DE1601131A1

DE1601131A1 - Kuehlraster als Rieseleinbau insbesondere fuer Kuehltuerme

Info

Publication number: DE1601131A1
Application number: DE1967F0053995
Authority: DE
Inventors: Heinz Hard Faigle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-11-11
Filing date: 1967-11-09
Publication date: 1970-07-16
Also published as: AT281882B; CH493814A; US3485485A; DE1601131B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühlraster als Rieseleinbau, insbesondere für Kühltürme, bestehend aus-mehreren ■ zueinander parallel angeordneten Platten aus metallischem,, mineralischem und/oder synthetischem Material, wobei Einige oder alle Platten mindestens abschnittsweise in zwei zueinander verschiedenen Richtungen wellenartig senkrecht ; zur.Plattenebene verformt sind und bezüglich einer gedachten durch die verformten Platten gelegten Mi^elebene _; in zwei verschiedenen Richtungen dieser Ebene jeweils einer vor dieser Mittelebene liegenden Ausbuchtung eine ·

O-Ö-082 0/0:4.3 ί ■ - -. - ■ --■.. ■"

HE 1517 . 9/mg/24 , :?

hinter dieser Ebene liegende Ausbuchtung und einer hinter dieser Ebene liegenden Ausbuchtung eine vor dieser Ebene liegende Ausbuchtung folgt.

Kühlraster für Kühl türme wurden früher aus Holz gefertigt.-Heute werden auch für diesen Zweck synthetische, metallische oder mineralische Materialien verwendet. Eine bekannte Konstruktion dieser Art besteht aus bandartigen Streifen, die in Längsrichtung einen zick-zack-förmigen Verlauf aufweisen. Mehrere Streifen sind nebeneinander und mit ihren Mittelebenen parallel zueinander zu plattenartigen Gebilden vereint, wobei die einzelnen Streifen miteinander fest verbunden sind. Diese so gebildeten Kühlraster sind senkrecht zu ihrer Ebene offen, so daß von oben nach unten das zu kühlende Wasser und von unten nach oben die Kühlluft strömen kann. '

Der Nachteil dieser Konstruktion liegt im wesentlichen darin, daß diese Kühlraster nur in einer Sichtung offen sind, so daß sie nur in waagrechter Richtung eingebaut werden können. Welters ist nachteilig zu vermerken, daß an den Zickzackverlaufenden Streifen das zu kühlende Wasser, Kondensat oder dgl. zur Bachbildung neigt, was für den Kühleffekt denkbar ungünstig ist. , -

009829/0431

Bei einem weiteren bekannten Kühlraster dieser Art weisen die einzelnen bandartigen Streifen ebenfalls einen zickzack-fönnigen Verlauf auf, doch liegt die Richtung dieses Ziek-Zaek-Verlauf©8 im spitzen Winkel zur Längsrichtung des Streifens. Wenngleich Kühlraster dieser Art für den luftdurchtritt in zwei zueinander senkrechten Richtungen offen sind, so kann doch nicht übersehen werden, daß diese

Kühlraster dem Luftdurchtritt einen erheblichen Wider- ,

stand entgegensetzen, so daß der freie Luftdurchsatz infolge des im Kühlturm herrschenden T emp era turge fäll es" nur gering ist. Im Falle des zwangsweisen Luftdurchsatzes mittels Gebläses müssen diese entsprechend stark dimensioniert werden. Wird darüberhinaus zum Zwecke der mechanischen Stabilisierung zwischen je zwei zick-zacfc-verlaufenden Streifen ein gerader Streifen eingeschaltet, so ist der Luftdurchsatz in der Querrichtung überhaupt gesperrt.

, ■■"■■ .--ν i

Es ist auch ein Kühlturm bekannt, dessen großflächige Rieseleinbauten aus Platten bestehen, die in Strömungsrichtung der Kühlluft gewellt und mit Abstand voneinander angeordnet sind, wobei als Abstandshalter Platten dienen, die sowohl inStrÖinutLgsriektung der Kühlluft als auch quer dazu gewellt sind.

Wie nun: die Erfahrung zeigt, ist die auf die- Flächeneinheit bezogene Kühlleistung, die durch zahlreiche konstruk-

tive wie auch, strömungstechnische Faktoren bestimmt wird., wie beispielsweise Anteil der benetzbaren Fläche, Strömungswiderstand, Strömungsgeschwindigkeit, benetzbare Fläche pro Volumeneinheit, Verwirbeltmgsausmaß der durchströmenden Luft und dgl., nicht zufriedenstellend.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kühlraster so auszubilden, daß er nicht nur senkrecht und waagrecht eingebaut, sondern auch in jeder dieser möglichen Lagen entweder im Gregenstrom oder aber im Querstrom mit Kühlluft betrieben werden kann, wobei er die Bachbildung des zu kühlenden Wassers, Kondensates ader dgl. praktisch verhindert und einen höchstmöglichen Kühleffekt bei geringem Durchlasswiderstand erzielen läßt. Gemäß der Erfindung gelingt dies nun dadurch, daß die wellenartige Verformung der Platten bei gleicher Höhe der Scheitelpunkte der Wellenberge bzw. der Wellentäler in den beiden Richtungen voneinander verschiedene Wellenlänge aufweist und die Wellenberge bzw. Wellentäler dieser Formplatte mit den Wellentälern bzw. den Wellenbergen der benachbarten Platte in üblicher Weise, gegebenfalls unter Zwischenschaltung einer ebenen Platte, zum Beispiel durch Schweissung, Klebung usw. verbunden sind. Ein Kühlraster dieser Art ist nicht nur senkrecht zu seiner Ebene, sondern auch quer dazu offen, so daß für die beiden erwähnten Einbauarteh eine einzige Kühlrastertype genügt, was wesentliche fertigungstechnische

009829/0431

Vorteile bringt und was sich auch beZuglich der Lagerhaltung günstig auswirkt. Daruberhinaus erzeugt die er- ' findungsgemäße Ausbildung des Kühlrasters nicht nur eine lebhafteturbulente Bewegung des zu kühlenden Wassers* Kondensates oder dgl., sondern auch der den Kühlraster durchströmenden Luft, so daß mit relativ einfachen Mitteln bereits auf kurzen Strecken eine intensive Kühlung erzielt werden kann, was wiederum geringe bauliche Abmessung der Kühleinrichtung bedingt. Ferner ist wesentlich und wichtig, daß für den luftdurchtritt sowohl in der Quer-"wie auch Längsrichtung durchgehende, hintereinanderliegende, freie Öffnungen vorgesehen sind, die nur einen geringen Strömungswiderstand bilden, ohne jedoch dadurch die Turbulenz der Luftströmung zu unterbinden.

Die in zwei Richtungen verlaufende wellenartige Verformung der Platten, aus denen der gegenständliche Kühlraster ge- I bildet ist, ist mit relativ einfachen Werkzeugen zu erzielen. Stellt man sich diese Platte als geometrische Fläche vor, so wird sie dadurch erhalten, daß zwei unter einem spitzen Winkel aufeinander zulaufende lineare Wellenzüge (Wellenflächen) gleicher Wellenlänge und gleicher Amplituden einander überlagert werden, indem die -jeweiligen Ampli-fcudenwerte addiert werden. ■

tfm die Erfindung in der Vielfalt ihrer Realieierungeiaoglioh fcei'ten anschaulich zu. machen,, wird^ieet anhand der Zeichnung

. QRKSfNAl INSPECTED

näher erläutert, ohne sie dadurch auf die dargestellten Ausführungsbeispiele einzuschränken. Esaeigen: Fig* 1 einen bandartigen Streifen in Schrägsicht; Fig. 2 einen aus bandartigen Streifen gebildeten Kühlraster in Schrägsicht; Pig. 3 in Draufsicht und Pig. 4 in Ansicht*gemäß der in Pig. 3 durch Pfeile angedeuteten Blickrichtung; die Pig. 5 und 6 eine Variante des Kühlrasters nach Pig. 2 in Schrägsicht und in Draufsicht und die Pig. 7 eine Ansicht gemäß der in Pig. 6 durch Pfeile angedeuteten Blickrichtung. /

Der bandartige Streifen 1, der beispielsweise aus einem der mechanischen und thermischen Beanspruchung genügenden Kuaststpffmaterial gefertigt ist, weist sowohl in seiner Längsrichtung (Pfeil 2) als auch in seiner Querrichtung (Pfeil 3)

einen wellenförmigen Verlauf auf, wobei die beiden Wellenzüge einander überlagert sind, so daß bezüglich der gedachten Streifenmittelebene 4 sowohl in. der Längs- als auch in der Quererstreckung (2, 3) des Streifens 1 jeweils einer vor dieser Ebene 4 liegenden Ausbuchtung 5, 5¹, 5^rl usf. eine hinter dieser Ebene 4 liegende Ausbuchtung 6, 6¹, 6¹¹ und einer hinter dieser Ebene liegenden «ine vor dieser Eben· befindliche^ Ausbuchtung folgt. Werden, zwei zueinander senkrechte Schnittebenen 7 und θ gelegt, die lotrecht die ge-

«01121/0431

dachte Mittelebene 4 durchdringen, wobei die eine Sehnittebene 7 die Mittelachse 9 des Streifens 1 enthält und parallel dazu gelegt ist und die andere Schnittebene 8 im Bereich einer Scheitelhöhe einer Ausbuchtung 5 resp. 6 geführt ist, so ergibt sich einerseits als Schnittkontur eine annähernd gerade Linie 10, die mit der Längsmittelaohse 9 zusammenfällt, andererseits eine wellenförmig verlaufende Schnittkontur 11 (Pig, 1). Wenn auch in der Fig. 1 die Wellenzüge stetig verlaufend gezeigt sind,■■so liegt es durchaus im Rahmen der Erfindung, den Streifen so zu verformen, daß die einzelnen Schnittkonturen durch gerade Linien beispielsweise trapez- und/oder dreieckförraig gebildet sind. Auch ist der stetige Verlauf der Wellenzüge für die Erfindung nicht bindend, da es durchaus möglich ist, einen unterbrochenen Wellenzug vorzusehen oder aber die~ Streifen nur jeweils auf einen Teil ihrer Länge in der vorgeschlagenen Weise auszubilden. Es ist für die Erfindung nicht bindend, daß die Richtungen j| der beiden Wellenzüge unbedingt senkrecht zueinander stehen, denn es ist ohne weiteres möglich, daß diese beid«n Richtungen einen spitzen Winkel miteinander einschließen. Der Wellenverlauf in Querrichtung (Pfeil 3) des Streifens 1 ist relativ kurz, so daß sich deren Sehnittköntur 11 mit der Ebene 8 bezüglich der gedachten Streifenmittelebene 4 als positive und negative Viertelwelle 11' und 11^lf darstelli;. Es fällt jedoch in den Rahmens der Erfinduiigy die Streifen breiter zu gestalten oder aber die Wellung in Querrichtung

so zu formen, daß in dieser Richtung mehrere positive und negative Wellenberge aufscheinen. Wesentlich ist jedoch, wie auch aus der Zeichnung ersichtlich ist, daß die Wellenlänge des in Querrichtung (3) verlaufenden Wellenzuges ein Vielfaches der Wellenlänge des in Längsrichtung (2) verlaufenden Wellenzuges aufweist, wobei insbesondere die P Höhe der Wellenberge des einen Wellenzuges.geringer ist als die Wellenlänge des ihn kreuzenden Wellenzuges.

Zur Bildung des Kühlrasters werden mehrere Streifen (1, 1', 1'') der erläuterten Art mit ihren gedachten Mittelebehen 4 parallel zueinander und nebeneinander angeordnet, so daß wabenartige, sich vornehmlich in zwei Richtungen erstreckende Gebilde (Pig. 2, 3 und 4) entstehen, wobei die einzelnen Streifen im Bereich der sich berührenden positiven resp. ne- ^ gativen Wellenberge miteinander fest verbunden, beispielsweise verklebt oder verschweißt werden.

Aus dem Vorstehenden und auch aus den Figuren (Fig. 2, 3 und 4) geht eindeutig hervor, daß der so gebildete Ktihlraster in zwei Richtungen (Pfeile 12 und 13) offen ist und daß dank der gewählten Verformung eine Bachbildung des zu kühlenden Wassers, Kondensates oder dgl. praktisch ausgeschlossen ist.

Vor allem ist auch aus Fig. 4 ersichtlich, daß für den Luft»

0(79829/0431

durchtritt in. Pfeilrichtung 13 weite und durchgehende Öffnungen 20 vorgesehen sind, durch die die einzelnen luftströme ziehen, ohBie wesentliche Umlenkung und damit ohne wesentlichen Widerstand zu finden» Die StrÖmungsverhältnisse sind dann günstig (kleiner Strömungswiderstand einerseits, hoher VerwirbelungsgracL andererseits), wenn, die Höhe der Wellenberge des einen* WelLlenzuges geringer ist als die i Wellenlänge des ihm überlagerten, und ihn kreuzenden Wellen- ■ zuges. Zweckmäßig beträgt das Verhältnis mindestens1 : 5 vorzugsweise jedoch 1 : 20 oder sogar noch mehr.

Die Variante des Kühlrasters nach den Fig. 5, 6 und ¹J unterscheidet sich von der obera, beschriebenen ,Ausführung dadurch, daß zwischen den verformten Streifen 14, 14', 14'' plane Streifen 15, 15' eingeschaltet sindi Daß die verformten Streifen 14, 14', 14" bezüglich der planen Streifen 15, 15'

■ '■ -■ ■ ■ ■"■ ', " ^; .. ■'■■■■ -.■■■■ ι

spiegelbildlich oder aber auch gegeneinander versetzt ange- ' ordnet sein können, liegt auf der Hand. Auch im Falle der Verwendung der planen Zwischenstreifen 15» 15^f sind die Kühlraster in zwei Richtungen durchgehend offen, so daß auch'für diese Kühlrastertype die oben erwähnten Einbauarten und Betriebsweisen gelten. Wesentlich und wichtig ist dabei, daß die Kühlluft trotz der planen Streifen den Raster in Pfeilrichtung 13 praktisch ungehindert durchströmen kann (Fig.7), wobei auch für diese Ausbildungsform das oben angegebene Verhältnis (Wellenberg/Wellenhöhe) gilt.

- ίο '-■■■"

Um großflächige Verbindungsstellen zu gewinnen, werden die Wellenberge in ihrem Scheitelbereich abgeflacht, so daß sich dadurch eine zur gedachten Mittelebene 4 parallele Fläche bildet.

Dank des erfindungsgemäßen Vorschlages können Kühlraster jeder beliebigen Abmessung gebaut werden, die der erfindungsge— mäßen Aufgabe (senkrechter und waagrechter Einbau, Gegenstrom- und Querstrombetrieb in jeder Einbaulage) mit einfachen Mitteln gerecht werden, wobei die für den Luftdurchtrittvorgesehenen Querschnittsöffnungen so groß sind, daß ' sie der strömenden Luft nur einen geringen Widerstand bieten, andererseits jedoch eine so« starke Verwirbelung erzielt wird, daß der Kühlraster ein Höchstmaß an Kühlleistung zu bieten vermag.

0 09 8 2 9/0431

Claims

P at en t ans ρ r ü c h e :

1· Kühlraster' als Rieseleinbau, insbesondere für KÜhltttrme, bestehend aus mehreren zueinander parallel angeordneten Platten aus metallischem, mineralischem und/oder synthe-, tischem Material, wobei einige oder alle Platten mindestens abschnittsweise in zwei zueinander verschiedenen Richtungen wellenartig senkrecht zur Plattenebene verformt sind und bezüglich einer gedachten durch die verformten Platten gelegten Mittelebene in zwei verschiedenen Richtungen dieser Ebene jeweils einer vordleser Mittelebene liegenden Ausbuchtung eine hinter dieser Ebene liegende Ausbuchtung und einer hinter dieser Ebene liegenden Ausbuchtung eine vor dieser Ebene liegende Ausbuchtung folgt, dadurch gekennzeichnet, daß die wellenartige Verformung der Platten bei gleicher Höhe der Scheltelpunkte der Wellenberge bzw. der Wellentäler in den beiden Richtungen voneinander verschiedene Wellenlänge aufweist und die Wellenberge bzw. Wellentäler dieser Formplatte mit den Wellentälern bzw. den Wellenbergen der benachbarten Platte in üblicher Weise, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer ebenen Platte, zum Beispiel durch Schweißung, Klebüng usw. verbunden sind.
2. Kühlraster nach Anspruch' 1, dadurch gekennzeichnet, daß _ die Wellenlänge der einen wellenartigen Verformung in der einen Richtung der Platte ein Vielfaches der Wellenlänge in der anderen Richtung der Platte beträgt. >.
3. Kühlraster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitelhöhe in einem Wellenberg bzw. einem Wellental einer der verformten Platten kl eine¹ r als die größere Wellenlänge der wellenförmigen Verformung ist*
4. Kühlraster nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitelhöhe in einem Wellenberg bzw. Wellental einer der verformten Platten kleiner als ein Fünftel der grös-

■ fr

seren Wellenlänge der wellenförmigen Verformung der Platte ist. * --—

009829/0431