DE2559992B1 - Tropfenabscheider bei einer Vorrichtung zum Kuehlen durch Verdunsten eingespritzter Fluessigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tropfenabscheider bei einer Vorrichtung zum Kühlen durch Verdunsten eingespritzter Flüssigkeit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem aus der DE-OS 21 32 356 bekannten Tropfenabscheider nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erstrecken sich die den Tropfenabscheider bildenden Streifen über die gesamte Höhe des Leitungsquerschnittes der Luftleitung. Im unteren Bereich des Tropfenabscheiders besteht dabei die Gefahr einer Überflutung durch das im darüberliegenden Bereich abgeschiedene Wasser. Der Wirkungsgrad des Tropfenabscheiders wird dadurch beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tropfenabscheider bei einer Vorrichtung zum Kühlen durch Verdunsten eingespritzter Flüssigkeit zu schaffen, der bei geringem Raumbedarf einen großen Anteil des verspritzten Wassers zurückhält.

Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß trotz des hohen Wirkungsgrades die Luftströmung nicht merklich gestört wird. Durch die Wassersammeivorrichtung wird das von dem darüberliegenden Teil des Tropfenabscheiders aufgenommene Wasser gesammelt und unter Umgehung des darunterliegenden Teils des Tropfenabscheiders unmittelbar in den Sumpf geleitet.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt eine Vorrichtung zum Kühlen durch Verdunsten eingespritzter Flüssigkeit;

F i g. 2 in Draufsicht die Vorrichtung nach F i g. 1;
F i g. 3 in Draufsicht und im Schnitt den Tropfenabscheider und

F i g. 4 eine Ansicht im Schnitt nach 4-4 von F i g. 1.
Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte, mit Einsprühung arbeitende Kühlturm besteht aus einer aus Blech

ίο hergestellten Luftleitung 10, die in ihrer ganzen Längserstreckung einen gleichbleibenden Rechteckquerschnitt aufweist. Die Luftleitung 10 weist einen Lufteinlaß 12 und einen Luftauslaß 14 auf.
Eine Anzahl Wasserverteiler 22 ist parallel zueinander in horizontaler Richtung in der Nähe des Lufteinlasses 12 angeordnet. Das zu kühlende Wasser wird durch nicht dargestellte Anordnungen diesen Wasserverteilern zugeführt. Eine Anzahl Sprühdüsen 24 ist mit vorgegebenen Abständen an jedem der Wasserverteiler 22 angeordnet und die Sprühdüsen richten Wasserstrahlen 25 in die Leitung 10 gegen den Luftaustritt 14.

Wie in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist, sind in der Nähe des Luftauslasses der Luftleitung 10 eine Anzahl von im Abstand voneinander liegenden Streifen angeordnet, die den Tropfenabscheider 28 bilden. Diese Streifen bestehen aus Blech und erstrecken sich in vertikalen Ebenen quer zur Leitung.

Eine Wassersammeivorrichtung 30 erstreckt sich quer zur Luftleitung 10 im Bereich des Tropfenabscheiders 28. Gemäß F i g. 1 erstreckt sich die Wassersammeivorrichtung 30 quer zum Tropfenabscheider 28 und unterteilt diesen in einen oberen und einen unteren Teil 28a und 2Sb. Die Wassersammeivorrichtung 30 ist randseitig mit einer kurzen, nach oben gerichteten Wandung 32 versehen, durch welche ein flacher Trog gebildet wird. Gemäß den F i g. 1,2 und 4 sind im Boden des Trogs Durchtrittsöffnungen 34 vorgesehen, damit das im Trog gesammelte Wasser nach unten in eine Auffangvorrichtung 36 abfließen kann, die sich unmittelbar unterhalb des unteren Teils 2Sb befindet.

Die Auffangvorrichtung 36 wird mittels vertikaler Wände 38 und 40 etwas oberhalb einer Bodenwand 37 angeordnet, welche einen Sumpf 42 begrenzt. Die untere Erstreckung des Sumpfes 42 wird durch die Bodenwand 37 in Verbindung mit der Auffangvorrichtung 36 gebildet, während der Inhalt des Sumpfes 42 von dem jeweiligen Flüssigkeitsspiegel L abhängt. Die Wand 40 der Auffangvorrichtung 36 verhindert einen

so Austritt von Wasser aus dem Sumpf 42 nach vorne. Wie durch L angedeutet ist, liegt der Wasserspiegel im Sumpf 42 normalerweise geringfügig oberhalb des Niveaus der Auffangvorrichtung 36. Ein Auslaß 43 verhindert, daß der Wasserspiegel zu stark ansteigt.

Stromabwärts des Tropfenabscheiders 28 ist eine Anzahl gekrümmter Schaufeln 44 horizontal quer zur Luftleitung 10 angeordnet. Die Schaufeln 44 sind nach oben gekrümmt und dienen dazu, die mit Feuchtigkeit beladene, aus der Luftleitung 10 austretende Luft nach oben wegzuführen, so daß sie nicht wieder angesaugt wird. Die Schaufeln 44 sind gegenüber der Umgebungsatmosphäre geöffnet und eine besondere Schutzanordnung, wie Prallplatten oder dg!., ist nicht erforderlich.
Bei Betrieb der Anordnung wird das zu kühlende

^fi5 Wasser in die Wasserverteiler 22 gepumpt und durch die Sprühdüsen 24 in die Luftleitung 10 eingesprüht Durch die Sprühstrahlen wird Luft zwischen die Stabilisierungsstreifen 26 bzw. 26a und durch einen

oberen Lufteintrittsschlitz 66 angesaugt. Diese Luft wird gründlich mit den Sprühstrahlen vermischt und wird von diesen mitgeführt. Am stromabwärtigen Ende der Luftleitung 10 werden Luft und Wasser getrennt, wenn das Wasser auf den Tropfenabscheider 28 auf trifft und an diesem nach unten fließt, während die Luft zwischen den Streifen hindurchtritt.

Bewegen sich Luft und Wasser zusammen durch die Luftleitung 10, so wird eine starke Luftströmung erzielt, wobei eine verhältnismäßig hohe relative Geschwindigkeit zwischen der Kühlluft und dem versprühten Wasser aufrechterhalten wird, so daß sich ein entsprechend hoher Wärmeübergang zwischen den beiden Medien ergibt Ferner wird in der Nähe des Auslasses eine hohe Relativgeschwindigkeit infolge der Querströmung erhalten, die sich zwischen der horizontal bewegenden Luft und dem nach unten fließenden Wasser an dem Tropfenabscheider 28 ausbildet.

Das auf den oberen Teil 28a auftreffende Wasser fließt nur bis zur Wassersammeivorrichtung 30 nach unten. Dieses Wasser gelangt dann durch die Durchtrittsöffnungen 34 in die Auffangvorrichtung 36 und umgeht dabei den unteren Teil 286 des Tropfenabscheiders 28. Damit besteht das Wasser, welches an dem unteren Teil 28b herabfließt, nur aus Wasser, welches tatsächlich von diesem Teil abgefangen wurde. Weder der obere noch der untere Teil 28a bzw. 286 wird daher zu stark mit Wasser überflutet.

Das gekühlte Wasser, das entlang dem oberen und unteren Teil des Tropfenabscheiders 28 abwärts und in die Auffangvorrichtung 36 geflossen ist, gelangt in den Wassersumpf 42. Dieses Wasser fließt dann durch ein Sieb 54, wo es von Feststoffteilchen gereinigt wird, die während der Berührung des Wassers mit der eingesaugten Umgebungsluft aufgenommen wurden. Nach dem Durchtritt durch das Sieb gelangt das gekühlte Wasser über die Wasserauslaßöffnung 58 nach außen.

Gemäß F i g. 3 sind die Streifen des Tropfenabscheiders 28 mit Wellungen 29 versehen. Die Anzahl der Wellungen und ebenso die Breite des Tropfenabscheiders 28 ändern sich abhängig von der abfließenden Flüssigkeitsmenge. Müssen große Flüssigkeitsmengen abgeschieden werden, so weisen die Streifen eine große Anzahl von Wellungen auf, wobei eine entsprechende Breite des Tropfenabscheiders 28 vorgesehen werden kann.

Das Verhältnis zwischen der Höhe der Wellungen und dem Abstand zwischen benachbarten Streifen hat sich als bedeutsam zur Erzielung einer maximalen Abscheidung bei geringstem Strömungswiderstand erwiesen. Es reicht eine sehr kleine Überlappung oder ein geringes Ineinanderfügen der Wellungen 29 aus, um jeden Teil des Flüssigkeitsstrahls zu erfassen, während gleichzeitig ein maximaler Abstand zur Erzielung einer freien Luftströmung vorhanden ist. Die großen Flächen der mit mehrfachen Wellungen 29 versehenen Streifen ermöglichen es der Flüssigkeit, in dünner Schicht nach unten zu fließen, so daß im wesentlichen die gesamte Flüssigkeit zwecks maximaler Kühlwirkung der Querströmung der Luft ausgesetzt ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Tropfenabscheider bei einer Vorrichtung zum Kühlen durch Verdunsten eingespritzter Flüssigkeit, mit einer an beiden Enden gegenüber der Umgebungsatmosphäre offenen Luftleitung — insbesondere mit rechteckförmigem Querschnitt —, einer Anzahl von Sprühdüsen, die über den Leitungsquerschnitt verteilt nahe dem einen Ende der Luftleitung liegen und Flüssigkeitsstrahlen gegen das andere, mit dem Tropfenabscheider versehene Ende der Luftleitung richten, wobei der im wesentlichen senkrecht stehende Tropfenabscheider aus einer Anzahl paralleler Streifen besteht, die mit Wellungen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Tropfenabscheider (28) durch mindestens eine Wassersammeivorrichtung (30) unterteilt ist, so daß das von einem oberen Teil (28a) des Tropfenabscheiders (28) aufgenommene Wasser nicht in den unteren Teil (286,) des Tropfenabscheiders (28) gelangt

2. Tropfenabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassersammeivorrichtung (30) aus einer im wesentlichen horizontal verlaufenden Bodenplatte besteht, die an ihrer Umfangskante eine nach oben gerichtete Wandung (32) aufweist.

3. Tropfenabscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bodenplatte der Wassersammeivorrichtung (30) Durchtrittsöffnungen (34) vorhanden sind, damit das angesammelte Wasser in eine darunterliegende Auffangvorrichtung (36) abfließen kann.