DE2508123A1

DE2508123A1 - Kuehlanlage

Info

Publication number: DE2508123A1
Application number: DE19752508123
Authority: DE
Inventors: Pierre Lucien Dipl Ing Lemmens
Original assignee: Hamon Sobelco SA
Current assignee: Hamon Sobelco SA
Priority date: 1974-03-01
Filing date: 1975-02-25
Publication date: 1975-09-11
Also published as: FR2262790B1; CH592288A5; FR2262790A1; LU69533A1

Description

4GÜ0 Herne, 8000 Hünchen Λ0,

FreiligralhsiraßB 19 _η· . ,_Μ, _a ·. b-l,, Eisenacher Straße 17

Dipi.-lng. rl H. Bahr

Postfach ι« Dipi.-lng. rl H. Bahr _Pal.._Anw. _BeUIer P«l.-Anw. Herrmann-Treiitepohl DlDl.-PhVS. EdUSFCi BCtZlCF Fernsprecher: 36 3011 Fernsprecher: 51013 Γ* ■ Jr " 36 3012

⁵¹⁰¹⁴ DIpl.-Ing. W. Herrmann-Trsntepoh! ^³⁰¹³

Tolegrammönschrift: Telegrammanschrift: Bahrpatcmte Korne PATENTANWALTE Babetzpat München Telex 08229853 Telex 5215360

ρ "1 Bankkonten:

Bayerische Vereinsbank München 952287 O C Π Q 1 OO Dresdner Bank AG Herne 7-520

^ ^JUW ' *- *■* Postscheckkonto Dortmund 55868-467

^Ref" A 26 568

In der Antwort bitte angeben Zuschrift bitte nach:

fibholfach

24.2.1975

HAMON-SOBELCO, SOCIETE ANONYME, SAINT-GILLES-LEZ-BRUXELLES (Belgien)

Kühlanlage

Die Erfindung betrifft eine Kühlanlage, "bei der insbesondere bei Dampfstroin der Luftkühlereinrichtung vermindert werden soll. Auch soll in einer Kühlvorrichtung eine Einrichtung angeordnet werden, um die Länge der Dampffahne zu vermindern und zu kontrollieren.

Eine Luftkühlervorrichtung besteht im allgemeinen aus einer Konstruktion, bei der eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, in direktem Kontakt mit atmosphärischer Luft in Wärmeaustauschervorrichtungen gekühlt wird. In diesen zirkulieren Flüssigkeit und Kühlluft im Gegenstrom oder im Quer- bzw. Kreuzstrom. Die Luftzirkulation erfolgt über Katurzug mittels eines Kamins

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oder vermittels Zwangszugs durch Ventilatoren, die von Saug- oder Blasbauart sein können. Die gekühlte Flüssigkeit wird an der Basis dieser Konstruktion über ein Pumpsystem wieder aufgenommen, während die in den Wärmeaustauschern erwärmte atmosphärische Luft in die Atmosphäre am Kopf der Konstruktion ausgestossen wird.

Beim Dampfstrom ( franz: panache ) handelt es sich um den Nebel, der sich unter gewissen atmosphärischen Bedingungen bei Austritt aus der Kühlvorrichtung bildet und der aus der Teilkondensation des Wasserdampfs herrührt, der in der in die Atmosphäre ausgestossenen Luft enthalten ist. Die Bildung der Dampffatme beruht darauf, daß die SättigungsschveTLe bei der Verdünnung dieser durch die Kühlvorrichtung in die Atmosphäre ausgestossenen Luft überschritten wird. Die Länge der Dampffahne wird bestimmt durch die Zeit, die zu ihrer Verdünnung in der atmosphärischen Luft notwendig ist, bis andererseits die Schwelle eines Verschwindens der Dampffahne erreicht ist, wobei dieser Zeitraum für einen gegebenen Zustand der ausgestossenen Luft durch die atmosphärischen Bedingungen bestimmt wird.

Diese Dampffahnen erzeugen nicht nur eine Feuchtigkeitskonzentration in der umgebenden Atmosphäre, sie können unter gewissen begünstigenden Bedingungen auch lokal Nebel oder Rauhreif erzeugen, welche aus gutem Grund als Belästigung für die Nachbarschaft und gefährlich für den Anliegerverkehr solcher Kühlanlagen angesehen werden.

Erfindungsgemäß soll nun die Länge der Dampffahne durch Einstellen oder Regeln des Zustande der in die Atmosphäre

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ausgestossenen Luft derart vermindert werden, daß wesentlich die störenden oder gefährlichen Folgen der Dampffahnen vermindert werden oder sogar in Fortfall kommen.

Hierzu geht die Erfindung aus von einer Kühlanlage mit einem Wärmeaustauscherkörper für den Wärmeaustausch einer Flüssigkeit mit einem atmosphärischen Luftstrom und zeichnet sich dadurch aus, daß im Luftweg hinter dem Austauscherkörper eine Mischkammer angeordnet wird, die einen ers.en mit dem Luftaustritt aus dem Austauscherkörper verbundenen Einlaß und einen zweiten Einlaß zur Aufnahme eines Außenluftstroms sowie einen mit der umgehenden Atmosphäre in Verbindung stehenden Austritt aufweist, wo "bei der zweite Eintritt eine Einrichtung zum Regeln des Durchsatzes dieses Außenluftstroms aufweist.

Die Kammer weist also einen Eintritt für einen zusätzlichen atmosphärischen Luftstrom auf und "besitzt eine Einrichtung zum Regeln des Durchsatzes dieses Zusatzluftstroms. Diese Regel- oder Einstelleinrichtung kann "beispielsweise gebildet werden durch Vorrichtungen wie einstellbare oder regelbare jalousieartige Klappen oder auch durch ein oder mehrere Ventilatoren.

Die Mischkammer kann mit Umlenkeinrichtungen versehen sein, die dazu bestimmt sind, die Vermischung der trockenen und feuchten Luftströme zu verbessern und so den einzigen Luftstrom, der schließlich in die Atmosphäre ausgestossen wird, homogener zu machen.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher

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- 4 erläutert werden, in denen:

Pig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers zeigt;

Pig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung; die

Pig. 3 und 4 geben eine weitere Ausführungsform der Erfindung wieder;und

Pig. 5 zeigt den Anwendungsfall einer erfindungsgemäßen Einrichtung auf einen Naturzug-Kühl turm.

In Pig. 1 ist schematisch ein Wärmeaustauscher 1 von der Gegenstrombauart dargestellt, der im Innern einer Kühlkammer angeordnet ist. Der Wärmeaustauscher umfaßt hier einen Austauscherkörper,über den zu kühlendes Wasser rieselt, welches über eine Verteilervorrichtung 2 aufgeteilt wird. Kühlluft C- wird unten am Wärmeaustauscher 1 über ^alousieartige Klappen 4 zugeführt, welche einen Schutz gegen Wasseraustritt bieten und den ungünstigen Einfluß des Windes dämpfen. Die Bewegung der Kühlluft wird durch Zwangszug mittels eines Ventilators 5 sichergestellt, der über dem Kamin oder Diffusor 3 angeordnet ist und Kühlluft über den Wärmeaustauscher 1 ansaugt. Das mit der Luft im Wärmeaustauscher 1 kontaktierte gekühlte Wasser wird im unteren Teil der Anlage im Becken 20 gesammelt und durch eine nicht dargestellte Pumpeinrichtung aufgenommen.

Oberhalb des Wärmeaustauscherkörpers ist ein Tröpfchen-

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scheider 6 angeordnet, dessen Punktion es ist, aus der Luft, die den Wärmeaustauscher durchsetzt,hat, fast die Gesamtheit der mitgerissenen Wassertröpfchen abzuscheiden.

Über dem Wärmeaustauscherkörper oberhalb des Tröpfchenscheiders 6 ist erfindungsgemäß eine Mischkammer von einer Gestalt ähnlich der des Wärmeaustauscherkörpers angeordnet, die einerseits einen Eintritt für die aus dem Wärmeaustauscherkörper austretende Luft und andererseits einen Eintritt für einen atmosphärischen Zusatzluftstrom C₂, der in die Kammer 7 durch den Ventilator 5 eingesaugt wird, aufweist.

Der Eintritt für den Luftstrom C₂ ist mit einer Durchsatzregeleinrichtung versehen, die nach diesem Ausführungsbeispiel aus einstellbaren jalousieartigen Klappen 8 besteht.

Die Mischkammer 7 ist mit Deflektoren 21 versehen, welche das Gemisch der beiden Luftströme Cj und C« homogener machen.

Die Menge der in die Kammer 7 angesaugten Zusatzluft C₂ vermischt sich mit der feuchten aus dem Wärmeaustauscher kommenden Luft und verdünnt diese vor deren Ausstossung in die Atmosphäre. Stellt man die Zusatzluftmenge C₂ entsprechend den atmosphärischen Bedingungen ein, so wird der Sättigungsgrad der in die Atmosphäre ausgestossenen Luft aufgrund dieser atmosphärischen Bedingungen geregelt bzw. eingestellt. Bei warmem und trockenem Wetter z. B. werden, wenn die Übersättigungszone, die während der Verdünnung mittels atmosphärischer

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Luft von der ausgestossenen luft durchströmt werden muß, relativ kurz ist und mithin die Dampffahne selbst relativ kurz ist, die jalousieartigen Klappen 8 derart eingestellt, daß nur eine relativ bescheidene Luftmenge, die sogar gleich Null sein kann, durchtreten kann. Bei kaltem und feuchtem Wetter dagegen, wenn der Zustand der Luft entsprechend den verschiedenen Graden der Verdünnung der ausgestossenen Luft in der Atmosphäre sich zum größeren Teil in der Übeersättigungszone befindet und somit die Dampffahne relativ lang ist, wird die Öffnung der jalousieartigen Klappen 8 derart eingestellt, daß eine größere Luftmenge eingelassen wird, derart, daß ein Teil des Prozesses der Entwicklung der Dampffahne sogar im Innern der Kühlkammer vor sich geht und so die Länge der' Dampffahne vermindert wird.

Selbstverständlich wird die Mischkammer auf den gewählten Typ des Wärmeaustauschers konstruktiv abgestellt, da offensichtlich dieser durchaus anders als beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ausgeführt sein kann. Allgemein befindet sich die Mischkammer im normalen Kühlluftweg . Zugeordnet zu einem Kreuzstromwärmeaustauscher beispielsweise wird aber die Mischkammer auf dem gleichen Niveau oder auf einem höheren Niveau als das des Wärmeaustauschers angeordnet. Außerdem hat die Mischkammer eine Form, die anzupassen ist an die Art ihrer Anbringung. Soll sie direkt mit dem Wärmeaustauscherkörper verbunden werden, so hat sie eine beispielsweise parallelepipedförmige Gestalt ähnlich seiner Form (in Fig. 1 dargestellter Fall). Soll sie mit einem Yentilatormantelring verbunden werden, so muß sie kreisförmige Gestalt aufweisen. Sie kann auch eine komplizierte

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Gestalt haben, welche sich durch kreisförmige Öffnungen, die einen adäquaten Aerodynamismus aufweisen, auszeichnen. Nach einer anderen Variante wird die Mischkammer dem Diffusor eines Ventilators· zugeordnet. Schließlich kann man auch die Mischkammer unabhängig vom Kühlerkörper vorsehen.

Pig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Mischkammer gleich der nach Pig. 1, die jedoch in eine Kühlvorrichtung eingebaut ist, in der die Luftbewegung durch einen blasenden Ventilator 9 sichergestellt ist. Die Arbeitsweise nach dieser Ausführungsform ist ähnlich der der Pig. I.

Nach den in den Pig. 1 und 2 gegebenen Ausführungsbeispielen besteht die Einrichtung zum Einstellen der Zusatzluftmenge C₂ aus regel- oder einstellbaren jalousieartigen Klappen. Diese Einrichtung zur Durchsatzeinstellung kann auch aus ein oder mehreren Ventilatoren gebildet sein. Die Pig. 3 und 4 zeigen eine solche Ausführungsform. Nach Pig. 3 ist die Kühlvorrichtung ähnlich der der Pig. 1 und umfaßt einen Gegenstromaustauscher mit Zwangszug, der durch einen saugenden Ventilator 5 sichergestellt ist. Die Einrichtung zum Einstellen des Durchsatzes an Zusatzluft 0« besteht aus Ventilatoren 18, welche hinter dem Ventilator 5 an der Basis von Kamin oder Diffusor 3 angeordnet sind.

Nach Pig. 4 ist die Kühlereinrichtung ähnlich der in Pig. 2 ausgebildet; für die Bewegung der Kühlluft sorgt ein blasender Ventilator 9. Die Einstell- bzw. Regeleinrichtung für den Zusatzluftdurchsatz besteht jetzt aus einem blasenden Ventilator 28, dem beispielsweise

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einstellbare Klappen 8 zugeordnet sind.

Arbeitsweise und Einstellung sind beidiesen beiden letztgenannten Ausführungsformen ähnlich den vorher beschriebenen Ausführungsformen.

Wichtig ist, daß die dem Zusatzluftstrom zugeordneten Ventilatoren auf keinen Fall notwendigerweise vom gleichen Typ wie die sein müssen, welche für die Bewegung des Kühlluftstroms Cj sorgen.

Pig. 5 zeigt die Anwendung.der erfindungsgemäßen Maßnahme auf einen Kühlturm mit Naturzug. Der Turm IO ist hier in der Ansicht dargestellt. Die Kühlluft G₁ wird in einem Kamin über die Basis 11 des Turmes angesaugt. Die Einstelleinrichtung für die Zusatzluftmenge Ο« besteht wie nach der Aus führungsform der Pig. 3 aus Ventilatoren 18. Nach der vorliegenden Ausführungsform sorgt die Höhe des Kamins für die Luftmenge im Austauscherlcörper zwischen der Basis des Turms und dem Niveau der Ventilatoren 18. Eine Variante zu dieser Ausführungsform besteht darin, Öffnungen an Ort und Stelle der Ventilatoren 18 vorzusehen, um den Zusatzluftstrom anzusaugen; in diesem Pail wird der Zug des Gesamtluftstroms durch die Höhe des Kamins oberhalb dieser Öffnungen sichergestellt. Den Öffnungen können auch Klappen zugeordnet sein.

509837/0621 Ansprüche

Claims

A 26 568

ANSPRÜCHE

.J Kühlanlage mit einem Wärmeaustauscherkörper für den Wärmeaustausch einer PlüssigleLt mit einem atmosphärischen Luftstrom, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftweg hinter dem Austauscherkörper eine Mischkammer angeordnet ist, die einen ersten mit dem Luftaustritt aus dem Austauscherkörper verbundenen Einlaß und einen zweiten Einlaß zur Aufnahme eines Außenluftstroms sowie einen mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung stehenden Austritt aufweist, wobei der zweite Eintritt eine Einrichtung zum Regeln des Durchsatzes dieses Außenluftstroms aufweist.
2. Kühlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung für die Außenluftmenge aus einstellbaren jalousieartigen Klappen gebildet ist.
3. Kühlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung für den Durchsatz des Außenluftstroms gebildet wird aus einem oder mehreren Ventilatoren, die mit einer oder mehreren Geschwindigkeiten zu betreiben sind.
4. Kühlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer ein oder mehrere Ablenkeinrichtungen, die das Gemisch der beiden Luftströme homogener machen, aufweist.

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