CH686532A5

CH686532A5 - Method for increasing capacity of air cooled heat exchanger

Info

Publication number: CH686532A5
Application number: CH393692A
Authority: CH
Inventors: Armin Schnetzler; Rainer Huwiler
Original assignee: Einfache Ges Huwiler Schnetzle
Priority date: 1992-12-23
Filing date: 1992-12-23
Publication date: 1996-04-15

Abstract

The heat exchanger comprises a bundle of tubes through which the medium to be cooled flows while ambient air flows over the external fins on the bundle. Liquid is sprayed onto the fins (2) at a rate such that it vaporises. This can be done intermittently and horizontally in the air flow direction and by jets spaced apart in the vertical direction. One or more spray nozzles (5) can be used, travelling to and fro at the air inlet side of the exchanger. The nozzles can be mounted on a common nozzle pipe, discharging alternate solid and flat jets. The intervals between the working cycles can be dependent on the desired outlet temperature of the cooled medium.

Description

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CH 686 532 A5 CH 686 532 A5

Beschreibung description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Kühlleistung eines aus mit Kühlrippen versehenen Rohrbündeln bestehenden Wärmetauschers, dessen Rohre von einem zu kühlenden Medium durchflössen und dessen Kühlrippen mit Umgebungsluft angeströmt sind. The present invention relates to a method for increasing the cooling capacity of a heat exchanger consisting of tube bundles provided with cooling fins, the tubes through which a medium to be cooled flows and the cooling fins against which ambient air flows.

Wärmetauscher sind heute weit verbreitet und dienen ganz allgemein dazu, zwischen zwei einander nicht direkt kontaktierenden und verschiedene Temperaturen aufweisenden Medien einen gewissen Temperaturausgleich herbeizuführen. Dabei wird das wärmere Medium abgekühlt und das kühlere erwärmt. Vor diesem allgemeinen Hintergrund ergibt sich der Einsatz von Wärmetauschern sowohl für die Erwärmung als auch für die Abkühlung von Substanzen, beispielsweise für die Wärmerückgewinnung aus Abluft oder für die sogenannte Trockenkühlung, das ist die Rückkühlung von Kühlwasser in pro-zess- und verfahrenstechnischen Anlagen, in der Kraftwerksindustrie, in der Klima- und Kältetechnik, und dergleichen. Heat exchangers are widely used today and generally serve to bring about a certain temperature compensation between two media that do not directly contact one another and have different temperatures. The warmer medium is cooled and the cooler heated. Against this general background, there is the use of heat exchangers for both heating and cooling substances, for example for heat recovery from exhaust air or for so-called dry cooling, which is the recooling of cooling water in process and process engineering systems the power plant industry, in air conditioning and refrigeration, and the like.

Bei der Trockenkühlung ist die Kühlleistung des Wärmetauschers umso grösser, je grösser, bei sonst gleichen Randbedingungen, die Eintrittstemperaturdifferenz der beiden Medien ist. Das bedeutet mit anderen Worten, dass das zu kühlende Medium nur mit Umgebungsluft nicht auf einen Wert unterhalb der Temperatur der Umgebungsluft abgekühlt werden kann. Wird dies trotzdem gewünscht, dann ist eine zusätzliche Kühlung notwendig, und das erfordert bekanntlich zusätzlichen Energieaufwand und ist daher nicht erwünscht. Wenn beispielsweise die Eintrittstemperatur des Wassers in den Wärmetauscher 40° und diejenige der Luft 32° beträgt, dann wird sich das Wasser ohne zusätzliche Kühlung nicht unter die Lufteintrittstemperatur abkühlen. With dry cooling, the cooling capacity of the heat exchanger is greater, the greater the inlet temperature difference of the two media, with otherwise the same boundary conditions. In other words, this means that the medium to be cooled cannot be cooled to a value below the temperature of the ambient air only with ambient air. If this is nevertheless desired, additional cooling is necessary, and this is known to require additional energy expenditure and is therefore not desired. For example, if the inlet temperature of the water into the heat exchanger is 40 ° and that of the air is 32 °, then the water will not cool below the air inlet temperature without additional cooling.

Durch die Erfindung soll nun das eingangs genannte Verfahren so verbessert werden, dass eine Kühlung des abzukühlenden Mediums auf unterhalb der Lufteintrittstemperatur möglich wird, ohne dass eine zusätzliche Kühlung der Luft erforderlich ist. The aim of the invention is to improve the aforementioned method in such a way that the medium to be cooled can be cooled to below the air inlet temperature without additional cooling of the air being necessary.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Kühlrippen mit einer Flüssigkeit besprüht werden, deren Massenstrom so gewählt wird, dass die Flüssigkeit auf der Wärmetauscher-Oberfläche verdunstet. This object is achieved according to the invention in that the cooling fins are sprayed with a liquid whose mass flow is selected so that the liquid evaporates on the surface of the heat exchanger.

Praktische Versuche haben gezeigt, dass die Besprühung der Kühlrippen eine Erhöhung der Kühlleistung des Wärmetauschers um annähernd denjenigen Betrag bewirkt, der zur Verdunstung des gesamten, in den Wärmetauscher eingetragenen Kühlwasserstroms erforderlich ist. Dabei entzieht der Wärmetauscher dem Kreislauf des zu kühlenden Mediums zusätzlich annähernd die vollständige Verdunstungsleistung. Da die verdunstende Kühlwassermenge ausserordentlich gering ist, sie liegt bei den vorher genannten Eintrittstemperaturen des zu kühlenden Wassers und der Umgebungstemperatur von 40° bzw. 32° in der Grössenordnung von wenigen Prozenten des Durchsatzes dieser beiden Medien, ist auch die für das Versprühen erforderliche zusätzliche Leistung sehr gering und kann vernachlässigt werden. Die effektive Kühlleistung erhöht sich dagegen drastisch. Practical tests have shown that spraying the cooling fins increases the cooling capacity of the heat exchanger by approximately the amount required to evaporate the entire cooling water flow entered into the heat exchanger. The heat exchanger also draws approximately the entire evaporation rate from the circuit of the medium to be cooled. Since the evaporating amount of cooling water is extremely low, it is in the order of a few percent of the throughput of these two media at the inlet temperatures of the water to be cooled and the ambient temperature of 40 ° or 32 °, which is also the additional power required for spraying very low and can be neglected. The effective cooling capacity, however, increases drastically.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit intermittierend und in Richtung des Luftstroms in den Wärmetauscher gesprüht wird. A preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the liquid is sprayed into the heat exchanger intermittently and in the direction of the air flow.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Kühlrippen praktisch in ihrer ganzen Tiefe von der Flüssigkeit benetzt werden, was einen entsprechend starken Sprühstrahl erfordert. Da ein starker Sprühstrahl mehr Flüssigkeit mit sich führt als ein schwacher und daher die Kühlrippen tendenziell eher mit zuviel Flüssigkeit besprühen könnte, wird der intermittierende Betrieb gewählt, der eine vom Strahldruck unabhängige Feindosierung der versprühten Flüssigkeitsmenge ermöglicht. This embodiment has the advantage that the cooling fins are wetted by the liquid practically over their entire depth, which requires a correspondingly strong spray jet. Since a strong spray jet carries more liquid with it than a weak one and could therefore tend to spray the cooling fins with too much liquid, the intermittent operation is selected, which enables a fine metering of the sprayed liquid quantity independent of the jet pressure.

Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens. Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine dem Wärmetauscher zugeordnete und entlang von dessen Lufteintrittsseite hin- und herbewegbar angeordnete Sprühvorrichtung mit mindestens einer Sprühdüse zur Benetzung der Kühlrippen mit Flüssigkeit. The invention further relates to a device for performing the above method. This device is characterized by a spray device assigned to the heat exchanger and arranged to be movable back and forth along its air inlet side with at least one spray nozzle for wetting the cooling fins with liquid.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühvorrichtung mehrere Sprühdüsen aufweist, die auf einem gemeinsamen Düsenrohr angeordnet sind. A preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that the spray device has a plurality of spray nozzles which are arranged on a common nozzle tube.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigt: The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawings; it shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung ausgerüsteten Lamellen-Wärmetauschers, in Lufteintrittsrichtung gesehen; und Figure 1 is a schematic representation of a finned heat exchanger equipped with a device according to the invention, seen in the air inlet direction. and

Fig. 2 ein Diagramm zur Funktionserläuterung. Fig. 2 is a diagram for explanation of function.

Fig. 1 zeigt einen Wärmetauscher 1 für die Abkühlung von Wasser, der aus einer grossen Anzahl paralleler Lamellen 2 und aus diese durchstossenden Rohren 3 besteht. Die Rohre 3, die in bekannter Weise einen die Lamellenbatterie mehrfach durchsetzenden Förderkanal für ein abzukühlendes Medium bilden, sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel von Wasser einer bestimmten Eintrittstemperatur durchflössen, das auf eine bestimmte Austrittstemperatur abgekühlt werden soll. Zu diesem Zweck ist der Wärmetauscher 1 von strömender Luft, vorzugsweise von Umgebungs- oder Aussenluft, durchsetzt, die in Richtung des Pfeiles A durch die Zwischenräume zwischen den einzelnen Lamellen 2 strömt. Fig. 1 shows a heat exchanger 1 for the cooling of water, which consists of a large number of parallel fins 2 and pipes 3 penetrating them. The tubes 3, which form a conveying channel for a medium to be cooled, which passes through the lamella battery several times, are flowed through by water of a certain inlet temperature in the illustrated embodiment, which is to be cooled to a certain outlet temperature. For this purpose, the heat exchanger 1 is traversed by flowing air, preferably ambient or outside air, which flows in the direction of arrow A through the spaces between the individual fins 2.

2 2nd

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Selbstverständlich brauchen die Kühlrippen des Wärmetauschers 1 nicht unbedingt durch Lamellen 2, sondern können auch durch Platten gebildet sein, und ebenso selbstverständlich sind auch die den Wärmetauscher durchströmenden Medien, abzukühlendes Wasser und kühlende Luft, und auch die genannte Funktion des Wärmetauschers zur Rückkühlung nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen. Of course, the cooling fins of the heat exchanger 1 do not necessarily have to be formed by fins 2, but can also be formed by plates, and the media flowing through the heat exchanger, water to be cooled and cooling air, and the function of the heat exchanger for recooling are also only examples and not to be understood as restrictive.

Bei der im Wärmetauscher 1 erfolgenden sogenannten Trockenkühlung wird vom Prinzip her das die Rohre 3 durchströmende Wasser bis nahe an die Temperatur der den Wärmetauscher 1 durchsetzenden Luft abgekühlt. Oder mit anderen Worten, die Luft muss kühler sein als die geforderte Austrittstemperatur des Wassers. Solange diese Austrittstemperatur über der Temperatur der Umgebungsluft liegt, ergeben sich keine Probleme; liegt sie aber darunter, dann müsste die Umgebungsluft gekühlt werden, was einen zusätzlichen Aufwand an apparativen Einrichtungen und Energie und damit auch an Kosten bedeuten würde. In so-called dry cooling taking place in the heat exchanger 1, the water flowing through the tubes 3 is in principle cooled down to close to the temperature of the air passing through the heat exchanger 1. In other words, the air must be cooler than the required outlet temperature of the water. As long as this outlet temperature is above the temperature of the ambient air, there are no problems; however, if it is below this, then the ambient air would have to be cooled, which would mean an additional outlay on equipment and energy and thus also on costs.

Untersuchungen haben ergeben, dass es möglich ist, das Wasser ohne zusätzliche Kühlung auf eine Austrittstemperatur unterhalb der Eintrittstemperatur der Luft abzukühlen, wenn man die Lamellen (allgemein, die Kühlrippen) des Wärmetauschers mit Wasser besprüht. Denn das Sprühwasser verdunstet und die dafür erforderliche Energie wird beinahe ausschliesslich dem Wasserkreislauf in den Rohren 3 entzogen. Studies have shown that it is possible to cool the water to an outlet temperature below the air inlet temperature without additional cooling by spraying the fins (generally, the cooling fins) of the heat exchanger with water. This is because the spray water evaporates and the energy required for this is extracted almost exclusively from the water circuit in the tubes 3.

Gemäss dem in Fig. 2 dargestellten Diagramm, in welchem auf der Ordinate die Kühlleistung Q des Wärmetauschers 1 und auf der Abszisse die Differenz TD zwischen der Eintrittstemperatur des Wassers und derjenigen der Luft in den Wärmetauscher eingetragen ist, ist bei gleicher Eintrittstemperaturdifferenz TD die Kühlleistung Qf eines besprühten Wärmetauschers 1 stets höher als die Kühlleistung Qt eines unbesprühten. According to the diagram shown in Fig. 2, in which the cooling power Q of the heat exchanger 1 is entered on the ordinate and the difference TD between the inlet temperature of water and that of the air in the heat exchanger is entered on the abscissa, the cooling power Qf is given the same inlet temperature difference TD of a sprayed heat exchanger 1 always higher than the cooling capacity Qt of an unsprayed.

Es gilt die Gleichung: Qf = Qt + M.r (1) The following equation applies: Qf = Qt + M.r (1)

in der M die Verdunstungsmenge und r die Verdampfungswärme des Sprühwassers und der Summand M.r somit die zur Verdunstung des Sprühwassers notwendige Verdunstungsleistung bezeichnet. in M the evaporation quantity and r the evaporation heat of the spray water and the summand M.r thus the evaporation power necessary for the evaporation of the spray water.

Aus Gleichung (1) ergibt sich, dass es nicht sinnvoll ist, dem Wärmetauscher mehr Sprühflüssigkeit zuzuführen als verdunstet werden kann, weil sich dadurch die Verdunstungsmenge M nicht erhöht und auch die Kühlleistung Qf nicht weiter ansteigt. Ausserdem würde überschüssige Sprühflüssigkeit an den Lamellenoberflächen Tropfen bilden und den luftseitigen Widerstand durch die Lamellenzwischenräume vergrössern, was zu einer unerwünschten Erhöhung der Luftförderleistung führen würde. From equation (1) it follows that it does not make sense to add more spray liquid to the heat exchanger than can be evaporated, because this does not increase the evaporation quantity M and also does not further increase the cooling capacity Qf. In addition, excess spray liquid would form drops on the lamella surfaces and increase the air-side resistance through the lamella gaps, which would lead to an undesirable increase in the air delivery rate.

Abgesehen davon würde ein zu grosser Durchsatz an Sprühwasser zur Folge haben, dass das nicht verdunstete überschüssige Wasser an den Lamellen 2 nach unten läuft und in einem Behälter aufgefangen und aufbereitet werden muss. Apart from this, an excessively high throughput of spray water would have the consequence that the non-evaporated excess water runs downwards on the fins 2 and has to be collected and processed in a container.

Der aus Fig. 2 ersichtliche Effekt der Kühlleistungserhöhung durch Besprühen der Lamellen 2 des Wärmetauschers 1 mit einer Flüssigkeit, deren Massenstrom so gewählt wird, dass die Flüssigkeit möglichst verdunstet, tritt in jedem Fall ein und bewirkt eine drastische Erhöhung der effektiven Kühlleistung. Das bedeutet, dass das Besprühen der Lamellen auch dann sinnvoll und nützlich ist, wenn die Eintrittstemperatur der Luft ausreichend unterhalb der geforderten Austrittstemperatur des Wassers liegt, weil sich auch dann eine markante Erhöhung der effektiven Kühlleistung ergibt. The effect of the increase in cooling capacity shown in FIG. 2 by spraying the fins 2 of the heat exchanger 1 with a liquid, the mass flow of which is selected in such a way that the liquid evaporates as much as possible, occurs in each case and causes a dramatic increase in the effective cooling capacity. This means that spraying the fins is also sensible and useful if the air inlet temperature is sufficiently below the required water outlet temperature because there is also a significant increase in the effective cooling capacity.

Die folgende Tabelle zeigt die an einer Versuchsanlage bei den Betriebsarten WT (Wärmetauscher trocken) und WF (Wärmetauscher besprüht) gemessenen Werte für Wassereintrittstemperatur ETw, Lufteintrittstemperatur ETl, Wasseraustrittstemperatur ATw und effektive Kühlleistung Qe. The following table shows the values for water inlet temperature ETw, air inlet temperature ETl, water outlet temperature ATw and effective cooling capacity Qe measured on a test system in the operating modes WT (heat exchanger dry) and WF (heat exchanger sprayed).

Betrieb business

ETw ETC

ETl ETl

ATw ATw

Qe Qe

WT WT

39,900 39,900

32,0°C 32.0 ° C

36,0°C 36.0 ° C

8,39 kW 8.39 kW

WF WF

39,9°C 39.9 ° C

32,0°C 32.0 ° C

29,9°C 29.9 ° C

21,51 kW 21.51 kW

In beiden Fällen betrug die Luftmenge 3780 m3/h und die Wassermenge 1850 l/h; die Sprühwassermenge wurde mit 23,7 l/h gemessen. Der Energiezuwachs durch die Verdunstung des Sprühwassers auf der Wärmetauscher-Oberfläche beträgt bei diesem Beispiel 13, 12 kW, das sind knapp 90% des der Sprühwassermenge entsprechenden theoretischen Wertes. In both cases the air volume was 3780 m3 / h and the water volume 1850 l / h; the spray water quantity was measured at 23.7 l / h. The energy increase due to the evaporation of the spray water on the surface of the heat exchanger in this example is 13.12 kW, which is almost 90% of the theoretical value corresponding to the spray water quantity.

Die Verdunstungsmenge M (Gleichung 1) des Sprühwassers wird bei gegebenen sonstigen Bedingungen maximal, wenn die Oberfläche der Lamellen 2 möglichst vollständig mit Sprühwasser benetzt ist. Da das Lamellenpaket aber eine gewisse Tiefe aufweist, bedeutet das, dass das Sprühwasser mit einem bestimmten Mindestdruck in den Wärmetauscher 1 gesprüht werden muss, damit es auch die hinteren Partien der Lamellen erreicht. Andererseits ist aber die benötigte Sprühwassermenge derart gering, dass es praktisch unmöglich ist, für die Besprühung des Wärmetauschers 1 eine stationäre Düse oder Düsenanordnung zu verwenden. The evaporation quantity M (equation 1) of the spray water becomes maximum under other given conditions if the surface of the fins 2 is wetted as completely as possible with spray water. However, since the plate pack has a certain depth, this means that the spray water must be sprayed into the heat exchanger 1 with a certain minimum pressure so that it also reaches the rear parts of the plate. On the other hand, the required amount of spray water is so small that it is practically impossible to use a stationary nozzle or nozzle arrangement for spraying the heat exchanger 1.

Gemäss Fig. 1 ist an der Lufteintrittsseite des Wärmetauschers 1 eine in Richtung des Pfeiles B quer zu den Lamellen 2 hin- und herbewegbare Düsenanordnung vorgesehen, die ein vertikales Düsenrohr 4 und mehrere an diesem im Vertikalabstand angeordnete Düsen 5 und 5' umfasst. Das Düsenrohr 4 ist 1, on the air inlet side of the heat exchanger 1 there is a nozzle arrangement which can be moved back and forth in the direction of arrow B transversely to the fins 2 and which comprises a vertical nozzle tube 4 and a plurality of nozzles 5 and 5 'arranged at this at a vertical distance. The nozzle tube 4 is

3 3rd

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über einen Anschluss 6 mit einer Sprühwasserversorgung verbunden. Das Sprühwasser sollte zur Erzielung einer optimalen Benetzung der Lamellen eine möglichst geringe Oberflächenspannung aufweisen. Aus diesem Grund ist sogenanntes Osmosewasser am besten geeignet; normales Leitungswasser sollte zumindest enthärtet, besser aber mit einer Seifenlösung geimpft sein. connected to a spray water supply via a connection 6. The spray water should have the lowest possible surface tension in order to achieve optimal wetting of the slats. For this reason, so-called osmosis water is best suited; normal tap water should at least be softened, but better vaccinated with a soap solution.

Darstellungsgemäss sind am Düsenrohr 4 zwei verschiedene Arten von Düsen vorgesehen, und zwar Vollstrahldüsen 5 und Flachstrahldüsen 5'. Die beiden Düsenarten sind abwechselnd angeordnet, wobei zuoberst eine Vollstrahldüse 5 und zuunterst eine Flachstrahldüse 5' montiert ist. Die Anzahl der Düsen richtet sich dabei nach der Höhe des Lamellenpakets. Selbstverständlich können die Düsen auch anders angeordnet sein. As shown, two different types of nozzles are provided on the nozzle tube 4, namely full jet nozzles 5 and flat jet nozzles 5 '. The two types of nozzles are arranged alternately, with a full jet nozzle 5 at the top and a flat jet nozzle 5 'at the bottom. The number of nozzles depends on the height of the plate pack. Of course, the nozzles can also be arranged differently.

Die Vollstrahldüsen 5 spritzen einen scharf gebündelten Strahl zwischen die Lamellen 2, der durch die unterstützende Wirkung der den Wärmetauscher 1 durchströmenden Luft bis an das hintere Ende des Wärmetauschers gelangt. Durch die Querbewegung des Düsenrohres 4 (Pfeil B) gelangt der Strahl jeweils durch die Zwischenräume zwischen den einzelnen Lamellen 2 und benetzt die Lamellenoberflächen von oben nach unten. Die Flachstrahldüsen 5' senden einen fächerförmigen Wasserstrahl aus, der in Form feiner Tröpfchen in den Raum zwischen den Lamellen gelangt und deren Seitenflächen gleichsam berieselt und damit die Benetzung der Lamellen vervollständigt. Die Wirkung des Wasserstrahls wird durch die den Wärmetauscher 1 durchströmende Luft zusätzlich unterstützt. The full jet nozzles 5 inject a sharply focused jet between the fins 2, which reaches the rear end of the heat exchanger due to the supporting effect of the air flowing through the heat exchanger 1. Due to the transverse movement of the nozzle tube 4 (arrow B), the jet passes through the spaces between the individual fins 2 and wets the fin surfaces from top to bottom. The flat jet nozzles 5 'emit a fan-shaped water jet which, in the form of fine droplets, enters the space between the lamellae and sprinkles their side surfaces, as it were, and thus completes the wetting of the lamellae. The effect of the water jet is additionally supported by the air flowing through the heat exchanger 1.

Der nicht näher dargestellte Antriebsmechanismus des Düsenrohres 4 umfasst zwei parallel zu dessen Bewegungsebene angeordnete und über die gesamte Breite des Wärmetauschers 1 reichende Führungsschienen, einen auf diesen verschiebbar gelagerten und das Düsenrohr 4 tragenden Schlitten und ein geeignetes Antriebsmittel für den letzteren. Dieses kann beispielsweise ein Förderband in der Art eines Zahnriemens sein, der über zwei beabstandete Antriebsscheiben geführt und dessen oberes und unteres Trum wahlweise mit dem Schlitten kuppelbar ist, so dass dieser ohne Änderung der Drehrichtung des die Antriebsscheiben antreibenden Motors hin- und herbewegt wird. Selbstverständlich sind auch andere Antriebe möglich; wesentlich ist, dass diese unempfindlich gegen Feuchtigkeit und Nässe und möglichst wartungsfrei sind. The drive mechanism of the nozzle tube 4, not shown in detail, comprises two guide rails arranged parallel to its plane of movement and extending over the entire width of the heat exchanger 1, a slide which is slidably mounted thereon and carries the nozzle tube 4, and a suitable drive means for the latter. This can be, for example, a conveyor belt in the manner of a toothed belt, which is guided over two spaced drive pulleys and whose upper and lower run can optionally be coupled to the carriage, so that the carriage is moved back and forth without changing the direction of rotation of the motor driving the drive pulleys. Of course, other drives are also possible; it is essential that they are insensitive to moisture and wetness and as maintenance-free as possible.

Auch die konkrete Ausbildung des Düsenrohres 4 und der darauf angeordneten Düsen 5, 5' ist in weiten Grenzen variabel und richtet sich nach den konkreten Randbedingungen, insbesondere nach den Dimensionen des Wärmetauschers und nach den Platzverhältnissen. So empfiehlt es sich beispielsweise, ab einer gewissen Breite des Lamellenpakets mehr als ein Düsenrohr 4 zu verwenden. Man kann in diesem Fall zwei Düsenrohre 4 in einem der halben Breite des Lamellenpakets entsprechenden Abstand anordnen und diese gemeinsam antreiben, wobei jedes Düsenrohr nur über die halbe Breite des Lamellenpakets bewegt zu werden braucht. Die Düsenrohre 4 brauchen auch nicht unbedingt vertikal, sondern können beispielsweise auch schräg orientiert sein. Auch Art, Anzahl und Anordnung der Düsen 5, 5' sind nicht auf das Ausführungsbeispiel von Fig. 1 beschränkt. The specific design of the nozzle tube 4 and the nozzles 5, 5 ′ arranged thereon is variable within wide limits and depends on the specific boundary conditions, in particular on the dimensions of the heat exchanger and on the space available. For example, it is advisable to use more than one nozzle tube 4 from a certain width of the plate pack. In this case, two nozzle pipes 4 can be arranged at a distance corresponding to half the width of the plate pack and driven together, each nozzle pipe only having to be moved over half the width of the plate pack. The nozzle tubes 4 also do not necessarily need to be vertical, but can also be oriented obliquely, for example. The type, number and arrangement of the nozzles 5, 5 'are also not limited to the exemplary embodiment in FIG. 1.

Im praktischen Betrieb der Einrichtung wird aus den Abmessungen des Wärmetauschers 1 und aus den herrschenden Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbedingungen die Verdunstungsmenge M (siehe Gleichung 1) berechnet und dann die dem Wärmetauscher pro Zyklus zuzuführende Sprühwassermenge sowie die Länge eines Zyklus eingestellt. Schliesslich wird der Antrieb des das Düsenrohr 4 tragenden Schlittens entsprechend abgestimmt. In practical operation of the device, the evaporation quantity M (see equation 1) is calculated from the dimensions of the heat exchanger 1 and from the prevailing temperature and humidity conditions, and then the spray water quantity to be supplied to the heat exchanger per cycle and the length of a cycle are set. Finally, the drive of the carriage carrying the nozzle tube 4 is adjusted accordingly.

Dabei sind folgende Umstände zu beachten: The following circumstances must be taken into account:

- Wegen der geringen Sprühwassermenge ist ein kontinuierliches Besprühen des Wärmetauschers eher nicht die Regel. - Because of the small amount of spray water, continuous spraying of the heat exchanger is rather not the rule.

- Zur Erzielung einer möglichst gleichmässigen Benetzung der Lamellen und einer möglichst gleich-massigen Verdunstung des Sprühwassers ist es sinnvoll, wenn das Düsenrohr 4 bei jedem aus einer Hin- und Herbewegung bestehenden Zyklus einen Arbeitshub (Besprühung) und einen Leerhub (Rücklauf zur Ausgangsstellung seitlich neben dem Lamellenblock) macht. - In order to achieve the most uniform possible wetting of the fins and the most uniform evaporation of the spray water, it makes sense if the nozzle tube 4 has a working stroke (spraying) and an idle stroke (return to the starting position on the side next to each cycle consisting of a reciprocating movement) the slat block).

- Eventuell sind zwischen den einzelnen Zyklen Pausen einzuschalten, in denen das Düsenrohr 4 in seiner Ausgangsstellung verharrt. Zur Vermeidung solcher Pausen kann die Geschwindigkeit des das Düsenrohr tragenden Schlittens beim Leerhub entsprechend angepasst werden. - Pauses may have to be switched on between the individual cycles, in which the nozzle tube 4 remains in its initial position. To avoid such pauses, the speed of the carriage carrying the nozzle tube during the idle stroke can be adjusted accordingly.

- Über die Länge der Pausen und/oder die Rücklaufgeschwindigkeit des Schlittens kann die Sprühwassermenge sehr einfach gesteuert werden, indem eine Regelung dieser beiden Parameter in Funktion der gewünschten Austrittstemperatur des Wassers erfolgt. - The amount of spray water can be controlled very easily via the length of the breaks and / or the return speed of the sled by regulating these two parameters as a function of the desired outlet temperature of the water.

Abschliessend sei nochmals darauf hingewiesen, dass das beschriebene Verfahren nicht auf die Anwendung auf Lamellen-Wärmetauscher beschränkt ist, sondern selbstverständlich auch bei Platten-Wär-metauschern angewendet werden kann. Ebenso ist das Verfahren auch nicht auf Wärmetauscher mit stehenden Kühlrippen beschränkt, sondern kann auch bei solchen mit liegenden Kühlrippen zur Anwendung kommen. Wesentlich ist in allen Fällen, dass durch Besprühen der Kühlrippen mit einer Flüssigkeit eine Erhöhung der Kühlleistung des Wärmetauschers erfolgt. Finally, it should be pointed out once again that the described method is not limited to the use on finned heat exchangers, but can of course also be used for plate heat exchangers. Likewise, the method is not limited to heat exchangers with standing cooling fins, but can also be used for those with lying cooling fins. It is essential in all cases that the cooling capacity of the heat exchanger is increased by spraying the cooling fins with a liquid.

Einer der wesentlichen Vorteile des erfindungsgemässen Systems gegenüber herkömmlichen Systemen, wie beispielsweise dem sogenannten «Hybridsystem» besteht darin, dass es zu keiner Tropfenbildung auf den Lamellen kommt. Bei den herkömmlichen Systemen, wo wesentlich mehr Wasser versprüht wird als tatsächlich verdunsten kann, bilden sich auf den Lamellenwänden Tropfen, wodurch die Lamellenzwischenräume verkleinert werden und der luftseitige Widerstand erhöht wird. Letzteres bedingt eine unerwünschte Erhöhung der für die Luftförderung erforderlichen Energie. One of the main advantages of the system according to the invention compared to conventional systems, such as the so-called “hybrid system”, is that there is no drop formation on the lamellae. In conventional systems, where considerably more water is sprayed than can actually evaporate, drops form on the lamella walls, as a result of which the lamella gaps are reduced and the air-side resistance is increased. The latter causes an undesirable increase in the energy required for air transportation.

4 4th

5 5

10 10th

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25 25th

30 30th

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Claims

1. A method for increasing the cooling capacity of a heat exchanger consisting of tube bundles provided with cooling fins, the tubes through which a medium to be cooled flows and the cooling fins against which ambient air flows, characterized in that the cooling fins (2) are sprayed with a liquid whose mass flow is so is chosen so that the liquid evaporates on the surface of the heat exchanger.

2. The method according to claim 1, characterized in that the liquid is sprayed intermittently and in the direction of the air flow into the heat exchanger (1).

3. The method according to claim 2, characterized in that the liquid is sprayed in the horizontal direction in the heat exchanger (1).

4. The method according to claim 3, characterized in that the liquid is sprayed into the heat exchanger (1) in several vertically spaced jets.

5. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized by a heat exchanger (1) assigned and arranged to move back and forth along its air inlet side with at least one spray nozzle (5, 5 ') for wetting the cooling fins (2) with liquid .

6. The device according to claim 5, characterized in that the spray device has a plurality of spray nozzles (5, 5 ') which are arranged on a common nozzle tube (4).

7. The device according to claim 6, characterized in that different types of jets, preferably full jets and flat jets, generating nozzles (5 and 5 ') are provided and arranged alternately on the nozzle tube (4).

8. The device according to claim 6, characterized in that across the width of the heat exchanger (1) a plurality of spaced nozzle tubes (4) are provided, the adjustment path corresponds approximately to their mutual distance.

9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that the spraying device performs a working stroke for spraying the heat exchanger (1) and an idle stroke serving for returning to the starting position for each movement cycle consisting of a to-and-fro movement.

10. The device according to claim 9, characterized in that pauses are provided between the individual movement cycles, the length of which is regulated as a function of the desired outlet temperature of the medium to be cooled.

5