-
Rieselkühler mit Luftleitflächen Die Erfindung bezieht sich auf Rieselkühler,
in welche die Luft von der Seite her eintritt und die mit natürlichem oder künstlichem
Zug arbeiten, wobei zur Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung der angesaugten
Luft dem Lufteintritt Luftleitflächen zugeordnet sind, die die etwa waagerecht eintretende
Luftströmung in zwei oder mehr Teilströme aufteilen und um etwa 90' nach
oben aufrichten.
-
Da die Luftverteilung bei den bekannten Rieselkühlern der vorgenannten
Art trotz der Luftleitflächen noch nicht recht befriedigt, ist die Erfindung, von
der Aufgabe ausgegangen, die einströmende Luft gleichmäßiger über die gesamte Grundfläche
des Rieseleinbaues zu verteilen, als es bei den bisher gebräuchlichen Rieselkühlern,
insbesondere solchen mit Zwangsbelüftung, der Fall ist.
-
Die Lösung dieser Aufgabe ist insofern sehr wichtig, als die bisher
unvermeidbare ungleichmäßige Luftbeaufschlagung in mehrfacher Hinsicht Nachteile
ergibt. Werden einzelne Felder innerhalb des Kühlwerks nicht oder nur mangelhaft
mit Luft beaufschlagt, so treten dafür in anderen Feldern entsprechend überhöhte
Geschwindigkeiten auf, damit man zum gleichen mittleren Geschwindigkeitswert der
Luftströmung gelangt. Durch diese überhöhten Strömungsgeschwindigkeiten werden aber
die Zugverluste innerhalb des Kühlwerks erhöht. Bei Kühlern mit SaugZug ergibt sich
darauf wiederum für den Lüfter die Notwendigkeit, eine zusätzliche Verlustleistung
aufzubringen. Dementsprechend muß der Lüfter stärker bemessen werden, als es an
sich erforderlich wäre. Eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Luft auf die
gesamte Grundfläche des Rieseleinbaus ist daher schon unter diesem Gesichtspunkt
von großer Bedeutung. Außerdem ist die, gleichmäßige Luftbeaufschlagung eine wesentliche
Voraussetzung für eine einwandfreie Kühlwirkung und für eine vollständige Ausnutzung
des Rieseleinbaues.
-
Zur Lösung der gestellten Aufgabe geht die Erfindung von dem vorstehend
erwähnten, bekannten Gedanken aus, dem Lufteintritt Luftleitflächen zuzuordnen,
wobei das wesentliche Merkmal des Rieselkühlers gemäß der Erfindung in der besonderen
Ausbildung und Anordnung dieser Luftleitflächen besteht, die dazu dienen, die etwa
waagerecht eintretende Luftströmung in zwei oder mehr Teilströme aufzuteilen und
um etwa 90' nach oben aufzurichten. Ini Unterschied zu den vorstehend bezeichneten
bekannten Rieselkühlern ist derjenige gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch Luftleitflächen,
welche eine nach oben offene Rinne mit halbkreisförmigem Querschnitt bilden und
die Unterkante des Kühlwerkgehäuses so umgreifen, daß zwischen dieser Unterkante
und dem Innenrand der Luftleitfläche ein verhältnismäßig enger Luftspalt von maximal
200 mm vorhanden ist. Mit anderen Worten ge-
sagt, handelt es sich hierbei
um die Verwirklichung der Erkenntnis, daß es wesentlich ist, eine Belüftung des
an den Mantel unmittelbar angrenzenden, zuvor stets völlig unzulänglich ausgenutzten
Bereichs zu erzwingen.
-
Wird der Luftstrom in mehr als zwei Teilströme aufgeteilt, so werden
in an sich bekannter Weise innerhalb des Lufteintrittsraumes weitere Luftleitflächen
angeordnet, deren Eintritts- und Austrittstangenten miteinander einen nach oben
weisenden Winkel von mehr als 901 einschließen.
-
Bei Rieselkühlern mit Sauglüftern würde man an sich die beste Luftbeaufschlagung
dann erhalten, wenn der Flügelraddurchmesser des Lüfters etwa ebenso groß bemessen
würde wie die Kantenlänge des Kühlturmes oder zumindest nicht viel kleiner. Diese
konstruktive Maßnahme ist jedoch in den seltensten Fällen möglich, da der Flügelraddurchmesser
von anderen Gesichtspunkten her bestimmt wird.
-
Demgegenüber ist die Verwendung von Luftleitflächen in der Ausbildung
und Anordnung gemäß der Erfindung konstruktiv wesentlich einfacher und bill.;-ger.
Wie schon gesagt, sind solche Flächen auch bei Kühlern mit natürlichem Zug anwendbar.
Allerdings ist bei letzteren der Einfluß geringer, weil eine Wirkung von Luftleitflächen
in stärkerem Maße erst bei höheren Luftgeschwindigkeiten auftritt, so daß die Erfindung,
wie schon eingangs bemerkt, in erster Linie für Kühler mit Sauglüfter Bedeutung
hat.
-
4D C
Zur Veranschaulichung des Erflndungsgedankens
ist in der Zeichnung ein Kühler mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen lotrechten Schnitt durch eine Hälfte
des Kühlturmes, F i g. 2 in größerem Maßstab nur den äußeren Teil des Rieseleinbaues
nebst den beiden dort angebrachten Luftleitschaufeln.
-
Der in F i g. 1 veranschaulichte Rieselkühler weist zunächst
die allgemein üblichen wesentlichen Elemente auf, nämlich ein Kühlwerkgehäuse
1 mit Rieseleinbau 2, einen oberhalb des Rieseleinbaues angeordneten Lüfter
3 und einen nach oben anschließenden Kamin 4. Im unteren Teil des Rieselkühlers
befindet sich das Sammelbecken 5. Die Luft tritt entsprechend den gezeichneten
Pfeilen von der Seite her durch eine Einströmöffnung 6 in den unterhalb des
Rieseleinbaues befindlichen Raum 7 ein, innerhalb dessen sie aus der seitlichen
Einströmrichtung in eine nach oben gerichtete Strömungsrichtung umgelenkt wird.
Gemäß der Erfindung soll hierbei dem Mangel abgeholfen werden, daß die Randzone
des Kühlers nur mangelhaft belüftet wird. Diesem Zweck dienen die Luftleitschaufeln
8 und 9.
-
Von diesen beiden dargestellten Luftleitschaufeln ist die Luftleitschaufel
9 diejenige gemäß der Erfindung, die gegebenenfalls auch für sich allein
anwendbar ist. Die erstrebte Wirkung der gleichmäßigen Luftverteilun 'g wird
aber besser erreicht, wenn auch die zusätzliche Luftleitschaufel 8 an sich
bekannter Art vorgesehen ist. Mit den beiden Schaufeln rund um den ganzen Umfang
des Kühlturmes kommt man in der Regel aus, so daß der Einbau weiterer Leitschaufeln
nicht erforderlich ist. Andererseits aber ist der Einbau weiterer Schaufeln durchaus
möglich.
-
Was die Anordnung und die Bemessung der beiden Luftleitschaufeln
8 und 9 anbelanort, die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung
vorgesehen sind, sind nähere Einzelheiten insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich.
-
Die Luftleitfläche 9, die das wesentliche Element gemäß der
Erfindung darstellt, befindet sich zu ihrem überwiegenden Teil außerhalb des Kühlwerks.
Sie bildet eine nach oben offene Rinne mit halbkreisförmigem Querschnitt. Ihr Halbmesser
r kann zwischen 100 und 1000 mm betragen. Diese Rinne 9 umgreift
die Unterkante 10 des Kühlwerksgehäuses so, daß zwischen dieser Unterkante
10 und dem Innenrand 11 der Rinne ein verhältnismäßig enger Luftspalt
s vorhanden ist. Die Breite des Luftspaltes kann bis zu 200 mm betragen, der Spalt
kann aber auch sehr schmal sein- In jedem Fall wird die Luft durch die-sen Spalt
s hindurch unmittelbar an die Wand 1 des Kühlwerks emporgelenkt, so daß dieser
Teilstrom sehr scharf aus der ursprünglichen Richtung etwa lotrecht nach oben gerichtet
wird und die Belüftung der der Gehäusewand 1 nächstbenachbarten Zonen bewirkt.
Es wird hierdurch also eine Belüftung der äußersten Randzonen erreicht, die bei
den bisher gebräuchlichen Ausführungsformen praktisch tot und ungenutzt bleiben.
Gleichzeitig wird durch die Krümmung der Luftleitfläche 9 auf die unterhalb
der Fläche einströmende Luft eine diffusorähnliche Wirkung ausgeübt, die diesen
Teil der Strömung ebenfalls nach oben ablenkt und aufrichtet.
-
Die rinnenförmige Luftleitfläche 9 kann zugleich dazu benutzt
werden, das an der Innenseite der Außenwand 1 des Kühlwerks herabrieselnde
Wasser aufzufangen. Dieses aufgefangene Wasser kann mit Hilfe von Abflußrohren in
das Sammelbecken 5 abgeleitet werden.
-
Die zur Verbesserung der Wirkung zusätzlich vorgesehene Schaufel
8 an sich bekannter Art stellt eine C Clekrümmte Fläche dar, deren Krümmungsradius
R zwischen 200 und 1000 mm betragen kann. Der Neiaungswinkel fl der Eintrittsrandzone
kann zwischen 0 und 601 liegen. Diese Bemessungseinzelheiten richten
sich nach den jeweils vorliegenden Verhältnissen. Die Austrittskante liegt zweckmäßigerweise
auf einer gedadhten Fläche, die man mit einem Winkel x = 5
bis lO',
gemessen gegenüber der Lotrechten, an den äußeren Lüfterkreis legen kann. Sind die
Einbauten so beschaffen, daß sie eine horizontale Komponente der Luftströmung zulassen,
so soll die genannte Fläche durch die Oberkante dieser Schaufel 8 verlaufen.
Bestehen die Einbauten aber aus Rieseltafeln, deren Ebenen quer zur Richtung der
einströmenden Luft liegen, so daß die Luftströmung im Bereich der Rieseltafeln keine
horizontale Komponente aufweist, so muß man diese Rieseltafeln als Fortsetzung der
unterhalb angeordneten Schaufeln 8 betrachten. In diesem Fall, der in der
Zeichnung dargestellt ist, ist als Austrittskante des Leitflächensystems die Oberkante
derjenigen Rieseltafel zu verstehen, die eine Fortsetzung der Leitschaufel
8 darstellt.
-
Es ist diese Leitschaufel 8 vollständig innerhalb des Kühlers
angeordnet, und zwar bildet hierbei die an sie anschließende, um 5 bis
10' gegen die Lotrechte geneigte gedachte Fläche einen Teil der Grenzschicht
zwischen gesunder und kranker Strömung.
-
Wie schon erwähnt, können zusätzlich innerhalb des Lufteintrittsraumes
7 noch weitere Luftleitflächen von der Art der Luftleitfläche 8 vorgesehen
werden. Bei einem solchen Luftleitflächeneinbau fällt der die Unterkante des Kühlwerkgehäuses
umgreifenden Luftleitfläche 9 die wichtige Aufgabe zu, einen ausreichenden
Teil der von der Seite her einströmenden Luft scharf nach oben abzulenken und in
die der Kühlturmwand unmittelbar benachbarten Zone des Innenraumes einzulenken,
die bei den bekannten Ausführungsformen unzulänglich versorgt wurde und daher praktisch
weitgehend einen ungenutzten toten Raum darstellte. Da die Leitschaufeln
9 aber nur für diese eng begrenzte äußere Zone von Einfluß ist, ist die ergänzende
Mitwirkung einer oder mehrerer Luftleitschaufeln, 8 wertvoll, die in an sich
bekannter Weise dafür sorgen, daß der zum mittleren Teil des Kühlwerkeinbaues strömende
Hauptteil der Luft über diesen mittleren Teil möglichst gleichmäßig verteilt wird.
Wenngleich schon die Verwendung der Luftleitflächen 9 für sich allein schon
wegen der Nutzbarmachung der äußersten Randzonen eine Verbesserung darstellt, ergibt
sich daher durch die Kombination dieser äußeren Luftleitflächen 9 mit einer
oder mehreren Luftleitflächen im Inneren des Lufteintrittsraumes die günstigste
Wirkung.