DE3327932C2

DE3327932C2 - Kühlturm zur Wasserrückkühlung

Info

Publication number: DE3327932C2
Application number: DE3327932A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Jürgen 5810 Witten Pflaumbaum
Original assignee: Hamon Sobelco SA
Current assignee: Hamon Sobelco SA
Priority date: 1983-08-03
Filing date: 1983-08-03
Publication date: 1986-10-02
Also published as: DE3327932A1

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Rückkühlen von Wasser in Kühltürmen, welche insbesondere auf der Abluftseite mit Schalldämpferkulissen versehen sind, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Schalldämpferkulissen zur Verhinderung oder Beseitigung von Eisbildungen mittels einer Heizeinrichtung beheizt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühlturm zur Wasserrückkühlung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein solcher Kühlturm ist aus dem DE-GM 83 03 575 bekannt.

Bei diesem Kühlturm sind auf der Abluftseite Schalldämpferkulissen nebeneinander angeordnet, durch welche der durch die Luftströmung hevorgerufene Schall in Wärme umgewandelt und absorbiert wird. Diese Schalldämpferkulissen bestehen aus einem Blechgehäuse, welches mit einem geeigneten Absürptionsmaterial, wie insbesondere Steinwolle oder mineralische Wolle gefüllt und an den Seitenwänden durch Einsatz von Lochblechen perforiert ist.

Mit derartigen Schalldämpferkuüssen läßt sich der Geräuschpegel sehr wirksam herabsetzen. Allerdings ergeben sich beim Einsatz derartiger Schalldämpferkulissen insbesondere auf der Abluftseite im Betrieb bei kälteren Jahreszeiten Schwierigkeiten aufgrund von Vereisung der Kulissenflächen. Ursache der Vereisungen sind tiefe Außenlufttemperaturen und der Umstand, daß die Kulissen in vollkommen mit Wasserdampf gesättigter Luft stehen. Vereisungsgefahr besteht auch bei niedrigen Schwadentemperaturen, die von der Temperatur der Außenluft der Wassertemperatur abhängig sind. Begünstigt wird die Vereisungsgefahr ferner durch die Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit der Abluft zwischen den Kulissen, die von der Verminderung des Durchströmquerschnittes für die Abluft im Kulissenbereich herrührt.

Aber auch bei abgeschalteten Kühltürmen mit wasserseitigem Betrieb besteht Vereisungsgefahr, da sich an den Schalldämpferkulissen Wasser aufgrund einer Nachkondensierung niederschlägt, welches bei entsprechend tiefen Umgebungslufttemperaturen Vereisungen bedingt. Da durch Eisbildung die Lochbleche ganz oder teilweise geschlossen werden und damit die abströmende Luft nicht in die Kulissen eintreten und in Wärme umgewandelt werden kann, ergibt sich infolge der Vereisung eine erhebliche Schwächung des Wirkungsgrades der Schalldämpfung.

Insbesondere bei Innenspaltabständen zwischen benachbarten Schalldämpferkuüssen können sich durch allmählichen Eisaufbau Eisbrücken zwischen den Schalldämpferkulissen bilden, die die Durchströmfläche wesentlich reduzieren, wenn nicht sogar vollständig verschließen können. Dies hat gleichfalls eine erhebliche Wirkungsgradverschlechterung zur Folge und unter ungünstigen Umständen sogar den Ausfall der gesamten Anlage, bis die Eisbrücken zwischen den Schalldämpferkuüssen beseitigt sind.

Es liegt nun zwar nahe, bei solchen Kulissen die Vereisung durch eine Beheizung zu verhindern, doch wird dann durch das nach unten fließende Wasser das Strömungsverhalten der von unten kommenden Abluft erheblich verschlechtert.

Der Anmeldung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kühlturm zu schaffen, bei dem die Schalldämpfung der Kulissen auch bei Vereisungsgefahr erhalten bleibt und bei dem das Strömungsverhalten der Abluft verbessert wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1.

Dadurch, daß nach Maßgabe der Erfindung die Schalldämpferkuüssen separat beheizbar sind, was unter Ausnutzung von elektrischer, Dampf- oder anderer Energiearten erfolgen kann, ist es möglich, Vereisungen in Erwartung von tieferen Außenlufttemperaturen vorbeugend zu verhindern oder vor Inbetriebnahme eines abgeschalteten Kühlturms die dort aufgrund von Nachkondensationen entstandenen Vereisungen zu beseitigen, also daß ein Kühlturmbetrieb bei voll wirksamer Geräuschdämpfung durch die Schalldämpferkuüssen ermöglicht ist. Hierbei wird es bevorzugt, die Schalldämpferkulissen im unteren Bereich zu beheizen. Um aber auch im stärksten Winterbetrieb eine wirksame Schalldämpfung auch dann zu gewährleisten, wenn beispielsweise infolge Stillstand der Anlage sich Schnee und Eis auch im oberen Bereich der Kulissen aufgebaut bzw. gebildet hat, kann auch eine Heizeinrichtung für den oberen Bereich der Schalldämpferkuüssen vorgesehen sein, um auch dort ein Einfrieren entweder vorbeugend zu verhindern oder bereits gebildete Vereisungen oder eine Schneeauflage zu beseitigen.

Das an den Kulissen herunterlaufende, geschmolzene Eis wird in einer Sammelschale aufgefangen, die unter den Schalldämpferkuüssen angeordnet ist. Um das Abströmen des aufgefangenen Wassers zu begünstigen, könnten die Schalldämpferkulissen schräg angeordnet werden, was aber einen technischen Aufwand bedeutet, so daß nach Maßgabe der Erfindung die Sammelschalen bzw. Ablaufrinnen schräg zur Horizontalen geneigt angeordnet werden, also mit den übrigen quaderförmigen Stoßdämpferkulissen in horizontaler Lage nebeneinander angeordnet belassen sind. Dabei sind die Sammelschalen zweckmäßigerweise mit einem Anströmprofil ausgebildet und zwar bevorzugt abgerundet oder dreieckförmig. Die Sammelschalen einer jeden Stoßdämpferkulisse stehen mit geringem Überstand beidseitig der Kulisse vor, um hierüber den Strömungswiderstand so klein als möglich zu halten. Durch den seitlichen Überstand der Sammelschalen ergibt sich eine Verengung des Durchströmquerschnittes, was eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der Abluft mit sich bringt.

Diese Beschleunigung der Abluftströme ist bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung unschädlich, da dadurch eine Vereisung nicht mehr eintreten kann. Die beschleunigte Abluft gewährleistet jedoch, daß der Gefahr einer Rezirkulation der aus dem Kühlturm austretenden Schwaden vorgebeugt werden kann. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; darin zeigt
F i g. 1 eine Schnittansicht eines Kühlturms in rein

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schematischer Darstellung, Selbstverständlich befindet sich der Abiauf 16 hierbei

Fig. 2 eine Stirnansicht der in Fig. 1 dargestellten auf dem tiefsten Niveau der schräg geneigt angeordne-Schalldämpferkulissen, sowie ten Sammelschale 15.

F i g. 3 eine Seitenansicht (Pfeil A) der in F i g. 2 dar- F i g. 2 zeigt ferner zwei verschiedene Ausführungsgestellten Schalldämpferkulissen, gleichfalls in rein 5 formen der Ablaufrinne bzw. Sammelschale 15. Die an schematischer Darstellung. dem in Fig. 2 rechts dargestellten Schalldämpfer mit

Der in F i g. 1 dargestellte Kühlturm 1 arbeitet mit voll ausgezogenen Linien dargestellte Ablaufrinne bzw. Zwangsbelüftung, wozu am unteren Ende des Kühl- Sammelschale 15 ragt nur wenig, nämlich nur einige mm turms 1 zuluftseitig Ventilatoren 2 angeordnet sind, wel- an jeder Seite der Seitenflächen der Schalldämpferkulische Umgebungsluft ansaugen und dem Kühliurminne- io se 8 vor (Überstand a), um dadurch den Strömungswiren zuführen, von wo die Luft nach oben zum oberen derstand zu minimieren. Hingegen ragt bei der mit offenen Ende des Kühlturms 1 strömt Die Strömungs- strichpunktierter Linie in F i g. 2 rechts dargestellten richtung ist hierbei durch Pfeile kenntlich gemacht. Die Ablaufrinne bzw. Sammelschale 15 diese mit vergleichs-Wasserzufuhr erfolgt im oberen Kühlturmbereich an weise großem Überstand an beiden Seiten der Kulisse 8 einem Wassereinlauf 3, von wo das Wasser zu einer 15 vor, wobei dort der Überstand mit a' bezeichnet ist Wasserverteilung 4 gelangt Von dort rieselt das Wasser Aufgrund dieses vergleichsweise großen Überstandes a' auf Tauscherflächen eines darunter angeordneten Kühl- sämtlicher Sammelschalen 15 ergibt sich eine Vermineinbaus 5. Der Ablauf des durch die nach oben strömen- derung des Durchströmquerschnitts für die Abluft, de Luft gekühlten Wassers erfolgt vom Kühlturmbek- Zwangsläufig ergeben sich hierbei für die Abluft größeken 6 über einen Wasserauslauf 7. Zum Zwecke der 20 re Geschwindigkeiten. Durch die damit einhergehende Minderung des Geräuschpegels ist der Kühlturm 1 ab- Beschleunigung der Schwaden wird eine Rezirkulation luftseitig mit Schalldämpferkulissen 8 versehen, die in der Schwaden von Austrittsöffnung zur Eintrittsöffnung Einzelheit in F i g. 2 dargestellt sind. Die Kulissen 8 sind begegnet. Auf gesonderte Umlenkbleche, um einer solhorizontal nebeneinander mit Spaltabstand angeordnet chen Rezirkulation vorzubeugen, kann somit unter Ver- und begrenzen im wesentlichen zwischen sich die 25 einfachung des Aufbaus des Kühlturms vei^zichtet wer-Durchströmfläche für die Abluft. den.

Jede Schalldämpferkulisse 8 bevorzugt einen im we- Unabhängig von dem aus Fig. 2 ersichtlichen abge-

sentlichen quaderförrnigen Aufbau aus einem Blechge- rundeten Anströmprofil kann die Sammelschale mit anhäuse 9, das innen mit einem geeigneten Absorptions- deren Strömungsprofilen ausgebildet sein, beispielsweimaterial gefüllt ist, wie beispielsweise Steinwolle oder 30 se dreieckförmig, o. dgl., wenn nur damit der Anströmmineralische Wolle. Die Seitenflächen des Blechgehäu- widerstand herabgesetzt wird.'

ses 9 sind durch Verwendung von Lochblechen perfo-

riert, um die Schallabsorption zu begünstigen. Im einzel- Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

nen wird durch die Schalldämpferkulissen 8 der durch
die Luftströmung erzeugte Schall in Wärme umgewan- 35
delt, die absorbiert wird.

Auf der Unterseite der quaderförmigen Schalldämpferkulisse 8 befindet sich eine Heizeinrichtung 10, die
aus strömungstechnischen Gründen mit einem Anströmprofil, hier halbkreisförmiger Querschnitt, ausge- 40
bildet ist. Die Heizeinrichtung 10 dient zur Beheizung
des unteren Bereichs der Schalldämpferkulisse 8. Im wesentlichen handelt es sich hierbei um eine in einem Gehäusemantel 11 aus Blech untergebrachte Heizeinrichtung 10, die elektrisch, mit Dampf oder anderen Ener- 45
giearten betrieben wird. Die Heizstäbe oder Rohre der
Heizeinrichtung 10 sind innerhalb des Gehäusemantels
11 angeordnet.

Wahlweise, insbesondere aber zusätzlich erfolgt eine
Beheizung des oberen Bereichs der Schalldämpferkulis- 50
se 8 mittels einer Heizeinrichtung 12 im oberen Bereich
der Schalldämpferkulisse 8, die beim dargestellen Ausführungsbeispiel auf der Oberseite 13 der Kulisse 8 angeordnet ist. Auch dort befindet sich die Heizung 12
innerhalb eines kastenförmigen Gehäuses 14, bevorzugt 55
aus einem Blechmantel. Heizstäbe oder Heizrohre sind
gleichfalls angedeutet. Das Anströmprofil der an der
Unterseite der Kulissen 8 vorgesehenen Heizeinrichtung 10 ist gleichfalls aus F i g. 2 ersichtlich.

Das infolge der Beheizung abströmende Eiswasser 60
oder Kondenswasser wird über eine an der Unterseite
einer jeden Kulisse 8 angeordneten rinnenförmigen
Sammelschale 15 aufgenommen und über einen aus
F i g. 3 ersichtlichen Ablauf 16 in den Kühlturm rückgeführt. Um das Abströmen des von der Kulisse 8 ablau- 65
fenden Wassers zu begünstigen, ist jede sich im wesentlichen über die Längsseite der Kulisse erstreckende
Sammelschale 15 schräg zur Horizontalen geneigt.

Claims

Patentanspruch:

Kühlturm zur Wasserrückkühlung mit einer Mehrzahl von an der Abluftseite nebeneinander angeordneten schalldämpfenden Kulissen, deren aus Lochblechen bestehende Seitenwände Spalte begrenzen, welche von wasserdampf-gesättigter Zuluft durchströmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissen (8) mindestens an ihrer Anströmseite eine Heizeinrichtung (10) aufweisen, die hinter einem Gehäusemantel (11) untergebracht ist, und daß an der Unterseite jeder Kulisse (8) eine schräg zur Horizontalen in Längsrichtung der Kulisse (8) geneigte Sammelschale (15) für das ablaufende Wasser angeordnet ist, wobei die Sammelschalen (15) zur Verengung des Durchströmquerschnittes mit seitlichem Oberstand (a') zu den Kulissen (8) ausgebildet sind.