DE659229C

DE659229C - Verfahren und Vorrichtung zur Kuehlung von Luft mittels Wassers

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Publication number: DE659229C
Application number: DEM126757D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-03-09
Filing date: 1934-03-09
Publication date: 1938-04-28

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung von Luft mittels Wassers Sogenannte Klimatisieranlagen haben im Sommer die Aufgabe, Luft zu kühlen. Die gekühlte Luft, die die Anlagen liefern, soll nicht zu stark mit Feuchtigkeit gesättigt sein. Dabei werden Anlagen bevorzugt, die nicht mit Kältemaschine, sondern nur mit Kühlwasser arbeiten.
Bei .dein .bekannten Verfahren wird die Luft entweder in Oberflächenwärmeaustauschern gekühlt, die z. B. vom Kühlmittel, besonders Wasser, durchflossene Rippenrohre besitzen, die die Luft außen bespült, oder in Rieselkühlern, in denen das Wasser verstäubt wird oder z. B. durch eine Schicht von Raschigringen sich der Luft entgegenbewegt. In beiden Fällen ist die Anwendung des Gegenstromes vorteilhaft und bekannt.
Bei der Anwendung eines Oberflächenwärmeaustauschers ergeben sich außerordentlich teure und vielstufige Apparate, wenn die Luft der Kaltwassertemperatur einigermaßen nahe kommen soll. Außerdem wirken die Feuchtigkeitsausscheidungen aus der Luft, sobald der Taupunkt erreicht ist, auf den Wärmeaustausch ungünstig ein. , Um noch wirtschaftlich ausführbare Apparate zu erhalten, begnügt man sich mit einer Kaltlufttemperatur, die erheblich über der Kaltwassertemperatur liegt. Da der Taupunkt auch dann schon fast immer erreicht wird, so besitzt die Luft roo°/a Feuchtigkeit.
Wird die Luft im Mischkühler, also mittels -zerstäubten Wassers oder in einer von oben mit Wasser berieselten Rieselschicht, abgekühlt, so kann die Luft auf z bis a° C der Kaltwassertemperatur nahe gebracht werden, ohne daß die Vorrichtungen unwirtschaftlich teuer werden. Das Wasser kann aber nur bis auf die Temperatur des feuchten Thermometers, d. h. bis zur Kühlgrenze, erwärmt werden, seine Temperatur bleibt also sehr erheblich hinter der Warmlufttemperatur zurück, weil die im Sommer zu kühlende Luft in unseren Breiten eine geringe relative Feuchtigkeit besitzt. Dieser große Abstand der Warmwassertemperatur von der -Warmlufttemperatur ist gleichbedeutend mit geringer Wassererwärmung und demzufolge unverhältnismäßig großer Wassermenge.
Die Erfindung bezweckt die Lösung der Aufgabe, die Luft bis nahezu auf die Kaltwassertemperatur zu kühlen, trotzdem aber mit geringer Kühlwassermenge auszukommen. Erreicht wird dies dadurch, daß das Wasser zunächst durch unmittelbare Berührung im Gegenstrom, z. B. in einem Rieselkühler, die in einem Oberflächenkühler vorgekühlte Luft kühlt .und dann den Oberflächenkühler möglichst im Gegenstrom zur Luft durchströmt.
Es sind Klimatisieranlagen bekannt, bei denen die Luft durch Oberflächenkühler gekühlt und außerdem unmittelbar mit Wasser in Berührung gebracht wird. Das Wasser wird bei diesen bekannten Anlagen jedoch nicht so geführt, daß das Abwasser der Mischvofrichtung dem für die Vorkühlung der Luft vorgesehenen Oberflächenkühler zugeführt wird. Auch wird bei den bekannten Anlagen die Entfeuchtung der Luft nicht durch Abkühlung, sondern durch Silica-Gel bewirkt, weswegen die Mischung mit Wasser die Aufgabe hat, die Luft zu befeuchten.
Die Zeichnung stellt eine Vorrichtung fü das Verfahren der Erfindung dar. Die Vor-' richtung besteht aus einem Gehäuse 16, das in seinem unteren Teile einen waagerechten Luftkanal enthält, in welchem sich der am besten aus Rippenrohren 3 gebildete Oberflächenkühler für die Luft befindet. An diesen waagerechten Luftkanal schließt sich ein senkrechter Luftschacht an, wobei für den Übergang der Luft aus der waagerechten in die senkrechte Richtung Leitschaufeln 6 vorgesehen sind, deren vordere Kante rinnenartig umgebogen ist, um niedertropfendes Wasser nach den Seitenwänden des Gehäuses 16 abzuleiten. In dem senkrechten Schacht befindet sich die durch Kreuzschraffur angedeutete Rieselkörperschicht 7, die auf einem Rost ruht. Über der Rieselkörperschicht ist die. Wasserverteilungsvorrichtung 8 und über dieser der Wasserabscheider 9 angeordnet.
Außerdem weist das Gehäuse 16 einen Umgehungskanal io auf, durch den die Luft vom Eintrittsstutzen 2 unmittelbar über den Wasserabscheider 9 gelangen kann, ohne den Oberflächenkühler 3, und den Rieselkühler 7 durchströmen zu müssen. Dieser Kanal io kann durch einen Schieber i i mehr oder weniger geöffnet werden. Für die Abführung der Luft, sowohl derjenigen, die durch die Kühler, als auch derjenigen, die durch den Umgehungskanal io geströmt ist, ist der Stutzen 12 vorgesehen. Schließlich ist für das Wasser, welches sich am tiefsten Punkte des Gehäuses 16 in der Ecke sammelt, eine Pumpe 15 vorhanden, deren Druckleitung an den Oberflächenkühler 3 angeschlossen ist, der den Wasseraustrittsstutzen 5 besitzt. Die zu behandelnde Luft tritt durch den Stutzen 2, z. B. durch ein nicht gezeichnetes Gebläse gedrückt, in den Kühler ein. Die ganze Luftmenge oder ein Teil durchströmt dann den mehrgliedrigen Wärmeaustauscher 3, welcher in bekannter Weise aus mit Rippen besetzten Rohren besteht, die vom Wasser durchströmt werden, und zwar durchströmt das Wasser die Rohre der einzelnen Glieder tweckmäßigerweise nacheinander im Gegenstrome zur Luft, wie dieses aus dem Grundrisse durch den Anschluß der Zuführungsleitung 4 und der Abflußleitung 5 zu erkennen ist.
Die in dem Wärmeaustauscher 3 vorgekühlte Luft verläßt ihn in waagerechter Richtung und wird dann durch die Leitbleche 6 senkrecht nach oben abgelenkt, um die Raschigringschicht 7 von unten nach oben zu durchströmen, während das Kühlwasser, in bekannter Weise oberhalb der Raschigrin.gschicht durch Streudüsen oder Spritzteller vierteilt, in der Raschigringschicht von oben nach unten niederrieselt.
Bei diesem Durchgange der Luft durch die Raschigringschicht dem Kühlwasser entgegen kann sie bis auf i oder 2° über die Kaltwassertemperatur abgekühlt werden. Die auf diese Weise in zweiter Stufe abgekühlte Luft verläßt die Rieselschicht mit Wasserdampf gesättigt. Um die außerdem in ihr etwa schwebenden Wassertröpfchen abzufangen, sind in bekannter Weise mehrere nach unten offene, schräg angeordnete Blechrinnen 9 vorgesehen, in welchen diese Wassertröpfchen abgefangen und abgeleitet werden.
Die etwa durch den Umgehungskanal io um die Kühlvorrichtung herumgeführte Luftmenge, die durch den Schieber i i geregelt werden kann, trifft oberhalb der Vorrichtung 9 mit der gekühlten Luft zusammen, wodurch eine Mischluft entsteht, deren Temperatur zwischen derjenigen der ursprünglichen Warmluft und derjenigen der gekühlten Luft liegt und deren Feuchtigkeitsgehalt zwar höher ist als derjenige der ursprünglichen Warmluft, aber niedriger als derjenige des im Kühler gekühlten Luftteils. Auf diese Weise wird ein für den Aufenthalt von Menschen angenehmer Zustand der Luft erreicht, mit dem sie den Stutzen 12 der Vorrichtung verläßt. _ Das Wasser, welches von der Kieselschicht 7 heruntertropft, fällt auf die Luftleitbleche 6 und wird auf diesen durch die rinnenförmigen Umbiegungen 13 nach den Enden der Leitbleche 6 geführt, wo es an der Wand der Vorrichtung niederläuft, um sich am tiefsten Punkte 14 zu sammeln. Von hier fördert es die Pumpe 15 mittels des Rohres .I zu dem erwähnten Oberflächenwärmeaustauscher 3, durch den es das Wasser hindurchdrückt.

Claims

PATENTANSPRLCI-IE: i. Verfahren zum Kühlen und Entfeuchten von Luft mittels Wassers, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser zunächst durch unmittelbare Berührung im Gegenstrom, z. B. in einem Kieselkühler, die in einem Oberflächenkühler vorgekühlte Luft kühlt und dann den Oberflächenkühler möglichst im Gegenstrom zur Luft durchströmt.
2. Verfahren nach Anspruch i zur Behandlung der 'für Lüftungszwecke aus dem Freien entnommenen Luft (Außenluft), dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil der Außenluft dem Kühlv erfahren unterworfen, der Rest unbeeinflußt der gekühlten Luft beigemischt wird, um ohne Anwendung von Heizung auf eine möglichst geringe relative Feuchtigkeit zu kommen.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse (i6) in Richtung des Luftstromes zunächst ein von der Luft waagerecht durchströmter Oberflächenkühler und danach ein von der Luft senkrecht von unten nach oben durchströmter Mischkühler angeordnet sind, wobei das Kühlwasser zunächst den :Mischkühler von oben nach unten und dann den Oberflächenkühler durchströmt. q.. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Regelung der Menge der unbehandelten Luft vorgesehen ist. 5, Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Förderung des vom Mischkühler niederrieselnden Wassers zum Oberflächenkühler eine Pumpe vorgesehen ist.