DE2539053C2

DE2539053C2 - Cooling tower for cooling a liquid with solids that precipitate out of the liquid

Info

Publication number: DE2539053C2
Application number: DE2539053A
Authority: DE
Inventors: Albert Georges Raymond Waterlo Coune
Original assignee: Hamon Sobelco SA
Current assignee: Hamon Sobelco SA
Priority date: 1975-04-11
Filing date: 1975-09-03
Publication date: 1984-09-20
Also published as: ES444674A1; AT342096B; CA1075593A; NL7601166A; GR57857B; DE2539053A1; ATA264176A; NL178098C; FR2307244B1; FR2307244A1; NL178098B; IT1054263B

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlturm gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a cooling tower according to the preamble of patent claim 1.

Ein derartiger Kühlturm ist durch das DE-GM 20 347 bekannt. Dort wird zur Rückkühlung einer Flüssigkeit diese in einem Behälter durch Düsen versprüht und nach Kühlung durch einen Luft-Gegenstrom, der durch einen Ventilator erzeugt wird, in einer Wanne aufgefangen.Such a cooling tower is known from DE-GM 20 347. There is a Liquid these are sprayed in a container through nozzles and after cooling through an air countercurrent, generated by a fan, collected in a tub.

Durch den Wärmeaustausch zwischen der Flüssigkeit und der Luft erhitzt sich die Luft, ohne jedoch die Temperatur der Flüssigkeit beim Eintritt in den Kühlturm zu überschreiten. Die Luftfeuchtigkeit nähen sich derjenigen, die die gleiche Wasserdampfspannung wie die Kühlflüssigkeit hat, ohne daß jedoch die relative Feuchtigkeit größer als 100% sein kann. Wenn allerdings eine Flüssigkeit gekühlt wird, die mit gelösten Substanzen stark beladen ist. im allgemeinen eine wäßrige Lösung, oder wenn diese Substanzen nicht sehr löslich sind, erreicht die Lösung die Löslichkeilsgrenze, so daß Feststoffe ausfallen können. Dies kann zur Bildung von Ablagerungen an ailcn Wanden kommen, die mit der rückzukühlenden Flüssigkeit in Verbindung kommen. Dies ist insbesondere bei der Kühlung von Elekirolytflussigkeiten, wie sie in der Zink-Industrie verwendet werdenDue to the heat exchange between the liquid and the air, the air heats up, but without the temperature of the liquid entering the cooling tower. The humidity is close to those which has the same water vapor tension as the coolant, but without the relative humidity can be greater than 100%. However, when a liquid is cooled, that with dissolved substances is heavily loaded. generally an aqueous solution, or when these substances are not very soluble, is achieved the solution reaches the solubility limit, so that solids can precipitate. This can lead to the formation of deposits come on all walls that come into contact with the liquid to be recooled. this is especially useful for cooling electrolyte fluids, as used in the zinc industry

der FaILthe FaIL

Derartige Lösungen sind sowohl sehr korrosiv als auch belagbildend. Infolge der Schwefelsäure (z.B. 150 g H₂SO₄ pro Liter) liegt ihr pH-Wert nahe Null, was die Verwendung besonderer Materialien, wie korrosionsfesten Eisenlegierungen und Kunststoffe erfordert. Da die sich an den Wänden bildenden Ablagerungen ständig mit Flüssigkeit bespritzt werden, wachsen diese Ablagerungen relativ schnell, so daß häufige Wartungsarbeiten erforderlich sind, die nicht nur langwierig, sondern zumeist auch gefährlich sind. Sie erfordern eine Stillegung des Kühlturms. Gerüstet müssen bei der Wartung im Inneren des Kühlturms errichtet werden, um dem Wartungspersonal zu ermöglichen die Ablagerungen zu lösen und sie in Behälter fallen zu lassen. Im Falle eines Elektrolyten, wie er in der Zink-Industrie verwendet wird, haben bei 2-monatigen Wartungsintervallen die Ablagerungen bereits eine Dicke von 10 cm erreicht, jedoch sind mit Säure gefüllte Blöcke mit einer Dicke von 15 cm nicht selten. Ihr zuverlässiges Herausfallen stellt erhebliche Gefahren während der Wartungsarbeiten dar und führt oftmals zu einer Beschädigung der Wände des Kühlturms.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen Kühlturm der eingangs bezeichneten Art so weiterzubilden, daß ein Aufbau von Ablagerungen von aus der Flüssigkeit ausgefallenen Feststoffen weitgehend verhindert und damit Wartungsarbeiten am Kühlturm verringert werden. Such solutions are both very corrosive and deposit-forming. As a result of the sulfuric acid (eg 150 g H ₂ SO ₄ per liter) its pH value is close to zero, which requires the use of special materials such as corrosion-resistant iron alloys and plastics. Since the deposits forming on the walls are constantly splashed with liquid, these deposits grow relatively quickly, so that frequent maintenance work is required, which is not only tedious, but mostly also dangerous. They require the cooling tower to be shut down. Equipment must be erected inside the cooling tower during maintenance in order to enable the maintenance personnel to loosen the deposits and let them fall into containers. In the case of an electrolyte such as that used in the zinc industry, the deposits have already reached a thickness of 10 cm after 2-month maintenance intervals, but blocks filled with acid with a thickness of 15 cm are not uncommon. Their reliable falling out represents considerable dangers during maintenance work and often leads to damage to the walls of the cooling tower.
The object of the invention is thus to develop a cooling tower of the type described at the beginning in such a way that a build-up of deposits of solids which have precipitated from the liquid is largely prevented and thus maintenance work on the cooling tower is reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst, wobei zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale gekennzeichnet sind.This object is achieved according to the invention by what is contained in the characterizing part of claim 1 Features solved, with expedient refinements of the invention by what is contained in the subclaims Features are marked.

Nach Maßgabe der Erfindung werden die Wände des Kühlturms gegenüber einer Beaufschlagung von Flüssigkeitsspritzern durch vor den Seitenwänden aufgehängte Vorhänge geschützt, so daß ein Aufbau an den Innenwänden des Kühlturms nicht stattfinden kann. Dagegen platzen die an den Vorhängen haftenden ausgefallenen Feststoffe durch die Bewegung der Vorhänge infolge des Luftstroms ab, so daß sie in die Wanne fallen. Damit bedarf es grundsätzlich keiner periodischen Wartungsarbeil mehr, um die Wände des Kühlturms von ausgefallenen Feststoffen zu befreien. Sollte es dennoch zu einem Aufbau von Ablagerungen an den Vorhängen kommen, können diese geschüttelt werden, so daß daran anhaftende Ablagerungen abplatzen und in die Wanne fallen.According to the invention, the walls of the cooling tower are protected against the impact of splashes of liquid protected by curtains hung in front of the side walls, so that a structure can be attached to the Inner walls of the cooling tower can not take place. On the other hand, the extravagant ones clinging to the curtains burst Solids are removed by the movement of the curtains due to the flow of air, so that they fall into the tub. This basically means that there is no longer any need for periodic maintenance work around the walls of the cooling tower to free precipitated solids. Should it still lead to a build-up of deposits on the curtains come, these can be shaken so that adhering deposits flake off and into the tub fall.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigtExemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 eine Ansicht eines Kühlturms, dessen Seitenwände gegen Flüssigkeitsspritzer durch an der Decke aufgehängte Vorhänge geschützt sind,Fig. 1 is a view of a cooling tower, the side walls are protected against liquid splashes by curtains suspended from the ceiling,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Kühlturms nach F i g. 1 ohne Vorhänge,Fig. 2 is a perspective view of the cooling tower according to FIG. 1 without curtains,

F i g. 3 in vergrößertem Maßstab eine der an der Dekke befestigten Flüssigkeitssprühdüsen,
F i g. 4 eine Gesamtansicht der Befestigung der Vor-F i g. 3, on an enlarged scale, one of the liquid spray nozzles attached to the cover,
F i g. 4 a general view of the attachment of the front

bo hänge sowiebo hang as well

Fig. 5 und 6 eine Befestigung der Vorhänge jeweils längs der Schnittlinie 5-5 bzw. 6-6 in F i g. 4.5 and 6 a fastening of the curtains in each case along the section line 5-5 and 6-6 in FIG. 4th

F i g. 1 zeigt einen Kühlturm 10 mit einem Gehäuse in Form eines Parallelepipeds mit selbsttragenden Seitenh^r> wänden 11, IM und 12, 12,4, die eine ebene (Fig. 2) oder eine gewellle Form (Fig. 4 bis 6) haben können und auf einem Boden 14 des Gehäuses befestigt sind. Die Seitenwände bestehen vorzugsweise aus mit Glas-F i g. 1 shows a cooling tower 10 having a housing in the form of a parallelepiped with self-supporting Seitenh ^r> walls 11, IM and 12, 12.4, the a plane (Fig. 2) or a gewellle form (Fig. 4 to 6) may have and are attached to a floor 14 of the housing. The side walls are preferably made of glass

fasern armiertem Polyester, und sind durch vertikale Rippen 13/4 (Fig.2) oder durch vertikale Träger 13ß (F i g. 4 bis 6) verstärkt, die von horizontalen Trägern 13Cgetragen werden.fiber reinforced polyester, and are vertical Ribs 13/4 (Fig.2) or by vertical supports 13ß (Figs. 4 to 6) supported by horizontal beams 13C.

Der Boden 14 bildet eine rechteckige Wanne 15 (F i g. 1 und 2), die die gekühlte korrosive Flüssigkeit aufnimmt Die Wanne 15 ist mit Blei oder mit säurefesten Steinen oder mit einem armierten Polyester ausgekleidet. Da die Korrision normalerweise in der Höhe der Flüssigkeit Luft-Grenzschicht am höchsten ist, ist eine Flüssigkeitsdichtung 16 (F i g. 2) und ein Abstreicher aus dem gleichen Polyesterwerkstoff vorgesehen, um die Verbindung zwischen den Seitenwänden 11, WA, 12, 12Λ des Kühlturms 10 und der Wanne 15 sicherzustellen. The bottom 14 forms a rectangular trough 15 (FIGS. 1 and 2) which receives the cooled corrosive liquid. The trough 15 is lined with lead or with acid-resistant stones or with a reinforced polyester. Since the corrosion is normally highest at the level of the liquid-air boundary layer, a liquid seal 16 (FIG. 2) and a scraper made of the same polyester material are provided to secure the connection between the side walls 11, WA, 12, 12Λ des To ensure cooling tower 10 and the pan 15.

Die Seitenwand 11 (Fig. 1) besitzt eine Sichtöffnung 17, während die gegenüberliegende Seitenwand WA eine kreisförmige öffnung 18 (Fig.2) besitzt, in die ein Ventilator 20 eingesetzt ist. Der Ventilator 20 ist außerhalb der Wand 11Λ an galvanisierten oder mit einem Schutzanstrich versehenen Stützen 21 befestigt und besitzt Flügel 22 aus Polyester sowie eine Nabe 23 aus galvanisiertem oder gestrichenem Gußmaterial. Die Nabe 23 ist durch einen Elektromotor 24 antreibbar, der an ein Untersetzungsgetriebe 25 angekuppelt ist. Gegen das Auftreffen von ausgefallenen Feststoffen ist der Ventilator 20 durch eine Abschirmdichtung 27 aus Polyester geschützt, der die öffnung 18 an ihrem oberen Teil umgibt und sich dann vertikal fortsetzt.The side wall 11 (FIG. 1) has a viewing opening 17, while the opposite side wall WA has a circular opening 18 (FIG. 2) into which a fan 20 is inserted. The fan 20 is attached outside the wall 11Λ to galvanized or provided with a protective coating supports 21 and has blades 22 made of polyester and a hub 23 made of galvanized or painted cast material. The hub 23 can be driven by an electric motor 24 which is coupled to a reduction gear 25. The fan 20 is protected against the impact of precipitated solids by a shielding seal 27 made of polyester, which surrounds the opening 18 at its upper part and then continues vertically.

Oben ist der Kühlturm durch eine Decke geschlossen, die aus verschiedenen Abscheidern 28 und 28/4 (F i g. 2) aus lamelliertem Polyester besteht, die verhindern, daß Flüssigkeitstropfen mitgerissen werden, jedoch den Kühlluftstrom nach außen strömen lassen. Die Schichten werden von Querträgern 29 und 29Λ mit H- oder T-Profilen getragen. Die beiden Endträger 30 und 30Λ, die die Abscheider 28,28/4. tragen, besitzen U-Profil. Ein Sammelkanal 31 aus korrosionsbeständigem Eisenwerkstoff für heiße Flüssigkeit ist über den Trägern 30 in der Längsrichtung des Kühlturms 10 an der einen Seite (Fig.2) oder der anderen Seite (Fig. 1, 5, 6) des Ventilators angeordnet. Der Samrnelkanal 31 ist durch Flansche 32 mit weiteren, in Querrichtung verlaufenden Leitungen verbunden, die von Trägern 34 getragen sind, die sich parallel zum Sammelkanal 31 erstrecken.At the top, the cooling tower is closed by a ceiling consisting of various separators 28 and 28/4 (Fig. 2) consists of laminated polyester, which prevent liquid drops from being carried away, but the Let the cooling air flow to the outside. The layers are cross members 29 and 29Λ with H or T-profiles carried. The two end supports 30 and 30Λ, the separators 28,28 / 4. wear, have a U-profile. A A collecting channel 31 made of corrosion-resistant ferrous material for hot liquid is above the supports 30 in the longitudinal direction of the cooling tower 10 on one side (Fig.2) or the other side (Fig. 1, 5, 6) of the Fan arranged. The Samrnelkanal 31 is through flanges 32 with further, extending in the transverse direction Lines connected, which are carried by beams 34 which extend parallel to the collecting channel 31.

Die Leitungen 33 sind mit mehreren Düsen 35 (F i g. 2, 3) versehen, die heiße Flüssigkeit 36 nach unten versprühen. Über Platten 37 (F i g. 5, 6) aus einer korrosionsfesten Eisenlegierung unterstützen die Träger 29 den Sammelkanal 31 während die Leitungen 33 über Platten 38 von den Trägern 29,34 unterstützt werden.The lines 33 are provided with several nozzles 35 (FIGS. 2, 3) which spray the hot liquid 36 downwards. The carriers 29 support the via plates 37 (FIGS. 5, 6) made of a corrosion-resistant iron alloy Collecting channel 31 while the lines 33 are supported by the supports 29, 34 via plates 38.

Zur Vereinfachung der Montage- und Wartungsarbeiten bestehen die Enden des Sammelkanals 31 aus mit Flanschen versehenen Hülsen 39, 39/4, welche die Seitenwände 11, HA Einer der Flanschen ist geschlossen, während der andere mit heißer Flüssigkeit in Richtung des Pfeils 40 (F i g. 1,2,5) gespeist wird.To simplify the assembly and maintenance work, the ends of the collecting channel 31 consist of with Flanged sleeves 39, 39/4, which the side walls 11, HA One of the flanges is closed, while the other is fed with hot liquid in the direction of arrow 40 (F i g. 1,2,5).

Der Sammelkanal 31 und die Leitungen 33 können aus Kunststoff, z. B. aus Polyvinylchlorid bestehen, das gegebenenfalls durch Polyester verstärkt ist; dann kann die Abstützung durch angeschweißte Platten entfallen. Der Kühlturm 10 kann mit eine Treppe 41 und einem umlaufenden Brückensteg 42 versehen sein.The collecting channel 31 and the lines 33 can be made of plastic, e.g. B. consist of polyvinyl chloride that is optionally reinforced by polyester; then the support by welded plates can be omitted. The cooling tower 10 can be provided with a staircase 41 and a circumferential bridge web 42.

Um bei korrosiven Flüssigkeiten, etwa im Falle eines heißen Elektrolyten von einer Zinkraffinerie, der etwa 200 g lonensulfat pro Liter und 5% Fluor enthält und bei der Kühlung mit Schwefelsäure angereicherten Gips abgibt, die Seitenwände des Gehäuses zu schützen, sind Vorhänge vorgesehen, die vorzugsweise aus mit Glasfasern armiertem Polyester bestehen, welches mit Polyvinylchlorid beschichtet ist. Die Vorhänge sind zur Bildung einer durchgehenden Abschirmung miteinander verschweißt, bevor sie in geringem Abstand vor den Seitenwänden des Gehäuses aufgehängt werden.To deal with corrosive liquids, for example in the case of a hot electrolyte from a zinc refinery, which is about Contains 200 g of ion sulfate per liter and 5% fluorine and, when cooled, contains gypsum enriched with sulfuric acid gives off to protect the side walls of the housing, curtains are provided, which are preferably made with fiberglass Reinforced polyester, which is coated with polyvinyl chloride. The curtains are for education a continuous shield welded together before they are a small distance in front of the Side walls of the housing are hung.

Die Seilenwände 12 und 12/4 (F i g. 1) des Kühlturms sind durch Vorhänge 43 und 43/4 (Fig. 1, 5. 6) abgedeckt, deren oberer Rand von öffnungen durchsetzt ist, zur Aufnahme von S-förmigen Haken 44 (F i g. 4, 5, 6). Das obere Ende der Haken 44 ist an Stangen oder Rohren 45 augehängt, die am oberen Teil der T- oder H-Träger 29, 29/4 befestigt sind. Das Ende dieser Träger 29, 29Λ ist durch die Abscheider 28 nicht abgedecktThe rope walls 12 and 12/4 (Fig. 1) of the cooling tower are covered by curtains 43 and 43/4 (Fig. 1, 5. 6), the upper edge of which is penetrated by openings for receiving S-shaped hooks 44 (FIGS. 4, 5, 6). The upper end of the hooks 44 are suspended from rods or tubes 45 which are attached to the upper part of the T- or H-beams 29, 29/4 are attached. The end of this carrier 29, 29Λ is not covered by the separator 28

is (Fig.2).is (Fig. 2).

I eder Vorhang 43,43A reicht unter das Niveau 46 der gekühlten Flüssigkeit 47 in der Wanne 15 und ist am unteren Rand 48 mit Ballastmaterial, z. B. Sand oder Blei beschwert, um zu verhindern, daß der in das Gehäuse geblasene Luftstrom die Vorhänge 43,43Λ von den Seitenwänden wegbläst.I eder curtain 43,43 A extends below the level 46 of the cooled liquid 47 in the tub 15 and is at the lower edge 48 with ballast material, for. B. sand or lead weighted to prevent the air flow blown into the housing, the curtains 43,43Λ blows away from the side walls.

An den Nahtstellen der Vorhänge 43,43Λ ist vor der Seitenwand 11 ein Vorhang 49 derart angeordnet, daß sein unterer Rand ebenso wie die benachbarten Vorhänge 43, 43/4 in die Wanne 15 eintaucht. Der obere Rand des Vorhangs 49 ist gleichfalls mit S-förmigen Haken 50 versehen, deren oberes Ende an dem oberen Teil des U-Trägers 30 angreifen.At the seams of the curtains 43,43Λ is in front of the Side wall 11 a curtain 49 arranged such that its lower edge as well as the adjacent curtains 43, 43/4 immersed in the tub 15. The upper Edge of the curtain 49 is also provided with S-shaped hooks 50, the upper end of which on the upper Attack part of the U-beam 30.

Ein zur Abdeckung der Seitenwand WA bestimmter Vorhang 49/4 (Fi g. 1, 5, 6) ist wie der Vorhang 49 am entsprechenden U-Träger30 ausgehängt, jedoch ist der untere Rand des Vorhangs 49/4 unmittelbar über der Abschirmung 27 des Ventilators 20 (F i g. 5, 6) angeordnet und mit Ballastmaterial 48Λ entsprechend demjenigen der benachbarten Vorhänge 43,43/4 versehen. Der Teil der Seitenwand 11/4, der den Ventilator 20 umgibt, braucht nicht durch die Vorhänge geschützt zu werden, da die eingcblasene Luft die versprühte Flüssigkeit in das Gehäuseinncrc drückt.A curtain 49/4 intended to cover the side wall WA (FIGS. 1, 5, 6) is hung like the curtain 49 on the corresponding U-beam 30, but the lower edge of the curtain 49/4 is directly above the shield 27 of the fan 20 (Fig. 5, 6) and provided with ballast material 48Λ corresponding to that of the adjacent curtains 43, 43/4. The part of the side wall 11/4 which surrounds the fan 20 does not need to be protected by the curtains, since the air blown in presses the sprayed liquid into the interior of the housing.

Im Betrieb des Kühlturms 10 bewirken die Luftströme die Kühlung der Flüssigkeit, die von der Düse versprüht wird. Die Flüssigkeit fällt mit dem ausgefallenen Feststoff in die Wanne und die erhitzte Luft verläßt das Gehäuse durch die Decke, wobei die im Luftstrom miigeführten Flüssigkeitstropfen von den Abscheidern eingefangen werden. Die Flüssigkeitsspritzer werden von den Vorhängen 43, 43Λ, 49, 49/4 aufgefangen und bedingt durch die Bewegungen der Vorhänge 43,43-4,49, 49/4 infolge der Luftströmungen platzen die an den Vorhängen 43, 43/4, 49, 49Λ haftenden ausgefallenen Feststoffe von diesen ab und fallen in die Wanne 15.When the cooling tower 10 is in operation, the air currents cool the liquid sprayed from the nozzle will. The liquid falls with the precipitated solid into the tub and the heated air leaves it Housing through the ceiling, with the air flow Liquid droplets are captured by the separators. The liquid splashes from the curtains 43, 43Λ, 49, 49/4 caught and conditional by the movements of the curtains 43.43-4.49, 49/4 as a result of the air currents, the curtains burst 43, 43/4, 49, 49Λ adhering precipitated solids from these and fall into the tub 15.

Während kurzer Betriebsunterbrechungen des Kühlturms 10 schüttelt das Wartungspersonal kräftig die Vorhänge 43, 43A 49, 494. so daß allenfalls noch daran haftende ausgefallene Feststoffe abplatzen.During brief interruptions in operation of the cooling tower 10, the maintenance personnel shake the vigorously Curtains 43, 43A 49, 494. so that at most still on flaking off adhering precipitated solids.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Cooling tower for cooling a liquid with solids which precipitate from the liquid and form a coating on the surface of the cooling tower, with a housing which has means for spraying the liquid and in the lower part a fan which has an air flow for cooling the liquid blowing into the housing, the liquid and the precipitated solid can be collected in a arranged on the bottom of the housing trough, characterized in that, before the side walls (11,11 / 4,12, i 2A) of the housing at a small distance smooth impermeable curtains ( 43, 43/4, 49, 49A) are suspended, the lower edge of which is immersed in the tub (15) and moved through the air, so that the deposited solids from the curtains (43,43 / 4,49, 49 / 4 ^ flake off and fall into the tub (15).

2. Cooling tower according to claim 1, characterized in that each curtain (43.43 / 4.49.49A ^ through Hooks (44) or cords attached to rods or tubes (45), suspended and through ballast material is so tensioned that it is secured against being blown off the side walls, but it is sufficiently mobile that the deposited solids flake off.

3. Cooling tower according to claim 1, characterized in that the curtains (43, 43A 49, 49/4; the exposed to mineral salts and acids, e.g. B. Electrolytes from zinc refining are preferred consist of polyester standardized from glass fiber, which are coated with polyvinyl chloride.

4. Cooling tower according to claim 1, characterized in that the side walls (11, WA, 12, \ 2A) are covered by a single curtain which is composed of several sections which are welded together before assembly in the cooling tower.