DE3825957A1

DE3825957A1 - Cooling tower with a reduced cooling tower plume

Info

Publication number: DE3825957A1
Application number: DE3825957A
Authority: DE
Inventors: Roland Prof Dr Meyer-Pittroff
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1988-07-29
Publication date: 1990-02-01

Abstract

So-called cooling tower plumes are produced in cooling towers by the condensing out of water vapour during mixing with colder air. The formation of these cooling tower plumes is disadvantageous for operation. The cooling tower (1) has present in the region of plume formation a sound source (3) which has the effect that drops of moisture in the cooling tower plume coagulate and thus are rained out. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlturm mit einem rohrförmigen Schlot, in dem eine Abregnungsanlage zum Abregnen von Kühlmit tel, insbesondere Wasser, und eine Auffangvorrichtung für das abgeregnete Kühlmittel angeordnet sind und in dem ein Luftzug vorhanden ist. Kühltürme dieser Art werden konventionell in der Kraftwerkstechnik eingesetzt.The invention relates to a cooling tower with a tubular Chimney in which a de-irrigation system for de-cooling coolant tel, especially water, and a collecting device for the rain coolants are arranged and in which a draft is available. Cooling towers of this type are conventionally used in the Power plant technology used.

Im Innenraum eines Kühlturms, insbesondere im oberen Bereich, ergeben sich häufig Schwadenbildungen aus Nässetröpfchen des Kühlmittels. Solche Kühlturmschwaden sind nachteilig für den Betrieb und die Wirksamkeit des Kühlturms. Man sucht daher nach Möglichkeiten zur Beseitigung oder Verringerung dieser Schwaden.In the interior of a cooling tower, especially in the upper area, Swaths often result from droplets of moisture Coolant. Such cooling tower swaths are disadvantageous for the Operation and effectiveness of the cooling tower. So you're looking for Ways to remove or reduce these swaths.

Eine Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitströpfchen aus einem dampf- oder gasförmigen Medium ist aus der DE-A-17 19 479 bekannt. Dort ist innerhalb eines geschlossenen Behälters, in den das dampf- oder gasförmige Medium eingeleitet wird, eine akustische Resonanzkammer angeordnet, deren Mündung mit einer Einlaß- oder einer Auslaßöffnung des Behälters eine Pfeife, also einen Schallerzeuger bildet. Bei einer Durchströmung mit dem Medium entsteht ein Infraschallgeräusch, durch das Flüssig keitströpfchen aus dem Medium abgeschieden werden. Diese Vor richtung kann nur eingesetzt werden, wenn eine geeignete Einlaß oder Auslaßöffnung für das Medium vorhanden ist. Auch ist dort das zur Verfügung stehende Innenvolumen des Behälters durch die Resonanzkammer wesentlich eingeengt. Unter Umständen muß der Be hälter aufgrund der beträchtlichen Größe der Resonanzkammer ver größert werden. A device for separating liquid droplets A vapor or gaseous medium is known from DE-A-17 19 479 known. There is inside a closed container, in which the vapor or gaseous medium is introduced, a acoustic resonance chamber arranged, the mouth with a Inlet or an outlet opening of the container a pipe, thus forms a sound generator. With a flow with the medium creates an infrasound sound through which liquid droplets are separated from the medium. This before Direction can only be used if there is a suitable inlet or outlet opening for the medium is present. Is there too the available internal volume of the container through the Resonance chamber significantly narrowed. The Be container due to the considerable size of the resonance chamber be enlarged.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühlturm auf zuzeigen, in dem Kühlturmschwaden verringert und die darin ent haltenen Nässetropfen zum Abregnen gebracht werden.The invention has for its object a cooling tower show in the cooling tower swaths and ent ent droplets of wetness kept raining.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß dies möglich ist, wenn von dem bekannten Prinzip der Koagulation durch Schallein wirkung Gebrauch gemacht wird.The invention is based on the consideration that this is possible if from the known principle of coagulation by sound effect is used.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Kühlturm dadurch ge löst, daß in seinem Innenraum im Bereich von Schwadenbildungen eine Schallquelle angeordnet ist, um Nässetropfen der dort ge gebenenfalls befindlichen Kühlturmschwaden zum Koagulieren und damit zum Abregnen zu bringen.This object is thereby ge in the cooling tower solves that in its interior in the area of swath formation a sound source is arranged to drop the ge there any existing cooling tower swaths for coagulating and to make it rain.

Auf diese Weise ist mit einfachen Mitteln ein Abregnen der Kühl turmschwaden möglich.In this way it is easy to rain the cooling windrows possible.

Bauliche Veränderungen am Kühlturm sind nicht notwendig. Die eingebrachte Schallquelle arbeitet darüber hinaus verschleiß- und wartungsfrei.Structural changes to the cooling tower are not necessary. The introduced sound source also works wear- and maintenance free.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen angegeben.Appropriate developments of the invention are in the Unteran sayings.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below in the drawings illustrated embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 einen Kühlturm mit eingebrachter Schallquelle im Längs schnitt,Cut FIG. 1, a cooling tower with inserted sound source in the longitudinal,

Fig. 2 einen weiteren Kühlturm im Längsschnitt und Fig. 2 shows another cooling tower in longitudinal section and

Fig. 3 den Kühlturm aus Fig. 2 im Querschnitt. Fig. 3 shows the cooling tower of Fig. 2 in cross section.

In Fig. 1 ist ein an sich bekannter Kühlturm 1 für ein Kraftwerk im Längsschnitt gezeigt. Er besteht aus einem Schlot 2, in des sen unterer Hälfte eine Abregnungsanlage 8 angeordnet ist, von der aus ein Kühlmittel, insbesondere Wasser, entgegen eines im Kühlturm 1 vorhandenen Luftzugs 10 in eine Auffangvorrichtung 9 abgeregnet wird. Dieser Naßkühlteil 8, 9 kann mit anderen Kühl systemen, z.B. Trockenkühlsystemen, gekoppelt sein. Dabei kann die im Kühlturm 1 vorhandene Luftströmung durch den natürlichen Luftzug 10 oder durch Fremdbelüftung hervorgerufen sein.In Fig. 1, a cooling tower 1 known per se for a power plant is shown in longitudinal section. It consists of a chimney 2 , in the lower half of which a de-irrigation system 8 is arranged, from which a coolant, in particular water, is rinsed against a draft 10 present in the cooling tower 1 into a collecting device 9 . This wet cooling part 8 , 9 can be coupled to other cooling systems, for example dry cooling systems. The air flow in the cooling tower 1 can be caused by the natural draft 10 or by external ventilation.

Im oberen Teil des Kühlturmes 1 entstehen durch Auskondensieren von Wasserdampf bei Mischung mit kälterer Luft sogenannte Kühl turmschwaden. Diese Schwadenbildungen bestehen aus Nässetröpf chen. In diesem Bereich ist nun hier speziell eine Schallquelle 3 angeordnet und z.B. durch (nicht näher bezeichnet) Haltestäbe zentral gehaltert. Durch Abgabe von Schallwellen geeigneter Fre quenz und Amplitude werden die flüssigen (oder auch gegebenen falls vorhandene feste) Partikel in den Kühlturmschwaden, die einem gasförmigen Medium gleichzusetzen sind, in merkliche Be wegung versetzt. Durch diese Bewegung stoßen die Partikel oder die Nässetröpfchen zusammen und koagulieren. Es bilden sich da bei größere Tropfen, deren Masse so groß wird, daß sie abregnen. So wird bewirkt, daß die Kühlturmschwaden verschwinden oder zu mindest verkleinert werden. Als Frequenzbereich der Schallquelle kommt hier insbesondere ein Bereich von 1000 bis 4000 Hz in Betracht. Die Frequenz kann im Hörbereich des menschlichen Ohres oder auch darüber liegen.In the upper part of the cooling tower 1 so-called cooling tower swaths arise by condensing water vapor when mixed with colder air. These swaths consist of wet droplets. In this area, a sound source 3 is now specifically arranged here and is held centrally, for example, by holding rods (not specified). By emitting sound waves of a suitable frequency and amplitude, the liquid (or also, if any, solid) particles in the cooling tower swaths, which are equivalent to a gaseous medium, are set in noticeable motion. This movement causes the particles or the droplets of moisture to collide and coagulate. Larger drops are formed, the mass of which becomes so large that it rains. This causes the cooling tower swaths to disappear or to be at least reduced in size. The frequency range of the sound source is in particular a range from 1000 to 4000 Hz. The frequency can be in the hearing range of the human ear or above.

Besonders intensiv ist der Koagulationsvorgang im Falle stehen der Schallwellen. Zweckmäßigerweise ist hierzu in geeignetem Ab stand von der Schallquelle 3 eine ringförmige Reflexionswand 4 angeordnet. Die Schallquelle 3 befindet sich in ihrem Zentrum. Die Reflexionswand 4 ist bevorzugt um das Zentrum gewölbt. Durch diese Anordnung wird die Ausbildung stehender Wellen ge fördert.The coagulation process is particularly intensive in the case of sound waves. Appropriately, an annular reflection wall 4 was arranged in a suitable position from the sound source 3 . The sound source 3 is in its center. The reflection wall 4 is preferably curved around the center. This arrangement promotes the formation of standing waves.

Es ist weiterhin günstig, wenn unterhalb der Schallquelle 3 ein mit einem Antrieb versehener Rotor 7 angeordnet ist. Durch den Rotor 7 wird der Luftzug 10 im Kühlturm 1 verstärkt. Seine Form und Drehzahl sind so bemessen, daß die abregnenden Nässetropfen eingefangen und nach außen geschleudert werden, wo sie geeignet aufgefangen werden. Dies kann z.B. durch Rinnen 11 erfolgen, die an der Innenwand des Kühlturmes 1 ringförmig angeordnet sind.It is also favorable if a rotor 7 provided with a drive is arranged below the sound source 3 . The draft 10 in the cooling tower 1 is increased by the rotor 7 . Its shape and speed are such that the raining droplets of moisture are caught and flung outwards, where they are appropriately collected. This can be done for example by channels 11 which are arranged in a ring on the inner wall of the cooling tower 1 .

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführung eines Kühlturms 1 gezeigt. Ein Schnitt durch den oberen Teil mit Blick entlang der Linie III-III ist in Fig. 3 gezeigt. In Fig. 3 ist der Kühlturm 1 also im Querschnitt zu sehen. Sein kreisförmiger Querschnitt ist hier in parallele Schallbahnen 5 aufgeteilt. Die parallelen Schallbahnen 5 werden einerseits durch zueinander parallele, senkrechte Trennwände 12 und andererseits durch dazu senkrech te, die Trennwände 12 verbundene Endseitenwände 3 a, 4 a und/oder 3 b, 4 b gebildet. Die Endseitenwände der Schallbahnen 5 werden also jeweils von einer flächenhaften Schallquelle 3 a und einer Reflexionswand 4 a und/oder von zwei flächenhaften Schallquellen 3 b gebildet. Die Längen der Schallbahnen 5 sowie die Frequenzen der Schallquellen 3 a, 3 b sind so bemessen, daß in horizontaler Richtung stehende Schallwellen erzeugt werden, wobei eine Syn chronisierung zwischen zwei gegenüberliegenden Schallquellen 3 b vorgesehen ist. Die aus Fig. 2 entnehmbare Höhe der die Schallbah nen 5 bildenden Trennwände 12 ist unter Berücksichtigung von Druckverlust und Abscheidewirkung bemessen.A further embodiment of a cooling tower 1 is shown in FIG. 2. A section through the upper part with a view along the line III-III is shown in FIG. 3. In Fig. 3, the cooling tower 1 can thus be seen in cross section. Its circular cross section is divided here into parallel sound paths 5 . The parallel sound paths 5 are formed on the one hand by mutually parallel, vertical partition walls 12 and on the other hand by perpendicular to them, the partition walls 12 connected end side walls 3 a , 4 a and / or 3 b , 4 b . The end side walls of the sound tracks 5 are thus each formed by a flat sound source 3 a and a reflection wall 4 a and / or by two flat sound sources 3 b . The lengths of the sound paths 5 and the frequencies of the sound sources 3 a , 3 b are dimensioned such that standing sound waves are generated in the horizontal direction, with a synchronization between two opposite sound sources 3 b being provided. The removable from Fig. 2 of the Schallbah NEN 5 forming partitions 12 is dimensioned taking into account pressure loss and separation effect.

Wie in Fig. 2 zu sehen ist, ist vorteilhafterweise unterhalb der Schallquelle 3 a eine Jalousie 6, die nach Art von waagerechten Rinnen ausgebildet ist, angeordnet. Durch diese Jalousie 6 wer den herabregnende koagulierte Tropfen, die durch Verdunstung der aufsteigenden Luft Wärme entziehen und dadurch den Kühlturmzug verringern, aufgefangen. Sie werden über eine gemeinsame Ablei tung 13 zur Auffangeinrichtung 9 abgeleitet.As can be seen in FIG. 2 , a blind 6 , which is designed in the manner of horizontal channels, is advantageously arranged below the sound source 3 a . Through this blind 6 who the raining coagulated drops, which remove heat by evaporation of the rising air and thereby reduce the cooling tower train, collected. They are derived via a common line 13 to the collecting device 9 .

Claims

1. Cooling tower ( 1 ) with a tubular chimney ( 2 ), in which a de-irrigation system ( 8 ) for de-cooling coolant, in particular water, and a collecting device ( 9 ) for the de-cooled coolant are arranged and in which an air draft ( 10 ) is present is characterized in that a sound source ( 3 , 3 a , 3 b ) is arranged in its interior in the area of swath formation in order to coagulate and thus bring rain drops of moisture to the cooling tower swaths which may be present there.

2. Cooling tower according to claim 1, characterized in that a reflection wall ( 4 , 4 a ) is arranged at a predetermined distance from the sound source ( 3 , 3 a , 3 b ), in particular special for generating standing sound waves.

3. Cooling tower according to claim 2, characterized in that the reflection wall ( 4 ) is formed from a ring, wherein the sound source ( 3 ) is preferably arranged in the center of the reflection wall ( 4 ).

4. Cooling tower according to claim 2 or 3, characterized in that in its interior at least two parallel parallel partition walls ( 12 ) are arranged, between which on a vertical end side a wall-shaped sound source ( 3 a ) and between those on the opposite end side a vertical reflection wall ( 4 a ) is arranged, whereby a sound path ( 5 ) is formed between the sound source ( 3 a ) and the reflection wall ( 4 a ).

5. Cooling tower according to claim 2 or 3, characterized in that in its interior at least two parallel parallel partition walls ( 12 ) are arranged, on the end sides of which wall-shaped sound sources ( 3 b ) are arranged, whereby between the sound sources ( 3 b ) a sound path ( 5 ) is formed ge.

6. Cooling tower according to one of the preceding claims, characterized in that beneath the sound source ( 3 , 3 a , 3 b ) a blind ( 6 ) is arranged in the manner of horizontal channels, which preferably have a common derivative ( 13 ) is provided, which leads into the collecting device ( 9 ).

7. Cooling tower according to one of the preceding claims, characterized in that a rotor ( 7 ) provided with a drive is seen below the sound source ( 3 ).

8. Cooling tower according to claim 7, characterized in that a channel ( 11 ) is arranged for collecting coolant below the rotor ( 7 ).