DE1939174B2 - Kühlturm - Google Patents

Description

gasförmiger Brennstoffe, die zur Beheizung eines dampf einer Turbine nied

Kessels benutzt werden, enthalten häufig auch soviel Naßkühlturm ruckgekunlt

Wasserdampf, daß sie schon aus diesem Grunde die Erzeugung der trockene"

Schwadenbildung nicht verhindern können. metauscher mit Entnann

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die 5 nahmesteile der Turbine

Schwadenbildung bei einem Kühlturm durch Vermi- Durch die besondere _rfir. _seinem

sehen der Kühlluft mit trockener Warmluft oberhalb und die Maßnahmen die dae j™™**^^

S Berieselungseinbauten zu vermeiden. Dabei Betneb vorsieht, gelingt es dieJ>™ _Di*

iommt es darauf an, daß genügend trockene warme auch im Winter ™ ^/^^eichender Menge

Luft, die keine aggressiven Bestandteile enthält, zur io trockene warme Luft, ehe m *™ _{siven Be}.

Verfugung steht, um auch im Winter die Schwaden- zur Verfugung ^eht enthalt kerne JIB

bildung zu verhindern. Abluft von Industrieanlagen, standteile und wird sehr intensiv mit a^r jv

insbesondere Kraftwerken, erfüllt diese Vorausset- mischt erfüllen diejenigen Maßnah-

zung,n nicht, da die saubere Abluft rein mengenmä- ^Dies\^^d^^ng^_{pnen den} Zur eines Kühlturms

ZSm Winter nicht ausreicht und Kesselabgase zu « ^^^^^^^Äidet sich somit

sind. Eine weitere Voraussetzung tür die zu ernonen.

sind die durch Wände voneinander getrennt sind, Fig 1^bis4 menrere a s der Erfindung,

wobei in den trockenen Gassen Wärmetauscher zur Durchiuhrung des ^V™*™ f^^it _dem

Envannung der durchströmenden Luft und in den *₅ Fi* 5 emen runden Kuh J^i^^ nassen Gassen die Berieselungseinbauten angeordnet Ventdator,Jessen^chte^ ^ ^^ ^ ^^

*&< Erfindung sieht ferner vor, daß die de Gassen nach dei^nJe C -C^r F^^SdeVunic D-D trennenden Wände als seitliche Stutzen fur die Bene- F^g. 6 einen bctiniu en μ

sel-ngseinbauten für die nassen Gassen dienen. Bei 30 der, ig. 5, _{der Unie £}._{£ der}

Kühltürmen mit drückenden Ventilatoren ist erfin- Fig.7 einen scn™" ..

dun sgemäß jeder Gasse ein Ventilator zugeordnet F, g 6 m vergroß e ^f^n mit drückenden

Die Erfindung sieht ferner vor, daß oberhalb der Fig^ » *^{c An}»^cΜ e^ ^ ^_n ^.^

^H?r Se_h„i„ n»_h de. Linie G-G *r

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gebracht sind, die dazu dienen, der Luft einen der l· ig. 10 una _{driß der auf den} Figuren darnassen Luft entgegengerichteten Drall zu verleihen. Fig.10 ™ ™ _drückenden Ventilatoren als

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Be- 40 gestehen bauart miiuiu

SÄrkühlturms, das darin besteht, das Kühl- Sctautt:£H der F, g.8 _verschiedene Schalwasser zunächst durch den zur Erzeugung der trok- in ^deJ ^S;¹ %_T \_{& Durc}hführung des Ver-

kcnen Warmluft dienenden Wpnnetauscher und g?^^og^^ ^ ^_Η!ζ1βη sinnbüder enttpiedann über die Kühleinbauten des KuhUurms zu lei- ^fⁿ^S fS? DcA Darstellungen ist gemeinsam ten. Eine andere Möglichkeit zum Betrieb eines 45 chen °™ 2481JJen β _Wärmetau.

Kühlturms gemäß vorliegender Erfindung s,eht vor deJ NagniMninnl ^d _die ^ ^_n.

daß ein zu kühlendes Medium zunächst durch den sei ,r2 fu die ™™ ^_{u mit der Ablu}f_t des zur Erzeugung der trockenen Warmluft dienenden derang der bcnwaa ^ _{die d£r At}_

Wärmetauscher und dann durch e.nen gesonderten ^™^β^^_β ¹ _{η wird}, strömt in Richtung der Wärmetauscher geleitet wird, in dem es seine Warme ₅o mcJP^ ^^^„^ l und gemäß den Pfeian das Kühlwasser abgibt, das in einem geschlosse- Pfeile 3 ni dtn^NaBK _{her 2 und w5rd m}

nen Kreislauf durch den gesonderten Wärmetauscher len^4 '" ^den ^⁰⁰^ _{ab eführt}. und den Naßkühlturm geführt wird Fr indungsge- ^Rich^ⁿ/_e ^d\™_u ^e _n,y_mäß Fig. 1 strömt warmes maß kann auch ein Teilstrom des zu kühlenden Me- ^.^^fStig des Pfeiles 6 nacheinander

E d trockenen 55 »a^

maß kann auch ein Teilstrom des zu ^.^^fStig des Pfeiles 6 nacheinander

diums durch den zur Erzeugung der trockenen 55 »a^

Warmluft dienenden Wärmetauscher und der andere ^^"^Stung des Pfeiles? zu der Ver-

Teilstrom in einen gesonderten Wärmetauscher gele.- kühlturm1 m Richtung

tet werden, in dem er seine Wärme an das Kuhlwa,- brauüierstelU. ._{ß F} j _{2> bei der e}in

ser abüibt, das im geschlossenen Kreislauf durch den ^_r^t'_{es ode}r üssiges Produkt gekühlt oder ein

Naßkühlturm und den gesonderten Wärmetauscher 60 i^jgj™ kondensiert werden kann,

Kühl i Medien die unter- ^P^ff°^T™^ £££ 10 dh d

ser abüibt, das im geschlossenen Kreisla ^_r^t_{es ode}r üssiges Produkt gekühlt oder ein

Naßkühlturm und den gesonderten Wärmetauscher 60 i^jgj™ kondensiert werden kann,

geleitet wird. Zur Kühlung zweier Medien, die unter- ^P^ff°^T™^ £££ _des Pfeiles 10 durch den

schiedliche Temperaturen haben, sieht die Erfindung ^^^^SAn und von dort in einen

vor, daß das Medium mit der hohen Temperatur in £-^enen ™'_etauscher 9 geleitet, der in einem

dem zur Erzeugung der trockenen Warmluft dienen- ^¹" ^_ne7K_uh]kreislauf 8 angeordnet ist. Das in

teil 2 abgekühlt wurde. Die Abkühlung des Kühlwassers erfolgt dann in dem Naßkühlturm 1.

Von der Schaltung gemäß F i g. 2 unterscheidet sich die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform dadurch, daß zwei verschiedene Produkte 11 und 12 gekühlt werden, wobei das Produkt 11 durch den trockenen Wärmetauscher 2 geleitet wird, wahrend das andere Produkt den Wärmetauscher 9 durchläuft.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, das wärmere Produkt dem trockenen Wärmetauscher zuzuführen, in dem es durch die Luft gekühlt wird, und die kälteren Produkte im Wärmetauscher 9 durch das Kühlwasser zu kühlen.

F i g. 4 zeigt die Anwendung der Erfindung für den Kraftwerksprozeß. Dabei wird das Kühlwasser für einen Kondensator 14, der zur Kondensation des Abdampfes einer Turbine 13 benutzt wird, über den Kühlkreislauf 8, der dem der F i g. 2 entspricht, gekühlt. Ein Teil des aus der letzten Turbinenentnahme stammenden Dampfes 15 wird in dem trockenen Wärmetauscher 2 kondensiert und dient zur Erwärmung der Luft, die in den Naßkühlturm 1 eingeleitet wird. Selbstverständlich kann auch ein Teil des zum Kondensator 14 strömenden Dampfes an Stelle des aus der Turbinenentnahme stammenden Dampfes 15 verwendet werden.

Die Fig.5 bis 10 zeigen verschiedene Konstruktionen für Kühltürme, die sich zur Durchführung des Verfahrens eignen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 bis 7 wird der Zug für die Kühlluft durch den Ventilator 41 erzeugt, der auf der Säule 42, in der sich auch die Antriebsübertragung befindet, gelagert ist. Das Kühlwasser strömt durch die Leitung 43 zum Verteiler 44, von dem es gleichmäßig in die Hauptrinnen 45 aufgeteilt wird. Von hier gelangt das Kühlwasser in die Nebenrinnen 46, in deren Böden kalibrierte Spritzrohre 47 mit Spritztellern sitzen. Das Wasser wird wie bei der vorhergehenden Ausführungsform durch den Kontakt mit der Luft in den Berieselungseinbauten 48 gekühlt und im Becken 49 gesammelt. Die Luft wird durch abwechselnd nebeneinander angeordnete nasse und trockene Gassen, die durch Wände voneinander getrennt sind, angesaugt. Der Hauptstrom der Kühlluft gelangt von außen über die nassen Gassen 50 in den Kühlturm; der Nebenstrom durchströmt, bevor er in die trockenen Gassen 51 eintritt, die trockenen Wärmetauscher 52 und mischt sich mit der feuchten Luft aus den Gassen 50. Das Luftgemisch strömt durch den Ventilator 41 ins Freie. Die trockene Kühlung oder Kondensation erfolgt in den trockenen Wärmetauschern 52.

Über den nassen Gassen 50 sind an sich bekannte Wasserfangvorrichtungen 54 angeordnet, die der Luft gleichzeitig einen Drall verleihen. Entsprechende Leitflächen 55 mit entgegengesetzter Neigung

ίο sind über den trockenen Gassen 51 angeordnet. Die trockenen und die nassen Gassen sind mittels durchgehender Wände 56 voneinander getrennt; diese Wände dienen gleichzeitig zur Befestigung der Berieselungseinbauten .

In den F i g. 8 bis 10 ist ein Kühlturm mit drükkenden Ventilatoren 61 dargestellt; diese Ventilatoren befördern die Luft in die nassen Gassen 62 und die trockenen Gassen 63. Das Kühlwasser wird in die Hauptrinnen 64 eingeleitet und von dort in die Nebenrinnen 65 verteilt, aus deren Böden es durch die kalibrierten Spritzrohre 66 mit Spritztellern ausfließt, um sich in den Kühleinbauten 67 durch Kontakt mit der Luft abzukühlen. Oberhalb der Rinnen 64 und 65 sitzen die Wasserfangvorrichtungen 68, die der

as Luft gleichzeitig eine Richtungsänderung geben. Die durch die trockenen Gassen 63 strömende Luft wird durch die trockenen Wärmetauscher 69 und die Lenkflächen 70 gesaugt, die den Wasserfangvorrichtungen 68 entsprechen, jedoch eine entgegengesetzte Neigung haben. Die trockenen und die nassen Gassen sind, wie bei der vorhergehenden Ausführungsform, durch Wände voneinander getrennt.

Man könnte selbstverständlich auch den trockenen Teil des Kühlturms auf der einen und den nassen Teil auf der anderen Seite anordnen, wobei die Ventilatoren des nassen Teils nebeneinanderliegen und die des trockenen Teils mit entgegengesetzter Blasrichtung auf der gegenüberliegenden Seite ebenfalls nebeneinander angeordnet werden. Gassentiefe und Ventilatorgröße müssen dann entsprechend dem gewünschten Grad der Naßtrocknung aufeinander abgestimmt werden, so daß die Trennwand zwischen dem trockenen und dem nassen Teil gegebenenfalls nicht mit der Mittellinie zusammenfällt. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Neigung des Tropfenabscheiders entgegengesetzt der der Leitflächen des trockenen Teils.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 J 2 Patentansprüche: 9· Verfahren zum Betrieb eines Kühlturmes nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn-

1. Kühlturm, bei dem das Kühlwasser von zeichnet, daß das Kühlwasser eines Kondensaoben nach unten über Berieselungseinbauten im tors, in dem der Abdampf einer Turbine nieder-Gegenstrom zu der Kühlluft herabrieselt und bei 5 geschlage.»i wird, in dem Naßkühlturm rückgedem die Kühlluft oberhalb der Berieselungsem- kühlt wird, während der zur Erzeugung der tr jkbauten mit trockener Warmluft vermischt wird, kenen Warmluft dienende Wärmetauscher mit dadurch gekennzeichnet, daß zur Zu- Entnahmedampf aus der letzten Entnahmestelle fuhr der Luft nasse Gassen (50, 62) und trockene der Turbine beaufschlagt wird.

Gassen (51, 63) abwechselnd nebeneinander an- io
geordnet sind, die durch Wände (56, 71) voneinander getrennt sind, wobei in den trockenen Gas-

sen (51, 63) Wärmetauscher (52, 69) zur Erwärmung der durchströmenden Luft und in den nassen Gassen die Berieselungseinbauten (48, 67) 15 Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühlturm, angeordnet sind. bei dem das Kühlwasser von oben nach unten über

2. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch ge- Berieselungseinbauten im Gegenstrom zu der Kühlkennzeichnet, daß die die Gassen trennenden luft herabrieselt und bei dem die Kühlluft oberhalb Wände (56, 71) als seitliche Stützen für die Be- der Berieselungseinbauten mit trockener Warmluft rieselungseinbauten (48, 67) für die nassen Gas- 20 vermischt wird.

sen dienen. Die insbesondere im Winter aus Kühltünnen aus-

3. Kühlturm nach den Ansprüchen 1 und 2, da- tretenden Dampf wölken stellen für den Straßen-, durch gekennzeichnet, daß bei Kühltünnen mit Eisenbahn- und Luftverkehr eine erhebliche Belästidrückenden Ventilatoren jeder Gasse ein Ventila- gung dar. Wirksame Maßnahmen zur Unterbindung tor (61) zugeordnet ist. 25 der Schwadenbildung sind bisher nicht bekanntge-

4. Kühlturm nach den Ansprüchen 1 bis 3, da- worden. Man hat daher in vielen Fällen ernsthaft durch gekennzeichnet, daß oberhalb der nassen eine Kühlung in trockenen Wärmeträgern in Erwä-Gassen an sich bekannte Wasserfangvorrichtun- gung gezogen, obwohl die Kosten hierfür erheblich gen (54, 68) angebracht sind, die so ausgebildet höher liegen und der Verdunstungseffekt nicht aussind, daß sie der Luft gleichzeitig einen Drall ver- 30 genutzt wird. Es besteht auch die Möglichkeit, die leihen, während oberhalb der trockenen Gassen Abluft der Naßkühltürme durch warme Heizflächen Leitflächen (55, 70) angebracht sind, die dazu zu erwärmen und zu trocknen. Solche Heizflächen dienen, der I uft einen der nassen Luft entgegen- würden aber, abgesehen von der Schwierigkeit der gerichteten Drall zu verleihen. konstruktiven Ausführbarkeit und dem durch das

5. Verfahren zum Betrieb eines Kühlturmes 35 Durchströmen zweier hintereinandergeschalteter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn- Widerstände sich ergebenden höheren Druckverlust, zeichnet, daß das Kühlwasser zunächst durch den einer so starken Korrosion und Verschmutzung auszur Erzeugung der trockenen Warmluft dienen- gesetzt sein, daß diese Ausführungsart praktisch entden Wärmetauscher und dann über die Kühlein- fällt.

bauten des Kühlturmes geleitet wird. 40 Aus dem deutschen Patent 391 012 ist ein Verfah-

6. Verfahren zum Betrieb eines Kühlturmes ren zur Verhinderung der Nebelbildung bei mit Konnach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn- densatoren arbeitenden Dampflokomotiven bekannt, zeichnet, daß ein zu kühlendes Medium zunächst bei dem die warmen Rauchgase der Lokomotove durch den zur Erzeugung der trockenen Warm- durch düsenartige Mündungen der mit Wasserdampf luft dienenden Wärmetauscher und dann durch 45 gesättigten Abluft der Kühleinrichtungen zugeführt einen gesonderten Wärmetauscher geleitet wird, werden. Das deutsche Patent 347 141 betrifft ein in dem es seine Wärme an das Kühlwasser ab- ähnliches Verfahren, das ebenfalls zur Erhöhung der gibt, das in einem geschlossenen Kreislauf durch Zugwirkung selbstventilierender Kühltürme benutzt den gesonderten Wärmetauscher und den Naß- wird. Zu dem gleichen Zweck ist es aus dem deutkühlturm geführt wird. 50 sehen Patent 567 196 bekannt, die Abluft durch

7. Verfahren zum Betrieb eines Kühlturmes einen Gasflammenrost zu beheizen.

nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn- Die bekannten Maßnahmen dienen zur Verstärzeichnet, daß ein Teilstrom des zu kühlenden kung des Zuges, die aber nur dann auftreten kann, Mediums durch den zur Erzeugung der trockenen wenn die Temperatur der zugegebenen Abluft erheb-Warmluft dienenden Wärmetauscher und der an- 55 lieh über der des Schwadens liegt. Ist diese Temperadere Teilstrom in einen gesonderten Wärmetau- tür niedriger, so wird der Zug verschlechtert. Der Erscher geleitet werden, in dem er seine Wärme an höhung des Zuges dienen auch diejenigen Maßnahdas Kühlwasser abgibt, das im geschlossenen men, die durch das französische Patent 1 054 296 Kreislauf durch den Naßkühlturm und den ge- und das deutsche Patent 390 539 sowie die Offenlesonderten Wärmetauscher geleitet wird. 60 gungsschrift 1401 635 bekanntgeworden sind. Auch

8. Verfahren nach Anspruch 7 zur Kühlung bei der letztgenannten Druckschrift soll der Zug zweier Medien, die unterschiedliche Temperatu- eines Kühlturms durch Zugabe von Kesselabgasen ren haben, dadurch gekennzeichnet, daß das Me- erhöht werden, deren Temperatur bei etwa 150° C dium mit der hohen Temperatur in dem zur Er- liegt. Dabei tritt ein weiteres Problem insofern auf, zeugung der trockenen Warmluft dienenden War- 65 als die Kesselabgase CO₂ und SO₂ enthalten, die in metauscher gekühlt wird, während der gesonderte Verbindung mit der Feuchtigkeit der Schwaden Koh-Wärmetauscher mit dem kälteren Medium beauf- lensäure und Schwefelsäure bilden, die zu Korrosioschlagtwird. nen führen. Die Abgase vieler fester, flüssiger oder