200831. lajstromszámú szabadalom • Légkondenzátor telep
1 HU 200 831 B 2 A találmány tárgya légkondenzátor telep gőz, különösen erőművi gőzturbinából érkező fáradt gőz kondenzálására. A légkondenzátor telepek légkondenzátorokból vannak összeállítva, amelyek a gőzt ventilátorokkal szállított levegő segítségével kondenzálják. Általában egymás mögött két vagy több sorban elrendezett rézsútos vagy függőleges helyzetű bordás hűtőcsövekből állnak, amelyek fölül gőzelosztó kamrához, alul gyűjtőkamrához csatlakoznak. A hűtőcsövek rézsútos vagy függőleges helyzete biztosítja, hogy a gőzből keletkezett kondenzátum a gyűjtőkamrába ürül. Üzemben a gőzelosztó kamrából a hűtőcsövekbe lépő fáradt gőz áramlás közben állandó hőmérsékleten kondenzálódik. A keletkező folyadékcseppek a hűtőcsövek belső falán lefelé tartó folyadékfilmet alkotnak, amelynek hőmérséklete gyakorlatilag megegyezik az érkező fáradt gőz hőmérsékletével. Ha a hűtőcsövek hossza éppen akkora, hogy a hűtőcsövek vége a kondenzálódás végével egybeesik, a gyűjtőkamrába ürülő kondenzátum hőmérséklete gyakorlatilag ugyancsak akkora, mint a belépő fáradt gőzé. Ha a hűtőcsövek hossza az üzemi tényezők (terhelés, hűtőlevegő hőmérséklete, stb.) változása folytán ennél az értéknél kisebbre adódik, a fáradt gőz kondenzálódása a hűtőcsövekben belül nem fejeződik be és a hűtőcsövekből részben gőz távozik. Az érkező gőznek ezt a hányadát, amely nagyságrendben a teljes gőzáram 20%-ára tehető, úgynevezett „másodlagos" további kondenzátorban kondenzálják. A másodlagos légkondenzátorok felépítésüket tekintve ugyanolyanok, mint az „elsődleges”nek nevezhető légkondenzátorok, hűtőcsöveikben azonban a gőz itt Jelentőséggel nem bíró okokból rendszerint alulról fölfelé áramlik. Ha a hűtőcsövek hossza az említett értéknél nagyobb, a kondenzálódás befejeződik, mielőtt a kondenzátum a gyűjtőkamrát elérné. Ekkor a hűtőcsövek belső falán lefelé áramló folyadékfilm tovább hűl, úgy hogy a belépő fáradt gőz és a kilépő kondenzátum hőmérséklete között a csőhossztól függően Jelentős különbség alakulhat ki. Ezt a jelenséget a kondenzátum „túlhűtós”-ének nevezik. A túlhűtés két szempontból sem kívánatos. Egyrészt termodinamikai veszteséget jelent, mert a túlhűtőtt kondenzátumot csak többlet tüzelőanyag eltüzelésével lehet újból eigőzölögtetnl, ami túlhűtés nélkül megtakarítható lenne. Másrészt a túlhűtés fagyveszéllyel Járhat. A túlhűtőtt kondenzátum ugyanis hideg környezetben könnyen megfagyhat és a lógkondenzátor fagysérülését okozhatja. A fagysérülés elhárítására számos javaslat vált ismeretessé. A túlhűtés megakadályozásának legegyszerűbb módja, hogy a hűtőcsövekben csak részleges kondenzálódást engednek meg, amivel biztosítják, hogy a hűtőcsövekből gőz Is távozik, amint ez például a 3 705 621 számú US szabadalmi leírásban olvasható. Az Ilyen megoldás természetesen azzal jár, hogy a légkondenzátor telep kapacitása nincs teljesen kihasználva. Ahol a hűtőlevegő által ért első esősorban teljes kondenzálódást alkalmaznak, a fagyveszély elhárítása végett mérik az első esősorból távozó kondenzátum hőmérsékletét és ha ez egy kijelölt értéknél kisebb, a hűtést a légáram csökkentésével, vagyis a ventilátorteljesítmény módosításával mérséklik. Ezzel a túlhűtést és így a fagyveszélyt elhárítják ugyan, de a ventilátorok teljesítményszabályozása útján, ami a gazdaságosság rovására megy. Ilyen lógkondenzátort ismertet a 4 177 859 számú US szabadalmi leírás. A ventilátorteljesítmény útján való szabályozást kiküszöböli az olyan megoldás, amelynél a hűtőteljesítményt a légáram csökkentése helyett a légáram terelésével és recirkuláltatásával szabályozzák. Evégből a légkondenzátorokat változtatható mértékben lefedő redőnyöket alkalmaznak, amelyeknek helyzetét a kondenzátum, a környezeti tér és a belépő gőz hőmérsékletének függvényében állítják be. A reclrkuláció következtében az első esősor hűtőcsöveit viszonylag melegebb levegő éri, ami a fagyveszólyt elhárítja. Ilyen légkondenzátor telep van leírva a 4 450 899 számú US szabadalmi leírásban. A ventilátorteljesítmény helyett a hűtőlevegő terelésével hárítják el a fagyveszélyt az olyan légkondenzátor telep Is, amelynél a terelésre redőnyök helyett a hűtőcsövek előtt és mögött elrendezett változtatható hosszúságú fedőlapokat alkalmaznak. Ezeket a kondenzátum és esetleg a környezeti tér hőmérsékletének függvényében állítják, mint például a 19 62 061 számú DE közzétételi leírásban Ismertetett légkondenzátor telep esetén. Hasonló megoldásnál a légkondenzátorok légszekrényben vannak elrendezve, a légszekrények külső és osztófalaiban pedig a hűtőlevegő terelésére és reclrkuláltatására alkalmas zsaluk vannak. Ilyen megoldást ismertet a 485 187 számú CH szabadalmi leírás. A technika állása tehát a fagyveszély elhárítására számos megoldást kínál, amelyek a túlhűtést Is megakadályozzák, ha ez fagyveszéllyel járó alacsony hőmérsékletszinten jelentkezik. Túlhűtés azonban, mint láttuk, a fagyveszélytől függetlenül olyan hőmérsékletszinteken és olyan környezeti hőmérsékleteknél isjelentkezhetik, amelyeknél fagyveszólyről nem is lehet szó, például amikor az érkező hűtőlevegő hőmérséklete bőven a fagypont fölött vaa Az Ilyen túlhűtés nem a fagyveszély, hanem az említett termodinamikai veszteség miatt nem kívánatos. A találmánnyal alapvető célunk a túlhűtésnek a fagyveszélytől független elhárítása és ezzel több csősoros légkondenzátorok maximális termodinamikai hatásfokának biztosítása. A talál5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
