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Kühlturm, bei dem die Luft eine um den Turm herum ringförmig angeordnete
Wasserverteilung waagerecht durchfließt und dann im Turme nach oben steigt Die Erfindung
bezieht sich auf einen Kühlturm, bei dem die Luft eine um den Turm herum ringförmig
angeordnete Wasserverteilung waagerecht durchfließt und dann im Turme nach oben
steigt, in dessen Innern für eine Teilluftmenge ein Ventilator vorgesehen ist. Es
sind Kühltürme bekannt, bei denen im Kamin ein Ventilator vorgesehen ist, der wesentlich
kleineren Durchmesser hat als der Kamin. Bei diesen als Gegenstromkühler ausgebildeten
Kühltürmen, bei denen die Luft dem auf den Rieseleinbau verteilten Wasser senkrecht
von unten nach oben entgegenströmt, befindet sich der Ventilator oberhalb des Rieseleinbaues.
Er ist bestimmt, eine beliebige Teilmenge der warmen, mit Wasserdampf gesättigten
Luft, die die oberste Schicht des Rieseleinbaues verläßt, zu fördern, während die
restliche gleichartige Luftmenge durch Kaminwirkung des Turmes nach oben steigen
soll. In Wirklichkeit ruft der Ventilator bei dieser Anordnung einen teilweisen
Kreislauf der Luft im Kamin hervor, da die Saugseite des Ventilators mit der umgebenden
-Luft in unmittelbarer Verbindung steht, wodurch die angestrebte Wirkung nur unvollkommnen
erreicht wird.
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Um diese durch Ventilatorwirkung hervorgerufenen Kreisläufe der Luft
zu verhindern, ist bereits vorgeschlagen, den Querschnitt des Kamins, der zwischen
Ventilator und den Kaminaußenwänden frei bleibt, durch Klappen zu verschließen,
so daß man entweder bei geschlossenen Klappen- nur mit Ventilatorzug oder bei offenen
Klappen und stillstehendem Ventilator nur mit natürlichem Kaminluftzug arbeitet.
Die Doppelwirkung, bei der ein Teil der Luft durch Ventilatorzug, ein anderer Teil
durch Kaminwirkung durch den Turm getrieben wird, ist dabei ganz aufgegeben.-Von
diesen bekannten Ausführungen unterscheidet sich die Erfindung grundsätzlich dadurch,
daß durch den Ventilator nicht eine beliebige Teilmenge der mit Wasserdampf gesättigten
erwärmten Luft zu fördern ist, während der Rest gleichartiger Luft durch Kaminwirkung
durch den Turm ziehen soll, sondern daß durch den Ventilator unmittelbar nur die
Luft gefördert wird, die an dem bereits vorgekühlten Wasser vorüberstreicht, um
es besonders tief herunterzukühlen, während die übrige Luft, die der Vorkühlung
des Wassers diente, und daher warm und mit Wasserdampf gesättigt ist, durch Kaminwirkung
die niederrieselnde Wassermenge durchströmt, wobei der durch den Ventilator erzeugte
Luftstrom noch mittelbar fördernd auf diese der Vorkühlung dienende Luft wirkt.
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Verwirklicht ist dies dadurch, daß der Ventilator im Innern eines
Turmes angeordnet ist, bei dem die Luft die um den Turm herum ringförmig angeordnete
Wasserverteilung waagerecht durchströmt und wobei im Innern des Turmes eine Wand
vorgesehen ist, welche die durch den unteren Teil der Wasserverteilung
dem
Ventilator zuzuführende Luft von den durch den oberen Teil der Wasserverteilung
strömenden Luft trennt.
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Durch diese Wand wird erreicht, daß sich ein Kreislauf der Luft im.
Innern des Turmes nicht einstellen kann, obgleich der Ventilator im Innern des Turmes
angeordnet ist. Es ist zwar schon vorgeschlagen, eine große Zahl von Ventilatoren
um den Turm herum anzuordnen, um einen Teil der Luft durch den unteren Teil der
Wasserverteilung zu treiben und diese durch eine Trennwand von der durch den oberen
Teil der Einbauten strömenden Luft zu trennen. Hier ist aber weder ein gemeinsamer
Kamin vorhanden noch wird eine Injektorwirkung erzielt und auch keine Ausscheidung
der Tropfen innerhalb des Kamins erreicht, da sich beide Luftströme erst außerhalb
des Kamins mischen.
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Die Zeichnung stellt den Gegenstand der Erfindung dar. Abb. i zeigt
einen senkrechten Schnitt durch den- Turm, Abb. 2 in der linken Hälfte einen waageechten
Schnitt, in der rechten Hälfte eine Draufsicht, Abb. 3 eine Einzelheit des Ventilatorantriebes,
und, Abb. q. und 5 zeigen bauliche Einzelheiten des Turmes.
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Das abzukühlende Wasser gelang aus der ringförmigen Wanne a in bekannter
Weise durch Austrittsröhrchen 'b auf die Teller c, aij denen es verspritzt, um dann
über die Horden' oder Zwischenböden d fein verteilt in die ringförmige Auffangewanne
e niederzufallen. Im Innern dieses Regenkranzes befindet sich das Leitblech f, welches
so gestaltet ist, daß die Luft, die den oberen Teil g der Regenfalihöhe durchströmt,
unmittelbar in den Kamin i gelangt, während die Luft, die den unteren Teil h der
Regenfallhöhe durchströmt, mittels des Ventilators k in den Kamin
i getrieben wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß sowohl im oberen wie
auch im unteren Teil der Regenfalihöhe eine kräftige Luftbewegung herrscht, denn
die Luft, die den oberen Teil durchströmt, wird an dem noch warmen Wasser so stark,
erwärmt, daß sich ein genügender Auftrieb ergibt, während die Luft, welche den unteren
Teil der Regenhöhe durchströmt, und bei der Erwärmung und Auftrieb fehlen, mittels
des Ventilators k hindurchgetrieben wird.
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Das Leitblech f für die Führung des Ventilatorluftstromes umschließt
dabei einen Strömungsquerschnitt, der an der unterhalb des Kaminaustrittes liegenden
Austrittskante der Wand f kleiner ist als der Strömungsquerschnitt an der Eintrittskante
dieser Wand. Dies ist wichtig, da dadurch eine allmähliche Beschleunigung der Luft
bis zum Ventilator hin erreicht wird, was verbunden ist mit einer entsprechenden
Spannungsabnahme. An der Eintrittskante der Wand f ist daher die Spannung höher,
als dicht vor dem Ventilator. Da die Wand f den Ventilatorluftstrom abtrennt von
dem umgebenden Raum, so kann aus diesem nicht Luft nach der Stelle niedriger Spannung
unterhalb des Ventilators strömen. Ein Kreislauf der Luft innerhalb des Turmes wird
dadurch wirksam vermieden.
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Bei der beschriebenen Anordnung des Ventilators ist man außerdem in
der Lage, die Wirkung des Ventilators so kräftig zu wählen, daß der aus dem zylindrischen
Teil des Leitbleches f austretende Luftstrom fördernd auf den Luftstrom wirkt, der
zwischen dieser zylindrischen Wand f und den Kaminwänden aufsteigt. Diese Wirkung
wird besonders dann auftreten und wertvoll sein, wenn die Temperatur des rückzukühlenden
Wassers nicht sehr hoch, und damit auch die Kaminwirkung nicht sehr kräftig ist,
wenigstens dann nicht, wenn die Außenluft warm und nicht besonders trocken ist.
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Dadurch, daß der Führungsmantel f des Ventilators viel niedriger ist
als der Kamin i und wegen der dadurch bedingten Mischung der beiden Luftströme,
die aus dem Innern des Führungsmantels f und um ihn herum aufsteigen, wird auch
verhindert, daß die abziehende Luft zuviel Wasser mit fortschleppt. Dies ergibt
sich daraus, daß ein Teil des in der Luft enthaltenen Wasserdampfes in Tropfenform
ausgeschieden wird, wenn kalte Luft mit wärmerer wasserdampfgesättigter Luft zusammentrifft.
Es entsteht dadurch im Innern des Turmes ein Regen, der aus zurückgewonnenem Wasser
besteht, welches bereits vorher verdunstet war. Der Regen, welcher fast immer bei
Kühltürmen beobachtet werden kann und welcher dadurch entsteht, daß die mit Wasserdampf
gesättigte Luft, welche den Kamin oben verläßt, außerhalb des Turmes mit kälterer
Luft zusammentrifft, wird bei dem Turm der Erfindung bereits im Innern des Turmes
hervorgerufen, wodurch das Wasser zurückgewonnen wird.
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Um die Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Kamin i noch weiter herabzusetzen,
kann man den Kaminquerschnitt durch schlanke Neigung der Kaminwände gegeneinander,
wie dies in der Zeichnung angegeben ist, nach oben erweitern. Die Erweiterung muß
schlank und stetig sein, da die beabsichtigte Verzögerung der Luft sonst nicht eintritt.
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Durch diese Verringerung der Luftgeschwindigkeit in dem sich erweiternden
Kamin wird außerdem erreicht, daß die von der Luft noch mitgeführten Wassertröpfchen
sich nicht so gut in der Luft zu halten vermögen wie in dem schneller aufsteigenden
unteren Strom. Sie fallen daher zurück, ballen sich mit anderen Wassertröpfchen
zu größeren Tropfen zusammen und gelangen auf diese Weise gegen den
Luftstrom
hinab in den Kaltwassersammelbehälter.
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Der Ventilator k kann entweder mittels eines Elektromotors m, wie
Abb. i dies zeigt, oder durch eine Wasserturbine n, die durch das abzukühlende Zufiußwasser
beaufschlagt wird (Abb. 3), angetrieben werden. Mit diesem Wasserturbinenantrieb
kann man leicht die nicht sehr hohen Umlaufszahlen des Propellerventilators erreichen.
Außerdem ist sie gegen die Nässe des Turmes unempfindlicher als ein Elektromotor.
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Von besonderer Wichtigkeit ist noch die Abscheidung der Wassertröpfchen,
die der Luftstrom unvermeidlich mit sich führt. Zunächst handelt es sich dabei um
die Wassertröpfchen, die aus dem Regen stammen, den die Luft waagerecht durchströmt.
Diese werden der Luft in mehreren Reihen von Winkelrinnen, die versetzt gegeneinander
angeordnet sind, entzogen. Diese Winkelrinnen o sind, wie die Abb. i und 2 zeigen,
senkrecht am inneren Umfang des Regenkranzes angeordnet. Sie können gleichzeitig,
wie die Abb. ¢ und g dies erkennen lassen, dadurch, daß man sie zu einem festen
Gitterwerk verbindet, zu tragenden Stützen des Turmes ausgebildet werden.
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Die zweite Tropfenbildung entsteht, wie oben dargelegt wurde, im Innern
des Kamins i. Diese Tropfen können durch ein dachförmiges Gitterwerk von Rinnen
p abgefangen und den Kaminwänden, an denen sie niederrinnen, zugeleitet werden.