DE1501406B1 - Fluessigkeitsverteilrinne fuer einen Kuehlturm - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsverteilrinne dem das zu kühlende Wasser durch eine Vielzahl für einen Kühlturm mit einem Kühleinbau, dem das offener Rinnen in dem Raum oberhalb des Kühlzu kühlende Wasser oberhalb des Einbaus zugeleitet einbaus verteilt wird, wobei es durch Öffnungen auswird, in dem es nach gleichmäßiger Verteilung über tritt und entweder auf einen Spritzteller aufprallt und den ganzen Querschnitt nach unten fließt und in 5 versprüht wird oder, wenn die Rieselplatten nach Berührung mit der aufsteigenden Kühlluft kommt. oben verlängert sind, durch an der Verlängerung

Zur Erzielung eines guten Wärme- und Stoffüber- sitzende Verteilrippen über den Kühleinbau verteilt ganges in Kühltürmen muß eine möglichst innige wird.

Berührung zwischen Wasser und Luft stattfinden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den

Voraussetzung hierfür ist, daß das Wasser in möglichst io Regelbereich der bekannten Kühftürme zu vergrößern kleinen Partikeln gleichmäßig über den gesamten und die Einsatzmöglichkeit von serienmäßig gefertig-Querschnitt des Kühleinbaus verteilt wird. Es sind ten Kühlern zu erweitern, um zu vermeiden, daß, wie geschlossene und offene Einrichtungen zum Zuleiten es bisher der Fall war, für jede Serientype mehrere des Wassers in den Raum oberhalb des Kühleinbaus Untertypen bereitgehalten werden müssen, die sich bekannt. Beispielsweise benutzt man Rohre, die in 15 nur dadurch voneinander unterscheiden, daß die Öffbestimmten Abständen mit Düsen versehen sind. Es nungen in den Rinnen, um den üblichen Bereich der hat sich gezeigt, daß sowohl die Rohre als auch die Wasserbelastung oder Regendichte erfassen zu kön-Düsen leicht durch im Wasser vorhandene Verunrei- nen, eine unterschiedliche Größe haben, nigungen verstopft werden und daß das Wasser Die Erfindung geht von einer Flüssigkeitsverteil-

außerdem unter Druck zugeführt werden muß, um 20 rinne für einen Kühlturm aus, die im Boden und ein ausreichendes Versprühen zu gewährleisten. oberhalb des Bodens Auslauf Öffnungen für die Flüs-

Ferner ist es bekannt, zur Zufuhr des Wassers sigkeit aufweist und nach oben hin offen ist. Sie offene Rinnen zu benutzen, die sich ebenfalls ober- besteht darin, daß die oberhalb des Bodens der Rinne m halb des Einbaus im Kühlturm erstrecken und die mit befindlichen Öffnungen in an sich bekannter Weise in im Abstand voneinander angeordneten Öffnungen im 25 verschiedenen Höhenlagen angeordnet sind und im Boden, in die Spritzrohre eingesetzt werden können, Strömungsweg hinter diesen Öffnungen Leitflächen versehen sind. Der aus den Öffnungen bzw. den vorgesehen sind, die die aus den oberhalb des Bodens Spritzrohren austretende Wasserstrahl prallt auf einen angeordneten Öffnungen ausströmende Flüssigkeit unter der Öffnung angeordneten Spritzteller auf, auf der aus den Bodenöffnungen ausströmenden Flüssigdem er verspritzt, so daß das zu kühlende Wasser 30 keit zuführen.

oberhalb des Kühleinbaus fein verteilt wird. Bei einer Es ist bekannt, in den Seitenwänden von Verteileranderen bekannten Bauart, bei der zur Zuleitung des rinnen in mehreren Ebenen oder zusätzlich zu den Wassers ebenfalls Rohre oder offene Rinnen benutzt Bodenöffnungen Öffnungen anzubringen, aus denen werden und das zu kühlende Wasser aus Boden- Wasser abströmen kann. Bei diesen bekannten Anöffnungen in den Zuführungen austritt, hat man die ₃₅ Ordnungen dienen die zusätzlichen Öffnungen dem Rieselplatten nach oben verlängert und an dem ver- Zweck, das durch die Rinnen strömende Wasser auf längerten Abschnitt Führungsrippen angebracht, der- eine möglichst große Fläche zu verteilen, um den art, daß das aus den Öffnungen austretende Wasser gesamten Querschnitt des Kühlturms zu besprühen, über die Führungsrippen über den Kühleinbau ver- Die bekannten Anordnungen sind daher nur dann teilt wird. 40 funktionsfähig, wenn die Rinnen so voll sind, daß alle

Ein Nachteil der bekannten, und zwar sowohl der Öffnungen durchströmt werden, da anderenfalls Teile offenen als auch der geschlossenen Wasserzuleitung, des Kühlturms nicht mit Wasser beaufschlagt würden, besteht in den engen Grenzen der Regelbarkeit. Be- im Gegensatz dazu sieht die Erfindung vor, die aus

kanntlich ist der Wasserdurchsatz der Quadratwurzel den einzelnen in verschiedenen Ebenen liegenden ä des Wasserdruckes bzw. bei Verwendung offener Zu- ₄₅ öffnungen austretenden Flüssigkeitsströme wieder zu ^ führungen der Quadratwurzel der Höhe des Wasser- vereinigen und gemeinsam mit der aus den Bodenstandes in den einzelnen Rinnen proportional. Dies öffnungen austretenden Flüssigkeit dem Verteilerbedeutet, daß einem Regelbereich von 1: 2 im Durch- system zuzuführen. Auch wenn nur wenig Wasser in satz ein Druckverhältnis von 1:4 entspricht. Benutzt den Rinnen fließt und die Öffnungen in den oberen man geschlossene Leitungen zur Zufuhr des Wassers, 50 Ebenen nicht beaufschlagt werden, ist sichergestellt, so müssen die Düsen für einen verhältnismäßig daß das vorhandene Wasser den gesamten Querhohen Druck ausgelegt werden, um auch bei schnitt des Kühlturms besprüht. Mit den bekannten Teillast eine befriedigende Verdüsung zu erreichen. Einrichtungen kann somit das Ziel der vorliegenden Bei Verwendung offener Rinnen muß man berück- Erfindung, den Regelbereich der bekannten" Kühlsichtigen, daß der Wasserstand nur in verhältnis- 55 türme zu vergrößern, nicht erreicht werden, mäßig engen Grenzen schwanken darf, wobei der Erfindungsgemäß sind die oberhalb des Bodens

obere Wert durch die maximale Rinnenhöhe bestimmt der Rinne befindlichen Öffnungen in an sich bekannwird, die z. B. mit Rücksicht auf die Zugängigkeit ter Weise in den Seitenwänden der Rinne angeordnet, oder die Anpassung an konstruktive Gegebenheiten und die Leitflächen für das aus diesen Öffnungen abbegrenzt ist, während der niedrigste Wert durch den 60 strömende Wasser bestehen aus einer äußeren Rinne, Mindestwasserstand gegeben ist, der aufrechterhalten die mit Abläufen versehen ist, die die Austrittswerden muß, damit das Wasser nicht überwiegend stutzen der inneren Rinne konzentrisch umgeben, durch die in Strömungsrichtung vorn liegenden Öff- Eine Ausführungsform der Erfindung "sieht vor,

nungen abfließt und der Kühlturm damit einseitig daß die äußere Rinne in Form von einzelnen Kästen belastet wird. Werden die offenen Rinnen so stark 65 ausgebildet ist, die jeweils im Bereich der AuslaufmitWasser beaufschlagt, daß dieses überläuft, so wird Öffnungen an der Rinne angebracht und deren untere der Kühleffekt erheblich herabgesetzt. Abläufe zu den Austrittsstutzen der Rinne hingeführt

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühlturm, bei sind.

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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit dem Querschnitt F₃. Die höchsten Wasserstände ist die Rinne mit einer längsverlaufenden Zwischen- h_max liegen wenig unterhalb der Oberkante der Rinne, wand versehen, die die Rinne und die Austrittsstutzen Ohne die seitlichen Öffnungen 3 und 4 würde sich die jeweils in zwei Teile teilt, und die oberhalb des in F i g. 2 dargestellte Charakteristik einstellen, in Bodens vorgesehenen Auslauföffnungen sind in der 5 der der Rinnenstand als Funktion der Regendichte Zwischenwand angebracht. aufgetragen ist. Beim Querschnitt F₁ liegt der Regel-Die Erfindung sieht ferner vor, daß in den Aus- bereich, wie sich aus der graphischen Darstellung trittsstutzen der Rinne konzentrisch Rohre kleineren gemäß F i g. 2 ergibt, zwischen 3,5 und 7,5 t/m²h. Durchmessers eingesetzt sind, die in verschiedenen Um größere Wassermengen durchsetzen zu können, Einlaufhöhen im Inneren der Rinne enden, wobei die io ist es erforderlich, Einsätze mit größeren Querschnit-Einlaufhöhe von außen nach innen zunimmt. ten zu verwenden. Für eine Bodenöffnung mit dem Für diejenige Bauart von Kühltürmen, bei denen Querschnitt F_{1 a} ergäbe sich beispielsweise ein Regelein Kühleinbau aus Rieselplatten verwendet wird, die bereich zwischen 4,5 und 10 t/m²h, während dem nach oben bis in den Bereich der Rinne verlängert Querschnitt F_{1 b} ein Bereich von 6,5 bis 15 t/m²h und sind, und das aus der Rinne ablaufende Wasser durch 15 dem Querschnitt F_{1 c} ein Regelbereich zwischen 10 unterhalb der Bodenöffnungen angeordnete Leit- und 22 t/m²h entspräche.

rippen verteilt wird, sieht die Erfindung vor, daß an F i g. 3 zeigt eine der F i g. 2 entsprechende den verlängerten Abschnitten der Rieselplatten zu- graphische Darstellung für den Fall, daß die Regensätzliche Leitrippen vorgesehen sind, die sich vor den rinne 1 mit als Auslauföffnungen dienenden Öffnunin verschiedenen Höhenlagen in den Seitenwänden 20 gen 3 und 4 versehen ist. Im Bereich des Wasserder Rinne angeordneten Auslauföffnungen parallel zu Standes von h_min bis H₁ wird die Regendichte durch den Seitenwänden der Rinne nach unten erstrecken. den Ausflußquerschnitt F₁ geregelt, entsprechend Die Vorteile der Erfindung und verschiedene Aus- der mit F₁ gekennzeichneten Parabel. Zwischen den führungsformen sind in den F i g. 1 bis 12 dargestellt. Höhen H₁ und h₂ erhöht sich die Regendichte durch Es zeigt 25 zusätzlich aus den Auslauföffnungen 3 abströmendes F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Rinne mit Wasser entsprechend der Kurve F₂, während sich den in der Rinnenwand angebrachten Auslauf- oberhalb der Höhe /z₂ ein weiterer Anstieg der Regenöffnungen, dichte entsprechend der Ausflußparabel F₃ ergibt. Fig. 2 und 3 graphische Darstellungen zum Ver- Aus Fig. 3 ist ohne weiteres ersichtlich, daß es durch gleich der Wirkungsweise einer Rinne gemäß der 30 Anbringung zusätzlicher Auslauföffnungen möglich Erfindung mit dem Stande der Technik, ist, den Regelbereich zwischen 3,5 und 22 t/m²h Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Ausführungs- ohne Auswechselung der Spritzrohre zu erfassen, form mit Doppelrinne, Durch Änderung der Querschnitte der Austritts-F i g. 5 einen Längsschnitt durch die Rinne gemäß öffnungen und der Höhen h kann die Charakteristik Fig. 4, 35 beliebig geändert bzw. der Bereich erweitert und da-F i g. 6 einen waagerechten Schnitt der in F i g. 4 mit der Wasserdurchsatz den jeweiligen Bedingungen dargestellten Ausführungsform, angepaßt werden.

F i g. 7 eine andere Ausführungsform im Quer- Die F i g. 4 bis 17 zeigen verschiedene Möglichschnitt, keiten für die Führung des aus den Auslauföffnungen F i g. 8 einen Längsschnitt durch die Rinne gemäß 40 abströmenden Wassers. Bei der in den F i g. 4, 5 F i g. 7, und 6 dargestellten Ausführungsform ist um die mit Fig. 9 einen waagerechten Schnitt der in Fig. 7 einem Austrittsstutzen 6 sowie Auslauf öffnungen 3 dargestellten Ausführungsform, und 4 in den Seitenwänden versehene Rinne eine F i g. 10 eine weitere Ausführungsform im Quer- weitere äußere Rinne 5 angeordnet, die einen Abschnitt, 45 lauf 7 hat, der den Austrittsstutzen 6 der inneren Fig. 11 einen Längsschnitt durch die Rinne gemäß Rinne 1 konzentrisch umgibt. Das aus den Auslauf-Fig. 10, öffnungen3, 4 abströmende Wasser tritt also durch Fig. 12 einen waagerechten Schnitt der in Fig. 10 den so gebildeten Ringraum aus der Rinne aus und dargestellten Ausführungsform, gelangt zusammen mit dem aus der Bodenöffnung 2 Fig. 13 eine andere Ausführungsform mit koaxial 50 austretenden Wasser auf einen darunter angebrachten angeordneten Auslauföffnungen, Spritzteller.

F i g. 14 einen Längsschnitt durch die Rinne gemäß Bei der in den F i g. 7, 8 und 9 dargestellten Aus-Fig. 13, führungsform benutzt man an Stelle einer durch-F ig. 15 eine Drauf sieht der in Fig. 13 dargestell- laufenden äußeren Rinne als Führung Kästen 8, die ten Ausführungsform, 55 im Bereich der Auslauföffnungen 3, 4 der Rinne 1 Fig. 16 die Seitenansicht einer nach oben verlän- angebracht sind und deren untere Öffnung in der gerten Rieselplatte mit den Merkmalen der Erfindung Nähe des Austrittstutzens 6 endet, und Selbstverständlich können an Stelle der als Aus-Fig. 17 einen Schnitt nach Linie C-D der Fig. 16. lauföffnungen dienenden Löcher auch unterbrochene Die in Fig. 1 dargestellte Rinne 1 ist mit Lö- 60 oder durchlaufende Schlitze vorgesehen werden, ehern 2 in ihrem Boden versehen, deren Querschnitt Eine weitere Ausführungsform ist in den F i g. 10, F₁ so gewählt ist, daß sich bei tiefstem Wasserstand 11 und 12 dargestellt. Bei dieser ist die Rinne 1 mit h_min der kleinstmögliche Wasserdurchsatz (Regen- ihrem Austrittsstutzen 6 durch eine in Längsrichtung dichte /·,„,■„) einstellt. Man kann die Löcher auch grö- der Rinne verlaufende Zwischenwand 9 derart in ßer ausbilden und in ihnen Einsätze, sogenannte 65 zwei Teile geteilt, daß sich zwei getrennte Räume 10 Spritzrohre, mit dem Querschnitt F₁ anbringen. Fer- und 11 ergeben. Die Auslauföffnungen 3, 4 sind bei ner hat die Rinne bei der Höhe It₁ Öffnungen 3 mit dieser Ausführungsform in der Zwischenwand 9 andern Querschnitt F₂ und bei der Höhe It₂ Löcher 4 geordnet. Bei Benutzung einer so ausgebildeten Rinne

wird das Wasser zunächst nur in einen der Räume 10 oder 11 eingeleitet und gelangt durch die Auslauföffnungen 3 bzw. 4 in den anderen Raum. Aus beiden Räumen fließt das Wasser durch den gemeinsamen Stutzen 6 ab.

Bei dem in den Fig. 13, 14 und 15 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in den Stutzen 6 konzentrisch zwei Rohre 12 und 13 eingesetzt. Das Rohr 12 endet bei der Einlaufhöhe It₁ und das Rohr 13 bei der Einlaufhöhe h.₂ im Inneren der Rinne 1, d. h., die Einlaufhöhen nehmen von außen nach innen zu. Der Durchmesser der Rohre ist so gewählt, daß im Austrittsstutzen 6 der Rinne 1 Ringräume für den Abzug des Wassers gebildet werden. Ist die Regendichte gering, so strömt das Wasser durch den vom Stutzen 6 und dem Rohr 12 gebildeten Ringraum, bei über die Höhe Jt₁ steigendem Wasserstand zusätzlich durch den von den beiden Rohren 12 und 13 gebildeten Ringraum und bei über die Höhe K₂ steigendem Wasserstand zusätzlich durch das Rohr 13 auf den darunter angeordneten Spritzteller.

Die Fig. 16 und 17 zeigen eine besondere Art von Rieselplatten 14, die nach oben verlängert sind. Der verlängerte Abschnitt 15 ist mittig ausgespart und dient zur Aufnahme der offenen Rinne 1. Um auch bei derartigen Konstruktionen das Prinzip der vorliegenden Erfindung anwenden zu können, ist die Rinne 1 zusätzlich zu der Bodenöffnung 2 mit Auslauföffnungen 3 und 4 versehen. Bei geringer Regendichte strömt das Wasser nur aus der Bodenöffnung 2 und wird über die Führungsrippe 16, die unterhalb der Bodenöffnung 2 angeordnet sind, über den Abschnitt 14 der Rieselplatte verteilt. Zur Führung des bei steigender Regendichte aus den Auslauföffnungen 3 und 4 austretenden Wassers sind weitere Führungsrippen 17 vorgesehen, die das aus den Seitenwänden der Rinne 1 austretende Wasser den tieferliegenden Leitrippen 16 zuführen.

Claims (6)

Patentansprüche: 40

1. Flüssigkeitsverteilrinne für einen Kühlturm, die im Boden und oberhalb des Bodens Auslauföffnungen für die Flüssigkeit aufweist und nach oben hin offen ist, dadurchgekennzeichnet, daß die oberhalb des Bodens der Rinne (1) befindlichen Öffnungen (3, 4) in an sich bekannter Weise in verschiedenen Höhenlagen angeordnet sind und im Strömungsweg hinter diesen Öffnungen Leitflächen (5, 8) vorgesehen sind, die die aus den oberhalb des Boden angeordneten Öffnungen (3, 4) ausströmende Flüssigkeit der aus den Bodenöffnungen (2) ausströmenden Flüssigkeit zuführen.

2. Flüssigkeitsverteilrinne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb des Bodens der Rinne (1) befindlichen Öffnungen (3, 4) in an sich bekannter Weise in den Seitenwänden der Rinne (1) angeordnet sind und die Leitflächen für das aus diesen Öffnungen abströmende Wasser aus einer äußeren Rinne (5) bestehen, die mit Abläufen (7) versehen ist, die die Austrittsstutzen (6) der inneren Rinne (1) konzentrisch umgeben (F i g. 4, 5, 6).

3. Flüssigkeitsverteilrinne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Rinne (5) in Form von einzelnen Kästen (8) ausgebildet ist, die jeweils im Bereich der Auslauföffnungen (3, 4) an der Rinne (1) angebracht und deren untere Abläufe (7) zu den Austritlsstutzen (6) der Rinne (1) hingeführt sind (F i g. 7. 8, 9).

4. Flüssigkeitsverteilrinne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (1) mit m einer längsverlaufenden Zwischenwand (9) versehen ist, die die Rinne (1) und die Austrittsstutzen (6) jeweils in zwei Teile teilt, und daß die oberhalb des Bodens vorgesehenen Auslauföffnungen (3, 4) in der Zwischenwand (9) angebracht sind (Fig. 10,11, 12).

5. Flüssigkeitsverteilrinne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Austrittsstutzen (6) der Rinne (1) konzentrisch Rohre (12, 13) kleineren Durchmessers eingesetzt sind, die in verschiedenen Einlaufhöhen im Inneren der Rinne (1) enden, wobei die Einlaufhöhe von außen nach innen zunimmt (F i g. 13, 14, 15).

6. Flüssigkeitsverteilrinne nach den Ansprüchen 1 bis 3 in Verbindung mit einem Kühleinbau von Rieselplatten, die nach oben bis in den Bereich der Rinne verlängert sind, wobei das aus der Rinne ablaufende Wasser durch unterhalb der Bodenöffnungen angeordnete Leitrippen verteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an den verlängerten Abschnitten (15) der Rieselplatten A (14) zusätzliche Leitrippen (17) vorgesehen sind, ™ die sich vor den in verschiedenen Höhenlagen in den Seitenwänden der Rinne (1) angeordneten Auslauföffnungen (3, 4) parallel zu den Seitenwänden der Rinne (1) nach unten erstrecken (Fig. 16,17).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen