rand des Kolonnenkopfes angeordnete Brüden-Steigleitungen der Kondensatorsegmente zusätzlich über in deren oberen Bereich einmündende brüdenleitende Rohre mit Brüden beaufschlagt, wodurch einem von unten nach oben in den Brüden-Steigleitungen fortschreitenden Druckabfall entgegenwirkt und eine gleichmäßige Beaufschlagung aller innerhalb einer Wärmeaustauscherreihe nebeneinanderliegender Rippen-

rohrbündel erreicht wird. Durch die gemeinsame Beaufschlagung der Brüden-Steigleitungen, des Halterohres und der zwischen den Brüden-Steigleitungen und dem Halterohr verlaufenden briidenleiinnHrn

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Rohre mit heißen Brüden wird außerdem der Vorteil erzielt, daß sich zwischen diesen Rohren, besonders an den Verbindungsstellen, keine Temperaturspannungen und damit verbundene Materialschäden einstellen können.

Eine weitere Verbesserung, durch die der Kolonnenkopf deck el nahezu vollständig von den Auflagerkräften entlastet wird, während sich die Brüden-Steigleitungen gleichzeitig unmittelbar an der senkrechten Außenwandung der Kolonne abstützen, ergibt sich dann, wenn die Umfangslinie der Kolonne den Querschnitt der Brüden-Steigleitungen schneidet, wobei deren untere Rohrabschnitte von der senkrechten Außenwandung der Kolonne teiäweise umschlossen sind.

Der Übergang von den Brüden-Steigleitungen zur Kolonne kann auch so ausgestaltet sein, daß die unteren Abschnitte der Brüden-Steigleitungen schalenförmig ausgebildet und — mit ihren Konkavseiten der Kolonne zugekehrt — zumindest an deren senkrechter Außenwandung verschweißt sind, wobei der Innenraum der Kolonne über Bohrungen mit der Brüden-Steigleitung verbunden ist, weiche den von der Brüden-Steigleitung überdeckten Wandungsbereich der Kolonne durchsetzen.

Ein besonders leistungsfähiger Kolonnenkopf-Kondensator ergibt sich, wenn die Rippenrohrbündel der Wärmeaustauscherreihen waagerecht oder mit einer geringen Neigung zur Kondensatablaufseite verlaufen, weil in waagerecht angeordneten Rohren im Gegensatz zu senkrecht verlaufenden das ablaufende Kondensat keinen den Wärmeübergang verschlechternden Kondensatfilm im Bereich der gesamten inneren Rohrwandung bilden kann, so daß das Kondensat in einer definierten Rinne einwandfrei abfließt. Waagerecht verlaufende oder mit einer geringen Neigung versehene Rippenrohre können folglich längere und damit leistungsfähigere Rippenrohrbündel für große Wärmeleistungen bilden.

In vorteilhafter Weise sind bei dieser Ausführungsart die Rippenrohrbündel an den Brüden-Steigleitungen über ungefähr waagerecht verlaufende, an den Dämpfeverteilerkammern der Rippenrohrbündel vorgesehene Flanschstutzen und entsprechende, aus den Brüden-Steigleitungen austretende Flanschstutzen befestigt und angeschlossen. Diese günstige Befestigung der Rippenrohrbündel an den Brüden-Steigleitungen ermöglicht es, die Wärmeaustauscherreihen aus einer großen Anzahl von übereinanderliegenden Rippenrohrbündeln zu bilden, so daß sich im Zusammenhang mit dem guten wärmetechnischen Wirkungsgrad waagerecht verlaufender Rippenrohre in Verbindung mit deren verhältnismäßig großer Länge ein Kolonnenkopf-Kondensator für größte Wärmeleistungen ergibt.

In besonderen Fällen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Rippenrohrbündel der Wärmeaustauscherreihen senkrecht verlaufen. Bei dieser Ausführungsart sind die Rippenrohrbündel an den Brüden-Steigleitungen zweckmäßig über ungefähr vertikal aus den Dämpfeverteilerkammern der Rippenrohrbündel austretende Anschlußstutzen und entsprechende Anschlußstutzen, die aus ungefähr horizontal und geradlinig verlaufenden Brüden-Verteilerleitungen austreten, befestigt und angeschlossen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Kondensatorsegmente Ventilatoren auf, deren Saugseite dem Innenraum der Kondensatorsegmente zugekehrt ist. Ebenso ist es möglich, die Kondensatorsegmente so auszugestalten, daß sie Ventilatoren aufweisen, deren Druckseite dem Innenraum dei Kondensatorsegmente zugekehrt ist.

Außerdem ergibt sich eine Verbesserung dadurch, daß jeder Ventilator entsprechend der Temperatur des an der Austrittsseite anfallenden Kondensats des ihm zugeordneten Kondensatorsegmentes unabhängig von den restlichen Kondensatorsegmenten selbst-

to tätig leistungsregelbar ist. Schädliche Wettereinflüsse können durch diese Anordnung weitestgehend ausgeschaltet werden. Außerdem kann der auf den Ventilator einwirkende Winddruck zur Leistungseinsparung des Ventilators genutzt werden.

In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Kolonnenkopf-Kondensator mit waagerecht angeordneten Wärmeaustauscherreihen,

»ο F i g. 2 eine Seitenansicht, welche teilweise gemäß der abgeknickten Schnittlinie H-II der F i g. 1 im Schnitt dargestellt ist,

F i g. 3 eine perspektivische Teildarstellung eines Kolonnenkopf-Kondensators gemäß Fig. 1,

as F i g. 4 eine Draufsicht auf einen Kolonnenkopf-Kondensator mit senkrecht angeordneten Wärmeaustauscherreihen,

F i g. 5 eine Seitenansicht, weiche gemäß der abgeknickten Schnittlinie V-V der F i g. 4 im Schnitt dargestellt ist,

Fig.6 eine perspektivische Teüansicht eines Kolonnenkopf-Kondensators gemäß F i g. 4 und

Fig.7 ein Schema zur Leistungsregelung eines Ventilators.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Kolonnenkopf-Kondensator 1 besteht im wesentlichen aus Kondensatorsegmenten 2, ist oberhalb des gestrichelt angeordneten Kolonnenkopfes 3 angeordnet und wird von diesem getragen. Der Kolonnenkopfdeckel 13 wird von sechs senkrechten, geradlinig verlaufenden, gleich langen Brüden-Steigleitungen 4, welche den gleichen Durchmesser aufweisen, durchsetzt. Der Querschnittsmittelpunkt der Brüden-Steigleitungen 4 bildet den Scheitelpunkt für einen außerhalb des Kolonnenkopfdeckels 13 divergierenden Winkel mit gleich langen Schenkeln, in welchem die aus Rippenrohrbündeln 15 bestehenden waagerecht angeordneten Wärmeaustauscherreihen 5 eines Kondensatorsegmentes 2 angeordnet sind. Wärmeaustauscherreihen 5 sind mit ihren senkrecht verlaufenden Dämpfeverteilerkammern 6 mit Hilfe von waagerechten Flanschanschlußstutzen 7 und diesen entsprechenden, aus den Brüden-Steigleitungen 4 austretenden Flanschanschlußstutzen 8 angeschlossen und befestigt.

Die aus den Koridensat-Sammelkammern 9 der Wärmeaustauscherreihen 5 austretenden Leitungen 22 sind an eine weitere Leitung 10 angeschlossen, wobei die Leitung 10 wiederum über eine Verbindungsleitung 11 mit einer Ringleitung 12 verbunden ist. Von der Ringleitung 12 wird das Produkt in nicht näher dargestellter Weise teils als Fertigprodukt abgezogen und teils in den Kolonnenkopf zurückgeführt.

Jedes Kondensatorsegment 2 ist, mit Ausnahme der berippten Flächen 14 der aus Rippenrohrbündeln 15 bestehenden Wärmeaustauscherreihen 5, allseitig mit einer Blechverkleidung 16 umgeben, wobei ein sich im Bereich der größten Winkelöffnung zwischen den beiden Wärmeaustauschem^f.en 5 senkrecht er-

9 ίο

streckendes Verkleidungsblech 17 eine öffnung mit Der weiteren Verdeutlichung des Kolonnenkopfeinem Ventilatorlauf ring 18 aufweist, in welchem ein Kondensators 1, insbesondere seines Aufbaues aus Axialventilator 19 angeordnet ist. verschiedenen, voneinander unabhängigen Konden-Damit ein Strömungskurzschluß zwischen Ansaug- satorsegmenten 2, dient die perspektivische Teildarluft und Abluft verhindert wird, sind jeweils zwi- 5 stellung gemäß F i g. 3. Die Darstellung ist an mehreschen zwei benachbarten Kondensatorsegmenten ren Stellen aufgebrochen, so daß innenliegende Ab-Leitbleche 20 und 21 vorgesehen, wobei jeweils zwi- schnitte des Kondensators besser sichtbar werden,
sehen den beiden senkrechten Außenkanten 23 ein Der Gmndaufbau der jeweils in den Fig. 1 bis 3 Leitblech 20 und jeweils zwischen den unteren und in den F i g. 4 bis 6 dargestellten Kolonnenkopfwaagerechten Außenkanten 24 derselben Wärmeaus- io Kondensatoren ist grundsätzlich, auch hinsichtlich der tauscherreihen ein Leitblech 21 dichtend befestigt zeichnerischen Darstellung, gleich, außer daß die ist. Das Leitblech 21 stößt außerdem dichtend gegen Wärmeaustauscherreihen 5 gemäß dem in den F i g. 4 die Unterkante des senkrechten Leitbleches 20. bis 6 dargestellten Kolonnenkopf-Kondensator 1

Die in gleichem Abstand nebeneinander auf dem senkrecht angeordnet und infolgedessen in anderer

Randbereich des Kolonnenkopfdeckels 13 angeord- 15 Weise an die Brüden-Steigleitungen 4 angeschlossen

neten Brüden-Steigleitungen 4 sind mit ihrem oberen sind. Die Brüden-Steigleitungen 4 sind mit horizontal

Abschnitt über brüdenleitende Rohre 25 mit einem aus ihnen heraustretenden, geradlinig verlaufenden

zentral aus dem Kolonnenkopfdeckel 13 austreten- Brüden-Verteilerleitungen 29 versehen und über

den brüdenleitenden Halterohr 26 zug- und druckfest senkrecht verlaufende Anschlußstutzen 7 und 8 mit

verbunden. Zur Erzielung einer weiteren Versteifung 20 den Dämpfeverteilerkammern 6 der senkrecht an-

des Kondensators können die Brüden-Steigleitun- geordneten Rippenrohrbündel 15 verbunden,

gen 4 zusätzlich untereinander durch nicht näher dar- Im Unterschied zu den Darstellungen in den

gestellte, vorzugsweise brüdenleitende Rohre zug- F i g. 1 bis 3 besitzen die zur Ableitung des Konden-

und druckfest verbunden sein. sats mit den Kondensat-Sammelkammern 9 verbun-

Der Axial-Ventilator 19 drückt Frischluft entspre- as denen Kondensat-Sammelleitungen 22, 10, 11 und

chend den mit * bezeichneten Pfeilen durch die War- 12 einen anderen Verlauf.

meaustauscherreihen 5, in denen sie dem zu konden- Die Brüden- bzw. Kondensat-Führung ist bei beisierenden Medium Wärme entzieht und als Abluft den in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Kolonnengemäß den Pfeilen y die Kondensatorsegmente 2 auf kopf-Kondensatoren gleich. Die heißen Brüden steider anderen Seite der Wärmeaustauscherreihen wie- 30 gen in den Brüden-Verteilerleitungen 4 bzw. im zender verläßt. Die erwärmte Abluft y entweicht infolge tralen Halterohr 26 hoch und verteilen sich über die ihres gegenüber der Außenluft geringeren spezifi- Anschlußstutzen 7 und 8 — bei dem Kolonnenschen Gewichtes nach oben. Die Leitflächen 20 und kopf-Kondensator gemäß den F i g. 4 bis 6 unter zu-21 verhindern einen Strömungskurzschluß zwischen sätzlicher Zwischenschaltung der Brüden-Verteiler-Ansaugluft und Abluft. 35 leitungen 29 — auf die Dämpfeverteilerkammern 6

In Fig.2 wird insbesondere die Aufteilung der der aus den Rippenrohrbündeln 15 bestehenden Wärmeaustauscherreihen 5 in Rippenrohrbündel 15 Wärmeaustauscherreihen 5. Das in den Rippenrohrmit ihren berippten Ansichtsflächen 14 verdeutlicht. bündeln 15 abgeschiedene Kondensat wird mittels Außerdem ist der Strömungsverlauf, der durch den der Rohrleitungen 22, 10, 11 und 12 aus den Kondrückend wirkenden Ventilator 19 geförderten Kühl- 40 densat-Sammelkammern 9 abgezogen,
luft wegen der andersartigen Darstellung besser er- In F i g. 7 ist ein Schema zur Leistungsregelung des kennbar. Ventilators 19 eines Kondensatorsegmentes 2 darge-

Die Brüden-Steigleitungen 4, welche im Bereich stellt. Von den Brüden-Steigleitungen 4 gelangen die der Seitenwandung 27 des Kolonnenkopfes 3 aus Dämpfe in die aus waagerecht verlaufenden Rippendem Kolonnenkopfdeckel 13 austreten, sind an ihren 45 rohren gebildeten Wärmeaustauscherreihen 5, konunteren Enden schalenförmig ausgebildet und — mit densieren dort, wobei das Kondensat über Kondenihren Konkavseiten der Kolonne zugekehrt — zu- sat-Sammelleitungen 22, 10 und 11 abgeleitet wird mindest an deren senkrechter Außenwandung ver- Die Kondensatleitungen 10 treffen sich in einer Temschweißt. Die Überleitung der Brüden bzw. Dämpfe peraturmeßstelle 33, deren Thermostat 34 über eine von dem Innenraum der Kolonne in die Brüden- 50 gestrichelt dargestellte elektrische Leitung mit den Steigleitung 4 erfolgt über Öffnungen 35, welche in Regler 31 verbunden ist. Auf Grund der in der Temder Wandung vorgesehen sind. Der Anschluß der peraturmeßstelle 33 ermittelten Meßwerte bewirk Brüden-Steigleitungen 4 kann auch so ausgebildet der Regler 31 in Verbindung mit einer mit ihm ge sein, daß die Umfangslinie des Kolonnenkopfdeckels kuppelten Verstellvorrichtung 32 eine Veränderuni 13 den Querschnitt der Brüden-Steigleitungen 4 55 des Anstellwinkels der Luftschraube des Ventilator! schneidet, wobei die unteren Rohrabschnitte der 19, während der Motor 30 mit etwa konstanter Dreh Brüden-Steigleitungen 4 von der senkrechten Außen- zahl umläuft. Statt dieser kontinuierlichen Leistungs wandung 27 des Kolonnenkopfes teilweise umschlos- regelung des Ventilators 19 ist auch eine stufenweist sen sind. An Stelle einer Verschweißung können die Drehzahlregelung mit Hilfe eines polumschaltbarei Brüden-Steigleitungen 4 ebenso mit Schraub- 60 Elektromotors 30 denkbar. Durch die Leistungsrege flansch-Verbindungen an der Kolonne befestigt sein. lung der Ventilatoren 19 der einzelnen Kondensator Neben der Seitenwandung 27 des teilweise aufge- segmente 2 wird erreicht, daß das Kondensat in aller schnittenen Kolonnenkopfes 3 sind Austauschboden Kondensatorsegmenten dieselbe Austrittstemperatu 28 sichtbar. aufweist

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (18)

Patentansprüche:

1. Luftgekühlter Kondensator für das Kopfprodukt einer Destillier- oder Rektifizier-Kolonne, dessen oberhalb des Kolonnenkopfes angeordnete Rippenrohrbündel mit ihren Dämpfeverteilerkammern unter Verwendung von Brüden-Steigleitungen und mit ihren Kondensat-Sammelkammern unter Verwendung von Kondensat-Sammelleitungen an den Kolonnenkopf angeschlossen sind, wobei der Kondensator zur Zwangsführung der Kühlluft Ventilatoren und eine Verkleidung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Jer Kondensator (1) mehrere senkrecht aus dem Deckel des Kolonnenkopfes (3) austretende, auf einem konzentrisch zum Kolonnenkopf (3) verlaufenden Kreis in gleichem Abstand voneinander im Randbereich des Kolonnenkopfes (3) angeordnete Brüden-Steigleitungen (4) gleichen Durchmessers aufweist, welche mit einem zentral aus dem Kolonnenkopfdeckel (J3) austretenden Halterohr (26) zumindest zupfest verbunden sind, daß Kondensatorsegmentc (2) dadurch gebildet sind, daß an jeder Brüden-Steigleitung (4) zwei gleiche, sich in senkrechten Ebenen erstreckende, jeweils aus mindestens einem Rippenrohrbündel (15) bestehende Wärmeaustauscherreihen (5) befestigt und angeschlossen sind, welche in einem Winkel angeordnet sind, dessen Scheitelpunkt ungefähr in der Brüden-Steigleitung (4) liegt und dessen Schenkel gleich lang sind und vom Kolonnenkopf (3) nach außen divergieren, und daß jedes Kondensatorsegment (2) teilweise verkleidet und mit einem in die Verkleidung (16) eingebauten Ventilator (19) versehen ist.

2. Kondensator nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauscherreihen (5) jedes Kondensatorsegmentes (2) unter Zwischenschaltung von Brüden-Verteilerleitungen (29) an der Brüden-Steigleitung (4) befestigt und angeschlossen sind.

3. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brüden-Steiglcitungen (4) untereinander zumindest zugfest verbunden sind.

4. Kondensator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kondensatorsegment (2) mit Ausnahme im Bereich der berippten Flächen (14), allseilig verkleidet ist und die Verkleidung (16) aus Blech besteht, welche sich zwischen entsprechenden gegenüberliegenden Außenkanten seiner beiden Wärmeaustauscherreihen (5) erstrecken und an diesen dichtend befestigt sind.

5. Kondensator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das sich senkrecht erstrekkenclc Vcrkleidungsblech (17) eine Öffnung besitzt, innerhalb welcher der Ventilator (19) angeordnet ist.

(■>. Kondensator nach Anspruch I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen zwei benachbarten Kondensatorsegmenten (2) einen Strömungskurzsehluß zwischen Ansaugluft und Abluft verhindernde Leitbleche (20, 21) dichtend befestigt --ind.

7. Kondensator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen zwei vorderer senkrechten Außenkanten (23) der gegenüberlie genden Wärmeaustauscherreihen (5) zweier be nachbarter Kondensatorsegmente (2) ein siel· senkrecht erstreckendes Leitblech (20) und zwi sehen den unteren waagerechten Außenkante!

(24) derselben Wärmeaustauscherreihen (5) eir sich waagerecht erstreckendes Leitblech (21) welches dichtend gegen die Unterkante des senk rechten Leitbleches (20) stößt, vorgesehen ist.

8. Kondensator nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Verkleidung (16) in ihren sich zwischen den oberen oder unteren horizonta len Kanten der Wärmeaustauscherreihen (5) erstreckenden Abschnitt eine obere oder untere Öffnung besitzt, innerhalb welcher ein Ventilatoi (19) angeordnet ist, wobei sich das Leitblech (21; im Falle der oberen Öffnung zwischen den obe ren und im Falle der unteren Öffnung zwischen den unteren waagerechten Kanten der Wärmeaustauscherreihen (5) zweier benachbarter Kondensatorsegmente (2) erstreckt.

9. Kondensator nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterohr (26) al· zusätzliche Brüden-Steigeleitung ausgebildet und über in den oberen Bereich der Brüden-Steigleitungen (4) einmündende brüdenleitende Rohre

(25) zug- und druckfest mit den Kondensatorsegmenten (2) verbunden ist.

10. Kondensator nach Anspruch I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangslinie dei Kolonne den Querschnitt der Brüden-Steigleitungen (4) schneidet, wobei deren untere Rohrabschnitte von der senkrechten Außenwandung (27) der Kolonne (3) teilweise umschlossen sind.

11. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Abschnitte der Brüden-Steigleitungen (4) schalenförmig ausgebildet und — mit ihren Konkavseitcn der Kolonne zugekehrt — zumindest an deren senkrechter Außenwandung verschweißt sind, wobei der Innenraum der Kolonne über Bohrungen (35) mit der Brüden-Steigleitung (4) verbunden ist.

12. Kondensator nach einem der Anprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenrohrbündel (15) der Wärmeaustauscherreihen (5] waagerecht oder mit einer geringen Neigung zui Kodensatablaufseite verlaufen.

13. Kondensator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenrohrbündel (15) an den Brüden-Steigleitungen (4) über ungefähr waagerecht verlaufende, an den Dämpfeverteilerkammern (6) der Rippenrohrbündel (15) vorgesehene Flanschstutzen (7) und entsprechende, aus den Brüden-Steigleitungen (4) austretende Flanschstutzen (8) befestigt und angeschlossen sind.

14. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenrohrbündel (15) der Wärmeaustauscherreihen (5| senkrecht verlaufen.

15. Kondensator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenrohrbündel (15) an den Brüden-Steigleitungen (4) über ungefähr vertikal aus den Dämpfeverteilerkammern (6) der Rippenrohrbündel (15) austretende Anschlußstiit/.cn (7) und entsprechende Anschlußstut-

zen (8), die aus ungefähr horizontal und geradlinig verlaufenden Brüden-Verteilerleitungen (29) austreten, befestigt und angeschlossen sind.

16. Kondensator nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorsegmente (2) Ventilatoren (19) aufweisen, deren Saugseite dem Innenraum der Kondensatorsegmente zugekehrt ist.

17. Kondensator nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorsegmente (2) Ventilatoren (19) aufweisen, deren Druckseite dem Innenraum der Kondensatorsegmente zugekehrt ist.

18. Kondensator nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ventilator (19) entsprechend der Temperatur des an der Austrittsseite anfallenden Kondensats des ihm zugeordneten Kondensatorsegmentes (2) unabhängig von den restlichen Kondensatorsegmenten (2) bezüglich seiner Luftdurchsatzmenge selbsttätig leistungsregelbar ist.