DE3020963C2

DE3020963C2 - Luftkühler

Info

Publication number: DE3020963C2
Application number: DE3020963A
Authority: DE
Inventors: Harald Ing.(grad.) 4030 Ratingen Sturm
Original assignee: Balcke Duerr AG
Current assignee: Balcke Duerr AG
Priority date: 1980-06-03
Filing date: 1980-06-03
Publication date: 1982-07-01
Also published as: AU7131781A; SU1122237A3; BR8103483A; ZA813671B; DE3020963A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftkühler insbesondere Kühlturm, mit einer Mehrzahl von Wärmeaustauschelernenten, die durch vorzugsweise mit Rippen versehene Rohre für das zu kühlende Medium gebildet sind und die zur Veränderung der Kühlwirkung abschnittsweise durch Absperrvorrichtungen abdeckbar sind.

Es sind bereits mit natürlichem Zug oder mit Zwangsbelüftung betriebene Kühltürme bekannt, die mit in Strömungsrichtung der Kühlluft vor den Wiirmeaustauschelementen liegenden Absperrvorrichtungen versehen sind, um einerseits die Wärmeaustauscheiemente vor dem schädlichen Einfluß von Seitenwind zu schützen und andererseits zur Veränderung der Kühlwirkung abschnittsweise abzudecken.

Bei einem aus der DE-PS 2153 967 bekannten Naturzug-Kühl turm sind beispielsweise die über den Umfang des Kühlturmes verteilten Wärmeaustauschelemente durch eine den Kühlturm konzentrisch umgebende Abschirmung vor einer ungleichmäßigen Beaufschlagung durch Seitenwind geschützt, wobei diese Abschirmung mit Abstand von den Wärmeaustauschelementen angeordnet ist und die Wärmeaustauscheiemente in der

ίο Höhe überragt. Die Abschirmung ist mehrfach unterteilt und besteht aus einander überlappenden Segmenten, die entweder schwenkbar oder auf radial zum Kühlturm verlaufenden Schienen verfahrbar sind. Bei Stillstand des Kühlturms können die Elemente bis dicht an die Einströmöffnungen herangefahren werden, um den Eintritt von Luft in den Kühlturm völlig zu unterbinden. Mit einer derartigen Abschirmung läßt sich zwar der schädliche Einfluß von Seitenwind erheblich reduzieren, eine Leistungsregelung des Kühlturms ist jedoch nicht möglich. Dies trifft auch auf eine Anlage nach der DE-OS 23 37 236 zu, bei der die Absperrvorrichtungen durch um senkrechte Achsen drehbare Verschiußelemente gebildet ist, die bei in der Einströmöffnung des Kühlturms angeordneten Wärmeaustauschelementen konzentrisch im Abstand zu diesen Wärmeaustauschelementen und bei innerhalb des Kühlturms angeordneten Wärmeaustauschelementen : ι der Kühlturmöffnung angeordnet sind.

Eine Leistungsregelung des Kühlturms durch abschnittsweises Abdecken der Wärmeaustauscheiemente ist gemäß der DE-PS 12 71 129 bei einem Wärmetauscher für Luftkondensationsanlagen möglich, bei dem die Wärmeaustauscheiemente im Bereich der Einströmöffnung des Kühlturms stufenförmig abgesetzt übereinander angebracht und jeweils einzeln durch Abdeckplatten abdeckbar sind. Diese bekannte Ausführung hat jedoch den Nachteil, daß eine Vielzahl von Abdeckklappen und eine dementsprechend große Anzahl von Steuerelementen erforderlich sind, so daß sich ein großer baulicher und Stctisraufv. and ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Luftkühler, insbesondere Kühlturm, mit einer Mehrzahl von Wärmeaustauschelementen zu schaffen, die mit einfachen baulichen Mitteln und mit geringem Steueraufwand abschnittsweise sowohl gegen die schädlichen Einflüsse des Seitenwindes als auch zur Leistungsregelung abdeckbar sind.

Die Lösung dieser Aufgaoenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeso austauschelemente deltaförmig, d. h. paarweise unter einem Winkel zueinander angeordnet sind, daß die Absperrvorrichtung zwischen den freien Enden der an einer Scheitellinie aneinander'iegenden Wärmeaustauscheiemente angeordnet ist und daß der dreieckförmige Zwischenraum zwischen jeweils zwei Wärmeaustauschelementen und einer Absperrvorrichtung durch Trennwände in mehrere Strömungskanäle unterteilt ist. Mit diesem Vorschlag der Erfindung wird ein Luftkühler geschaffen, dessen Wärmeaustauschelemente sowohl vollständig als auch abschnittsweise durch einfache und leicht zu bedienende Absperrvorrichtungen abdeckbar sind, und zwar unabhängig von der Anordnung und Lage der Wärmeaustauscheiemente innerhalb des Luftkühlers. Die deltaförmig angeordneten Wärmeaustauschelemenle können mit senkrecht, schräg oder waagerecht verlaufender Scheitellinie entweder innerhalb des Luftkühlers oder im Bereich seiner Lufteintrittsöffnung angeordnet sein. Außerdem

ist es möglich, die Absperrvorrichtung in Strömungsrichtung der Kühlluft entweder vor oder hinter den Wärmeaustauschelementen anzuordnen. Außer einer vollständigen Abdeckung jedes einzelnen Paares der Wärmeaustauschelemente ist eine abschnittsweise Abdeckung möglich, da durch die Trennwände mehrere Strömungskanäle gebildet werden, die einzeln und unabhängig voneinander abdeckbar sind. Auf diese Weise läßt sich nicht nur der schädliche Einfluß des Seitenwinde ausschalten sondern eine feinfühlige Leistungsregelung mittels der Absperrvorrichtung erzielen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist jede Absperrvorrichtung parallel zur Scheitellinie der Wärmeaustauschelemente verschiebbar, so daß durclh ein Verschieben der Absperrvorrichtung nacheinander sämtliche Strömungskanäle abgedeckt bzw. freigegebein werden können.

Außer starren Absperrelementen, die beispielsweise in der Art eines Schiebers betätigt werden, können gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung roütorartige, auf eine Quer.veüe aufwickelbare Abschlußelemente verwendet werden. Diese Abschlußelemente können einstückig aus einem biegsamen Material hergestellt sein oder durch gelenkig miteinander verbundene Lamellen in der Art eines Rolltores oder eines Rolladens gebildet werden. Bei allen Ausführungen genügt eine Absperrvorrichtung für zwei deltaförmig angeordnete Wärmeaustauschelemente und ein Antrieb für jede Querwelle, um zwischen der voll geöffneten und der voil abgedeckten Stellung jede beliebige Zwischenstellung zu erreichen. Erfindungsgemäß ist es außerdem möglich, daß durch eine Absperrvorrichtung gleichzeitig mehrere Paare von Wärmeaustauschelementen abdeckbar sind.

Um bei voll geöffneter Absperrvorrichtung einen guten Zugang zu den deltaförmig angeordneten Wärmeaustauschelementen zu schaffen, beispielsweise zum Zwecke der Reinigung der Wärmeaustauschelemente, sind die Trennwände gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung aus dem dreieckförmigen Zwischenraum herausnehmbar angeordnet. Hierdurch ist es möglich, mechanische Reinigungsvorrichtungen für die Wärmeaustauschelemente einzusetzen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Wärmeaustauschelemente senkrecht stehend und die Absperrvorrichtung sowie die Trennwände in Strömungsrichtung der Kühlluft vor den Wärmeaustauschelemcnten liegend angeordnet. Eine solche Anordnung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn es bei bei dem Luftkühler um einen Naturzug-Trockenkühlturm handelt, bei dem sich die Wärmeaustauschelemente sowie die Absperrvorrichtungen in an sich bekannter Weise in der Lufteintrittsöffnung der mit kreisförmigem Grundriß ausgeführten Kühlturmschale befinden.

Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungen eines erfindungsgemäßen Luftkühlers schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Seiten- sowie Stirnansicht einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine Seiten- sowie Stirnansicht einer zweiten Ausführungsform,

Fig.3 eine Stirnansicht einer dritten Ausführungsform,

Fi g. 4 eine Se'tenansicht sowie eine Draufsicht einer vierten Ausführungsform und

Fig. 5 eine Seitenansicht sowie eine Draufsicht auf einen Trockenkühl turm, der mit senkrecht stehenden Wärmeaustauschelementen gemäß F i g. 4 versehen ist Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel

zeigt deltaförmig, d. h. paarweise unter einem Winkel 2 zueinander angeordnete Wärmeaustauschelemente 1, die jeweils aus einer bestimmten Anzahl von parallel zueinander und im Abstand voneinander verlaufenden Rohren gebildet sind. Die Rohre sind vorzugsweise mit Rippen versehen, um die Wärmeaustauschfläche zu

to erhöhen. Die an einer Scheitellinie 3 aneinanderliegenden Wärmeaustauschelemente 1 bilden somit zwischen sich einen im Querschnitt dreieckförmigen Raum, der in Längsrichtung der Wärmeaustauschelemente 1 durch mehrere Trennwände 4 unterteilt ist, so daß sich bei dem

is in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt fünf voneinander getrennte Strömungskanäle 5 ergeben. Diese Trennwände 4 können aus dem dreieckförmigen Zwischenraum herausnehmbar ausgebildet sein.
Zwischen den im Abstand voneinander liegenden Enden der paarweise angeordneten Wärmeaustauschelemente 1 ist eine Absperrvorrichtung 6 angeordnet, die beim Ausführungsbeispie! nzch F i g. 1 in der Art eines starren Schiebetores parallel zur Scheitellinie 3 verschiebbar ist Hierdurch läßt sich der Durchtritt der durch Pfeile angedeuteten Kühlluft 7 durch die Wärmeaustauschelemente 1 verändern. In der Seitenansicht der F i g. 1 ist der Durchtritt der Kühlluft 7 durch drei Strömungskanäle 5 mittels der Absperrvorrichtung 6 verhindert, wogegen zwei Strömungskanäle 5 von Kühlluft durchströmt werden. Durch Verschieben der Absperrvorrichtung 6 kann auf diese Weise eine Veränderung der am Wärmeaustausch teilnehmenden Fläche der Wärrneaustauschelemente 1 erfolgen, wobei es selbstverständlich auch möglich ist, die einzelnen Strömungskanäle 5 auch teilweise abzudecken.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.2 ist anstelle einer schiebetorartigen Absperrvorrichtung 6 eine Absperrvorrichtung 6a verwendet, die ein rolltorartig auf eine Quenvelle 9 aufwickelbares Abschlrßelement 8 umfaßt. Das Verschieben dieses Abschlußelements 8 parallel zur Scheitellinie 3 der deltaförmig angeordneten Wärmeaustauschelemente 1 kann beispielsweise durch einen Antrieb der Querwelle 9 erfolgen. Auch bei dieser Ausführungsform sind drei der fünf Strömungskanäle 5 durch das Abschlußelement 8 der Absperrvorrichtung 6a gegen Durchströmen der Kühlluft 7 abgedeckt, wogegen zwei Strömungskanäle 5 offen sind. Während die beiden Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 und 2 für jeweils zwei deltaförmig angeordnete Wärmeaustauschelemente 1 eine Absperrvorrichtung 6 bzw. 6a verwenden, zeigt die Ausführungsform nach F i g. 3 die Möglichkeit, die Absperrvorrichtung 6b über zwei Paare von deltaförmig angeordneten Wärmeausmu-.chelementen 1 zu führen, so daß mit einer Absperrvorrichtung 6b gleichzeitig vier Wärmeaustauschelementi 1 ganz oder teilweise vor dem Durchtritt der Kühlluft 7 verschlossen werden. Selbstverständlich kann die Absperrvorrichtung 6b auch über mehr als zwei Paare von Wärmeaustauschelementen 1 verlaufen.

Die voranstehend beschriebenen drei Ausführungsbeispiele zeigten waagerecht liegend angeordnete Wärmeaustauschelemente 1. Beim Aasführungsbeispiel nach F i g. 4 sind senkrecht stehende Wärmeaustausches elemente 1 gezeichnet Selbstverständlich ist es möglich, die deltaförmig 'zueinander ausgerichteten Wärmeaustauschelemente 1 auch schräg liegend anzuordnen. Ein weiterer Unterschied der Ausführungsform nach F i g. 4

gegenüber den zuerst beschriebenen drei Auslührungsmöglichkeiten besteht darin, daß bei dieser vierten Ausführungsform die rolltorartige Absperrvorrichtung 6c in Strömungsrichtung der Kühlluft 7 vor den Wärmeaustauschelementen 1 angeordnet ist, wogegen die Absperrvorrichtungen 6,6a und 66 nach den Fig. I. 2 und 3 in Strömungsrichtung der Kühlluft 7 hinter den Wärmeaustauschelementen 1 liegen.

Bei dem in F i g. 5 schemalisch dargestellten Trockenkühlturm 10 sind die Wärmeaustauschelemente 1

zickzackförmig stehend auf dem Umfang des Kühllufteintrittes angeordnet. Der zwischen den im Winkel zueinander angeordneten Wärmeaustauschelementen I gebildete dreieckförmige Zwischenraum ist wiederum durch Trennwände 4 quer zur Scheitellinie 3 unterteilt. Jedes Paar zusammengehöriger Austauschelemente I ist außen durch eine Absperrvorrichtung 6 abdeckbar, wobei für diese Absperrvorrichtung 6c/sowohl schiebetorartige als auch rolltorartige Elemente Anwendung finden können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Luftkühler, insbesondere Kühlturm, mit einer Mehrzahl von Wärmeaustauschelementen, die durch vorzugsweise mit Rippen versehene Rohre für das zu kühlende Medium gebildet sind und die zur Veränderung der Kühlwirkung abschnittsweise durch Absperrvorrichtungen abdeckbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauschelemente (1) deltaförmig, d. h. paarweise unter einem Winkel (2) zueinander angeordnet sind, daß die Absperrvorrichtung (6, 6a, 6b, 6c, 6d) zwischen den freien Enden der an einer Scheitellinie (3) aneinanderliegenden Wärmeaustauschelemente (1) angeordnet ist und daß der dreieckförmige Zwischenraum zwischen jeweils zwei Wärmeaustauschelementen (1) und einer Absperrvorrichtung (6, 6a, 6b, 6c, 6d) durch Trennwände (4) in mehrere Strömungskanäle (5) unterteilt ist

2. Luftkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Absperrvorrichtung (6) parallel zur Scheheiiinie (3) der Wärmeaustauscheiemente (1) verschiebbar ist.

3. Luftkühler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrvorrichtung (6a. 6c) durch ein rolltorartiges, auf eine Querwelle (9) aufwickelbares Abschlußelcment (8) gebildet ist.

4. Luftkühler nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (4) aus dem dreieckförmigen Zwischenraum herausnehmbar sind.

5. Lufti: jhler nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Absperrvorrichtung <6b) mehrere Paare von Wärmeaustauschelementen (1) abieckbar sind.

6. Luftkühler nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrvorrichtungen (6, 6a, 6b, 6c, 6d) sowie die Trennwände (4) in Strömungsrichtung der Kühlluft (7) vor oder hinter den Wärmeaustauschelementen (1) angeordnet sind.

7. Luftkühler nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauscheiemente (1) senkrecht stehend, waagerecht liegend oder schräg angeordnet sind.

8. Luftkühler nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7 in Form eines Naturzug-Trockenkühlturms, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauscheiemente (1) stehend in der Lufteintrittsöffnung der mit kreisförmigem Grundriß ausgeführten Kühlturmschale angeordnet sind.