DE2933720C2 - - Google Patents
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
- B05B1/26—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets
- B05B1/262—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors
- B05B1/265—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors the liquid or other fluent material being symmetrically deflected about the axis of the nozzle
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Description
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsverteilvorrichtung für
den Einsatz in Gegenstromkühltürmen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Öffentliche Energieversorgungsunternehmen und andere große In
dustriebetriebe verwenden im allgemeinen Kühltürme des einen
oder anderen Typs zur Kühlung großer Mengen heißen Wassers,
welches beim Betrieb der Anlage anfällt. Im Falle von Energie
versorgungsunternehmen werden häufig sehr große Gegenstromkühl
türme mit natürlichem Luftzug eingesetzt. In solchen Kühltürmen
werden Mengen anfänglich heißen Wassers unter Einsatz von Düsen
oder dergleichen nach unten über Kühlturmeinbauten versprüht,
während Luftströme im direkten Gegenstrom zu dem sich abwärts
bewegenden Wasser für dessen Kühlung von unten nach oben durch
den Turm geführt werden. Wie leicht einzusehen ist, müssen solche
Gegenstromkühltürme für einen hohen Wirkungsgrad mit Düsen oder
dergleichen Vorrichtungen ausgerüstet sein, die das Wasser für
dessen Kühlung wirksam versprühen. Gleichzeitig soll aber auch
der durch die Flüssigkeitsverteilvorrichtungen erzeugte Strö
mungswiderstand im Luftstrom so gering wie möglich gehalten
werden, so daß eine ausreichende Menge an Luft im Gegenstrom
zu dem sich abwärts bewegenden heißen Wasser durch den Kühl
turm gezogen werden kann.
Während des Betriebes von Wasserkühlanlagen ist es allgemein
üblich, von Zeit zu Zeit eine Anzahl von Bällen oder Kugeln
aus aufgeschäumten Kunststoff oder Schaumgummi in das Kühl
wasser mit einzuschleusen, um die Wärmetauscherrohre der Anlage,
welche Teil des gesamten Wasserrückkühlsystems sind, zu reinigen
und freizumachen. Die Kugeln sind so bemessen, daß sie im Durch
messer geringfügig größer sind als der Innendurchmesser der
Rohre, durch welche sie zum Zweck des Freiliegens hindurchge
leitet werden, und sind daher allgemein in Durchmessern im
Bereich von ½ Zoll bis zu etwa 1 ½ Zoll erhältlich. Es ist
einleuchtend, daß bei dieser Vorgehensweise der zugehörige Kühl
turm und insbesondere dessen Wasserverteilvorrichtungen so kon
struiert sein müssen, daß sie den Durchtritt der Kugeln ermög
lichen. Auch wenn die Reinigungskugeln nach jeder Anwendung
normalerweise wieder entfernt werden, läßt es sich nicht ver
meiden, daß eine Anzahl von Kugeln nicht von der für diese vor
gesehenen Auffangeinrichtung erfaßt wird und im System verbleibt,
um kontinuierlich durch die Rohre, den Kühlturm und andere Teile
des Rückkühlsystems umzulaufen. Deshalb müssen die Flüssigkeits
verteildüsen des Kühlturmes in der Lage sein, die Kugeln zu
jeder Zeit ungehindert durchzulassen.
Da Wasserrückkühlsysteme auch zur äußeren Umgebung hin offen
sind, ergibt sich daraus zwangsläufig, daß das Kühlwasser zu
einem gewissen Grade durch Fremdkörper verunreinigt wird, wie
beispielsweise Fasern, Zweigeablagerungen und andere Feststoff
teilchen. Die Wasserverteil- und Versprüheinrichtungen müssen
auch diese Fremdmaterialien durchlassen.
In der US-PS 36 17 036 ist eine Kühlturmdüse beschrieben, die
insbesondere an den Einsatz in Querstrom-Kühltürmen angepaßt
ist, diese Düse weicht jedoch sowohl in bezug auf ihren Aufbau
als auch in bezug auf die beabsichtigte Verwendung stark von
der Flüssigkeitsverteilvorrichtung der vorliegenden Erfindung
ab.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Flüssigkeitsverteilvorrichtung für Kühltürme zu
schaffen, mit der eine feine Versprühung des zu
kühlenden Wassers erfolgt, wobei der freie
Durchtritt von Rohrreinigungskugeln und im
Kühlwasser befindlichen Fremdkörpern ohne Kollision
mit der Versprühvorrichtung möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Flüssigkeitsverteilvorrichtung gelöst, die dadurch
gekennzeichnet ist,
- - daß die Austrittsöffnung der Düse eine Öffnungsfläche aufweist, deren Abmessung genügend groß ist für den Durchgang einer Reinigungskugel,
- - daß der durch den Flüssigkeitsvorhang begrenzte freie Raum unmittelbar unterhalb der Austrittsöffnung keine Hindernisse für den freien Durchgang von Reinigungskugeln enthält und verhältnismäßig frei von ausströmender Flüssigkeit ist,
- - daß die Flüssigkeitsversprühkörper in horizontaler Ebene und in gegenseitigem Abstand zueinander in Form eines horizontalen Ringes angeordnet sind und den freien Raum unter der Austrittsöffnung begrenzen, der eine Fläche aufweist, die größer ist als die Fläche der Austrittsöffnung, wobei beide Flächen quer zur Längsachse des kegelstumpfförmigen Flüssigkeitsvorhanges liegen,
- - daß der durch den Flüssigkeitsvorhang begrenzte Freiraum in Verbindung mit dem von den Flüssigkeitsversprühkörpern umgebenen Freiraum steht, um den ungehinderten Durchtritt der Reinigungskugeln von der Austrittsöffnung der Düse durch die miteinander verbundenen Freiräume hindurch von der Versprüheinrichtung weg zu gestatten, ohne mit dieser in Kollision zu geraten und
- - daß jede der Flüssigkeitsauftreffflächen derart ausgebildet ist, daß die Bahnen der Flüssigkeitsteilchen, welche auf eine der Flüssigkeitsauftreffflächen aufprallen, unter einem Winkel zu dieser verlaufen.
Die Flüssigkeitsverteilvorrichtung gemäß der
Erfindung besteht damit aus einer einzigartigen
Kombination, mit der zuerst ein divergierender, im
allgemeinen kegelstumpfförmiger Flüssigkeitsvorhang,
beispielsweise aus heißem Wasser, erzeugt wird,
welcher aus einer Vielzahl von Flüssigkeitsteilchen
besteht, die sich im wesentlichen entlang
geradliniger Bahnen bewegen, und mit der dann der
Flüssigkeitsvorhang über eine verhältnismäßig große
Grundfläche versprüht wird, um eine Kühlung des
Wassers zu ermöglichen.
In der praktischen Ausführung besteht die
Einrichtung zum Erzeugen des Flüssigkeitsvorhanges
vorzugsweise aus einer Hohlkegeldüse mit gedrehtem
Strahl, bestehend aus einem hohlen
Grundkörper für die Flüssigkeitsaufnahme, welcher mit einem mit
einer Austrittsöffnung versehenen, nach unten weisenden, kegel
stumpfförmigen Austrittsabschnitt versehen ist, sowie mit einem
rohrförmigen Flüssigkeitseintrittsstutzen, welcher tangential in das
Ende größeren Durchmessers des kegelstumpfartigen Austritts
abschnittes mündet. Die Flüssigkeitsversprüheinrichtung andererseits
umfaßt vorzugsweise eine Mehrzahl von im allgemeinen runden,
knopfartigen Flüssigkeitsversprühkörpern, von denen jeder eine
Flüssigkeitsauftrefffläche aufweist, sowie Befestigungsmittel,
durch die die Versprühkörper im gegenseitigen Abstand vonein
ander derart gehalten sind, daß sie mit den sich abwärts bewe
genden Wasserteilchen, welche den Flüssigkeitsvorhang bilden,
in Berührung kommen. Jede der Flüssigkeitsauftreffflächen eines
Flüssigkeitsversprühkörpers ist so ausgebildet, daß die Bewe
gungsbahnen der Wasserteilchen, welche auf diese Fläche auf
treffen, unter einem Winkel zu der Fläche verlaufen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist jeder der knopfar
tigen Flüssigkeitsversprühkörper eine der Düse benachbarte
gekrümmte schulterförmige Oberfläche auf, und die Flüssigkeitsversprühkörper sind
in einem kreisförmigen Muster mit gegenseitigem Umfangsabstand
voneinander angeordnet, um eine ausreichende Flüssigkeitsströmung an
den Flüssigkeitskörpern vorbei zu gestatten.
Die Austrittsöffnung der Düse und die durch die Flüssig
keitsversprühkörper begrenzte Kreisfläche sind groß genug, um
den ungehinderten Durchtritt von Reinigungskugeln zu ermögli
chen, wie sie allgemein in Wasserrückkühlsystemen verwendet
werden, so daß ein Verstopfen der Flüssigkeitsverteilvorrich
tungen verhindert wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen beansprucht. Zusammenfassend besteht die Erfin
dung aus einer nicht verstopfenden Flüssigkeitsverteilvorrich
tung, insbesondere für die Verwendung in Gegenstrom-Wasserkühl
türmen. Die Vorrichtung umfaßt eine Hohlkegel-Drehstrahl-Düse
und eine Reihe von kreisförmig angeordneten, gekrümmten, knopf
artigen Flüssigkeitsversprühkörpern, welche unterhalb der Düse ange
ordnet sind, um den aus dieser austretenden Wasserstrahl auf
zubrechen und gleichmäßig über eine verhältnismäßig große Grund
fläche zu versprühen, um eine wirksame Kühlung des Wassers zu
erzielen. Die Gestaltung und Anordnung der Flüssigkeitsversprüh
körper ist sorgsam gewählt, um sicherzustellen, daß die einzel
nen aus der Düse austretenden Wasserteilchen unter einem Winkel
auf die Flüssigkeitssprühkörper auftreffen, um einen maximalen Verteil
effekt zu erhalten. Die Vorrichtung ist ferner derart ausge
bildet, daß sie den ungehinderten Durchtritt von Reinigungskugeln aus
geschäumten Kunststoff oder Schaumgummi gestattet, wie sie
üblicherweise in Wasserrückkühlsysteme eingebracht werden, um
die Kondensatorrohre oder dergleichen zu reinigen und freizu
machen. Diese Reinigungskugeln sind im Durchmesser auf einen bestimmten
Kondensatorrohrdurchmesser abgestimmt und liegen in ihrer Größe
etwa zwischen ½ Zoll und 1 ½ Zoll.
Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
unter Hinweis in den Zeichnungen im einzelnen
näher beschrieben. Darin stellt dar
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Flüssigkeits
verteilvorrichtung;
Fig. 2 eine Ansicht von unten auf die Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1 mit der
darin angedeuteten Begrenzungslinie der Düsenaustritts
öffnung und bestimmten geometrischen Verhältnissen der
Vorrichtung in gestrichelten Linien;
Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1,
in dem bestimmte Teile der Übersichtlichkeit halber
weggelassen und zusätzlich zwei Reinigungskugeln
gezeigt sind, die durch die Vorrichtung hindurchtreten;
Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht zweier benachbarter Flüs
sigkeitsversprühkörper;
Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 5;
Fig. 7 eine rückseitige Ansicht eines der Flüssigkeitsversprüh
körper; und
Fig. 8 eine Vorderansicht des Flüssigkeitsverteilkörpers nach
Fig. 7.
Die in Fig. 1 dargestellte Flüssigkeitsverteilvorrichtung 10
besteht aus Mitteln 12 zum Erzeugen eines divergierenden, nach
unten gerichteten, im allgemeinen kegelstumpfartig ausgebildeten
Hohlstrahles oder Flüssigkeitsvorhanges 14 (Fig. 4) und einer
Einrichtung 16 zum Versprühen des Flüssigkeitsvorhanges 14,
um eine bessere Kühlung der Flüssigkeit zu bewirken.
Die Einrichtung 12 zum Erzeugen des Flüssigkeitsvorhanges 14 be
steht vorzugsweise aus einer Düse 18, die einen hohl
kegeligen, gedrehten Strahl erzeugt und aus einem Grundkörper 20
sowie aus einem hohlen, nach unten gerichteten, kegelstumpfar
tigen Austrittsabschnitt 22 für die Flüssigkeit besteht. Der
Austrittsabschnitt 22 mündet in eine zentrale, runde Austritts
öffnung 24 für das Aussprühen von heißem Wasser aus der Düse 18.
Außerdem ist ein rohrförmiger Flüssigkeitseintrittsstutzen 26
vorgesehen, der, wie am besten aus den Fig. 1 und 4 zu erkennen
ist, im wesentlichen tangential in den Abschnitt größeren Durch
messers des kegelstumpfförmigen Austrittsabschnittes 22 mündet.
Die Flüssigkeitsversprüheinrichtung 16 weist eine Mehrzahl von
knopfartigen Flüssigkeitsversprühkörpern 30 auf, von denen jeder
mit einer Flüssigkeitsauftrefffläche 32 (siehe Fig. 5) versehen
ist. Die Flüssigkeitssprühkörper 30 sind im wesentlichen kreisförmig angeordnet
und weisen entlang des Umfanges dieses Kreises einen gegensei
tigen Abstand voneinander auf. Zum Zweck der Halterung ist ein
Ring 34 vorgesehen, von dem die Flüssigkeitsversprühkörper 30 gehalten sind,
und über dessen Umfang sie mit gleichbleibenden Abständen ver
teilt sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind der Ring 34 und die Flüssigkeits
versprühkörper 30 als ein zusammenhängendes Stück gegossen,
welches darüber hinaus noch mit zwei oder noch mehreren sich
nach oben erstreckenden, L-förmigen Befestigungsarmen 36 ver
sehen ist, die über den Umfang des Ringes 34 verteilt sind.
Im Ausführungsbeispiel sind zum Zwecke der Veranschaulichung
vier Befestigungsarme 36 dargestellt. Die oberen Enden der
Befestigungsarme 36 sind entweder lösbar oder permanent mit
dem Grundkörper 20 der Düse 18 verbunden, wie dies in Fig. 1
zu erkennen ist, um dem Ring 34 und den Flüssigkeitsversprühkörpern 30 eine
genau bestimmte, zentrale Lage unterhalb der Düse 18 zu geben.
In dieser Ausrichtung stimmt die Längsachse 37 (siehe Fig. 4)
des kegelstumpfförmigen Austrittschlitzes 22 mit der Achse
des Ringes 34 zusammen. Darüber hinaus liegen die innersten
Kanten der Flüssigkeitsversprühkörper 30 auf einem imaginären Kreis, dessen
Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Austrittsöffnung
24.
Aus den Zeichnungen geht hervor, daß die Flüssigkeitsauftreff
fläche 32 jedes Flüssigkeitsversprühkörpers 30 so ausgebildet ist, daß sie
eine Oberfläche in Form einer gekrümmten, ringförmigen
Schulter 38 aufweist, die sich um den Flüssigkeitssprühkörper herum er
streckt. Die schulterförmige Oberfläche 38 ist durch einen Bogen (den
sich in Fig. 6 zwischen den Punkten "A" und "B" erstreckenden
Bogen) erzeugt und begrenzt, welcher in einer ersten vertikalen
Ebene liegt (dargestellt durch die gestrichelte Linie 40 in
Fig. 3), und welcher um eine Achse 42 rotiert worden ist (siehe
Fig. 6), die ihrerseits in einer Ebene 40 liegt und einen Ab
stand von der schulterförmigen Oberfläche 38 aufweist. Die Ebene 40 verläuft ebenfalls
parallel zur Achse 37.
Die Flüssigkeitsauftrefffläche 32 jedes Flüssigkeitsversprühkörpers 30 ist ferner mit
einer runden ebenen Vorderwand 44 versehen, welche die äußerste
Umfangskante der schulterförmigen Oberfläche 38 berührt. Aus Fig. 3
geht hervor, daß die Vorderwand 44, und damit auch der äußerste
Umfang der schulterförmigen Oberfläche 38 in einer zweiten vertikalen
Ebene liegen, die durch die gepunktete Linie 46 angedeutet ist.
Die Ebene 46 verläuft unter einem Winkel zu einer dritten Ebene,
dargestellt durch eine punktierte Linie 48, welche radial in
bezug auf den Ring 34 ausgebildet ist und sowohl die Achse 37
als auch die Schnittlinie zwischen den Ebenen 40 und 46 schnei
det. Der Winkel 50 zwischen den Ebenen 46 und 48 kann bis zu
45° betragen, was vom gegenseitigen Abstand der Flüssigkeitsversprühkörper
30, ihrer Wasserbelastung und ihrer Gestaltung abhängt. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Winkel, wie in
den Zeichnungen dargestellt, jedoch nur etwa 12°.
Jeder der Flüssigkeitsversprühkörper 30 wird ferner durch einen zylindri
schen Oberflächenbereich 52 begrenzt, der einen Schrägabschnitt
eines Zylinderstumpfes darstellt und sich zwischen dem von der
Vorderwand abgekehrten Rand der schulterförmigen Oberfläche 38 aus auf
eine schräg verlaufende Rückwand 54 des Flüssigkeitsversprühkörpers 30 hin
erstreckt.
Ein solcher bevorzugter knopfartiger Flüssigkeitsversprühkörper 30
kann dadurch hergestellt werden, indem man einen Rundstab von
einem Zoll Durchmesser (25,4 mm) an seinem einen Ende entlang
seiner Umfangskante mit einem Krümmungsradius von etwa 6,35 mm
abrundet. Dann trennt man unter einem Winkel von etwa 12° zur
Achse des Stabes eine Scheibe ab, deren Dicke im Bereich der
Mittellinie des Stabes etwa 5,3 mm beträgt. Diese Ausgestaltung
ist am besten aus Fig. 5 zu erkennen.
Aus den Fig. 7 und 8 geht hervor, daß die Rückwand 54 mit einem
gekrümmten Umfang versehen ist und eine größere Fläche aufweist
als die zugehörige Vorderwand 44. Ferner ist ersichtlich, daß
die Flüssigkeitsversprühkörper 30 derart auf dem Ring 34 angebracht sind,
daß jede Vorderwand 44 in einer vertikalen Ebene rechtwinklig
zum Ring 34 ausgerichtet ist, und daß die beschriebenen Ebenen
40 und 46 senkrecht aufeinanderstehen.
Bei Gebrauch der Vorrichtung 10 wird eine Menge anfänglich hei
ßen, aber zu kühlenden Wassers durch den rohrförmigen Flüssig
keitseintrittsstutzen 26 in tangentialer Richtung in den Grund
körper 20 eingeleitet. Dadurch entsteht eine Wirbelbewegung
innerhalb des Grundkörpers 20 und des Austrittsabschnittes 22,
bis das Wasser die Austrittsöffnung 24 erreicht. An diesem Punkt
tritt das Wasser aus dem Austrittsabschnitt 22 in Form eines
nach unten gerichteten, divergierenden, im allgemeinen kegel
stumpfartigen, hohlen Flüssigkeitsvorhanges 14 aus. In der
Praxis erzeugt dieser Hohlkegelstrahl einen Flüssigkeitsvor
hang 14, dessen Hauptwassermenge innerhalb einer Wanddicke des
Strahles von etwa 3,2 bis 6,4 mm liegt. Ferner besteht der Flüs
sigkeitsvorhang 14 selbst aus einer Vielzahl einzelner Flüssigkeits
teilchen, von denen sich jedes entlang einer im wesentlichen
geradlinigen Bahn bewegt. In Fig. 3 ist eine solche Bahn durch
die Vektorlinie 56 dargestellt. Diese Bahn verläuft geradlinig
von der Austrittsöffnung 24 zu einem der Flüssigkeitsversprühkörper 30, so
daß die sich auf ihr bewegenden Wasserteilchen auf den Flüssigkeitsversprüh
körper 30 in dessen oberem Bereich oberhalb des Ringes 34 auf
treffen. In gleicher Weise sind die Bewegungsbahnen aller Wasser
tröpfchen, die die Austrittsöffnung 24 verlassen, geradlinig,
und dank der Konstruktion und Anordnung der Flüssigkeitsversprühkörper 30
verlaufen die Bewegungsbahnen im wesentlichen aller Teilchen
unter einem Winkel zu demjenigen Flüssigkeitsversprühkörper, auf den sie
auftreffen. Die Folge dieser Anordnung ist, daß der aus der
Düse 18 austretende, anfänglich hohlkegelige Wasserstrahl
unterhalb der Versprüheinrichtung 16 in eine vollkegelige
Wassertropfenverteilung umgewandelt wird. Hierdurch wird eine
ausreichende Kühlung des Wassers stark erleichtert.
Der Hauptzweck der gekrümmten Flüssigkeitsauftrefffläche 32
jedes Flüssigkeitsversprühkörpers 30 besteht darin, dem Wasser
innerhalb des Flüssigkeitsvorhanges 14 zunehmende Flüssigkeitsauftreffflächen 32
bei sich ändernden Winkeln anzubieten, um die erwünschte Ver
sprühwirkung des Wassers bei jedem gegebenen Druck zu erhalten.
Beispielsweise können die Bahnen der innersten Wasserteilchen
innerhalb des Flüssigkeitsvorhanges 14 auf die entsprechenden Flüssigkeits
versprühkörper 30 in der Nähe von deren innerstem Rand auftreffen,
wie dies durch die Vektorlinie 58 dargestellt ist, während die
Bahnen der äußeren Wasserteilchen des Flüssigkeitsvorhanges 14 auf die
äußeren Ränder der Flüssigkeitsversprühkörper 30 auftreffen, wie dies durch
die Vektorlinie 60 angedeutet ist.
Dabei wird davon ausgegangen, daß die oberen Abschnitte der Flüssigkeits
versprühkörper 30 (das sind die Abschnitte, die auf gleicher
Höhe mit dem Ring 34 oder darüber liegen) wesentlich dazu bei
tragen, das durch die Erfindung angestrebte Ergebnis zu erzie
len, und daß die unteren Abschnitte der Flüssigkeitsversprühkörper auch bei
bestimmten Ausgestaltungen weggelassen werden könnten. Die be
schriebene Formgebung der Flüssigkeitsversprühkörper 30 wird zwar bevorzugt,
es wird jedoch davon ausgegangen, daß sich auch andere Ober
flächenformgebungen mit Erfolg verwenden ließen.
Es hat sich gezeigt, daß die beschriebene Flüssigkeitsverteil
vorrichtung 10 auch bei sehr niedrigem statischem Flüssigkeits
druck zufriedenstellend arbeitet und dennoch ihre Eigenschaft
beibehält, Fremdkörper ungehindert passieren zu lassen. Ver
suche haben beispielsweise gezeigt, daß die Vorrichtung auch
noch zufriedenstellend bei einem statischen Wasserdruck in der
Größenordnung von 1,2 m arbeitet, und dies ist eine besonders
wichtige Tatsache, da Energieversorgungsunternehmen die Kosten
zum Erreichen eines statischen Wasserdruckes von 1 m bei einer
Wasserumlaufmenge von etwa 2 000 000 l/Min. mit ungefähr
$ 750 000 angeben, worin die Kosten für den Brennstoff für
einen Zeitraum von 30 bis 40 Jahren und die Kosten der Pumpen
für den genannten Zweck enthalten sind.
Wie bereits oben erwähnt, ist es gebräuchlich, zum Reinigen der
Wärmetauscherrohre in Wasserrückkühlanlagen Reinigungskugeln aus aufge
schäumtem Kunststoff oder einer Art synthetischen Schaumgummis
zu verwenden. Wie in Fig. 4 gezeigt, wird die
Vorrichtung 10 sicher und leicht mit solchen Reinigungskugeln fertig,
von denen zwei in der Zeichnung beispielhaft dargestellt sind
und mit 62 bezeichnet sind. Solche Reinigungskugeln haben üblicherweise
Durchmesser zwischen ½ Zoll und 1 ½ Zoll (12,7 mm bis
38,1 mm), und die Vorrichtung wird zweckmäßigerweise so bemes
sen, daß sie die verwendeten Reinigungskugeln leicht aufnehmen kann. Zu
sätzlich erlaubt der größere Durchmesser des durch die Innen
kanten der Flüssigkeitsversprühkörper 30 begrenzten Kreises im Verhältnis
zur Austrittsöffnung 24, daß die Reinigungskugeln von der Austrittsöff
nung 24 aus zentral aus der Vorrichtung austreten können, ohne
daß eine Verstopfung oder ein Rückstau auftritt. Ähnliches
trifft für andere Fremdkörper zu.
Die Verwendung von Hohlkegeldüsen mit gedrehtem Strahl gestattet
es ferner, eine Flüssigkeitsverteilvorrichtung mit einer größeren
Wasseraustrittsblende zu verwenden, die demzufolge auch Fremd
körper besser durchläßt als es andererseits bei einer Düse mit
geradem Strahlaustritt der Fall wäre, da aus einer Düse mit
Hohlkegelstrahl im Vergleich zu herkömmlichen Düsen wesentlich
weniger Wasser austritt.
Claims (14)
1. Flüssigkeitsverteilvorrichtung für den Einsatz in
Gegenstromkühltürmen mit
- - einem Flüssigkeitseintrittsstutzen und einer Austrittsöffnung, die einen hohlen, im allgemeinen kegelstumpfförmigen Flüssigkeitsvorhang erzeugt, der von der Austrittsöffnung ausgehend nach außen divergiert und aus Flüssigkeitsteilchen besteht, die sich im wesentlichen auf geradlinigen Bahnen bewegen; und
- - einer Einrichtung zum Versprühen des Flüssigkeitsvorhanges bestehend aus einer Mehrzahl von stationären Flüssigkeitsversprühkörpern, von denen jeder eine Flüssigkeitsauftrefffläche aufweist; und
- - einer Befestigungseinrichtung unterhalb der Austrittsöffnung, mit deren Hilfe ein wesentlicher Anteil der Flüssigkeitsteilchen mit den Flüssigkeitsauftreffflächen in Berührung kommt,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Austrittsöffnung (24) der Düse (18) eine Öffnungsfläche aufweist, deren Abmessung genügend groß ist für den Durchgang einer Reinigungskugel (62),
- - daß der durch den Flüssigkeitsvorhang (14) begrenzte freie Raum unmittelbar unterhalb der Austrittsöffnung (24) keine Hindernisse für den freien Durchgang von Reinigungskugeln (62) enthält und verhältnismäßig frei von ausströmender Flüssigkeit ist,
- - daß die Flüssigkeitsversprühkörper (30) in horizontaler Ebene und in gegenseitigem Abstand zueinander in Form eines horizontalen Ringes angeordnet sind und den freien Raum unter der Austrittsöffnung (24) begrenzen, der eine Fläche aufweist, die größer ist als die Fläche der Austrittsöffnung (24), wobei beide Flächen quer zur Längsachse des kegelstumpfförmigen Flüssigkeitsvorhanges (14) liegen,
- - daß der durch den Flüssigkeitsvorhang (14) begrenzte Freiraum in Verbindung mit dem von den Flüssigkeitsversprühkörpern (30) umgebenen Freiraum steht, um den ungehinderten Durchtritt der Reinigungskugeln (62) von der Austrittsöffnung (24) der Düse (18) durch die miteinander verbundenen Freiräume hindurch von der Versprüheinrichtung (16) weg zu gestatten, ohne mit dieser in Kollision zu geraten und
- - daß jede der Flüssigkeitsauftreffflächen (32) derart ausgebildet ist, daß die Bahnen der Flüssigkeitsteilchen, welche auf eine der Flüssigkeitsauftreffflächen (32) aufprallen, unter einem Winkel zu dieser verlaufen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
jede dieser Flüssigkeitsauftreffflächen (32) eine gekrümm
te schulterförmige Oberfläche (38) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Längsachse (37) des Flüssigkeitsvorhanges (14) im we
sentlichen senkrecht verläuft, und jede der Flüssigkeits
auftreffflächen (32) derart ausgebildet ist, daß die ge
krümmte schulterförmige Oberfläche (38) durch einen Bogen (A-B)
erzeugt und begrenzt ist, der in einer ersten, zu der
Längsachse (37) parallelen Ebene (40) liegt und der zu einer
Achse (42) rotationssymmetrisch ist, welche in der ersten parallelen
Ebene (40) liegt und einen Abstand von dem Bogen (A-B) auf
weist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß
der äußerste Umfang des gekrümmten Oberflächenbereiches
(38) in einer zweiten Ebene (46) liegt, welche unter einem
Winkel (50) zu einer dritten Ebene (48) verläuft, die sowohl
die Längsachse (37) und die Schnittgrade zwischen der ersten
(40) und der zweiten (46) Ebene schneidet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Winkel (50) bis zu 45° beträgt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkel (50) etwa 12° beträgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die gekrümmte schulterförmige Oberfläche (38) von ringförmiger
Gestalt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder dieser Flüssigkeitsversprühkörper (30) so ausgebildet ist,
daß er aus einer kreisförmigen Vorderwand (44), einer Rück
wand (54) und einer ringförmigen, gebogenen schulterförmigen Oberfläche (38)
besteht, die sich von der Vorderwand (44) in Richtung auf
die Rückwand (54) erstreckt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
ein zylindrischer Oberflächenbereich (52) vorgesehen ist,
welcher einen Zylinderstumpfabschnitt begrenzt, der sich
von dem der Vorderwand (44) abgewandten Rand der schulterförmigen
Oberfläche (38) in Richtung auf die Rückwand (54) erstreckt, und daß
dieser zylindrische Oberflächenbereich (52) um denjenigen
Teil des Flüssigkeitsversprühkörpers (30) verläuft, welcher
der Düse (18) benachbart ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückwand (54) eine größere Fläche hat als die Vor
derwand (44) und in bezug auf die Vorderwand (44) schräg
gestellt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
jede dieser Flüssigkeitsauftreffflächen (32) auch einen
zylindrischen Oberflächenbereich einschließt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung aus einem
die Flüssigkeitsversprühkörper (30) tragenden Ring (34)
und eine Befestigungseinrichtung (36) besteht, durch die der Ring (34)
in bestimmten Abstand von der Düse (18) gehalten ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Flüssigkeitsversprühkörper (30) kreisförmig unterhalb
der Austrittsöffnung (24) der Düse (18) angeordnet sind
und gleiche seitliche Abstände von dieser aufweisen, wobei
der Durchmesser des durch die Innenkanten der Flüssigkeits
versprühkörper (30) begrenzten Kreises größer als der
Durchmesser der Austrittsöffnung (24) ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: THE MARLEY CO., MISSION WOODS, KAN., US |
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: GOERTZ, H., DIPL.-ING. FUCHS, J., DR.-ING. DIPL.-I |
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: GOERTZ, H., DIPL.-ING. FUCHS, J., DR.-ING. DIPL.-I |
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: FUCHS, J., DR.-ING. DIPL.-ING. B.COM., PAT.-ANW., |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |