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Rieselwerk für Kühltürme Das Patent 665 925 bezieht sich auf
'ein Rieselwerk für Kühltürme, welches aus senkrechten oder nahezu senkrechten Gitterwänden
mit parallelen, waagerechten Gliedern besteht, bei denen die waagerechten Glieder
eine Höhe von rö bis 2o mm haben und der Abstand zwischen ihnen 5 bis
15 mm beträgt.
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Die günstige Kühlwirkung solcher Gitterwände als Rieselwerk hängt
in erheblichem Maße davon ab, daß die Glieder oder Stäbe der Gitterwände waagerecht
liegen, worauf beim Einbau der Gitterwände in den Turm zu achten ist. Neigen sich
die Stäbe z. B. im Laufe der Betriebszeit etwas gegen die Waagerechte, so hat das
Wasser die Neigung, in Richtung,des Gefälles an den Stäben entlang zu laufen,. wodurch
sich eine schräg abwärts gerichtete Bewegung als Resultierende ergibt. Dadurch gelangt
Wasser in erhöhtem Maße an die tieferliegenden Enden der Stäbe, von denen es abtropft
und gleich bis unten fällt, wodurch- dieses Wasser schlecht gekühlt wird. Die Gesamtkühlwirkung
des Rieseleinbaues wird dadurch beeinträchtigt. Durch die vorliegende Erfindung
wird dieser Mißstand behoben. Sie besteht darin, daßzwischen ,den parallelen, waagerechten
Gliedern diese rechtwinklig kreuzende waagerechte Glieder angeordnet sind. Dadurch
wird erreicht, daß Tropfen, welche an etwas geneigten Stäben sich in Richtung der
Stäbe verschieben, nicht am Ende der .Stäbe abtropfen können, sondern auf die quer
zu den Stäben verlaufenden Glieder übergehen.
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Arg sich ist es bekannt, beim Rieselwerk sich kreuzende waagerechte
Glieder zu verwenden. Bei den bekannten Ausführungen haben die Glieder jedoch so
großen Abstand und so große Höhe, daß die Wirkungen des Hauptpatents nicht erreicht
werden, während durch die vorliegende Etfindung die Vorteile für die sich kreuzenden
Gitterwände beider Richtungen eintreten.
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Der waagerechte Abstand der parallelen senkrechten Gitterwände voneinander
kann in beiden Richtungen beliebig gewählt werden, insbesondere können die parallelen
Gitterwände der einen Richtung nur- an den Enden
der parallelen
Gitterwände der anderen Richtung vorgesehen werden, oder es können in dein ganzen
von den parallelen Gitterwänden der einen Richtung eingenommenen Raum Gitterwände
der anderen Richtung angeordnet werden, die diese rechtwinklig kreuzen.
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Dabei legt die Höhe der Glieder der einen Richtung an den Kreuzungsstellen
den senkrechten Abstand der Glieder der anderen Richtung fest.
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Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele mit den Merkmalen der Erfindung.
Abb. i zeigt eine größere Anzahl paralleler Gitterwände mit den waagerechten Stäben
2. An den Enden der Stäbe 2 sind rechtwinklig zu diesen Gitterwände mit den Stäben
3 vorgesehen, die das an die Enden der Stäbe 2 gelangende Wasser abfangen, und an
denen es langsam nach unten abgeführt wird, so daß es von den Enden der Stäbe 2
nicht ungehindert schnell bis unten fallen kann.
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Abb. 2 zeigt eine Draufsicht in senkrechter Richtung auf ein doppeltes
Gitterwerk sich kreuzender Stäbe 2 und 3; rechtwinklig zu den Gliedern oder Stäben
:2 liegen die Glieder oder Stäbe 3. Dabei bilden alle Stäbe 2, die senkrecht übereinanderliegen
und deren Abstand voneinander durch die senkrechte Stärke der Stäbe 3 festgelegt
wird, eine senkrechte Gitterwand; desgleichen alle senkrecht übereinanderliegenden
Stäbe 3, deren Abstand voneinander durch die senkrechte Stärke der Stäbe 2 festgelegt
ist. Die Stäbe können im Querschnitt rechteckig, wie aus Abb. ä und 4 ersichtlich
ist, wobei sie abwechselnd hochkant und flach oder alle hochkant oder alle flach
angeordnet sind, oder auch alle quadratisch sein.
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Damit die senkrecht übereinanderliegenden Stäbe einer Gitterwand sich
nicht in waagerechter Richtung gegeneinander verschieben können, sind sie. mit ihren
Enden in den 'senkrechten Nuiteri senkrechter Leisten 4 mit Spiel geführt, wie Abb.
2 dieses zeigt. Abb. 3 zeigt den Querschnitt durch eine solche senkrechte Nutleiste
in größerem Maßstabe. Durch diese Art der Führung der Stäbe 2 und 3 wird eine Beweglichkeit
in senkrechter Richtung erreicht. Dies ist wichtig, weil bei der Ausführung der
Stäbe 2 und 3 aus Holz im nassen Zustande ein Quellen quer zur Faserrichtung des
Holzes und beim Wiederaustrocknen ein Schwinden eintritt. Der ganze Block übereinanderliegender
Stäbe wächst also, wenn er naß wird, und schrumpft in senkrechter Richtung, wenn
er wieder trocken wird.
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Die senkrechten mit Nuten versehenen Leisten 4 werden zweckmäßig durch
waagerechte Leisten 5, mit denen sie verschraubt oder vernagelt sind, im richtigen
Abstande voneinander gehalten. Es ist dabei ein Vorteil dieses Rieselwerks, daß
die Verbindungen, die durch Schrauben oder Nägel herzustellen sind, beschränkt werden
können. Dabei ist es wichtig, daß bei der Ausführung in Holz die Faserrichtung dieser
zu den Stäben parallelen Leisten 5 in gleicher Richtung verläuft wie die Faserrichtung
der Stäbe selbst, weil in Richtung der Faser durch die Feuchtigkeitsaufnahme des
Holzes keine nennenswerte Längenänderung bei beiden. eintritt.
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Für den Transport und Einbau können einzelne der den Gitterblock umgebenden
Leistea mit Aufhängevorrichtungen versehen sein. In Sonderfällen können die den
Gitterblock umgebenden Leisten nach dem Einbau in den Kühlturm entfernt werden.
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Die Abb. 4 zeigt einen Schnitt A-A der Abb.2 und läßt erkennen, daß
die unterste Schicht der Stäbe 2 auf in senkrechter Richtung breiteren Leisten 6
aufruhen, die sich senkrecht unter den Stäben 3 befinden und mit den senkrechten
Nutleisten q. fest verbunden sind. Diese Leisten 6 nehmen daher das Gewicht der
darüberliegenden Stäbe, da diese in den Nuten der senkrechten Leisten 4 mit Spiel
geführt sind, auf.
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Abb. i i stellt eine etwas andere Befestigung der Tragleisten 6 dar.
Der durch die Mitte einer Nutenführungsleiste 4 gelegte Schnitt läßt erkennen, daß
die Tragleiste 6 in der Nut auf der die Führungsleisten 4 verbindenden waagerechten
Leiste 5 ruht, die in diesem Falle auf der dem Gitterblock zugekehrten Seite der
Nutenleisten 4 in diese eingelassen ist, also im Gegensatz zur Abb. 6 außen nicht
über den Blockumfang vorsteht.
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Statt die Stäbe 2 und 3 in senkrecht stehenden Nutenleisten 4 zu führen,
können diese Führungsleisten auch zwischen den Stäben bzw. 3 als flache, senkrecht
stehende Leisten 14 ohne Nuten ausgeführt sein, wie Abb. 12 dies im Grundriß zeigt.
Hierbei müssen die Stäbe in Längsrichtung allerdings gesichert werden, z. B. mittels
eines hindurchgetriebenen Nagels.
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Auf die Führungsleisten 4 oder i4 als Mittel, um die Stäbe 2 und 3
in richtigem Abstand voneinander zu halten, kann man ganz verzichten, wenn die Stäbe
aufeinanderfolgender waagerechter Lagen miteinander verstiftet werden, wobei es
sich- empfiehlt, Stifte aus nicht korrodierendem Werkstoff zu verwenden. Bei dieser
Verstiftung werden zweckmäßig bei den . aufeinanderfolgenden waagerechten Lagen
verschiedene Kreuzungspunkte benutzt, wie es schematisch in Abb. 5 dargestellt ist.
Die unterste Schicht der Stäbe 2 wird beispielsweise mit der Baraufliegenden Schicht
der Stäbe 3 überall dort verstiftet, wo sich schwarze Punkte befinden,
während
die dann folgende Schicht der Stäbe mit- der darunterliegenden Schicht der Stäbe
3 an den Stellen verstiftet wird, wo sich die Kreise befinden. Auf diese Weise wird
vermieden, daß die Stifte aufeinandertreffen.
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In den Abbildungen sind die rechtwinklig zueinander stehenden senkrechten
. Gitterwände so dargestellt, daß die gegenseitigen Abstände der Gitterwände in
beiden Richtungen gleich groß sind, so daß sich quadratische Felder ergeben. Die
Gitterwände können in der einen Richtung aber auch so weit auseirianderliegen, wie
es für -die Unter -stützeng der Gitterwände in der anderen Richtung möglich ist,
so,daß sich dann rechteckige Felder ergeben. Anderseits können die waagerecht zu
Einheiten zusammengefaßten, sich kreuzenden Gitterwände beliebig hoch, breit und
lang gemacht werden. Die Einheiten können z. B. auch aus zwei -parallelen Rieselwänden
bestehen, die durch.kurze Abstandsleisten,-auf die die quer dazu stehenden Rieselwände
dann zusammenschrumpfen, miteinander verbunden sind. Solche Doppelgitterwände können
die volle Höhe des Rieseleinbäues, also z. B. 4:m, haben. Wegen ihres geringen Gewichtes
können sie- bequem und leicht eingebaut werden.
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Die sich kreuzenden Gitterwände können, wie A:bb. 6 in Ansicht zeigt,
auch zu Blöcken zusammengefaßt werden, .die eine Herstellungseinheit bilden. Solche
Blöcke können dann übereinander und nebeneinander angeordnet werden, um den ganzen
Rieselraum des Kühlturmes damit auszufüllen. Besitzt ein solcher Block beispielsweise
im Grundriß die Abmessungen i X i m und beträgt seine Höhe ebenfalls i m, «so können
vier solcher Blöcke übereinandergesetzt werden, um eine Gesamthöhe von 4 m zu ,
erreichen. Eine solche Art,des Rieseleinbaues hat den großen Vorteil, däß bei der
Erneuerung des Kiesel-' einbaues, die bei der Verwendung von Holz als Werkstoff
meistens nach etwa i2 Jahren nötig wird, eine Betriebsunterbrechung des Turmes nicht
nötig ist, da es genügt, dieQBewässerung einzelner Felder abzuschalten, um bei diesen
die Blöcke gegen neue auszutauschen, die dann sofort in Betrieb genommen werden
können, um das nächste Feld mit neuen Blöcken zu versehen.
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Für das Abfangen des über dem Riese'1-einbau verspritzten Wassers
kann oben auf dem obersten Block einer Blocksäule ein in Abb. 7 dargestellter Rahmen
mit den bekannten schrägen Äuffangebrettern 7; die in Nuten der seitlichen Bretter
8 liegen, gesetzt werden. Unbedingt nötig sind diese schrägen Auffangebretter bei
-einem aus sich kreuzenden Gitterwänden bestehenden Kieseleinbau nicht, weil das
in flachen Bahnen von den bekannten Spritztellern abspritzende Wasser auch ohne
dies vom Gitterwerk -gut abgefangen wird.
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Um von dem untersten Teil des untersten Blockes - das gekühlte Wasser
Rinnen zuzuführen, die sich unmittelbar unter dem Rieseleinbau befinden, können
die mit entspreiahender Breite - auszuführenden Bretter 6 als Wasserablaufbretter
bekannter Gestalt mit nach den Enden zu abfallenden Kanten sowie mit Nuten oder
Spalten ausgebildet sein, oder es können, wie Abb. 8 dieses zeigt, besondere Rahmen
vorgesehen sein, welche diese Ablaufbretter 9 mit den nach den Enden zu abfallenden
Kanten To und mit -den Nuten oder Spalten i i- enthalten. Diese Ablaufbretter 9
befinden sich dann immer genau-unter- den Tragbrettern 6 des untersten Rieselblockes.
Durch die Nuten oder ,Spalten i i und die Kanten To wird das niederrieselnde -Wasser
den Nutenleisten 12 zugeführt, die mit ihren unteren Enden in den Auffangetrögen
stehen, und an denen das Wasser senkrecht abwärts in :die Tröge strömt. Dabei. gelangt
das Wasser von den untersten- quer zu den Ablaufbrettern 9 verlaufenden Stäben 2,
-wie Abb: To zeigt, durch besondere Ablaufflächen; die z. B. aus Blechstreifen 13
gebildet werden können, zu deii Ablaufbrettern g.
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Um zu verhindern, daß .das Wasser, welches an die senkrechten Nutenleisten
4 gelangt, zu schnell an diesen abwärts strömt, empfiehlt es sich, die Leisten -4
ringsherum mit waagerechten Quernuten zu versehen, deren Breite zweckmäßig gleich
dem senkrechten Abstand paralleler, aufeinanderfolgender Gitterstäbe und deren Abstand
gleich der senkrechten Stärke der Stäbe ist, wie die Abb. 3 und 9 dies erkennen
lassen. N Die richtige Lage aüfeinand_ ergesetzter `Blöcke zueinander kann durch
senkrechte Leisten gesichert werden, die von einem Block zum anderen etwas übergreifen.
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Bei den beschriebenen @-Gitterblöcl<en mit sich kreuzenden Stäben
liegen immer sämtliche-Stäbe einer Stabschicht auf allen Stäben der darunterliegenden
Schicht. Sind die Stäbe aus Holz, so ändert sich die Höhe der Schichten bei sich
änderndem Feuchtigkeitsgehalt des Holzes. Bei völlig nassem Holz ist die Höhe am
größten. Trocknet das Holz, wenn der Kühlturm nicht benutzt wird, aus, so. schwindet
das Holz, und zwar .tim etwa 9 v. H., -- wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Holzes
sich auf To v. H. des völlig. trockenen Holzes vermindert: Dieser Feuchtigkeitsgehalt
wird erreicht, sobald sich das Holz mit etwa 57 v. H. Luftfeuchtigkeit im- Gleichgewicht
befindet. Die ganze Höhe des Stapels der Gitterstäbe ändert sich also je nach dem
Feuchtigkeitsgehalt. Ruhen alle Stäbe eines
q. m hohen Stapels aufeinander
auf, so ist der Stapel um etwa 0,36 m im nassen Zustande höher als im trockenen
(io v. H. Feuchtigkeit).
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Dieser Wechsel der Stapelhöhe kann für die Gleichmäßigkeit der Wasserverteilung
nachteilig sein.
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Wird der ganze Stapel in der Höhe unterteilt, indem mehrere Blöcke
aufeinandergesetzt werden, wobei der Teilstapel der Stäbe jedes Blockes auf waagerechten
Leisten ruht, die sich auf senkrechte Führungsleisten stützen, so ergibt sich bei
jedem Teilstapel ein Höhenunterschied der übereinandergeschichteten Stäbe von etwa
9 cm, wenn der Teilstapel i m hoch ist. Das ist nachteilig, weil die Tropfen. diese
9 cm frei durchfallen müssen, um von den Stabgittern des einen Blockes zu denen
des darunter befindlichen zu gelangen, was die Gefahr des seitlichen Verspritzen,
mit sich bringt, wodurch ein Teil des Wassers zwischen =den Gitterwänden niederfällt.
Dies kann vermieden werden, wenn das durch das Quellen des Holzes bedingte Wachsen
sich innerhalb des Blockes, d. h. auf'seine ganze Höhe verteilt, ausgleichen kann.
Erfindungsgemäß kann dies dadurch erreicht werden, daß bei dem oben und unten durch
Roste paralleler, hochkant gestellter Leisten begrenzten Block der sich kreuzenden
hölzernen Gitterstäbe in jeder Stabschicht zwischen höheren Gitterstäben ein oder
mehrere niedrige Gitterstäbe derart angeordnet sind, daß in den aufeinanderfolgenden
Schichten paralleler Gitterstäbe die hohen Stäbe gegeneinander versetzt sind, damit
die Stäbe sich beim Quellen durchbiegen können.
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Die Abb. 13 und 14 zeigen eine solche Anordnung in zwei zueinander
rechtwinklig stehenden Schnitten. Auf den Tragleisten 6 ruhen rechtwinklig zu diesen
die Stäbe 2, bei denen aber durch engere Schraffur hervorgehobene hohe Stäbe 2a
mit niedrigen Stäben 26 abwechseln, was z. B. dadurch erreicht werden kann, daß
Stäbe von rechteckigem Querschnitt abwechselnd flach und hochkant angeordnet werden.
Über :dieser Stabschicht befindet sich die Schicht der Stäbe 3, die nur auf den
hohen Stäben 2a ruht. Auch bei dieser Schicht der Stäbe 3 wechseln flache Stäbe
36 und hohe Stäbe 3a miteinander ab. Darauf folgt wieder eine Schicht der Stäbe
2, die nur auf den hohen Stäben 311 der darunter befindlichen Schicht aufruht .und
bei der sich senkrecht über den hohen Stäben 2, der untersten Schicht flache Stäbe
26 befinden, und senkrecht über den flachen Stäben 2v :der untersten Schicht die
hohen Stäbe 2a. Entsprechend ist es bei der vierten Schicht im Hinblick auf die
zweite Schicht usf. Bei der obersten, z. B. 7q.. Stabschicht des Stabgitterblockes
legen sich die hohen Stäbe 75"', zwischen denen die flachen Stäbe 75" liegen, gegen
hochkant gestellte Leisten 6'.
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Wird der Stabgitterblock jetzt naß und quellen infolgedessen die Stäbe,
so wachsen die einzelnen Teilhöhen h der sich in senkrechter Richtung berührenden
Holzstäbe. Die Folge ist, daß die hohen Stäbe 2a und 3a an den Berührungsstellen
sich durchbiegen, und zwar der jeweils obere Stab nach oben, der untere Stab nach
unten. Sind die Stäbe im trockenen Zustande (io v. H. Feuchtigkeit) beispielsweise
i i mm hoch, so beträgt die Durchbiegung jedes Stabes an der Kreuzungsstelle aus
der Mittellage heraus etwa 0,5 mm. Bei den in waagerechter Richtung benachbarten
Kreuzungspunkten tritt bei den gleichen Stäben eine Durchbiegung in umgekehrtem
Sinne ein, so daß die Gesamtdurchbiegung jedes Stabes etwa i mm beträgt. Bei ausreichendem
waagerechtem Abstand der senkrechten Gitterwände voneinander liegen diese Durchbiegungen
innerhalb der Elastizitätsgrenze.
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Will man besonders eng gestellte Gitterwände anwenden, so kann man
trotzdem einen genügend flachen Verlauf der Stabbiegungen .dadurch erreichen, daß
zwischen zwei in waagerechter Richtung benachbarten hohen Stäben statt eines flachen
Stabes deren drei angeordnet werden, wodurch wieder eine ausreichende Biegungslänge
der Stäbe erzielt wird, da für diese nur .der Abstand der hohen Stäbe entscheidend
ist. Abb. 15 zeigt eine solche Anordnung.
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Läßt man- bei den sich kreuzenden senkrechten Gitterwänden nur bei
den Gitterwänden -der einen Richtung hohe und flache Stäbe miteinander abwechseln,
während die Gitterstäbe der senkrechten Wände der anderen Richtung alle gleich hoch
sind, so werden die Durchbiegungen der Stäbe doppelt so groß.
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Bei den Räumen zwischen den Tragbrettern 6 besteht die Gefahr, daß
die Tropfen, welche von den sich kreuzenden Gitterwänden des oberen Gitterblockes
auf die Gitterwände :des darunter befindlichen Gitterblockes niederfallen, zum Teil
zerspritzen. Dies kann verhindert werden durch kleine Gitterblöcke, mit denen diese
Räume ausgefüllt werden.