KR20190020739A

KR20190020739A - All secondary air-cooled industrial steam condensers

Info

Publication number: KR20190020739A
Application number: KR1020197000923A
Authority: KR
Inventors: 토마스 더블유. 버글러; 진-피에르 리버트; 마크 후버
Original assignee: 에밥코 인코포레이티드
Priority date: 2016-06-21
Filing date: 2017-06-21
Publication date: 2019-03-04
Also published as: EP3472545A4; MX2023005241A; MX2018015799A; BR112018076415B1; ES2904829T3; CN109328290A; JP7019612B2; AU2017280203B2; JP2019525109A; WO2017223185A1; KR20220100094A; BR112018076415A2; JP2022078027A; ZA201900139B; KR20230156160A; EP3472545A1; PL3472545T3; AU2017280203A1; JP7254983B2; EP3472545B1

Abstract

대규모 현장 정립 산업용 증기 응축기들에 대한 새로운 설계는 모든 묶음이 부차적인 묶음들로서 구성되고, A-프레임 또는 V형 구성에서, 튜브들이 수직으로부터 25-35도로 배향되고, 하단으로부터 공급되는 증기 및 응축물이 증기를 튜브들로 전달하고 튜브들로부터의 응축물을 수집하며 응축물이 증기 전달 입관(들) 아래로 되돌아가지 않도록 구성되는 조합/하이브리드 매니폴드를 사용하여 하단으로부터 묶음들로부터 수집되며 이때 튜브들의 단면 치수들은 폭이 125 mm, 단면 높이가 10 mm 미만, 핀들의 높이가 9.25 mm이고, 인치당 9 내지 12개의 핀이 배치된다.The new design for large-scale field-established industrial steam condensers is that all bundles are constructed as secondary bundles and in the A-frame or V-configuration, the tubes are oriented 25-35 degrees from vertical and the steam and condensate The vapor is collected from the bundles from the bottom using a combination / hybrid manifold that is configured to deliver the vapor to the tubes, collect the condensate from the tubes, and prevent the condensate from returning below the vapor delivery inlet (s) Sectional dimensions are 125 mm in width, less than 10 mm in section height, 9.25 mm in height, and 9 to 12 pins per inch.

Description

모두 부차적인 공랭식 산업용 증기 응축기All secondary air-cooled industrial steam condensers

본 발명은 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기들에 관한 것이다.Field of the Invention The present invention relates to large scale field sizing air-cooled industrial steam condensers.

대부분 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기들("ACC(air cooled industrial steam condenser)")에 사용되는 현재 핀 튜브(finned tube)는 반원형 선단 및 후미를 갖는 대략 11 미터 길이 x 200 mm 너비("공기 이동 거리(air travel length)"라고도 지칭됨), 및 18.88 mm 내부 높이(공기 이동 거리에 수직함)의 편평한 튜브를 사용한다. 튜브 벽 두께는 1.35 mm이다. 핀들은 각 튜브의 편평한 양측에 납땜된다. 핀들은 일반적으로 18.5 mm 길이이며, 인치당 11개의 핀이 이격되어 있다. 핀 표면은 물결 무늬를 가져 열 전달을 향상시키고 핀 강성에 기여한다. 튜브들 간 심대심 표준 간격은 57.2 mm이다. 튜브들 그 자체는 횡단면 면적(공기 흐름 방향에 수직함)의 대략 1/3을 이루는 반면; 핀들은 횡단면 면적의 거의 2/3를 이룬다. 인접한 핀 팁들 사이에는 1.5 mm의 작은 공간이 있다. 여름철 주위 환경에서, 튜브들을 통하는 최대 증기 속도의 빠르기는 통상적으로 28 mps , 보다 통상적으로는 23 mps 내지 25 mps일 수 있다. 이러한 튜브들 및 핀들과 함께 조합되는 단일 A-프레임 설계는 튜브 길이, 핀 간격, 핀 높이 및 형상 및 공기 이동 거리에 기초하여 최적화되었다. 핀 튜브들은 열 교환기 묶음로 조립되고(통상적으로 열 교환기 묶음마다 39개의 튜브) , 10개 내지 14개의 묶음은 팬마다 단일 A-프레임에 함께 배열되는 두 개의 열 교환기 내로 배열된다. 팬은 통상적으로 A-프레임 아래에 있어 묶음들을 통해 공기를 상승시킨다. 전체 튜브 및 핀 설계와 튜브 및 핀 조합의 공기 압력 강하는 또한 200 hp 내지 250 hp에서 작동하는 대형(36 피트 직경) 팬들의 이동 용기량에 맞게 최적화되었다. 이러한 최적화된 배열은 20년 전에 단열 타원형 튜브(single row elliptical tube) 개념을 도입한 이후로 여러 제조업체에서 비교적 변하지 않은 채로 있다. Most large-scale on-site sizing Current finned tubes used in air-cooled industrial steam condensers ("ACC") are approximately 11 meters long x 200 mm wide with a semi- Quot; air travel length "), and a flat tube of 18.88 mm internal height (vertical to the air travel distance). The tube wall thickness is 1.35 mm. The pins are soldered on both the flat sides of each tube. The pins are typically 18.5 mm long, with 11 pins per inch spaced apart. The fin surface has a wave pattern which improves heat transfer and contributes to pin stiffness. The standard spacing between the tubes is 57.2 mm. The tubes themselves form approximately one-third of the cross-sectional area (vertical to the airflow direction); The pins are approximately two-thirds of the cross-sectional area. There is a small space of 1.5 mm between adjacent pin tips. In summer ambient conditions, the maximum steam velocity through the tubes may typically be 28 mps, more typically 23 mps to 25 mps. The single A-frame design combined with these tubes and fins was optimized based on tube length, pin spacing, pin height and shape, and air travel distance. The fin tubes are assembled into a heat exchanger bundle (typically 39 tubes per heat exchanger bundle) and 10 to 14 bundles are arranged into two heat exchangers arranged together in a single A-frame per fan. The fans are typically under the A-frame and raise air through the packs. The overall tube and pin design and the air pressure drop of the tube and pin combination was also optimized for the transport capability of large (36 ft diameter) fans operating from 200 hp to 250 hp. This optimized arrangement has remained relatively unchanged in many manufacturers since the introduction of the concept of single row elliptical tubes 20 years ago.

전술한 통상적인 A-프레임 ACC는 제1 스테이지 또는 "일차" 응축기 묶음들 및 제2 스테이지 또는 "부차" 묶음들 양자를 포함한다. 열 교환기 묶음들의 약 80% 내지 90%는 제1 스테이지 또는 일차 응축기 묶음들이다. 증기는 일차 응축기 묶음들의 상단으로 들어가 응축물 및 약간의 증기가 하단을 지나간다. 제1 스테이지 구성은 열효율이 뛰어나나; 응축되지 않은 기체를 제거하기 위한 수단은 제공하지 않는다. 응축되지 않은 기체를 제1 스테이지 묶음들을 통해 제거해내기 위해, 열 교환 기 묶음들의 10% 내지 20%가 퉁상적으로 일차 묶음들 사이에 산재되어 제2 스테이지 또는 부차 묶음들로서 구성되어, 하측의 응축물 매니폴드로부터 증기를 끌어낸다. 이러한 배열에서, 증기 및 비응축성 기체가 부차 묶음의 하단으로 끌려 들어감에 따라 제1 스테이지 묶음들을 통해 이동한다. 기체 혼합물이 부차 묶음을 통해 상단으로 이동함에 따라, 나머지 증기는 응축되며, 응축되지 않은 기체를 농축시킨다. 부차 묶음들의 상단에는 시스템에서 응축되지 않은 기체를 제거하는 진공 매니폴드가 부착된다.The aforementioned conventional A-frame ACC includes both first stage or "primary" condenser bundles and second stage or "secondary" About 80% to 90% of the heat exchanger bundles are first stage or primary condenser bundles. The steam enters the top of the primary condenser bundles and condensate and some vapor pass through the bottom. The first stage configuration is excellent in thermal efficiency; It does not provide means for removing unconcentrated gases. In order to remove unconcentrated gases through the first stage packs, 10% to 20% of the heat exchanger packs are uniformly distributed between the primary packs and are configured as second stage or secondary packs, Steam is drawn from the manifold. In this arrangement, steam and non-condensable gas travel through the first stage bundles as they are drawn to the bottom of the sub-bundle. As the gas mixture moves to the top through the secondary bundle, the remaining vapor condenses and concentrates the non-condensed gas. At the top of the subpackages is attached a vacuum manifold that removes unconcentrated gases from the system.

표준 종래 기술 ACC 배열에 대한 변형예들이, 예를 들어 US 2015/0204611 및 US 2015/0330709에 개시되어 있다. 이 출원들은 동일하지만, 획기적으로 단축된 핀 튜브들 그리고 그 다음 일련의 작은 A-프레임(통상적으로 팬마다 다섯 개의 A-프레임)이 배열되는 것을 보인다, 로직의 일부는 증기 압력 강하를 줄이는 것이며, 이는 여름철에 전체 용량에 미치는 영향은 적으나, 겨울철에는 보다 큰 효과를 갖는다. 로직의 다른 일부는 공장에서 상단 증기 매니폴드 덕트를 묶음들의 각각에 용접하고 그것들을 함께 수송함에 따라, 현장 용접 노동의 비용을 절감하는 것이다. 증기 매니폴드가 공장에서 부착되고 튜브 묶음들과 수송되는 이러한 배열의 순수 효과는 매니폴드를 컨테이너를 수송하는 표준 높이 큐브에 수용할 튜브 길이를 감소시키는 것이다. 튜브들이 더 짧고, 그에 따라 전체 표면적의 양이 감소되기 때문에, 여름철, 유사한 전체 치수의 표준 단일 A-프레임 설계에 대한 비교 용량이 약 3%만큼 감소된다.Modifications to standard prior art ACC arrays are disclosed, for example, in US 2015/0204611 and US 2015/0330709. The applications show the same but dramatically shortened fin tubes and then a series of small A-frames (typically five A-frames per fan) arranged, some of the logic reducing the vapor pressure drop, This has little effect on total capacity in summer but has a greater effect in winter. Another part of the logic is to reduce the cost of field welding work by welding the upper steam manifold ducts to each of the bundles and transporting them together. The net effect of this arrangement, in which the steam manifold is attached at the factory and transported with tube bundles, is to reduce the tube length to accommodate the manifold in a standard height cube that carries the container. In the summer, the comparative capacity for a standard single A-frame design of similar overall dimensions is reduced by about 3%, as the tubes are shorter and thus the amount of total surface area is reduced.

본 출원에 제시되는 본 발명들은 1) 이에 제한되지는 않지만 대규모 현장 정립 산업용 증기 응축기들을 포함하는, 열 교환기 시스템들에 사용하기 위한 새로운 튜브 설계; 및 2) 발전소들 등을 위한 대규모 현장 정립 산업용 증기 응축기들에 대한 새로운 설계이며, 양자는 ACC의 열 용량을 상당히 증가시키는 한편, 일부 구성에서, 재료는 감소시킨다. 본 발명들의 다양한 측면 및/또는 실시 예가 아래에 제시된다:The present inventions presented in this application include: 1) a new tube design for use in heat exchanger systems, including, but not limited to, large scale field-established industrial steam condensers; And 2) large-scale field sizing for power plants, etc. A new design for industrial steam condensers, both of which significantly increase the thermal capacity of the ACC while, in some configurations, reduce material. Various aspects and / or embodiments of the invention are set forth below:

본 튜브 설계 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 튜브들은 길이가 2.044 m이고, 튜브들의 단면 치수들은 폭이 100-200 mm, 바람직하게는 폭이 125 mm이며(공기 이동 거리) 단면 높이가(공기 이동 거리에 수직함) 10 mm 미만, 바람직하게는 4-10 mm, 더 바람직하게는 5.0-9 mm, 훨씬 더 바람직하게는 5.2-7 mm, 그리고 가장 바람직하게는 6.0 mm 높이(또한 "외측 튜브 너비")이며, 핀들이 인치당 9 내지 12개, 바람직하게는 9.8개 배열된다. 더 바람직한 실시 예에 따르면, 실제 핀들은 높이가 17-20 mm, 바람직하게는 높이가 18.5 mm이고, 두 개의 인접한 튜브 사이 공간에 걸쳐 이어지며, 유효하게 9.25 mm의 핀을 각 측 상의 각 튜브가 이용 가능하게 만든다.According to various embodiments of the present tube design invention, the tubes are 2.044 m long and the cross-sectional dimensions of the tubes are 100-200 mm wide, preferably 125 mm wide (air travel distance) (Preferably a distance of less than 10 mm), preferably 4-10 mm, more preferably 5.0-9 mm, even more preferably 5.2-7 mm, and most preferably 6.0 mm height "), And the fins are arranged at 9 to 12, preferably 9.8, per inch. According to a more preferred embodiment, the actual pins are 17-20 mm in height, preferably 18.5 mm in height, and extend over a space between two adjacent tubes, effectively providing a pin of 9.25 mm to each tube on each side Make it available.

더 작은 단면 튜브들의 제조(동일한 공기 이동 거리 그러나 상당히 더 작은 높이)는 더 큰 튜브들이 비용을 내리기 때문에, 그리고 튜브가 대규모 발전소에 의해 출력되는 대용량의 증기를 수용하기 위해 가능한 큰 단면으로 만들어져야 하는 해당 기술분야의 현재 알려진 관점에 직접 배치된다. 이러한 배열의 비용은 종래 기술의 튜브 배열보다 상당히 더 높지만, 본 발명자들은 예상지 못하게 비용의 증가를 보상하는 것보다 많은 하측 높이 튜브들의 효율 증가(가장 바람직한 실시 예에서 종래 기술의 튜브들과 비교하여 30% 더 높은 효율)를 발견했다. 이러한 새로운 튜브 설계는 종래 기술의 대규모 현장 정립 산업용 증기 응축기들(예를 들어 배경기술 섹션에서 설명된 바와 같은)에 사용될 수 있거나, 또는 그것은 본 출원에서 이하에 설명될 새로운 ACC 설계와 함께 사용될 수 있다.The manufacture of smaller cross sectional tubes (same air travel distance but considerably smaller height) should be made as large as possible to accommodate the larger capacity of the steam output by larger plants, Are currently placed directly in the known art in the art. While the cost of this arrangement is significantly higher than prior art tube arrangements, the inventors have found that the efficiency of many lower-height tubes is greater than that of compensating for unexpected increases in cost (in the most preferred embodiment, % Higher efficiency). This new tube design may be used in the prior art large scale field-established industrial steam condensers (as described, for example, in the Background section), or it may be used in conjunction with the new ACC design described herein below .

대규모 현장 정립 산업용 증기 응축기들에 대한 새로운 설계를 참조하면, 본 발명의 주요 피처는 증기가 하단으로부터 위쪽을 향해 배향된 튜브들(묶음의 횡축과 평행하게 정렬됨, 각 튜브는 수직으로부터 대체로 25°-35°, 바람직하게는 30°로 배향됨)로 공급된다는 점에서 그리고 응축물이 바람직하게는 증기를 튜브들로 전달하고 튜브들로부터 응축물을 수집하는 조합/하이브리드 매니폴드를 사용하여, 하단으로부터 튜브 묶음들로부터 수집된다는 점에서, 본 발명에 따른 ACC들의 모든 튜브 묶음이 부차적인 튜브 묶음들로서 구성된다는 것이다. 일 실시 예에 따르면, 조합/하이브리드 매니폴드는 응축기가 증기 전달 입관(들) 아래로 되돌아 가지 않고 대신 조합/하이브리드 매니폴드에 연결되는 응축물 회수 튜브로 전달되도록 구성될 수 있다. 대안적인 실시 예에 따르면, 조합/하이브리드 매니폴드는 응축물이 증기 전달 입관들 아래로 이동하게 허용되도록 그리고 지면에 더 가까운 증기 전달 덕트에서 제거되도록 구성될 수 있다. 튜브들의 상단들은 응축되지 않은 기체를 수집하기 위해 별개의 매니폴드에 연결된다. 이러한 새로운 "모두 부차적인" ACC 배열은 두 개의 부차적인 묶음의 상단이 튜브들로부터 응축되지 않은 기체를 수집하는 단일 매니폴드, 또는 하나가 각 묶음의 상단에 있는 두 개의 비응축물 매니폴드와 조인되는 A-프레임으로 구성될 수 있다.Referring to the new design for large scale field-established industrial steam condensers, the main feature of the present invention is that the steam is directed from the bottom to the upwardly oriented tubes (parallel to the transverse axis of the bundle, -35 [deg.], Preferably 30 [deg.]), And using a combination / hybrid manifold in which the condensate preferably transfers the vapor to the tubes and collects the condensate from the tubes, In that all tube bundles of the ACCs according to the present invention are constructed as secondary tube bundles in that they are collected from the tube bundles. According to one embodiment, the combination / hybrid manifold may be configured so that the condenser is not returned below the vapor delivery inlet (s) and is instead delivered to a condensate recovery tube connected to the combined / hybrid manifold. According to an alternative embodiment, the combination / hybrid manifold can be configured to allow condensate to be moved below the vapor delivery intakes and to be removed from the vapor delivery ducts closer to the ground. The tops of the tubes are connected to separate manifolds to collect unconcentrated gases. This new "all-secondary" ACC arrangement allows a single manifold to collect unconcentrated gases from the tubes at the top of the two secondary bundles, or to join two non-condensable manifolds at the top of each bundle A-frames. &Lt; / RTI >

본 출원에서 사용될 때, "모두 부차" 그리고 "일차가 없음"이라는 용어들은 모든 튜브 묶음이 하단으로부터 증기를 수용하고 하단에서 응축물을 수집하며, 응축되지 않은 기체를 상단을 통해 밖으로 전달하는 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기들을 지칭할 것이다. 비교해보면, 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기에서의 일차 튜브 묶음들은 상단에서 증기를 수용하고, 하단에서 응축물을 전달하며, 하단에서 응축되지 않은 기체를 별개의 부차적인 응축기로 전달한다.As used in this application, the terms "all secondary" and "no primary" refer to a large scale site where all tube bundles receive steam from the bottom and collect condensate at the bottom, Air conditioning industrial steam condensers. By comparison, the primary tube bundles in large scale field-established industrial steam condensers receive steam at the top, deliver condensate at the bottom, and deliver the unconcentrated gas to the separate secondary condenser at the bottom.

그러나, 바람직하게는, 본 발명의 ACC는 두 개의 부차 유일 응축기 묶음의 하단이 단일 증기 분배 매니폴드/응축물 수집 매니폴드 조합과, 각 묶음의 상단이 별개의 비응축물 수집 매니폴드와 조인되는 V 구성으로 배열될 수 있다.Preferably, however, the ACC of the present invention is characterized in that the bottom of the two secondary uni-condenser bundles is joined to a single steam distribution manifold / condensate collection manifold combination and the top of each bundle is joined with a separate non- condensate collection manifold V configuration.

바람직한 V 구성 실시 예에 따르면, 증기 매니폴드가 묶음들의 하단에 있어, 하나보다 많은 위치의 매니폴드로 들어가는 것이 매니폴드의 크기를 줄이고 핀 튜브들을 조금 더 길어지게 허용한다. 본 출원에 설명된 더 작은 단면 튜브들(200 mm x 10 mm, 바람직하게는 4-10 mm, 더 바람직하게는 5.0-9 mm, 훨씬 더 바람직하게는 5.2-7 mm, 그리고 가장 바람직하게는 6.0 mm 높이)과 조합될 때, 본 시스템은 전술된 표준 ACC 배열 및 구성에 비해 적어도 25% 내지 30%의 성능 향상을 보이고, 유닛은 평면 영역에서 유사한 양만큼 더 작게 만들어질 수 있다.According to a preferred V configuration embodiment, the steam manifold is at the bottom of the bundles so that entering the manifold in more than one position reduces the size of the manifold and allows the fin tubes to be slightly longer. The smaller cross-sectional tubes (200 mm x 10 mm, preferably 4-10 mm, more preferably 5.0-9 mm, even more preferably 5.2-7 mm, and most preferably 6.0 mm height), the system exhibits at least a 25% to 30% performance improvement over the standard ACC arrangement and configuration described above, and the unit can be made smaller by a similar amount in the planar area.

추가 대안적인 실시 예에 따르면, 본 발명의 새로운 ACC 설계는 100 mm x 바람직하게는 4-10 mm, 더 바람직하게는 5.0-9 mm, 훨씬 더 바람직하게는 5.2-7 mm, 그리고 가장 바람직하게는 6.0 mm 높이의 치수들을 가지며, 핀들이 오프셋된 튜브들과 사용될 수 있다.According to a further alternative embodiment, the new ACC design of the present invention is 100 mm x preferably 4-10 mm, more preferably 5.0-9 mm, even more preferably 5.2-7 mm, and most preferably It has dimensions of 6.0 mm high, and the pins can be used with offset tubes.

추가 실시 예에 따르면, 본 발명의 새로운 ACC 설계는 인치당 9.8개의 핀이 배치되는 "화살촉"형 핀들을 갖는120 mm 또는 200 mm 이하 x 5 mm 내지 7 mm 튜브들과 사용될 수 있다.According to a further embodiment, the new ACC design of the present invention can be used with 120 mm or less than 200 mm x 5 mm to 7 mm tubes with "arrowhead" shaped pins with 9.8 pins per inch disposed.

또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 새로운 ACC 설계는 "미늘 모양 같은 창살의(louvered)" 핀들을 갖는 튜브들과 사용될 수 있으며, 이들은 대략 오프셋된 핀들과 마찬가지로 수행되고, 더 쉽게 이용 가능하고 제조하기 더 쉽다.According to yet another embodiment, the new ACC design of the present invention can be used with tubes having "louvered" pins, which are performed in a similar manner to the generally offset pins, It is easier to do.

가장 바람직한 ACC 구성 및 가장 바람직한 튜브 치수들을 조합하는, 본 발명의 바람직한 그리고 가장 바람직한 실시 예들에 따르면, 본 발명의 ACC는 이하으 피처들 및 치수들을 갖는다:According to preferred and most preferred embodiments of the present invention, which combine the most preferred ACC configuration and the most preferred tube dimensions, the ACC of the present invention has the following features and dimensions:

● 묶음들이 모두 부차이고(모든 튜브가 하단으로부터 증기를 수용, 하단을 통해 응축물을 분배 그리고 응축되지 않은 기체를 상단 밖으로 분배함); 일차 묶음들은 없음; ● bundles are all secondary (all tubes receive steam from the bottom, distribute the condensate through the bottom and distribute the uncompensated gas out of the top); No primary bundles;

● 셀/팬마다 V형 묶음 쌍이 4, 5(가장 바람직함) 또는 6개; ● 4, 5 (most preferred) or 6 pairs of V-shaped bundles per cell / fan;

● 튜브 바깥 치수가 4-10 mm(바람직하게는 5-7 mm, 가장 바람직하게는 6.0 mm) x 100-200 mm(가장 바람직하게는 125 mm) 단면; A cross-sectional dimension of the tube of 4-10 mm (preferably 5-7 mm, most preferably 6.0 mm) x 100-200 mm (most preferably 125 mm);

● 튜브 간격이 c-c 20-29 mm(가장 바람직하게는: 24.5 mm); ● tube spacing c-c 20-29 mm (most preferably: 24.5 mm);

● 튜브 벽 두께가 0.7-0.9 mm(가장 바람직하게는: 0.8 mm); The tube wall thickness is 0.7-0.9 mm (most preferably 0.8 mm);

● 묶음마다 튜브들이 = 40-60개 (가장 바람직하게는 50게); ● 40-60 tubes per bundle (most preferably 50 bundles);

● 튜브 길이가 1,700-2,400 mm(가장 바람직하게는 2,044 mm); ● Tube length of 1,700-2,400 mm (most preferably 2,044 mm);

● 화살촉 핀들(필수는 아니고, 바람직하게)이 인접한 튜브들 사이에 걸쳐 이어지고 묶음들 양자에 열적으로 연관됨; The arrowhead pins (preferably, but not necessarily) extend across the adjacent tubes and are thermally associated with both of the bundles;

● 핀 높이가 17-19(가장 바람직하게는 18.5mm (유효 높이는 튜브 측면당 9.25 mm); Pin height 17-19 (most preferably 18.5 mm (effective height 9.25 mm per tube side);

● 공기 이동 거리 핀들이 95 mm-195 mm, 가장 바람직하게는: 120 mm. ● Air travel distance pins are 95 mm-195 mm, most preferably 120 mm.

이러한 가장 바람직한 실시 예에 따르면, 동일한 총 팬 전력, 증기 부피 및 열 조건을 갖는 종래 기술의 ACC에 비해 총 묶음 면적이 79%이고; 마찬가지로, 이러한 가장 바람직한 실시 예에 대한 총 평면 면적은 동일한 총 팬 전력, 증기 부피 및 열 조건을 갖는 종래 기술의 ACC의 면적에 비해 79%이다.According to this most preferred embodiment, the total bundle area is 79% compared to the prior art ACC with the same total pan power, steam volume and thermal conditions; Likewise, the total plane area for this most preferred embodiment is 79% as compared to the area of the prior art ACC with the same total pan power, steam volume and thermal conditions.

또한, 본 발명의 ACC 설계는 보다 쉽게 안착될 수 있어, 발전소 내 더 적은 전체 공간을 요구한다.In addition, the ACC design of the present invention can be more easily seated, requiring less total space in the plant.

도 1a는 종래 기술의 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기의 열 교환 부분의 사시도이다.
도 1b는 증기 분배 매니폴드에 관한 튜브들의 배향을 나타내는, 종래 기술의 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기의 열 교환 부분의 분해 조립 상세도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기("ACC")의 열 교환 부분의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기("ACC")의 열 교환 부분의 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기("ACC")의 열 교환 부분의 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기("ACC")의 열 교환 부분의 사시도이다.
도 5는 종래 기술의 ACC 튜브 및 핀들의 단면 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 튜브 및 핀들의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미니 튜브들 및 핀들의 사시도이다.
도 8은 도 4a에 도시된 V형 부차 유일 열 교환 묶음 쌍 배열을 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기의 하나의 스트리트의 측면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기의 단면도이다.
도 10은 하나의 배기 덕트가 6개의 셀 각각의 6개의 종방향 증기 헤더(6개의 스트리트)로 나뉘는 것을 도시하는, 도 8에 도시된 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기의 상면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 부차 응축기 핀 튜브 묶음의 사시도이다.
도 12는 도 11의 도면에 렌더링된 부차 응축기 핀 튜브 묶음의 사시도 사진이다.FIG. 1A is a perspective view of a heat exchange portion of a prior art large scale field sizing air-cooled industrial steam condenser. FIG.
1B is an exploded assembly detail view of a heat exchange portion of a prior art large-scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser, illustrating the orientation of the tubes with respect to the vapor distribution manifold.
2 is a perspective view of a heat exchange portion of a large scale field sizing air-cooled industrial steam condenser ("ACC ") according to a first embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a heat exchange portion of a large scale field sizing air-cooled industrial steam condenser ("ACC ") according to a second embodiment of the present invention.
4A is a perspective view of a heat exchange portion of a large scale field sizing air-cooled industrial steam condenser ("ACC ") according to a third embodiment of the present invention.
4B is a perspective view of a heat exchange portion of a large scale field sizing air-cooled industrial steam condenser ("ACC ") according to a fourth embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional perspective view of a prior art ACC tube and fins.
6 is a perspective view of a mini-tube and fins according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view of mini-tubes and fins according to another embodiment of the present invention.
Figure 8 is a side view of one street of a large scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser according to one embodiment of the present invention having the V-shaped secondary heat exchanger bundle pair arrangement shown in Figure 4a.
FIG. 9 is a cross-sectional view of the large-scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser shown in FIG.
10 is a top view of the large scale field sizing air-cooling industrial steam condenser shown in FIG. 8, showing that one exhaust duct is divided into six longitudinal steam headers (six streets) for each of six cells.
11 is a perspective view of a secondary condenser fin tube bundle according to an embodiment of the present invention.
12 is a perspective view of a secondary condenser fin tube bundle rendered in the view of FIG.

묶음들이 모두 부차적인 A-프레임 The bundles are all secondary A-frames ACCACC

도 2를 참조하면, 튜브들(2)이 부차 묶음들(4)로 배열된다. 튜브들(2)의 종축들은 튜브 묶음의 횡축과 평행하게 정렬되며, 각 튜브는 수직으로부터 대체로 25°-35°, 바람직하게는 30°로 배향된다. A-프레임 구성에서 상단이 조인되는 두 개의 부차 묶음(4)의 각각의 하단에는 증기 분배/응축물 수집 매니폴드 조합(6)이 부착된다. 증기는은 증기 분배/응축물 수집 매니폴드 조합(6)을 통해 튜브들(2)로 분배되고, 증기가 응축됨에 따라 튜브들(2)에서 응축물이 형성되어 튜브들(2) 아래 증기 분배/응축물 수집 매니폴드 조합(6)로 이동한다. 묶음들(6) 양자의 상단에는 단일 비응축물 수집 매니폴드(8)가 부착되어 튜브들(2)의 상단으로 이동하는 응축되지 않은 기체를 수집한다. 증기는 입관들(12)을 통해 증기 덕트(10)로부터 증기 분배/ 응축물 수집 매니폴드 조합(6)으로 공급된다. 증기 분배/응축물 수집 매니폴드 조합(6)에 수집되는 응축수는 응축물 회수관(14)에서 ACC로부터 떠나 운반된다.Referring to FIG. 2, tubes 2 are arranged in sub-bundles 4. The longitudinal axes of the tubes 2 are aligned parallel to the transverse axis of the tube bundle, and each tube is oriented generally 25 to 35 degrees, preferably 30 degrees, from vertical. A steam distribution / condensate collection manifold combination (6) is attached to the bottom of each of the two sub-assemblies (4) to which the top is joined in the A-frame configuration. Vapor is distributed to the tubes 2 through the silver vapor distribution / condensate collection manifold combination 6 and condensate is formed in the tubes 2 as the vapor condenses to form a vapor distribution / Condensate collection manifold combination (6). At the top of both bundles 6, a single non-condensate collection manifold 8 is attached to collect non-condensed gas moving to the top of the tubes 2. Steam is supplied from the vapor duct (10) through the vents (12) to the vapor distribution / condensate collection manifold combination (6). The condensate collected in the steam distribution / condensate collection manifold combination (6) is carried away from the ACC in the condensate return line (14).

도 3은 각 묶음(4)의 상단이 전용 비응축물 수집 매니폴드에 부착된다는 점을 제외하고는, 도 2의 실시 예와 매우 유사한 실시 예를 도시한다.Figure 3 shows an embodiment that is very similar to the embodiment of Figure 2, except that the top of each bundle 4 is attached to a dedicated non-condensate collection manifold.

묶음들이 모두 부차적인 V형 The bundles are all secondary V-shaped ACCACC

도 4a 및 4b를 참조하면, 튜브들(2)이 부차 묶음들(4)로 배열된다. 튜브들(2)의 종축들은 튜브 묶음의 횡축과 평행하게 정렬되며, 각 튜브는 수직으로부터 대체로 25°-35°, 바람직하게는 30°로 배향된다. V 구성에서는 두 개의 부차 묶음(4)의 하단에 55°-65°, 바람직하게는 60°의 각도로 증기 분배/응축물 수집 매니폴드 조합(6)이 부착된다. 증기는은 증기 분배/응축물 수집 매니폴드 조합(6)을 통해 튜브들(2)로 분배되고, 증기가 응축됨에 따라 튜브들(2)에서 응축물이 형성되어 튜브들(2) 아래 증기 분배/응축물 수집 매니폴드 조합(6)로 이동한다. 묶음들(6) 양자의 상단에는 비응축물 수집 매니폴드(8)가 부착되어 튜브들(2)의 상단으로 이동하는 응축되지 않은 기체를 수집한다. 증기는 입관들(12)을 통해 증기 덕트(10)로부터 증기 분배/ 응축물 수집 매니폴드 조합(6)으로 공급된다. 증기 분배/응축물 수집 매니폴드 조합(6)에 수집되는 응축수는 응축물 회수관(14)에서 ACC로부터 떠나 운반된다.Referring to Figs. 4A and 4B, tubes 2 are arranged in sub-bundles 4. The longitudinal axes of the tubes 2 are aligned parallel to the transverse axis of the tube bundle, and each tube is oriented generally 25 to 35 degrees, preferably 30 degrees, from vertical. V configuration, a vapor distribution / condensate collection manifold combination (6) is attached at the lower end of the two subassemblies (4) at an angle of 55 ° -65 °, preferably 60 °. Vapor is distributed to the tubes 2 through the silver vapor distribution / condensate collection manifold combination 6 and condensate is formed in the tubes 2 as the vapor condenses to form a vapor distribution / Condensate collection manifold combination (6). At the top of both packs 6, a non-condensate collection manifold 8 is attached to collect non-condensed gas moving to the top of the tubes 2. Steam is supplied from the vapor duct (10) through the vents (12) to the vapor distribution / condensate collection manifold combination (6). The condensate collected in the steam distribution / condensate collection manifold combination (6) is carried away from the ACC in the condensate return line (14).

전술한 새로운 ACC 설계는 길이가 대략 11 미터이고 너비(또는 "공기 이동 거리")가 200 mm 이며, 내부 높이(공기 이동 거리에 수직함)가 18.8 mm이고 튜브 벽 두께가 1.35 mm이며, 각 튜브의 편평한 양측에 핀들(일반적으로 길이가 18.5 mm, 인치당 11개의 핀이 이격되어있음)이 납땜되어 있는 도 5에 도시된 튜브들을 포함하여, 임의의 종래 기술의 튜브들과 함께 사용될 수 있다. 그러나, 보다 바람직한 실시 예에 따르면, 본 발명의 새로운 ACC 설계는 이하의 피처들 및 치수들을 갖는다: The new ACC design described above is approximately 11 meters in length, 200 mm in width (or "air travel distance"), 18.8 mm in internal height (vertical to air travel distance), 1.35 mm in tube wall thickness, May be used with any of the prior art tubes, including the tubes shown in Fig. 5, where the pins (generally 18.5 mm in length, 11 pins per inch are spaced apart) are soldered on both sides of the flattened side. However, in accordance with a more preferred embodiment, the novel ACC design of the present invention has the following features and dimensions:

● 핀 높이가 18.5 mm(유효 높이는 튜브 측면당 9.25 mm); ● Pin height 18.5 mm (effective height 9.25 mm per tube side);

이러한 바람직한 실시 예에 따르면, 팬 전력이 일정한 단일 셀의 경우, 표준 튜브들을 갖는 종래 기술의 A-프레임 설계에 비해 용량이 25-30% 증가된다. According to this preferred embodiment, in the case of a single cell with a constant fan power, the capacity is increased by 25-30% compared to prior art A-frame designs with standard tubes.

도 8 내지 10은 도 4a에 도시된 V형 부차 유일 열 교환 묶음 쌍 배열을 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 대표적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기를 도시한다. 도 8 내지 도 10에 도시된 장치는 36개의 셀(6 스트리트 x 6 셀) ACC이며, 가장 바람직한 실시 예는 셀당 5개의 묶음 쌍이나, 본 발명은 임의의 크기의 ACC, 그리고 셀당 임의의 수의 묶음 쌍으로 사용될 수 있다.Figures 8-10 illustrate a representative large-scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser in accordance with an embodiment of the present invention having the V-shaped secondary heat exchanger bundle pair arrangement shown in Figure 4a. The apparatus shown in Figures 8-10 is 36 cells (6 streets x 6 cells) ACC, the most preferred embodiment being 5 pairs of cells per cell, but the present invention can be applied to any number of ACCs, It can be used as a bundle pair.

Claims

산업용 증기 생산 설비에 연결되는 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기로서,
각각 서로 인접하여 끼워지는 복수의 편평한 핀 튜브를 포함하는 두 개의 묶음으로서, 상기 묶음들의 각각은 상기 편평한 핀 튜브들의 종축이 수평으로부터 55°-65°의 각도로 위치되는, 상기 두 개의 묶음;
상기 묶음들의 각각의 하단에 부착되고 상기 튜브들의 하단에 증기를 전달하도록 그리고 그것이 냉각됨에 따라 상기 튜브에서 상기 증기로 형성되는 응축물을 수집하도록 구성된 상기 묶음들의 길이를 따라 이어지는 증기 분배-응축물 수집 매니폴드 조합; 및
상기 묶음들의 각각의 상단에 부착되고 상기 증기 분배 매니폴드에 평행하고 상기 증기로부터 응축되지 않은 기체를 수집하도록 구성된 상기 묶음들의 길이를 따라 이어지는 비응축물 수집 매니폴드를 포함하는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.A large-scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser with all the bundles connected to the industrial steam production facility,
Two bundles each comprising a plurality of flat fin tubes which are each fitted adjacent to each other, each of said bundles being arranged such that the longitudinal axis of said flat fin tubes is located at an angle of 55 ° -65 ° from the horizontal;
A vapor distribution-condensate collection system attached along the length of the bundles attached to the bottom of each of the bundles and configured to collect vapor at the bottom of the tubes and to collect condensate formed with the vapor in the tubes as it cools Manifold combination; And
A non-condensate collection manifold attached to the top of each of the bundles and following the length of the bundles configured to collect gas that is parallel to the vapor distribution manifold and not condensed from the vapor, Large Scale Air Conditioning Industrial Steam Condenser.

청구항 1에 있어서, 상기 튜브들로부터 수집되는 모든 상기 응축물은 상기 증기 분배-응축물 수집 매니폴드 조합에서 수집되는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.The large scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser of claim 1, wherein all of the condensate collected from the tubes is collected in the vapor distribution-condensate collection manifold combination.

청구항 1에 있어서, 상기 튜브들로 전달되는 모든 상기 증기는 상기 증기 분배-응축물 수집 매니폴드 조합으로부터 전달되는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.The large scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser of claim 1, wherein all of the steam delivered to the tubes is delivered from the steam distribution-condensate collection manifold combination.

청구항 1에 있어서, 상기 편평한 핀 튜브의 종축은 수평으로부터 60°의 각도로 위치되는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.The large scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser according to claim 1, wherein the flat fin tubes are located at an angle of 60 degrees from the horizontal.

청구항 1에 있어서, 일차 응축기 튜브를 포함하지 않는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.The large scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser according to claim 1, wherein the bundle is all secondary, without the primary condenser tube.

청구항 1에 있어서, 상기 두 개의 묶음이, 단일 비응축물 수집 매니폴드가 상기 묶음들 양자의 상단들에 부착되고 별개의 증기 분배-응축물 수집 매니폴드 조합이 상기 두 개의 묶음 양자의 하단들에 연결되는 A-프레임 구성에 배치되는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.3. The method of claim 1, wherein the two bundles are arranged such that a single non-condensate collection manifold is attached to the tops of both bundles and a separate vapor distribution-condensate collection manifold combination is provided at the bottoms of the two bundles Large scale field-sizing air-cooled industrial steam condenser with all bundles placed in the connected A-frame configuration.

청구항 1에 있어서, 상기 두 개의 묶음이, 두 개의 비응축물 수집 매니폴드가 각각 상기 두 개의 묶음 중 하나의 상기 상단에 부착되고, 두 개의 증기 분배-응축물 수집 매니폴드 조합이 각각 상기 두 개의 묶음 중 하나의 상기 하단에 부착되는 A-프레임 구성에 배치되는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.The method of claim 1, wherein the two bundles are configured such that two non-condensate collection manifolds are each attached to the top of one of the two bundles, and two vapor distribution- A large scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser in which all of the bundles are secondary disposed in an A-frame configuration attached to the bottom of one of the packs.

청구항 1에 있어서, 상기 두 개의 묶음이, 단일 증기 분배-응축물 수집 매니폴드 조합이 상기 두 개의 묶음 양자의 하단들에 연결되고 두 개의 별개의 비응축물 수집 매니폴드의 하나가 상기 두 개의 묶음의 각각의 상단에 부착되는 V형에 배치되는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.The method of claim 1, wherein the two bundles are arranged such that a single steam distribution-condensate collection manifold combination is connected to the bottoms of the two bundles and one of two separate non- condensate collection manifolds is connected to the bottom of the two bundles Sized, on-site, sizable, air-cooled, industrial steam condenser, arranged in a V-shape attached to the top of each of the first and second compartments.

청구항 1에 있어서, 상기 튜브들은 100 mm - 200 mm의 단면 너비 및 4-10 mm의 단면 높이를 갖는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.The large scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser according to claim 1, wherein the tubes are all bundled with a cross-sectional width of 100 mm to 200 mm and a cross-sectional height of 4-10 mm.

청구항 1에 있어서, 상기 튜브들은 125 mm의 단면 너비 및 5.2-7 mm의 단면 높이를 갖는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.The large scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser as claimed in claim 1, wherein the tubes are all bundled with a cross-sectional width of 125 mm and a cross-sectional height of 5.2-7 mm.

청구항 1에 있어서, 상기 튜브들은 125 mm의 단면 너비 및 6.0 mm의 단면 높이를 갖는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.The large scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser according to claim 1, wherein the tubes are all bundled with a cross-sectional width of 125 mm and a cross-sectional height of 6.0 mm.

청구항 1에 있어서, 상기 튜브들은 상기 튜브들의 편평한 측들에 부착되는 핀들을 가지며, 상기 핀들은 10 mm의 높이를 갖고, 인치당 9 내지 12개의 핀이 이격되어 있는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.The method of claim 1, wherein the tubes have fins attached to the flat sides of the tubes, the fins having a height of 10 mm and spaced from 9 to 12 pins per inch, Industrial steam condenser.

청구항 1에 있어서, 상기 튜브들은 200 mm의 단면 너비 및 17-20 mm의 단면 높이를 갖는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기. The large scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser according to claim 1, wherein the tubes are all bundled with a cross-sectional width of 200 mm and a cross-sectional height of 17-20 mm.

청구항 1에 있어서, 상기 튜브들은 200 mm의 단면 너비 및 18.8 mm의 단면 높이를 갖는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.The large scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser according to claim 1, wherein the tubes are all bundled with a cross-sectional width of 200 mm and a cross-sectional height of 18.8 mm.

청구항 1에 있어서, 상기 튜브들은 125 mm의 단면 너비 및 4-10 mm의 단면 높이를 갖는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.The large scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser as claimed in claim 1, wherein the tubes are all bundled with a cross-sectional width of 125 mm and a cross-sectional height of 4-10 mm.

청구항 1에 있어서, 상기 튜브들은 약 1,700 mm 내지 약 2,400 mm의 길이를 갖는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.The large scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser according to claim 1, wherein the tubes are all bundled with a length of about 1,700 mm to about 2,400 mm.

청구항 1에 있어서, 약 40 내지 약 60개의 상기 튜브들을 포함하는, 묶음이 모두 부차적인 대규모 현장 정립 공랭식 산업용 증기 응축기.The large scale on-site sizing air-cooled industrial steam condenser of claim 1, wherein the bundles are all secondary, including from about 40 to about 60 tubes.