DE1501411C - Kaminkühler zum Kühlen von Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kaminkühler zum Kühlen von Flüssigkeiten mit mehreren Reihen von in Abständen übereinander angeordneten horizontalen Rohren, durch die atmosphärische Luft zum Kamin strömt und über deren Außenflächen die zu kühlende Flüssigkeit herunterrieselt.

Mit natürlichem Luftzug arbeitende Kaminkühler müssen, wenn sie eine einigermaßen befriedigende Kühlleistung ergeben sollen, in großen Abmessungen ausgeführt werden. Die mit ihnen erzielbare Kühltemperatur liegt naturgemäß oberhalb der Temperatur der atmosphärischen Luft, die das Kühlmittel bildet, indem sie über die Rohrwandungen aus der nach unten fließenden Flüssigkeit Wärme aufnimmt und sie ableitet. Wenn die Flüssigkeit unter die Außenlufttemperatur abgekühlt werden soll, ist man auf die Anwendung von maschinell betriebenen Kühleinrichtungen oder auf Kühltürme, bei denen der Luftzug durch Ventilatoren erzeugt und die Kühlluft unmittelbar mit der zu kühlenden Flüssigkeit in Berührung gebracht wird, angewiesen. Derartige Kühlanlagen sind mit hohen Anschaffungs- und laufenden Betriebskosten verbunden, die in vielen Fällen den Kühlbetrieb unwirtschaftlich teuer machen.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Kaminkühler der eingangs genannten Art so auszubilden, daß seine Kühlleistung verbessert wird und insbesondere an warmen Tagen die Flüssigkeit auf eine unterhalb der Lufttemperatur liegende Temperatur heruntergekühlt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rohre aus gering verdichtetem Asbestzement oder Faserzement bestehen.

Mit dieser Ausbildung wird erreicht, daß sich die Rohre hygroskopisch verhalten können, obwohl sie bei Flüssigkeitsaufnahme fest und formbeständig bleiben. Es gelangen also kleine Mengen der zu kühlenden Flüssigkeit in das Rohrinnere, welche von der durchströmenden Luft in den Rohren zum Verdunstcn gebracht werden. Durch das Verdunsten wird der Kühlluft und den von der Kühlluft durchströmten Rohren Wärme entzogen, wodurch es zu einer beträchtlichen Temperaturverringerung an den Außenflächen der Rohre und damit zu einer guten Kühlung der an den Rohren herunterrieselnden Flüssigkeit kommt. Damit wird die Kühlleistung je Flächeneinheit so erheblich gesteigert, daß sich als zusätzlicher Vorteil eine Verkleinerung der Abmessungen des Kaminkühlers und damit eine entsprechende Verringerung der Kosten ergibt. Darüber hinaus hat die erfindungsgemäße Ausbildung den Vorteil, daß man die zu kühlende Flüssigkeit in der warmen Jahreszeit mehrere Grade unter die Temperatur der das Kühlmittel bildenden atmosphärischen Luft herunterkühlen kann, ohne daß hierfür zusätzliche kostspielige Kühlapparaturen erforderlich sind. Die obengenannte Aufgabe ist weder mit weiteren bekannten Kühleinrichtungen lösbar noch wird mit diesen Einrichtungen die besondere Wirkung erzielt, die durch teilweises Verdunsten eines Teiles der Kühlflüssigkeit an der Innenseite der Rohre zustandekommt.

So ist ein Kaminkühler bekannt, bei welchem ebenfalls eine Flüssigkeit über horizontale Rohre herunterrieselt, wobei jedoch nicht die Flüssigkeit, sondern ein durch die Rohre strömendes gasförmiges Medium, vorzugsweise ein Luftstrom, gekühlt werden soll. Bei dieser Anordnung wird der zu kühlende Luftstrom aufgeteilt, wobei ein Teil durch die Rohre und ein Teil außen quer zu den Rohren strömt. Hierbei soll die die äußeren Flächen der Rohre umspülende Luft in der direkten Berührung mit der verdunstenden Flüssigkeit eine Temperaturerniedrigung erfahren. Die Rohre bestehen aus Metall oder einem keramischen Material. Ein hygroskopisches Durchführen der die Rohre entlangrieselnden Flüssigkeit in das Rohrinnere und damit eine gute Verdunstung infolge einer fein verteilten Flüssigkeitsmenge auf der Rohrinnenseite ist somit mit dieser bekannten Anordnung nicht möglich.

Entsprechendes gilt für eine andere bekannte Anordnung, bei welcher gut leitende Rohre zur Verbesserung des Wärmeüberganges mit einer benetzenden Oberfläche versehen sind, auf der sich die zu kühlende Flüssigkeit als dünner Film ausbreitet.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist aber auch nicht mit einer weiteren bekannten Anordnung lösbar, die der Luftbefeuchtung dient und bei welcher Saugkörper in Form von stehenden Rohren in ein Wassergefäß eingetaucht sind. Eine Kühlung der von den Saugkörpern geförderten Flüssigkeit ist bei dieser bekannten Anordnung weder vorgesehen f noch möglich, da dort immer nur jeweils so viel Flüssigkeit aufgenommen wird, wie zur Befeuchtung der Luft erforderlich ist. Demzufolge fehlt dieser Anordnung auch die Möglichkeit eines Abtransportes gekühlter Flüssigkeit.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, die Rohre des Kühlers als Vierkantrohre auszubilden, die mit einer Längskante in Dreiecksausschnitte der sie unterstützenden Auflagehölzer eingesetzt sind. Auf diese Weise wird nicht nur eine einfache Herstellung der Rohre ermöglicht, sondern es wird außerdem auch durch die nach oben gekehrte Längskante der einzelnen Rohre das gleichmäßige Verteilen der zu kühlenden Flüssigkeit auf die beiden Längshälften des Rohres erleichtert.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kaminkühlers im Schnitt gemäß I-I nach Fig.3;

F i g. 2 ist der Schnitt H-II nach F i g. 3;

F i g. 3 ist der Schnitt III-III nach F i g. 2.

Der in F i g. 1 dargestellte Kaminkühler weist eine

Vielzahl von vierkantigen Asbestzement- oder Faserzementrohren 1 auf, die in einem aus vier vertikalen Pfosten 2 und mit diesen verbundenen horizontalen Auflagehölzern 3 zusammengebauten Gestell in mehreren - beispielsweise acht - übereinanderliegenden Reihen horizontal angeordnet sind. Zu jeder Reihe gehören mehrere, beispielsweise sechs vierkantige Rohre 1, die mit ihren unteren Längskanten in Dreiecksausschnitte von sie unterstützenden Auflagehölzern 3 eingesetzt sind. Die Rohre 1 jeder Reihe sind, wie F i g. 2 erkennen läßt, mit geringem gegenseitigen Abstand nebeneinander angeordnet. Außerdem liegen die Achsen übereinanderliegender Rohre jeweils in einer gemeinsamen Vertikalebene.

Die Pfosten 2 des Gestelles sind in verdickte Wandungsteile 4 α eines Betonfundamentes 4 eingelassen, das unterhalb des Kühlers zu einem Sammelbecken 5 für die nach unten abtropfende Flüssigkeit ausgebildet ist. Die gekühlte Flüssigkeit wird aus einer gegenüber dem Becken 5 abgegrenzten Nebenkammer entnommen und der Verbraucherstelle zugeführt bzw. wieder zugeführt. Die zu kühlende Flüssigkeit befindet sich in einem auf dem Gestell angebrachten Behälter 6 und wird über Rohrleitungen 7, in die Absperrorgane eingeschaltet sind, in Verteilerrinnen 8 geleitet. Diese sind oberhalb der Vierkantrohre der obersten Reihe auf dem Gestell befestigt. Je zwei Rohren 1 ist eine gemeinsame Verteilerrinne 8 zugeordnet.

Die Verteilerrinnen 8 sind oberhalb des freien Zwischenraumes zwischen je zwei Rohren auf dem Gestell verlegt. Die in die Verteilerrinnen 8 gelangende Flüssigkeit fließt, wenn der Flüssigkeitsspiegel in den Verteilerrinnen entsprechend hoch angestiegen ist, über die Randkanten der Verteilerrinnen hinweg und wird durch Schrägflächen 9, die seitlich an den Verteilerrinnen angebracht sind, den oberen Längskanten der in der obersten Reihe liegenden Rohre 1 zugeleitet. Für die gleichmäßige Heranleitung gleich großer Mengen der zu kühlenden Flüssigkeit auf die schräg abfallenden Flächen der Rohre ist die Vierkantform, insbesondere die quadratische Form, besonders günstig. Selbstverständlich können für den beabsichtigten Verdunstungseffekt aber auch andere Rohrformen, z. B. rechteckige, runde, profilierte Rohre in symmetrischer oder asymmetrischer Gestaltung, Anwendung finden.

An der einen Seite des Beckens 5 ist das Betonfundament 4 als massiver Sockel 4 b ausgeführt, in welchem die vier vertikalen Pfosten 10 eines aus diesen Pfosten und aus Diagonal- und Querstreben 11 zusammengebauten Kamingestelles 10, 11 verankert

ίο sind. Das Kamingestell 10,11 ist innen- oder außenseitig mit Asbestzement- oder anderen Platten 12 verkleidet, die einen hohen Zugluftschacht 13 umgrenzen. Die Platten 12 der dem Kühler zugekehrten Kaminverkleidung sind mit Vierkantausschnitten versehen, die dem lichten Querschnitt der Rohre 1 entsprechen. Die die Rohre 1 in Richtung der Pfeile χ (F i g. 1) durchströmende Luft nimmt aus der zu kühlenden Flüssigkeit Wärme auf. Die erwärmte Luft tritt in Richtung der Pfeile y in den Schacht 13 des Kamins über und strömt, da sie bei der Erwärmung ein niedrigeres spezifisches Gewicht angenommen hat, im Schacht 13 aufwärts, wobei sie in diesem und in den Rohren 1 einen kräftigen Zug erzeugt. Zur Regulierung der Zugwirkung ist am unteren Ende einer der Verkleidungswände 12 des Kamins, die nicht dem Kühler zugekehrt ist, beispielsweise in der dem Kühler gegenüberliegenden Verkleidungswand 12, eine verstellbare Regulierklappe 14 vorgesehen.

Die durch die Rohre 1 strömende Luft kommt mit der bis zur Innenfläche der Rohre 1 vorgedrungenen Flüssigkeitsmenge in Berührung und bewirkt deren Verdunstung innerhalb der Rohre 1. Hierbei ergibt sich der oben geschilderte zusätzliche Kühleffekt, demzufolge die vorteilhafte Möglichkeit besteht, allein mit natürlicher Zugwirkung des Kamins warme Flüssigkeiten, insbesondere Kondensatmengen, auf eine verhältnismäßig tiefe Temperatur herunterzukühlen. Außerdem ist es zusätzlich auch möglich, in den Schacht 13 in bekannter Weise einen oder mehrere Ventilatoren einzubauen, die im Bedarfsfall eingeschaltet werden, wenn der natürliche Luftzug allein nicht ausreicht, die Kühlung der Flüssigkeit auf eine bestimmte Temperatur zu bewirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kaminkühler zum Kühlen von Flüssigkeiten mit mehreren Reihen von in Abständen übereinander angeordneten horizontalen Rohren, durch die atmosphärische Luft zum Kamin strömt und über deren Außenflächen die zu kühlende Flüssigkeit herunterrieselt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (1) aus gering verdichtetem Asbestzement oder Faserzement bestehen.

2. Kaminkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (1) des Kühlers als Vierkantrohre ausgebildet sind, die mit einer Längskante in Dreiecksausschnitte der sie unterstützenden Auflagehölzer (3) eingesetzt sind.