DE2509570B2 - - Google Patents

Description

25

Die Erfindung betrifft einen Abstandshalter für parallel zueinander angeordnete, gewellte Rieselplatten in Kühltürmen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. J°

Bei einem derartigen, aus der DE-OS 19 18 433 bekannten Abstandshalter sind die Rieselplatten in verschiedenen Richtungen, zum Beispiel im rechten Winkel zueinander, gewellt. Dadurch soll der Luftwiderstandsbeiwert verkleinert werden. Infolge des kleinen ^ Luftwiderstandsbeiwertes ergeben sich hohe Luftgeschwindigkeiten zwischen den Rieselplatten, wodurch die Berührungszeit zwischen Luft und Wasser ebenfalls entsprechend verkürzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zwischen den Rieselplatten eine besonders hohe Luftverwirbelung zu erzeugen, um auch bei hohen Luftgeschwindigkeiten einen guten Wärmeübergang zu erzielen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die hohe Luftverwirbelung die Geschwindigkeit des herabfallenden Wassers verlangsamt, d. h, die Wasserverweilzeit erhöht wird. Die Berührungszeit zwischen Luft und Wasser wird dadurch verlängert. Der erfindungsgemäße Abstandshalter eignet sich insbesondere für Kühltürme, die mit angesaugtem Querstrom arbeiten. Derartige Kühltürme besitzen im allgemeinen einen kleineren Wirkungsgrad als Kühltürme, die mit Druckgebläse arbeiten, da die angesaugte Luft im allgemeinen gleichmäßiger ist und nicht die natürliche Verwirbelung von durch Druck eingeleiteter Luft besitzt. Wegen des Querstroms ist die Berührungszeit zwischen Luft und Wasser von Hause aus kleiner als bei einem Gegenstromkühlturm. Durch den erfindungsgemäßen Abstandshalter wird die Verwirbelung ohne einschränkende statische Druckerhöhung erzielt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung einen mit

angesaugtem Querstrom arbeitenden Kühlturm;

Fig.2 in Seitenansicht eine Rieselplatte, wobei der Abstandshalter im Schnitt nach 2-2 der Fig.3 dargestellt ist;

Fig.3 im Querschnitt nach 3-3 von Fig.2 die Anordnung der Abstandshalter zwischen den Rieselplatten;

F i g. 4, 5 und 6 Schnitte nach 4-4, 5-5 bzw. 6-6 von Fig.3;

Fig.7 in perspektivischer Darstellung den Endabschnitt eines Abstandshalters.

Bei dem in F i g. 1 gezeigten Kühlturm wird Luft in die beiden Seiten 1 und 2 des Kühlturms mittels eines Lüfters 3 mit horizontalem Propeller angesaugt Dabei gelangt die Luft über Einlaßöffnungen 4 zwischen Rieselplatten 5 und anschließend zwischen Nebelabscheider 6, wonach die Luftströmung eine Richtungsänderung von 90° gegen die Vertikale erfährt und durch den Lüfter 3 hindurch und aus dem Kühlturm austritt Unmittelbar oberhalb der Rieselplatten sind an beiden Seiten des Kühlturms Heißwasserbehälter 7 angeordnet Das Heißwasser wird mittels einer Düsenanordnung gleichmäßig über die Rieselplatten verteilt Das Wasser fällt dabei in vertikaler Richtung auf die Rieselplatten 5 und tritt zwischen diesen hindurch. Die zur Mitte des Kühlturms gerichtete Luftströmung hat das Bestreben, dem Wasser eine horizontale Geschwindigkeitskomponente zu erteilen. Dabei fällt das Wasser näherungsweise parallel zum Neigungswinkel des Rieselplattenbündels gegenüber der Vertikalen. Infolge des vertikal herabfallenden Wassers bei im wesentlichen horizontaler Luftströmung wird ein mit Querströmung arbeitender Wärmeübergang erhalten. Das gekühlte Wasser fällt anschließend in eine Sammelpfanne 8, aus welcher es gepumpt wird, um erneut durch das Kühlsystem zu laufen.

Der Abstandshalter besteht aus einer Anzahl von Wellungen mit jeweils einem erhabenen Bereich 10 und einem Vorsprung 9 für jeden Wellungsabschnitt der gewellten Rieselplatte. Der Vorsprung 9 und der erhabene Bereich 10 können als eine Hälfte einer weichgekrümmten Kuppe oder als Halbkonus mit abgerundeter Spitze angesehen werden, wobei die Basis der Kuppe oder des Halbkonus an der Lufteintrittseite des Abstandshalters 21 liegt und diese ihre volle Höhe an der Austrittsseite der Anordnung erreicht. Die Vorsprünge 9 sind Teil der Wellungen, deren Höhe dem erforderlichen Abstand der Rieselplatten entspricht, wobei die Basis des Vorsprungs in Verbindung mit einem konkaven Abschnitt oder Wellental der Rieselplatte steht, während die höchste Stelle des Vorsprungs 9 gegen den konkaven Abschnitt der nächsten Rieselplatte anliegt (F i g. 3). Die höchste Stelle jedes Vorsprungs 9 kann geringfügig abgeflacht sein, um eine bessere Anlage für die benachbarte Rieselplatte zu liefern. Die erhabenen Bereiche 10 weisen etwa die halbe Höhe wie die Vorsprünge 9 auf.

Jeder erhabene Bereich 10 ist an seiner Basis mit einem konvexen Teil oder Wellenberg der Rieselplatte verbunden. Ferner ist jeder erhabene Bereich 10 mit Bereichen verbunden, die sich in entgegengesetzten Richtungen zu jedem Vorsprung 9 hin erstrecken. Diese Bereiche sind der Oberflächenbereich, welcher sich in F i g. 3 von 12 nach 13 erstreckt. Dieser Oberflächenbereich ist insgesamt abgeschrägt und steigt in Richtung der Luftströmung (F i g. 7) an. Somit erstreckt sich dieser Oberflächenbereich von einem konkaven Abschnitt der gewellten Rieselplatte, welcher auch die

Basis eines Vorsprungs 9 bildet, zum andern konkaven Abschnitt der gewellten Rieselplatte, welcher die Basis eines weiteren Vorsprungs 9 bildet. Die Vorspränge 9 und die erhabenen Bereiche 10 sowie die ansteigenden Oberflächenbereiche verursachen eine Drehung der Luft, während diese über die genannten Abschnitte fließt und veranlassen dabei die Luftströmung bei ihrer im wesentlichen horizontalen Bewegung in vertikaler Richtung zu divergieren. Dies ist in Fig.2 durch die Schraubenlinie angedeutet Die Ablenkung und Drehung ist bezüglich ihrer Verwirbelung ausreichend, um den Wirkungsgrad des Wärmeübergangs erheblich zu verbessern. Der Wasserfilm an den Rieselplatten wird durch diese Drehwirkung verteilt und das zwischen den Rieselplatten herabfallende Wasser wird durch die Luftbewegung erfaßt, woraus eine innige Berührung zwischen Luft und Wasser entsteht. Die divergierende Bewegung der Luft hat sich als so groß erwiesen, daß einige Luftteilchen, die an einem bestimmtem erhabenen Bereich eintreten, an einer Stelle austreten, die um 2 bis 3 erhabene Bereiche höher oder tiefer liegt, und zwar im allgemeinen um etwa 50 bis 75 cm stromabwärts. Die Luftdrehung wird durch die Form der Vorsprünge 9 und erhabenen Bereiche 10 in natürlicher Weise hervorgerufen, so daß statische Verluste gering gehalten werden.

Zur Erzielung optimaler Betriebsbedingungen für den in F i g. 1 dargestellten mit Querstrom arbeitenden Kühlturm wurden die Abstandshalter gemäß F i g. 7 in horizontalen Abständen von etwa 25 cm längs der Rieselplatten gemäß F i g. 2 angeordnet (Abmessung jo 19).

An jedem Abstandshalter sind zwei Randbereiche 14 vorgesehen, weiche dazu beitragen, die Rieselplatten an ihrem Rand im Abstand voneinander zu halten. Diese Randabschnitte bestehen lediglich aus Vorsprüngen mit einer ebenen Seite 20, wobei der innere Teil eines jeden Vorsprungs 15 weich gekrümmt ist und sich von der ebenen Seite 20 zu einem erhabenen Bereich erstreckt, um der Luft bereits am Rande einer jeden Rieselplatte eine Anfangsturbulenz zu erteilen.

Die Abstandshalter gemäß Fig.7 können aus gepreßtem Kunststoff oder anderen Werkstoffen hergestellt werden und können mit den Rieselplatten mittels Klammern verbunden werden, die längs des flachen Basisbereichs 22 der Abstandshalter angeordnet sind. Die Abstandshalter müssen jedoch nicht unabhängig von den Rieselplatten sein, die Rieselplatten 16 und die Abstandshalter können vielmehr auch einteilig hergestellt werden.

Im allgemeinen wird der in Fi g. 3 mit 17 bezeichnete Luftraum von einer gewellten Rieselplatte 16 und dem oberen Rand des erhabenen Bereichs 18 begrenzt, wobei diese Begrenzungen im allgemeinen parallel verlaufen und der Luftspalt etwa eine Größe zwischen 6 bis 19 mm aufweist Das heißt, zwischen jeder Rieselplatte 16 und dem oberen Rand eines erhabenen Bereichs 18 oder 10 des Abstandshalters wird ein wellenförmiger Luftbereich mit einer Breite zwischen 6 bis 19 mm erhalten. Der Abstand zwischen der höchsten Stelle und der Basis eines Vorsprungs 9 beträgt etwa 12,5 bis 38 mm, so daß die Rieselplatten selbst in einem Abstand zwischen 12,5 bis 38 mm voneinander liegen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Abstandshalter für parallel zueinander angeordnete gewellte Rieselplatten in Kühltunnel), zwischen denen die Luft parallel zu den Wellentälern strömt, *> wobei der Abstandshalter mit in den Wellentälern angeordneten Vorsprüngen versehen ist, durch die jede Rieselplatte in Abstand zu der nächsten Platte gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzielen einer Luftverwirbelung zwischen m den Vorsprängen (9) sich über die Wellenberge erstreckende erhabene Bereiche (10) vorgesehen sind, deren Höhe etwa die Hälfte des Abstandes der Rieselplatten (16) beträgt und die in Richtung der Luftströmung geneigt sind. '⁵

2. Abstandshalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (9) an den Spitzen abgeflacht sind, um eine Anlagefläche für die benachbarte Rieselplatte (16) zu bilden.

3. Abstandshalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Bereiche (10) die Form eines Halbkonus mit abgerundeter Spitze besitzen.