DE2609113A1 - Air conditioning system for coastal cities - has cooling towers linked through pumps to cooling plants coupled to sea - Google Patents
Air conditioning system for coastal cities - has cooling towers linked through pumps to cooling plants coupled to seaInfo
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Abstract
Description
(H 883)(H 883)
H 76/017 3.3.197b Sln/bd H 76/017 3.3.197b Sln / bd
Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur Klimatisierung von an Gewässern liegenden, ein heißfeuchtes Klima aufweisenden Städten.The invention relates to a system and a method for air conditioning of cities lying on water and having a hot, humid climate.
Es ist allgemein bekannt, daß viele bewohnte Gebiete der Erde, z.B. die KUstenstädte am Persischen Golf, ein, besonders für Europäer, aber auch für Einheimische, schwer erträgliches Klima mit hohen Temperaturen und hoher relativer Luftfeuchtigkeit aufweisen. So betragen z.B. für die Gegend um Bahrein naoh einer Tabelle aus "Ozeanographie und Klimatologie des Persischen Golfes und des Golfes von Oman" von Gerhard Schott, erschienen imIt is generally known that many inhabited areas of the world, for example the coastal cities on the Persian Gulf, have a difficult climate with high temperatures and high relative humidity, especially for Europeans, but also for locals. For example, for the area around Bahrain, according to a table from "Oceanography and Climatology of the Persian Gulf and the Gulf of Oman" by Gerhard Schott, published in
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Verlag E.S. Mittler und Sohn, Berlin 1918, zur Sommerzeit die mittleren Lufttemperaturen J52 C, die Meerwassertemperaturen 31 0C und die relative Luftfeuchtigkeit 70 %. Verlag ES Mittler und Sohn, Berlin 1918, the mean air temperatures J52 C, the sea water temperatures 31 0 C and the relative humidity 70 % in the summer.
Um die Lebensbedingungen in solchen Gebieten, zumindest in den Städten, in deren Straßen sich die Hitze zusätzlich durch das Abstrahlen der in den Gebäudewänden gespeicherten Wärme erhöht, erträglicher zu gestalten, werden deshalb bisher die meisten geschlossenen Räume mit Hilfe von Einzelklimaanlagen auf niederen Temperaturen gehalten. Außerhalb der geschlossenen Räume, Insbesondere in den Straßen, bleibt jedoch die Hitze bestehen, und wird sogar noch dadurch gesteigert, daß die Klimaanlagen Wärme an die Umgebung abgeben. Dabei ist der Gesamtenergieverbrauch der meist auf elektrischer Basis arbeitenden und einen schlechten Wirkungsgrad aufweisenden Klimaanlagen in ihrer Vielzahl erheblich.To the living conditions in such areas, at least in the cities, in whose streets the heat is additional by radiating the heat stored in the building walls, making them more bearable have therefore so far been the Most closed rooms are kept at low temperatures with the help of individual air conditioning systems. Outside the closed rooms, Especially in the streets, however, the heat persists, and is even increased by the fact that the air conditioning systems give off heat to the environment. The total energy consumption is the mostly on an electrical basis working and a poor efficiency having air conditioning systems in their multitude considerably.
Ein weiteres Problem dieser Gegenden besteht in der Wasserversorgung. Da infolge der allgemeinen Niederschlagsarmut der Grundwasserspiegel sehr niedrig ist und da infolge der Hitze die Verdunstungsrate sehr hoch liegt, ist das eigene Süßwasservorkommen sehr gering. Diesem Mangel wird dadurch begegnet, daß das Trinkwasser aus Meerwasserentsalzungsanlagen gewonnen wird, die aber auch, um Trinkwasser in ausreichender Menge zur Verfugung stellen zu können, einen hohen Energieverbrauch aufweisen.Another problem in these areas is the water supply. As a result of the general lack of precipitation the groundwater level is very low and since the evaporation rate is very high as a result of the heat, its own freshwater resources very low. This deficiency is countered by the fact that the drinking water is obtained from seawater desalination plants, However, they also have a high energy consumption in order to be able to provide drinking water in sufficient quantities.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zu entwickeln, mit der die gesamten klimatischen Bedingungen von an Gewässern liegenden, ein heißfeuchtes Klima aufweisenden Städten unter gleichzeitiger Trinkwassergewinnung verbessert und damit die Lebensbedingungen der Bevölkerung mit möglichst geringem Energieaufwand erträglicher gestaltet werden können.The invention is based on the object of a system to develop with which the entire climatic conditions of lying on water, a hot humid climate having Cities improved while drinking water production at the same time and thus the living conditions of the population with as little as possible Energy expenditure can be made more bearable.
Diese Aufgabe wird durch eine Anlage mit mehreren über das Stadtgebiet verteilten Kühltürmen gelöst, welche über Wasserzuleitungen und Wasserrückleitungen und Pumpenanlagen mit Kälteanlagen verbunden sind, die ihrerseits über weitere Pumpenanlagen mit dem Gewässer in Verbindung stehen, wobei des zwischen den Kälteanlagen und den Kühltürmen im Kreislauf geführte Wasser in den Kühltürmen aus der Umgebungsluft Wärme aufnimmt, wobei Kondenswasser anfällt, und in den Kälteanlagen die aufgenommene Wärme abgibt.This task is solved by a system with several cooling towers distributed over the city area, which have water supply lines and water return lines and pump systems are connected to refrigeration systems, which in turn have additional pump systems with the water in connection, with the between the Refrigeration systems and the cooling towers circulated water in the cooling towers absorbs heat from the ambient air, with condensation water accrues, and releases the absorbed heat in the refrigeration systems.
Da mit einer solchen Anlage das in den Kälteanlagen, die beispielsweise als Kompressionskälteanlagen oder als Absorptionskälteanlagen ausgeführt sein können, abgekühlte, im Kreislauf durch die Kühltürme geführte Wasser in den Kühltürmen hub der gewöhnlich sehr warmen und fast wassergesättigten Umgebungsluft Wärme aufnimmt und damit die Umgebungsluft abkühlt, werden bei einer entsprechenden Verteilung der Kühltürme über dem Stadtgebiet die Temperaturen allgemein erniedrigt, denn die in den KühltUrmen abgekühlte Luft sinkt infolge ihres größeren spezifischen Oewieh-Since with such a system that in the refrigeration systems, for example as compression refrigeration systems or as absorption refrigeration systems can be carried out, cooled water circulated through the cooling towers in the cooling towers hub of the usual very warm and almost water-saturated ambient air absorbs heat and thus cools the ambient air corresponding distribution of the cooling towers over the urban area, the temperatures generally lower than those in the cooling towers cooled air sinks due to its larger specific weight
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tes zu Boden und verteilt sich flach über dem Stadtgebiet. Dabei kann es in der Vermischungszone zwischen der unteren kalten und oberen warmen, feuchten Luftschicht zur Bildung von Nebelsohwaden kommen, die zusätzlich die direkte Sonneneinstrahlung mildern. Die Verteilung der KUhltUrme über das Stadtgebiet richtet sich nach den besonderen Verhältnissen der betreffenden Stadt. So sind z.B. vorherrschende Windrichtungen oder Bodenerhebungen zu berücksichtigen. Außerdem bestimmt die Größe des Stadtgebietes die Anzahl der notwendigen KUhltürme und damit die entsprechende, für einen Auslegungsfall zu errechnende Anzahl der Kälteanlagen.tes to the ground and spreads flat over the urban area. Included it can occur in the mixing zone between the lower cold and upper warm, humid air layer to form foggy calves come, which also mitigate direct sunlight. The distribution of the KUühltUrme over the urban area is directed according to the particular circumstances of the city concerned. For example, prevailing wind directions or elevations must be taken into account. In addition, the size of the urban area determines the number of cooling towers required and thus the corresponding, for number of refrigeration systems to be calculated in a design case.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Anlage besteht darin, daß die Kühltürme aus einem oben und unten sich im Umfang erweiternden Stützfuß und einem einen größeren Querschnitt als die obere Erweiterung des Stützfußes aufweisenden Gehäuse bestehen, wobei das nur nach unten offene Gehäuse über dem Stützfuß so angeordnet ist, daß es in Höhe des Ansatzes der oberen Erweiterung endet.An advantageous embodiment of the system is that the cooling towers from a top and bottom widening in scope Support foot and a housing having a larger cross section than the upper extension of the support foot, the housing, which is only open at the bottom, is arranged above the support foot is that it ends at the base of the upper extension.
Mit dieser baulichen Ausführung der KUhltUrme können diese in das bestehende Stadtbild leicht eingefügt werden, ohne daß große Veränderungen notwendig wären. Die relativ schlanken Stützfüße benötigen nur geringe Grundflächen für ihre Fundamente und können in ihrer Höhe den vorhandenen höchsten GebKudehöhen angepaßt werden, so daß eine Verteilung der Kaltluft über das Stadtgebiet ohne Hindernis möglich wird. With this structural design of the cooling towers, they can easily be integrated into the existing cityscape without major changes being necessary. The relatively slim support feet require only a small footprint for their foundations and their height can be adapted to the highest building heights available, so that the cold air can be distributed over the urban area without any obstacles .
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Zur Umwälzung der Umgebungsluft weisen die fitetiäuse der Kühltürme einen Lufteinsaugkanal mit Ventilatoren auf, der mit Vorteil am oberen Ende der Gehäuse angeordnet wird, da dann sicherzustellen ist, daß nur warme Umgebungsluft aus den oberen Luft- !schichten und nicht schon abgekühlte Luft eingesaugt wird. Wird der Lufteinsaugkanal nach innen in das Gehäuse durch einen aus Wärmetauschern gebildeten Schacht fortgesetzt, wobei sich die Bauelemente der Wärmetauscher auf der oberen, einen etwa gleichgroßen Querschnitt wie der Schacht aufweisenden Erweiterung des Stützfußes abstützen, ist die eingesaugte Luft gezwungen an den Kühlflächen der Wärmetauscher vorbelzustreichen und, da das Ende des Schachtes durch den Stützfuß begrenzt ist, zwischen den Wärmetauschern hindurch zur unteren öffnung des Gehäuses in abgekühltem Zustand ins Freie abzuströmen. Durch diese Bauform wird erreicht, daß die abzukühlende Luft in möglichst langen Kontakt mit den von !dem in der Kälteanlage abgekühlten Wasser durchströmten Wärmetauschern gebracht und damit eine hohe Abkühlungsrate der Luft erzielt wird.To circulate the ambient air, the fitetiäuse of the cooling towers have an air intake duct with fans, which is advantageously arranged at the upper end of the housing, since it must then be ensured that only warm ambient air from the upper air ! layers and not sucking in air that has already cooled down. If the air intake duct is continued inwards into the housing through a shaft made up of heat exchangers, with the components of the heat exchangers being supported on the upper extension of the support foot, which has a cross-section of approximately the same size as the shaft, the air drawn in is forced to brush against the cooling surfaces of the heat exchangers and, since the end of the shaft is delimited by the support foot, it can flow into the open air between the heat exchangers to the lower opening of the housing in the cooled state. This design ensures that the air to be cooled is brought into contact with the heat exchangers through which the water cooled in the refrigeration system flows for as long as possible, thus achieving a high cooling rate of the air.
Somit ist der Aufbau und die Funktion der Kühltürme sowie das Stromungsverhalten der Luft in den Kühltürmen genau umgekehrt wie bei bekannten TrockenkühltUrmen zur Abwärmeabfuhr an die Umgebung,wie sie z.B. bei thermischen Kraftwerken eingesetzt werden.Thus, the structure and function of the cooling towers and the flow behavior of the air in the cooling towers are exactly the opposite as with known dry cooling heats to dissipate waste heat to the environment, such as those used in thermal power plants will.
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Mit Vorteil können die Wärmetauscher in den Kühltürmen als Plattenwärmetauscher ausgebildet sein, wobei zwischen den einzelnen Platten der Wärmetauscher eine mit Rippen versehene Folie angeordnet ist. Damit ist die Kühlfläche der Wärmetauscher so ausgebildet, daß sie gleichzeitig, bei verbessertem Wärmeübergang, auch voll die Funktion eines Wasserabscheiders übernehmen kann. Denn während die zwischen den Platten an der Folie vorbeistreichende Luft an den Rippen der Folie umgelenkt wird, bleibt das sich infolge der Luftabkühlung bildende Kondenswasser an den Rippen hängen. Mit dieser Ausführung des Wärmetauschers gleichzeitig als Wasserabscheider wird außerdem erreicht, daß das Gewicht und Volumen der am oberen Ende der Kühltürme notwendigen Einbauten kleingehalten werden kana.The heat exchangers in the cooling towers can be advantageous be designed as a plate heat exchanger, with one provided with ribs between the individual plates of the heat exchanger Slide is arranged. This means that the cooling surface of the heat exchanger is designed in such a way that at the same time, with improved heat transfer, can also fully take over the function of a water separator. Because while the one passing between the plates on the foil If air is deflected at the ribs of the film, the condensation water that forms as a result of the cooling of the air remains hanging on the ribs. With this design of the heat exchanger at the same time as a water separator it is also achieved that the weight and the volume of the internals required at the top of the cooling towers are kept small kana.
Nach einem weiteren vorteilhaften Erfindungsgedanken besteht der Stützfuß der Kühltürme aus vier Rohren, die paarweise die im Fundament des Stützfußes angeordneten, von den Kälteanlagen kommenden Wasserzuleitungen bzw. zu den Kälteanlagen zurückführenden Wasserrückleitungen mit den entsprechenden Wärmetauschereingängen oder -ausgängen im Gehäuse des Kühlturms verbinden. Dabei ist die Dimensionierung der Rohre so ausgelegt, daß diese auch tragende Funktionen übernehmen und dadurch andere Bauteile eingespart werden können. Auoh die Anordnung der Rohre unterstützt diesen Gedanken. Aus dem Fundament des Kühlturms ragen die Rohre zunächst pyramidenstumpfförmig auf und vereinigen eich dann zuAccording to a further advantageous inventive idea, the support foot of the cooling towers consists of four pipes, which are in pairs those arranged in the foundation of the support leg, coming from the refrigeration systems or leading back to the refrigeration systems Connect the water return pipes to the corresponding heat exchanger inlets or outlets in the housing of the cooling tower. The dimensions of the pipes are designed so that they also take on load-bearing functions and thus other components can be saved. Also supports the arrangement of the pipes this thought. The tubes protrude from the foundation of the cooling tower in the shape of a truncated pyramid and then join together
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einem quadratisch' angeordneten, senkrecht nach oben verlaufenden Rohrbündel. Zum oberen Ende des Stützfußes hin erweitert sich dieses Rohrbündel im Umkehrung eines Pyramidenstumpfes wieder. Dabei erhöht das durch die pyramidenstumpfförmige Anordnung der Rohre erreichte Auseinanderspreizen des Rohrbündels am Fundament die Standsicherheit des Kühlturras.a square 'arranged, running vertically upwards Tube bundle. Towards the upper end of the support foot, this tube bundle expands again, reversing a truncated pyramid. This increases the spreading of the tube bundle on the foundation, achieved by the truncated pyramid-shaped arrangement of the tubes the stability of the cooling turret.
Die obere Erweiterung des Rohrbündels hat nicht nur den Vorteil, daß sich die Bauelemente des im Gehäuse angeordneten Wärmetauscherschaehtes mit gleichem Querschnitt auf der Erweiterung abstützen, sondern ermöglicht es auch, zwischen die einzelnen Rohre Platten anzuordnen, die dann einen Trichter bilr den. Mit diesem Trichter kann das an den Kühlflächen der Wärmetauscher infolge der Luftabkühlung bei hoher Luftfeuchtigkeit anfallende Kondenswasser aufgefangen und über ein in der Mitte des Rohrbündels nach unten verlaufendes Rohr mit kleinerem Querschnitt, das im Fundament des Kühlturms über ein Absperrorgan an eine Wasserableitung angeschlossen 1st, zur Weiterverwendung abgezogen werden.The upper extension of the tube bundle not only has the advantage that the components of the arranged in the housing Support the heat exchanger shell with the same cross-section on the extension, but also allows between the to arrange individual tubes plates, which then bilr a funnel the. With this funnel, the accumulating on the cooling surfaces of the heat exchangers as a result of the air cooling at high humidity can be avoided Condensed water is collected and passed through a pipe with a smaller cross-section running down in the middle of the pipe bundle, which is connected to a water drain in the foundation of the cooling tower via a shut-off device, withdrawn for further use will.
Ein Verfahren zum Betreiben der Anlage zeichnet sioh dadurch aus, daß mit Hilfe des aus der Tiefe des Gewässers, in der bekanntlich die Wassertemperaturen niedriger als an der Oberfläche sind, gepumpten Wassers, die Kälteanlagen gekühlt werden, wobei da* sich, bei der Abkühlung der Kälteanlagen »rwSrroende Wasser der Wasseroberfläche des Gewässers wieder sugefUhrt WLrd. EinA method for operating the system is characterized by the fact that the cooling systems are cooled with the help of the water pumped from the depths of the water, in which the water temperatures are known to be lower than at the surface Refrigeration systems »rwSrroende water of the water surface of the water again sugefUhrt WLrd. A
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zweiter Wasserkreislauf wird mit den Kälteanlagen abgekühlt und dann über ein Rohrleitungsnetz den Wärmetauschern in den über das Stadtgebiet verteilten Kühltürmen zugeführt. Die aus den oberen Luftschichten in die Kühltürme eingesaugte warme Umgebungsluft kühlt sich durch Vorbeistreichen an den Wärmetauschern ab, strömt in abgekühltem Zustand nach unten aus den Kühltürmen und verteilt sich durch das dauernde Einsaugen neuer Luftmassen über das Stadtgebiet. Infolge der Luftabkühlung bei hoher Luftfeuchtigkeit sammelt sich an den Kühlflächen der Wärmetauscher Kondenswasser, das, da sich die Wärmetauscher auf der oberen Erweiterung des Stützfußes abstützen, in den zwischen der Erweiterung gebildeten Trichtern sammelt. Auf diese Weise gelingt es zusätzlich zur Erniedrigung der Lufttemperaturen eine beachtliche Menge an Süßwasser zu gewinnen, was die Trinkwasserversorgung von an Meerwas-[ser gelegenen, ein heißfeuchtes Klima aufweisenden Städten erheblich verbessert.The second water circuit is cooled with the refrigeration systems and then the heat exchangers in the via the Cooling towers distributed throughout the city. The warm ambient air sucked into the cooling towers from the upper layers of air cools down by swiping past the heat exchangers, flows in a cooled state down from the cooling towers and is distributed over the city area by the constant sucking in of new air masses. As a result of the air cooling at high humidity, condensation water collects on the cooling surfaces of the heat exchangers, that, since the heat exchangers are supported on the upper extension of the support leg, in those formed between the extension Funnels collects. In this way, in addition to lowering the air temperature, a considerable amount of fresh water is achieved to gain what the drinking water supply of sea water [ located cities with a hot, humid climate are significantly improved.
In den Figuren 1 und 2 ist schematisoh ein Ausführungs- |beispiel einer erfindungsgemäßen Anlage dargestellt.In Figures 1 and 2, an embodiment is schematically | Example of a system according to the invention shown.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Gesamtanlage, bei der der Über sichtlichkeit wegen nur eine Kälteanlage , in diesem Fall eine Kompressionskälteanlage, und nur ein Kühlturm dargestellt ist, Figure 1 shows an overall system according to the invention, in which, for the sake of clarity, only one refrigeration system, in this case a compression refrigeration system, and only one cooling tower is shown,
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wobei in beiden Figuren für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeiohen verwendet sind.the same reference numbers for the same parts in both figures are used.
In Figur 1 ist in der Nähe eines Gewässers 1 an Land eine Kälteanlage 2 installiert, die als Kompressionskälteanlage ausgeführt ist und deren Verflüssiger 3 eine Wasserzuleitung 4 mit Pumpe 5 aus den Tiefen des Gewässers 1 und eine Wasserrückleitung 6 zurück in das Gewässer 1 aufweist. Ein zweiter Wasserkreislauf durchströmt einen oder mehrere Verdampfer 7 der Kälteanlage 2, wobei von den Verdampfern 7 über Pumpen 8 Wasserzuleitungen 9 zu den über das Stadtgebiet verteilten Kühltürmen 10 führen und Wasserrückleitungen 11 von den Kühltürmen 10 zu den Verdampfen 7. Der Einfachheit halber ist in der Figur 1 nur ein Kühlturm 10 dargestellt, jedoch verzweigen sich die Wasserzu- und Rückleitungen entsprechend der Anzahl der Kühltürme. Auch Je nach Größe des Stadtgebietes können mehrere Kälteanlagen jeweils mit einer bestimmten Anzahl von KUhltürmen verbunden sein. In den Kühltürmen 10 durchströmt das zugeleitete Wasser Wärmetauscher 13» durch die über Ventilatoren 14 die Umgebungsluft hindurchgesaugt wird und sich dadurch abkühlt. In den WasserrUokführungsleitungen 11 ist kurz vorIn Figure 1, a refrigeration system 2 is installed near a body of water 1 on land, as a compression refrigeration system is executed and the condenser 3 has a water supply line 4 with pump 5 from the depths of the body of water 1 and a water return line 6 back into the body of water 1. A second water cycle flows through one or more evaporators 7 of the refrigeration system 2, with water supply lines 9 from the evaporators 7 via pumps 8 to the cooling towers 10 distributed over the urban area and water return pipes 11 from the cooling towers 10 to the evaporators 7. For the sake of simplicity, only one cooling tower 10 is shown in FIG. however, the water supply and return lines branch out according to the number of cooling towers. Also depending on the size of the In the urban area, several cooling systems can each be connected to a certain number of cooling towers. In the cooling towers 10 the supplied water flows through the heat exchanger 13 »through the Fans 14 the ambient air is sucked through and thereby cools down. In the WasserrUokführungleitungen 11 is shortly before
deren Einleiten in den Verdampfer 7 der Kälteanlage 2 ein WKrmetauscher 12 vorgesehen, der es ermöglicht, eventuell zu warmes RUcklaufwaeser von den KUhltürmen 10 durch kaltes Wasser aus der Tiefe des Gewässers vorzukühlen und damit die Kälteanlagen zu entlasten. their introduction into the evaporator 7 of the refrigeration system 2 is a heat exchanger 12 provided, which makes it possible to possibly warm return water from the cooling towers 10 by cold water from the To pre-cool the depth of the water and thus relieve the refrigeration systems.
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In Figur'2 ist ein Kühlturm 10 dargestellt. Dieser besteht aus einem von vier Rohren 15 gebildeten Stützfuß 16, die sich über ein Fundament 18 * zunächst pyramidenstumpfförmig erheben und sich dann zu einem quadratisch angeordneten Rohrbündel vereinigen. Dieses weist zum oberen Ende des Stützfußes l6tih in Umkehrung eines Pyramidensturapfes wieder eine Erweiterung 17 auf. Im Fundament 18 des Stützfußes 16 ist je ein Rohrpaar mit den Wasserzuleitungen 9 und je ein Rohrpaar mit den Wasserrückleitungen 11 der Kälteanlage 2 und am oberen Ende des Stützfußes 16 mit den entsprechenden Ein- bzw. Ausgängen der Wärmetauscher 13 verbunden, über die obere Erweiterung 17 des Stützfußes 16 ist ein im Querschnitt größeres Gehäuse 19 angeordnet und zwar so, daß das nach unten offene Gehäuse 19 in Höhe des Beginns der Erweiterung 17 endet. Das Gehäuse 19 weist am oberen Ende einen lavallförmigen Lufteinsaugkanal 20 auf, an dessen engsten Querschnitt der Ventilator 14 für das Einsaugen der Umgebungsluft sorgt. In Fortsetzung des Lufteinsaugkanals 20 in das Innere des Gehäuses verläuft ein von den Wärmetauschern 13 gebildeter Schacht 21, wobei sioh die Bauelemente der Wärmetauscher 13 auf der Erweiterung 17 abstützen und der von den Wärmetauschern 13 gebildete Schacht 21 einen gleichgroßen Querschnitt wie die Erweiterung 17 aufweist. Im Bereich der Erweiterung 17 des Rohrbündele sind Platten 22 zwischen die Rohre 15 angeordnet, die dadurch einen Trichter bilden, in dem das infolge der Luftabkühlung bei hoher A cooling tower 10 is shown in FIG. This consists of a support foot 16 formed by four tubes 15, which initially rise above a foundation 18 * in the shape of a truncated pyramid and then unite to form a tube bundle arranged in a square. This again has a widening 17 towards the upper end of the support foot 16, reversing a pyramid shape. In the foundation 18 of the support foot 16, a pair of pipes is connected to the water supply lines 9 and a pair of pipes to the water return lines 11 of the refrigeration system 2 and at the upper end of the support foot 16 to the corresponding inlets and outlets of the heat exchangers 13, via the upper extension 17 of the support leg 16, a housing 19 with a larger cross section is arranged in such a way that the downwardly open housing 19 ends at the level of the beginning of the extension 17. At the upper end, the housing 19 has a laval-shaped air intake channel 20, at the narrowest cross section of which the fan 14 ensures that the ambient air is drawn in. In continuation of the air intake channel 20 into the interior of the housing, a shaft 21 formed by the heat exchangers 13 runs, the components of the heat exchangers 13 being supported on the extension 17 and the shaft 21 formed by the heat exchangers 13 having the same cross-section as the extension 17. In the area of the enlargement 17 of the tube bundle, plates 22 are arranged between the tubes 15, which thereby form a funnel in which, as a result of the air cooling at high
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Luftfeuchtigkeit an den Kühlflächen der Wärmetauscher 13 anfallende Kondenswasser gesammelt werden kann. Aus dem Trichter fließt das Kondenswasser in ein in der Mitte des Rohrbündels nach unten verlaufendes Rohr 23 mit kleinem Querschnitt. Im Fundament l8 des Kühlturms ist dieses Rohr 23 über ein Absperrorgan 24 an eine Wasserableitung 25 angeschlossen, so daß das anfallende Kondenswasser bei der Trinkwasserversorgung eingesetzt werden kann. Da die in den von den Wärmetauschern 13 gebildeten Sohacht eingesaugte Luft in dem mit Wasser gefüllten Trichter ein Hindernis findet, ist sie gezwungen zwischen den Wärmetauschern I3 hindurch zu der unteren Öffnung des Gehäuses 19 seitlich an der Erweiterung 17 des Stützfußes ΐβ vorbeizuströmen und dann im abgekühlten Zustand ins Freie abzuziehen.Air humidity occurring on the cooling surfaces of the heat exchanger 13 Condensation can be collected. The condensation water flows out of the funnel into a down in the middle of the tube bundle extending tube 23 with a small cross-section. In the foundation l8 of the cooling tower, this pipe 23 is connected via a shut-off device 24 to a water drainage 25, so that the accumulating Condensation water can be used in the drinking water supply. Since the Sohacht formed in the heat exchangers 13 sucked air finds an obstacle in the funnel filled with water, it is forced through between the heat exchangers I3 to the lower opening of the housing 19 laterally past the extension 17 of the support foot ΐβ and then in the cooled To be removed into the open air.
Ein Zahlenbeispiel soll die notwendige Auslegung einer solchen Anlage verdeutlichen, wobei jedoch der Einfachheit halber nur eine Anlage mit einer Kompressionskälteanlage und einem Kühlturm berücksichtigt ist. Dabei sind folgende Annahmen vorzugeben: A numerical example is intended to illustrate the necessary design of such a system, but for the sake of simplicity only one system with a compression refrigeration system and a cooling tower is taken into account. The following assumptions are to be made:
Temperatur der Umgebungsluft * 313 KAmbient air temperature * 313 K
relative Luftfeuchtigkeit - 8O # relative humidity - 8O #
Wassertemperatur in der Tiefe des Gewässers = 299 K Luftdurchsatz duroh einen Kühlturm - l680 t/h. Water temperature in the depth of the water = 299 K Air throughput through a cooling tower - 1680 t / h.
von 293 K sind weiterhin die Wasserkreislauftemperaturen zwischenof 293 K, the water circuit temperatures are still between
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LINDE AKTIENGESELLSCHAFT Λζ - MT -LINDE AKTIENGESELLSCHAFT Λζ - MT -
den Kühltürraen und den Verdampfern aus Erfahrungswerten zu wählen. Dabei erweist es sich als günstig, wenn die Temperaturen des Wassers im Zulauf zu den KUhltürmen 288 K und im Rücklauf zu den Verdampfern 30 j5 K beträgt. Ebenso sind die Meerwasserrücklauftemperaturen vom Verflüssiger zu 3509 K, die Verflüssigertemperaturen der Kälteanlage zu 312 K und die Verdampfertemperaturen bei drei hintereinandergeschalteten Verdampfern zu 295# 290 und 285 K zu wählen.to choose the cooling doors and the evaporators based on experience. It proves to be favorable if the temperatures of the water in the inlet to the cooling towers 288 K and in the return to the Evaporators is 30 j5 K. Likewise are the sea water return temperatures from the condenser to 3509 K, the condenser temperatures of the refrigeration system to 312 K and the evaporator temperatures for three evaporators connected in series to 295 # 290 and 285 K to choose.
Mit diesen Angaben ergibt sich:With this information we get:
Notwendiger Wasserdurchsatz im Kreislauf zwischen Verdampfer und KühlturmNecessary water throughput in the circuit between the evaporator and the cooling tower
Meerwasserdurchsatz im Verflüssiger angefallene Süßwassermenge Kühlleistung im KühlturmSea water throughput Amount of fresh water accumulated in the condenser Cooling capacity in the cooling tower
Leistung der Kältemaschine (bei einem Wirkungsgrad von T; = 0,7)Power of the refrigeration machine (with an efficiency of T; = 0.7)
; Leistung der Meerwasserpumpe (bei einer angenommenen ;Höhe von 10 m und einem Wirkungsgrad von'?? =0,8); Power of the sea water pump (with an assumed ; Height of 10 m and an efficiency of '?? = 0.8)
! Leistung der Kreislaufpumpe (bei einer angenommenen I Länge des Leitungsnetzes von 10 km, einer Strömungsgeschwindigkeit von 1 m/s und einer Druckdifferenz von 0,078 mbar/m)! Output of the circulation pump (with an assumed length of the pipeline network of 10 km, a flow velocity of 1 m / s and a pressure difference of 0.078 mbar / m)
Lüfterleistung in dem Kühlturmgehäuse (ein einem angenommenen Wirkungsgrad von T1 =0,8 und einer Druokdifferenz vor und nach dem Lüfter von 4,9 mbar)Fan power in the cooling tower housing (an assumed efficiency of T 1 = 0.8 and a pressure difference before and after the fan of 4.9 mbar)
2300 t/h2300 t / h
3800 tA3800 tA
42,5 t/h42.5 t / h
40000 kW40,000 kW
4400 kW4400 kW
200 kW200 kW
200 kW200 kW
400 kV.400 kV.
Daraus ergibt sich der gesamte Energiebedarf zuThis results in the total energy requirement too
5200 kW.5200 kW.
709837/0096709837/0096
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19762609113 DE2609113A1 (en) | 1976-03-05 | 1976-03-05 | Air conditioning system for coastal cities - has cooling towers linked through pumps to cooling plants coupled to sea |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19762609113 DE2609113A1 (en) | 1976-03-05 | 1976-03-05 | Air conditioning system for coastal cities - has cooling towers linked through pumps to cooling plants coupled to sea |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2609113A1 true DE2609113A1 (en) | 1977-09-15 |
Family
ID=5971602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19762609113 Ceased DE2609113A1 (en) | 1976-03-05 | 1976-03-05 | Air conditioning system for coastal cities - has cooling towers linked through pumps to cooling plants coupled to sea |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2609113A1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1976
- 1976-03-05 DE DE19762609113 patent/DE2609113A1/en not_active Ceased
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| CN107642123B (en) * | 2017-09-06 | 2019-10-01 | 江苏天纳节能科技股份有限公司 | A kind of more series connection of pumps circulations of industry and its matching process |
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