DE2344307C3 - Method and device for reducing fog formation through recooling systems in refrigerating machines - Google Patents

Method and device for reducing fog formation through recooling systems in refrigerating machines

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Minderung der Nebelbildung durch Rückkühlwerke von Kältemaschinen und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for reducing fog formation by recooling units of refrigerating machines and devices for performing the method.

Die Nebelbüdung kommt dadurch zustande, daß das Kühlwasser für den Kondensator einer Kältemaschine sich von etwa 20° bis 22° auf der Einlaufseite auf ca. 35° in der Kältemaschine erwärmt. Am Rückkühlwerk, das aus einem im Freien, meist auf einem Gebäudedach, stehenden Kühlturm mit Kühlrippen. Waoserversprüher und Ventilator besaht, tritt in Abhängigkeit von niedrigen Außentemperaturen eine mehr oder wenigerThe fog evolves from the fact that the Cooling water for the condenser of a refrigeration machine is from around 20 ° to 22 ° on the inlet side to around 35 ° heated in the refrigeration machine. At the recooling plant, which consists of an outdoors, usually on a building roof, standing cooling tower with cooling fins. Waoser sprayer and fan, there is more or less depending on the low outside temperatures

starke Nebelbildung auf. Diese Nebelbildung kann für den Straßen- und Luftverkehr gefährlich werden, wenn derartige Anlagen in deren Nähe oder z. B. direkt in einem Flughafen stehen.strong fog formation. This fog formation can be dangerous for road and air traffic if such systems in their vicinity or z. B. stand directly in an airport.

Es sind Verfahren und Einrichtungen zur ÄnderungThere are procedures and facilities for change

des Zustandes feuchter Abluft von Kühltürmen bekannt, bei denen heiße Luft, heiße Abgase oder heiße Rauchgase zum Zwecke der Erhöhung der Zugwirkung sowie der Verhinderung der Nebelbildung in den Abluftbereich von Kühltürmen geleitet werden, wobei eine Zustandsänderung der feuchK ρ Kühlturmabluft bereits innerhalb des Kühlturmes ei folgt.the condition of humid exhaust air from cooling towers known in which hot air, hot exhaust gases or hot Smoke gases for the purpose of increasing the draft and preventing fog formation in the Exhaust air from cooling towers can be conducted, whereby a change of state of the moistK ρ cooling tower exhaust air ei already follows within the cooling tower.

Bekannt sind auch Verfahren und Einrichtungen, welche mittels beheizter, geschlossener Rohrsysteme die Enthalpie der Kühlturmabluft ohne Änderung des Wasserdampfgehaltes anheben, hierdurch die Zugwirkung erhöhen und gleichzeitig die Nebelbildung erst in größeren Höhen stattfinden lassen. Hierbei verteilen sich die kondensierten Wassertröpfchen auf größere Flächen der Umgebung und richten geringere Schaden an.Also known are methods and devices which use heated, closed pipe systems Increase the enthalpy of the cooling tower exhaust air without changing the water vapor content, thereby increasing the pulling effect and at the same time let the fog formation only take place at greater heights. Distribute here The condensed water droplets spread over larger areas of the environment and cause less damage at.

Bei den vorstehenden Verfahren wird zusätzliche Heizenergie benötigt, die die Betriebskosten erhöht.In the above methods, additional heating energy is required, which increases the operating costs.

Ferner bekannt sind Verfahren und Einrichtungen, bei denen zum Zwecke der Erhöhung der Zugwirkung Seitenwind in den Grenzbereich zwischen Ab- und Fortluft von Kühltürmen geleitet wird, wobei eine Zustandsänderung der feuchten Kühlturmabluft erst außerhalb des Kühlturmes im Fortluftbereich erfolgt. Hierbei tritt die unerwünschte Nachkondensation in vollem Umfang außerhalb des Kühlturmes in Erscheinung. Also known are methods and devices in which the purpose of increasing the pulling effect Cross wind is directed into the border area between exhaust and exhaust air from cooling towers, whereby one The change in state of the moist cooling tower exhaust air only takes place outside the cooling tower in the exhaust air area. The unwanted post-condensation occurs in its entirety outside the cooling tower.

Bekannt sind Verfahren und Einrichtungen, die mit einer Einspritzung von kaltem Wasser in die Kühlturmabluft arbeiten. Die Nachteile dieses Verfahrens sind, daß das benötigte sehr kalte Wasser in den meisten Fällen nicht zur Verfügung steht, oder daß müßig kaltes Wasser in sehr großen Mengen benötigt wird.Methods and devices are known that use cold water to be injected into the cooling tower exhaust air work. The disadvantages of this method are that the water required is very cold in most of them In some cases it is not available or that idle cold water is required in very large quantities.

Darüber hinaus ist ein Verfahren bekannt (DE-OSIn addition, a method is known (DE-OS

19 43 067), bei dem Außenluft in den Abluftbereich des Kühlturmes oder über ein Speichermedium geleitet wird, um eine Zustandsänderung der Abluft innerhalb des Abluftbereiches des Kühlturmes zu erzielen. Auch bei diesem Verfahren treten bedingt durch die höheren Luftmengen, die zu fördern sind, höhere Betriebskosten auf.19 43 067), with outside air in the exhaust air area of the Cooling tower or via a storage medium is passed to a change of state of the exhaust air within of the exhaust air area of the cooling tower. Also with this procedure, due to the higher occur Air volumes that are to be conveyed result in higher operating costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nebelbildung bei Wasserkühlung herabzusetzen oder sogar ganz zu unterdrücken, ohne daß umfangreiche zusätzliche Anlagen zu erstellen sind und ohne daß die Betriebskosten sich erhöhen.The invention is based on the object of reducing or reducing the formation of mist with water cooling can even be suppressed completely without creating extensive additional systems and without the Operating costs increase.

Zur Lösung dieser Aufgabe wurde schon vorgeschlagen (P 22 39 393.7), kälteres Wasser aus dem Sammelbecken des Kühlturmes dem von der Kältemaschine kommenden warmen Wasser beizumischen, bevor das Wasser dem Rückkühlwerk zugeführt wird.To solve this problem it has already been proposed (P 22 39 393.7), colder water from the collecting basin of the cooling tower to mix with the warm water coming from the chiller before the Water is fed to the recooling plant.

Nun sind bei großen Kälteleistungen meist mehrere Kälteanlagen, jede mit einem Rückkühlwerk ausgerüstet, vorhanden. Vornehmlich im Winterbetrieb, aber :n auch in den Übergangszeiten bei niedrigen Außentemperaturen sind jedoch nicht sämtliche Kältemaschinen im Betrieb. Unter dieser Voraussetzung wird die Aufgabe unter Verwendung der vorstehend geschilderten Ausführung durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.With large cooling capacities, there are usually several cooling systems, each equipped with a recooling unit, available. Primarily in winter operation, but: n also in the transition periods when outside temperatures are low however, not all chillers are in operation. Under this condition, the Task using the embodiment described above by the one characterized in claim 1 Invention solved.

Die Ansprüche 2 — 7 enthalten Ausgestaltungen der Erfindung. In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt.Claims 2-7 contain embodiments of the invention. The invention is shown schematically in the drawing shown.

In jedem Kühlwasserumlauf sind die einzelnen Bauteile der Anlage, wie nachstehend beschrieben, aufgereiht. Hierbei gelten die Bezugszeichen 1 bis 20 für die Anlage I und die Zahlen 21 bis 40 für die Anlage II. Alle weiteren die beiden Anlagen verbindenden Bauelemente sind mit höheren Bezugszeichen versehen.In each cooling water circuit, the individual components of the system are, as described below, lined up. The reference numerals 1 to 20 apply here to Appendix I and the numbers 21 to 40 to Appendix II. All other components connecting the two systems are provided with higher reference numerals.

Aus dem Wasservorratsbehälter 1, 21 wird über das Zulaufrohr 2, 22 mittels Pumpen 3, 23 Kühlwasser von etwa 22° dem Kondensator der Kältemaschine 4, 24 zugeführt, das auf der Austrittsseite im Rohr 5, 25 etwa 35" hat. Das Rohr 5, 25 endet im Rückkühlwerk 6, 26 in einem Vers^rüher 7, 27, der das Wasser in die Kühlrippen 8, 28 einsprüht. Über den Kühlrippen saugt oder drückt ein Ventilator 9, 29 Luft durch das Rückkühlwerk. Das auf eine Temperatur von etwa 22", oder auch darunter, heruntergekühlte Wasser wird in der Wanne 10,30 aufgefangen und fließt durch das Rohr 11,31 wieder in den Wasservorratsbehälter 1,21.From the water reservoir 1, 21 is via the Inlet pipe 2, 22 by means of pumps 3, 23 cooling water at about 22 ° to the condenser of the refrigeration machine 4, 24 which has about 35 "on the outlet side in the pipe 5, 25. The pipe 5, 25 ends in the recooling unit 6, 26 in a Vers ^ rüher 7, 27, which sprays the water into the cooling fins 8, 28. Sucks over the cooling fins or a fan 9, 29 pushes air through the recooling unit. That at a temperature of about 22 ", or below, cooled water is collected in the tub 10,30 and flows through the pipe 11.31 back into the water storage tank 1.21.

In der Anlage I ist in das Rohr 5 ein Zweiwegehahn 41 eingeschaltet, der auf das Rohr 42 umgestellt werden kann, damit das Kühlwasser nicht in das Rückkühlwerk 5, sondern direkt in die Wanne 10 fließt. Ein weiterer Zweiwegehahn 43 ist in das Rohr Il eingeschaltet, uo daß nach Umstellung Wasser über das Rohr 44 in den Kühlwasserumlauf der Anlage Il eingeführt werden kann.In the system I there is a two-way valve 41 in the pipe 5 switched on, which can be switched to the pipe 42 so that the cooling water does not enter the recooling unit 5, but flows directly into the tub 10. Another two-way valve 43 is switched into the pipe II, uo that after the changeover, water is introduced into the cooling water circuit of the system II via the pipe 44 can.

Die Wasservorratsbehälter 1 und 21 sind durch Rohre 45 und 46 verbunden, in denen Pumpen 47 und 48 mit entgegengesetzten Pumprichtungen liegen.The water storage tanks 1 and 21 are connected by pipes 45 and 46, in which pumps 47 and 48 with opposite pumping directions.

Im Zulaufrohr 2 sitzt ein Temperaturfühler 51, der über die Steuerelemente 52 und 53 die Pumpen 47 und 48 derart steuert, daß die Zulauftemperatur im Rohr 2 erhalten bleibt. Die Pumpen 47 und 48 können außerdem von Niveaureglern 49 und 50 gesteuert werden, um einen zu hohen Wasserstand in den Wasservorratsbehältern 1 oder 21 zu verhindern.In the inlet pipe 2 sits a temperature sensor 51, the pumps 47 and via the control elements 52 and 53 48 controls such that the inlet temperature in pipe 2 is maintained. The pumps 47 and 48 can can also be controlled by level regulators 49 and 50 to avoid excessive water levels in the To prevent water storage tanks 1 or 21.

An beiden Wasservorratsbehältern 1 und 21 können schließlich Schwimmerregler 55 und 56 angeordnet sein, die für frischen Wasserzufluß sorgen, wenn dies durch die Verdunstung erforderlich wird.Float regulators 55 and 56 can finally be arranged on both water storage tanks 1 and 21, which ensure a fresh flow of water when this is necessary due to evaporation.

Die Außentemperatur wird durch den Temperaturfühler 61 erfaßt und regelt über das Steuergerät 62 zunächst die des Zweiwegehahn· 41 und über das Steuergerät 63 das Ein- oder Ausschauen der Pumpe 23 im Kühlwasserkreislauf der Anlage IIThe outside temperature is detected by the temperature sensor 61 and regulated via the control unit 62 first that of the two-way valve 41 and, via the control device 63, the in or out of the pump 23 in the cooling water circuit of plant II

Im Verbindungsrohr 31 zwischen Wanne 30 und Wasservorratsbehälter 21 wird man noch zweckmäßigerwoise einen Temperaturfühler 57 einsetzen, der bei Frostgefahr den Wasserumlauf abschaltet oder für eine Erwärmung desselben sorgt. Weiterhin besteht noch eine Steuerung mittels Steuergerät 54 für den Zweiwegehahn 43, das mit dem Steuergerät 53 für die Pumpen 47 und 43 gekoppelt ist. um ebenfalls für Temperaturausgleich im Kühlwasserkreislauf zu sorgen.In the connecting pipe 31 between the tub 30 and the water storage tank 21 one is still expedient Use a temperature sensor 57, which switches off the water circulation when there is a risk of frost or for a Heating of the same ensures. There is also a control by means of control unit 54 for the Two-way valve 43, which is coupled to the control unit 53 for the pumps 47 and 43. to also for To ensure temperature equalization in the cooling water circuit.

Wenn der Temperaturfühler 61 eine Temperatur erfaßt, bei der Nebe'bildung bevorsteht, bewirkt er über das Steuergerät 62 die Umschaltung des Zweiwegehahns 41 auf das Rohr 42, so daß das erwärmte Kühlwasser nicht durch das Rückkühlwerk läuft. Zugleich werden die Pumpen 47 und 48 eingeschaltet, so daß kaltes Wasser aus Anlage II in die Mnlag«. I und warmes Wasser aus Anlage I in Anlage Il gepumpt wird. Außerdem wird über Steuergerät 63 Pumpe 23 in Gang gesetzt. Hierdurch wird im Kühlwasserkreislauf der Anlage !I ständig warmes Wasser von etwa 20° heruntergekühlt auf 5 bis 10°, ohne daß durch Anlage II eine Nebelbildung hervorgerufen werden kann. Dieses kalte Wasser wird nun, vornehmlich vom Temperaturfühler 52 aus gesteuert, dem Kühlwasserkreislauf der Anlage I zugeführt und beigemischt, so daß die für die Kühlung des Kondensators in der Kältemaschine 4 geeignete Wassertemperatur entsteht.When the temperature sensor 61 detects a temperature at which Nebulbildung is imminent, it causes over the control unit 62 switching the two-way valve 41 to the pipe 42, so that the heated Cooling water does not run through the recooling unit. At the same time the pumps 47 and 48 are switched on, see above that cold water from Appendix II into the mansion ". I and hot water is pumped from plant I into plant II. In addition, pump 23 is started via control unit 63. As a result, the Appendix! I: Constantly warm water cooled down from around 20 ° to 5 to 10 °, without the system being replaced by Appendix II fog formation can be caused. This cold water is now, primarily from the temperature sensor 52 controlled, fed to the cooling water circuit of the system I and mixed in, so that for the Cooling of the condenser in the refrigeration machine 4 creates a suitable water temperature.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Minderung der Nebelbildung durch Rückkühlwerke von Kältemaschinen für luft- und klimatechnische Anlagen dadurch, daß kälteres Wassc· aus dem Sammelbecken des Kühlturms aem von der Kältemaschine kommenden warmen Wasser zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anlagen mit mehreren Kältemaschinen, von denen jede mit einem eigenen Rückkühlwerk ausgerüstet ist, das (die) Rückkühlwerk(e) der im Betrieb befindlichen Kältemaschine^) stillgesetzt (werden) und deren Kühlwasser direkt in den Kühlkreislauf mindestens einer nicht betriebenen Kältemaschine eingeleitet wird, dessen Kühlwasser durch das (die) zugehörige(n) Rückkühlwerk(e) von etwa Raumtemperatur (ca. 20°) auf eine darunter liegende Temperatur (ca. 5° bis 10°) heruntergekühlt wird und daß aus dem (den) zugehörigen Wasserspeicher^), v-vin Temperaturfühlern gesteuert, Wasser dem Kühäkreislauf der im Betrieb befindlicher. Kältemaschine(n) zugeführt wird.1. Process to reduce fog formation through recooling systems of refrigeration machines for air and air conditioning systems in that colder water aem from the collecting basin of the cooling tower warm water coming from the refrigeration machine is supplied, characterized in that that in systems with several refrigeration machines, each of which has its own recooling system is equipped, the recooling system (s) of the refrigeration machine in operation ^) shut down (are) and their cooling water directly into the cooling circuit of at least one non-operated Refrigeration machine is initiated, the cooling water of which through the (the) associated (s) recooling plant (s) of about room temperature (approx. 20 °) cooled down to a lower temperature (approx. 5 ° to 10 °) is and that from the (the) associated water storage ^), v-vin temperature sensors controlled, water the cooling circuit of the one in operation. Refrigeration machine (s) is supplied. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit vom Fallen oder Steigen der Außentemperatur der Zufluß des Kühlwassers der irn Betrieb befindlichen Kältemaschine(n) zum Rückkühlwerk geschlossen oder geöffnet wird, die Rückkühlung des Kühlwassers der außer Betrieb befindlichen Käiiemaschine(n) in oder außer Gang gesetzt wird und daß in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlwassers im Vorlauf der im Betrieb befindlichen Kältemaschine(n) der Wasseraustausch zwischen den Wasserkreisläufen der im Betrieb und der außer Betrieb befindlichen Kältemaschinen ein- oder ausgeschaltet wird.2. The method according to claim I, characterized in that depending on the falling or Rise in the outside temperature of the inflow of the cooling water of the operating refrigeration machine (s) to the recooling plant is closed or opened, the recooling of the cooling water of the out of operation killing machine (s) is set in or out of gear and that depending on the temperature of the cooling water in the flow of the operating refrigeration machine (s) Water exchange between the water circuits of the in-service and the out-of-service Chillers is switched on or off. 3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrleitung (5) der ersten, im Betrieb befindlichen Kältemaschine (4) zwischen Kältemaschine und Rückkühlwerk (6) ein Zweiwegehahn (41) angeordnet ist. an dem ein Rohr (42) angeschlossen ist, das hinter dem Rückkühlwerk im Kühlwasserkreislauf mündet, und daß die Wasservorratsbehälter (1, 21) der Kältemaschinen (4, 24) je durch zwei Verbindungsrohre (45, 46) gekoppelt sind, in denen je eine Pumpe (47, 48) mit zur anderen Pumpe entgegengesetzten Förderrichtung liegt.3. Device for performing the method according to one of claims 1 and 2, characterized in that that in the pipeline (5) of the first in operation refrigerating machine (4) between the refrigerating machine and recooling unit (6) a two-way valve (41) is arranged. to which a pipe (42) is connected is that opens behind the recooling system in the cooling water circuit, and that the water storage tank (1, 21) of the refrigeration machines (4, 24) are each coupled by two connecting pipes (45, 46) in which one pump (47, 48) is located with a conveying direction opposite to the other pump. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Wasserzulaufrohr (2) für den Kondensator der ersten Kältemaschine (4) ein Temperaturfühler (51) liegt, der mit einem Regler (52) verbunden ist, der seinerseits mit einem Regler (5.3) für die Pumpen (47, 48) in den Verbindungsrohren (45,46) zusammengeschaltet ist.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the water inlet pipe (2) for the Condenser of the first refrigeration machine (4) has a temperature sensor (51) which is connected to a controller (52) is connected, which in turn with a regulator (5.3) for the pumps (47, 48) in the connecting pipes (45,46) is interconnected. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperaturfühler (61) für die Außenluft mit einer Steuerung (62) gekoppelt ist, die leitungsmäßig mit dem Schalter für den Zweiwegehahn (41), der im Wasserrohr (5) zwischen der ersten Kältemaschine (4) und deren Rückkühlwerk (6) liegt, sowie mit dem Schalter (63) einer Pumpe (23) im Vorlauf zum Kondensator und dem Schalter des Ventilators (29) des Rückkühlwerkes (26) mindestens einer der der ersten Kältemaschine (4) nachgeschalteten Kältemaschinen (24) verbunden ist.5. Apparatus according to claim 3, characterized in that a temperature sensor (61) for the Outside air is coupled to a controller (62), which is wired to the switch for the two-way tap (41), which is located in the water pipe (5) between the first refrigeration machine (4) and its recooling unit (6), as well as with the switch (63) of a pump (23) in the flow to the capacitor and the switch of the Fan (29) of the recooling unit (26) at least one of the downstream of the first refrigeration machine (4) Chillers (24) is connected. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Rohr zwischen der Wanne (10) des6. Apparatus according to claim 3, characterized in that in the tube between the trough (10) of the Rückkühlwerks und dem Wasservorratsbehälter (1) der ersten Kältemaschine (4) ein Zweiwegehahn (43) eingebaut ist, der von einem im Steuerkreis der Anlage liegenden Schalter (54) betätigbar ist und an den ein Verbindungsrohr (44) zum Wasservorratsbehälter (21) mindestens einer der folgenden Kältemaschinen angeschlossen istRecooling plant and the water storage tank (1) of the first refrigeration machine (4) a two-way valve (43) is installed, which can be actuated by a switch (54) located in the control circuit of the system and on the one connecting pipe (44) to the water storage tank (21) of at least one of the following refrigeration machines connected 7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbindungsrohr zwischen der Wanne (30) des Rückkühlwerkes (26) und dem Wasservorratsbehälter (21) mindestens einer der folgenden Kältemaschinen eine Frostschutzsicherung (57) eingebaut ist7. Apparatus according to claim 3, characterized in that the connecting pipe between the Trough (30) of the recooling unit (26) and the water storage tank (21) at least one of the A frost protection device (57) is installed in the following refrigeration machines
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