EP0162993B1 - Nasskühlturm oder Nass/Trockenkühlturm - Google Patents

Nasskühlturm oder Nass/Trockenkühlturm Download PDF

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EP0162993B1
EP0162993B1 EP84710018A EP84710018A EP0162993B1 EP 0162993 B1 EP0162993 B1 EP 0162993B1 EP 84710018 A EP84710018 A EP 84710018A EP 84710018 A EP84710018 A EP 84710018A EP 0162993 B1 EP0162993 B1 EP 0162993B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
plates
run
zones
structures
Prior art date
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Expired
Application number
EP84710018A
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English (en)
French (fr)
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EP0162993A1 (de
Inventor
Hans Dr.-Ing. Sonnenschein
Paul Dr.-Ing. Paikert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEA Luftkuehlergesellschaft Happel GmbH and Co KG
Original Assignee
GEA Luftkuehlergesellschaft Happel GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to DE8484710018T priority patent/DE3465775D1/de
Priority to IN373CA1985 priority patent/IN163995B/en
Priority to ZA853767A priority patent/ZA853767B/xx
Priority to AU42658/85A priority patent/AU570888B2/en
Priority to US06/738,731 priority patent/US4622183A/en
Publication of EP0162993A1 publication Critical patent/EP0162993A1/de
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Publication of EP0162993B1 publication Critical patent/EP0162993B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F25/00—Component parts of trickle coolers
    • F28F25/02—Component parts of trickle coolers for distributing, circulating, and accumulating liquid
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/90—Cooling towers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S261/00—Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/11—Cooling towers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S261/00—Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/85—Droplet catchers

Definitions

  • the invention relates to a wet cooling tower or wet / dry cooling tower with heat exchange elements for heat exchange between water and cooling air and with an arrangement for transferring the cooled water into a return for water distribution according to the features in the preamble of claim 1.
  • wet cooling towers or the wet sections of wet / dry cooling towers have so far generally been designed so that the cooling water after leaving the heat exchanger elements, for. B. trickle internals, falls freely down into a collecting basin and is pumped up again from here into the water distribution.
  • the space below the heat exchanger elements also called the rain zone
  • the rain zone causes about 20 to 40% of the total pressure loss.
  • only a maximum of 10% of the total heat transfer takes place in this rain zone.
  • pump outputs due to the drop height of the cooling water, which is approximately equal to the air inflow height, pump outputs of up to approximately 0.5% of the total electrical power plant output are required.
  • the first consideration would be to make the air inflow level smaller in order to reduce the operating costs dependent on the air inflow level.
  • a disadvantage of this would be that if the air inflow level was too low, the cooling tower would only be flowed through unevenly and, in order to achieve the efficiency that could be achieved at a higher air inflow level, overall it would have to be built considerably higher.
  • sloping boards are arranged below the trickle installation, which overlap in the floor plan.
  • the water dripping from the trickle installation onto the boards is directed to walls which adjoin the lower longitudinal edges of the boards at a distance.
  • the upper longitudinal edges of the walls are slightly higher than the lower longitudinal edges of the boards.
  • strips are attached at an angle that is only slightly inclined to the horizontal.
  • the cross section of the strips is designed in such a way that channels are formed by the strips together with the vertical surface areas of the walls, which guide the water flowing down from the boards to the lateral vertical edges of the walls and transfer them there into channels which run vertically at the lower end of the vertical edges extend to these.
  • the channels formed by the strips and the vertical surface areas of the walls extend with their entire length transversely below the boards. Because of this and because of the lateral distance of the walls from the boards, there is a direct water-conducting connection only between the uppermost channel of a wall and the assigned board. The channels below have no direct access to the boards. It is therefore also not possible in the known case that all the channels of a wall can be subjected to the cooled water evenly. Rather, the cooling water will be distributed unevenly over the vertical surface areas of the walls, both horizontally and vertically. This deficiency is then particularly noticeable when a wet cooling tower or a wet / dry cooling tower is operated at partial load. In addition, a condition may arise in which large areas are not used for water drainage at all be used.
  • the invention is based - starting from the features listed in the preamble of claim 1 - the task of creating a wet cooling tower or a wet / dry cooling tower, in which a targeted transfer of the dripping cooling water on the drainage surfaces to the water collection channels is possible without, even at part-load operation, the water guide plates are acted on differently.
  • each individual guide groove is connected to a drainage surface in the subject matter of the invention.
  • the design of the guide groove structures is such that the natural surface tension of the cooling water is used to hold the cooling water against gravity in the laterally open guide groove structures, which have a correspondingly small cross section, and to discharge them into the water collection channels.
  • the cross section of all the guide grooves of a water guide plate is based on the maximum amount of cooling water.
  • the at least one-sided expression of the guide groove structures from the vertical surface areas also ensures that channel-like configurations are present on both sides of the water guide plates. As a result, the cooled water is guided on both sides of the water guide plates from the drainage surfaces to the water collection channels.
  • an expedient embodiment of the invention provides the features of claim 3. In this case, only the upper end sections extending in a vertical plane can be extended into the drainage surfaces. However, it is also conceivable that even inclined longitudinal sections of the guide groove structures extend into the run-off surfaces.
  • a preferred embodiment consists in the features of claim 5, because then the best flow conditions are formed.
  • the cross-section of the guide groove structures is in itself arbitrary. It is only necessary to ensure (claim 6) that the surface tension of the cooling water is fully utilized in order to discharge it correctly against gravity.
  • each water collection channel then only needs to be adjusted to the amount of the cooling water flowing in the guide groove structures assigned to it.
  • the water collection channels can also be kept flatter.
  • separate pumps are assigned to each of the water collection channels located at the same height level, the output and size of which are specifically geared to the amount of cooling water generated there. This also leads to further improvements in terms of the pumping head and thus in terms of reducing the energy requirement.
  • guide groove structures makes it possible to provide very thin-walled water guide plates. These can then be formed from deep-drawn or injection-molded plastic in accordance with the features of claim 10. In particular, they consist of impact-resistant polystyrene. He gives himself an advantageous wall thickness according to the features of claim 12.
  • a further improvement of the cooling water transfer from the drain surfaces to the vertical surface areas is achieved with the features of claim 14.
  • FIGS. 1 and 2 denotes the water distribution of a wet cooling tower on a heat exchanger element 2.
  • the heat exchanger element 2 can, for. B. be formed by trickle internals.
  • a plurality of water guide plates 3 arranged parallel to one another, each having a vertically extending surface area 4 and an inclined drain surface 5 adjoining on the top.
  • the inclination of the drainage surfaces 5 is such that the distance between two adjacent water guide plates 3 is covered so that no cooling water can flow directly from the heat exchanger element 2 between the water guide plates 3.
  • the water guide plates 3 consist of a deep-drawn or injection-molded impact-resistant polystyrene with a wall thickness of 0.5 mm. Their surfaces are coated with a dispersion varnish, which increases the wettability.
  • each water collection channels 7 which are arranged at a distance from one another and are open at the top and feed the cooling water to a pipeline (not shown in more detail), from where the cooling water is again fed directly or indirectly to the water distribution 1.
  • guide groove structures 8 are formed in the vertically extending surface areas 4 of the water guide plates 3 at 20 °, which extend from the upper edges 9 of the vertical surface areas 4 to the lateral vertical edges 6.
  • the guide groove structures 8 can be wave-shaped or meandering. Both embodiments can optionally also have undercut length ranges.
  • the cooling water 15 striking the drainage surfaces 5 reaches the guide groove structures 8: which extend with respect to their upper end sections 10 in a vertical plane.
  • the cross section of the guide groove structures 8 is based on the maximum amount of cooling water. Due to the cross-section of the guide groove structures 8 in connection with the surface tension of the cooling water 15, the cooling water 15 remains in these guide groove structures 8 and is fed to the lateral water collecting channels 7 from the drainage surfaces 5 in a film-like manner.
  • FIG. 1 in FIG. 1 denotes stiffening ribs which impart the required torsional rigidity to the water guide plates 3.
  • FIG. 5 shows that the upper end sections 10 of the guide groove structures 8, which extend in vertical planes, can be extended into the inclined drainage surface 5.
  • FIG. 6 shows that the inclined longitudinal sections 12 of the guide groove structures 8 can also extend into the drainage surface 5, if necessary.
  • FIG. 7 shows an embodiment in which the inclined longitudinal sections 12 of the guide groove structures 8 extend at 45 ° to the horizontal
  • FIG. 8 illustrates an embodiment in which the inclined longitudinal sections 12 of the guide groove structures 8 extend at an angle of 15 ° to the horizontal .
  • stiffening ribs are again designated by 11.
  • FIGS. 9 and 10 show an embodiment of FIG Wasserleitplatten 3, in which these transition areas 9 are rounded.
  • FIGS. 9 and 10 also show that in the regions of the drainage surfaces 5 adjoining the vertically extending surface regions 4, pronounced surface sections 13 (left half of FIG. 10) or tongue-like surface sections 14 (right half of FIG. 10) are provided are. With the help of these surface sections 13, 14, it is possible to direct the cooling water 15 dripping onto the drain surfaces 5 onto both sides of the water guide plates 3, so that they are wetted accordingly. The transfer of the cooling water can be further improved by providing pronounced deflection lugs 16 in the transition area 9 on both sides.

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Description

  • Die Erfindung richtet sich auf einen Naßkühlturm oder Naß/Trockenkühlturm mit Wärmeaustauschelementen zum Wärmeaustausch zwischen Wasser und Kühlluft sowie mit einer Anordnung zur Überleitung des gekühlten Wassers in eine Rückführung zur Wasserverteilung gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Naßkühltürme bzw. die nassen Abschnitte von Naß/Trockenkühltürmen wurden bislang in der Regel so konzipiert, daß das Kühlwasser nach dem Verlassen der Wärmeaustauscherelemente, z. B. Rieseleinbauten, frei nach unten in ein Sammelbecken fällt und von hier wieder in die Wasserverteilung hochgepumpt wird. Bei von unten von der Kühlluft angestromten Wärmeaustauscherelementen verursacht der Raum unterhalb der Wärmeaustauscherelemente, auch Regenzone genannt, etwa 20 bis 40 % des Gesamtdruckverlusts. Andererseits erfolgt in dieser Regenzone nur maximal 10 % der Gesamtwärmeübertragung. Außerdem werden durch die Fallhöhe des Kühlwassers, welche ungefähr gleich der Lufteinströmhöhe bemessen ist, Pumpleistungen bis zu etwa 0,5 % der gesamten elektrischen Kraftwerksleistung benötigt.
  • Aufbauend auf diesen Erkenntnissen würde sich zunächst die Überlegung anbieten, die Lufteinströmhöhe kleiner zu bemessen, um die von der Lufteinströmhöhe abhängigen Betriebskosten zu senken. Nachteilig hieran wäre aber, daß bei einer zu geringen Lufteinströmhöhe der Kühlturm nur ungleichmäßig durchströmt würde und zur Erzielung des bei einer größeren Lufteinströmhöhe erreichbaren Wirkungsgrads insgesamt beträchtlich höher gebaut werden müßte.
  • Man könnte nun die Schwierigkeiten der unterschiedlichen Auslegung der Lufteinströmhöhe (größere Lufteinströmhöhe höhere Betriebskosten, geringere Lufteinströmhöhe = höhere Investitionskosten infolge größerer Kühlturmhöhe) dann vermeiden, wenn es gelänge, das Kühlwasser unmittelbar unterhalb der Wärmeaustauscherelemente abzufangen und zu sammeln. Unabhängig von der geodätischen Einbauhöhe der Wärmeaustauscherelemente wäre dann die erforderliche Förderleistung praktisch immer gleich groß, und zwar entsprechend der kleinsten denkbaren Förderhöhe.
  • Ein Vorschlag in diese Richtung zählt durch die DE-OS 26 19407 zum Stand der Technik. Hierbei werden im vertikalen Querschnitt wellenförmig gestaltete, als Rieselplatten wirkende Wasserleitplatten an ihren unteren Randbereichen mit sich in Längsrichtung der Wasserleitplatten erstreckenden Wassersammelrinnen versehen, die beidseitig oder einseitig, bzw. zueinander in der Höhe versetzt angeordnet sein können. Da das gesamte Kühlwasser an den Wasserleitplatten herabrieselt und dann von den Sammelrinnen aufgefangen werden muß, ist die für die von unten anströmende Kühlluft zur Verfügung stehende freie Querschnittsfläche zwischen den Wassersammelrinnen auf eine Größe beschränkt, die maximal rund 1/4 bis 1/2 der insgesamt zur Verfügung stehenden Querschnittsfläche des Kühlturms beträgt. Dieser Sachverhalt besteht im übrigen unabhängig davon, welche Formen die Wasserleitplatten und die Wassersammelrinnen aufweisen. Da die Wassersammelrinnen den Luftdurchströmungsquerschnitt drastisch verengen, liegt der nutzbare Anteil des Durchstromungsquerschnitts durchweg beträchtlich unter 50 %. Damit ist aber ein großer zusätzlicher Druckverlust verbunden, der folglich größere Kühltürme nach sich zieht, welche höhere Investitionskosten verursachen.
  • Was den gattungsprägenden Stand der Technik der DE-PS 3 54 521 anlangt, so sind hierbei unterhalb des Rieseleinbaus schräge Bretter angeordnet, welche sich im Grundriß überdecken. Das von dem Rieseleinbau auf die Bretter herabtropfende Wasser wird auf Wände geleitet, die sich an die unteren Längskanten der Bretter mit Abstand anschließen. Die oberen Längskanten der Wände liegen dabei etwas höher als die unteren Längskanten der Bretter. Auf den den Brettern zugewandten vertikalen Flächenbereichen der Wände sind unter einem zur Horizontalen nur schwach geneigten Winkel Leisten befestigt. Der Querschnitt der Leisten ist so gestaltet, daß von den Leisten zusammen mit den vertikalen Flächenbereichen der Wände Kanälegebildet werden, welche das von den Brettern herabfließende Wasser zu den seitlichen Vertikalkanten der Wände leiten und dort in Rinnen überführen, die sich am unteren Ende der Vertikalkanten senkrecht zu diesen erstrecken.
  • Zu dieser Bauart eines Naßkühlturms wäre zunächst festzustellen, daß sich die von den Leisten und den vertikalen Flächenbereichen der Wande gebildeten Kanäle mit ihrer gesamten Länge quer unterhalb der Bretter erstrecken. Dadurch und aufgrund des seitlichen Abstands der Wände von den Brettern besteht eine unmittelbare wasserleitende Verbindung nur zwischen dem jeweils obersten Kanal einer Wand und dem zugeordneten Brett. Die darunterliegenden Kanäle haben keinen direkten Zugang zu den Brettern. Mithin ist es im bekannten Fall auch nicht möglich, daß alle Kanäle einer Wand gleichmäßig mit dem gekühlten Wasser beaufschlagt werden können. Das Kühlwasser wird sich vielmehr ungleichmäßig über die vertikalen Flächenbereiche der Wände verteilen, und zwar sowohl in der Horizontalen als auch in der Vertikalen. Dieser Mangel macht sich dann verstärkt insbesondere bei Teillastbetrieb eines Naßkühlturms oder eines Naß/Trockenkühlturms bemerkbar. Darüberhinaus kann ein Zustand eintreten, bei welchem große Flächenbereiche überhaupt nicht zur Wasserableitung herangezogen werden.
  • Ferner ist bei dieser bekannten Bauart der Nachteil vorhanden, daß der luftseitige Widerstand örtlich hohe Werte annehmen kann. Staueffekte sind nicht zu vermeiden, weil Wasser sowohl von oben als auch von den Seiten her in die Kanäle gelangen kann.
  • Schließlich besteht ein Nachteil noch darin, daß die Rückseiten der Wände völlig frei von kanalartigen Ausbildungen sind, so daß hier gar keine gezielte Wasserführung stattfinden kann.
  • Der Erfindung liegt - ausgehend von den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen - die Aufgabe zugrunde, einen Naßkühlturm bzw. einen Naß/Trockenkühlturm zu schaffen, bei welchem eine gezielte Überführung des auf die Ablaufflächen tropfenden Kühlwassers zu den Wassersammelrinnen möglich ist, ohne daß, und zwar auch bei Teillastbetrieb, eine unterschiedliche Beaufschlagung der Wasserleit platten erfolgt.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.
  • Das aus dem Wärmeaustauscherelementen tretende Kühlwasser gelangt zunächst auf die geneigten Ablaufflächen, von denen es dann in dünnen Schichten gleichmäßig in alle Führungsnutstrukturen der vertikalen Flächenbereiche übertritt. Im Gegensatz zu der bekannten Anordnung ist also beim Erfindungsgegenstand jede einzelne Führungsnut an eine Ablauffläche angeschlossen. Dabei ist die Konzeption der Führungsnutstrukturen derart, daß die natürliche Oberflächenspannung des Kühlwassers genutzt wird, um das Kühlwasser gegen die Schwerkraft in den seitlich offenen, einen entsprechend kleinen Querschnitt aufweisenden Führungsnutstrukturen zu halten und in die Wassersammelrinnen abzuleiten. Der Querschnitt sämtlicher Fuhrungsnuten einer Wasserleitplatte ist dabei auf die jeweils maximal anfallende Menge an Kühlwasser abgestellt.
  • Da durch das Ablenken der dünnen Wasserschichten und das seitliche Ableiten zu den Wassersammelrinnen der nutzbare Luftdurchführungsquerschnitt nicht eingeengt wird, besteht der Vorteil, daß der luftseitige Widerstand und dadurch die erforderliche Kühlturmhöhe sich verringert, weil der Luftwiderstand des Regengebiets unterhalb der Kühlturmeinbauten entfällt. Zusätzlich wird die für das Umpumpen des gekühlten Wassers auf die Wasserverteilung erforderliche Pumpenhöhe erheblich reduziert. Der Freiraum unter den Wasserleitplatten kann jetzt gezielt so dimensioniert werden, wie es eine optimale Luftzuströmung erfordert.
  • Darüberhinaus wird der weitere Vorteil eines erheblich reduzierten Geräuschpegels erzielt. Dadurch ist es auch nicht mehr notwendig, einen erheblichen Aufwand erfordernde Maßnahmen zur Geräuschdämmung vorzusehen.
  • Durch die mindestens einseitige Ausprägung der Führungsnut strukturen aus den vertikalen Flächenbereichen ist ferner sichergestellt, daß auf beiden Seiten der Wasserleitplatten kanalartige Konfigurationen vorhanden sind. Folglich wird das gekühlte Wasser zu beiden Seiten der Wasserleitplatten von den Ablaufflächen zu den Wassersammelrinnen hin geleitet.
  • Damit das Kühlwasser von den Ablaufflächen einwandfrei in die sich vertikal erstreckenden Flächenbereiche übergeleitet wird, sind die Merkmale des Anspruchs 2 vorgesehen. Diese Endabschnitte können ziemlich kurz gehalten werden. Sie gehen dann mit vergleichsweise kleinen Krümmungsradien in die geneigten Führungsnutstrukturen über.
  • Obwohl es in den meisten Fällen ausreicht, daß die Führungsnutstrukturen am Übergangsgereich von den sich vertikal erstreckenden Flächenbereichen auf die Ablaufflächen beginnen, sieht eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung die Merkmale des Anspruchs 3 vor. Dabei können nur die sich in einer Vertikalebene erstreckenden oberen Endabschnitte bis in die Ablaufflächen verlängert sein. Denkbar ist aber ferner, daß auch noch geneigte Längenabschnitte der Führungsnutstrukturen bis in die Ablaufflächen hineinreichen.
  • Eine wirksame Ableitung des Kühlwassers ist dann gewährleistet, wenn die Merkmale des Anspruchs 4 zur Anwendung gelangen.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform besteht jedoch in den Merkmalen des Anspruchs 5, weil sich dann die besten Strömungsverhältnisse ausbilden.
  • Der Querschnitt der Führungsnutstrukturen ist an sich beliebig. Es ist nur sicherzustellen (Anspruch 6), daß zur einwandfreien Ableitung des Kühlwassers gegen die Schwerkraft dessen Oberflächenspannung voll ausgenutzt wird.
  • In diesem Zusammenhang bestehen dann weitere Ausführungsformen in den Merkmalen des Anspruchs 7.
  • Die Distanz zwischen den Außenseiten der an beiden Vertikalkanten einer Wasserleitplatte quer angeordneten Wassersammelrinnen wird dann noch mehr verkleinert und damit der nutzbare Luftströmungsquerschnitt erhöht, wenn die Merkmale des Anspruchs 8 verwendet werden. Die Größe jeder Wassersammelrinne braucht dann nur auf die Menge des in den ihr zugeordneten Führungsnutstrukturen strömenden Kühlwassers abgestellt zu sein. Die Wassersammelrinnen können dadurch auch flacher gehalten werden. Außerdem besteht in diesem Zusammenhang die Möglichkeit, daß den jeweils im selben Höhenniveau liegenden Wassersammelrinnen gesonderte Pumpen zugeordnet sind, deren Leistung und Größe gezielt auf die dort anfallende Kühlwassermenge abgestellt sind. Auch hierdurch werden weitere Verbesserungen hinsichtlich der Pumpförderhöhe und damit hinsichtlich der Verringerung des Energiebedarfs erreicht.
  • Um das Kühlwasser von den Ablaufflächen gezielt auf beide Oberflächen der Wasserleitplatten zu bringen, sind die Merkmale des Anspruchs 9 vorgesehen.
  • Die Anordnung von Führungsnutstrukturen erlaubt es, sehr dünnwandige Wasserleitplatten vorzusehen. Diese können dann gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10 aus tiefgezogenem oder gespritztem Kunststoff gebildet sein. Insbesondere bestehen sie nach Anspruch 11 aus schlagfestem Polystyrol. Dabei er gibt sich eine vorteilhafte Wanddicke entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 12.
  • Die Haftung des Kühlwassers in den Führungsnutstrukturen wird vorteilhaft mit den Merkmalen des Anspruchs 13 verbessert.
  • Eine weitere Verbesserung des Kühlwasserübertritts von den Ablaufflächen auf die vertikalen Flächenbereiche wird mit den Merkmalen des Anspruchs 14 erzielt.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Naßkühlturm im Bereich eines Wärmeaustauscherelements;
    • Figur 2 eine Stirnansicht auf den Bereich der Figur 1 gemäß dem Pfeil II;
    • Figur 3 in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt 111 der Figur 1;
    • Figur 4 einen Querschnitt durch die Figur 3 entlang der Linie IV-IV in mehreren Ausführungsformen;
    • Figuren 5 und 6 zwei Ausführungsformen der Ausgestaltung des Übergangsbereichs von einer Ablauffläche auf eine sich vertikal erstreckende Fläche mit Führungsnutstrukturen;
    • Figuren 7 und 8 zwei weitere Ausführungsformen von Führungsnutstrukturen;
    • Figur 9 im vertikalen Querschnitt im Schema die Übergangsbereiche zwischen den geneigten Ablaufflächen und den sich vertikal erstreckenden Flächenbereichen von Wasserleitplatten und
    • Figur 10 in der Perspektive anhand einer einzigen Wasserleitplatte einen der Übergangsbereiche der Figur 9.
  • Mit 1 ist in den Figuren 1 und 2 die Wasserverteilung eines Naßkühlturms auf ein Wärmeaustauscherelement 2 bezeichnet. Das Wärmeaustauscherelement 2 kann z. B. durch Rieseleinbauten gebildet sein.
  • Unmittelbar unterhalb des Wärmeaustauscherelements 2 sind mehrere zueinander parallel angeordnete Wasserleitplatten 3 angeordnet, die jeweils einen sich vertikal erstreckenden Flächenbereich 4 und eine sich oberseitig anschließende, geneigte Ablauffläche 5 aufweisen. Die Neigung der Ablaufflächen 5 ist derart, daß der Abstand zweier benachbarter Wasserleitplatten 3 überdeckt wird, so daß kein Kühlwasser direkt aus dem Wärmeaustauscherelement 2 zwischen den Wasserleitplatten 3 durchfließen kann.
  • Die Wasserleitplatten 3 bestehen aus einem tiefgezogenen oder gespritzten schlagfesten Polystyrol mit einer Wanddicke von 0,5 mm. Ihre Oberflächen sind mit einem Dispersionslack beschichtet, der die Benetzbarkeit erhöht.
  • Entlang der Vertikalkanten 6 der Wasserleitplatten 3 erstrecken sich jeweils drei mit Abstand übereinander angeordnete, nach oben offene Wassersammelrinnen 7, die das Kühlwasser einer nicht näher dargestellten Rohrleitung zuführen, von wo aus das Kühlwasser der Wasserverteilung 1 wieder direkt oder indirekt zugeleitet wird.
  • Wie die Figur 1 ferner zu erkennen gibt, sind in den sich vertikal erstreckenden Flächenbereichen 4 der Wasserleitplatten 3 zur Horizontalen unter 20° geneigte Führungsnutstrukturen 8 ausgebildet, welche sich von den oberen Rändern 9 der vertikalen Flächenbereiche 4 aus zu den seitlichen Vertikalkanten 6 erstrecken. Wie in diesem Zusammenhang die Figuren 3 und 4 näher zu erkennen geben, können die Führungsnutstrukturen 8 wellenförmig oder mäanderförmig ausgebildet sein. Beide Ausführungsformen können ggf. auch hinterschnittene Längenbereiche aufweisen.
  • Das auf die Ablaufflächen 5 treffende Kühlwasser 15 gelangt von hier aus in die Führungsnutstrukturen 8: welche sich hinsichtlich ihren oberen Endabschnitte 10 in einer Vertikalebene erstrecken. Der Querschnitt der Führungsnutstrukturen 8 ist auf die maximal anfallende Kühlwassermenge abgestellt. Aufgrund des Querschnitts der Führungsnutstrukturen 8 in Verbindung mit der Oberflächenspannung des Kühlwassers 15 verbleibt das Kühlwasser 15 in diesen Führungsnutstrukturen 8 und wird von den Ablaufflächen 5 aus gewissermaßen filmartig den seitlichen Wassersammelrinnen 7 zugeführt.
  • Mit 11 sind in der Figur 1 Versteifungsrippen bezeichnet, welche den Wasserleitplatten 3 die erforderliche Verwindungssteifigkeit vermitteln.
  • Die Ausführungsform der Figur 5 zeigt, daß die sich in vertikalen Ebenen erstreckenden oberen Endabschnitte 10 der Führungsnutstrukturen 8 bis in die geneigte Ablauffläche 5 verlängert sein können.
  • In der Figur 6 ist dargestellt, daß sich auch die geneigten Längenabschnitte 12 der Führungsnutstrukturen 8 ggf. bis in die Ablauffläche 5 hinein erstrecken können.
  • Die Figur 7 zeigt eine Ausführungsform, in welcher sich die geneigten Längenabschnitte 12 der Führungsnutstrukturen 8 unter 45° zur Horizontalen erstrecken, während die Figur 8 eine Ausführungsform veranschaulicht, in welcher die geneigten Längenabschnitte 12 der Führungsnutstrukturen 8 unter einem Winkel von 15° zur Horizontalen verlaufen.
  • Auch in den Figuren 7 und 8 sind mit 11 wieder Versteifungsrippen bezeichnet.
  • Während in den Figuren 1, 2 und 5 bis 8 die Übergangsbereiche 9 von den geneigten Ablaufflächen 5 auf die vertikalen Flächenbereiche 4 kantig dargestellt sind, zeigen die Figuren 9 und 10 eine Ausführungsform von Wasserleitplatten 3, bei welcher diese Übergangsbereiche 9 gerundet sind. Außerdem lassen die Figuren 9 und 10 erkennen, daß in den an die sich vertikal erstreckenden Flächenbereiche 4 angrenzenden Bereichen der Ablaufflächen 5 nach unten ausgeprägte Flächenabschnitte 13 (linke Hälfte der Figur 10) bzw. zungenartig herausgedrückte Flächenabschnitte 14 (rechte Hälfte der Figur 10) vorgesehen sind. Mit Hilfe dieser Flächenabschnitte 13,14 ist es möglich, das auf die Ablaufflächen 5 herabtropfende Kühlwasser 15 auf beide Seiten der Wasserleitplatten 3 zu lenken, so daß diese entsprechend benetzt sind. Die Überleitung des Kühlwassers kann noch dadurch verbessert werden, daß im Übergangsbereich 9 nach beiden Seiten ausgeprägte Umlenknasen 16 vorgesehen werden.

Claims (14)

1. Naßkühlturm oder Naß/Trockenkühlturm mit Wärmeaustauscherelementen zum Wärmeaustausch zwischen Wasser und Kühlluft sowie mit einer Anordnung zur Überleitung des gekühlten Wassers in eine Rückführung zur Wasserverteilung, welche unterhalb der Wärmeaustauscherelemente mehrere nebeneinander angeordnete, geneigte Ablaufflächen, sich an die unteren Längskanten der Ablaufflächen anschließende Wasserleitplatten mit vertikalen Flächenbereichen und mit quer zu dem weitgehend vertikalen Kühlluftstrom verlaufenden übereinander angeordneten Kanälen sowie am unteren Ende der seitlichen Vertikal kanten der Wasserleitplatten senkrecht zu diesen vorgesehene Wassersammelrinnen aufweist, wobei die Ablaufflächen den Abstand zweier jeweils benachbarter Wasserleitplatten überdecken, die Kanäle geneigt zur Horizontalen verlaufen und in seitliche Vertikalkanten der Wasserleitplatten münden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufflächen (5) durch kantig oder gerundet gestaltete Übergangsbereiche (9) mit den Flächenbereichen (4) der Wasserleitplatten (3) verbunden und die Kanäle durch mindestens einseitig aus den Flächenbereichen (4) ausgeprägte Führungsnutstrukturen (8) gebildet sind, die mindestens von den Übergangsbereichen (9) aus das Kühlwasser (15) unter Ausnutzung seiner Oberflächenspannung von den Ablaufflächen (5) den Wassersammelrinnen (7) zuführen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die oberen Endabschnitte (10) der Führungsnutstrukturen (8) in einer Vertikalebene erstrecken.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnutstrukturen (8) bis in die Ablaufflächen (5) verlängert sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten Längenabschnitte (12) der Führungsnutstrukturen (8) unter einem Winkel von 15° bis 45° zur Horizontalen verlaufen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten Längenabschnitte (12) der Führungsnutstrukturen (8) unter einem Winkel von 20° zur Horizontalen verlaufen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnutstrukturen (8) im Querschnitt rund oder eckig ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnutstrukturen (8) im Querschnitt wellenförmig oder mäanderförmig, ggf. mit hinterschnittenen Längenbereichen ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens zwei Wassersammelrinnen (7) mit Abstand übereinander entlang der Vertikalkanten (6) der Wasserleitplatten (3) erstrecken.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den an die sich vertikal erstreckenden Flächenbereiche (4) angrenzenden Bereichen der Ablaufflächen (5) Öffnungen für am Kühlwassereintritt, z. B. nach unten ausgeprägte bzw. zungenartig herausgedrückte Flächenabschnitte (13, 14) vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserleitplatten (3) aus tiefgezogenem oder gespritztem Kunststoff gebildet sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserleitplatten (3) aus schlagfestem Polystyrol gebildet sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserleitplatten (3) eine Wanddicke von ca. 0,2 bis 1,0, bevorzugt 0,5 mm aufweisen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß beide Oberflächen der Wasserleitplatten (3) mit einem die Benetzbarkeit heraufsetzenden Lack beschichtet sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbereich (9) von den geneigten Ablaufflächen (5) auf die vertikalen Flächenbereiche (4) Umlenknasen (16) vorgesehen sind.
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