DE7831082U1

DE7831082U1 - DEVICE FOR IMPROVING THE PULL IN REFRIGERATED TOWERS, ESPECIALLY WITH NATURAL PULL

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Publication number: DE7831082U1
Application number: DE19787831082
Authority: DE
Original assignee: Renault Techniques Nouvelles Appliquees
Current assignee: Renault Techniques Nouvelles Appliquees
Priority date: 1978-10-18
Filing date: 1978-10-18
Publication date: 1979-05-03

Description

RENAULT-TECHNIQUES NOUVELLES Boulogne-Billancourt FrankreichRENAULT-TECHNIQUES NOUVELLES Boulogne-Billancourt France

<f Vorrichtung zum Verbessern des Zugs in Kühltürmen, insbesondere mit natürlichem Zug \ <f Device for improving the draft in cooling towers, especially with natural draft \

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbessern des Zugs in einem trockenen Kühlturm mit natürlichem Zug, in dem eine Batterie von Wärmetauschern in einem Querschnitt des Turms in einer gewissen Höhe vom Boden angeordnet ist. Derartige durch Luft gekühlte Kühltürme werden vor allem zum Abführen eines Überschusses von Wärme benutzt, der nicht in Elektrizität umgewandelt wurde, insbesondere in thermischen und Kernkraftwerken.The innovation relates to a device for improving the pull in a dry cooling tower with natural Train in which a battery of heat exchangers is placed in a cross section of the tower at a certain height from the ground is. Such air-cooled cooling towers are mainly used to dissipate excess heat, the has not been converted to electricity, especially in thermal and nuclear power plants.

Ein Kühlturm, beispielsweise des Typs des trockenen Kühlturmes, besteht im wesentlichen aus einer Rotationskörperhülle von großer Höhe, die als Kamin wirkt und an ihrem Boden durch einen Kranz von (schräggestellten) Pfosten gehalten wird, oberhalb derer sich ein ringförmiger Schwel-A cooling tower, for example of the dry cooling tower type, consists essentially of a rotating body shell of great height, which acts as a chimney, and at its bottom by a ring of (inclined) posts is held, above which a ring-shaped smoldering

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lenzug erstreckt. Die Wärmetauscher, in denen im geschlossenen Kreislauf die zu kühlenden Fluide umlaufen, können in Batterien vereinigt sein oder aus einfachen Rohren bzw. Rohren mit Rippen oder Kühlblechen bestehen.lenzug extends. The heat exchangers, in which the fluids to be cooled circulate in a closed circuit, can be combined in batteries or consist of simple tubes or tubes with ribs or cooling plates.

In dem hier interessierenden Fall sind die Wärmetauseher batterien auf einem geraden Querschnitt der Hülle des Turmes in der Nähe von deren Unterteil angeordnet, d. h. in einer im allgemeinen horizontalen Ebene in einer gewissen Höhe überIn the case of interest here, the heat exchangers are batteries arranged on a straight cross-section of the shell of the tower in the vicinity of the base thereof, d. H. in a generally horizontal plane at a certain height above

dem Boden. Ithe floor. I.

Die Wärmetauscher ruhen auf einem metallischen Gitter- ^b werk, das von vertikalen Pfosten gestützt wird, die auf der Oberfläche der Basis des Turmes eingebaut sind.The heat exchangers resting on a metallic grid ^b factory, which is supported by vertical uprights of the tower are mounted on the surface of the base.

Bei dieser Anordnung durchquert die kalte Luft oder der äußere Wind, der durch die Basis des Turmes zwischen den verschiedenen Stützpfosten eintritt, vertikal die Wärmetauscher, um nach der Spitze des Turmes zu entweichen, wobei er die Wärme an die Atmosphäre überträgt.With this arrangement, the cold air or the external wind entering through the base of the tower between the various support posts, vertically the heat exchangers, to escape to the top of the tower, transferring heat to the atmosphere.

Der Turm wird berechnet und konstruiert, um die Ableitung des Wärme-Nennflusses zu sichern.The tower is calculated and constructed to ensure the dissipation of the nominal heat flow.

Bei starken und sehr starken Winden durchqueren diese die Basis des Turmes horizontal mit einer derartigen Geschwindigkeit, daß der vertikale Durchsatz der Luft durch die Batterie von Wärmetauschern ungenügend wird. Dieses Phänomen entspricht einer scheinbaren schnellen Vergröße- | rung der Druckverluste in dem Turm, die soweit wie möglich verringert werden müssen, um den nominalen Luftdurchsatz wieder zu erreichen und die Ableitung des Nenn-Wärmeflusses sicherzustellen. Dies ist der Zweck, der mit der vorliegenden Neuerung erreicht werden soll.In strong and very strong winds, they cross the base of the tower horizontally at such a speed that that the vertical flow of air through the battery of heat exchangers becomes insufficient. This Phenomenon corresponds to an apparent rapid enlargement | tion of the pressure losses in the tower, as far as possible must be reduced in order to achieve the nominal air throughput again and the dissipation of the nominal heat flow to ensure. This is the purpose that is to be achieved with the present innovation.

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Um die aufsteigende Kraft zu vergrößern, die zum Abführen der warmsi Luft notwendig ist, bestände eine Lösung darin, die Höhe des Turmes merklich zu vergrößern, was jedoch aus wirtschaftlichen Gründen nicht vertretbar ist.A solution would exist to increase the ascending force necessary to evacuate the warm air in increasing the height of the tower noticeably, which is not justifiable for economic reasons.

Das Wesen der Neuerung beruht darauf, den dynamischen Druck des Windes oder der Luft, welche die Basis des Turmes umgibt, zu brechen und durch geeignete Mittel den Wind in Richtung auf die Wärmetauscher zu lenken, um die Abfuhr des Nenn-Wärmeflusses des Turmes sicherzustellen.The essence of the innovation is based on the dynamic pressure of the wind or the air, which is the base of the tower surrounds to break and by suitable means to direct the wind in the direction of the heat exchanger in order to dissipate the Ensure nominal heat flow of the tower.

Hierfür bietet die Neuerung mehrere Vorrichtungen an, die im wesentlichen durch eine Reihe von festen oder beweglichen Ablenkschirmen unterschiedlicher Art. von Richtschaufeln oder Flügeln zur Korrektur der Windrichtung gekennzeichnetFor this purpose, the innovation offers several devices, which are essentially made up of a number of fixed or movable Deflection screens of different types. Marked by vanes or blades for correcting the wind direction

sind, die getrennt oder in Kombination verwendet werden I
können.that are used separately or in combination I
can.

Gegenstand der Neuerung, womit das gewünschte Ergebnis erreicht wird, ist zunächst eine Vorrichtung zum Verbessern des Zugs in einem trockenen Kühlturm mit natürlichem Zug zur konzentrischen Anordnung zwischen einer Batterie von Wärmetauschern in einem Querschnitt des Turms in einer gewissen Höhe und dem Boden, gekennzeichnet durch radiale, senkrechte, sternförmig zur Symmetrieachse zusammenlaufende Winä lenkung sschirme in beliebiger Anzahl.The object of the innovation, with which the desired result is achieved, is initially a device for improvement of the train in a dry cooling tower with natural train to the concentric arrangement between a battery of Heat exchangers in a cross section of the tower at a certain height and the bottom, characterized by radial, Any number of vertical, star-shaped windshields converging to the axis of symmetry.

Ausgestaltungen davon sind in den Ansprüchen 2 bis 4 gekennzeichnet. Refinements thereof are characterized in claims 2 to 4.

Nach einer Alternativlösung ist Gegenstand der Neuerung eine Vorrichtung zum Verbessern des Zugs in einem trockenen Kühlturm mit natürlichem Zug zur konzentrischen Anordnung vonAccording to an alternative solution, the subject of the innovation is a Apparatus for improving the draft in a dry cooling tower with natural draft for concentric arrangement of

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;| in einem Abstand rings um eine Batterie von Wärme-; | at a distance around a battery of heat

ι tauschern in einem Querschnitt des Turms in einer ι exchangers in a cross section of the tower in one

]: gewissen Höhe bis zum Boden, gekennzeichnet durch]: certain height to the ground, characterized by

f einen kranzförmigen Windlenkungs-Schirm ausf a wreath-shaped wind deflection screen

< wenigstens einer Reihe von Rundhölzern oder Metalloder Betonwandteilen. < at least one row of logs or pieces of metal or concrete wall.

Nach einer anderen Alternativlösung ist Gegenstand der Neuerung eine Vorrichtung zum Verbessern des Zugs in einem trockenen Kühlturm mit natürlichem Zug zurAccording to another alternative solution, the subject of the innovation is a device for improving the train in a dry cooling tower with a natural pull to the

konzentrischen Anordnung von in einem Abstand rings um eine Batterie von Wärmetauschern in einem Querschnitt des Turms in einer gewissen Höhe und dem Boden, gekennzeichnet durch einen kreisförmigen, zumindest aus einem Kreissektor bestehenden, auf Schienen verfahrbaren, vorzugsweise einen dem Turmdurchnesser nur geringfügig überlegenen Durchmesser aufweisenden Schirm.concentric arrangement of at a distance around a battery of heat exchangers in a cross section of the tower at a certain height and the bottom, characterized by a circular, at least consisting of a sector of a circle, movable on rails, preferably a tower diameter only slightly superior diameter screen.

Nach einer weiteren Alternativlösung ist Gegenstand der Neuerung eine Vorrichtung zum Verbessern des Zugs in einem trockenen Kühlturm mit natürlichem Zug zur konzentrischen Anordnung zwischen der in einer gewissen Höhe in einem Querschnitt des Turms angebrachten Batterie von Wärmetauschern und dem Boden, gekennzeichnet durch eine einen Kreis mit dem dem Durchmesser der Stützpfosten ' der Wärmetauscher ^N oder dem Durchmesser der Stützpfosten des Turms gleichen oder dem letztgenannten Durchmesser etwas überlegenen Durchmesser bildende Reihe von vertikalen, beweglichen oder nicht verstellbaren Windlenkungs-Flügeln oder Umlenkschaufeln.' ^x According to a further alternative solution, the subject of the innovation is a device for improving the draft in a dry cooling tower with natural draft for concentric arrangement between the battery of heat exchangers mounted at a certain height in a cross section of the tower and the floor, characterized by a circle with the the diameter of the support posts 'of the heat exchanger ^N or the diameter of the support posts of the tower equal to or slightly superior to the latter diameter forming a series of vertical, movable or non-adjustable wind deflection vanes or deflection vanes.' ^x

Die Neuerung wird anhand der in der Zeichnung veran-The innovation is based on the in the drawing

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schaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen:illustrative embodiments explained in more detail; show in it:

Fig. 1a und 1b schematisch in der Ansicht bzw. halber Aufsicht die Basis eines Kühlturmes, der mit Ablenkschirmen rechteckiger oder dreieckiger Form besetzt ist, die sternförmig angeordnet sind,Fig. 1a and 1b schematically in the view and half plan view, the base of a cooling tower, which with Deflection screens of rectangular or triangular shape is occupied, which are arranged in a star shape are,

Fig. 2 und 3 Ablenkschirme von trapezförmigem Profil, die vertikal und horizontal abgeschnitten worden sind,Figures 2 and 3 deflecting screens of trapezoidal profile cut vertically and horizontally have been,

Fig. 4 einen kreisförmig gebogenen durchgehendenFig. 4 is a circularly curved continuous

Schirm außerhalb des Umfangs des Kühlturmes,Shield outside the perimeter of the cooling tower,

Fig. 5a und 5b die Ansicht bzw. Aufsicht auf einen Schirm in Form eines beweglichen Kreissektors und5a and 5b show the view or plan view of a screen in the form of a movable circular sector and

Fig. 6a und 6b eine Aufsicht bzw. einen Halbschnitt der Leitschaufeln oder der einstellbaren Flügel, die jeweils entweder zwischen den schrägen Stützpfosten der Turmhülle oder zwischen den vertikalen Pfosten, welche die Wärmetauscher abstützen, oder in einem Kranz von außerhalb des Turmes stehenden Pfosten angeordnet sind.6a and 6b show a plan view or a half-section of the guide vanes or the adjustable vanes Wings, each either between the inclined support posts of the tower shell or between the vertical posts that support the heat exchangers or in a ring from outside the tower standing posts are arranged.

In der Fig. 1a erkennt man die Basis eines Küh1türmes, der ganz allgemein eine Hülle 1 hat, die an ihrem Grund durch einen Kranz von schrägen Stützpfosten 2 gehaltenIn Fig. 1a one recognizes the base of a cooling tower, which generally has a shell 1 which is held at its base by a wreath of inclined support posts 2

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wird, auf denen eine kreisförmige Schwelle 3 ruht, welche die Turmhülle abstützt.is on which a circular threshold 3 rests, which supports the tower shell.

Die Wärmetauscher 4, die in einer im allgemeinen horizontalen Ebene in einem gewissen Abstand vom Boden 5 angeordnet sind, werden durch eine Reihe von vertikalen Stützpfosten 6 gestützt, wie sie in Fig. 6b sichtbar sind.The heat exchangers 4, which are arranged in a generally horizontal plane at a certain distance from the floor 5 are supported by a series of vertical support posts 6 as can be seen in Figure 6b.

Gemäß einer ersten Reihe von Ausführungsvarianten der Neuerung wird der Wind, der horizontal in Richtung des Pfeiles F. ankommt, gebrochen und durch die Wärmetauscher 4 (Pfeil F₂) mit Hilfe einer Mehrzahl von radialen Schirmen 7, die vertikal in der Basis des Turmes angeordnet sind, auf die Symmetrieachse 8 des Turmes hin zusammenlaufen und in eine Fläche einbeschrieben sind, die im wesentlichen der Projektion 9 der Oberfläche der Wärmetauscher auf den Boden entspricht, gelenkt.According to a first series of variant embodiments of the innovation, the wind that arrives horizontally in the direction of arrow F. is broken and passed through the heat exchanger 4 (arrow F ₂ ) with the help of a plurality of radial screens 7 arranged vertically in the base of the tower are, converge on the axis of symmetry 8 of the tower and are inscribed in an area which corresponds essentially to the projection 9 of the surface of the heat exchanger on the ground, steered.

Jeder Arm des auf diese Weise gebildeten Sternes (Fig. 1b) kann unterschiedliche Formen annehmen, insbesondere rechteckig sein (Fig. 1a), dreieckig (gestrichelt 17, Fig. 1a), vorzugsweise trapezförmig und entweder vertikal (Fig. 2) oder horizontal (Fig. 3) abgeschnitten oder schließlich entsprechend einer Kombination der vorher erwähnten Formen mit einer veränderlichen Höhe ausgebildet sein, welche die untere Fläche 10 der Batterie von Wärmetauschern erreichen kann.Each arm of the star formed in this way (Fig. 1b) can take different shapes, in particular be rectangular (Fig. 1a), triangular (dashed 17, Fig. 1a), preferably trapezoidal and either vertical (Fig. 2) or horizontally (Fig. 3) cut off or finally according to a combination of the aforementioned shapes be formed with a variable height reaching the lower surface 10 of the battery of heat exchangers can.

Der dargestellte Stern hat acht Arme, aber es dürfte klar sein, daß die Anzahl der Arme beliebig, vorzugsweise von 4 bis 12, symmetrisch oder unsymmetrisch sein kann.The star shown has eight arms, but it should be understood that the number of arms can be arbitrary, preferably from 4 to 12, can be symmetrical or asymmetrical.

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Diese Ablenkschirme können auf jeden Fall voll oder entsprechend einer variablen Durchlässigkeit gegenüber den Winden durchlöchert sein. So kann man sie aus Beton, aus Blech oder mit Hilfe gestreckter Strukturen errichten. Ein gezogenes Netzblech mit großen Maschen macht es insbesondere möglich, den Zugang zu den Wärmetauschern, beispielsweise für deren Pflege, zu erleichtern.In any case, these deflection screens can be fully or according to a variable permeability to the winds be riddled with holes. You can build them out of concrete, sheet metal or with the help of stretched structures. A drawn one Sheet metal with large mesh makes it possible in particular to access the heat exchangers, for example for their maintenance, to facilitate.

Die befriedigenden Ergebnisse, die mit dieser Anordnung der Schirme erreicht werden konnten, lassen sich durch das folgende Zahlenbeispiel nachweisen, das insbesondere für die dreieckigen oder trapezförmigen Schirme gültig ist: Für einen Betrieb mit relativ starkem Wind, nämlich bei einem Verhältnis von 4,5 zwischen der Windgeschwindigkeit am untersten Ende des Turmes (horizontal in der Größenordnung von 75 km/h) und der der Luft am Austritt aus dem Turm (vertikal), gestattet es, die Korrekturvorrichtung gemäß der Neuerung, die Vergrößerung des Druckverlustes durch den Wind gegenüber einem Betrieb ohne Wind in dem näherungsweisen Verhältnis von 4,7 zu 2 zu verringern.The satisfactory results that could be achieved with this arrangement of the screens can be explained by the demonstrate the following numerical example, which is particularly valid for the triangular or trapezoidal umbrellas: For one Operation with relatively strong wind, namely with a ratio of 4.5 between the wind speed at its lowest End of the tower (horizontally in the order of 75 km / h) and that of the air at the exit from the tower (vertical) it, the correction device according to the innovation, the increase in pressure loss by the wind compared to one Operation without wind in the approximate ratio of 4.7 to decrease to 2.

Analoge Ergebnisse können durch andere Varianten der neuerungsgemaßen Lösung erzielt werden.Similar results can be achieved by other variants of the solution according to the innovation.

Die Lösung der Fig. 4 stellt einen kreisförmigen durchgehenden Schirm dar, der an dem äußeren Umfang des Turmes 1 mit einer in Bezug auf die Entfernung D von der Basis des Turmes genügenden Höhe errichtet worden ist, um den Wind zu brechen.The solution of FIG. 4 represents a circular continuous screen which is attached to the outer circumference of the tower 1 has been erected at a height sufficient in relation to the distance D from the base of the tower to withstand the wind break.

Dieser Rundschirm 11 kann wirtschaftlich durch eine oder mehrere Reihen von Baumstämmen oder durch eine metalli-This round screen 11 can be economical by a or several rows of tree trunks or by a metallic

sehe oder Betonwand erhalten werden; diese Beispiele sind jedoch nicht begrenzend.see or concrete wall to be preserved; however, these examples are not limiting.

Die Fig. 5a und 5b zeigen einen Schirm 12 in Form eines Kreissektors, der je nach dem verwendeten Material mehr oder weniger durchlässig für den Wind ist. Dieser Schirm ist auf einer Schiene 13 verfahrbar und wird jeweils entsprechend der Richtung des einfallenden Windes auf dieser Schiene verfahren. Er kann aus einem oder mehreren motorisierten Elementen bestehen und wird vorzugsweise unmittelbar an dem Umfang des Turmes und in ausreichend großer Höhe erstellt.5a and 5b show a screen 12 in the form of a Circular sector that is more or less permeable to the wind depending on the material used. This screen is on a rail 13 and is moved in each case according to the direction of the incoming wind on this rail. It can consist of one or more motorized elements and is preferably located directly on the perimeter of the Tower and at a sufficiently high height.

Die Fig. 6a und 6b zeigen unterschiedliche Varianten, welche ümlenkschaufeln 14, fest oder einstellbar, umfassen, welche den Wind in die Richtung der Wärmetauscher 4 umlenken. Diese Schaufeln können entweder zwischen den schrägen Stützpfosten 2, welche die Hülle 1 des Turmes (Fig. 6a) stützen, oder in einem inneren Kranz (Fig. 6b) zwischen den6a and 6b show different variants which include deflection blades 14, fixed or adjustable, which deflect the wind in the direction of the heat exchanger 4. These blades can either be between the sloping ones Support posts 2, which support the shell 1 of the tower (Fig. 6a), or in an inner ring (Fig. 6b) between the

i| vertikalen Stützpfosten 6, welche die Wärmetauscher halten,i | vertical support posts 6, which hold the heat exchangers,

I. oder schließlich in einem äußeren Kranz 15 an der Basis des I. or finally in an outer rim 15 at the base of the

Turmes angebracht werden, wobei man weiß, daß dieser letzte-Tower, knowing that this last

* re Fall das Erstellen einer Verbindung 16 mit der kreisförmigen Schwelle 3 der Turmhülle (Fig. 6b) bedingt. Unterschiedliehe Verbindungen der vorstehenden Varianten sind erlaubt.* re case creating a connection 16 with the circular one Threshold 3 of the tower shell (Fig. 6b) conditionally. Differences Connections of the above variants are allowed.

Indem man die Anordnungen der Fig. 6a und 6b übernimmt,By adopting the arrangements of Figs. 6a and 6b,

S ist es möglich, die ümlenkschaufeln 14 durch bewegliche Korrekturflügel für die Ausrichtung des Windes zu ersetzen, die von Hand oder automatisch betätigt werden.It is possible for the Umlenkschaufeln 14 to move by means of movable correction blades for the alignment of the wind, which are operated manually or automatically.

Die Neuerung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele begrenzt, die beschrieben wurden, sondern umfaßt auch samtliche technischen Äquivalente, die dem angestrebten Zweck entsprechen.The innovation is not limited to the exemplary embodiments that have been described, but also includes all of them technical equivalents that correspond to the intended purpose.

Claims

578-28.863H-TSc (S) G 78 31 082.4 9.2.79 Protection claims

1. device for improving the draft in a dry cooling tower with natural draft for concentric arrangement between a battery of heat exchangers in a cross section of the tower at a certain height and the ground,
characterized by any number of radial, vertical wind deflection screens (7) converging in a star shape to the axis of symmetry (8).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the screens (7) are preferably trapezoidal, vertical and / or horizontally cut off shape.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the screens (7) consist of a solid or perforated material that has a certain air permeability having.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the screens (7) in particular made of concrete, sheet metal or a stretched one Structure in the form of a network,

5. Apparatus for improving draft in a dry cooling tower with natural draft for concentric arrangement from at a distance around a battery of heat exchangers in a cross section of the tower at a certain height up to to the ground, characterized by a wreath-shaped wind deflection screen (11) from at least one row of round timber or metal or concrete wall parts.

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6. Apparatus for improving the draft in a dry cooling tower with natural draft for concentric arrangement of at a distance around a battery of heat exchangers in a cross section of the tower in a certain way Height and the floor, characterized by a circular, consisting of at least one circular sector (12) Rails (13) movable, preferably having a diameter only slightly superior to the tower diameter Umbrella.

7. Apparatus for improving the draft in a dry cooling tower with natural draft for concentric arrangement between the battery of heat exchangers placed at a certain height in a cross section of the tower and the Floor, characterized by a circle with the diameter of the support post (6) of the heat exchanger (4) or equal to or slightly superior to the diameter of the support posts (2) of the tower Diameter range of vertical, movable or non-adjustable wind deflection blades or turning vanes (14).

—. If--. If-