EP1864067A2 - Nasskühlturm - Google Patents

Nasskühlturm

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Publication number
EP1864067A2
EP1864067A2 EP06723407A EP06723407A EP1864067A2 EP 1864067 A2 EP1864067 A2 EP 1864067A2 EP 06723407 A EP06723407 A EP 06723407A EP 06723407 A EP06723407 A EP 06723407A EP 1864067 A2 EP1864067 A2 EP 1864067A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooling tower
wet cooling
cells
distribution pipes
walls
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06723407A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Zimmermann
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.)
Balcke Duerr GmbH
Original Assignee
SPX Cooling Technologies GmbH Ratingen
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by SPX Cooling Technologies GmbH Ratingen filed Critical SPX Cooling Technologies GmbH Ratingen
Priority to EP09013411A priority Critical patent/EP2141428A3/de
Priority to EP10013556A priority patent/EP2282152A3/de
Publication of EP1864067A2 publication Critical patent/EP1864067A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C1/00—Direct-contact trickle coolers, e.g. 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • the invention relates to a wet cooling tower in a block arrangement, each block having a plurality of cells.
  • a wet cooling tower as it is known, for example from DE 196 51 848 Cl, has within a cooling tower shell substantially horizontally disposed sosstechniksverteil effeten, wherein the liquid is supplied via a riser shaft to the distribution lines. Cooling off warm liquid, especially water, is trickled from the distribution lines from top to bottom to Rieseleinbauriin. The liquid droplets come into contact with cooling air flowing in from outside / which is sucked in via air inlet grille at the bottom of the cooling tower. The air is sucked against the waterfall by the trickle body built upwards. If the air flow has a lower temperature than the water to be cooled, heat is removed from the water and cools down. The warm moist air is sucked upwards by a fan arranged on the cooling tower and discharged to the environment. The cooled water falls down and collects in pools that are located below the distribution lines. It can be supplied to the heat source again.
  • the amount of heat dissipated by a cooling tower depends on the state of the incoming cooling air. It has been found that a cooling tower occasionally sucks in the warm humid air or swaths it gives off. Such recirculation is undesirable because the performance of the cooling tower is significantly reduced. Further, it has been observed that adjacent cooling towers, which are arranged in a block, for example, in series, suck each other's own swaths. This effect, referred to as interference, also leads to a reduction in performance of a cooling tower or of a cooling tower constructed from a plurality of blocks.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a cooling tower of the type mentioned above, in which the recirculation and the interference are reduced and thus a higher cooling capacity of the cooling tower is achieved.
  • Such a block arrangement thus has more than 2 cells both in the block longitudinal direction and in the block transverse direction.
  • This preferably comprises a block of 3 x 3 cells or 4 x 4 cells or 4 x 3 cells or 5 x 3 cells, etc.
  • the invention further relates to a cooling tower with inner walls of concrete, wherein preferably the walls are arranged in the main axes of the block assembly.
  • This makes it possible to build a large proportion of the cooling tower of glass fiber reinforced plastic (GRP) according to the invention, the concrete walls serve as a "backbone" for the GRP structure and measure to stabilize the cooling tower.
  • GRP glass fiber reinforced plastic
  • the concrete walls extend from the liquid collection basin of the cooling tower to the cooling tower roof.
  • GRP structure By means of the GRP structure, a lightweight construction is generally achieved. Due to the concrete walls, which are preferably arranged in the main axes of the cooling tower, it is also possible to dispense with cross struts and diagonal struts of GRP, while still achieving a reliable statics. Due to the no longer required GRP struts, a more cost-effective construction is achieved.
  • concrete walls Preferably arranged in the main axes concrete walls serve as a support structure for other walls of glass fiber reinforced plastic or wood.
  • Another advantage of such a composite construction of GRP and concrete is that the concrete walls can act as fire walls. If the concrete walls are arranged in the main axes of the cooling tower, clearly separate fire protection zones are created. In a block arrangement with 4 x 4 cells, this results in 4 fire protection zones, each including 4 cells.
  • the concrete walls are provided on adeturmmantel addition with an extension. This is advantageous because on the one hand further protection against flashover by fire is given.
  • a wind deflecting wall is created by the extension of the walls, which absorbs a larger proportion of the incoming air to the cooling tower and thus improves the air supply to the cooling tower.
  • the walls of concrete over the cooling tower roof also provided with an extension.
  • the fire zone is prevented from simply overlapping the adjacent cells of a cooling tower.
  • this measure channels the hot air discharged from the fans.
  • the cooling tower according to the invention has according to a further preferred embodiment bevelled or rounded corner areas, in particular of the cooling tower shell on.
  • an air flow around the cooling tower is improved so that less air fractions are directed towards the cooling tower base, which can additionally reduce the risk of recirculation.
  • the water to be cooled is transported from a riser shaft main distribution pipes and adjoining secondary distribution pipes to at least one cell of the cooling tower, wherein the secondary distribution pipes of a cell are arranged at right angles to secondary distribution pipes of a cell adjacent thereto.
  • the secondary distribution pipes of a cell are arranged parallel to secondary distribution pipes of a cell adjacent thereto. In the latter arrangement, only one main distribution pipe is required. If the secondary distribution pipes are arranged at right angles to each other, a main distribution pipe is required in both main axes. This solution is suitable for a symmetrical design of the cooling tower, if, for example, concrete walls are provided in the main axes and can be laid in these main distribution pipes.
  • a common riser shaft for feeding water into the cells is provided in the cooling tower for at least six cells.
  • the pumping power for the water to be cooled increases only insignificantly in a central riser shaft, so that there still remains an economic advantage compared to the construction of a cooling tower with a single riser shaft for each cell.
  • a feed for individual cells or for cells arranged in pairs is feasible from the common riser shaft.
  • At least one riser shaft for supplying water to the cells is provided in the concrete walls.
  • the cooling tower stabilization can be combined with the supply of the water to be cooled, so that there is less additional space requirement.
  • Fig. 1 is a plan view of a cooling tower in block construction according to a first embodiment with 16 cells;
  • FIG. 2 shows a horizontal cross section through the cooling tower of the first embodiment according to FIG.
  • Fig. 3 is a side view of the cooling tower of FIG. 1;
  • FIG. 4 and 5 show a second and a third horizontal cross section through the cooling tower according to FIG. 1;
  • Fig. 6 is a plan view of a cooling tower of a second embodiment with 16 cells.
  • Fig. 7, 8 and 9 a horizontal cross section through the cooling tower of FIG. 6 with examples of the arrangement of main distribution pipes and secondary distribution pipes for water supply.
  • a wet cooling tower 1 of a first embodiment of the invention is shown in plan view (the following explanations also apply to a hybrid cooling tower). It has four cells 4 in a longitudinal direction, marked with the arrow 100, and four cells 4 in a transverse direction perpendicular thereto, marked with the arrow 200, so that a total of 16 cells form a square block 3.
  • the cells 4 of the block 3 are surrounded by a cooling tower jacket 5.
  • thedeturmmantel 5 at the outer corners of the block 3 each have chamfered or rounded corners 6.
  • the symmetrical structure of the block 3 is crossed by main axes 7 and 9, which are arranged perpendicular to each other. They have at the outer edge in each case an extension 8, 10, which protrudes laterally beyond thedeturmmantel 5.
  • the extensions 8, 10 extend to the outer edge of the base 2 of the cooling tower 1.
  • Each cell 4 is provided with an associated fan 12 which is placed over the air outlet 11 of each cell 4.
  • a central riser shaft for the supply of cooling water is provided for every 2 ⁇ 2 cells.
  • the risers 13, 14, 15 and 16 thus provide an arrangement of four times 2 x 2 cells with the water to be cooled.
  • the main axes 7, 9 are designed as concrete walls 50, 60 and serve to achieve an improvement in the stability of a cooling tower in fiberglass construction. They support, as a "backbone", the predominant CFRP structure 17, see Figures 2 and 3, wherein savings can be made in cross braces and diagonal braces made of FRP through the concrete walls
  • the extensions 8, 10 of the concrete walls 50, 60 improve the supply
  • the chilled corners 6 at the outer corners of the cooling tower improve the airflow around the cooling tower, which measures reduce the risk of recirculation of the exhaust air discharged from the fans ,
  • the GRP structure of the cooling tower is apparent from Figures 2 and 3. It extends from the base of the cooling tower to the cooling tower roof and is "mesh-like." The transverse and diagonal struts are not shown for stiffening the structure, and the air outlet 11 delivers warm air drawn in from the fans 12 from the bottom to the top The air outlet takes place at the same height for each cell, so that a concentrated and bundled exhaust air flow can be achieved.
  • the water to be cooled is forwarded to an associated main distribution pipe 18 and fed from there to the secondary distribution pipes 19, cf. Fig. 5.
  • the path from the main manifold 18 to the sub manifolds 19 should be as short as possible to avoid unnecessary pressure drop.
  • the secondary distribution pipes are arranged in such a way. arranges that they completely cover a cell.
  • the secondary distribution tubes of a cell may be parallel or perpendicular to an adjacent cell.
  • the number of secondary distribution pipes in one cell may also differ from that of an adjacent cell.
  • the cooling capacity of each cell can be varied individually. This can be adjusted depending on the location and environmental conditions / prevailing wind direction, for example.
  • all secondary distribution pipes are arranged in the longitudinal direction of the block.
  • the single feed of each ZeKe offers the advantage that the cells can be separated individually from a supply of the water to be cooled, so that a separate control for each cell can be achieved.
  • Fig. 6 shows a second embodiment of a cooling tower according to the invention.
  • only two riser shafts 20, 21 are provided, each of which supplies 8 cells with water.
  • the Nebe ⁇ verteilerrohre can be arranged in different ways, see Fig. 7.
  • a main distribution pipe 22 feeds the secondary distribution pipes 27, while the supplied from the same riser shaft 20 main distribution pipe 23, the Mauverteilerrohe 25 supplies.
  • the secondary distribution pipes 25 and 27 are arranged at right angles to each other.
  • the secondary distribution pipes 26 and 28 are supplied with water in an analogous manner by an additional main distribution pipe.
  • the secondary distribution pipes are each aligned in one direction. From the riser shaft 21 main distribution pipes are supplied with cooled water. From the main distribution pipe 24, the water enters the secondary distribution pipes 29, which extend in the same direction for two adjacent cells. On the opposite side, the secondary distribution pipes 31 connected to the main distribution pipe 30 also run in the transverse direction of the cooling tower, the flow direction being opposite to that of the secondary distribution pipes 29.
  • the cells 1 and 2 are provided with longitudinal distribution pipes 32 arranged in the longitudinal direction, the cells 3 and 4 with arranged in the transverse direction of the secondary distribution pipes 33 so that mutually perpendicular secondary distribution pipes 32, 33 are provided.
  • main distribution pipes in the longitudinal direction and transverse direction are required, cf. in Fig. 7, the main distribution pipes 22 and 23rd
  • the secondary distribution pipes in the cells 9, 11 and 10, 12 in Fig. 8 are each arranged in the longitudinal direction 100 of the cooling tower, with only two in the transverse direction 200 extending main distribution pipes are needed.
  • the secondary distribution pipes cover only one cell at a time.
  • the secondary distribution pipes 13, 15 and 14, 16 each cover two adjacent cells, wherein for a total of four cells only two main distribution pipes 34, 35 are needed.
  • FIG. 9 A further variant in the arrangement of secondary distribution pipes is shown in FIG. 9, in which a total of 16 cells are supplied by a single riser 36. From the riser shaft 36, a main distributor pipe 37, 38 extend for every two cells 200 adjacent in the transverse direction 200, wherein the secondary distributor pipes 39 for two cells run perpendicular to the secondary distribution pipes 40 of the adjacent two cells.

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Abstract

Nasskühlturm (1) in Blockanordnung, wobei jeder Block mehrere Zellen (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blockanordnung mindestens 2+n (n = 1, 2, 3 …) Zellen (4) in einer Längsrichtung (100) und mindestens 2+m (m = 1, 2, 3,…) Zellen (4) in einer sich zur Längsrichtung senkrecht erstreckenden Querrichtung (200) aufweist.

Description

NASSKÜHLTURM
[0001] Die Erfindung betrifft einen Nasskühlturm in Blockanordnung, wobei jeder Block mehrere Zellen aufweist.
[0002] Ein Nasskühlturm, wie er beispielsweise aus DE 196 51 848 Cl bekannt ist, weist innerhalb eines Kühlturmmantels im Wesentlichen horizontal angeordnete Flüssigkeitsverteilleitungen auf, wobei die Flüssigkeit über einen Steigeschacht den Verteilleitungen zugeführt wird. Abzukühlende warme Flüssigkeit, insbesondere Wasser, wird aus den Verteilleitungen von oben nach unten zu Rieseleinbauelementen verrieselt. Dabei gelangen die Flüssigkeitstropfen in Kontakt mit von außen einströmender Kühlluft/ die über Lufteintrittsgitter unten am Kühlturm angesaugt wird. Die Luft wird entgegen des Wasserfalls durch die Riesel körperein bauten nach oben gesaugt. Besitzt der Luftstrom eine niedrigere Temperatur als das abzukühlende Wasser, wird dem Wasser Wärme entzogen und kühlt dabei ab. Die warme feuchte Luft wird durch einen auf dem Kühlturm angeordneten Ventilator nach oben abgesaugt und an die Umgebung abgegeben. Das gekühlte Wasser fällt nach unten und sammelt sich in Becken, die unter den Verteilleitungen angeordnet sind. Es kann der Wärmequelle erneut zugeführt werden.
[0003] Die von einem Kühlturm abführbare Wärmemenge hängt vom Zustand der einströmenden Kühlluft ab. Es wurde festgestellt, dass ein Kühlturm die von ihm abgegebene warme feuchte Luft beziehungsweise die Schwaden gelegentlich erneut ansaugt. Eine solche Rezirkulation ist unerwünscht, da die Leistung des Kühlturms dabei deutlich reduziert wird. Ferner wurde beobachtet, dass einander benachbarte Kühltürme, die in einem Block zum Beispiel in Reihe angeordnet sind, gegenseitig die eigenen Schwaden ansaugen. Dieser als Interferenz bezeichnete Effekt führt ebenso zu einer Leistungsminderung eines Kühlturms beziehungsweise eines aus mehreren Blöcken aufgebauten Kühlturms. [0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kühlturm der oben genannten Art anzugeben, bei welchem die Rezirkulation und die Interferenz verringert sind und somit eine höhere Kühlleistung des Kühlturms erreicht wird.
[0005] Dies Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Kühlturm in Blockanordnung mit mehreren Zellen in einem Block verwendet wird, und eine Blockanordnung mindestens 2+n (n = 1 , 2, 3, ...) Zellen in einer Längsrichtung und mindestens 2+m (m = 1 , 2, 3, ...) Zellen in einer sich zur Längsrichtung senkrecht erstreckenden Querrichtung aufweist. Eine solche Blockanordnung hat somit mehr als 2 Zellen sowohl in der Block-Längsrichtung als auch in der Block-Querrichtung. Dies umfasst vorzugsweise einen Block mit 3 x 3 Zellen oder 4 x 4 Zellen oder 4 x 3 Zellen oder 5 x 3 Zellen usw.
[0006] Bei einer solche Blockanordnung wird im Vergleich zu einer im Stand der Technik bekannten Reihenanordnung oder einer Back-to- Back-Anordnung ein konzentrierterer oder stärker gebündelter Abluftstrom erreicht, so dass die Rezirkulation und Interferenz deutlich geringer ist. Damit wird zum einen eine höhere Kühlleistung auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Wind) erzielt. Zum anderen verringert sich durch die geringere Rezirkulation beziehungsweise das Ansaugen der eigenen Kühlturm-Schwaden die Belastung der Kühlturmumgebung mit feuchtwarmer Luft und damit die Gefahr von Korrosion in der Kühlturmumgebung. Dies gilt besonders bei Kühltürmen, die salzhaltige Luft von Seewasser oder Meerwasser ansaugen. Durch den konzentrierteren Abluftstrom und die damit einhergehende geringere Rezirkulation verringert sich auch die Ceräuschbelastung für die Umgebung. Allgemein wird durch den erfindungsgemäßen Kühlturm die Immissionsbelastung der Umgebung gesenkt. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kühlturms liegt darin, dass durch die kompakte Bauweise ein geringerer Platzbedarf für den Kühlturm benötigt wird.
[0007] Die Erfindung betrifft ferner einen Kühlturm mit innenliegenden Wänden aus Beton, wobei vorzugsweise die Wände in den Hauptachsen der Blockanordnung angeordnet sind. Damit ist es möglich, einen großen Anteil des erfindungsgemäßen Kühlturms aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) zu bauen, wobei die Betonwände als „Rückgrat" für die GFK-Struktur und Maßnahme zur Stabilisierung des Kühlturms dienen.
[0008] Vorzugsweise erstrecken sich die Betonwände vom Flüssigkeitssammelbecken des Kühlturms bis zum Kühlturmdach. Mittels der GFK-Struktur wird allgemein eine Leichtbau-Konstruktion erreicht. Durch die Betonwände, die bevorzugt in den Hauptachsen des Kühlturms angeordnet sind, ist es zusätzlich möglich, auf Querverstrebungen und Diagonalverstrebungen aus GFK zu verzichten, wobei trotzdem eine sichere Statik erzielt wird. Durch die nicht mehr erforderlichen GFK-Verstrebungen wird zusätzlich eine kostengünstigere Konstruktion erreicht. [0009] Bevorzugt dienen die in den Hauptachsen angeordneten Betonwände als Stützkonstruktion für weitere Wände aus glasfaserverstärktem Kunststoff oder Holz.
[0010] Ein weiterer Vorteil einer solchen Mischbauweise aus GFK und Beton besteht darin, dass die Betonwände als Brandschutzwände wirken können. Sind die Betonwände in den Hauptachsen des Kühlturms angeordnet, entstehen deutlich voneinander getrennte Brandschutzzonen. Bei einer Blockanordnung mit 4 x 4 Zellen ergeben sich somit 4 Brandschutzzonen, welche jeweils 4 Zellen einschließen.
[0011] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Wände aus Beton über einen Kühlturmmantel hinaus mit einer Verlängerung versehen. Dies ist vorteilhaft, da zum einen ein weiterer Schutz vor Überschlag durch Feuer gegeben ist. Zum anderen wird durch die Verlängerung der Wände eine Windleitwand geschaffen, welche einen größeren Anteil der auf den Kühlturm zuströmenden Luft abfängt und somit die Luftzufuhr zum Kühlturm verbessert.
[0012] Ferner sind gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Wände aus Beton über das Kühlturmdach hinaus mit einer Verlängerung versehen. Damit wird bei einem Feuer die Brandzone daran gehindert, einfach auf die benachbarten Zellen eines Kühlturmes überzugreifen. Zusätzlich kanalisiert diese Maßnahme die von den Ventilatoren abgeführte Warmluft.
[0013] Der erfindungsgemäße Kühlturm weist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform abgeschrägte oder abgerundete Eckbereiche, insbesondere des Kühlturmmantels, auf. Damit wird eine Luftumströmung des Kühlturms so verbessert, dass weniger Luftanteile in Richtung zum Kühlturmboden gelenkt werden, wodurch sich die Gefahr einer Rezirkulation zusätzlich senken lässt.
[0014] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das abzukühlende Wasser von einem Steigeschacht über Hauptverteilerrohre und sich daran anschließende Nebenverteilerrohre zu mindestens einer Zelle des Kühlturms transportierbar, wobei die Nebenverteilerrohre einer Zelle rechtwinklig zu Nebenverteilerrohren einer dazu benachbarten Zelle angeordnet sind. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Nebenverteilerrohre einer Zelle parallel zu Nebenverteilerrohren einer dazu benachbarten Zelle angeordnet. Bei der letzteren Anordnung ist nur ein Hauptverteilerrohr erforderlich. Sind die Nebenverteilerrohre rechtwinklig zueinander angeordnet, ist in beiden Hauptachsen ein Hauptverteilerrohr erforderlich. Diese Lösung bietet sich bei einem symmetrischen Aufbau des Kühlturms an, wenn zum Beispiel in den Hauptachsen Wände aus Beton vorgesehen sind und in diesen Hauptverteilerrohren verlegt werden können. [0015] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in dem Kühlturm für mindestens sechs Zellen ein gemeinsamer Steigeschacht zur Wassereinspeisung in die Zellen vorgesehen. Dies ist vorteilhaft, da bei einem zentralen Steigeschacht geringere Kosten für Rohrleitungen, Kanäle usw. anfallen als bei einer Konstruktion, die für jede Zelle einen einzelnen Steigeschacht aufweist. Die Pumpleistung für das abzukühlende Wasser erhöht sich bei einem zentralen Steigeschacht nur unwesentlich, so dass immer noch ein wirtschaftlicher Vorteil im Vergleich zu der Konstruktion eines Kühlturmes mit einem für jede Zelle einzelnen Steigeschacht bestehen bleibt.
[0016] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist aus dem gemeinsamen Steigeschacht eine Einspeisung für einzelne Zellen oder für paarweise angeordnete Zellen durchführbar.
[001 7] Ferner ist bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in den Betonwänden mindestens ein Steigeschacht zur Wassereinspeisung in die Zellen vorgesehen. Damit lässt sich bei einer Mischbauweise aus GFK oder Holz mit Betonwänden vorzugsweise in den Hauptachsen die Kühlturm- Stabilisierung mit der Zufuhr des abzukühlenden Wassers kombinieren, so dass ein geringerer zusätzlicher Platzbedarf besteht.
[0018] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter beschrieben. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Kühlturm in Blockbauweise gemäß einer ersten Ausführungsform mit 16 Zellen;
Fig. 2 einen Horizontalquerschnitt durch den Kühlturm der ersten Ausführungsform gemäß
Fig. 1 ;
Fig. 3 eine Seitenansicht des Kühlturms gemäß Fig. 1 ;
Fig. 4 und 5 einen zweiten und einen dritten Horizontalquerschnitt durch den Kühlturm gemäß Fig. 1 ;
Fig. 6 Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Kühlturm einer zweiten Ausführungsform mit 16 Zellen; und
Fig. 7, 8 und 9 einen Horizontalquerschnitt durch den Kühlturm gemäß Fig. 6 mit Beispielen für die Anordnung von Hauptverteilerrohren und Nebenverteilerrohren für die Wasserzufuhr. [0019] In Figur 1 ist ein Nasskühlturm 1 einer ersten Ausführungsform der Erfindung in der Draufsicht dargestellt (die nachfolgenden Ausführungen gelten ebenso für einen Hybridkühlturm) . Er weist vier Zellen 4 in einer Längsrichtung, mit dem Pfeil 100 markiert, und vier Zellen 4 in einer dazu senkrecht angeordneten Querrichtung, mit dem Pfeil 200 markiert, auf, so dass insgesamt 16 Zellen einen quadratischen Block 3 bilden. Die Zellen 4 des Blocks 3 sind von einem Kühlturmmantel 5 umgeben. Bei dieser Ausführungsform weist der Kühlturmmantel 5 an den äußeren Ecken des Blocks 3 jeweils abgeschrägte oder abgerundete Ecken 6 auf. Die symmetrische Struktur des Blockes 3 wird von Hauptachsen 7 und 9 durchzogen, die senkrecht zueinander angeordnet sind. Sie weisen am äußeren Rand jeweils eine Verlängerung 8, 10 auf, die über den Kühlturmmantel 5 seitlich hervorsteht. Die Verlängerungen 8, 10 reichen bis zum Außenrand des Sockels 2 des Kühlturms 1. Jede Zelle 4 ist mit einem zugehörigen Ventilator 12 versehen, der über dem Luftaustritt 11 jeder Zelle 4 platziert ist. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des Kühlturmes ist für jeweils 2 x 2 Zellen ein zentraler Steigeschacht für die Zufuhr abzukühlenden Wassers vorgesehen. Die Steigeschächte 13, 14, 15 und 16 versorgen somit eine Anordnung aus vier mal 2 x 2 Zellen mit dem abzukühlenden Wasser.
[0020] Die Hauptachsen 7, 9 sind als Betonwände 50, 60 ausgeführt und dienen dazu, bei einem Kühlturm in GFK-Bauweise eine Verbesserung der Stand Stabilität zu erreichen. Sie unterstützen als „Rückgrat" die vorherrschende CFK-Struktur 17, vgl. Fig. 2 und 3, wobei durch die Betonwände eine Einsparung in Querverstrebungen und Diagonalverstrebungen aus GFK erzielt werden kann. Die Verlängerungen 8, 10 der Betonwände 50, 60 verbessern die Zufuhr des von außen einwirkenden Luftstroms in die jeweiligen 2 x 2 Zellen-Anordnungen. Durch die abgeschrägten Ecken 6 an den Außenecken des Kühlturms wird zusätzlich die Luftumströmung des Kühlturms verbessert. Diese Maßnahmen dienen dazu, die Gefahr einer Rezirkulation der von den Ventilatoren abgegebenen Abluft zu verringern.
[0021 ] Die GFK- Struktur des Kühlturms ist aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich. Sie reicht vom Fußpunkt des Kühlturms bis zum Kühlturmdach und ist „maschenartig" ausgeführt. Nicht dargestellt sind die Quer- und Diagonalverstrebungen zur Versteifung der Konstruktion. Durch den Luftaustritt 11 wird jeweils von den Ventilatoren 12 angesaugte warme Luft von unten nach oben in die Umgebung abgegeben. Der Luftaustritt erfolgt bei jeder Zelle auf gleicher Höhe, so dass eine konzentrierte und gebündelte Abluftströmung erzielbar ist.
[0022] Von den jeweiligen Steigeschächten wird das abzukühlende Wasser zu einem zugehörigen Hauptverteilerrohr 18 weitergeleitet und von dort den Nebenverteilerrohren 19 zugeführt, vgl. Fig. 5. Der Weg vom Hauptverteilerrohr 18 zu den Nebenverteilerrohren 19 sollte so kurz wie möglich sein, um einen unnötigen Druckabfall zu vermeiden. Vorzugsweise sind die Nebenverteilerrohre derart ange- ordnet, dass sie eine Zelle vollständig bedecken. Die Nebenverteilerrohre einer Zelle können zu einer benachbarten Zelle parallel oder senkrecht dazu verlaufen. Auch die Anzahl der Nebenverteilerrohre in einer Zelle kann sich von derjenigen einer benachbarten Zelle unterscheiden. Dadurch kann die Kühlleistung jeder Zelle einzeln variiert werden. Dies kann je nach Standort und Umgebungsbedingungen/ wie zum Beispiel vorherrschende Windrichtung, abgestimmt werden. Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform sind sämtliche Nebenverteilerrohre in der Längsrichtung des Blockes angeordnet. Die einzelne Speisung jeder ZeKe bietet den Vorteil, dass die Zellen individuell von einer Zufuhr des abzukühlenden Wassers getrennt werden können, so dass eine für jede Zelle gesonderte Ansteuerung erreichbar ist.
[0023] Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühlturmes. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind nur noch zwei Steigeschächte 20, 21 vorgesehen, die jeweils 8 Zellen mit Wasser versorgen. Dabei können die Nebeπverteilerrohre auf unterschiedliche Weise angeordnet sein, siehe Fig. 7. Ein Hauptverteilerrohr 22 speist dazu die Nebenverteilerrohre 27, während das vom gleichen Steigeschacht 20 versorgte Hauptverteilerrohr 23 die Nebenverteilerrohe 25 versorgt. Die Nebenverteilerrohre 25 und 27 sind rechtwinklig zueinander angeordnet. Auf der zum Hauptverteilerrohr 23 gegenüberliegenden Seite werden auf analoge Weise durch ein zusätzliches Hauptverteilerrohr die Nebenverteilerrohre 26 und 28 mit Wasser versorgt.
[0024] In der in der Draufsicht unteren Hälfte des Kühlturmes in Fig. 7 sind die Nebenverteilerrohre jeweils in einer Richtung ausgerichtet. Vom Steigeschacht 21 werden Hauptverteilerrohre mit abzukühlendem Wasser versorgt. Vom Hauptverteilerrohr 24 gelangt das Wasser in die Nebenverteilerrohre 29, die sich für zwei benachbarte Zellen in gleiche Richtung erstrecken. Auf der gegenüberliegenden Seite verlaufen die an das Hauptverteilerrohr 30 angeschlossenen Nebenverteilerrohre 31 ebenfalls in Querrichtung des Kühlturms, wobei die Strömungsrichtung entgegengesetzt zu derjenigen der Nebenverteilerrohre 29 ist.
[0025] Bei der in der unteren Hälfte von Fig. 7 dargestellten Anordnung sind 8 Zellen (4 Zellen in einer Reihe und 4 Zellen in einer dazu gegenüberliegenden Reihe) mit Nebenverteilerrohren bedeckt, die alle in Querrichtung 200 des Kühlturmes ausgerichtet sind. Dabei sind nur sich in Längsrichtung 100 des Kühlturms erstreckende Hauptverteilerrohre erforderlich. Bei der in der oberen Hälfte in Fig. 7 dargestellten Anordnung der Hauptverteilerrohre sind zu den in Längsrichtung sich erstreckenden Hauptverteilerrohren auch sich in Querrichtung erstreckende Hauptverteilerrohre erforderlich. Dies zeigt, dass bei der in der unteren Hälfte von Fig. 7 dargestellten Anordnung weniger Hauptverteilerrohre benötigt werden. [0026] Weitere Kombinationen bezüglich der Anordnung von Hauptverteilerrohren und Nebenverteilerrohren sind in Fig. 8 und 9 dargestellt. In Fig. 8 sind die einzelnen Zellen des 16 Zellen aufweisenden Kühlturms jeweils nummeriert (Zahl mit Kreisumrandung). Die Zellen 1 und 2 sind mit in Längsrichtung angeordneten Nebenverteilerrohren 32, die Zellen 3 und 4 mit in Querrichtung angeordneten Nebenverteilerrohren 33 versehen, so dass senkrecht zueinander angeordnete Nebenverteilerrohre 32, 33 vorgesehen sind. Zum Speisen der Nebenverteilerrohre sind jeweils Hauptverteilerrohre in Längsrichtung und Querrichtung erforderlich, vgl. in Fig. 7 die Hauptverteilerrohre 22 und 23.
[0027] Die Nebenverteilerrohre in den Zellen 9, 11 bzw. 10, 12 in Fig. 8 sind jeweils in Längsrichtung 100 des Kühlturmes angeordnet, wobei nur zwei in Querrichtung 200 sich erstreckende Hauptverteilerrohre benötigt werden. Die Nebenverteilerrohre bedecken jeweils nur eine Zelle. Im Gegensatz dazu bedecken die Nebenverteilerrohre 13, 15 bzw. 14, 16 jeweils zwei benachbarte Zellen, wobei für insgesamt vier Zellen nur zwei Hauptverteilerrohre 34, 35 benötigt werden. Durch Trennen der Wasserzufuhr für ein Hauptverteilerrohr 34 oder 35 werden damit zwei Zellen des Kühlturmes, entweder 13, 15 oder 14, 16 auf einmal abgeschaltet.
[0028] Eine weitere Variante in der Anordnung von Nebenverteilerrohren zeigt Fig. 9, in der von einem einzigen Steigeschacht 36 insgesamt 16 Zellen versorgt werden. Vom Steigeschacht 36 gehen dabei für jeweils zwei in Querrichtung 200 benachbarte Zellen ein Hauptverteilerrohr 37, 38 aus, wobei die Nebenverteilerrohre 39 für zwei Zellen senkrecht zu den Nebenverteilerrohren 40 der benachbarten zwei Zellen verlaufen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Nasskühlturm (1) in Blockanordnung, wobei jeder Block (3) mehrere Zellen (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blockanordnung mindestens 2+n (n = 1, 2, 3...) Zellen (4) in einer Längsrichtung (100) und mindestens 2+m (m = 1, 2, 3,...) Zellen (4) in einer sich zur Längsrichtung (100) senkrecht erstreckenden Querrichtung (200) aufweist.
2. Nasskühlturm (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass n = m ist.
3. Nasskühlturm (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass n und m jeweils 4 ist.
4. Nasskühlturm (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass n = m+1 ist.
5. Nasskühlturm (1) in Blockanordnung, wobei jeder Block (3) mehrere Zellen (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockanordnung innenliegende Wände aus Beton aufweist.
6. Nasskühlturm (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beton aufweisenden Wände (50, 60) in den Hauptachsen (7, 9) der Blockanordnung verlaufen.
7. Nasskühlturm (1) gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wände (50, 60) von einem Flüssigkeitssammelbecken des Nasskühlturms (1) bis zu einem Dach des Nasskühlturms (1) erstrecken.
8. Nasskühlturm (1 ) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beton aufweisenden Wände (50, 60) über einen Kühlturmmantel (5) hinaus mit einer Verlängerung (8, 10) versehen sind.
9. Nasskühlturm (1) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beton aufweisenden Wände (50, 60) über ein Kühlturmdach hinaus mit einer Verlängerung versehen sind.
10. Nasskühlturm (1) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Hauptachsen (7, 9) angeordneten Betonwände (50, 60) als Stützkonstruktion für weitere Wände aus Glasfasermaterial oder Holz verwendbar sind.
11. Nasskühlturm (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Nasskühlturm (1) abgeschrägte oder abgerundete vertikale Eckbereiche (6), insbesondere des Kühlturmmantels (5), aufweist.
12. Nasskühlturm (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser vom Steigeschacht (13, 14, 15, 16, 20, 21, 36) über Hauptverteilerrohre (18, 22, 23, 24, 30, 34, 35, 37, 38) und sich daran anschließende Nebenverteilerrohre ( 25, 26, 27, 28, 29, 31, 32, 33, 39, 40) zu einer Zelle (4) transportierbar ist, wobei Nebenverteilerrohre (25, 26, 32, 39) einer Zelle (4) rechtwinklig zu Nebenverteilerrohren (27, 28, 33, 40) einer dazu benachbarten Zelle (4) angeordnet sind.
13. Nasskühlturm (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser vom Steigeschacht (13, 14, 15, 16, 20, 21, 36) über Hauptverteilerrohre (18, 22, 23, 24, 30, 34, 35, 37, 38) und sich daran anschließende Nebenverteilerrohre (25, 26, 27, 28, 29, 31, 32, 33, 39, 40) zu einer Zelle (4) transportierbar ist, wobei Nebenverteilerrohre (29) einer Zelle (4) parallel zu Nebenverteilerrohren (31) einer dazu benachbarten Zelle (4) angeordnet sind.
14. Nasskühlturm (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens sechs Zellen (4) ein gemeinsamer Steigeschacht (20, 21, 36) zur Wassereinspeisung in die Zellen (4) vorgesehen ist.
15. Nasskühlturm (1) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem gemeinsamen Steigeschacht (13, 14, 15, 16, 20, 21, 36) eine Einspeisung für einzelne Zellen (4) oder paarweise angeordnete Zellen (4) durchführbar ist.
16. Nasskühlturm (1 ) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in den Betonwänden (50, 60) mindestens ein Steigeschacht (13, 14, 15, 16, 20, 21, 36) zur Wassereinspeisung in die Zellen (4) vorgesehen ist.
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