(57)【要約】熱交換器の中央に位置決めされた一体型２次セクションで構成され、同じ１次凝縮器セクションが隣接する熱交換器バンドルを備えた大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。１次凝縮器チューブの下端に蒸気を配給し、それらの同じチューブ内で形成される凝縮液を受け入れるための下部ボンネット。凝縮していない蒸気および非凝縮物は、１次凝縮器チューブから上部ボンネットに流れ込み、熱交換器バンドルの中心に向かって流れ、そこで２次凝縮器セクションチューブに入る。２次セクションチューブ内で形成された非凝縮物および凝縮液は、１次下部ボンネット内の２次下部ボンネットに入り、出口ノズルを介して２次下部ボンネットから引き出される。ＡＣＣの各セルは、バンドル支持フレームワークから真下に懸架された上側蒸気分配マニホールドに蒸気を配給する単一のライザーによって供給される。
2021536561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工業用蒸気製造施設に接続された大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器であって、
単一または複数の凝縮器セクションストリートを備え、各凝縮器セクションストリートは、凝縮器セクションセルの列を含み、各セルは、複数の熱交換器バンドルを経由して空気を引き込む単一のファンを含み、各熱交換器バンドルは、長手軸および該長手軸に対して垂直な横軸を有し、
各熱交換器バンドルは、２次凝縮器と、１次凝縮器セクションと、前記２次凝縮器セクションおよび前記１次凝縮器セクション内の各チューブの上端に接続され流体連通している上部ボンネットと、前記１次凝縮器セクション内の各チューブの下端に接続され流体連通している１次下部ボンネットと、前記２次凝縮器セクションの各チューブの下端に接続され流体連通している下部ボンネット内にある内部２次チャンバと、を含み、
前記２次下部ボンネットは、前記１次下部ボンネットの上面に接続され、各前記１次下部ボンネットは、単一の蒸気入口を有し、
各凝縮器セクションセルは、前記熱交換器バンドルの中間点で前記熱交換器バンドルの長手軸に対して垂直な軸に沿って配置され、前記熱交換器バンドルの底面から懸架され直接隣接する上側蒸気分配マニホールドを含み、
前記上側蒸気分配マニホールドは、両端で閉じているシリンダを含み、その上面において前記１次下部ボンネット入口に接続するように構成された複数の接続部を有し、底面において蒸気ライザーへの単一の接続部を有する、大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項２】
各熱交換器バンドルは、熱交換器バンドル内のすべてのチューブが前記チューブの下端から蒸気を受け入れる単一の凝縮器セクションを含む、請求項１に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項３】
各熱交換器バンドルは、前記２次セクションに隣接する２つの１次凝縮器セクションを含む、請求項２に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項４】
各前記熱交換器バンドルは、複数の可撓性吊り下げ支持体によって凝縮器セクションフレームから懸架されている、請求項１に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項５】
前記可撓性吊り下げ支持体は、それぞれ、両端が接続スリーブに接続された中央ロッドを含み、
各可撓性吊り下げ支持体の１つの接続スリーブが前記凝縮器セクションフレームに接続され、各可撓性吊り下げ支持体の第２の接続スリーブが前記熱交換器バンドルのチューブシートに接続される、請求項４に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項６】
前記１次凝縮器内の前記複数のフィン付きチューブは、２．０ｍ〜２．８ｍの長さ、１２０ｍｍの断面高さ、および４〜１０ｍｍの断面幅を有する、請求項１に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項７】
前記チューブは、５．２〜７ｍｍの断面幅を有する、請求項６に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項８】
前記チューブは、６．０ｍｍの断面幅を有する、請求項７に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項９】
前記１次凝縮器内の前記複数のフィン付きチューブは、前記チューブの平坦な側面に装着されたフィンを有し、前記フィンは、９〜１０ｍｍの高さを有し、１インチあたり５〜１２個のフィンの間隔で配置される、請求項１に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項１０】
前記１次凝縮器内の前記複数のフィン付きチューブは、前記チューブの平坦な側面に装着されたフィンを有し、前記フィンは、１８ｍｍ〜２０ｍｍの高さを有し、隣接チューブと接触する隣接チューブとの間の空間を広げており、前記フィンは、１インチあたり５〜１２個のフィンの間隔で配置される、請求項１に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項１１】
２次凝縮器セクションは、前記熱交換バンドルに沿って中央に配置され、各端部に１次凝縮器セクションが隣接している、請求項１に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項１２】
請求項１に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器を組み立てる方法であって、
凝縮器セクションフレームおよび前記熱交換器バンドルを含む、凝縮器セクションを地上レベルで組み立てるステップと、
前記凝縮器セクションを、前記熱交換器バンドルの真下および隣接する上側蒸気分配マニホールドを懸架するのに充分な地上高さで支持するステップと、
ファンデッキおよびファンアセンブリを備えたプレナムセクションを地上レベルで組み立てるステップと、
前記組み立てた凝縮器セクションおよび上側蒸気分配マニホールドを持ち上げ、対応する下部構造の上部に戴置するステップと、
前記組み立てたプレナムセクションを持ち上げ、前記凝縮器セクションの上部に戴置するステップと、を含む方法。
【請求項１３】
工業用蒸気製造施設に接続された大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器であって、
単一または複数の凝縮器セクションストリートを備え、各凝縮器セクションストリートは、凝縮器セクションセルの列を含み、各セルは、複数の熱交換器バンドルを経由して空気を引き込む単一のファンを含み、各熱交換器バンドルは、長手軸および該長手軸に対して垂直な横軸を有し、
各熱交換器バンドルは、複数の凝縮器チューブと、前記複数の凝縮器チューブの各々の上端に接続され流体連通している上部ボンネットと、前記複数の各凝縮器チューブの下端に接続され流体連絡している下部ボンネットとを備え、各前記下部ボンネットは、単一の蒸気入口を有し、
各凝縮器セクションセルは、
前記熱交換器バンドルの中間点で前記熱交換器バンドルの長手軸に対して垂直な軸に沿って配置された前記熱交換器バンドルの底面から懸架され直接隣接する上側蒸気分配マニホールドを含み、
前記上側蒸気分配マニホールドは、両端で閉じているシリンダを含み、その上面において前記下部ボンネット入口に接続するように構成された複数の接続部を有し、底面において蒸気ライザーへの単一の接続部を有する、大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項１４】
各熱交換器バンドルは、熱交換器バンドル内のすべてのチューブが前記チューブの下端から蒸気を受け入れる単一のステージのみを含む、請求項１３に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項１５】
前記上部ボンネットは、前記凝縮器チューブから非凝縮性ガスを受け入れるように構成される、請求項１３に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項１６】
各前記熱交換器バンドルは、複数の可撓性吊り下げ支持体によって凝縮器セクションフレームから懸架されている、請求項１３に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項１７】
前記可撓性吊り下げ支持体は、それぞれ、両端が接続スリーブに接続された中央ロッドを含み、
各可撓性吊り下げ支持体の１つの接続スリーブが前記凝縮器セクションフレームに接続され、各可撓性吊り下げ支持体の第２の接続スリーブが前記熱交換器バンドルのチューブシートに接続される、請求項１６に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項１８】
前記複数の凝縮器チューブは、２．０ｍ〜２．８ｍの長さ、１２０ｍｍの断面高さ、および４〜１０ｍｍの断面幅を有する、請求項１３に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項１９】
前記凝縮器チューブは、５．２〜７ｍｍの断面幅を有する、請求項１８に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項２０】
前記凝縮器チューブは、６．０ｍｍの断面幅を有する、請求項１９に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項２１】
前記複数の凝縮器チューブは、前記チューブの平坦な側面に装着されたフィンを有し、前記フィンは、９〜１０ｍｍの高さを有し、１インチあたり５〜１２個のフィンの間隔で配置される、請求項１３に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項２２】
前記複数の凝縮器チューブは、前記チューブの平坦な側面に装着されたフィンを有し、前記フィンは、      １８ｍｍ〜２０ｍｍの高さを有し、隣接チューブと接触する隣接チューブとの間の空間を広げており、前記フィンは、１インチあたり５〜１２個のフィンの間隔で配置される、請求項１３に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器。
【請求項２３】
請求項１３に記載の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器を組み立てる方法であって、
凝縮器セクションフレームおよび前記熱交換器バンドルを含む、凝縮器セクションを地上レベルで組み立てるステップと、
前記凝縮器セクションを、前記熱交換器バンドルの真下および隣接する上側蒸気分配マニホールドを懸架するのに充分な地上高さで支持するステップと、
ファンデッキおよびファンアセンブリを備えたプレナムセクションを地上レベルで組み立てるステップと、
前記組み立てた凝縮器セクションおよび上側蒸気分配マニホールドを持ち上げ、対応する下部構造の上部に戴置するステップと、
前記組み立てたプレナムセクションを持ち上げ、前記凝縮器セクションの上部に戴置するステップと、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大規模な野外設置型(field-erected)空冷式工業用蒸気凝縮器に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な大規模な野外設置型空冷式工業用凝縮器は、大型ファンの上方にＡフレーム配置で配置された熱交換バンドルで構成され、ファンごとに１つのＡフレームを備える。各チューブバンドルは、通常、３５〜４５個の垂直に配向した平坦化フィン付きチューブを含み、各チューブは、長さ約１１メートル、高さ２００ｍｍであり、半円形状の前縁と後縁を備え、外幅は１８〜２２ｍｍである。各Ａフレームは、通常、片側当り５〜７本のチューブバンドルを含む。
【０００３】
上述した典型的なＡフレームＡＣＣはまた、第１ステージまたは「１次」凝縮器バンドル（時々、コンデンサ(Kondensor)のＫバンドルと称される）および第２ステージまたは「２次」凝縮器（時々、デフレグメータ(Dephlegmator)のＤバンドルと称される）の両方を含む。熱交換器バンドルの約８０％〜９０％は、第１ステージまたは１次凝縮器である。蒸気は、１次凝縮器バンドルの上部に入り、凝縮液と一部の蒸気は底部から出る。第１ステージでは、蒸気と凝縮液が熱交換器バンドルを下に進行し、このプロセスは一般に並流(co-current)凝縮ステージと称される。第１ステージの構成は熱効率が良い。しかしながら、非凝縮性ガスを除去する手段は提供していない。非凝縮性ガスを第１ステージのバンドルを通して掃引するために、熱交換器バンドルの１０％〜２０％が第２ステージまたは２次凝縮器として構成され、典型的には１次凝縮器の間に散在しており、これは、下側凝縮液マニホールドから蒸気を引き出す。この配置では、蒸気および非凝縮性ガスは、２次凝縮器の底部に引き込まれるときに、第１段凝縮器を通って進行する。ガスの混合物が２次凝縮器を上に進行すると、蒸気の残りは凝縮し、凝縮液が底部に排出されるとともに、非凝縮性ガスを上部で濃縮する。このプロセスは、一般に逆流(counter-current)凝縮ステージと称される。２次凝縮器の上部は、システムから非凝縮性ガスを除去する真空マニホールドに取り付けられる。
【０００４】
標準的な先行技術のＡＣＣ配置の変形例が、例えば、米国特許出願公開第２００５／０２０４６１１号および米国特許出願第２０１５／０３３０７０９号に開示されている。これらの出願は、同じフィン付きチューブを示すが、大幅に短縮化されており、一連の小さなＡフレーム（典型的にはファンごとに５〜６個のＡフレーム）に配置される。この論理の一部は、蒸気側の圧力降下を減少させることであり、これは、夏の条件では全体的な能力に小さい影響を有するが、冬の条件ではより大きな影響を及ぼす。この論理のもう１つは、工場で上部蒸気マニホールドダクトをバンドルの各々に溶接して、一緒に出荷することであり、これにより高価な現場溶接の労力を節約している。蒸気マニホールドが工場で取り付けられ、チューブバンドルとともに出荷されるこの配置の正味の効果は、出荷コンテナにマニホールドを収容するためのチューブ長さの短縮である。
【０００５】
先行技術のＡＣＣ配置に対する追加の変形例が、例えば、米国特許出願公開第２０１７／０３６３３５７号および米国特許出願第２０１７／０３６３３５８号に開示されている。これらの出願は、１０ｍｍ以下の断面高さを有するＡＣＣでの使用のための新しいチューブ構造を開示する。米国特許出願公開第２０１７／０３６３３５７号はまた、１次凝縮器バンドルがバンドルの長手軸に沿って水平に配置され、２次バンドルが横軸に対して平行に配置される熱交換器バンドルを有する新しいＡＣＣ配置を開示する。米国特許出願公開第２０１７／０３６３３５８号は、全てのチューブバンドルが２次バンドルであるＡＣＣ配置を開示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここに提示する本発明は、発電所などのための大規模な野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器のための新しく改良された設計であり、先行技術のＡＣＣに対して著しい改良および利点を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、熱交換器パネルは、熱交換器パネルの中央に位置決めされた一体型２次凝縮器セクションで構成され、互いに同一でも同一でなくてもよい１次凝縮器セクションが隣接する。下部ボンネットが、１次凝縮器チューブの下端に蒸気を配給するために、下部チューブシートの底面に接続された熱交換器パネルの下部全長に沿って走る。この配置において、凝縮の第１ステージが逆流動作で発生する。チューブの上部は、上部チューブシートに接続され、これは、その上面で上部ボンネットに接続される。凝縮していない蒸気および非凝縮物は、１次凝縮器チューブから上部ボンネットに流れ込み、熱交換器パネルの中央に向かって流れ、そこで２次凝縮器セクションチューブの上部に入る。この配置において、凝縮の第２ステージが並流動作で発生する。非凝縮物および凝縮液は、２次チューブの底から流出し、下部ボンネットの内側に設置された内部２次チャンバの中に流れ込む。非凝縮物および凝縮液は、出口ノズルを介して下部ボンネット２次チャンバから引き出され、凝縮液は引き出されて送られ、１次凝縮器セクションから収集された水と合流する。
【０００８】
代替の実施形態によれば、熱交換器パネルは、単一ステージ凝縮器熱交換パネルとして構成してもよく、熱交換器パネルの全てのチューブは、下部ボンネットから蒸気を受け入れて下部ボンネットに凝縮液を配給し、非凝縮物は上部ボンネットを介して排出される。
【０００９】
本発明の更なる実施形態によれば、ＡＣＣの各セルまたは各モジュールは、単一のライザーによって供給され、これは、熱交換器パネルの長手軸に対して垂直であり、各熱交換器パネルの中心点の下方にある、バンドル支持フレームワークから真下に懸架された大型水平シリンダまたは上側蒸気分配マニホールドにその蒸気を配給する。上側蒸気分配マニホールドは、バンドルの中心点の単一箇所において各熱交換器パネルの下部ボンネットに蒸気を供給する。
【００１０】
本発明の更なる実施形態によれば、凝縮器セクションフレームおよび熱交換器パネルは、地上レベルで事前に組み立てられる。そして、凝縮器セクションフレームは、凝縮器セクションフレームの下側から上側蒸気分配マニホールドを懸架するのに充分な高さのアセンブリ固定具の上に支持される。これとは別に、プレナムセクション（対応する凝縮器セクション／セル用のファンデッキおよびファンセットを含む）も同様に地上レベルで組み立てられる。続いてまたは同時に、対応する凝縮器セクション／セル用の下部構造をその最終場所に組み立ててもよい。そして、上部蒸気分配マニホールドが懸架された凝縮器セクションは、全体で持ち上げて下部構造の上部に配置してもよく、続いて、完成したプレナムセクションサブアセンブリも同様に持ち上げて配置する。
【００１１】
この新しいＡＣＣ設計は、先行技術の断面構成および面積（２００ｍｍ×１８〜２２ｍｍ）を有するチューブと共に使用してもよい。代替として、この新しいＡＣＣ設計は、米国特許出願公開第２０１７／０３６３３５７号および米国特許出願第２０１７／０３６３３５８号に記載された設計を有するチューブ（２００ｍｍ×１０ｍｍ以下）と共に使用してもよく、その開示内容はその全体としてここに組み込まれる。
【００１２】
更なる代替の実施形態によれば、本発明の新しいＡＣＣ設計は、オフセットフィンを有する１００ｍｍ×５ｍｍ〜７ｍｍのチューブと共に使用してもよい。
【００１３】
更なる実施形態によれば、本発明の新しいＡＣＣ設計は、２００ｍｍ×５ｍｍ〜７ｍｍのチューブまたは２００ｍｍ×１７〜２０ｍｍのチューブと共に使用してもよく、チューブは、好ましくは、１インチあたり５〜１２個のフィン（ｆｐｉ）、好ましくは９〜１２ｆｐｉ、最も好ましくは１インチあたり９．８フィンで配置された「アローヘッド（矢じり）」タイプのフィンを有する。
【００１４】
更なる実施形態によれば、本発明の新しいＡＣＣ設計は、９．８フィン／インチで配置された「アローヘッド」タイプのフィンを有する１２０ｍｍ×５ｍｍ〜７ｍｍのチューブと共に使用してもよい。更に別の実施形態によれば、本発明の新しいＡＣＣ設計は、９．８フィン／インチで配置された「アローヘッド」タイプのフィンを有する１４０ｍｍ×５ｍｍ〜７ｍｍのチューブと共に使用してもよい。１２０ｍｍ構成および１４０ｍｍ構成は、２００ｍｍ構成と全く同じ容量の増加は出せないが、１２０ｍｍ構成および１４０ｍｍ構成は両方とも２００ｍｍ設計と比べて材料および重量を削減している。
【００１５】
上述したアローヘッドタイプのフィンの構造の開示については、２０１７年２月６日出願の米国出願番号第１５／４２５４５４号の開示内容がその全体としてここに組み込まれる。
【００１６】
さらに他の実施形態によれば、本発明の新しいＡＣＣ設計は、オフセットフィンとほぼ同様に機能し、より容易に入手可能であり、製造するのがより容易である「ルーバー型」フィンを有するチューブと共に使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】先行技術の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器の熱交換部分の斜視図である。
【図２】先行技術の大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器の熱交換部分の部分分解接近図であり、蒸気分配マニホールドに対するチューブの向きを示す。
【図３】本発明の一実施形態に係る熱交換器パネルの側面図である。
【図４】図３に示す熱交換器パネルの上面図である。
【図５】図３に示す熱交換器パネルの底面図である。
【図６】ラインＣ−Ｃに沿った、図３に示す熱交換器パネルの断面図である。
【図７】ラインＤ−Ｄに沿った、図３に示す熱交換器パネルの断面図である。
【図８】ラインＥ−Ｅに沿った、図３に示す熱交換器パネルの断面図である。
【図９】本発明の代替実施形態に係る熱交換器パネルおよび上側蒸気分配マニホールドの側面図である。
【図１０Ａ】図９のラインＡ−Ａに沿った断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示す実施形態の代替実施形態である。
【図１１】本発明の実施形態に係る平坦シールドプレートを備えた、図９に示すタイプの下部ボンネットの断面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る屈曲シールドプレートを備えた、図９に示すタイプの下部ボンネットの断面図である。
【図１３Ａ】新しい蒸気配給および分配構成を備えた本発明の実施形態に係る大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器の側面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａに示す大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器の平面図である。
【図１４】図１３Ａと図１３Ｂに示す大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器の１つのセルの接近側面図である。
【図１５】図１３Ａ、図１３Ｂおよび図１４に示す大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器の１つのセルの更なる接近側面図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る上側蒸気分配マニホールドおよび熱交換器パネルとの接続部の立面図であり、２次下部ボンネットからの凝縮液配管を含む。
【図１７】図１３〜１５に示す大規模野外設置型空冷式工業用蒸気凝縮器の１つのセルの更なる接近側面図であり、２つのペアの熱交換器パネルの端面図を示す。
【図１８Ａ】低温位置にある本発明の実施形態に係るハンガーロッドを示す一組の機械製図である。
【図１８Ｂ】高温位置にある図１８Ａのハンガーロッドを示す一組の機械製図である。
【図１９Ａ】低温位置にある本発明の異なる実施形態に係るハンガーロッドを示す一組の機械製図である。
【図１９Ｂ】高温位置にある図１９Ａのハンガーロッドを示す一組の機械製図である。
【図２０Ａ】単一の事前組立て式の凝縮器セクションモジュールの上面斜視図を示し、そこから懸架された上側蒸気分配マニホールドを含む。
【図２０Ｂ】単一の事前組立て式の凝縮器セクションモジュールの底面斜視図を示し、そこから懸架された上側蒸気分配マニホールドを含む。
【図２１Ａ】図２０Ａと図２０Ｂに示す凝縮器セクションモジュールに対応する単一セル用のファンデッキおよびファン（プレナム）サブアセンブリの上面斜視図を示す。
【図２１Ｂ】図２０Ａと図２０Ｂに示す凝縮器セクションモジュールに対応する単一セル用のファンデッキおよびファン（プレナム）サブアセンブリの底面斜視図を示す。
【図２２】図２０Ａと図２０Ｂに示す凝縮器セクションモジュールに対応する単一セル用のタワーフレームの斜視図を示す。
【図２３】図２２のタワーフレームの上に持ち上げられた、図２０Ａと図２０Ｂの事前組立て式の凝縮器セクションモジュール配置を示す。
【図２４】図２３のタワーセクションおよび凝縮器セクションモジュールの上に設置された、図２１Ａと図２１Ｂのファンデッキおよびファン（プレナム）サブアセンブリの配置を示す。
【００１８】
添付図面中の構成は、下記の参照番号が付与される。
２  熱交換器パネル            １０  上部チューブシート
４  １次凝縮器セクション      １２  上部ボンネット
６  ２次凝縮器セクション      １４  下部チューブシート
７  チューブ                  １５  持ち上げ／支持アングル
８  凝縮器バンドル            １６  下部ボンネット
１８  蒸気入口／凝縮液出口      ３４  ＡＣＣセルのストリート／列
２０  シールドプレート          ３６  フレーム（チューブバンドルセクションの）
２１  穿孔                      ３７  凝縮器セクションモジュール
２２  波形(scalloped)エッジ  ４０  デフレクタシールド
２４  ２次下部ボンネット        ４２  凝縮液配管
２６  ノズル（２次下部ボンネット用）  ５０  ハンガー（吊り下げ具）
５４  ハンガーロッド
２７  ＡＣＣセル／モジュール    ５６  ハンガースリーブ
２８  上側蒸気マニホールド      ５８  ハンガー固定ディスクまたはノブ
２９  Ｙ字状ノズル              ６０  ハンガー凹部
３０  ライザー(riser)（ＬＳＭからＵＳＭ）    ６２  下部構造モジュール
３１  タービン排気ダクト        ６４  プレナムセクションモジュール
３２  下側蒸気分配マニホールド
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図３〜８を参照して、本発明の熱交換器パネル２は、一体化され中央配置の２次凝縮器セクション６に隣接する２つの１次凝縮器セクション４を含む。各熱交換器パネル２は、複数の分離した凝縮器バンドル８からなり、中央配置の２次セクション６を構成する凝縮器バンドル８の第１サブセットおよび、各隣接１次セクション４を構成する異なる凝縮器バンドル８の第２サブセットを備える。１次セクションおよび２次セクションのチューブ７の寸法および構造は、好ましくは同一である。その上部では、１次および２次セクション４，６の両方のチューブ７の全てが上部チューブシート１０に接続され、その上に、熱交換器パネル２の上部の全長に達する中空の上部ボンネット１２が載る。１次および２次セクション４６の全てのチューブ７の下部は、下部ボンネット１６の上部を形成する下部チューブシート１４に接続される。下部ボンネット１６は、同様に、熱交換器パネル２の全長に達する。下部ボンネット１６は、１次セクション４のチューブ７と直接流体連通しているが、２次セクション６のチューブとは連通していない。下部ボンネット１６は、その全長の中心点において単一の蒸気入口／凝縮液出口１８が装着され、これは熱交換器パネル２のための全ての蒸気を受け入れ、１次セクション４から回収された凝縮液の出口として機能する。下部ボンネット１６の下部は、ボンネット１６の両端から熱交換器パネル２の中央にあるの蒸気入口／凝縮液出口１８に向かう水平に対して、好ましくは１度〜５度、好ましくは約３度の角度で下向きに傾斜している。好ましい実施形態によれば、図９〜１２を参照して、下部ボンネット１６は、蒸気の流れから凝縮液の流れを区分するシールドプレート２０を含んでもよい。シールド２０は、穿孔２１及び／又は波形(scalloped)エッジ２２を有してもよく、またはシールド２０の上部に落下する凝縮液がシールド下方の空間に入り、シールドの下方で入口／出口１８に向かって流れるのを許容する他の開口または構成を有してもよい。下部ボンネット１６の端部から見た場合、シールドプレート２０は、蒸気の流れに対して下部ボンネット１６によって提供される断面を最大化するように、略水平の角度（水平と、水平から交差方向に１２度との間）で固定される。シールドプレート２０は、図１１に示すように平坦でもよく、図１２に示すように屈曲してもよい。上部チューブシート１２および下部チューブシート１４は、熱交換器２を持ち上げ及び／又は支持するための持ち上げ／支持アングル１５を装着してもよい。
【００２０】
内部２次チャンバまたは２次下部ボンネット２４は、２次セクション６のチューブ７だけと直接流体連通するように下部ボンネット１６の内側に装着され、２次セクション６の全長に達するが、好ましくはそれを超えない。この２次下部ボンネット２４には、非凝縮物および凝縮液を引き出すノズル２６が装着される。
【００２１】
熱交換器パネル２のための蒸気入口／凝縮液出口１８および、同じＡＣＣセル／モジュール２７内の全ての熱交換器パネルのための蒸気入口／凝縮液出口１８は、熱交換器パネル２の下方に懸架され、その中間点で熱交換器パネル２の長手軸に対して垂直に延びる、大型シリンダまたは上側蒸気分配マニホールド２８に接続される。例えば、図１３〜図１５、図２０Ａ、図２０Ｂを参照。上側蒸気分配マニホールド２８は、セル／モジュール２７の幅を横断して延びて、両端で閉じられる。その下部中央では、上側蒸気分配マニホールド２８は、単一のライザー（立上げ部）３０に接続され、これはその底部で下側蒸気分配マニホールド３２に接続される。上側蒸気分配マニホールド２８の上面が各熱交換器パネル２の中心点の下方を通過する場合、上側蒸気分配マニホールド２８にはＹ字状ノズル２９が装着され、これは熱交換器パネル２の各隣接ペアの下部にある蒸気入口／凝縮液出口１８に接続している。
【００２２】
この構造によれば、ＡＣＣの各セル２７は、単一のライザー３０から蒸気を受け入れる。単一のライザー３０は、各熱交換器パネルの中心点の真下に懸架された単一の上側蒸気分配マニホールド２８に蒸気を供給し、そして上側部蒸気分配マニホールド２８は、単一の蒸気入口／凝縮液出口１８を介して、セル２７内の熱交換器パネル２の各々に蒸気を供給する。
【００２３】
従って、工業プロセスからの蒸気は、地上レベルまたはその近くで、またはサイトレイアウトに適した任意の高さにあるタービン排気ダクト３１に沿って移動する。蒸気ダクト３１が本発明のＡＣＣに接近すると、ＡＣＣの各ストリート（セルの列）３４に１つずつ、複数のサブダクト（下側蒸気分配マニホールド３２）に分割される。各下側蒸気分配マニホールド３２は、セル３４の個々のストリートの下方を進行し、各セル２７の中心点で単一のライザー３０を上向きに延ばす。例えば、図１３Ａと図１３Ｂを参照。単一ライザー３０は、凝縮器セクションモジュール３７のフレーム３６から懸架された上側蒸気分配マニホールド２８の底部に接続する。図１３〜図１５。上側蒸気分配マニホールド２８は、複数のＹ字状ノズル２９を経由して、熱交換器パネル２の各隣接ペアのボンネット入口／出口１８のペアに蒸気を配給する。図１５〜図１７。蒸気は、下部ボンネット１６に沿って移動し、１次セクション４のチューブ７を通って上昇し、空気が１次凝縮器セクション４のフィン付きチューブ７を通過する際に凝縮する。凝縮した水は、１次セクション４の同じチューブ７を下向きに移動し、蒸気に対して逆流し、下部ボンネット１６に集まり、最終的に上側蒸気分配マニホールド２８および下側蒸気分配マニホールド３２およびタービン排気ダクト３１を通って凝縮液回収タンク（不図示）に排出される。好ましい実施形態によれば、下部ボンネット１６と上側蒸気分配マニホールド２８との間の接続部は、流入する蒸気から排出／落下する凝縮液を分離するデフレクタシールド４０を装着してもよい。
【００２４】
凝縮していない蒸気および非凝縮物は、上部ボンネット１２に集められ、熱交換器パネル２の中心に引き寄せられ、そこで形成された凝縮液と並流して２次セクション６のチューブ７を下へ移動する。非凝縮物は、下部ボンネット１６の内側に設置された２次下部ボンネット２４の中に引き込まれ、出口ノズル２６を通って排出される。２次セクション６で形成された追加の凝縮水も２次下部ボンネット２４に集まり、出口ノズル２６も通過し、そして凝縮液配管４２を通って上側蒸気分配マニホールド２８に移動し、１次凝縮器セクション４から収集された水に合流する。
【００２５】
本発明の他の特徴によれば、熱交換器パネル２は、複数の可撓性ハンガー５０によって、凝縮器セクションモジュール３７のフレームワーク３６から懸架される。ハンガー５０は、熱負荷と天候に基づいた熱交換器パネル２の膨張および収縮を許容する。図１７は、ハンガー５０が凝縮器セクションモジュール３７のフレーム３６にどのように接続されるかを示し、図１８Ａ、図１８Ｂ、図１９Ａおよび図１９Ｂは、ハンガーの２つの実施形態の詳細を示す。各実施形態によれば、ハンガー５０は、それらの重量の支持を提供しながら、熱交換器パネル２が膨張または収縮可能にするように構築される。４つのハンガー５０が各熱交換器パネル２に使用される。一実施形態によれば、ハンガー５０は、両端にスリーブ５６を備えたロッド５４で構成される。スリーブ５６は、ロッド５４の上に装着され、ロッド５４の各端部にある固定ディスクまたはノブ５８によって個々の端部から外れるのを防止し、これらは個々のスリーブの内面上にある対応する形状の凹部６０に嵌合するが、凹部はスリーブの端までは延びていない。ハンガー５０の一端は、凝縮器セクションモジュール３７のフレーム３６に接続され、ハンガーの他端は、上部チューブシート１０または下部チューブシート１４上の持ち上げ／支持アングル１５または他の装着点に装着される。スリーブ５６は、好ましくは、構築の際に正しいハンガー長さの設定を可能にするように調整可能である。いったん設定されると、熱交換器パネル２の動きは、ハンガー５０の上部および下部にあるボールジョイントおよびハンガー５０の角変位によって調整される。
【００２６】
本発明の好ましい実施形態によれば、本発明のＡＣＣは、モジュール方式で構築される。種々の実施形態によれば、下部構造６２、凝縮器セクションモジュール３７およびプレナムセクション６４は、地上で別々に同時に組み立ててもよい。一実施形態によれば、凝縮器セクションフレームは、凝縮器セクションフレームワークの下側から上側蒸気分配マニホールド２８を懸架するのにちょうど充分な高さであるスティック構築式の下部構造の上に持ち上げてもよい。そして、熱交換器パネル２は、好ましくは地面レベルまたはそのすぐ上で、凝縮器セクションモジュール３７のフレーム３６の中に降ろされ、上側蒸気分配マニホールド２８に取り付けられる。図２０Ａと図２０Ｂを参照。いったん完成すると、装着された上側蒸気分配マニホールド２８を備えた組み立て凝縮器セクションモジュール３７を持ち上げて、対応する完成した下部構造６２（図２２と図２３）の上部に戴置でき、続いて、完成した対応するプレナムセクション６４（図２１Ａと図２１Ｂ）を持ち上げて、凝縮器セクションモジュール３７の上部に戴置できる（図２４）。ここで説明する組み立ては、同一平面で行われるものとして記載しているが、計画および建設スキームが許容すれば、種々のモジュールの組み立ては最終位置で行ってもよい。
【００２７】
ここでのフィンのタイプおよび寸法の説明は、本発明を限定することを意図していない。ここで説明した本発明のチューブは、本発明の範囲から逸脱することなく、任意のタイプのフィンと共に使用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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