DE2337236B2 - Kühlturm - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Kühlturm, der in Abhängigkeit von den Windverhältnissen verstellbare Verschlußflügel aufweist, die in über den gesamten Umfang des Turmes verteilten seitlichen Öffnungen angeordnet sind.

Ein derartiger Kühlturm ist durch die GB-PS 282,932 bekannt geworden. Seine Verschlußflügel haben die Aufgabe, die schädliche Wirkung von Fallwinden auf den thermisch bedingten Auftrieb im Inneren des Kühlturmes auszuschalten. Dabei werden die am Rand v-> des Kühlturmes entlangstreichenden Fallwinde durch die Verschlußflügel in das Innere des Turmes eingeleitet und zugleich nach oben umgelenkt.

Demgegenüber befaßt sich die vorliegende Anmeldung mit den Auswirkungen von Wind, der im *>o wesentlichen in horizontaler Richtung strömt. Bei solcher horizontaler Windsirömung liegt der eine Teil der Lufieinströmungsöffnungen des Kühlturmes an der dem Wind zugewandten Seite, der andere Teil an der dem Wand abgewandten Seite. Es kommt dadurch zu ^ einer von der Windgeschwindigkeit abhängigen ungleichen Verteilung der seitlich in den Kühlturm einströmenden Kühlluft Die so erzeugte Turbulenz lind Verzerrung der Strömung führt zu zusätzlichen Widerständen und damit zu vermindertem Auftrieb und zu verringerter Kühlleistung. Auch kann die ungleiche Luftverteilung dazu führen, 4aß ein Teil des Wärmetauschers von Luft durchströmt wird, die bereits von einem anderen Bereich des Wärmetauschers erwärmt wurde, wodurch sich die Kühlwirkung erheblich verringert. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn aufgrund höherer Windgeschwindigkeit der Kühlturm an seinen Lufteintrittsöffnungen in Querrichtung durchströmt wird.

Es wurde bereits versucht, diese schädliche Wirkung zu verringern, indem Trennwände oder Ablenkwände in den Kühlturm eingebaut wurden, um das Einströmen der Luft gleichmäßiger zu gestalten. Diese Maßnahmen hatten jedoch nicht Jen gewünschten Erfolg und führten meist nur zu einer Verminderung des Auftriebes.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein System von Verschlußflügeln anzugeben, bei dem sichergestellt ist, daß unabhängig von der Windrichtung und Windstärke keine Beeinträchtigung der Kühlwirkung stattfindet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verschlußflügel aufweisenden Öffnungen die Lufteinströmungsöffnungen des Kühlturmes sind und die Verschlußflügel zumindest in Abhängigkeit von der Windrichtung und Windgeschwindigkeit derart steuerbar sind, daß die jeweils im Luv-Bereich des Kühlturmes liegenden Verschlußflügel ihre Öffnungsstellung und die jeweils im Lee-Bereich liegenden Verschlußflügel zur Bildung eines Stauraumes erhöhten Druckes ganz oder teilweise ihre Schließstellung einnehmen.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß nicht nur die schädliche Wirkung des Windes völlig beseitigt, sondern die Windenergie noch zur Erhöhung der Kühlwirkung verwendet wird. Denn durch die erfindungsgemäß gesteuerten Verschlußflügel wird ein Stauraum erhöhten Druckes gebildet, wodurch sich die den Wärmetauscher und den Kühlturm durchströmende Luftmenge erhöht.

Zweckmäßigerweise erfolgt die individuelle Steuerung der Verschlußflügel durch zentrale Impulse eines zumindest die Windrichtung und die Windgeschwindigkeit messenden Gerätes, wobei es besonders zweckmäßig ist, wenn das öffnen der im Luv-Bereich liegenden Verschlußflügel in Abhängigkeit von der Windrichtung, das vollständige oder teilweise Schließen der im Lee-Bereich liegenden Verschlußflügel in Abhängigkeit von der Windstärke erfolgt. Dadurch läßt sich die Windenergie optimal ausnützen und eine gleichmäßige Durchströmung des Kühlturmes herbeiführen.

Zusätzlich besteht noch die Möglichkeit, die Stellung der Verschlußflügel in Abhängigkeit von der gemessenen Kühlleistung des Kühlturmes (beispielsweise die Temperatur des Kühlwassers) zu korrigieren.

Die Anordnung der Verschlußflügel kann entweder derart erfolgen, daß sie um eine vertikale Achse oder um eine waagerechte Achse drehbar sind. Bei der waagerechten Anordnung können übereinander angeordnete Verschlußflügel gruppenweise zusammengeschaltet sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielin näher erläutert; dabei zeigt

F i g. 1 einen Kühlturm im Schnitt;

F i g. 2 denselben Kühlturm in Ansicht von oben;

Fig. 2a eine Ansicht gemäß Fig. 2, wobei die Verschlußflügel für eine geringere Windgeschwindigkeit pjnt7*>ct£>jIt cjniH·

Fig.3 einen Schnitt durch einen Kühlturm mit vertikal durchströmtem Wärmetauscher und

Fig.4 einen Kühlturm, dessen Verschlußflügel als Jalousien ausgebildet sind.

Der in F i g. 1 dargestellte Kühlturm * weist an seinem Boden einen Wärmetauscher 2 auf, der so angeordnet ist, daß er von der Luft 7 horizontal durchströmt wird. Entlang einem den Wärmetauscher 2 umgebenden Zylindermantel sind verstellbare Verschlußflügel 3 mit vertikaler Achse angeordnet. Sie umschließen einen to ringförmigen Stauraum 4.

Das Einstellen der Verschlußflügel 3 erfolgt durch eine beliebig (beispielsweise hydraulisch, pneumatisch oder von Hand) betätigte Steuervorrichtung, die einerseits Impulse von Windrichtung und Windstärke is messenden Geräten, andererseits solche Signale erhält, die für die Kühlleistung des Kühlturmes (beispielsweise die Kühlwassertemperatur) maßgebend sind. Dadurch ist für alle denkbaren Windverhältnisse immer die optimale Einstellung der Verschlußflügel 3 und somit die bestmögliche Kühlwirkung gesichert.

Bei Windstille sind a!le Verschlußflügel 3 voll geöffnet, um der thermischen Auftriebsströmung so wenig Widerstand wie möglich entgegenzusetzen.

F i g. 2 zeigt die Einstellung der Verschlußflügel bei starkem Wind, wobei die Windrichtung durch den Pfeil 6 angedeutet ist. Das Prinzip dieser Einstellung gesteht darin, daß die Verschlußflügel auf der Lee-Seite vollständig geschlossen sind, während die übrigen Verschlußflügel so eingestellt werden, daß sie den W^:nd J» in den Stauraum 4 lenken. Dabei wird in der Obergangszone zwischen Luv- und Lee-Bereich auch die Lenkwirkung der Verschlußflüge] ausgenützt Durch das Abschließen des Stauraumes an der Lee-Seite stelli sich im Stauraum ein ziemlich konstanter Druck ein, der für gleichmäßige Einströmverhältnisse am Boden des Kühlturmes sorgt. Da der im Stauraum 4 entstandene Staudruck entsprechend der Bewegungsenergie des Windes gegenüber dem Normaldruck erhöht ist, verbessert sich der Zug im Kühlturm und damit der Wirkungsgrad der Kühlanlage.

Bei schwächerem Wind ist die Stauwirkung bei geschlossenen Verschlußflügeln an der Lee-Seite geringer und in diesem Fall wird der Druck an der Lee-Seite ausgenützt, indem an der Lee-Seite einige Verschlußflügel geöffnet werden, wie dies in Fig.2a dargestellt ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in F i g. 3 gezeigt. Dabei streicht die Luft 7 lotrecht durch den Wärmetauscher 2 in den Kühlturm 1 und die den Stauraum 4 bildenden Verschlußflügel 3 schließen sich an die den Kühlturm haltenden Füße an.

Fig.4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Kühlturm, der im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Beispielen mit erzwungenem Zug arbeitet, indem ein Lüfter5 in den Kühlturm eingebaut ist. Dabei strömt die Luft 7 schräg durch den Wärmetauscher 2 und die den Stauraum 4 bildenden Verschlußflügel 3 sind in diesem Fall als Jalousien mit waagerechten Schwenkachsen entlang ebener Wände angeordnet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kühlturm, der in Abhängigkeit von den Windverhältnissen verstellbare Verschlußflügel aufweist, die in über den gesamten Umfang des Turmes verteilten seitlichen Öffnungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verschlußflügel (3) aufweisenden Öffnungen die Lufteinströmungsöffnungen des Kühlturmes (1) sind und die Verschlußflügel (3) zumindest in Abhängigkeit von der Windrichtung und Windgeschwindigkeit derart steuerbar sind, daß die jeweils im Luv-Bereich des Kühlturmes (1) liegenden Verschlußflügel ihre Öffnungsstellung und die jeweils im Lee-Bereich liegenden Verschlußflügel zur Bildung eines Stauraumes erhöhten Druckes ganz oder teilweise ihre Schließstellung einnehmen.

2. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die individuelle Steuerung der Verschlußflügel (3) durch zentrale Impulse eines zumindest die Windrichtung und Windgeschwindigkeit messenden Gerätes erfolgt.

3. Kühlturm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnen der im Luv-Bereich liegenden Verschlußflügel (3) in Abhängigkeit von 2ί der Windrichtung, das vollständige oder teilweise Schließen der im Lee-Bereich liegenden Verschlußflügel (3) in Abhängigkeit von der Windstärke erfolgt.

4. Kühlturm nach einem der vorhergehenden jo Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung der Verschlußflügel (3) zusätzlich in Abhängigkeit von der gemessenen Kühlleistung des Kühlturmes korrigierbar ist.

5. Kühlturm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußflügel (3) um eine vertikale Achse drehbar sind.

6. Kühlturm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußflügel um eine waagerechte Achse drehbar angeordnet sind.