DE2830666A1

DE2830666A1 - Kuehlturm mit einer rieselwaermeaustauschvorrichtung

Info

Publication number: DE2830666A1
Application number: DE19782830666
Authority: DE
Inventors: Francis Neu
Original assignee: Delta Neu SA
Current assignee: Delta Neu SA
Priority date: 1978-03-13
Filing date: 1978-07-12
Publication date: 1979-09-20
Also published as: DE2830666C2; FR2420111B1; CH624210A5; IT1097785B; GB2016129A; US4217317A; BE868876A; NL7807574A; IT7826207A0; FR2420111A1; BR7804695A; PT68281A; ES472218A1; GB2016129B

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlturm der Naßbauweise, bei welchem der Wärmeaustausch zwischen dem Wasser und der Luft durch das Rieseln von Wasser auf eine Austauschoberfläche begünstigt wird.

Die Nachteile solcher Kühltürme, bei denen die drehende Masse der Belüftungsvorrichtung, welche für den Transport der für den Austausch verwendeten Luftmenge erforderlich ist, im oberen Teil des Kühlturms, d.h..stromauf von dem Naßaustauscher, angeordnet ist, sind bekanntlich eine schwierige Montage, die Hebeeinrichtungen und Laufbühnen für den Zugang zu ihrer Position erfordert. Schwingungen, welche die Tragkonstruktion des Kühlturms beanspruchen, Schwierigkeiten für das Wartungspersonal, die Leitern und Hebezeuge verwenden müssen, sowie die Tatsache, daß das Material extremen Bedingungen für die Funktion ausgesetzt ist, da die Luft an dieser Stelle nahe bis zur Sättigung wiedererwärmt wird und noch suspendierte Tröpfchen enthält. Dies wirkt sich für die Belüftungseinrichtung, für den Motor und für die elektrischen Anschlüsse störend aus.

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23 ο42 -erweitere Nachteile ergeben sich aus dem Raumverlust, wenn die Belüftungseinrichtung bzw. der Ventilator stromauf vom Austauscher angeordnet ist, weil ein wesentlicher Platz um den Turm herum freigelassen werden muß, um einen günstigen hindernißfreien Lufteintritt zu erhalten. Das gleiche gilt, wenn die Belüftungseinrichtung stromab vom Austauscher auf der Seite angeordnet ist, auf der sie einen wesentlichen Raum einnimmt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Kühltürme mittels einer geschickten Anordnung der Bauelemente zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Turm an seiner Basis unter der Austauschoberfläche einen Behälter aufweist, der das abgekühlte Wasser aufnimmt und in dem eine öffnung vorgesehen ist, wobei ein Ventilator mit vertikaler Achse, der in dieser Öffnung angeordnet ist, Luft ansaugt, die unterhalb des Behälters ankommt, und sie von unten nach oben in den Turm bläst, der in an sich bekannter Weise an seinem Oberteil eine Rieselvorrichtung aufweist.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielweise näher erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 in einem Axialschnitt eine erste Ausführungsform eines Turms,

Fig. 2 eine Halbansicht des Turms längs der Linie I-I von Fig. 1,

Fig. 3 im Axialschnitt einen Turm mit einem anders gebauten Ventilator,

Fig. 4 im Axialschnitt einen Turm mit einer mittigen Halterung des Ventilators,

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Fig. 5 in einer Teilansicht von der Seite eine zweite Ausführungsform ,

Fig. 6 in einer Teilansicht von der Seite eine dritte Ausführungsform,

Fig. 7 die Schnittansicht eines Turms, bei welchem das Lüfterrad am Kugelgelenk am Ende einer Antriebswelle sitzt,

Fig. 8 einen Schnitt durch einen Turm, der an seiner Basis

mit einem trockenen Austauscher versehen ist, und

Fig. 9 im Schnitt einen Turm, der an seinem Oberteil zugleich mit einem Trockenaustauscher und einem Naßaustauscher versehen ist.

In den Figuren 1 und 2 ist in einem vertikalen Schnitt bzw. in einer Draufsicht die Anordnung der Bauelemente eines Kühlturms gemäß der Erfindung gezeigt. Ein Behälter 1 erhält Wasser von einem Verteiler 11, der im oberen Teil angeordnet ist, nachdem das Wasser einen Naßaustauscher 2o durchlaufen hat, in welchem Luft im Gegenstrom zirkuliert.

Der im unteren Teil der Vorrichtung angeordnete Behälter ist so ausgeführt, daß er wenigstens eine Öffnung 2 auf der Außenseite des Turms im; unteren Teil und in der Mitte hat, welche wenigstens einen Ventilator 3 aufnimmt, der mit einem Schutzsystem für das Rieselwasser, versehen ist.

Dieses System hat ein Dach oder eine Haube 4, die das Wasser in ihrer Mitte auffängt und durch Rinnen abführt, die in dem Blech der Abdeckung ausgebildet sind. Die Abdeckung wird durch Stützen bzw. Streben 4a gehalten, die von einem Flansch des Behälters getragen werden. Bei der Ausführungsform von Fig. 3 ist die Belüftungseinrichtung mit einem Zentrifugalrad bzw. mit einem Radialrad 5 mit Schaufeln versehen, die zur

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Rückseite hin eingebettet sind. Die Belüftungseinrichtung wird mittels eines Motors 6 angetrieben, der von Beinen 6a getragen ist.

Die Belüftungseinrichtung kann auch mit einem Rad versehen sein, dessen Bauweise zwischen der schraubenförmigen und radialen bzw. zentrifugalen liegt.

Diese Anordnung gibt den erfindungsgemäßen Türmen folgende prinzipiellen Vorteile: Bie drehenden Massen befinden sich im unteren Teil, wodurch man eine merkliche Verminderung der Vibrationen erhält. Die die Belüftungseinrichtung umgebende Wassermasse trägt zur Erzeugung einer ausgezeichneten Schwingungsdämpfung bei. Die Lage der Belüftungseinrichtung sowie die erforderlichen Antriebsmittel sind leicht zugänglich. Die Belüftungseinrichtung, der Motor und die Transmission befinden sich außerhalb des Umlaufs der warmen feuchten Luft und an einer Stelle, an der es keine suspendierten Wassertröpfchen gibt. Der Zugang für die Wartung und die elektrischen Anschlüsse ist sehr einfach.

Durch die beschriebene geschickte Einteilung der Bauteile wird der erforderliche Grund bzw. Platz am besten genutzt, auch wenn es nötig ist, mehrere Zellen anzuordnen. Die Positionierung der Belüftungseinrichtung beseitigt die Vereisungsgefahr während des Winterbetriebs. Eine derartige Gefahr besteht, wenn die Belüftungseinrichtung auf der Seite des Austauschers angeordnet ist. Dieses Konzept der Kühltürme ermöglicht die Verwendung von Austauschern mit großen Abmessungen, die mit herkömmlichen Mitteln leicht transportierbar bleiben. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht auch darin, daß es möglich ist, leichte Konstruktionen auszuführen, bei denen die manchmal sehr komplizierten Gitterwerke vermieden sind und die die Verwendung von korrosionsfesten Materialien ermöglichen.

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Eine spezielle Anordnung ist in Fig. 4 gezeigt. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß starke Beanspruchungen und dynamische Kräfte auf einen Träger 7 übertragen werden, der von dem Kühlturm getrennt ist, so daß jegliche Übertragung von mechanischen Schwingungen vermieden werden. Bei dieser Bauweise kann erfindungsgemäß das Rad schraubenförmig, also in Axialbauweise, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, oder in zentrifugaler bzw. radialer Bauweise oder in Axial-radiai-Bauweise ausgeführt sein.

Fig. 5 zeigt eine der Anordnungen, die über der Belüftungseinrichtung angeordnet werden können, um das abgekühlte Wasser aufzunehmen und um es mittels Rinnen zu festgelegten Stellen in Form von Strahlen abzuweisen, wodurch die Bildung eines quasi kontinuierlichen Hindernisses für die Luftströmung vermieden wird. Erfindungsgemäß wird auch der Einsatz einer Vorrichtung vorgesehen, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, welche von geneigten Ablenkplatten 14 gebildet wird, die einen Luftstrom durch den Wasservorhang hindurch ermöglichen,.der beim zunehmenden Wärmeaustausch zwischen Luft und Wasser gebildet wird*

Fig. 7 zeigt eine Anordnung mit automatischer Zentrierung des Lüfterrades 3. Durch Verwendung eines Kugelgelenklagers 8, das von Stützen 8¹ gehalten ist, kann die Zentrierung des Rades eingestellt werden, das auf einer Welle 15 angeordnet ist und am anderen Wellenende durch ein Lager 16 gehalten wird. Der Motor 17 ist an die Welle angekuppelt und sitzt auf einem Rahmen 18, der seine Positionierung ermöglicht.

Der Winterbetrieb des Kühlturms kann entweder im Hinblick auf eine zusätzliche Wassereinsparung oder im Hinblick auf _^._ ökologische Vorschriften dadurch verbessert werden, daß das Auftreten von Wasserdampf am Auslaß des Turms unterdrückt wird.

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Fig. 8 zeigt eine mögliche Lösung. Zwei der vier Ansaugflächen unter dem Turm sind mit einem trocken arbeitenden Austauscher

9 und mit regelbaren Jalousien 1o versehen. Die beiden anderen Flächen weisen regelbare Jalousien auf. Im Sommer zirkuliert das Wasser nur in dem über dem Ventilator angeordneten naß arbeitenden Wärmetauscher, wobei die Jalousien weit geöffnet sind. Im Winter kann das Wasser entweder nur durch den trocken arbeitenden Austauscher oder in den trocken arbeitenden Austauscher und dann in den naß arbeitenden Austauscher geführt werden. Wenn das Wasser nux in den trocken arbeitenden Austauscher geführt wird, wird eine Wasserdampfwolkenbildung unterdrückt und der Wasserverbrauch eingeschränkt. Wenn das Wasser in den trocken arbeitenden Austauscher und dann in den naß arbeitenden Austauscher geführt wird, werden die Waserdampfwolkenbildung und der Wasserverbrauch reduziert.

Die in Fig. 9 gezeigte erfindungsgemäße Anordnung ist besonders wesentlich, weil die Anordnung des Ventilators mit vertikaler Achse stromaufseitig optimal genutzt wird, vor allem, wenn für den Ventilator die schraubenförmige bzw. axiale Bauweise verwendet wird. Bei der Anordnung wird der Umfang des Turms für den feucht arbeitenden Austauscher reserviert, während im vertikalen mittleren Abschnitt ein trocken arbeitender Austauscher 9 vorgesehen ist, der in Reihe oder parallel mit dem naß arbeitenden Austauscher entsprechend den klimatischen Bedingungen für eine Steigerung des Austausches und für eine Reduzierung der Wolkenbildung zusammenwirkt. Erfindungsgemäß sind nur bewegliche Jalousien

10 vorgesehen, weiche Kombinationen verschiedener Bereiche ermöglichen.

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Leerseite

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

) Kühlturm mit einer Rieselwärmeaustauschvorrichtung und mit einem Behälter für das abgekühlte Wasser, dadurch gekennzeichnet , daß der Behälter (1) im unteren Teil des Turms angeordnet ist und wenigstens eine Mittelöffnung (2) aufweist, in der ein Ventilator (3) mit vertikaler Achse angeordnet ist, der Luft ansaugt, die unter dem Behälter (1) vorbeiströmt.
2. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Betrieb erforderliche mechanische Anordnung, nämlich der Motor (6), die Transmission und der Ventilator (3), auf einem behälterfesten Aufbau (6a) sitzt.
3. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der für den Betrieb des Ventilators (3) erforderliche mechanische Aufbau auf einem nicht am Behälter (1) befestigten Sockel (7) sitzt.
4. Kühlturm nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die mechanische Einrichtung für den Antrieb des Ventilators (3), wie die Welle (15), durch ein zentrierendes Kugelgelenklager (8) geführt ist, welches die'Zentrierung, des Laufrades in dem Ring des Ventilators ermöglicht.
5. Kühlturm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilator (3) von einer durchgehenden Haube (4) geschützt ist, welche abgekühltes Wasser aufnimmt und zum Behälter (1) mittels Zonen verteilt, die für diesen Zweck in der Haube (4) ausgebildet sind und die Wirkung haben, daß das Wasser in den begrenzten Zonen abgeführt wird, um die Bildung eines Wasservorhangs zu vermeiden, der den Druckverlust der Luft erhöhen kann

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ORIGINAL INSPECTED

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6. Kühlturm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilator (3) von einer Einrichtung mit geneigten Lamellen (14) geschützt ist, die verhindert, daß das Wasser wieder in den Ventilator (3) eintritt, und die die Luft durch den so gebildeten Wasservorhang durchläßt, wodurch der Wärmeaustausch mit dem Wasser fortgesetzt wird.
7. Kühlturm nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß unter dem Behälter (1) für die Ansaugung des Ventilators (3) auf wenigstens einer Fläche ein trocken arbeitender Flächenwärmeaustauscher (9) und angetriebene Schiebereinrichtungen vorgesehen sind, die einen Winterbetrieb ermöglichen, bei welchem das Wasser entweder nur in dem Kühlturm oder nur in dem trocken arbeitenden Austauscher zur Unterdrückung der Dampf wo 1 ^e, .die auf einem Kühlturm

. vorhanden ist, oder in dem trocken arbeitenden Austauscher und dann in dem Kühlturm strömt.
8. Kühlturm nach einem der Ansprüche 1 bis &, dadurch gekennzeichnet , daß über dem Ventilator (3) ein trocken arbeitender Wärmeaustauscher (9) in einer für diesen Zweck vorgesehenen Zone angeordnet ist und die Aufgabe hat, die feuchte Abkühlung und die trockene Abkühlung zu kombinieren, wobei die entsprechenden Austauscher parallel angeordnet sind.

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