CH460828A - Cooling tower use - Google Patents

Cooling tower use

Info

Publication number
CH460828A
CH460828A CH1105466A CH1105466A CH460828A CH 460828 A CH460828 A CH 460828A CH 1105466 A CH1105466 A CH 1105466A CH 1105466 A CH1105466 A CH 1105466A CH 460828 A CH460828 A CH 460828A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
water
cooling tower
distribution plate
water distribution
guide
Prior art date
Application number
CH1105466A
Other languages
German (de)
Inventor
Scucs Laszlo Dr Dipl-Ing
Csaba Dipl Ing Tasnadi
Istvan Dipl Ing Lindner
Original Assignee
Komplex Nagyberendezesek Expor
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komplex Nagyberendezesek Expor filed Critical Komplex Nagyberendezesek Expor
Publication of CH460828A publication Critical patent/CH460828A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F25/00Component parts of trickle coolers
    • F28F25/02Component parts of trickle coolers for distributing, circulating, and accumulating liquid
    • F28F25/08Splashing boards or grids, e.g. for converting liquid sprays into liquid films; Elements or beds for increasing the area of the contact surface
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S261/00Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/11Cooling towers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

  

      Kühlturmeinsatz       Die vorliegende Erfindung betrifft einen     Kühlturm-          einsatz,    der aus länglichen Elementen aufgebaut ist, die  von der     unteren    Fläche einer schrägen     Wasservertei-          lungsplatte        benetzt    werden.  



  Verschiedene Industrie- und Hausklimaanlagen ar  beiten mit Kühlwasser, das nach seiner Erwärmung     in     einem     Kühlturm    abgekühlt wird, falls     seine    Wieder  verwendung     wirtschaftlich    ist.

   Den überwiegenden Teil  der Kühltürme bilden vorläufig die sogenannten nassen       Kühltürme.    In diesen     wird    das warm gewordene Kühl  wasser mit der Umgebungsluft in     intensiven    Kontakt  gebracht, was zur Folge hat, dass nach der Verdunstung  eines Teiles - in der Praxis etwa     1/3o    bis     1/5o    - des       Kühlwassers    der zurückbleibende     grössta    Teil     abgekühlt     und für     Kühlungszwecke        wieder    verwendbar wird.  



  Es sind zahlreiche     Kühlturmvorrichtungen    bekannt,  welche die intensive Vermischung     der    Umgebungsluft  mit dem warm gewordenen Kühlwasser zustande bringen.  Der     wesentlichste    Teil dieser Vorrichtungen ist in jedem  Fall der sogenannte     Kühlturmeinsatz,    der aus Holz,  Kunststoff, Asbestzement, Glas usw. hergestellt wird und  auf dessen Oberfläche der Wärmeaustausch zwischen  dem Kühlwasser und der Luft zustande kommt.  



  Der     Wärmeaustausch    vollzieht sich auf den Kühl  turmeinsätzen     folgelndermassen:    Das abzukühlende Kühl  wasser     wird        möglichst    gleichmässig verteilt auf die Ober  fläche des     Einsatzes    geleitet und bildet, unter Einwir  kung der Schwerkraft abwärts strömend, auf der Ober  fläche einen     Wasserfilm.    Die Kühlluft wird mit     Hilfe     eines Ventilators     oder        eines        Naturzug-Schlotes    neben  der     benetzten    Fläche im Gegen- oderkund Kreuzstrom  zum abwärts strömenden Wasser vorbeigeleitet.  



  Die in der     Praxis    verbreiteten zahlreichen Kühl  turmeinsätze     besitzen.    folgende Nachteile:  1.     Tropfenbildung     Im Interesse einer gleichmässigen Benetzung der  ganzen Oberfläche des Einsatzes wird das Wasser im  allgemeinen mittels entsprechender Düsen zerstäubt auf    den     Einsatz    gesprüht. Da an der Oberfläche des Ein  satzes Luft     vorbeiströmt,    müssen die infolge der     Zer-          stäubung    entstandenen Tröpfchen durch den Luftstrom  auf die Oberfläche gelangen; deshalb reisst der Luft  strom die     kleineren    Tropfen unvermeidlich mit.

   Um den       damit    verbundenen     Kühlwasserverlust    zu eliminieren,  stehen die folgenden Anordnungsmöglichkeiten zur Ver  fügung, welche jedoch jeweils mit den nachstehend ge  schilderten Nachteilen verbunden     sind:     a) in den     Luftstrom    werden nach dem Einsatz     Trop-          fenabscheider    eingebaut. Diese arbeiten jedoch nur dann  einwandfrei, wenn ihr Luftwiderstand gross ist; sie stei  gern     also    die Leistungsaufnahme der Ventilation bzw.,  im Falle einer     Naturzuganlage,    die Höhe des Kühl  turmes bedeutend.  



  b) es gibt solche Anordnungen, wo sich die Düsen  und der     Oberteil    der Einsätze nicht im Luftstrom be  finden. Hier     ist    die     Gefahr    des     Tropfenmitreissens    klei  ner. Ihr Nachteil besteht aber     darin,    dass bei dieser Aus  bildung ein sehr bedeutender     toter    Raum entsteht und  dass der Oberteil des Einsatzes nicht ausgenützt wird.  



  Im Zusammenhang mit den erwähnten Ausführun  gen soll noch bemerkt werden, dass bei der     Kühlwasser-          zerstäubung    eine bedeutende Arbeit zur     überwindung     der Oberflächenspannung zu leisten ist und deshalb der  Widerstand der besten     Zerstäubungsdüsen        eine    Grössen  ordnung von     einigen    Metern Wassersäule aufweist.  



  Es kann     ferner    ein solcher     Kühlturmeinsatz    aus  gebildet werden, auf dessen Oberfläche das Kühlwasser  ohne     Tropfenbildung    gelangt, indem es durch einen  dünnen Spalt geleitet wird und so -einen Film bildet.  Diese Konstruktion ist jedoch nur zur Benetzung von  grossen     Platten    geeignet. Eine derartige Benetzung der       modernen,    feineren und     komplizierteren        Kompaktein-          sätze        ist        technisch    schwerfällig.

   Die schmalen Spalte  neigen ausserdem zur Verstopfung und verlangen deshalb  eine sorgfältige Betriebsführung und Wartung, die bei       durchschnittlichen    Betriebsverhältnissen nicht gesichert  werden kann.      2. Anwendung von Flächen, deren     in        Strömungsrichtung          gemessene    Dimension gross     ist     Die in die Richtung     der    Luftströmung fallende Ab  messung der Einsätze, d. h.     ihre    Tiefe,     ist    im allgemei  nen gross, wobei die Flächen in     Tiefenrichtung    zusam  menhängend oder wenigstens sehr schwach     gegliedert     sind.

   Infolgedessen verdickt sich die     der        Fläche    des  Wasserfilms entlang entstehende, durch die Strömung  bedingte     Grenzschicht    des Luftstromes     derart,    dass die  Wärme- und     Stoffübertragung        abnimmt,    wobei die  Fläche am     Luftaustrittsende    des     Einsatzes    praktisch  wertlos ist     und    der Wärmeübergang von dem rück  zukühlenden Wasser zur Kühlluft im ganzen Einsatz  bedeutend unter den Werten bleibt, die an seinem, dem  Lufteintritt naheliegenden     Teil    messbar sind.  



  Aus     der        Thermodynamik    ist längst bekannt, was für  günstige     Wirkung    auf den Wärmeaustausch und natür  lich auch auf den Stoffaustausch die Unterbrechung der  Grenzschicht, d. h. die Anwendung von in der Strö  mungsrichtung kurzen Flächen (in der Grössenordnung  von 0,5 bis 1 mm) ausüben. In Kühltürmen wurde bis  her diese     Erkenntnis    jedoch nicht verwendet, weil kein  solches     Benetzungsverfahren    bekannt war, womit die  sehr grosse Zahl der nötigen Bänder, Stäbe oder Drähte,  gleichmässig hätte benetzt werden können.

   Das Unter  teilen der Fläche in schmale Streifen, Stäbe oder Drähte  erhöht nämlich stark den luftseitigen Widerstand: Die  verbessernde Wirkung wird     erst    durch den     gleichzeitig     auftretenden, viel grösseren Wärmeaustausch erzielt,  dessen Vorbedingung jedoch die gleichmässige und voll  ständige Benetzung ist. Bei schlechter,     ungleichmässiger     oder     unvollkommener        Benetzung    kann das Unterteilen  der Fläche den auf den luftseitigen Strömungswiderstand  bezogenen Wärmeaustausch sogar     verschlechtern.     



  Endlich     ist    eine solche     Kühlturmkonstruktion    be  kannt, bei welcher das aus Düsen herausströmende  Wasser sich auf der nach unten     gerichteten    Fläche  irgendeiner     Platte,    einen     Film    bildend,     verteilt.    In dieser       Konstruktion    wird aber das Wasser von der     Verteil-          fläche    durch entsprechend ausgebildete Leitelemente auf  den unter der     VErteilfläche    in grosser     Entfernung    davon  angebrachten Einsatz     gespritzt.    Der Zweck der Anord  nung ist hier bloss,

   dass das Wasser auch in solche Teile  des Kühlturmes gelangt, wohin die wasserverspritzenden       Tellerverteiler    das Wasser nicht     befördern        können.        Diese     Anordnung     schliesst    weder die     Tropfenbildung    aus noch  sichert sie die kontinuierliche und gleichmässige Benet  zung aller Einsatzteile.  



  Die Aufgabe des     vorgeschlagenen        Kühlturmeinsatzes     ist es, die Aufteilung des Wassers in Tropfen vollständig  zu vermeiden sowie die     Benetzung    auf solche Weise zu  lösen, dass dadurch die Anwendung von in der Strö  mungsrichtung     kurzen    Flächen, z. B. von     Bändern,    Stä  ben oder Drähten,     ermöglicht    wird.  



  Diese Aufgabe     wird    erfindungsgemäss dadurch ge  löst, dass am oberen Ende jedes dem     länglichen    Elemente,  bei der Übergangsstelle jedes Elementes zur Wasser  verteilplatte, zum Ableiten des     rückzukülenden    Wassers  von der     Wasserverteilplatte    zu den länglichen Elementen  ein Leitelement angeordnet ist.

       Zweckmässigerweise    kann  zwischen der     Wasserverteilplatteund    jedem Leitelement  ein Spalt vorhanden sein, der kleiner ist     als.    3 mm, wobei  das Leitelement am     länglichen    Element     anliegt,    oder das  Leitelement     kann    an der     Wasserverteilplatte        anliegen,     wobei     zwischen    dem länglichen Element und dem Leit  element ein Spalt, der kleiner ist als 3 mm, vorhan  den ist.

           Ferner   <I>ist</I> es     zweckmässig,    das Leitelement mit einer  dem     rückzukühlenden        Kühlwasser    zugekehrten     Leit-          fläche    zu versehen, die, in Strömungsrichtung des von  der     Wasserverteilplatte        kommenden    Kühlwassers ge  sehen, eine von der     konvexen    abweichende Form auf  weist.

   Wäre nämlich die     Leitfläche    konvex, so     würde     das Wasser neben der Leitfläche     weiterfliessen,    und       dibse    würde kein     einwandfreies    Abscheiden sichern.  



  Endlich ist es vorteilhaft,     wenn    die Leitfläche unter  mindestens 90  an die     Wasserverteilplatte    und     tangential     oder unter einem Winkel, der grösser     ist    als 90 , an  das     längliche    Element angeschlossen wird.  



  Diese Massnahmen     gewährleisten,    dass das auf die       Leitfläche        strömende    Wasser in die Richtung des läng  lichen Elementes gelenkt wird. Falls der Winkel ein  spitzer     Winkel    ist, wird     das        Ableiten    unsicher, das Was  ser fliesst neben der     Leitfläche    weiter und gelangt nicht  auf die     Fläche    des     länglichen    Elementes.

   Die     Einhaltung     der vorgeschlagenen     Massnahmen        gewährleistet        einen          tropfenfreien    kontinuierlichen Wasserfilm, auch im  Falle, wenn     zwischen        dem        länglichen    Element und der       Leitfläche        ein    Spalt vorhanden ist.  



  Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des     Er-          findungsgegenstandes    anhand der Zeichnungen näher  erläutert, und zwar zeigen:       Fig.    1 eine schematische     Seitenansicht    eines vor  geschlagenen     Kühlturmeinsatzes,          Fig.    2     eine        pexspektivische    Ansicht einer Ausfüh  rungsform     mit        länglichen    Elementen mit Kreisquer  schnitt in grösserem Massstab,       Fig.    3 eine     Ausführungsform    mit länglichen Elemen  ten mit     Rechteckquerschnitt,

      wo die Leitfläche des  Leitelementes zur     Wasserverteilplatte    schräg angeord  net     ist,          Fig.4    eine     Ausführungsform    mit länglichen Ele  menten mit     Rechteckquerschnitt,    jedoch     mit    einem zur       Wasserverteilplatte    senkrecht angebrachtem     Leitelement,          Fig.    5 einen Horizontalschnitt gemäss der Linie,     A-A     in     Fig.    3 und       Fig.    6 einen     Horizontalschnitt    gemäss der Linie B -B  in     Fig.    4.  



  Wie aus     Fig.    1 ersichtlich, besteht beim vorgeschla  genen     Kühlturmeinsatz    die     eigentliche    Einsatzfläche aus  senkrechten oder mit der     Vertikale    einen Winkel ein  schliessenden länglichen Elementen wie Stäben, Drähten  oder     Bändern    4 mit kreisförmigem, tropfeiförmigem,  rechteckigem, ovalen usw.

   Querschnitt, die sich an die       Wasserverteilplatte    2 von unten unmittelbar oder mit       einem    sehr     kleinen    Spalt     anschliessen.    Das     Wasser    tritt  aus     mindestens    einer Düse 1 mit geringer     Geschwindig-          keit    aus und gelangt in einem zusammenhängenden, also  nicht in Tropfen     zerfallenden,

      Bündel auf die nach unten  gekehrte Fläche der     Wasserverteilplatte    2 und bildet  daran     einen        zusammenhängenden        Wasserfilm.    Die Luft  5 strömt     zwischen    den Stäben 4 hindurch. An der Über  gangsstelle 6 jedes Stabes 4     an    die     Wasserverteilplatte    2  ist     ein        Leitelement    13 vorgesehen.

   Dieses Element     ist     entweder an den Stab oder an der     Wasserverteilplatte     befestigt und bildet auf alle Fälle im Weg des auf der       Wasserverteilplatte    strömenden Wasserfilms 3 eine Leit  fläche 7, auf welche dieser Film stösst, so dass ein Teil  des Wassers auf den Stab oder das Band 4 gelenkt wird.  Damit die Leitfläche 7 richtig wirkt, darf zwischen der       Wasserverteilplatte    und dem     Leitelement    bzw. zwischen  dem Leitelement und dem Band kein Spalt sein, der  grösser als 3     mm    ist.

   Im Falle eines grösseren     Spaltes     scheidet nämlich das Wasser nicht von der Wasserver-      teilplatte ab bzw. verspritzt das abgeschiedene Wasser  und gelangt nicht     tropfenfrei    auf die Fläche der abwärts  verlaufenden     länglichen    Elemente 4. Die auf das Band  oder den Stab 4 gelenkte Wassermenge umfliesst unter  Einwirkung der     Oberflächenspannung    den Stab 4 und  strömt, auf dessen Fläche einen den Stab umschliessen  den, zusammenhängenden     Wasserfilm    bildend, abwärts.

    Die     Anschlussstelle    des Stabes unterbricht den Wasser  film 3 nicht, weil     unter    Einwirkung der Oberflächen  spannung der Zusammenhang des Wasserfilms sich wie  der herstellt, nachdem er durch die Stange geteilt wurde.  



  Vom Gesichtspunkt der zuverlässigen Benetzung der  Stäbe 4     ist    die Ausbildung des     Übergangs    6 der Stäbe 4  zu der     Wasserverteilplatte    2 von entscheidender Bedeu  tung.  



  Der auf der     Wasserverteilplatte    2 strömende Kühl  wasserfilm 3 ist nämlich bestrebt, seinen Impuls zu  behalten und ist     infolgedessen    geneigt, die sich an die       Wasserverteilplatte    2 von unten anschliessenden Stäbe 4  zu umgehen und Weiterzuströmen und nicht auf die  Stäbe 4 zu fliessen.

   Um eine vollkommene, gleichmässige  und     betriebssichere        Benetzung    der Stäbe 4 zu sichern,  wird an der Übergangsstelle 6 jeder der Stäbe 4 zur       Wasserverteilplatte    2 eine     Leitfläche;    7     ausgebildet.     Diese     Le'tflächen    7     sind    der     Zuströmrichtung    12 des  Kühlwassers 3 zugekehrt und bilden in Strömungsrich  tung 12 des     Kühlwassers    3 gesehen konkave Flä  chen, welche im     Grenzfall    eben sein können.

   Die  Leitflächen 7 liegen, an die     Wasserverteilplatte    2     tan-          gential    an     (Fig.    2) oder bilden mit dieser einen stump  fen, im Grenzfall     einen    rechten Winkel B.

   Ebenso     schlie-          ssen    sich die     Leitflächen    7, aus der     Wasserverteilplatte    2  herausragend,     entweder        tangential    an die Stäbe 4 an  oder schliessen mit der Längsachse derselben     einen     stumpfen Winkel 10     ein,    der im Grenzfall 90 oder  180  betragen     kann.    Die Leitfläche 7 leitet demzufolge  aus     dein    auf der     Wasserverteilplatte    2 strömenden Kühl  wasserfihn 3 eine bestimmte     Kühlwassermenge    in der  Längsrichtung auf den Stab 4.  



  Die Grösse des Querschnittes der     einzelnen    Elemente  4 kann mit Hilfe einer Rentabilitätsrechnung unter Be  rücksichtigung     der        Herstel'lungsmate,rialien,    der Energie  kosten, des     Raumaufwandes    usw. von Fall zu Fall be  rechnet werden.  



  Die     Elemente    4     können    also in Grenzfällen massive  Stäbe oder     haardünne    Drähte sein, sie können als Rän  der in Form von grossen ebenen Platten oder in Form  von     zehntelsmillimeter    dicken und wenige Millimeter  breitem Streifen ausgebildet sein.

   Wie aber aus den vor  stehenden Ausführungen     entnommen    werden kann, sind       kleine        Abmessungen    mit wesentlichen     Vorteilen    ver  bunden und dies     kann    nur durch die Anwendung     deis     vorgeschlagenen     Kühlturmeinsatzes    erreicht     werden.     



       F!-.    2 zeigt ein Leitelement 13     in    grösserem Mass  stab, wobei das längliche Element als Stab 4 mit kreis  förmigem Querschnitt     ausgebildet    ist. Die Leitfläche 7  des     Leitelementes    13 ist in Strömungsrichtung gesehen  konkav vorgesehen und verläuft     :einerseits        tangential    an  die.     Wasserverteilplatte    2 und anderseits     tangential        an     den Stab 4.  



       Fig.    3 zeigt ebenfalls ein Leitelement 13 in grösserem  Massstab, wobei das längliche Element 4 als Stab mit  rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist. Die     Leitfläche     7     des        Leitelemdntes    13 ist eben und schliesst mit der       Wasserverteilplatte    2 ,einen     stumpfen    Winkel 8 ein, wo  bei aber noch     ein    Spalt 9 dazwischen vorhanden ist.

      Auch mit der Längsachse des Stabes 4     bildet    die Leit  fläche 7 einen     stumpfen        Winkel,    mit 10     bezeichnet,     aber ohne dass hier ein Spalt zwischen dem Stab 4 und  der     Leitfläche    7 vorgesehen wäre. Dabei     können    der  Stab 4 und das     Leitelement    13 aus einem Stück bestehen  oder aber getrennt     ausgebildet    sein.  



       Fig.    4 zeigt eine     weitere        Ausführungsform    des     Leit-          elementes.    Der Stab 4 hat     wiederum    rechteckigen Quer  schnitt, die Leitfläche 7 des     Leitelementes    13 ist eben  und steht unter je     einem    rechten Winkel zur Wasser  verteilplatte 2 und zur Seitenfläche des Stabes 4, wobei  ein Spalt 11     zwischen        Stab    und     Leitellement    vorhan  den ist.  



  Mit den eben beschriebenen     Kühlturmeinsätzen    kön  nen die     folgenden    Vorteile erzielt werden:  1. Das Wasser     zerfällt    nicht in Tropfen, deshalb  unterbleibe der     Tropfenverlust    und sämtliche damit       verbundenen        Nachteile.     



  2. Die verwendeten Düsen dienen nur dem Zweck,  einen einige Zentimeter langen, annähernd     horizontalen     Wasserstrahl zu     erzeugen,    deshalb kann in diesen Düsen  die     Geschwindigkeit    des Wassers     gering    sein. Dieser  Umstand     ermöglicht    die Anwendung eines weiten Quer  schnittes, was die Gefahr der Verstopfung weitgehend  beseitigt und nur eine kleine Pumpenarbeit erfordert.  



  3. Die bedeutendste Wirkung des vorgeschlagenen       Kühlturmeinsatzes    besteht darin, dass die beschriebene  Weise der Wasserverteilung die Anwendung schmaler  benetzter Flächen     ermöglicht,    die als Bänder, Stäbe oder  Drähte ausgebildet sein     können.    Zwecks Veranschau  lichung der sich aus der Unterbrechung der     Grenzschicht     ergebenden thermischen Vorteile soll erwähnt werden,  dass es auf die     beschriebene    Weise gelungen ist,     einen     solchen Einsatz zu konstruieren, dessen Volumen, die  gleiche Kühlleistung und     Ventilationsleistung    voraus  gesetzt,

       annähernd        zehnmal        kleiner    ist als das Volumen  der     gegenwärtig    im Betrieb stehenden     Kühlturmeinsätze.  



      Cooling Tower Insert The present invention relates to a cooling tower insert constructed from elongated members wetted by the lower surface of an inclined water distribution plate.



  Various industrial and domestic air conditioning systems work with cooling water, which is cooled down after it has been heated in a cooling tower if its reuse is economical.

   The predominant part of the cooling towers are currently the so-called wet cooling towers. In these, the warm cooling water is brought into intensive contact with the ambient air, which means that after evaporation of a part - in practice about 1 / 3o to 1 / 5o - of the cooling water, most of the remaining cooling water is cooled down and used for cooling purposes reusable.



  Numerous cooling tower devices are known which bring about the intensive mixing of the ambient air with the warm cooling water. The most essential part of these devices is the so-called cooling tower insert, which is made of wood, plastic, asbestos cement, glass, etc. and on whose surface the heat exchange between the cooling water and the air takes place.



  The heat exchange takes place on the cooling tower inserts as follows: The cooling water to be cooled is distributed as evenly as possible on the surface of the insert and, flowing downwards under the action of gravity, forms a film of water on the surface. With the help of a fan or a natural draft chimney, the cooling air is led past the wetted surface in countercurrent or crosscurrent to the water flowing downwards.



  Have the numerous cooling tower inserts that are common in practice. the following disadvantages: 1. Droplet formation In the interest of uniform wetting of the entire surface of the insert, the water is generally atomized and sprayed onto the insert using appropriate nozzles. Since air flows past the surface of the insert, the droplets created as a result of the atomization must reach the surface through the air flow; therefore, the air flow inevitably carries the smaller drops with it.

   In order to eliminate the associated loss of cooling water, the following arrangement options are available, each of which, however, has the disadvantages described below: a) After use, drop separators are installed in the air flow. However, these only work properly if their air resistance is high; They like to increase the power consumption of the ventilation or, in the case of a natural draft system, the height of the cooling tower significantly.



  b) there are arrangements where the nozzles and the upper part of the inserts are not in the air flow. The risk of droplets being carried along is smaller here. Their disadvantage, however, is that this training creates a very significant dead space and that the upper part of the insert is not used.



  In connection with the above-mentioned remarks, it should be noted that with cooling water atomization a significant amount of work has to be done to overcome the surface tension and therefore the resistance of the best atomization nozzles has a water column of a few meters.



  Such a cooling tower insert can also be formed, on the surface of which the cooling water reaches without the formation of drops by being passed through a thin gap and thus forming a film. However, this construction is only suitable for wetting large plates. Such wetting of the modern, finer and more complex compact inserts is technically cumbersome.

   The narrow gaps also tend to become blocked and therefore require careful management and maintenance, which cannot be ensured under average operating conditions. 2. Use of areas whose dimensions measured in the direction of flow are large. The dimensions of the inserts falling in the direction of air flow, i.e. H. their depth is generally large, with the areas being contiguous or at least very weakly structured in the direction of the depth.

   As a result, the boundary layer of the air flow created along the surface of the water film and caused by the flow thickens in such a way that the heat and mass transfer decreases, whereby the area at the air outlet end of the insert is practically worthless and the heat transfer from the water to be recooled to the cooling air as a whole Use remains significantly below the values that can be measured on its part close to the air inlet.



  It has long been known from thermodynamics what a beneficial effect on heat exchange and, of course, also on mass transfer, the interruption of the boundary layer, i.e. H. Exercise the use of short areas in the direction of flow (of the order of 0.5 to 1 mm). Up to now, however, this knowledge has not been used in cooling towers because no such wetting process was known, with which the very large number of strips, rods or wires required could have been evenly wetted.

   Dividing the surface into narrow strips, rods or wires increases the resistance on the air side considerably: The improving effect is only achieved through the simultaneous, much greater heat exchange, the precondition of which, however, is uniform and complete wetting. In the case of poor, uneven or incomplete wetting, subdividing the surface can even worsen the heat exchange related to the air-side flow resistance.



  Finally, such a cooling tower construction is known, in which the water flowing out of nozzles is distributed on the downward-facing surface of any plate, forming a film. In this construction, however, the water is sprayed from the distribution surface through appropriately designed guide elements onto the insert placed under the distribution surface at a great distance therefrom. The purpose of the arrangement here is merely

   that the water also reaches those parts of the cooling tower where the water-spraying plate distributors cannot convey the water. This arrangement does not rule out the formation of drops, nor does it ensure continuous and even wetting of all insert parts.



  The task of the proposed cooling tower use is to completely avoid the division of the water into drops and to solve the wetting in such a way that the application of short areas in the flow direction, z. B. of ribbons, rods or wires, is made possible.



  According to the invention, this object is achieved in that a guide element is arranged at the upper end of each of the elongated elements, at the transition point of each element to the water distribution plate, to divert the water to be returned from the water distribution plate to the elongate elements.

       Conveniently, a gap can be present between the water distribution plate and each guide element which is smaller than. 3 mm, wherein the guide element rests against the elongated element, or the guide element can rest against the water distribution plate, with a gap that is smaller than 3 mm between the elongated element and the guide element.

           Furthermore, it is expedient to provide the guide element with a guide surface facing the cooling water to be re-cooled and which, viewed in the flow direction of the cooling water coming from the water distribution plate, has a shape deviating from the convex one.

   If the guiding surface were convex, the water would continue to flow next to the guiding surface, and this would not ensure proper separation.



  Finally, it is advantageous if the guide surface is connected to the water distribution plate at at least 90 degrees and to the elongated element tangentially or at an angle greater than 90 degrees.



  These measures ensure that the water flowing onto the guide surface is directed in the direction of the elongated element. If the angle is an acute angle, the derivation becomes unsafe, the water flows next to the guide surface and does not reach the surface of the elongated element.

   Compliance with the proposed measures ensures a continuous drip-free film of water, even if there is a gap between the elongate element and the guide surface.



  In the following, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail with reference to the drawings, namely show: FIG. 1 a schematic side view of a proposed cooling tower insert, FIG. 2 a perspective view of an embodiment with elongated elements with a circular cross section on a larger scale, 3 shows an embodiment with elongated elements with a rectangular cross-section,

      where the guide surface of the guide element to the water distribution plate is inclined angeord net, Fig. 4 an embodiment with elongated elements with rectangular cross-section, but with a guide element attached perpendicular to the water distribution plate, Fig. 5 is a horizontal section along the line AA in Fig. 3 and Fig. 6 shows a horizontal section along line B -B in FIG. 4.



  As can be seen from Fig. 1, the actual application area consists of vertical or vertical elements such as rods, wires or bands 4 with circular, teardrop-shaped, rectangular, oval, etc.

   Cross-section which adjoin the water distribution plate 2 from below directly or with a very small gap. The water exits from at least one nozzle 1 at low speed and arrives in a coherent, i.e. not disintegrating into drops,

      Bundle onto the downward facing surface of the water distribution plate 2 and form a coherent water film on it. The air 5 flows between the rods 4. At the transition point 6 of each rod 4 to the water distribution plate 2, a guide element 13 is provided.

   This element is either attached to the rod or to the water distribution plate and in any case forms a guide surface 7 in the path of the water film 3 flowing on the water distribution plate, which this film encounters so that part of the water hits the rod or the band 4 is steered. In order for the guide surface 7 to work properly, there must not be a gap greater than 3 mm between the water distribution plate and the guide element or between the guide element and the belt.

   In the case of a larger gap, the water does not separate from the water distribution plate or the separated water splashes and does not reach the surface of the downwardly extending elongated elements 4 without drops. The amount of water directed onto the band or rod 4 flows around under the action of The surface tension of the rod 4 and flows downwards, on the surface of which the rod surrounds a coherent film of water.

    The connection point of the rod does not interrupt the water film 3, because under the action of the surface tension the connection of the water film is restored after it has been divided by the rod.



  From the point of view of reliable wetting of the rods 4, the formation of the transition 6 of the rods 4 to the water distribution plate 2 is of crucial importance.



  The cooling water film 3 flowing on the water distribution plate 2 strives to retain its momentum and is consequently inclined to bypass the rods 4 adjoining the water distribution plate 2 from below and to continue to flow and not to flow onto the rods 4.

   In order to ensure complete, uniform and reliable wetting of the rods 4, each of the rods 4 to the water distribution plate 2 is a guide surface at the transition point 6; 7 trained. These Le'tflächen 7 face the inflow direction 12 of the cooling water 3 and form in the flow direction 12 of the cooling water 3 seen concave surfaces, which can be flat in the limit.

   The guide surfaces 7 lie tangentially on the water distribution plate 2 (FIG. 2) or form an obtuse fen with it, in the limit case a right angle B.

   Likewise, the guide surfaces 7, protruding from the water distribution plate 2, either adjoin the rods 4 tangentially or form an obtuse angle 10 with the longitudinal axis thereof, which in the limit case can be 90 or 180. The guide surface 7 consequently directs a certain amount of cooling water in the longitudinal direction onto the rod 4 from the cooling water fihn 3 flowing on the water distribution plate 2.



  The size of the cross section of the individual elements 4 can be calculated on a case-by-case basis with the help of a profitability calculation, taking into account the manufacturing materials, materials, energy costs, space requirements, etc.



  The elements 4 can therefore be massive rods or hair-thin wires in borderline cases, they can be designed as Rän in the form of large flat plates or in the form of a tenths of a millimeter thick and a few millimeters wide strips.

   However, as can be seen from the above statements, small dimensions are associated with significant advantages and this can only be achieved by using the proposed cooling tower insert.



       F! -. 2 shows a guide element 13 on a larger scale, the elongate element being designed as a rod 4 with a circular cross-section. The guide surface 7 of the guide element 13 is provided in a concave manner when viewed in the direction of flow and extends: on the one hand tangentially to the. Water distribution plate 2 and on the other hand tangential to the rod 4.



       3 also shows a guide element 13 on a larger scale, the elongate element 4 being designed as a rod with a rectangular cross section. The guide surface 7 of the Leitelemdntes 13 is flat and includes with the water distribution plate 2, an obtuse angle 8, but where there is still a gap 9 between them.

      The guide surface 7 also forms an obtuse angle with the longitudinal axis of the rod 4, denoted by 10, but without a gap between the rod 4 and the guide surface 7 being provided here. The rod 4 and the guide element 13 can consist of one piece or can be formed separately.



       4 shows a further embodiment of the guide element. The rod 4 again has a rectangular cross-section, the guide surface 7 of the guide element 13 is flat and is at a right angle to the water distribution plate 2 and to the side surface of the rod 4, with a gap 11 between the rod and guide element IN ANY.



  With the cooling tower inserts just described, the following advantages can be achieved: 1. The water does not break down into drops, so there is no drop loss and all the disadvantages associated therewith.



  2. The nozzles used are only used to generate a few centimeters long, almost horizontal water jet, so the speed of the water in these nozzles can be low. This fact enables the use of a wide cross-section, which largely eliminates the risk of clogging and only requires a small pump work.



  3. The most significant effect of the proposed cooling tower use is that the described manner of water distribution enables the use of narrow wetted areas which can be designed as strips, rods or wires. In order to illustrate the thermal advantages resulting from the interruption of the boundary layer, it should be mentioned that it was possible to construct such an insert in the manner described, assuming the volume, the same cooling capacity and ventilation capacity,

       is approximately ten times smaller than the volume of the cooling tower operations currently in operation.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Kühlturmeinsatz, der aus länglichem Elementen auf gebaut ist, die von der unteren Fläche einer schrägen Wasserverteilungsplatte benetzt werden, dadurch ge- kennzeichnet, dass am oberen Ende jedes der länglichen Elementei (4), bei der Übergangsstelle (6) jedes Elemen tes (4) zur Wasservertellplatte (2), zum Ableiten des rückzukühlenden Wassers von der Wasserverteilplatte (2) zu den länglichen Elementen (4), PATENT CLAIM Cooling tower insert, which is built up from elongated elements which are wetted by the lower surface of an inclined water distribution plate, characterized in that at the upper end of each of the elongated elements (4), at the transition point (6) of each element (4 ) to the water distribution plate (2), to divert the water to be re-cooled from the water distribution plate (2) to the elongated elements (4), ein Leitelement (13) angeordnet ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Kühlturmeinsatz nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Wasserverteilplatte (2) und jedem Leitelement (13) ein Spalt (9) vorhanden ist, der kleiner ist als 3 mm, wobei das. Leitelement (13) am länglichen Element (4) anliegt (Fig. 3). a guide element (13) is arranged. SUBClaims 1. Cooling tower insert according to claim, characterized in that a gap (9) which is smaller than 3 mm is present between the water distribution plate (2) and each guide element (13), the guide element (13) on the elongated element (4 ) is applied (Fig. 3). 2. Kühlturmeinsatz nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (13) an der Wasser- verteilplatte (2) anliegt, wobei zwischen dem zugehöri gen länglichen Element (4) und dem Leitelement (13) ein Spalt (11) vorhanden ist, der kleiner ist als 3 mm (Fig. 4). 2. Cooling tower insert according to claim, characterized in that the guide element (13) rests against the water distribution plate (2), with a gap (11) being present between the associated elongated element (4) and the guide element (13) is smaller than 3 mm (Fig. 4). 3. Kühlturmeinsatz nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (13) eine dem rückzukühlenden Kühlwasser zugekehrte Leitfläche (7) aufweist, die, in Strömungsrichtung (12) des von der Wasserverteilplatte (2) kommenden Kühlwasserfüms ge- sehen, eine von der konvexen abweichende Form auf weist. 3. Cooling tower insert according to claim, characterized in that the guide element (13) has a guide surface (7) facing the cooling water to be recooled, one of the convex ones seen in the flow direction (12) of the cooling water flow coming from the water distribution plate (2) has a different shape. 4. Kühlturmeinsatz nach Patentanspruch und Unter anspruch 3, dadurch gekennzeiclmelt, dass die Leitfläche (7) einen Winkel (8) von mindestens 90 mit der Was- serverteilplatte (2) einschliesst (Fig. 3 und 4). 4. Cooling tower insert according to claim and sub-claim 3, characterized gekennzeiclmelt that the guide surface (7) forms an angle (8) of at least 90 with the water partition plate (2) (Fig. 3 and 4). 5. Kühlturmeinsatz nach Patentanspruch und Unter anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfläche (7) tangential an das längliche Element (4) angeschlossen ist (Fig. 2). 5. Cooling tower insert according to claim and sub-claim 3, characterized in that the guide surface (7) is connected tangentially to the elongated element (4) (Fig. 2). 6. Kühlturmeinsatz nach Patentanspruch und Unter anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfläche (7) an dem länglichen Element (4) anliegt und mit der Längsachse desselben einen Winkel (10) einschliesst, der grösser ist als 90 (Fig. 3). 6. Cooling tower insert according to claim and sub-claim 3, characterized in that the guide surface (7) rests against the elongated element (4) and forms an angle (10) with the longitudinal axis thereof which is greater than 90 (Fig. 3).
CH1105466A 1965-07-28 1966-07-26 Cooling tower use CH460828A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HUSU000303 1965-07-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH460828A true CH460828A (en) 1968-08-15

Family

ID=11001659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH1105466A CH460828A (en) 1965-07-28 1966-07-26 Cooling tower use

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3416775A (en)
AT (1) AT288451B (en)
CH (1) CH460828A (en)
DE (1) DE1501393B2 (en)
GB (1) GB1158394A (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH520309A (en) * 1970-08-20 1972-03-15 Bbc Brown Boveri & Cie Equipment for evaporative cooling towers with trickle walls
US3795388A (en) * 1971-03-29 1974-03-05 A Toth Liquid cooling apparatus
CH569248A5 (en) * 1974-01-17 1975-11-14 Energiagazdalkodasi Intezet
CH558925A (en) * 1974-01-17 1975-02-14 Energiagazdalkodasi Intezet DEVICE FOR HEAT AND MATERIAL TRANSFER BETWEEN LIQUIDS AND GASES.
US8973908B2 (en) * 2011-03-22 2015-03-10 Chong Mook Park String-thick-plates pack for use in cooling tower and fabrication thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US700990A (en) * 1899-07-31 1902-05-27 Eva Elizabeth Stocker Liquid-cooling apparatus.
FR771047A (en) * 1933-06-22 1934-09-28 Tunzini Ets element for trickle-down coil and coil with application
US2631022A (en) * 1948-10-08 1953-03-10 Hudson Engineering Corp Cooling tower
AT167933B (en) * 1949-01-11 1951-03-27 Viktor Dipl Ing Thausing Rieselwerk
US3275529A (en) * 1962-12-28 1966-09-27 Saline Water Conversion Corp Falling film still having convex film feeding spillways

Also Published As

Publication number Publication date
DE1501393B2 (en) 1976-11-25
US3416775A (en) 1968-12-17
GB1158394A (en) 1969-07-16
AT288451B (en) 1971-03-10
DE1501393A1 (en) 1969-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2402807C2 (en) Cooling or washing tower
DE2919462C2 (en) Device for evenly distributing liquids on column surfaces
DE2044637C3 (en) Facility for evaporative cooling towers with trickle walls
DE1300511B (en) Contact device for liquid and gas
DE2416195C2 (en) dust filter
DE2402181C3 (en) Device for heat and mass transfer between liquids and gases
DE2840318C2 (en) Device for supplying water to contact bodies of the layered construction
CH460828A (en) Cooling tower use
DE2559992C3 (en) Droplet separator in a device for cooling by evaporation of injected liquid
DE1401643B2 (en) Air guiding device for cooling towers
DE3152299A1 (en) Water spray cooler
DE2126758C3 (en) Light cooling tower installations
DE3610533C2 (en)
DE1289066C2 (en) Cross-flow trickle system for cooling systems, especially for a cooling tower for water cooling
DE556712C (en) Device to prevent the air inlets from freezing in cooling systems
DE1604804A1 (en) Device for heating a material web
DE1501393C3 (en) Cooling tower use
DE1401643C (en) Air guiding device for cooling towers
DE3327931A1 (en) Device in cooling towers
DE3004241A1 (en) DEVICE FOR SEPARATING LIQUID DROPS FROM GASES
AT143134B (en) Drum liquid meter.
DE2733347B2 (en) Arrangement for the application of material webs
DE672674C (en) Cooling tower of round shape, the wall of which has a greater inclination than 25íÒ to the vertical
DE2113614C3 (en) Contact bodies, especially for cooling towers
DE1601123C (en) Drip fixtures for cooling towers