DE2538216A1

DE2538216A1 - Atmosphaerischer kuehlturm mit trocken- waermetauschern

Info

Publication number: DE2538216A1
Application number: DE19752538216
Authority: DE
Inventors: Luc Felix Marie-Loui Langerock
Original assignee: Hamon Sobelco SA
Current assignee: Hamon Sobelco SA
Priority date: 1974-11-27
Filing date: 1975-08-28
Publication date: 1976-08-12
Also published as: ES441942A1; GB1484106A; FR2292944A1; LU71376A1; FR2292944B1; CA1015740A; US4020899A; AU8689375A; DE2538216C3; JPS5175246A; DE2538216B2; ZA756761B; CH595602A5

Description

253821S

Dipping. R. H. 0AHR Dipf.-Phyi.fcBETlLER DIpL-In₀. W. HeRRMANN-TRENTiPOHL H E ft N E, Fr«ÜIgrath*trae· If

A 27 062

Abholfach

27. August 1975

Hamon-Sobelco S.A. Brüssel / Belgien

Atmosphärischer Kühlturm mit Trocken-Wärmetauschern

Die Erfindung betrifft einen kreisförmigen Kühlturm mit Trockeri-Wärmetausehern, der mit natürlichem Zug arbeitet und den Wärmeaustausch zwischen zwei Strömungsmitteln wie allgemein der atxnospärischeh Luft und allgemein einem beliebigen Strömungsmittel durchführt und dessen Kühlleistung der Wirkung des Windes wenig ausgesetzt ist.

Die Wärmetauscher sind rechteckigen{quaderförmige) Anordnungen bzw. Batterien glatter oder gerippter paralleler Rohre/ die an ihren Enden durch Strömungsmittelversorgungsbehälter verbunden sind, wobei das Strömungsmittel, das von einem Behälter zum anderen Strömt, von der kalten Luft gekühlt wird, die die Zwischenräume zwischen den Rohren durchströmt. Das Material der Rohre - Metall oder Kunststoff - wird entsprechend der Art des Vartöen, zu kühlenden Strömungsmittels gewählt. Die von dem Turm abgegebene Luft ist ifftift und trocken und hat beispielsweise eine Temperatur von 40°C und eine relative Feuchtigkeit von 15 %.

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Derartige Kühltürme, die einen Kamin und unten eine Lufteinlaßöffnung aufweisen, über der sich der Sturz des Turms befindet, der zur Unterstützung des Kamins dient, sind allgemein zur Kühlung eines Strömungsmittels, im allgemeinen des Wassers von Kondensoren von Dampfturbinen von Elektrizitätswerken oder auch zum direkten Kondensieren von Wasserdampf, der von Turbinen kommt und zum Kühlen des heißen Kondensats bestimmt. Es ist klar, daß die erzeugte elektrische Leistung zu der Kühlleistung des Turms in Beziehung steht, d.h. unter anderen Dingen zur Gesamtlänge der Wärme aus tausch rohre, jedoch hängt die Wirksamkeit des Wärmeaustausche auch von der Regelmäßigkeit und der Gleichmäßigkeit des Luftdurchgangs durch die Anordnung der Batterien ab.

Der Aufbau und die Aufrechterhaltung von optimalen Bedingungen führt zu erheblichen Problemen hinsichtlich der Abmessungen des Turms, der Anordnung der Batterien und der vorzusehenden Einrichtungen, um die schädlichen Wirkungen des Windes auf den Wärmeaustausch zu verringern.

Da die kalte Luft, die den Turm umgibt, horizontal in den Turm durch die Lufteinlaßöffnung eintritt und vertikal durch den Kamin austritt, kann man schematisch zwei verschiedene Anordnungen der Austauschfläche entwerfen. Entsprechend der ersten werden Batterien in der öffnung selbst angeordnet, wobei ihre Rohre vertikal verlaufen. Entsprechend der zweiten werden die Batterien quer durch den Querschnitt des Kamins an dessen unterem Ende angeordnet, wobei die Rohre im wesentlichen horizontal ausgerichtet werden.

Der Hauptvorteil von Türmen mit vertikalen Batterien» die insbesondere aus den FR-PS 2 092 427 und 2 198 113 bekannt sind, liegt in der Einfachheit der Montage. Dagegen sind diese Türme für Änderungen der Geschwindigkeit und der

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Richtung des Windes sehr anfällig, da die Batterien, die dem Wind ausgesetzt sind, stärker gekühlt werden, als diejenigen, die sich nicht im Wind befinden, und man kann oft örtlich Riehtungsumkehrungen der Luft von innerhalb des Turms nach außen beobachten. Es kommt auch im Falle von Sturm vor, daß die Luft die Batterien teilweise am Umfang des Turms durchquerte Es ist ersichtlich, daß die örtlichen Änderungen und die Gesamtänderungen des Heißluftstroms, der den Turm durchquert und von dem Kamin abgegeben wird, unregelmäßigkeiten bei der Kühlung des Wassers hervorruft und sich unvermeidbar durch Verluste elektrischer Leistung überträgt. Es ist daher klar, daß man diese Änderungen insgesamt verhindern will, selbst wenn der Wind konstant mäßig ist.

In der zuvor erwähnten FR-PS 2 198 113 wurde vorgeschlagen, die Wirkung des Windes dadurch zu verringern, daß man vor den öffnungen bewegliche, entsprechend der Richtung und Intensität des Windes regulierbare Klappen anordnet. Diese Einrichtungen ermöglichen es sicherlich, den Gesamtwirkungsgrad des Turms zu verbessern, jedoch belasten die Installationskosten der Klappen und insbesondere ihre Funktion die Allgemeinkosten des Elektrizitätswerks» Außerdem führen die Anordnung und die Arbeitswelse dieser Klappen zu großen Schwierigkeiten jenseits einer Grenze der Höhe der Lufteinlaßöffnung.

Die zweite Konstruktionsart, die für die trockene Wärmeaustauschfläche entworfen werden kann, besteht darin, den Querschnitt des Kamins, der sich über der Lufteinlaßöffnung befindet, mit horizontalen oder leicht geneigten Batterien auszustatten, die im wesentlichen radial bzw. konzentrisch bezüglich des Umfangs des Kamins derart ausgerichtet sind, daß die Rohre möglichst geringe LadungsVerluste haben.

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Derartige Türme mit horizontalen Batterien sind bekannt und man weiß/ daß die Kaltluftmenge, die in Berührung mit den Wärmetauschern eintritt, in verschiedenen Abständen von der Mitte unterschiedlich ist, so daß der Wärmeaustausch unregelmäßig und sein Wirkungsgrad weniger gut ist. Eine derartige Anordnung von Batterien führt daher nicht zum besten, insgesamt möglichen Wärmeaustausch, selbst wenn man die Windwirkung vernachlässigt. Selbstverständlich wird der Kühlwirkungsgrad bei Wind noch schlechter.

Es wurde bereits vorgeschlagen, das Austrittsprofil der Kaltluft gleichmäßig zu machen, indem man die Luft längs Leitflächen (Luftablenkblechen) führt, die dem Durchgang der Luft einen geringen Widerstand entgegensetzen und über den gesamten Querschnitt des Turms verteilt sind, jedoch ist dieses Mittel sehr umständlich.

In der FR-PS 1 552 731 hat man versucht, diese schädlichen Wirkungen durch Verringerung der Höhe zu kompensieren, bei der die Kaltluft zu den Batterien geführt wird, die sich in der Mitte des Turms befinden, d.h., indem man letztere in einer geringeren Höhe als die Umfangsbatterien anordnet, jedoch macht diese Ausbildung die zentralen Batterien für die Windwirkung sehr viel anfälliger.

Um dagegen diesen letzteren Nachteil zu beseitigen, hat man in der DT-AS 1 960 619 vorgeschlagen, die zentralen Batterien Höher als die ümfangsbatterien anzuordnen, was zu einer Verringerung der Höhe des Kaminzugs führt.

Schließlich ist aus der FR-PS 2 197 152 ein Kompromiß zwischen den verschiedenen vorherigen Vorschlägen bekannt, der darin besteht, die Batterien gewölbt zusammen mit Trennwänden anzuordnen* um sie als Luftführungen auszunutzen, sie progressiv und radial nach unten ausgehend vom ümfang zur Mitte des Turms auszurichten und den Batte-

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rien eine zur Mitte fortschreitend abnehmend Höhe zu geben, um das Austrittsprofil der Kaltluft zu verringern, ohne den Kaminzug zu beeinträchtigen.

Vermutlich verbessert die bekannte Ausführung den Gesamtwirkungsgrad der Batterien tatsächlich, jedoch erhöht die Verwendung von Batterien, die unterschiedliche Abmessungen haben, die entsprechend der Stelle berechnet sind, die sie im Turm einnehmen müssen, und die mit Trennwänden versehen sind, um den Wind auszuschalten, die Kosten der . Anlage. Außerdem kann man vermutlich bei den beiden Arten von zuvor erwähnten Batterieanordnungen die Kühlleistung nur durch Erhöhung des Durchmessers des Turms steigern, was die Kosten der Konstruktion erhöht.

Da die Entwicklung von trocken arbeitenden Türmen mit natürlichem Zug entsprechend diesen beiden Konstruktionsarten, die zuvor erwähnt wurden, offensichtlich nicht in der Lage ist, zu zuverlässigeren Türmen zu führen, ohne erhebliche Kosten zu verursachen, muß man eine Lösung in einer neuen Form der Anordnung üblicher Batterien suchen.

Diese Anordnung muß es ermöglichen, in wirtschaftlicher Weise eine trockene Gesamtwärmeaustauschfläche zu verwirklichen, die gleich derjenigen eines entsprechenden Turms gleichen Durchmessers und gleicher Luftdurchsatzmenge ist, wobei die Eintrittsgeschwindigkeit der Kaltluft in den Turm größer als diejenige des entsprechenden Turms und mit Sicherheit größer als die mittlere Geschwindigkeit des Windes ist, damit die Luftdurchsatzmenge weniger anfällig für Änderungen des Windes ist und vor Windstößen im Inneren des Turms im Falle von Sturm besser geschützt ist.

Die neue Anordnung der Batterien muß auch eine Erhöhung der Wärmeaustauschfläche eines beliebigen Turms gewährleisten, dessen Durchmesser, dessen Gesamthöhe und dessen

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Höhe der Luftein.laßöffηung konstant bleiben, was zu einer höheren Kühlleistung und/oder einer besseren Kühlqualität führt, das heißt zu einer niedrigeren Endtemperatur des Kühlströmungsmittels, einer Temperatur, die derjenigen der Umgebungsluft näher ist, wobei jedoch die zuvor erwähnten Vorteile bezüglich der Lufteintrittsgeschwindigkeit, d.h. die Unempfindlichkeit gegen Wind, beibehalten werden.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem kreisförmigen Kühlturm, bestehend aus einem Kamin und einer unten befindlichen Lufteingangsöffnung, um durch thermischen Austausch mit der atmosphärischen Luft, die durch natürlichen Zug bewegt wird, gegebenenfalls von Saug- oder Druckventilatoren unterstützt, ein Strömungsmittel zu kondensieren,und/oder zu kühlen, das in glatten oder gerippten Rohren aus Metall oder Kunststoff umläuft, die in Form von rechteckigen Trocken-Wärmeaustausch-Platten oder -Batterien in dem Turm bezüglich der öffnung zurückgesetzt angeordnet sind, die im Unterschied zu den Kühltürmen, bei denen die Batterien in der öffnung selbst angeordnet und daher den nachteiligen Einwirkungen des Windes auf den Wärmeaustauschwirkungsgrad sehr ausgesetzt sind, eine wesentlich geringere Höhe hat, um eine mittlere Eintritts geschwindigkeit der aufgenommenen Luft sicherzustellen, die geeignet ist, diese Einwirkungen zu verhindern, wobei die Verkürzung der Höhe der öffnung entsprechend die Gesamthöhe des Turms verringert und es außerdem ermöglicht, die Konstruktion der Traggestelle des Kamins zu vereinfachen, gemäß der Erfindung dadurch, daß die Wärmeaustauschflächeaus einer Gruppe von vertikal angeordneten Batterien im Inneren des Turms konzentrisch zu seinem Umfang und einer Gruppe von Batterien gebildet wird, die über dem Lufteinlaß angeordnet sind und an einem ihrer Enden von dem oberen Ende der vertikalen Batterien und am anderen von dem Kaminsturz oder von einer oder mehreren kreisförmigen Reihen von Trägern getragen werden, und daß

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der freie Durchgang in Form von Sektoren zwischen den radialen Batterien verschlossen ist, um die kalte Luft zu veranlassen, die Zwischenräume zwischen den Rohren zu durchqueren.

Die vertikalen Platten der Rohre herden derart angeordnet , daß sie ebene Batterien bilden, wobei die vertikale

Wärmeaustauschflache in diesem'Falle im Querschnitt ein konvexes Polygon bildet. Stattdessen Werden die vertikalen Platten der Rohre derart angeordnet sein, daß sie V-förmige Batterien bilden, wobei die vertikale Wärmeaustauschfläche im Querschnitt ein konkaves oder gezacktes Polygon bildet. Entsprechend der letzteren Montageart ist die Spitze zweier V-förmiger Batterien zum Inneren des Turms oder nach außen gerichtet.

Gemäß der Erfindung sind bei den Batterien, die radial über dem Lufteinlaß liegen, die Rohre horizontal oder zur Horizontalen leicht geneigt angeordnet, um die Entleerung der Rohre zu erleichtern oder die Verwendung von Rohren normierter Abmessungen zu ermöglichen oder zu einer günstigeren Anordnung des gesamten Turms zu führen. Diese radialen Batterien sind in der gleichen Richtung (untereinander parallele Rohre in der gleichen Höhe) angeordnet oder paarweise dachförmig gruppiert, deren Spitze nach oben gerichtet ist, oder paarweise V-förmig gruppiert, deren Spitze nach unten gerichtet ist.

Nach Art bekannter Türme, bei denen das VatTö* Strömungsmittel in einer einzigen Batteriegruppe umläuft, können die beiden Batteriegruppen hinsichtlich der inneren Versorgung mit Strömungsmittel zwischen jeder Batterie einer Gruppe und der entsprechenden Batterie der anderen Gruppe in Reihe verbunden werden, wobei zweckmäßierweise unten an den vertikalen Batterien Heiß- und Kaltströmungsmittelspeicher angeordnet werden.

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Auch können die beiden Batteriegruppen hinsichtlich der inneren Versorgung mit Strömungsmittel parallel geschaltet werden. Die Speicher können zwischen den beiden Gruppen angeordnet werden oder sie können getrennt und unten an den vertikalen Batterien und in der Höhe des Sturzes des Turms angeordnet werden, oder es kann auch ein gemeinsamer Speicher vorhanden sein, der zwischen den beiden Gruppen liegt, und ein eigener Speicher für jede Gruppe, von denen der eine unten an den vertikalen Batterien und der andere in Höhe des Sturzes angeordnet ist.

Zweckmäßigerweise werden die Batterien etwa zwischen einem Fünftel und einem Drittel des Radius des Turmes ausgehend vom Umfang angeordnet.

Der Turm hat Windabschirmungen, die denjenigen entsprechen, die im Inneren von kreisförmigen Kühltürmen mit feuchtem Austausch entsprechen, um die sehr starken Winde abzuhalten, welche aus ebenen, vertikalen, radial am Boden ausgehend vom Umfang bis zum Ende der Batterien oder bis zu einem Zwischenpunkt zwischen dem Ende der vertikalen Batterien und der Mitte des Turms angeordneten Wänden bestehen.

Der natürliche Zug des Kamins kann durch Ventilatoren unterstützt werden, die die Umgebungsluft durch die Wärmetauscher drücken und im wesentlichen fluchtend in der Außenwand des Kamins angeordnet sind, oder durch Ventilatoren, die die Umgebungsluft durch die Wärmetauscher saugen und im Inneren des Kamins angeordnet sind, um vor allem die direkte Schallabgabe der Ventilatoren an die Umgebung der Kühlanlage zu vermeiden.

Der Kamin, der aus einer dünnen Betonwand besteht, wird von Querstreben wie im Falle von bekannten trockenen Türmen oder von V-förmigen Stützen getragen, eine aufgrund der Verringerung der Höhe des Lufteinlasses durch die Erfindung mögliche wirtschaftlichere Lösung.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 5 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kühlturms mit trockenen Wärmeaustauschern,

Figur 2 eine Teildarstellung des Aufbaus einer Gruppe von vertikalen Batterien, die zurückgesetzt zum Lufteiniaß eine Gruppe horizontaler Batterien tragen,

Figur 3 einen Querschnitt des Turms in der Höhe der horizontalen Batterien,

Figur 4 vergrößert die in Fig. 3 gezeigte Anordnung, und

Figur 5 eine Seitenansicht der Reihenschaltung zwischen einer vertikalen und einer entsprechenden horizontalen Batterie.

Gemäß dieser Ausführungsform weist der kreisförmige Kühlturm 10, dessen Kamin 11 aus einer dünnen Betonwand besteht und von V-förmigen Stützen 12 getragen wird _e unten eine ringförmige Öffnung 13 für den Eintritt von Luft auf. Mit H, D und E sind jeweils die Höhe des Turms, sein Durchmesser in der Höhe der Luftansaugöffnung und die Höhe dieser ringförmigen Öffnung bezeichnet, wobei Pfeile die Strömungsrichtung der Kühlluft durch natürlichen Zug in dem Turm angeben.

Auf dem Boden wird konzentrisch zur Öffnung zwischen einem Fünftel und einem Drittel des Radius des Turms ausgehend von der Öffnung eine Gruppe üblicher Batterien 14 von gerippten Rohren 15 errichtet, die vertikal paarweise zweckmäßigerweise in V-Form angeordnet werden, damit die Wärrae-

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austausjchoberflache im Querschnitt ein gezacktes Vieleck bildet, dessen Zähne 17 zum Inneren des Turms gerichtet sind.

Nahe der öffnung wird innerhalb des Turms eine einzige kreisförmige Reihe von Trägern 18 errichtet. Eine Gruppe üblicher Batterien 19 mit gerippten Rohren 20 wird horizontal oder leicht nach unten zur Mitte des Turms geneigt zwischen dem oberen Ende 21 der Träger und dem oberen Ende 22 der vertikalen Batterien angeordnet, wobei die Batterien 19 zweckmäßigerweise dachförmig mit nach oben gerichtetes Spitze 23 angeordnet werden. Die beiden Batteriegruppen werden durch Eckschienen 24 verbunden. Wegen der radialen Anordnung der Batterien, die über dem Lufteinlaß liegen, besteht zwischen je zwei Batterien 19 ein freier Raum 25 in Form eines Sektors, dessen Bogen den Umfang des Kamins bildet. Diese Zwischenräume werden in bekannter Weise verschlossen, um die Luft zu zwingen, die Batterien zu durchlaufen, und in entsprechender Weise wird der ringförmige Zwischenraum 42 zwis chen der Auß enwand und dem Ende der horizontalen Batterien verschlossen.

Jede Batterie hat zweckmäßigerweise zwei Gruppen paralleler Rohre, die die beiden Schichten A und B des Wärmetauschers bilden, und jede Gruppe kann getrennt mittels Flüssigkeitsbehältern mit Flüssigkeit versorgt werden, an die die Enden der Rohre angeschlossen sind. Eine Batterie hat an jedem ihrer Enden einen in zwei Kammern geteilten Behälter. Die Schicht A ist der Umgebungsluft direkt ausgesetzt, während die Schicht B die bereits teilweise erwärmte Luft erhält.

Wenn die zu kühlende Flüssigkeit, insbesondere das heiße Wasser des Kondensors einer Dampfturbine eines Elektrizitätswerks in jeder vertikalen Batterie 14 und der horizontalen Batterie 19, an der sie befestigt ist, der Reihe nach umlaufen soll, und wenn die kalte Luft zunächst auf den aufsteigenden Strom heißen Wassers treffen soll, führt man die folgende Anordnung durch:

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Heißes Wasser wird in den Turm durch ein gerades Leitungssystem 26 mit einem kreisförmigen Abschnitt 27 bzw. einem Heißwasserspeicher eingeleitet, das mit einer nicht gezeigten Umwälzpumpe versehen ist, wobei der Abschnitt senkrecht zu den vertikalen Batterien 14 angeordnet ist;

nahe diesem Sammler wird ein zweiter kreisförmiger Speicher 28 angeordnet, der mit dem geraden Leitungssystem verbunden ist, um das gekühlte Wasser abzuführen;

die öffnung 30 des unteren Wasserbehälters L der Schicht A der Batterien 14 wird mit dem Heißwasserspeicher 27 verbunden;

mittels einer Leitung 31 wird die öffnung 32 des oberen Wasserbehälters L¹ der Schicht A der Batterien 14 mit der öffnung 33 des am weitesten innerhalb des Turms gelegenen Wasserbehälters M der Schicht Ά der Batterien 19 verbunden;

mittels einer Leitung 34 wird die öffnung 35 des am weitesten innerhalb des Turms gelegenen Wasserbehälters M der Schicht B der Batterien 19 mit der öffnung 36 des oberen Wasserbehälters L¹ der Schicht B der Batterien 14 verbunden ;

dadurch, daß man die innere Trennwand der Wasserbehälter M¹ der Batterien 19, die am wenigsten innerhalb des Turms liegen, wegläßt, werden die Schicht A und die Schicht B jeder horizontalen Batterie verbunden;

die öffnung 37 des unteren Wasserbehälters L der Schicht B wird mit dem Kaltwasserspeicher 28 verbunden.

Da die Wasserbehälter M' der Batterien 19 den beiden Schichten A und B gemeinsam sind, läuft das Wasser automatisch von dem Heißwassereinlaß zu dem Kaltwasser-Aus-

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laßleitungssystem, wobei es aufeinanderfolgend die Schichten A und B durchläuft, sobald durch eine besondere Pumpe mit geringer Förderleistung, jedoch größerer manometrischer Förderhöhe als die nicht gezeigte Umwälzpumpe auf den Siphon eine Ansaugwirkung ausgewirkt wird.

Selbstverständlich zeigt die Fig. 4 nur die Schicht B zweier verbundener Batterien und folglich befinden sich die Wasserbehälter der Schicht A und ihre öffnungen 30, 32 und 33 tatsächlich dahinter.

Zu beachten ist, daß die Anlage außerdem Leitungen 38 (Fig. 3, 4 und 5) geringen Durchmessers haben kann, die mit dem höchsten Punkt einer jeden Batterie verbunden sind. Sie dienen zur Ableitung von in den Batterien beim Füllen der Batterien mit Flüssigkeit enthaltenem Gas und zur Einleitung des gleichen Gases beim Entleeren der Batterien. Dieses Gas ist entweder gegebenenfalls getrocknete atmosphärische Luft oder ein inertes Gas wie Stickstoff. Es hat im allgemeinen einen Druck, der höher als der atmosphärische Druck ist, um die Möglichkeit des Siedens der Flüssigkeit zu verringern, deren Druck beim Anstieg in den Batterien abnimmt.

Die beschriebene Anordnung hat den Vorteil, daß die direkt der Luft ausgesetzten Rohre nicht Gefahr laufen, sich mit Eis zu füllen, wenn es sehr kalt ist, selbstverständlich umfaßt jedoch die Erfindung jede andere Art der Umwälzung und alle verschiedenen Arten von paralleler Flüssigkeitsumwälzung, d.h. die Anordnungen, die mittels Speichern gebildet werden, die getrennt die vertikalen und die horizontalen Batterien speisen und zwischen der Gruppe vertikaler Batterien und der Gruppe horizontaler Batterien und/oder unten an den vertikalen Batterien und am Umfang des Turms in der Höhe der horizontalen Batterien liegen.

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Bei der gezeigten Ausführungsform hat der Turm Windabschirmungen 39 entsprechend denjenigen, die bei mit Feuchtigkeit arbeitenden Türmen vorgesehen sind, um starke Winde, die im Falle von Sturm auftreten, abzuhalten und die Bildung von Wirbeln bei der Verteilung der Luft im Inneren des Turms zu verringern.

Diese Abschirmungen bestehen aus ebenen vertikalen Wänden, die sich von dem Umfang des Turms bis zum Ende der Batterien erstrecken, die in diesem Falle kreuzförmig angeordnet sind, um das Kühlsystem in Viertel aufzuteilen, so daß die Winddurchgänge verringert werden„

Die Erfindung erstreckt sich auch auf eine andere Anordnung von Batterien als die gezeigte, insoweit die Wärmeaustauschoberfläche horizontale Rohre (oder um das Auslaufen der Flüssigkeit zu erleichtern oder aus irgendeinem anderen Grund leicht geneigte Rohre) aufweist, die über dem Lufteinlaß und den vertikal angeordneten Rohren am Eingang zurückgesesetzt angeordnet sind, ebenso wie eine Anordnung, bei der z.B. Rohre und nicht normierte Batterieabmessungen zur besseren Verteilung der Abmessungen des gesamten Turms verwendet werden.

Gemäß einer nicht gezeigten Ausfuhrungsform der Erfindung ist der ringförmige Lufteinlaß durch eine regelmäßige Reihe von kreisförmigen öffnungen ersetzt, die in der Außenwand des Turms unmittelbar über der Bodenhöhe ausgebildet sind. Diese öffnungen können jeweils mit einem Druckventilator ausgestattet sein, um die Luftdurchsatzxnenge des Kamins zu erhöhen.

Gemäß einer weiteren, nicht gezeigten Ausführungsform der Erfindung kann der Kamin auch mit Saugventilatoren ausgestattet sein, die auch dazu bestimmt sind, den natürlichen Zug zu unterstützen und im Inneren des Turms in einer horizontalen Ebene angeordnet sind.

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Aus der vorherigen Beschreibung folgt, daß die Anordnung der Batterien keine besondere Tragkonstruktion erfordert, da die horizontalen Batterien direkt von den vertikalen Batterien selbst und durch eine einzige kreisförmige Reihe von Zwischenträgern von den Trägern 40 getragen werden. Letztere können außerdem von dem Kaminsturz 41 oder von irgendeinem anderen Traggestell ersetzt . werden.

Bei 43 und 44 sind zwei Laufstege gezeigt, die den Durchgang von Personen ermöglichen, die mit der überwachung und Wartung beauftragt sind.

Die Anordnung ist damit ebenso einfach wie bei trockenen Türmen, bei denen die Wärmeaustauschoberfläche ausschließlich von den vertikalen Batterien gebildet wird,die in der Lufteinlaßöffnung angeordnet sind.

Im Vergleich zu diesen bekannten Türmen sind die kreisförmigen Speicher 27 und 28 entsprechend der gezeigten Ausführungsform der Erfindung kürzer, da sie näher an der Mitte des Turms angeordnet sind, was zu einer Verringerung der Gesamt leitung s länge führt. Wenn man außerdem die Höhe E der öffnung des Lufteinlasses mit der Höhe der öffnung E¹ eines derartigen üblichen Turms mit gleichem Durchmesser D und gleicher Höhe H und gleicher Kühlkapazität vergleicht, ist E wesentlich kürzer als E¹. Diese Tatsache ist völlig logisch. Da die Wärmeaustauschoberfläche, die durch die Gesamtlänge der Rohre geschaffen wird, in beiden Fällen gleich ist, und da die Höhe des Turms nicht geändert wird, ist die Durchsatzmenge der durch den Zug in dem Turm herangeführten Kaltluft praktisch gleich. Da ein wesentlicher Teil der Gesamtfläche sich im Falle des Turms gemäß der Erfindung in Form von horizontalen Batterien darbietet, erstreckt sich die vertikale Fläche weit weniger. Daraus folgt, daß die Luftdurchsatzmenge, die den gleichen Änderungen der Geschwindigkeit und der Richtung des Windes

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unterworfen ist, einen Kreisquerschnitt geringerer Höhe E durchlaufen muß und mit einer viel höheren Geschwindigkeit in den Turm eintritt. Es ist klar, daß die örtlichen Luftdurchsatzmengen weitaus unabhängiger von diesen Änderungen sind, und daß die durch die Geschwindigkeit des Windes auf den Zug ausgeübte störende Wirkung erheblich verringert wird. Hinsichtlich der Höhe der vertikalen und der horizontalen Batterien gelingt es, der Luft eine Geschwindigkeit zu verleihen, die doppelt so groß wie diejenige ist, die allgemein am Eingang eines üblichen Turms herrscht. Man erkennt, daß mit einem derartigen Geschwindigkeitsbereich der Eingangsluft es möglich ist, die Kühlkapazität des Turms nur dadurch zu erhöhen, daß die Eingangshöhe E eine kaum höhere Abmessung erhält, ohne dabei den Abzug zu stören und die Abmessungen H und D des Turms zu erhöhen.

Diese Verringerung der Höhe E bezüglich der Höhe E¹ eines üblichen Turms mit vertikalen Umfangsbatterien ermöglicht es außerdem, die Gesamthöhe H des Turms um eine entsprechende Größe zu verringern und demgemäß die Konstruktion des Turms leichter zu machen, jedoch die gleiche Nutzhöhe des Turms beizubehalten. Dieser Vorteil kommt zu demjenigen infolge der Verringerung der Höhe des Lufteingangs hinzu, wenn man den Ersatz der üblichen Querstreben, die den Kamin tragen, durch kürzere, V-förmige Kolonnen wie bei den feuchten Türmen berücksichtigt.

Zusätzlich entspricht bezüglich der oben erwähnten üblichen trockenen Türme die Verringerung der Höhe des Lufteingangs im Falle der Kühlung einer Flüssigkeit eine geringere Pumphöhe im Stadium des Auf füllens der Batterien, so daß die Anlaßpumpe eine geringere Leistung haben kann. Die manometrische Förderhöhe der Umwälzpumpe kann in allen Fällen ebenso verringert werden, in denen sie größer als die verringerte Höhe des Lufteingangs des Turms gemäß

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der Erfindung wäre, um zu vermeiden, daß am höchsten Punkt der Batterien der Druck unter den Siededruck der Flüssigkeit unter Berücksichtigung ihrer erhöhten Temperatur fällt.

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Claims

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Ansprüche

Kreisförmiger Kühlturm, bestehend aus einem Kamin und einer unten befindlichen Lufteingangsöffnung, um durch thermischen Austausch mit der atmosphärischen Luft, die durch natürlichen Zug bewegt wird, gegebenenfalls von Saug- oder Druckventilatoren unterstützt, ein Strömungsmittel zu kondensieren und/oder zu kühlen, das in glatten oder gerippten Rohren aus Metall oder Kunststoff umläuft, die in Form von rechteckigen Trocken-Wärmetausch-Platten oder -Batterien in dem Turm bezüglich der Öffnung zurückgesetzt angeordnet sind_? die im Unterschied zu den Kühltürmen, bei denen die Batterien in der Öffnung selbst angeordnet und daher den nachteiligen Einwirkungen des Windes auf den Wärmeaustauschwirkungsgrad sehr ausgesetzt sind, eine wesentlich geringere Höhe hat, um eine mittlere Eintritts geschwindigkeit der aufgenommenen Luft sicherzustellen, die geeignet ist, diese Einwirkungen zu verhindern, wobei die Verkürzung der Höhe der Öffnung entsprechend die Gesamthöhe des Turms verringert und es außerdem ermöglicht, die Konstruktion der Traggestelle des Kamins zu vereinfachen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauschflächeaus einer Gruppe von vertikal angeordneten Batterien (19) im Inneren des Turms konzentrisch zu seinem Umfang und einer Gruppe von Batterien (20) gebildet ist die über dem Lufteinlaß (13) angeordnet sind und an einem ihrer Enden von dem oberen Ende der vertikalen Batterien (19) und am anderen von dem Kaminsturz oder von einer oder mehreren kreisförmigen Reihen von Trägern (18) getragen werden, und daß der freie Durchgang in Form von Sektoren zwischen den radialen Batterien verschlossen ist_? um die kalte Luft zu veranlassen, die Zwischenräume zwischen den Rohren zu durchqueren .

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2. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Rohrplatten derart angeordnet sind, daß sie ebene Batterien bilden, wobei die vertikale Wärmeaustausch fläche im Querschnitt ein konvexes Polygon bildet.
3. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Rohrplatten derart angeordnet sind, daß sie V-förmige Batterien bilden, wobei die vertikale Wärmeaustauschfläche im Querschnitt ein konkaves Polygon bildet.
4. Kühlturm nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze von zwei V-förmig angeordneten Batterien in das Innere des Turms gerichtet ist.
5. Kühlturm nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze von zwei V-förmig angeordneten Batterien bezüglich des Turms nach außen gerichtet ist.
6. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre der Batterien, die über dem Lufteinlaß (13) liegen, horizontal oder bezüglich des Radius des Turms leicht geneigt angeordnet sind.
7. Kühlturm nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Batterien paarweise dachförmig angeordnet,sand und deren Spitze nach oben gerichtet ist.
8. Kühlturm nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Batterien V-förmig angeordnet sind und ihre Spitze nach unten gerichtet ist..
9. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Batteriengruppen (A, B) hinsichtlich der inneren Strömungsmittelversorgung zwischen jeder Batterie einer Gruppe und der entsprechenden Batterie der anderen Gruppe in Reihe geschaltet sind.

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10. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Batteriengruppen hinsichtlich der inneren S tirömungsmi tte lvers orgung parallel geschaltet sind.
11. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Batterien etwa zwischen einem Fünftel und einem Drittel des Radius des Turms ausgehend vom Umfang angeordnet sind.
12. Kühlturm nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Windabschirmungen (39) entsprechend denjenigen, die im Inneren von feuchten Türmen vorgesehen sind, um sehr starke Winde abzuhalten, und die aus ebenen vertikalen Wänden bestehen, die radial am Boden ausgehend vom Umfang bis zum Ende der Batterien oder bis zu einer Zwischenstelle zwischen dem Ende der vertikalen Batterien und der Mitte des Turms angeordnet sind.
13. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der natürliche Abzug des Kamins von Druckventilatoren unterstützt ist, die im wesentlichen fluchtend mit der Außenwand des Kamins angeordnet sind.
14. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kamin aus einer dünnen Betonwand besteht und von V-förmigen Stützen getragen wird.

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