EP0072020A1 - Offener Kondensator - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
- F28B3/00—Condensers in which the steam or vapour comes into direct contact with the cooling medium
- F28B3/06—Condensers in which the steam or vapour comes into direct contact with the cooling medium by injecting the steam or vapour into the cooling liquid
Definitions
- the invention is directed to a method and a device for the silent introduction of large amounts of steam into a flowing liquid.
- the heating of water with water vapor is known, the water vapor being passed into an open tube or tube bundle, expanded and condensed therein, and the condensate into the one to be heated, surrounding the tube or tube bundle Water emerges, the pipe length and the pipe diameter are dimensioned such that the entire water vapor is completely relaxed and condensed at the end of the pipe or tube bundle at the latest.
- the object of the invention are methods and devices for the low-noise introduction of large amounts of steam in liquids, which are characterized in that safe and stable working is achieved within large control ranges.
- the object is achieved in that the steam is first led to a heat exchanger, at the end of which it still enters the liquid in vapor form, flow conditions being maintained such that the form of a Steam column, which connects to the heat exchange element, extends axially parallel to the flowing liquid into the flowing liquid.
- the device is characterized in that, under the operating conditions, the heat exchange surface is not sufficient to fully condense the steam, and the openings of the heat exchange element or elements are designed with respect to the flow in such a way that the emerging steam propagates in the form of the heat exchange elements connected columns into the liquid parallel to the flow.
- the decisive advantage of the invention is that a stable and low-noise driving style results within a wide control range.
- start up where there is a high temperature difference between the steam and the liquid, it can happen that enough heat is extracted from the steam inside the heat exchanger that it condenses there and escapes from the heat exchange elements, which then noiselessly falls below the amount of liquid to be warmed up mixes.
- the smaller the temperature difference between steam and liquid the further the front, where the steam condenses in the heat exchange element, will move to the outlet side of the heat exchange element until steam finally enters the liquid.
- the method aims at the operating conditions, one "Steam column", which comes out of a heat exchange element, extends into the liquid as a stable structure.
- the openings at the end of the heat exchange elements must be designed and arranged in such a way that the steam column, which protrudes from the heat exchange elements into the liquid, is not sheared off and divided by the flowing liquid, but rather is practically an extended heat exchange element without a partition.
- the system is stable across the board.
- Such an operation is new and very advantageous.
- "open heat exchangers" in such a way that the heat transfer medium condenses completely within the pipes.
- the device according to the invention is characterized by a smaller "apparatus" heat exchange surface.
- the device according to the invention has an excellent control characteristic.
- the heater adapts itself automatically to the respective amount of steam, from 0 to the design maximum.
- the control ratio is theoretically infinite.
- the control takes place purely hydraulically and without moving parts. There is practically no upper limit since the number of heat exchange elements can be increased as desired.
- the steam speed therefore does not need to be increased above an optimum.
- the heat exchange elements can be cylindrical or box-shaped. A forced redirection of the liquid flow can be carried out within the bundle.
- the steam In order to achieve high performance, the steam must be introduced into a flowing liquid.
- a pump and corresponding guide elements around the heat exchange elements are normally required. However, a convection flow can also be sufficient.
- An inner chamfer or outer chamfer is particularly useful for thick-walled pipes.
- the largest control range and the greatest steam output can be achieved with vertical installation and steam guidance from top to bottom.
- the device can be produced inexpensively from standard pipeline parts; they are also available in stainless steel quality.
- the tube sheets can be made from standard flanges on NC machines. If necessary, the apparatus can also be inserted into a corresponding piping system without its own housing.
- the open tube bundle condenser as is shown schematically in FIG. 1, essentially consists of a plug-in tube bundle 1 which projects into a housing 2.
- the upper part of the device is very similar to a "classic" heat exchanger.
- the liquid enters or exits through the connector 4 attached to the side of the housing.
- the main difference occurs in the lower area of the apparatus.
- the tubes 3 do not end in a tube sheet 5 as above but open out freely.
- Steam is fed through the nozzle 7. If the liquid enters at 4 and exits the nozzle 6, there is direct current operation, it enters at 6 and exits at 4, counter-current operation. Irrespective of whether the operation is carried out in cocurrent or countercurrent operation, very stable steam columns 8 can protrude from the tubes 3 into the liquid at low temperature differences between liquid and steam.
- Vertical tube bundles 1 are preferred.
- a particularly compact "steam column” is obtained when steam is introduced from top to bottom; in the opposite case, the steam column is drawn out longer.
- the tubes 3 can run out bluntly; In order to generate as little eddy as possible, it can be advantageous to chamfer the pipes inside or outside.
- FIG. 2 shows a tube bundle 1 with a different design.
- flat chambers are present here.
- support fabrics to improve the mechanical stability or baffles to divert the flow around the tubes; they are not drawn here.
- the flow around the tubes should run largely parallel and with little swirl to the tubes. Since the pressure differences inside and outside the flat chamber are very small, the wall thickness can be very small.
- Typical applications are shown in Figures 3 and 4. The same features have the same reference numerals in both figures.
- Fig. 3 the steam heater 20 is operated in countercurrent, in Fig. 4 in cocurrent for heating an agitator tank 21.
- the water 22 in the heating jacket 23 of the agitator tank 21 is circulated through pipes 24 through the centrifugal pump 25 and thereby conveyed by the heater 20.
- the cas opens to increase the temperature kadentemperature control 26, the valve 27, and steam 28 flows into the heater 20.
- a pressure control 29 keeps the pressure in the system constant by discharging excess condensate (possibly also cooling water) via valve 30. If the product temperature in the agitator tank 21 is to be lowered, the temperature control 26 closes the steam valve 27 and opens the cooling water valve 31.
- the housing also made of stainless steel, had the nominal size 100.
- a 10 m 3 agitator tank was heated by means of pressurized water heating circuits by introducing 400 kg of water vapor / h.
- the water circulation rate was approx. 25 m 3 / h, water temperature before steam introduction 25 ° C, the maximum permitted water circulation temperature was 130 ° C, the water pressure at the entrance to the heater 4.2 bar, the steam pressure 5 bar.
- the noise level during operation was 70 dB (A). It was not measurably increased by the introduction of steam.
- a noise level of 98 dB (A) is measured at the beginning of the heating process and a noise level of 80 dB (A) is still measured at the end of the heating process.
- Another advantage of the heater according to the invention is the relatively low pressure drop on the liquid side and the very large steam control ratio.
- the pressure loss without steam input was less than 0.1 bar; with conventional warmers it is 0.6 bar.
- the permissible steam control ratio is 1: 7; in special versions up to 1:60.
- the steam input varied between 0 and 400 kg / h; the steam control ratio is practically infinite. Via an enlarged valve, steam input of 1200 kg / h was achieved without the noise increasing. The upper limit of performance has not yet been reached.
- FIGS. 5 and 6 Another form of the device according to the invention is shown in FIGS. 5 and 6. It deals a flat chamber bundle 40 similar to that in FIG. 2 in a rectangular housing. 41. The steam enters laterally through the flange 42 and the liquid flows through the housing 41 in cocurrent from top 43 to bottom 44, or in countercurrent from 44 to 43.
- the steam enters the cage 45 at the flange 42; this has the function of supporting the flat chamber heat exchanger elements 46 and of ensuring the steam distribution.
- Rings 44 are installed within the flat chambers 46, which are intended to prevent the flat chambers from being pressed together, but to allow steam to pass through.
- Rings 48 are in turn to ensure a minimum distance between the flat chambers 46 between the flat chambers 46.
- Knobs 49 on the outside of the flat chambers also have the same function. In addition, these knobs 49 still serve to improve the heat transfer.
- the flat chambers and the rings are pressed together with the yoke 50.
- a tube condenser can also be operated for heating without forced circulation. Cooler liquid is sucked in through the openings 61 at the bottom of the housing 62, into which the heat exchange elements 63 open at the top, by suction of steam via the flange 60. There is a convection flow. Stable steam columns can also form here, due to the heat exchange extend elements 63 upwards into the liquid. In order to avoid the formation of eddies, which could tear bubbles out of the steam columns, steam and liquid flows should always be routed in parallel near the ends of the heat exchange elements. The steam should flow into the liquid as vertically as possible. With a horizontal steam column, the end of the column is due. the lower vapor density bent upwards, at least with large steam outputs and thus long steam columns, steam bubbles are torn out of the columns and can cavitate.
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Abstract
Description
- Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum geräuscharmen Einbringen großer Dampfmengen in eine strömende Flüssigkeit.
- Nach der DE-OS 2 439 562 ist das Aufheizen von Wasser mit Wasserdampf bekannt, wobei der Wasserdampf .in ein offenes Rohr oder Rohrbündel geleitet wird, in diesen entspannt und kondensiert wird, und das Kondensat in das zu erwärmende, das Rohr oder Rohrbündel umgebende Wasser austritt, wobei die Rohrlänge und der Rohrdurchmesser so bemessen sind, daß der gesamte Wasserdampf spätestens am Ende des Rohres oder Rohrbündels vollständig entspannt und kondensiert ist.
- Es ist weiter bekannt, zur Geräuschminderung durch Vermeidung großer Dampfblasen Dampf durch viele kleine Bohrungen einzudüsen, die Flüssigkeitsgeschwindigkeit hoch einzustellen (bis 2o m/sec), eine hohe Dispergierung fördernde Turbulenz zu erzeugen, die Dampfgeschwindigkeit hoch einzustellen (nahe Schallgeschwindigkeit) und den Dampf möglichst tief in die Flüssigkeit hineinzuschießen.
- Zumindest bei den Anheizvorgängen, wo die Flüssigkeitstemperaturen noch niedrig sind, und wegen der hohen Strömungsgeschwindigkeit verursachen solche Dampfanwärmer immer noch viel Lärm. So beträgt bei einem derartigen Dampfanwärmer (NW 65, Wasserumlauf 25 m3/h, Dampfeinspeisung 400 kg/h, Wasseraustrittstemperatur 60°C) der Lärmpegel 98 dB (A).
- Ein weiterer Nachteil bekannter Dampfanwärmer ist die schlechte Regelbarkeit. Das zulässige Verhältnis von maximaler zu minimaler Dampfeinspeisung beträgt höchstens 7:1. Bei kleineren Dampfmengen kann Flüssigkeit in den Dampfraum unkontrolliert eindringen und zu Kondensationsschlägen führen.
- Bei speziellen Dampfwärmern mit einem größeren Regelbereich müssen bei abnehmender Dampflast die Einspeisestellen nach und nach verschlossen werden; bekannt sind elektrisch und pneumatisch betätigte Schiebehülsen. Solche Vorrichtungen sind sehr störanfällig.
- Aufgabe der Erfindung sind Verfahren und Vorrichtungen zum geräuscharmen Einbringen großer Dampfmengen in Flüssigkeiten, die sich dadurch auszeichnen, daß innerhalb großer Regelbereiche ein sicheres und stabiles Arbeiten erreicht wird.
- Verfahrensmäßig wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Dampf zunächst zu einen Wärmetauscher geführt wird, an dessen Ende er noch dampfförmig in die Flüssigkeit eintritt, wobei solche Strömungsbedingungen eingehalten werden, daß der in Form einer Dampfsäule, die an das Wärmetauschelement anschließt, achsparallel zur strömenden Flüssigkeit in die strömende Flüssigkeit hineinreicht.
- Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauschfläche bei den Betriebsbedingungen nicht ausreicht, um den Dampf vollständig zu kondensieren, und die öffnungen des oder der Wärmetauschelemente im Hinblick auf die Strömung so ausgebildet sind, daß der austretende Dampf in Form von sich von den Wärmetauschelementen fortpflanzenden zusammenhängenden Säulen in die Flüssigkeit parallel zur Strömung hineinreicht.
- Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
- Der entscheidende Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sich innerhalb eines weiten Regelbereiches eine stabile und geräuscharme Fahrweise ergibt. Beim Anfahren, wo eine hohe Temperaturdifferenz zwischen dem Dampf und der Flüssigkeit herrscht, kann es vorkommen, daß bereits innerhalb des Wärmetauschers dem Dampf soviel Wärme entzogen wird, daß er dort kondensiert und aus den Wärmetauschelementen Kondensat austritt, das sich dann geräuschlos unter die aufzuwärmende Flüssigkeitsmenge mischt. Je geringer die Temperaturdifferenz zwischen Dampf und Flüssigkeit wird, um so weiter wird sich die Front, wo der Dampf im Wärmetauschelement kondensiert, zu der Austrittsseite des Wärmetauschelements bewegen, bis schließlich Dampf in die Flüssigkeit eintritt. Das Verfahren zielt auf die Betriebszustände ab, das eine "Dampfsäule", die aus einem Wärmetauschelement herauskommt, als stabiles Gebilde in die Flüssigkeit hineinreicht. Bei wechselnden Betriebsbedingungen folgt die Länge der Dampfsäule und damit die direkte Kondensationsfläche in einfacher Weise diesen Änderungen. Die öffnungen am Ende der Wärmetauschelemente müssen so ausgebildet und angeordnet sein, daß die Dampfsäule, die aus den Wärmetauschelementen in die Flüssigkeit hinausragt, nicht durch die strömende Flüssigkeit abgeschert und zerteilt wird, sondern daß sie praktisch ein verlängertes Wärmetauschelement ohne Trennwand ist. Das System ist im ganzen Bereich stabil. Ein solcher Betrieb ist neu und sehr vorteilhaft. In der Literatur ist stets geraten, "offene Wärmetauscher" so zu verwenden, daß der Wärmeträger innerhalb der Rohre vollständig kondensiert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch eine kleinere "apparative" Wärmetauschfläche aus.
- Bei dem erfindungsgemäßen offenen Kondensator ist sowohl Gleichstrombetrieb als auch Gegenstrombetrieb möglich. Dem Nachteil des Gegenstrombetriebs gegenüber dem Gleichstrombetrieb, daß wegen des beigemischten Kondensats mit relativ wärmerer Flüssigkeit gekühlt werden muß, steht der Vorteil der bei Gegenstrom größeren mittleren Temperaturdifferenz gegenüber. Ob die Vor- oder Nachteile überwiegen, kann rechnerisch ermittelt werden.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat eine ausgezeichnete Regelcharakteristik. Der Anwärmer paßt sich selbsttätig an die jeweilige Dampfmenge an, und zwar von 0 bis zum Auslegungsmaximum. Das Regelverhältnis ist theoretisch unendlich. Die Regelung erfolgt rein hydraulisch und ohne bewegte Teile. Nach oben ist auch praktisch keine Grenze gegeben, da sich die Zahl der Wärmetauschelemente beliebig erhöhen läßt. Die Dampfgeschwindigkeit braucht also nicht über ein Optimum gesteigert zu werden.
- Bei geraden Rohren läßt sich eine besonders große Packungsdichte erzielen, was ein großes Verhältnis von Dampfaustrittsflächen zur Querschnittsfläche der strömenden Flüssigkeit ergibt. Dabei stellen sich bezogen auf den Apparatequerschnitt hohe Werte für die direkte Kondensationsfläche zwischen Dampf und Flüssigkeit und damit für die Kondensationsleistung ein.
- Bei der Ausbildung des offenen Kondensators können je nach Bedarf hinsichtlich Material und Geometrie die verschiedensten Forderungen erfüllt werden. Die Wärmetauschelemente können zylindrisch oder kastenförmig sein. Innerhalb des Bündels kann eine Zwangsumlenkung der Flüssigkeitsströmung vorgenommen werden. Es ist prinzipiell auch möglich, die Flüssigkeit durch die Wärmetauschelemente zu schicken und den Dampf um die Elemente-herum zu führen; durch die mit Flüssigkeit beschickten Austauschelemente kann so auch eine Führung des Dampfes erreicht werden; in diesem Fall treten die Dampfsäulen aus dem "Mantelbereich" aus und werden von entsprechenden "Flüssigkeitssäulen" aus den Wärmetauschelementen umgeben. Um eine hohe Leistung zu erreichen, muß der Dampf in eine strömende Flüssigkeit eingeleitet werden. Normalerweise ist dazu eine Pumpe und entsprechende Leitelemente um die Wärmetauschelemente (vielfach identisch mit dem Gehäuse) erforderlich. Es kann aber auch eine Konvektionsströmung ausreichend sein. Da der Zustand, wo die Dampfsäule senkrecht nach oben bzw. nach unten austritt, am stabilsten ist, wird eine senkrechte Anordnung der Wärmetauschelemente bevorzugt. Bei sehr langen Wärmetauschelementen kann ein Abstützen gegeneinander erforderlich werden, um ein Aneinanderschlagen oder Durchhängen der einzelnen Elemente zu vermeiden. Auch ein Siebgewebe kann diese Aufgabe übernehmen.
- Um eine wirbelarme Strömung an den Enden der Wärmetauschelemente zu erreichen,ist es zweckmäßig, die Enden anzufasen. Besonders bei dickwandigen Rohren ist eine Innenfase oder Außenfase zweckmäßig.
- Der größte Regelbereich und die größte Dampfleistung lassen sich bei senkrechtem Einbau und einer Dampfführung von oben nach unten erzielen.
- Die Vorrichtung läßt sich kostengünstig aus Normrohrleitungsteilen herstellen; sie sind auch in Edelstahlqualität verfügbar. Die Rohrböden können aus Normflanschen auf NC-Maschinen hergestellt werden. Der Apparat kann gegebenenfalls auch ohne eigenes Gehäuse in ein entsprechendes Rohrleitungssystem eingeschoben werden.
- Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden weiter beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1 einseitig offener Rohrbündelkondensator;
- Fig. 2 einseitig offener Flachkammerkondensator;
- Fig. 3 Dampfanwärmer im Gegenstrombetrieb;
- Fig. 4 Dampfanwärmer im Gleichstrombetrieb;
- Fig. 5 eckiger Flachkammerkondensator;
- Fig. 6 Schnitt durch den oberen Teil des Einsatzes eines Kondensators nach Fig. 5;
- Fig. 7 offener Rohrbündelkondensator in einem Behälter.
- Der offene Rohrbündelkondensator, wie er in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, besteht im wesentlichen aus einem Einsteckrohrbündel 1, das in ein Gehäuse 2 ragt. Der obere Teil des Apparates hat große Ähnlichkeit mit einem "klassischen" Wärmetauscher. In den Raum um die Rohre 3 tritt durch den seitlich am Gehäuse angebrachten Stutzen 4 die Flüssigkeit ein oder aus. Der wesentliche Unterschied tritt am unteren Bereich des Apparates auf. Die Rohre 3 enden nicht wie oben in einem Rohrboden 5 sondern münden frei. Dampf wird über den Stutzen 7 eingespeist. Tritt die Flüssigkeit bei 4 ein und bei dem Stutzen 6 aus, herrscht Gleichstrombetrieb, tritt sie bei 6 ein und bei 4 aus, Gegenstrombetrieb. Unabhängig davon ob im Gleich- oder Gegenstrombetrieb gefahren wird, können bei geringen Temperaturdifferenzen zwischen Flüssigkeit und Dampf aus den Rohren 3 recht stabile Dampfsäulen 8 in die Flüssigkeit ragen.
- Senkrecht stehende Rohrbündel 1 sind bevorzugt. Eine besonders kompakte "Dampfsäule" erhält man bei einem Dampfeintrag von oben nach unten; im umgekehrten Fall wird die Dampfsäule stärker in die Länge gezogen.
- Die Rohre 3 können stumpf auslaufen; um möglichst wenig Wirbel zu erzeugen, kann es vorteilhaft sein die Rohre innen oder außen anzufasen.
- Fig. 2 zeigt ein anders ausgebildetes Rohrbündel 1. Anstelle gerader zylindrischer Rohre wie in Fig. 1 sind hier Flachkammern vorhanden. Bei einem längeren inneren Rohrbündel kann es sinnvoll sein, Stützgewebe zur Verbesserung der mechanischen Stabilität zu verwenden oder Schikanen zur Umlenkung der Strömung um die Rohre; sie sind hier nicht gezeichnet. Zum Ende des Rohrbündels hin sollte jedoch die Strömung um die Rohre weitgehend parallel und wirbelarm zu den Rohren-verlaufen. Da die Druckunterschiede innerhalb und außerhalb der Flachkammer sehr gering sind, kann die Wanddicke sehr niedrig sein.
- Typische Anwendungsfälle sind in den Figuren 3 und 4 dargestellt. Gleiche Merkmale tragen in beiden Figuren gleiche Bezugszeichen. In Fig. 3 wird dem Dampfanwärmer 20 im Gegenstrom, in Fig. 4 im Gleichstrom zur Beheizung eines Rührwerkbehälters 21 betrieben. Das Wasser 22 im Heizmantel 23 des Rührwerksbehälters 21 wird über Rohrleitungen 24 durch die Kreiselpumpe 25 umgewälzt und dabei durch den Anwärmer 20 gefördert..Zur Temperaturerhöhung öffnet die Kaskadentemperaturregelung 26 das Ventil 27, und Dampf 28 strömt in den Anwärmer 20 ein. Eine Druckhalteregelung 29 hält den Druck im System konstant, indem sie überschüssiges Kondensat (evtl. auch Kühlwasser) über das Ventil 30 ausschleust. Soll die Produkttemperatur im Rührwerksbehälter 21 gesenkt werden, so schließt die Temperaturregelung 26 das Dampfventil 27 und'öffnet das Kühlwasserventil 31.
- Mit dem beschriebenen Anwärmen wird eine Geräuschbildung beim Einleiten von Dampf in Flüssigkeit praktisch vermieden, da es mit diesen Apparaten möglich ist die sonst übliche Blasenbildung mit unvermeidlicher Kavitation zu unterdrücken. Durch die Abkühlung des Dampfes in den Wärmetauschelementen wird die Dampfgeschwindigkeit erheblich reduziert, bzw. es tritt zu Beginn eines Aufheizvorgangs ohnehin nur Kondensat aus den Rohrenden aus. Aber auch dann, wenn der Dampf noch nicht innerhalb des Rohrs kondensiert und Dampfsäulen 8 in die Flüssigkeit hineinreichen, bildet sich ein stabiler stationärer Zustand ohne Kavitationsschläge aus. Aus diesen Gründen sollen die Rohre 3 des Rohrbündels 2 eine hohe Wärmeleitung haben; Kunststoffrohre, die gelegentlich auch zur Lärmminderung vorgeschlagen worden sind, wären weniger geeignet. Gerade, gleich lange Rohre haben sich am besten bewährt. Ein Anwärmer wie in Fig. 1 dargestellt wurde beispielsweise mit 132 Röhrchen aus Edelstahl bestückt; die Wanddicke eines Röhrchens betrug 1 mm, der Durchmesser 6 mm und die Länge 800 mm. Das Gehäuse, ebenfalls aus Edelstahl, hatte die Nennweite 100. Mit einem solchen Anwärmer wurde ein 10 m3 Rührwerksbehälter über Druckwasserheizkreisläufe durch Eintrag von 400 kg Wasserdampf/h aufgeheizt. Die Wasserumlaufmenge lag bei ca. 25 m3/h, Wassertemperatur vor der Dampfeinleitung 25°C, die maximal zugelassene Wasserumlauftemperatur betrug 130°C, der Wasserüberdruck am Eingang zum Anwärmer 4,2 bar, der Dampfüberdruck 5 bar. Der Lärmpegel im Betrieb lag 70 dB (A). Durch die Dampfeinleitung wurde er nicht meßbar erhöht. Dagegen werden mit einem Dampfstrahler üblicher Bauart und etwa vergleichbarer Leistung zu Beginn des Heizvorganges ein Lärmpegel von 98 dB (A) und am Ende des Aufheizvorgangs immer noch ein Lärmpegel von 80 dB (A) gemessen. Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Anwärmer ist auch noch der relativ geringe flüssigkeitsseitige Druckverlust und das sehr große Dampfregelverhältnis. Bei dem oben beschriebenen Anwärmer betrug der Druckverlust ohne Dampfeintrag weniger als 0,1 bar; bei konventionellen Anwärmern liegt er bei 0,6 bar. Das zulässige Dampfregelverhältnis beträgt nach Herstellerangaben 1:7; in Spezialausführungen bis 1:60. In dem oben beschriebenen Fall variierte der Dampfeintrag zwischen 0 und 400 kg/h; das Dampfregelverhältnis ist also praktisch unendlich. Über ein vergrößertes Ventil wurde auch ein Dampfeintrag von 1200 kg/h erreicht, ohne daß der Lärm angestiegen ist. Es ist damit noch nicht die Obergrenze der Leistung erreicht worden.
- In den Figuren 5 und 6 ist eine andere Form der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Es handelt sich dabei um ein Flachkammerbündel 40 ähnlich wie in Fig. 2 in einem rechteckigen Gehäuse.41. Der Dampf tritt seitlich durch den Flansch 42 ein und die Flüssigkeit durchströmt das Gehäuse 41 im Gleichstrom von oben 43 nach unten 44, bzw. im Gegenstrom von 44 nach 43.
- Einzelheiten der Wärmetauschelemente sind in Fig. 6 im Schnitt dargestellt. Der Dampf tritt beim Flansch 42 in den Käfig 45 ein; dieser hat die Funktion, die Flachkammerwärmetauscherelemente 46 zu tragen und für die Dampfverteilung zu sorgen. Innerhalb der Flachkammern 46 sind Ringe 44 eingebaut, die ein Zusammenpressen der Flachkammern verhindern sollen, aber den Durchtritt von Dampf ermöglichen. Zwischen den Flachkammern 46 sind wiederum Ringe 48 um einen Mindestabstand zwischen den Flachkammern 46 zu gewährleisten. Die selbe Funktion haben auch Noppen 49 außen an den Flachkammern. Darüber hinaus dienen diese Noppen 49 noch der Verbesserung des Wärmeübergangs. Mit dem Joch 50 werden die Flachkammern und die Ringe zusammengepreßt.
- Nach Fig. 7 kann ein Rohrbündelkondensator auch zum Anwärmen ohne Zwangsumwälzung betrieben werden. Durch Dampfeinspeisung über den Flansch 60 wird kühlere Flüssigkeit durch die öffnungen 61 unten an dem Gehäuse 62, in das die oben offenen Wärmetauschelemente 63 reichen, angesaugt. Es kommt zu einer Konvektionsströmung. Auch hier können sich stabile Dampfsäulen bilden, die von den Wärmetauschelementen 63 ausgehend nach oben in die Flüssigkeit reichen. Um eine Wirbelbildung zu vermeiden, wodurch Blasen aus den Dampfsäulen herausgerissen werden könnten, sollten in der Nähe der Enden der Wärmetauschelemente Dampf und Flüssigkeitsströme grundsätzlich parallel geführt werden. Der Dampf sollte möglichst senkrecht in die Flüssigkeit strömen. Bei einer waagerechten Dampfsäule wird das Ende der Säule aufgrund . der geringeren Dampfdichte nach oben weggebogen, wobei zumindest bei großen Dampfleistungen und damit langen Dampfsäulen Dampfblasen aus den Säulen herausgerissen werden und kavitieren können.
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