DE1960619A1 - Kuehlturm fuer dampffoermige oder fluessige Medien - Google Patents

Kuehlturm fuer dampffoermige oder fluessige Medien

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28BSTEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B1/00Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
    • F28B1/06Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using air or other gas as the cooling medium

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Description

  • Kühlturm für dampfförmige oder fltssige Medien Die Erfindung betrifft einen Kühlturm für dampfförmige oder flüssige Medien, dessen Mantelwandung im unteren Höhenbereich hnsaugeöffnungen zum radialen Ansaugen von Kühlluft besitzt und der eine obere stirnseitige Abströmöffnung für die Kühlluft aufweist, wobei oberhalb der Ansaugeöffnungen und innerhalb der Mantelwandung über den Kühlturmquerschnitt verteilt Rippen- oder Glattrohre besitzende Wärmeaustauscharelemente angeordnet sind, deren Rippen- oder Glattrohre innanseitig von dem zu kühlenden medium und außenseitig von dem durch den natürlichen Zug des Kühlturms bewegten Kühlluftstrom beaufschlagt sind.
  • Bei einem bekannten Kühlturm dieser Art sind die im Bereich der lIantelwandung angeordnet an Wärmseaustauscherelemente bzw.
  • deren Abschnitte oberhalb der Ansaugeöffnungen angeordnet, die im unteren Höhenbereich in der itantelwandung vorgesehen sind. Die weiter zur Kühlturmmitte hin vorgesehenen Wärmeaustauscherelemente sind treppenstufenartig nach unten versetzt angeordnet, und zwar derart, daß die Wärmeaustauscherelemente im Bereich der Kühlturmmitte am tiefsten liegen. Letzteres trifft auch für eine andere bekannte Bauart zu, bei der die Wärmeaustauscherelemente nicht treppenstufenartig, sondern geneigt in einer schrägen Ebene von der höchsten Stelle im Bereich der iIantelwandung bis zur tiefsten Stelle im Bereich der Kühlturmmitte hin angeordnet sind.
  • Diese bekannten Bauarten busitzen den Nachteil, daß eine im wesentlichen gleichmäßige Kühlung des zu kühlenden dampfförmigen oder flüssigen mediums in den einzelnen VJärmeaustauscheralemenz ten nicht zu erreichen ist, und zwar auch dann nicht, wenn man von der Voraussetzung völliger Windstille ausgeht. Der Grund hierfür ist der, daß im Innern des Kühlturms selbst bei völliger Windstille im Bereich der Kühlturmmitto die Kühlluft mit einer höheren Geschwindigkeit nach oben strömt als dies im Bereich der Hantelwandung in gleicher höhe der Fall ist. Diese höhere Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft im Bereich der Kühlturmmitte beruht darauf, daß die Kühlluft durch die Ansaugeöffnungen allseitig in radialer Richtung in den Kühlturm einströmt und die einzelnen Luftteilchen im Bereich der Kuhlturmmitte aufeinanderprallen, so daß dort ein relativ großer Staudruck entsteht, der eine höhere Geschwindigkeit der nach oben abströmenden Kühlluft bewirkt. Demgegenüber tritt in der gleichen Höhenebene im Bereich der IIantelwandung des Kühlturmes nur ein sehr geringer Staudruck auf. Hinzu kommt, daß im Bereich der I^lantelzzandung Reibungsverluste auftreten, wenn die Kühlluft an der Innenfläche der Mantelwandung nach oben strömt. Die Geschwindigkeit der nach oben strömenden Luft ist außerdem abhängig von der Höhe des Kühlturms, da der Zug mit wachsender Höhe zunimmt. Dieser Zug des Kühlturmes muß so stark sein, daß der Druckverlust durch die Wärmeaustauscherelemente bei der für den Kühleffekt notwendigen Durchtrittsgeschwindigkeit überwunden wird. Unterschiedlicher Staudruck und Reibungsverluste an der Wandung des Kühlturms erzeugen bei gleicher Saughöhe eine Geschwindigkeitsverteilung im Kühlluftstrom über den Turmquerschnitt, die etwa der Form eines nach oben weisenden stumpfen Kegels entspricht, d.h. daß die Kühlfläche in Turmmitte bei gleichem Abstand zur Abströmöffnung des Kühlturmes mit höherer Luft geschwindigkeit umströmt würde als die Kühl fläche im Bereich der Turmwandung.
  • Hieraus ergibt sich, daß die Anordnung der W§rmeaustauscherelemente bei den bekannten Bauarten äußerst ungünstig ist, weil nämlich die im Bereich der Kühlturmmitte angeordneten Wärmeaustauscherelemente wesentlich tiefer angeordnet sind als die, welche sich in radialer Richtung weiter außen im Bereich der Mantelwandung des Kühlturms befinden. Diese Anordnung bringt für die im mittleren Bereich des Kühlturms angeordneten Wärmeaustauscherelemente wegen des dort vorhandenen hohen Staudruckes und wegen der dort vorhandenen besonders großen Höhendifferenz zwischen den Wärmeaustauscherelementen und der oberen stirnseitigen Abströmöffnung des Kühlturms eine besonders hohe Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft mit sich, die gleichbedeutend ist mit einer besonders intensiven Wärmeabfuhr. Demgegenüber ist die Strömungsresenwindigkeit der Kühlluft bei den radial weiter außen liegenden, im Bereich der i4antelwandung des Kühlturms angeordneten Wärmeaustauscherelementen wesentlich geringer, weil diese im Bereich eines nur relativ geringen Staudruckes und eines erhöhten Strömungswidsrstandes für die Kühlluft angeordnet sind, und weil außerdem diese Wärmeaustauscherelemente bei der bekannten Bauart besonders hoch angeordnet sind und daher infolge der kleineren Höhendifferenz zwischen den Wärmeaustauscherelementen und der Abströmöffnung des Kühlturms auch nur ein wesentlich kleinerer natürlicher Zug vorhanden ist.
  • Bei den bekannten Bauarten mit zur Turmmitte nach unten treppenstufenartig oder geneigt in einer schrägen Ebene angeordneten Wärmeaustauscherelementen werden demzufolge die im Bereich der Kühlturmmitte angeordneten Wärmeaustauscherelemente wesentlich stärker gekühlt als die im Bereich der ilantelwandung angeordnetsn Wärmeaustauscherelemente bzw. deren Abschnitte.
  • Diese ungleichmäßige Kühlung der Wärmeaustauscherelemente bzw. deren Abschnitte führt zu erheblichen Wirkungsgradverlusten und erfordert bei Anlagen gleicher Leistung eine entsprechende Vergrößerung der Kthlturmabmessungen und damit eine beträchtliche Verteuerung der Anlage- und Betriebskosten. Darüber hinaus besteht noch die erhebliche Gefahr, daß die zu stark gekühlten Wärmeaustauscherelemente im Bereich der Kühlturmmitte bei niedrigen Außentemperaturen einfrieren, was zu beträchtlichen Schäden führen kann.
  • Ein weiterer Nachteil der bekannten Bauarten ist deren große Windempfindlichkeit, weil bei ihnen die in Windrichtung vorn liegenden Wärmeaustauscherelemente treppenstufenartig oder geneigt zur Mitte hin nach unten angeordnet sind und dabei jene Wärmeaustauscherelemente in den Windschatten bringen, die in der anderen, in Windrichtung hinteren Hälfte des Kühlturms angeordnet sind, Infolgedessen werden die Wärmeaustauscherelemente in der in Windrichtung vorderen Kthlturmhälfte besonders stark gekühlt, während die Kühlung der Wärmeaustauscherelemente in der imWindschatten liegenden anderen Hälfte des Kühlturms wesentlich geringer und je nach der Außentemperatur oftmals völlig unzureichend ist. Auch dies führt zu erheblichen Leistungsverlusten, die nur durch besonders große bauliche Abmessungen des Kühlturms ausgeglichen werden können. Da jedoch die baulichen Abmessungen eines Kühlturms aus zahlreichen Gründen begrenzt sind> wird oftmals der Bau eines zweiten Kühlturms zur Aufbringung der benötigten Kühlleistung erforderlich.
  • Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile der bislang bekannten Kühltürme zu beseitigen und einen Kühlturm zu schaffen, bei dem allein durch eine besondere Anordnung der Wärmeaustauscherelemente innerhalb des Kühlturmes eine möglichst gleichmäßige Kühlung aller Wärmeaustauscherelemente im Innern des Kühlturms gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wärmeaustauscherelenente bzw. deren Abschnitte etwa entsprechend der Stärke des über den Kühlturmquerschnitt unterschiedlich starken Kühlturmzuges unterschiedlich hoch angeordnet sind, derart, daß die Wärmeaustauscherelemente bzw. deren Abschnitte in der Mitte des Kühlturmquerschnittes höher als im Bereich der Mantelwandung angeordnet sind.
  • Diese erfindungsgemäße Anordnung der Wärmeaustauscherelemente ist der bekannten Anordnung von Wärmeaustauscherelementen in Kühltürmen genau entgegengesetzt, Hierdurch wird erreicht, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft und damit die WärmeabfUhrng bei allen Wärmeaustauscherelementen bzw. deren Abschnitten im wesentichen die gleiche ist. Die Anordnung der Wärmeaustauscherelemente läßt sich dabei so treffen, daß an allen Stellen das Produkt aus Druckdifferenz zwischen dem Druck der Luft im Bereich der Wärmeaustauscherelemente und im Bereich der Abströmöffnung des Kühlturmes und der Höhendifferenz zwischen der j eweiligen Höhe der Wärmeaustauscherelemente und der Abströmöffnung des Kühlturmes etwa gleich groß ist. Dies bedeutet, daß im mittleren Bereich des Kühlturmes der dort vorhandene höhere Staudruck dadurch ausgeglichen wird, daß die Wärmeaustauscherelemente dort besonders hoch angeordnet sind, so daß die Höhendifferenz zwischen den Wärmeaustauscherelementen und der oberen stirnseitigen Abströmöffnung des Kühlturms entsprechend geringer ist. Infolgedessen ist der natürliche Zug des Kühlturms bei den hochliegenden Wärmeaustauscherelementen im mittleren Kühlturmbereich niedriger, was den dort herrschenden höheren Staudruck ausgleicht. Demgegenüber sind die Wärmeaustauscherelementes die im Bereich der Mantelwandung des Kühlturms angeodnet sind und die im Bereich eines nur geringen Staudruckes und im Bereich eines größeren Strömungswiderstandes der Kühlluft liegen wesentlich tiefer angeordnet als die Wärmeaustauscherelemente im mittleren Kühlturmbereich, so daß dort die Höhendifferenz zwischen den Wärmeaustauscherelementen und der oberen stirnseitigen Abströmöffnung des Kühlturms besonders groß ist. Der hierdurch bedingte stärkere natürliche Zug des Kühlturms gleicht den geringuNnStaudruck an dieser weiter außen liegenden Stelle aus. Somit läßt sich mit der erfindungsgemäßen Ausbildung für alle über den Kühlturmquerschnitt verteilt angeordneten Wärmeaustauscherelemente ohne irgendwelche Drossel- oder Regelvorrichtungen allein durch ihre unterschiedlich hohe Anordnung oberhalb des Bodens eine im wewesentlichen gleich, große Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft erzielen. Dies-bedeutet eAne weitgehend gleichmäßige Wärmeabfuhr sowie eine gleichm8ßige Beaufschlagung der einzelnensW&rmeaustauscherelemente mit dem zu kühlenden Medium. Hieraus wieder ergibt sich der wesentliche Vorteil eines besseren Wirkungsgrades und damit einer höheren Leistung bei sonst gleich großen Abmessungsverhältnissen. Der bessere Wirkungsgrad und die höhere Leistung bei gleich großen Abmessungsverhältnissen bedeuten naturgemäß eine beträchtliche Verringerung der anfallenden Kosten.
  • Darüber hinaus wird durch die weitgehend gleichmäßige Wärmeabfuhr in vorteilhafter Weise vermieden, daß einzelne Wärmeaustauscherelemente im mittleren Querschnittsbereich des Turmes bei niedrigen Außentemperaturen einfrieren, so daß die erfindungsgemäße Ausbildung auch eine erhebliche Verbesserung der Betriebssicherheit mit sich bringt.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgernäßen Kühlturms ist seine geringere Windempfindlichkeit, weil sämtliche W&rmeaustauscherelemente oberhalb der Ansaugeöffnungen angeordnet sind und die im Kühlturm in Windrichtung vorderen Wärmeaustauscherelemente die Wärmeaustauscherelemente' welche in der in Windrichtung hinteren Hälfte des Kühlturms angeordnet sind, nicht verdecken, Die Kühlluft muß vielmehr unterhalb der Wärmeaustauscherelemente.ihre Strömungsrichtung um etwa 90° ändern und strömt erst dann von unten nach oben durch die Wärmeaustauscherelemente. Somit werden die bei den bekannten Bauarten vorhandenen, durch Windeinwirkung bedingten Unregelmäßigkeiten in der Kühlluftbeaufschlagung der einzelnen Wärmeaustauscherelemente ebenfalls weitgehend vermieden was wiederum gleichbedeutend mit einer erheblichen Verbesserung des Wirkungsgrades und der Kühlleistung ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Wärmeaustauscherelemente bzw. deren Abschnitte etwa kegel- oder kegelstumpfförmig im Innern des Kühlturms angeordnet, Ferner ist es möglich, die Wärmeaustauscberelemente bzw. deren Abschnitte etwa pyramiden- oder pyramidenstumpfförmig im Innern des Kühlturms anzuordnen. Letzterss hat den Vorteil, daß die Wärmeaustauscherelemente ebenflächig und nicht gekrümmt ausgebildet werden können, was die Fertigung wesentlich vereinfacht und verbilligt. In beiden Fallen können die Wärmeaustauscherelemente bzw. deren Abschnitte mit einer zur Kühlturmmitte hin stetig oder abschnittsweise zunehmenden Steigung angeordnet sein. Bei einer anderen Ausführungsform sind demgegenüber die Wärmeaustauscherelemente bzw. deren Abschnitte im äußeren Querschnittsbereich des Kühlturmes mit einer oder mehreren unterschiedlichen Steigungen zur horizontalen Querschnittsebene des Kühlturmes angeordnet, während die Wärmeaustauscherelemente bzw.
  • deren Abschnitte im Bereich der Kühlturmmitte keine oder nur eine geringe Steigung zur horizontalen Querschnittsebene des Kühlturms aufweisen. Gleichgültig welche der vorgenannten Ausführungsformen im Einzelfall gewählt wird empfiehlt es sich, jeweils zwei Wärmeaustauscherelemente im Vertikalschnitt dachförmig einander zuzuordnen und eine Vielzahl solcher dachförmiger Elemente zur Kühlturmmitte hin ansteigend anzuordnen. Auf diese Weise läßt sich unter Einhaltung der kegel- oder kegelstumpfförmi gen bzw. pyramiden- oder pyramidenstumpfförmigen Anordnung der Wärmeaustauscherelemente eine noch größere Anzahl derselben in einem Kühlturm unterbringen. ohne daß die vorteilhaften Wirkungen der erfi ndungs gemäßen Anordnung verlorengehen.
  • Eine größere Anzahl von Wärmeaustauscherelementen ermöglicht eine größere Leistung des Kühlturms, ohne daß die Außenabmessungen desselben größer gewählt werden müssen.
  • In aller Regel ist es empfehlenswert die unteren, einen Kegel- oder Pyramidenstumpf bildenden W&rmeaustauscherelemente im wesentlichen kondensatorisch zu schalten. während die im Bereich der Kthlturmmitte angeordneten Wärmeaustauscherelemente dephlegmatorisch geschaltet sind. Diese Anordnung empfiehlt sich vor allem deshalb, weil die kondensatorisch geschalteten Wärmeaustauscherelemente wesentlich leichter einfrieren als dies bei den de-phlegmatorisch geschalteten Wärmeaustauscherelementen der Fall ist, welche in der Praxis kaum einfrieren können, Infolgedessen ist es empfehlenswert, den Kühlluftstrom im Bereich der kondensatorisch geschalteten Wärmeaustauscherelemente zu drosseln, wenn die Temperatur der Kühlluft besonders niedrig ist. Ein solches Drosseln des Kühlluftstroms erfolgt zweckmäßigerweise mittels Jalousien, die je nach der Kühllufttemperatur und der geforderten Leistung des Kühlturms mehr oder weniger weit geöffnet bzw. geschlossen werden. Die Anordnung solcher Jalousien ist im unteren, radial äußeren Teil der Kühlturmeinbauten, wo die Wärmeaustauscherelemente einen Kegel- oder Pyramidenstumpf bilden, besonders einfach und konstruktiv leicht und mit geringem Aufwand durchführbar während die Anordnung von Jalousien im mittleren Bereich des Kühlturms auf erhebliche konstruktive Schwierigkeiten stößt, die nur mit verhältnismäßig großem Aufwand zu überwinden sind. Diese Schwierigkeiten und dieser erhöhte Aufwand werden durch die oben erwähnteAnordnung der kondensatorisch und dephlegmatorisch geschalteten Wärmeaustauscherelemente vermieden. Gemäß dieser Anordnung werden nämlich die Wärmeaustauscherelemente> welche kondensatorisch geschaltet sind und deren jeweiliger Kühlluftstrom demzufolge mittels Jalousien geregelt werden soll, im unteren, einen Kegel- oder Pyramidenstumpf bildenden Teil der Kühlturmeinbauten angeordnet, wo sich derartige Jalousien besonders einfach und ohne großen Aufwand anordnen lassen. Demgegenüber werden alle dephlegmatorisch geschalteten Wärmeaustauscherelemente, die praktisch kaum einfrieren können und deren Kühlluftstrom somit nicht geregelt zu werden braucht, im Bereich der Kthlturmmitte angeordnet, so daß man in diesem Bereich keine Regeljalousien vorzusehen braucht, wodurch die vorerwAhXen Schwierigkeiten konstruktiver Art vermieden werden. Demzufolge empfiehlt es sich, die kondensatorisch geschalteten - Wärmeaustauscherelemente unterhalb von Regeljalousien anzuordnen, während die dephlegmatorisch geschalteten Wärmeaustauscherelemente ständig durch den vollen Kühlluftstrom beaufschlagt sind.
  • Bei einer vorteilhaften Ausfthrungsfonmder Erfindung sind die Wärmeaustauscherelemente an eine gemeinsame Zuführungsleitung für das zu kühlende Medium angeschlossen, welche im Bereich der Kühlturmmittelachse etwa senkrecht stehend angeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die etwa senkrecht stehende Zuführungsleitung für das zu kühlende Medium zugleich, vorzugsweise einziges statisches Stützelement für die Wärmeaustauscherelemente im Bereich der Kühlturmmitte ist, während die Wärmeaustauscherelemente im Bereich der Mantelwandung des Kühlturms jeweils auf einem an dieser angeordneten Tragelement aufliegen. Es ist darüber hinaus sogar möglich, daß die etwa senkrecht stehende Zu führungs leitung für das zu kühlende Medium zugleich statisches Stützelement im Bereich der Kühlturmmitte für zusätzliche Einrichtungen, wie z.B. einen Kran, Regeljalousien od. dgl. ist. Die vorerwähnten Ausführungsformen der Erfindung ergeben eine besonders einfache und zweckmäßige Konstruktion des gesamten Kühlturms, die mit einer erheblichen Materialeinsparung verbunden ist. Die senkrecht stehende Hauptzufthrungsleitung für das zu kühlende Medium muß wegen der großen Durchflußmenge und wegen des in ihr in aller Regel herrschenden niedrigen Druckes ohnehin relativ groß und stabil ausgebildet sein, so daß diese Zuführungsleitung ohne weiteres in der Lage ist, einmal als statisches Stützelement für die Wärmeaustauscherelemente im Bereich der Kühlturmmitte zu dienen und außerdem als statisches Stützelement zusätzliche Einrichtungen, wie z.B. einen Montagekran, Regeljalousien od. dgl. zu halten. Die ohnehin notwendige Zuführungsleitung für das zu kühlende Medium dient demzufolge einem doppelten Zweck, wobei besondere Stützkonstruktionen für die Wärmeaustauscherelemente oder für die zusätzlichen Einrichtungen innerhalb des Kühlturms eingespart werden.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die etwa senkrecht stehende Zuführungsleitung für das zu kühlende Medium an einen unter der Flurebene verlegten Zuführungskanal großen Querschnittes angeschlossen, der bis zur Kühlturmmitte reicht und unterhalb der Zuführungsleitung endet. Ein solcher Zuführungskanal beansprucht keine Bodenfläche, die in aller Regel knapp bemessen ist. Außerdem läßt sich ein solcher Zuführungskanal im Querschnitt besonders groß ausbilden, was bei insbesondere oberhalb der Flurebene liegenden Leitungen auf erhebliche Schwierigkeiten stößt. Der Querschnitt einer solchen oberhalb der Flurebene liegenden Zuführungsleitung ist infolgedessen begrenzt, so daß man bei großen Leistungen gezwungen ist,mehrere solcher Zuführungsleitungen zu verlegen Dies ist'jedoch bei einem unter der Flurebene verlegten Zuführungskanal nicht erforderlich, weil dieser mit beliebig großem Querschnitt ausgeführt werden kann. Ein solcher Kanal beginnt dann beispielsweise am Fundament einer Dampfturbine und führt bis zum Kühlturm, wobei in aller Regel eine relativ geradlinige Verlegung möglich ist, was bei einer oberhalb der Flurebene verlegten Zuführungsleitung in der Regel nicht durchgeführt werden kann. Ein derartiger Zuführungskanal kann in Verbundbauweise aus Beton mit Stahlauskleidung bestehen. Es ist darüber hinaus auch möglich, den Zuführungskanal aus vorgefertigten, transportablen Kanalteilin herzustellen, In der Zeichnung ist die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 einen Kühlturm mit pyramidenförmiger Anordnung der Wärmeaustauscherelemente teilweise im Schnitt; Fig. 2 einen Kühlturmabschnitt mit kegelstumpfförmiger Anordnung dachförmig ausgebildeter Wärmeaustauscherelemente teilweise im Schnitt; Fig. 3 einen Schnitt nach der LinieIII - Leder Fig. 2; Fig. 4 einen Kühlturm mit eingebauten Regeljalousien und einem Montagekran teilweise im Schnitt; Fig. 5 den unteren Abschnitt eines Kühlturms mit Zuführungskanal im Vertikalschnitt; Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI - VI der Fig. 5; Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII - VII der Fig.
  • 6; In Fig. 1 ist mit 1 ein Kühlturm für dampfförmige oder flüssige Medien bezeichnet, der eine Mantelwandung 2 bekannter Ausbildung und üblicher Form aufweist. In der Mantelwandung 2 sind im unteren Höhenbereich des Kühlturms 1 Ansaugeöffnungen 3 großen Querschnitts zum radialen Ansaugen von Kühlluft vorgesehen.
  • Die Strömungsrichtung der Kühlluft ist in Fig, 1 durch Pfeile angedeutet. Nicht direkt zu erkennen ist in Fig. 1 eine obere stirnseitige Abströmöffnung 4 durch welche die Kühlluft nach oben hin aus dem Kühlturm 1 entweicht.
  • Innerhalb der Mantelwandung 2 und oberhalb der Ansaugeöffnungen 3 sind über den Kühlturmquerschnitt verteilt Rippenrohre besitzende Warmeaustausch'erelemente S angeordnet, die nur schematisch angedeutet sind. Diese Warmeaustauscherelemente 5 bzw. deren Rippenrohre werden innenseitig von dem zu kühlenden Medium, beispielsweise Wasserdampf und außenseitig von dem durch den natürlichen Zug des Kühlturms 1 bewegten Kühlluftstrom beaufschlagt. Die Wärmeaustauscherelemente 5 sind pyramidenförmig im Innern des Kühlturms 1 angeordnet. Im Bereich der Mantelwandung 2 stützen sich die Wärmeaustauscherelemente 5 auf einem an dieser angeordneten Tragelement 6 abc welches etwa ringförmig ausgebildet ist und im Querschnitt die Form einer Konsole besitzt. Im Bereich der Kühlturmmitte werden die Wärmeaustauscherelemente 5 von einer etwa senkrecht stehenden Zuführungsleitung 7 für das zu kühlende Medium gehalten die dort das einzige statische Stützelement bildet. Das zu kühlende Medium wird im Bereich des oberen Endabschnittes der Zuführungsleitung 7 gleichmäßig auf die einzelnen Wärmeaustauscherelemente 5 verteilt.
  • Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 und 3 entspricht im wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. l mit dem Unterschied, daß die Wärmeaustauscherelemente 5 pyramidenstumpfförmig angeordnet sind, so daß sie im Bereich der Mantelwandung 2 des Kühlturms 1 mit einer beträchtlichen Steigung zur horizontalen Querschnittsebene des Kühlturmes 1 angeordnet sind, während die Wärmeaustauscherelemente 5a im Bereich der Kühlturmmitte keine Steigung zur horizontalen Querschnittsebene des Kühlturms l aufweisen. In Fig. 2 ist außerdem die Führung des zu kühlenden Mediumst im vorliegenden Fall Dampf, dargestellt. Der Dampf wird über die Hauptzufthrungsleitung 7 und Verteilerleitungen 8 den radial außenliegenden Wärmeaustauscherelementen 5 zugeführt.
  • Das in diesen Wärmeaustauscherelementen 5 entstehende Kondensat fließt durch die Neigung der mit 9 bezeichneten Sammelleitungen radial nach außen hin ab, während der restliche Dampf den d ephlegmat ori sch geschalteten Wärmeaustauscherelementen Sa im Bereich der Kühlturmmitte zustrdmt, wo der restliche Dampf kondensiert, Die insbesondere in Fig. 2 veranschaulichte dachförmige Ausbildung der Wärmeaustauscherelemente 5, 5a ermöglicht die Anordnung einer besonders großen Wärmeaustauscherfläche innerhalb des Kühlturms0 Die Ausführungsform nach Fig. 4 entspricht der Ausführungsform gemäß Fig, 1, wobei jedoch in Fig. 4 oberhalb der Wärmeaustauscherelemente 5 zusätzliche Regeljalousien 10 zur Drosselung des Kühlluftstromes vorgesehen sind. Oberhalb der Regeljalousien 10 besitzt der Kühlturm 1 bei dieser Ausführungsform einen Montagekran 11, welcher zum Auswechseln einzelner Wärmeaustauscherelemente 5 und eventuell auch von Regeljalousien 10 dient. Der Montagekran 11 stützt sich ebenfalls wie die Regeljalousien 10 und die Wärmeaustauscherelemente 5 im Bereich der Kühlturmmitte ausschließlic-h auf der Hauptzuführungsleitung 7 für das zu kühlende Medium ab, Während die Wärmeaustauscherelemente 5 und die Regeljalousien 10 naturgemäß stets an derselben Stelle bleiben, ist es dem Montagekran 11 möglich, um die Kthlturmmittelachse herumzuschwenken> so daß der Haken des Krans 11 an jede: Stelle des Kühlturmquerechnittes gebracht werden kann.
  • Die Fig. 5 bis 7 zeigen, auf welche Weise das zu kühlende Medium, beispielsweise Dampf zum Kühlturm 1 gelangt. Mit 12 ist in Fig, 7 eine Turbinenhalle bezeichnett in welcher auf einem Fundament 13 eine Turbine 14 steht. Der Abdampf der Turbine 14 gelangt über ein Abdampfrohr 15 in einen Zuführungskanal 16 des Kühlturms 1, der unterhalb des Kühlturms 1 im mittleren Bereich desselben am Fuß der Zuführungsleitung 7 in diese mündet.
  • Der Kanal 16 ist dabei wesentlich breiter als tief ausgebildet.
  • Er ist unterhalb der mit 17 bezeichneten Flurebene angeordnet.
  • Man erzielt auf diese Weise einen verhältnismäßig großen Querschnitt, ohne besonders tief graDen zu müssen. Die Querschnittsform des Zuführungskanals 16 ist in Fig. 7 dargestellt. Der Kanal 16 kann in der verschiedensten Weise hergestellt sein, beispielsweise durch Mauern, vorzugsweise jedoch durch eine Verbundbauweise aus Beton mit Stahlauskleidung.

Claims (14)

Patentansrüche:
1. Kühlturm für dampfförmige oder flüssige Medien, dessen Man lwandung im unteren Höhenbereich Ansaugeöffnungen zum radialen Ansaugen von Kühlluft besitzt und der eine obere stirnseitige Abströmöffnung für die Kühlluft aufweist, wobei oberhalb der Ansaugeöffnungen und innerhalb der Mantelwandung über den Kühlturmquerschnitt verteilt Rippen- oder Glattrohre besitzende Wärmeaustauscherelemente angeordnet sind> deren Rippen- oder Glattrohre innenseitig von dem zu kühlenden Medium und außenseitig von dem durch den natürlichen Zug des Kühlturms bewegten Kühlluftstrom beaufschlagt sind, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t > daß die Wärmeaustauscherelemente bzw.
deren Abschnitte (5 5a) etwa entsprechend der Stärke des über den Kühlturmquerschnitt unterschiedlich starken Kühlturmzuges unterschiedlich hoch angeordnet sind derart, daß die Wärmeaustauscherelemente bzw. deren Abschnitte (5 Sa) in der Mitte des Kühlturmquerschnittes höher als im Bereich der Mantelwandung (2) angeordnet sind.
2, Kühlturm nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Wärmeaustauscherelemente bzw.
deren Abschnitte (5, 5a) etwa kegel- oder kegelstumpfförmig im Innern des Kühlturms (1) angeordnet sind.
3. Kühlturm nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Wärmeaustauscherelemente bzw. deren Abschnitte (5, Sa) etwa pyramiden- oder pyramidenstumpfförmig im Innern des Kühlturms (1) angeordnet sind.
4. Kühlturm nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Wärmeaustauscherelemente bzw. deren Abschnitte (5, 5a) mit einer-zur Kühlturmmitte hin stetig oder abschnittsweise zunehmenden Steigung angeordnet sind.
5. Kühlturm nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Wärmeaustauscherelemente bzw. deren Abschnitte (5 5a) im äußeren Querschnittsbereich des Kühlturms (1) mit einer oder mehreren unterschiedlichen Steigungen zur horizontalen Querschnittsebene des Kühlturmes (1) angeordnet sind während die Wärmeaustauscherelemente bzw. deren Abschnitte (5 5a) im Bereich der Kthlturmmitte keine oder nur eine geringe Steigung zur horizontalen Querschnittsebene des Kühlturmes (1) aufweisen.
6, Kühlturm nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t s daß jeweils zwei Wärmeaustauscherelemente (5, 5a) im Vertikalschnitt dachförmig einander zugeordnet sind und eine Vielzahl solcher dachförmiger Elemente (5, 5a) zur Kühlturmmitte hin ansteigend angeordnet sind.
7, Kühlturm nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t X daß die unteren, einen Kegel- oder Pyramidenstumpf bildenden Wärmeaustauscherelemente (5) im wesentlichen kondensatorisch geschaltet sind, während die im Bereich der Kühlturmmitte angeordneten Wärmeaustauscherelemente (5a) dephlegmatorisch geschaltet sind.
8. Kühlturm nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die kondensatorisch geschalteten Wärmeaustauscherelemente (5) unterhalb von Regeljalousien (10) angeordnet sind, während die dephlegmatorisch geschalteten W&rmeaustauscherelemente (5a) ständig durch den vollen Kühlluftstrom beaufschlagt sind.
9. Kühlturm nach Anspruch 1 oder einem der folgenden d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t X daß die grmeaustauscherelemente (5 5a) an eine gemeinsame Zuführungsleitung (7) für das zu kühlende Medium angeschlossen sind> welche im Bereich der Kühlturmmittelachse etwa senkrecht stehend angeordnet ist.
10. Kühlturm nach Anspruch 9, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t t daß die etwa senkrecht stehende Zuführungsleitung (7) für das zu kühlende Medium zugleich, vorzugsweise einziges, statisches Stützelement für die Wärmeaustauscherelemente (5 5a) im Bereich der Kthlturmmitte ist, während die Wärmeaustauscherelemente (5) im Bereich der Mantelwandung (2) des Kühlturms (1) jeweils auf einem an dieser angeordneten Tragelement (6) aufliegen.
11. Kühlturm nach Anspruch 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die etwa senkrecht stehende Zuführungsleitung (7) für das zu kühlende Medium zugleich statisches Stützelement im Bereich der Kühlturmmitte für zusätzliche Einrichtungens wie z.B. einen Montagekran (11) Regeljalousien (10) od. dgl. ist.
12, Kühlturm nach Anspruch 9 oder einem der folgenden d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t * daß die etwa senkrecht stehende Zuführungsleitung (7) für das zu kühlende Medium an einen unter der Flurebene (17) verlegten Zuführungskanal (16) großen Querschnittes angeschlossen ist, der bis zur Kühlturmmitte reicht und unterhalb der Zuführungsleitung (7) endet.
13. Kühlturm nach Anspruch 12* d a d u r c h g e -k e n n z e i c h ne t t daß der Zuführungskanal (16) in Verbundbauweise aus Beton mit Stahlauskleidung hergestellt ist.
14. Kühlturm nach Anspruch 12, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Zuführungskanal (16) aus vorgefertigten, transportablen Kanalteilen besteht.
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