DE3110859C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Füllkörper für Anlagen zum Energie- und/ oder Stoffaustausch oder Tropfenabscheider mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Bei Füllkörpern für die genannten Zwecke, ohne Rücksicht auf ihren konkreten konstruktiven Aufbau, handelt es sich zumeist um Einrichtungen, die einem von oben nach unten rieselnden Flüssigkeitsstrom eine große Oberfläche bieten sollen, über die sich die Flüssigkeit verteilt, während ein im Gegenstrom oder Querstrom durch den Füllkörper streichendes Gas im Energie- und/oder Stoffaustausch oder in chemische Reaktion mit der Flüssigkeit tritt. Bei chemischen Kolonnen, aber auch bei speziellen Anlagen der Abwasserreinigung oder Frischwasseraufbereitung wird auch die Gleichstrom-Methode angewandt, nämlich den Füllkörper vollständig in die Flüssigkeit eintauchen zu lassen und ihn von unten her mit dem in die Flüssigkeit eingedüsten Gas - das Flüssigkeit mitreißt - zu beschicken.

Bei flüssig/flüssig-Systemen, wie sie in chemischen Kolonnen zu finden sind, dienen die Füllkörper dazu, die von oben herabsinkende schwerere und die von unten aufsteigende leichtere Flüssigkeit oder die im Gleichstrom gemeinsam durchgeführten Flüssigkeiten in viele Teilströme aufzulösen, um dadurch die Anzahl der Berührungs- bzw. Durchmischungszonen zu vergrößern.

Bei all diesen Systemen - so unterschiedlich sie auch aufgebaut sein und so unterschiedlichen Zwecken sie auch dienen mögen - bildet die Anforderung an den Füllkörper eine Gemeinsamkeit: Er soll große Kontaktoberflächen schaffen, Bachbildungen verhindern und schließlich bei alldem einen möglichst geringen Druckverlust zwischen der Zone des Medieneintrittes und der des Medienaustrittes gewährleisten.

Diese Aufgaben wurden bisher durch drei Arten von Füllkörpern gelöst:

• a) angeordnete Systeme,
• b) geordnete durchbrochene Systeme,
• c) Lamellensysteme.

Bei ungeordneten Systemen wird in den Gehäuseraum eine Großzahl kleinerer Füllkörper eingeschüttet, die den Raum in Wirrlage ausfüllen, aber durch ihre Hohlräume und Zwischenräume die beiden zum Kontakt bestimmten Medien durchtreten lassen und vermsichen. Dazu gehören beispielsweise die bereits zu einem Standardbegriff der Technik gewordenen Raschig-Ringe.

Solche ungeordnete Systeme gewährleisten zumeist eine sehr gute dreidimensionale Umverteilung der Medienströme, bewirken jedoch infolge der ungeordneten Durchwirbelung der Medien einen bedeutenden Druckstau. Sie werden daher zumeist bei langsamfließenden Medien verwendet.

Geordnete durchbrochene Systeme bestehen zumeist aus Gitter- oder Netzgebilden, die in geometrisch definierbaren Raumanordnungen den Füllkörper bilden. Neben parallel gespannten Netzen sind auch flache sowie auch raumgeometrisch verformte Gittergebilde und miteinander verbundene durchlochte Streifen als Füllkörper vorgeschlagen worden.

Solche geordnete durchbrochene Gebilde gewährleisten ebenfalls die dreidimensionale Umverteilung der Medienströme und setzen dem Medienfluß geringeren Widerstand als die ungeordneten Systeme entgegen. Ihr Nachteil besteht aber darin, daß die bei genügend großem Anteil an Durchbrüchen eine relativ geringe Stromlenkungs- oder Austausch-Oberfläche bieten, bei einem geringen Anteil an Durchbrüchen aber bereits den Lamellensystemen nahekommen.

Lamellensysteme haben in der Kühlturmtechnik und in der Wasserreinigung in letzter Zeit die größte Verbreitung gefunden. Lamellensysteme bestehen aus miteinander verbundenen gewellten oder anderweitig verformten oder durch Distanzierungsmittel im wesentlichen voneinander in Abstand gehaltenem Streifen oder Platten, meist aus Kunststoffmaterial. In der Patentliteratur sind vielfältige Systeme solcher Lamellen-Füllkörper beschrieben; bei allen wird versucht, ein Optimum zwischen großen Oberflächen, günstiger Medienverteilung und geringem Druckverlust zu erzielen.

Der Verwirklichung dieser Absicht stellt sich hemmend entgegen, daß infolge der Lamellenstruktur die Medien druckverlustbringende Zick-Zack-Wege durchströmen müssen und sich innerhalb eines Füllkörperpaketes nur zweidimensional ausgleichen können.

Bei älteren Füllkörpern wurde die Auswirkung des Negativums minimiert, indem man die Füllkörperpakethöhe im Vergleich zu den Lamellenabständen gering hielt und durch Kreuz- und Quer-Schichtung der Pakete den Medienausgleich in Richtung der fehlenden Dimension im jeweils nächstfolgenden Paket realisierte.

Die neuere Entwicklung - speziell im Kühlturmbau - strebt möglichst kompakte Bauweisen an. Diese bedeutet aber, daß die Füllkörpereinbauten auf kleinstmöglichem Raum größtmögliche Austauschoberflächen bieten sollen. Demzufolge wurden die Lamellenabstände so weit verringert, daß nunmehr als neues Problem das der Drainage auftrat. Darunter ist zu verstehen, daß bei sehr engen Kanälen die von oben herabströmende Flüssigkeit infolge Kohäsion und Adhäsion nur noch dann genügend leicht ausrinnt, wenn in den Kanalenden durch Sägezahnschnitt etc. die Wirkungen der Kohäsions- und Adhäsionskräfte minimiert werden. Begreiflicherweise ist aber in diesen Drainageenden die eigentliche Füllkörperaufgabe nur wenig verwirklicht, weshalb man nun die einzelnen Pakete relativ hoch baut, um die Drainagezone im Verhältnis zur eigentlichen Füllkörperzone möglichst gering zu halten. Das bewirkt aber wiederum bezüglich des dreidimensionalen Flüssigkeitsaustausches das Hindernis, daß erst nach einer relativ großen Höhendifferenz ein quergeschichtetes Füllkörperpaket folgt, in dem der Medienausgleich in der dritten Dimension erfolgen kann, mit dem erneuten Hindernis, daß er nunmehr dort zum Ausgleich in Richtung der zweiten Dimension durch die Lamellenwände abgehalten wird. Soviel zum Problem des Füllkörpers in der Verwendung beim Flüssigkeits/Gas-Kontakt.

Bei den flüssig-flüssig-Systemen werden, wie bereits erwähnt, bevorzugt ungeordnete Füllkörper-Systeme verwendet, solange nur geringe Mediengeschwindigkeiten vorliegen. Bei höheren Mediengeschwindigkeiten kommen wiederum die Lamellenfüllkörper zum Einsatz, wobei sich erneut das Problem ergibt, daß sich innerhalb einer jeden Füllkörperschicht (also innerhalb eines jeden Füllkörperpaketes) der Medienausgleich nur in zwei Dimensionen verwirklichen läßt und sich wiederum das Problem des Druckverlustes infolge des Zwanges, Zick-Zack-Wege durchströmen zu müssen, stellt.

Tropfenabscheider werden bei waagerechten und bei senkrecht nach oben gerichteten Gasströmen, die Flüssigkeitspartikel mit sich führen, angewendet. Mittels abrupt abgewinkelter Kanäle, aber auch durch Lamellen oder Kanäle mit sinuskurvenähnlicher Krümmung wird bewirkt, daß zumindest die massereicheren Tröpfchen durch ihre Trägheit der Wegbiegung nicht zu folgen vermögen, deshalb an die Lamellen- bzw. Kanalwände anschlagen, sich dort zu schweren Tropfen agglomerieren und schließlich nach unten abrinnen oder abtropfen.

Insbesondere ist hier die Einrichtung nach der DE-PS 78 366 zu erwähnen, bei welcher zur Kühlung von Flüssigkeiten durch Luftzug lotrecht stehende Rohre mit äußeren, jedoch sämtlichen in die gleiche Drehrichtung weisenden Schraubengängen vorgesehen sind. Auf diesen äußeren Schraubengängen rieselt die in regelbarer Menge aus einer Rinne zugeführte Flüssigkeit dem Luftzug ausgesetzt herab. Gleichzeitig kann kalte Luft durch unter Öffnungen in die Rohre eintreten, diese durchströmen und so eine zusätzliche Kühlung der Rohre von innen bewirken.

Die gegenständliche Erfindung zielt nun darauf ab, einen Füllkörper vorzuschlagen, mittels dem die Vorteile der oben beschriebenen, bekannten Systeme (gute Durchmischung, große Austauschoberflächen, dreidimensionaler Medienausgleich) bewahrt, jedoch deren Nachteile vermieden werden, was erfindungsgemäß durch jene Maßnahmen gelingt, die Inhalt und Gegenstand des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 sind. Dabei wird eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Medienschrauben erzeugt, deren Achsen beim Gleichstrom- oder Gegenstrom-Verfahren in Richtung der Medienströme weisen, wodurch die Effizienz des Stoff- bzw. Energieaustausches ganz erheblich erhöht werden kann. Beim Querstromverfahren wird ein Optimum zwischen der Geschwindigkeit, Menge und Masse der beiden in Austauschkontakt zu bringenden Medien und dem Winkel gefunden, die die Schraubenachsen zur Vertikalen bzw. Horizontalen bilden. Infolge des abwechselnd gegensinnigen Drehsinnes sind alle Tangentialströme der Medien in den Berührungszonen der benachbarten Schrauben gleichgerichtet, d. h., daß sich die Teilströme eines jeden der Medien nahezu reibungsverlustfrei annähern und trennen. Die kreiselnde, schraubende Bewegung der Medienströme bewirkt außerdem, daß die Medien in den Füllkörpern erwünschterweise einen verlängerten Weg zurücklegen müssen, wobei aber die zusätzliche Forderung besteht, daß vom Füllkörperwiderstand her nur ein möglichst geringer Druckverlust bewirkt werden darf.

Dieser Forderung wird wiederum die kreiselnde, schraubende Medienbewegung gerecht. Man denke modellhaft an das Entleeren einer Flasche: Wird sie einfach nur umgedreht, so ergibt sich im Hals ein Wechselspiel zwischen Flüssigkeitsaustritt und Lufteintritt, das sich in stoßweisen Schüben der nach unten strömenden Flüssigkeit und der nach oben in die Flasche gesaugten Luft äußert. Versetzt man jedoch die umgedrehte Flasche kurz in eine um ihre Achse gerichtete exzentrische Bewegung, so beginnt die Flüssigkeit in der Flasche zu kreiseln und gibt infolge zentrifugal bedingter Schwereunterschiede bis in den Flaschenhals hinein einen Zentrumshohlraum frei, durch den die Luft kontinuierlich eingesaugt wird.

Ausgehend von dieser prinzipiellen Lösung läßt sich der Füllkörper den verschiedenen Aufgabenstellungen durch die Steigung und Ganganzahl der Schraubenflächen bzw. der durch solche begrenzten Hohlbänder anpassen. Dabei ist auf die Menge, Masse und Geschwindigkeit der Medien Bedacht zu nehmen, um die gewünschte Ausgewogenheit zwischen Laminarströmung, Durchwirbelung und Zentrifugalkraftwirkung herzustellen.

Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung wird auf die beigeschlossenen Zeichnungen verwiesen. Die Fig. 1 bzw. 62 zeigen verschiedene Ausgestaltungen des Füllkörpers.

Mit Bezug auf das eingangs Gesagte und die erwähnten Figuren wird der erfindungsgemäße Füllkörper in Aufbau und Wirkungsweise wie folgt erläutert:

In Fig. 1 sind zwei benachbarte eingängige Schraubenflächen perspektivisch dargestellt. Die Pfeile deuten die Spiralbewegung eines von unten nach oben strömenden Mediums (z. B. Luft) an. Aus Fig. 2, die diese Schraubenflächen und zwei benachbarte in Draufsicht zeigt, wird ersichtlich, daß sich die Tangentialströme der Medienspiralen gleichsinnig bewegen. Die Steigung der Schraubenflächen ist der Verwendungsart des als Mehrzweckelement ausgebildeten Füllkörpers angepaßt. Bei den in Fig. 1 gezeigten Schraubenflächen ist der Durchmesser größer als die Steigung, bei der Schraubenfläche nach Fig. 3 verhält es sich umgekehrt. Speziell in jenen Kühltürmen, wo hohe Luftgeschwindigkeiten erwünscht sind, werden die Füllkörper beim Einsatz in der Kühlzone bevorzugt mit relativ großer Steigung verwendet, um das herabrinnende Wasser nicht zu sehr aus der Vertikalen abzulenken und um keinen zu intensiven Luftdrall zu erzeugen; beim Einsatz in der Abscheidezone bevorzugt mit relativ kleiner Steigung verwendet, um einen großen Luftdrall zu erzeugen und dadurch die Tröpfchen infolge Zentrifugalwirkung auszuschleudern.

Um das Oberflächendargebot zu erhöhen, können die Schraubenflächen auch zweigängig oder mehrgängig sein, wie dies beispielsweise die Fig. 4 und Fig. 5 zeigen. Dabei haben die auf einer Schraubenflächenachse befindlichen Gänge gleichen Drehsinn.

Miteinander am Umfang verbundene, sich jedoch nicht überschneidende Schraubenflächen 1, 2, 3 aus Fig. 1, lassen zwischen sich einen Hohlraum 4 offen (Fig. 2). Sofern - in Achsprojektion gesehen - eine Überdeckung erwünscht ist, findet sich eine Lösungsmöglichkeit darin, mehrgängige Schraubenflächen so auszubilden, daß unterschiedliche Gänge der Schraubenflächen auch unterschiedliche Radien besitzen.

Eine solche Wendelart zeigt Fig. 6 in Ansicht und Fig. 7 in Draufsicht. Diese doppelte linksgängige Schraubenfläche besteht aus einer Fläche 8, 8′ mit großem und einer Fläche 7, 7′ mit kleinem Radius. Sie ist an den Berührstellen 9, 9′, 10, 10′ mit einer doppelten rechtsgängigen Schraubenfläche verbunden, die wiederum aus einer Schraubenfläche 6, 6′ mit großem und einer Schraubenfläche 8, 8′ mit kleinem Radius aufgebaut ist. Mit 11, 12 ist in Fig. 7 die Anordnung zweier weiterer benachbarter Doppelschraubenflächen angedeutet.

Das Zusammenfügen mehrerer Schraubenflächen zum Aufbau des Mehrzweckelementes wird in den Fig. 8 bis 25 weiter erläutert.

Die Fig. 8 zeigt eine Schar von Doppelschraubenflächen in Ansicht, die Fig. 9 dieselbe Schar in Seitenansicht und die Fig. 10 in Draufsicht. Im Falle einer flüssig/gasförmig- Gegenstromanwendung rinnt die Flüssigkeit in Richtung der Pfeile 13, 13′, und das Gas steigt in Richtung der Pfeile 14, 14′ auf.

Wichtig ist, daß sich beide Medien durch die Hohlräume 15 und 16 kontinuierlich sowohl längs als auch quer verteilen und ausgleichen können.

Fig. 11 zeigt die gleiche Anordnung, jedoch als eine Schar von Einfachschraubenflächen. Auch dafür kann Fig. 10 als Draufsicht dienen.

Fig. 12 stellt einen Ausschnitt aus einer Doppelschraubenfläche der Fig. 8 bzw. Fig. 9 dar, die Fig. 14 einen Ausschnitt aus einer Einfachschraubenfläche laut Fig. 11.

Die Fig. 13 zeigt sowohl die Doppelschraubenfläche als auch die Einfachschraubenfläche in vereinfachter Draufsicht.

Dabei ist mit dem Kreis 17 die Umhüllende der Schraubenfläche angedeutet, mit dem Quadrat 18 die Projektion des von der Schraubenfläche in Anspruch genommenen Raumquadrates. In diesem Falle sind also die projizierten Umhüllungskreise der Schraubenflächen ihren projizierten Raumquadraten eingeschrieben.

Bei einer anderen Gestaltungsart sind die projizierten Umhüllungskreise der Schraubenflächen ihren projizierten Raumquadraten umgeschrieben.

Eine solche Ausführung zeigt die Fig. 15 in Ansicht und die Fig. 16 in Draufsicht.

Herstelltechnisch bereitet es keine besonderen Schwierigkeiten, die Mehrzweckelemente so zu erzeugen, daß die Überlappungsabschnitte benachbarter Schraubenflächen aufeinander aufliegen und miteinander verbunden sind oder daß sie direkt ineinander übergehen.

Solche Überlappungsabschnitte 19, 19′ zeigen die in Fig. 17 in Ansicht und in Fig. 18 in Draufsicht dargestellten Ausschnitte zweigängiger Schraubenflächen.

Es ist natürlich auch möglich, Schraubenflächen deren Umhüllungskreise ihre projizierten Raumquadrate umschreiben, vor dem Zusammenfügen nach der Richtlinie des Grundrisses der Raumquadrate zu beschneiden, so daß sie ihre Überlappungsabschnitte verlieren. In diesem Falle werden somit die Überlappungsabschnitte der Schraubenflächen in der Linie der den Raumquadratseiten entsprechenden Sekanten beschnitten und mit den benachbarten Schraubenflächen an diesen Schnittkanten verbunden.

Fig. 19 zeigt eine Schar solcher Doppelschraubenflächen in Ansicht, Fig. 20 in Seitenansicht und Fig. 21 in Draufsicht. Fig. 22 zeigt eine Schar solcher Einfachschraubenflächen, wofür ebenfalls Fig. 21 als Draufsicht dient.

Bei solchen Schraubenflächen-Verbunden - ob nun die Überlappungsabschnitte aufeinander aufliegen, ineinander übergehen, oder beschnitten sind - verkleinern sich die Längs- und Querhohlräume 20, 21, 22, sind aber immer noch genügend weit und zahlreich, um ihrer Zweckbestimmung, nämlich dem Medienausgleich in Längs- und Querrichtung zu dienen, nachkommen zu können.

Eine weitere Möglichkeit, in der Draufsicht auf eine Schar von Schraubenflächen eine Überdeckung der Gänge benachbarter Schraubenflächen zu erzielen, ist bereits in Fig. 6 gezeigt worden. Dort sind die Schraubenflächen mit großem Radius 5, 6 um einen halben Gang gegeneinander versetzt und können sich so jeweils durch den gegenseitigen Freiraum schrauben.

Diese Bauweise ist bei der Flächenpaarung lt. Fig. 23 noch weiter getrieben. Dort sind die Schraubenflächen ebenfalls um einen halben Gang gegeneinander versetzt, dringen aber so weit in den gegenseitigen Freiraum ein, bis der Umfang der einen Schraubenfläche (z. B. 23) an der Achse - bzw. dem die Achse in sich tragenden Stäbchen (z. B. 26) - der anderen Schraubenfläche an den Stellen 27, 29 anliegt.

Es ist nicht erforderlich, eingängige Schraubenflächen, wie in Fig. 23 gezeigt, genau um einen halben Gang gegeneinander zu versetzen. Die Versetzung kann auch einen anderen Bruchteil eines Ganges, z. B. ein Drittel, betragen.

Ebenso ist auch bei mehrgängigen Schraubenflächen der Versetzungsbruchteil weitgehend frei, solange nicht Strömungserfordernisse der Medien die Einhaltung bestimmter Verhältnisse verlangen. Als Beispiel zeigt die Fig. 24 zwei um ein Viertel eines Ganges gegeneinander axial versetzte Doppelschraubenflächen.

Erwähnt werden muß noch an dieser Stelle, daß sich um die Achse der Schraubenflächen kein Stäbchen befinden muß. Ebenso kann aber auch anstelle eines Stäbchens ein Sternprofil, Dreieckprofil oder irgendein anderes Voll- oder Hohlprofil vorgesehen sein. Insbesondere auf die Verwendung von die Achsen umhüllenden Rohren wird noch bei der Behandlung der Anwendung der Mehrzweckelemente als Wasserverteilsysteme und in schwadenfreien Kühltürmen einzugehen sein.

Vorläufig kann dieser Abschnitt mit der Zusammenfassung abgeschlossen werden, daß das Mehrzweckelement auch so aufgebaut sein kann, daß zumindest ein Teil der Gänge benachbarter Schraubenflächen sich überdecken und um einen Bruchteil eines Ganges gegeneinander axial versetzt sind, und der Schraubenflächenumfang die Achsen - bzw. das um die Achsen befindliche Stäbchen, Rohr oder anderes Profil - der benachbarten Schraubenfläche berührt bzw. dort befestigt ist, wobei diese Berührung für mehrgängige Schraubenflächen mit Gängen unterschiedlicher Radien nur für die Gänge mit den größen Radien zutrifft.

Erwähnt werden muß noch, daß sich überschneidende und gegeneinander axial versetzte benachbarte Schraubenflächen nicht unbedingt mit ihrem Umfang bis zu den Achsen oder den die Achsen umhüllenden Profilen der jeweils benachbarten Schraubenfläche erstrecken können. Infolge der axialen Versetzung berührten sich die Schraubenflächen auch nicht, so daß die Flächenschar in diesem Falle durch eine Hilfskonstruktion verbunden wird.

Dazu können Stege, Klammern oder andere bekannte Verbindungselemente dienen. Sehr stabile Schraubenflächen können auch nur an beiden Enden gehalten werden. Auch die in Fig. 28 bis 32 gezeigten Ausfüllkörper können als eine solche Hilfskonstruktion dienen.

Wie Fig. 26 zeigt, kann die Schraubenflächenschnittlinie eine Gerade sein, die rechtwinklig oder spitz- oder stumpfwinklig zur Schraubenflächenachse steht.

Fig. 27 stellt dar, daß die Schraubenflächen an ihrem Umfang Rinnen tragen können oder selbst rinnenförmig ausgebildet sind.

Der Grund für diese Varianten in der Gestaltung der Schraubenflächen liegt in der vielfältigen Verwendungsmöglichkeit des Mehrzweckelementes:

Die Rinnen werden vorzugsweise bei einem Einsatz als Tropfabscheider vorgesehen; die Neigung der Schraubenflächenschnittlinie zur Schraubenflächenachse wird dagegen eher bei der Füllkörperverwendung wichtig, wenn auf die Art der in Kontakt tretenden Medien und ihre Geschwindigkeiten und dadurch ausgeübten Zentrifugalkräfte Bedacht zu nehmen ist.

Speziell wenn ein Mehrzweckelement als Tropfabscheider verwendet wird und eine Anordnung gewählt wird, bei der sich die Schraubenflächenscharen - in der Draufsicht gesehen - nicht oder nicht vollständig überdecken, so ist es empfehlenswert, den freibleibenden Raum mit einem Ausfüllelement zu versehen, um zu vermeiden, daß das Gas durch diese Kanäle entweicht, anstatt dem Schraubenflächendrall ausgesetzt zu werden.

Fig. 28 zeigt einen Tropfen-Abscheider mit mehreren Varianten solcher Ausfüllkörper, die in den Fig. 29, 30 und 31 in perspektivischer Seitenansicht dargestellt sind.

Mit 30, 30′ ist ein massiver oder zumindest auf einer Stirnseite verschlossener Ausfüllkörper bezeichnet; 31, 31′ stellt einen schraubenflächenförmigen Ausfüllkörper dar. Seine Fläche hat im Vergleich zu den Hauptflächen eine so enge Steigung, daß in ihm der Luftwiderstand größer ist und somit seine Gänge dem Hauptzweck dienen, nämlich die infolge der Zentrifugalwirkung aus den Hauptspiralen ausgeschleuderten Tropfen aufzunehmen und sie nach unten abrinnen zu lassen.

32, 32′ ist eine andere Variante mit stufenförmigen Luftbremsen bzw. Tropfstufen.

Der Ausfüllkörper 33 entspricht im Grundaufbau dem in Fig. 30 dargestellten, ist jedoch an zwei gegenüberliegenden Seiten durch die Winde 34, 34′ verschlossen, die die Luftströmung 35, 35′ der diesen Wänden anliegenden Hauptflächen abhalten. Die Strömungen 36, 36′ können jedoch in die Ausfüllschraubenflächen hineinreichen und induzieren in dieser den Spiralstrom 37. Die Ausfüllschraubenfläche ist nun in jeder Richtung gängig, die bewirkt, daß sich in ihr die Luftspirale einschließlich der abgeschiedenen Tropfen nach unten schraubt. Wenn also die Hauptspiralen, die die Luftströme 36 und 36′ führen, linksgängig sind - so, wie im Beispiel der Fig. 28 - dann ist die Ausfüllspirale ebenfalls linksgängig. Weil sich aber in ihr der Medienstrom gegensinnig dreht, schraubt er sich nach unten.

In Fig. 32 ist diese Ausfüllschraubenfläche nochmals vergrößert in Draufsicht dargestellt. Die zusätzlichen Ausfüllungen 38, 38′ sollen die Luftlenkung verbessern.

In Fig. 28 ist einer der Ausfüllkörper als Rohr dargestellt und kann Bestandteil des Flüssigkeits-Zuführ- und Verteilsystems sein, worauf nunmehr einzugehen ist:

Bei Anlagen zum Bewerkstelligen von Flüssigkeits/Gas- Kontakt mittels Verrieselung wird bei hoher Luftgeschwindigkeit im allgemeinen über den Füllkörper das Flüssigkeitsverteilsystem angeordnet und darüber der Tropfenabscheider.

Die Mehrzweckelemente eignen sich dazu, das Flüssigkeitsverteilsystem mit dem Tropfenabscheider zu kombinieren, indem einige oder alle der Ausfüllkörper oder einige oder alle Zentrumsrohre der Schraubenflächen an die Flüssigkeitsverteilerrohre angeschlossen werden.

Fig. 33 und Fig. 34 zeigen solche Zentrumsrohre 40, 41, und mit 42 ist der Anschluß an das Flüssigkeitsverteilsystem angedeutet.

Fig. 34 zeigt außerdem Ausfüllschraubenflächen 42 mit Spiralarmen, deren Schema in Fig. 35 angedeutet ist. Fig. 36 stellt eine Variante davon dar, bei der um ein Flüssigkeitszuführungsrohr 43 eine Ausfüllschraubenfläche 44 angeordnet ist, die mit den Spiralarmen 45, 45′ in die Hauptflächen hineingreift.

In neuerer Zeit wird vermehrt gefordert, daß Kühltürme schwadenfrei arbeiten sollen. Sofern solche Türme mit rein konvektiver Wärmeübertragung arbeiten, sind sie reine Wärmetauscher, bei denen das kühlende und das zu kühlende Medium durch Wände voneinander getrennt sind.

Auch für solche Zwecke (also Konvektionswärmetauscher) könnnen die Scharen von Schraubenflächen in Form von schraubenflächenbegrenzten Hohlbändern eingesetzt werden, wie dies beispielsweise die Fig. 38 und 39 für eingängige und die Fig. 40 für zweigängige schraubenflächenbegrenzte Hohlbänder zeigen.

Die derzeitige Entwicklung geht aber bevorzugt in Richtung kombinierter Trocken/Naß-Kühltürme. Dabei wird angestrebt, im Trockenteil des Kühlturmes die Flüssigkeit in einem ersten Schritt teilweise abzukühlen und die dabei konvektiv aufgewärmte trockene Luft mit dem aus dem Naßteil des Kühlturmes austretenden Feuchtluftstrom so weitgehend zu mischen, daß auch in der kalten Jahreszeit ein schwadenfreies Arbeiten möglich ist. Es ist bzw. sind auch Anlagen bekanntgeworden, bei denen ein Teil oder die Gesamtheit der zu kühlenden Flüssigkeit über einen Teil oder die Gesamtheit der konvektiv arbeitenden Wärmetauschelemente zusätzlich verrieselt wird. Ferner wurde auch vorgeschlagen, je nach Kühlbedarf und Witterung die an sich als konvektiv arbeitend ausgebildeten Austauschelemente mehr oder weniger sowohl für konvektive Wärmeübertragung als auch als Austauschflächen für Verdunstungskühlung verwendbar zu halten.

Auch für diese Zwecke - also in Kombination oder wahlweise als Konvektionswärmetauscher oder Verdunstungskühler - eignen sich die Schraubenflächenscharen bzw. Hohlbänderscharen, wobei diese ganz oder teilweise hohl gestaltet sind, wie dies beispielsweise die Fig. 37 bis 41 zeigen.

Dabei kann beispielsweise

• - die Flüssigkeit in den durch Schraubenflächen begrenzten Hohlbändern einer Schraubenflächenschar aufsteigend gefahren werden und von der obersten Ebene nach nebenan geleitet und über ein offenes Rieselwerk mittels Verdunstungskühlung weiter abgekühlt werden; bei dieser Art spart man Pumphöhe;
• - die Flüssigkeit in einer oberen Etage in den durch Schraubenflächen begrenzten Hohlbändern nach oben steigen und über das Hohlbandäußere wieder herunterrinnen und sodann in einer unteren Etage über ein offenes Rieselwerk einer weiteren und endgültigen Verdunstungskühlung ausgesetzt werden;
• - die Flüssigkeit in einer oberen Etage in den Hohlbändern nach oben steigen und in anderen Hohlbändern wieder nach unten fließen und sodann im Winterbetrieb als bereits kühl genug aus dem Kühlturm genommen, jedoch im Sommer als noch kühlbedürftig über ein darunterliegendes offenes Rieselwerk mittels Verdunstungskühlung noch weiter abgekühlt werden. Dabei gelangt die sehr feuchte Luft aus der unteren Etage nach oben in die obere Etage, wo sie nicht nur infolge ihres feuchtigkeitsgehaltsbedingten besseren Wärmeaufnahmevermögens die Elemente der oberen Etage besser zu kühlen vermag, sondern dort auch soviel Zusatzwärme aufnimmt, um schwadenfrei aus dem Kühlturm abzuziehen.

In einer bevorzugten Ausführungsform des letzterwähnten Beispieles, wobei im gesamten Kühlturm oder in der Kühlturmetage, in der sich die von Schraubenflächen begrenzten Hohlbänder befinden, in einer Schar oder in einzelnen Hohlbändern die Flüssigkeit aufsteigt, und in einer anderen Hohlbänder oder in anderen Hohlräumen derselben Hohlbänder die Flüssigkeit absinkt, macht man sich das physikalische Prinzip des Saughebers zunutze.

Dazu einige Erläuterungen:
Das physikalische Prinzip des Saughebers ist bekannt. Bis nahe an die Vacuierungsgrenze (bei kaltem Wasser ca. 10 Meter) kann dabei mittels eines in eine offene Flüssigkeit eintauchenden Schlauches eine Flüssigkeit über eine Erhebung hinweg abgesaugt werden, sofern das Schlauchende (Ausflußstelle) tiefer liegt als der Flüssigkeitsspiegel und der Schlauch entlüftet ist und das Verhältnis zwischen Schlauchquerschnitt und Flüssigkeitsgeschwindigkeit das Eindringen von Luft am Schlauch-Ausfluß verhindert. Wenn man nun die schraubenflächenbegrenzten Hohlbänder paarweise oder scharweise am oberen Ende miteinander verbindet - so, wie es die Fig. 42 für ein Paar zeigt - wird der Gegendruck im aufsteigenden Teil durch den Sog im fallenden Teil kompensiert. Das heißt, daß die volle Pumpkraft nur solange benötigt wird, bis die aufsteigenden Hohlbänder bis obenhin mit Flüssigkeit gefüllt sind und die Luft aus dem oberen Übergangsraum und aus den abfallenden Hohlbändern verdrängt ist.

Je nachdem, ob die Enden der abfallenden, schraubenflächenbegrenzten Hohlbänder tiefer oder höher als die Eintrittsöffnungen der aufsteigenden Hohlbänder liegen, ferner je nach der Größe dieser Höhendifferenz und je nach erwünschter Durchflußmenge, muß sodann von den Pumpen keine Leistung oder nur noch die Differenzleistung erbracht werden. Bei der Auslegung dieser Höhendifferenz ist ferner zu beachten, daß die aufsteigende Flüssigkeit heißer (und somit spezifisch leichter) als die absinkende kühlere (und damit dichtere) Flüssigkeit ist. Bei genügender Abkühlleistung und genügend großer spezifischer Dichtedifferenz kann das Eintrittsende demnach sogar tiefer als das Austrittsende liegen.

In Fig. 42 ist je ein schraubenflächenbegrenztes Hohlband für den aufsteigenden und den fallenden Flüssigkeitsstrom gezeigt. Man kann aber auch die beiden entgegengerichteten Ströme innerhalb eines einzelnen Hohlbandes fließen lassen, wenn solche Hohlbänder mehrgängig sind und die einzelnen Gänge durch Wände voneinander getrennt sind, wie dies die Fig. 43 als Ausschnitt eines zweigängigen, schraubenflächenbegrenzten Hohlbandes dieser Art zeigt, samt Andeutung des Überleitungsdeckels. Es ist aber auch möglich, die Flüssigkeit innerhalb ein und desselben Ganges aufsteigen und absinken zu lassen, wenn das schraubenflächenbegrenzte Hohlband in sich innere Trennwände besitzt. Dies ist in Fig. 44 für ein zweigängiges, in Fig. 45 für ein eingängiges Hohlband in Ausschnitten gezeigt, einmal mit radialer, einmal mit axialer Trennwand.

Die Wahl von schraubenflächenbegrenzten Hohlbändern, in denen voneinander durch keine oder durch kurze oder lange gemeinsame Wände getrennte aufsteigende und absinkende Flüssigkeitsströme fließen, hängt davon ab, ob zwischen den beiden Flüssigkeitsströmen ein Wärmetausch erwünscht ist oder nicht.

Das Eindringen von Luft am Ausgang der absteigenden Hohlbänder wird im allgemeinen zweckmäßigerweise durch genügend große Geschwindigkeit der Flüssigkeit verhindert.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Ausgang der für die absinkende Flüssigkeit bestimmten Hohlbänder (bzw. Gänge oder Gangteile) zu verringern.

Denkbar ist auch, die Kanalquerschnitte der für die absinkende Flüssigkeit bestimmten Hohlbänder (bzw. Gänge oder Gangteile) insgesamt oder in ihrem unteren Abschnitt enger zu halten als jene, die für die aufsteigende Flüssigkeit bestimmt sind.

Speziell bei Anwendungsfällen, wo hohe Mediengeschwindigkeiten auftreten, kann es nützlich sein, dem ausströmenden Medium den Drall nur allmählich zu verleihen und bzw. oder im beim Ausströmen aus der Schraubenflächenschar den Drall gänzlich oder teilweise wieder zu nehmen.

Fig. 46 zeigt eine solche Schraubenfläche, bei der die Steigung in der Mitte viel flacher als an den beiden Enden ist. Denkbar ist natürlich auch, die Steigung gegen eines oder beide Enden hin stetig steiler zu gestalten und schließlich bis zu einer achsparallelen Steigung (Drall = Null) zu gelangen, wie dies das in Fig. 47 dargestellte Schema andeutet.

Bisher wurde von den Schraubenflächen so gesprochen, als ob sie (herstellungstechnisch gesehen) die gesamte Dicke (Höhe) des Mehrzweckkörpers in einem Zuge durchdringen würden.

Nachstehend wird eine Möglichkeit besprochen, die Schraubenflächenscharen schichtenweise zu bilden:

Aus der Patentliteratur, beispielsweise der AT-PS 2 81 882 ist bekannt, Füllkörper für Kühltürme aus Zick-Zack-Bändern aufzubauen, wie solche in Fig. 48 dargestellt sind. Bei diesen Bändern liegt jeweils einem "Wellenberg" ein "Wellental" gegenüber. Durch das Zusammenfügen solcher "mit halber Phasenverschiebung gewellter" Zick-Zack-Bänder kommen Füllkörperplatten zustande, wie sie beispielsweise mit 60, 61 bezeichnet in Fig. 49 dargestellt sind. Den bisher zugänglichen Informationen zufolge war lediglich die Anweisung zu entnehmen, solche Platten beim Aufbau von Füllkörperpaketen kreuzweise zu stapeln, wie das die Pfeile 62, 63 andeuten. Ohne darauf zu achten, ob sich dabei eine Überdeckung oder Überschneidung der Bandränder aneinander anliegender Platten oder deren Öffnungen ergab. Da auch die Zick-Zack-Bänder in Richtung der Pfeile 62, 63 verlaufen, war damit - von Platte zu Platte wechselnd - ein Kreuz- und Quer-Ausgleich der Medien möglich. Dies veranschaulicht der mit 64 bezeichnete Versuch, die Platte 61 in perspektivischem Aufriß darzustellen. Die Zick-Zack-Bänder laut Fig. 48 zeigen in Projektion eine "Sanduhrgestalt", wie dies 67 aus Fig. 49 deutlich macht. Dadurch bleiben Kanäle 65 für den Medienausgleich offen. Die entsprechenden, quer dazu verlaufenden Kanäle der Platte 60 sind mit den Pfeilen 66 angedeutet.

Neu hingegen ist der nunmehr erstattete Vorschlag, Füllkörperplatten (bzw. auch Mehrzweckplatten gemäß der dargelegten Erfindung) so aufzubauen, daß die aus phasenverschobenen Zick-Zack-Bändern gemäß AT-PS 2 81 882 zusammengefügten Platten dergestalt kreuzweise gestapelt, vorzugsweise auch dabei verbunden werden, daß die Zick-Zack-Ränder jeder Platte, aus denen das Paket aufgebaut ist, annähernd deckungsgleich zu den zugewandten Zick-Zack-Rändern der anliegenden Platte(n) liegen.

Zur Erläuterung dieser Forderung wird auf Fig. 49 verwiesen. Die unteren Ränder der Zick-Zack-Bänder der Platte 60 sollen forderungsgemäß mit den oberen Rändern der Zick-Zack-Bänder der Platte 61 in annähernde Deckung gebracht werden.

Diese Forderung wird dadurch erfüllt, daß jede obere Öffnung der unteren Platte 61 mit jeder unteren Öffnung der oberen Platte 60 in Deckung gebracht wird. Dabei kommen beispielsweise auch die Ränder 68, 68′ und 69, 69′ in Überdeckung.

Fig. 50 zeigt eine Schichtung solcher Art von fünf Platten in Ansicht und Seitenansicht. Dabei wechseln Kreuz- und Querschichten 70, 70′, 70′′, 71, 71′ jeweils miteinander ab.

Auf die besondere Gestalt der Schicht 70′′ wird im abschließenden Abschnitt "Medieneintritt/Medienaustritt/ Drainage" noch zurückzukommen sein.

Fig. 51 ist ein perspektivischer Ausschnitt aus Fig. 50 und zeigt nur eine halbe Bandteilung pro Platte, nämlich die in beiden Fig. 50 und 51 mit 80, 81, 82, 83, 84, 85 und 86 bezeichneten Stellen. Es wird aus Fig. 51 sehr deutlich, daß die Wand 82 die Wand 81 fortsetzt, die Wand 84 die Wand 83 usw. Ferner ist zu sehen, daß jede dieser Einzelwände eine Drehung von 90° ausführt, die die jeweils folgenden Wände in gleicher Drehrichtung fortsetzen, so daß beispielsweise von der Stelle 80 bis zur Stelle 85 bereits eine Drehung um 270° ausgeführt ist. Somit ist eine Schraubenfläche gegeben, die nur dadurch zustande kommen konnte, daß die phasenverschobenen gewellten Bänder jeweils in Kreuzungsrichtung angeordnet und an ihren Zick-Zack-Rändern zusammengefügt wurden. Die Kreuzungsrichtungen der Bänder sind in Fig. 51 mit den Pfeilen angedeutet.

Daß dabei auch die Hauptforderung erfüllt ist, nämlich, daß benachbarte Schraubenflächen entgegengesetzt gedreht sein müssen, kann aus Fig. 48 entnommen werden. Dort ist beispielsweise zu sehen, daß die Fläche 87, von Kante 89 nach Kante 90 gesehen, einen Rechtsdrall besitzt, die benachbarte Fläche 88 hingegen, von Kante 91 nach Kante 92 gesehen, einen Linksdrall.

In Fig. 49 ist mit 93 die Draufsicht auf ein Paar phasenverschoben gewellter Bänder gezeigt. Die dickgezeichneten Zick-Zack-Linien bezeichnen den oberen, die dünngezeichneten den unteren Rand der Bänder. Die schraffierten Felder zeigen die bei Draufsicht sichtbaren Flächen, die vom unteren zum oberen Rand der Bänder aufsteigen.

Einen Ausschnitt aus zwei solchen Paaren zeigt die Fig. 52, wobei das Paar 94 rechtwinklig zum Paar 95 steht. Die langen Pfeile deuten an, wie sich schließlich beim kantendeckenden Übereinanderlegen der Paare 94 und 95 das Gesamtbild 96 in Draufsicht ergibt.

Die kurzen Kreisbogenpfeile zeigen, wie sich ein Medium von unten nach oben durch diese Elemente schraubt. Es wird auch deutlich, daß sich beim Übereinanderlegen eine projizierte Flächendeckung ergibt, was mit der Vereinigung "A+B+C+D" in 96 deutlich wird, nämlich als eine Addition von "A+B" aus 94 mit "C+D" aus 95.

Überraschend ist, daß sich nunmehr mit einer Anordnung, wie sie im Vorstehenden zu den Fig. 48 bis 52 besprochen wurde, eine gleiche Schraubenflächenstruktur ergibt, wie sie in der Erläuterung der beschnittenen und an den Schnittkanten miteinander verbundenen Schraubenflächen laut den Fig. 17 bis 22 geschildert wurde.

In Fig. 53 ist ein einzelnes Band (mit phasenverschobener Wellung) in einer bevorzugten Ausführungsart für den Zusammenbau zu Tropfkörpern gezeigt. Die Höhe 97 dieses Bandes ist im Vergleich zu seiner Wellenteilung 98 relativ gering, was zu einer niedrigeren Schraubenflächensteigung führt, als bei umgekehrtem Höhen-/Teilungsverhältnis, wie es für Kühlturmfüllkörper bevorzugt wird.

Beim Band nach Fig. 53 wird durch die relativ niedrige Wellensteigung der durchströmenden Luft ein relativ hoher Drall erteilt, wodurch die in der Luft (oder anderem Gas) enthaltenen Tröpfchen in Richtung der Wellungs-Kanten ausgeschleudert werden, wo sie von den Ablaufrinnen 99, 99′, 99′′, 99′′′ aufgenommen werden können.

Es ist noch zu ergänzen, daß die Mehrzweckelemente, die nach dem Prinzip des Aufbaues von miteinander verbundenen Platten aus phasenverschoben gewellten Bändern anstelle von Bändern aus Hohlprofilen hergestellt sind, ebenfalls als Wärmetauscher in irgendwelchen Systemen, aber auch in der bereits erwähnten Art als Wärmetauscher oder kombiniert als Wärmetauscher + Rieselwerk oder allein als Rieselwerk in Kühltürmen verwendet werden können.

Einige Beispiele zeigt die Fig. 54. Im Sinne des in Fig. 49 mit 64 bezeichneten Aufrisses ist in Fig. 54 ein Aufriß- Schnitt durch drei phasenverschoben gewellte Hohlbänder dargestellt, wobei mit 100 ein einkammeriges mit 101 ein zweikammeriges und mit 102 ein vielkammeriges System dargestellt ist.

Fig. 55 zeigt ein Schema, um die Hohlräume von gewellten Hohlbändern aus zwei einander anliegenden Platten miteinander zu verbinden. Das mag interessant sein, wenn man den Mediumsdurchtritt nicht nur in der Horizontalen, sondern auch in der Vertikalen (bzw. bei Querstrombetrieb, nicht nur in der Vertikalen, sondern auch in der Horizontalen) ermöglichen will. Dazu folgendes Detail:

Mit 103 ist ein Ausschnitt aus einem Band der der oberen Platte zugehörigen Hohlbänderschar, mit 104 ein Ausschnit aus einem Band der der unteren Platte zugehörigen Hohlbänderschar angedeutet. Über die aus beiden Stirnwänden der beiden Bänder ausgeschnittenen Öffnung 105 können die Medienströme aus einer Plattenetage in die andere übertreten.

Sinngemäß ähnlich können auch Verbindungen der Bänder einer Platte unter sich hergestellt werden. Eine Möglichkeit dazu zeigt 106 aus Fig. 54.

Solche aus Hohlbändern zusammengefügte Platten können stirnseitig angespeist werden, wobei alle Hohlbandenden an die Anspeisleitung angeschlossen sind. Man kann aber auch nur ein (oder einige) Band (Bänder) anspeisen und das Medium über ein (oder einige) andere(s) Band (Bänder) wieder abfließen lassen, wenn die Hohlbänder die eben erläuterten Übertrittsöffnungen besitzen oder anderweitig durchleitend miteinander verbunden sind.

Abschließend muß auch noch das Thema der Drainage in Flüssigkeits-/Gas-Systemen besprochen werden:

Wie schon zum Stand der Technik erwähnt, besteht in Füllkörpern mit engen Kanälen die Gefahr, daß die Flüssigkeit an dem unteren Kanalende infolge Adhäsions/Kohäsionswirkungen - verbunden mit der Gegendruckwirkung der entgegenströmenden Luft - schlecht oder stoßweise ausrinnt.

Dieser Negativlage wirken die Füllkörper dadurch entgegen, daß der von oben nach unten strömenden Flüssigkeit ein Drall verliehen wird, die das Auslaufen am unteren Füllkörperende begünstigt, insbesondere deshalb, weil die aus benachbarten Schraubenflächen auslaufende Flüssigkeit entgegengesetzte Drehrichtung besitzt, weshalb wiederum die Laminar-Ströme gleichgerichtet sind und ihr Ausrinnen gegenseitig fördern.

Dennoch kann auch bei den gegenständlichen Füllkörpern bzw. Mehrzweckelementen eine aus der Technik bekannte Drainagehilfe zusätzlich nützlich sein.

Dazu sei an den bekannten Sägezahnschnitt, oder das ebenfalls bekannte unten Vorstehenlassen einzelner Bänder (siehe z. B. 70′′ aus Fig. 50) erinnert.

Bei Körpern, insbesondere bei aus Scharen einzeln angefertigten und sodann miteinander verbundenen Schraubenflächen, ist es auch denkbar, einzelne dieser Schraubenflächen (beispielsweise jede zweite) unten etwas länger herausstehen zu lassen.

Ferner muß noch erwähnt werden, daß sich die Schraubenflächen und Zick-Zack-Bänder bzw. Hohlschraubenflächen und Hohlbänder gut zum raumsparenden Transport an die Verwendungsstelle eignen. Sie lassen sich - wenn sie einzelerzeugt sind - gut ineinanderstapeln und werden erst am Montageort räumlich geordnet und sodann zum Mehrzweckelement verbunden. Dazu können außer einer Direktverbindung (beispielsweise mittels Verklebung, Verschweißung) die in dieser Beschreibung bereits erwähnten Stege, Klammern oder andere bekannte Verbindungselemente benutzt werden.

Für Zick-Zack-Bänder bzw. Hohlbänder, wie solche in den Fig. 48 bis 55 dargestellt sind, hat sich die Verwendung beidseitig von den Stirnflächen her gekreuzt geschlitzter Stäbchen (Fig. 56-58) bewährt. Der nach unten gerichtete Stäbchen-Schlitz hält dort (im Sinne zweier mit der Spitze gegeneinander gerichteter V-Nuten) zwei untere Bänder an ihrer Zick-Zack-Berührungsstelle zusammen, der nach oben gerichtete Schlitz nimmt die Berührzone zweier oberer Bänder auf, die die unteren Bänder rechtwinklig kreuzen. Somit verbinden diese beidseits geschlitzten Stäbchen nicht nur jeweils zwei Bänder innerhalb einer Schicht, sondern verbinden auch die jeweilige untere mit der jeweiligen oberen Schicht und gewährleisten zusätzlich das Halten der Überdeckung der oberen Gitteröffnungen der jeweiligen unteren Schichten mit den unteren Gitteröffnungen der jeweiligen oberen Schichten.

Diese Stäbchen können an jeder der Berühr- und Kreuzungsstellen eingesetzt sein oder nur vereinzelt.

Um die Gitteröffnungen möglichst wenig zu verkleinern, können anstelle der Stäbchen auch dünnwandige Elemente verwendet werden, die Träger der oben beschriebenen versetzten Schlitze sind (Fig. 59-61).

Die Verbindung der Schichten samt Überdeckungs-Gewährleistung der Öffnungen wird auch erzielt, wenn die Bänder an den Zick-Zack-Knickstellen eine über den Randbereich hinausragende schnabelartige Anformung (Fig. 62) tragen.

Beim Verbinden (z. B. Verkleben, Verschweißen) einer Bänderschicht legen sich somit Schnabel-Armpaare an den Zick-Zack- Berührstellen von jeweils zwei Bändern unter Offenhaltung der Schnabelöffnung aneinander, so daß in der Hauptrichtung der Bänder eine Durchsicht durch die Schnabelöffnungen verbleibt.

Beim kreuzweisen Übereinanderlegen solcher Bänderschichten greifen nun die nach oben ragenden Schnäbel der unteren Schichten in die nach unten ragenden Schnäbel der oberen Schichten ebenfalls kreuzweise ein (ähnlich dem Ineinandergreifen der halbgeschlitzten Wellpappeplatten, die in einem Flaschenkarton als Trenngitter ineinandergeschoben sind).

Je nach Anwendungserfordernis (z. B. Reinigungserleichterung) werden die erwähnten Stäbchen bzw. dünnwandigen Schlitzelemente nur einseitig verklebt (verschweißt etc.) bzw. die Schnäbel nicht verklebt (verschweißt etc.), so daß die Bänder-(Hohlbänder-)Schichten jederzeit wieder voneinander getrennt werden können, oder voll miteinander verbunden, so daß ein (ohne Zerstörung) untrennbares Mehrschichtenpaket entsteht.

Claims (18)

1. Füllkörper für Anlagen zum Energie- und/oder Stoffaustausch oder Tropfenabscheider, beispielsweise für Kühltürme, für Tropfkörper in biologischen Abwasserreinigungsanlagen oder für chemische Kolonnen, für Wärmeaustauscher, Tropfenabscheider, Flüssigkeitsverteiler od. dgl., der aus nebeneinander angeordneten, meist parallelen Achsen aufweisenden Schraubenflächen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehsinn jeweils benachbarter Schraubenflächen (1, 2, 3, 5, 6, 7, 8) gegenläufig ist (beispielsweise Fig. 1, 2, 6, 7, 23, 24).

2. Füllkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenflächen (6, 7, 8) Hohlbänder begrenzen (beispielsweise Fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 23, 24).

3. Füllkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (5′, 6′, 7′, 8′, 23, 23′, 24, 24′) der einzelnen Schraubenflächen (5, 6, 7, 8) bzw. schraubenflächenbegrenzten Hohlbänder kleiner ist als deren Steigungshöhe (beispielsweise Fig. 6, 7, 23, 24).

4. Füllkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer Achse (25, 26) mehrere Schraubenflächen (5, 6, 7, 8) bzw. schraubenflächenbegrenzte Hohlbänder zugeordnet sind (beispielsweise Fig. 6, 7, 23, 24).

5. Füllkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einer Achse (25, 26) zugeordneten Schraubenflächen (5, 6, 7, 8) bzw. schraubenflächenbegrenzten Hohlbänder unterschiedliche Durchmesser (5′, 6′, 7′, 8′, 23, 23′, 24, 24′) aufweisen (beispielsweise Fig. 6, 7, 23, 24).

6. Füllkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenflächen (5, 6, 7, 8) bzw. die schraubenflächenbegrenzten Hohlbänder randseitig geradlinig beschnitten sind, so daß die achsparallele Projektion (17) ein von geraden Seiten begrenztes Vieleck, beispielsweise ein Quadrat (18) oder Sechseck zeigt (beispielsweise Fig. 13, 6, 7, 1, 2, 19 bis 22).

7. Füllkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlich einander benachbarten Schraubenflächen (1, 2, 3) bzw. schraubenflächenbegrenzten Hohlbänder unterschiedlicher Durchmesser (5′, 6′, 7′, 8′) gegeneinander versetzt angeordnet sind und/oder sich teilweise überschneiden (beispielsweise Fig. 6, 7, 15, 17, 23, 24 bis 28, 33, 34).

8. Füllkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von seitlich benachbarten Schraubenflächen (5, 6, 7, 8) bzw. schraubenflächenbegrenzten Hohlbänder ausgesparten, zwickelartigen Bereichen Ausfüllkörper (30, 30′, 31, 31′, 32, 32′) eingesetzt sind und vorzugsweise deren in Achsrichtung gesehene Umfangskontur (30′, 31′, 32′) der Kontur des ausgesparten zwickelartigen Bereiches entspricht (beispielsweise Fig. 28 bis 32, 34, 35, 36).

9. Füllkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfüllkörper (31′, 32′) als Schraubenflächen bzw. schraubenflächenbegrenzte Hohlbänder oder Teile derselben ausgebildet sind und vorzugsweise seine Steigung von der Steigung der ihm benachbarten Schraubenflächen abweicht (beispielsweise Fig. 27, 28, 30, 31).

10. Füllkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugenden der Schraubenfläche (5, 6, 7, 8) bzw. der schraubenflächenbegrenzten Hohlbänder deren Achse unter einem von 90° abweichenden Winkel schneiden oder kreuzen (beispielsweise Fig. 8, 9, 11, 12, 14, 26, 40, 41).

11. Füllkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugenden der Schraubenflächen (5, 6, 7, 8) bzw. schraubenflächenbegrenzten Hohlbänder mindestens abschnittsweise, vorzugsweise randseitig, einen gebogenen Verlauf aufweisen, so daß die Schraubenfläche bzw. das schraubenflächenbegrenzte Hohlband als Ganzes oder zumindest randseitig als Rinne ausgebildet ist (beispielsweise Fig. 26, 27).

12. Füllkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfüllkörper (30, 30′, 39, 43) einen Hohlquerschnitt aufweisen und gegebenenfalls an ein Flüssigkeitsverteilsystem angeschlossen sind (beispielsweise Fig. 28, 29, 33, 36).

13. Füllkörper nach einem der Anspüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise als Rohre ausgebildeten Achsen (40, 41, 42) der Schraubenflächen bzw. schraubenflächenbegrenzten Hohlbänder an ein Flüssigkeitsverteilsystem angeschlossen sind (beispielsweise Fig. 33, 34, 36, 37, 38).

14. Füllkörper nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Hohlquerschnitt aufweisenden Ausfüllkörper (39, 42) außerseitig Schraubenflächen (31′, 44) oder zumindest Teile davon aufweisen (beispielsweise Fig. 34, 35, 36).

15. Füllkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7 sowie 10, 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der einer gemeinsamen Achse zugeordneten Schraubenflächen zur Bildung eines Hohlkörpers mindestens am äußeren Rand miteinander verbunden sind und gegebenenfalls die dadurch gebildeten spiralförmigen Hohlkörper insbesondere Hohlbänder an ein Flüssigkeits- oder Gasdurchleitsystem angeschlossen sind (beispielsweise Fig. 12, 38, 39, 40 bis 45, 54, 55).

16. Füllkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 10, 11, 13, 15, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schraubenflächen bzw. schraubenflächenbegrenzten Hohlbänder über ihre Achse unterschiedliche Steigungen aufweisen (beispielsweise Fig. 46, 47).

17. Füllkörper nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des schraubenförmig sich windenden Hohlkörpers, insbesondere Hohlbandes über seine Länge unterschiedliche Größe und/oder Form aufweist und/oder in getrennte Kammerwindungen unterteilt ist (beispielsweise Fig. 38 bis 47).

18. Füllkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenflächen gebildet sind durch übereinandergeschichtete bandartige Streifen oder flache Hohlprofile, die ihrerseits sowohl in Querrichtung wie auch in Längsrichtung wellenförmig verformt sind und die in Achsrichtung der Schraubenfläche aufeinanderfolgenden Streifen rechtwinklig (62, 63) zueinander versetzt sind und die Randkanten (89, 90, 91, 92) der in Achsrichtung der Schraubenflächen einander benachbarten Streifen deckungsgleich liegen, vorzugsweise unmittelbar aneinanderstoßend, wobei - wenn Hohlprofile verwendet werden, diese gegebenenfalls an ein Flüssigkeits- (42) oder Gasdurchleitsystem angeschlossen sind (beispielsweise Fig. 48 bis 55).