DE1091134B

DE1091134B - Kuehlturm od. dgl., der mehrere uebereinander angeordnete Berieselungseinbauten aufweist

Info

Publication number: DE1091134B
Application number: DEF24503A
Authority: DE
Inventors: Arthur L Kohl; Alfred L Fuller
Original assignee: Fluor Corp
Current assignee: Fluor Corp
Priority date: 1957-11-29
Filing date: 1957-11-29
Publication date: 1960-10-20

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlturm od. dgl., der mehrere übereinander angeordnete Berieselungseinbauten aufweist und in dem das zu kühlende Wasser über die Oberflächen der Berieselungseinbauten geleitet und in entsprechend großflächiger Berührung mit Kühlluft gebracht wird, die die Einbauten nach oben durchströmt.

Es sind Kühltürme od. dgl. bekannt mit mehreren übereinander angeordneten Berieselungseinbauten, die, im Grundriß gesehen, die Form eines Gitters haben und aus miteinander verbundenen, bandartigen Streifen bestehen, die nach oben und unten offene Zellen bilden, an deren Wänden das Wasser herabrieselt.

Es ist auch ein Kühlturm mit Rieseleinbauten bekannt, die neben senkrechten Rieselflächen auch waagerechte Spritzflächen enthalten.

Gegenüber den bekannten Kühltürmen od. dgl. kennzeichnet sich der neue Kühlturm dadurch, daß an den Berieselungseinbauten im wesentlichen waagerechte, verhältnismäßig dünne Vorsprünge angebracht sind, die mit diesen aus einem Stück bestehen und als Spritzflächen für das abtropfende Wasser dienen.

Die bekannten Einbauten für Kühltürme werden bisher in Form von Gittern verwendet, deren zellenförmig angeordnete Streifen zwischen ihrer Oberkante und der Unterkante eine gleichförmige Stärke aufweisen. Diese Gitter werden unmittelbar, d, h. ohne einen senkrechten Abstand voneinander, in Berührung miteinander gebracht. Derartige Gitter sind aus Holz oder anderem Material hergestellt worden, das zusammen mit den besonderen Formen und Relativanordnungen der Gitter die Leistungsfähigkeit und die praktische Verwendbarkeit in verschiedenen Hinsichten begrenzen. Vor allem haben diese bekannten Gitter den Nachteil, daß kein wiederholtes Unterteilen des Wassers und keine Schleierbildung oder Filmbildung des Wassers erfolgt, daß die Luft und das Wasser beim Durchströmen der Einbauten in seitlicher Richtung nur mangelhaft verteilt werden, daß die Gitter ein sehr hohes Gewicht haben und eine Neigung zum Werfen oder zu anderen Verformungen zeigen und daß die Gitter nicht zur fabrikatorischen Herstellung in verwendbaren und versendbaren Formen geeignet sind.

Die Erfindung erzielt auf Grund der physikalischen Formen des herabrieselnden Wassers und der Zusammensetzungen der Gittereinheiten einen wesentlichen Fortschritt gegenüber den bekannten gitterartigen und zellenförmigen Einbauten. Hinsichtlich der physikalischen Form des Wassers wird erfindungsgemäß ein neuartiger Zellenaufbau geschaffen, der sich von der üblichen Ausführung in zwei Hinsichten unterscheidet. Der eine Unterschied liegt in der Anordnung von seitlichen Vorsprüngen oder Flanschen Kühlturm od. dgl.,

der mehrere übereinander angeordnete
Berieselungseinbauten aufweist

Anmelder:

The Fluor Corporation Ltd·,
Los Angeles, Calif. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.'Ing. K. Grentzenberg,
München 27, Pienzenauer Str. 2, Patentanwälte

Arthur L. Kohl, Whittier, Calif.,

und Alfred L. Fuller, Fullerton, CaIif, (V, St. Α.),

sind als Erfinder genannt worden

an den Gitterstreifen, wobei diese Vorsprünge die Wassertropfen teilweise auffangen und sie über größere Schichtflächen des Gitters verteilen. Der zweite Unterschied ist die Anordnung von Einrichtungen, die die Gitter in einem vorbestimmten Abstand halten, so daß ein Teil des Wassers abwechselnd in Filmform und in Tropfenform herabfällt und eine wirksame Kühlung mittels der erwähnten Vorsprünge oder Flansche geschaffen wird. Die einzelnen Gittereinheiten werden fabrikatorisch mit Abstandvorrichtungen hergestellt, die die angrenzenden Gitter in senkrechten Abständen voneinander und vorzugsweise auch in vorbestimmten waagerechten Stellungen halten, so daß die Streifen oder Zellen relativ zueinander versetzt sind. Auf diese Weise wird eine große Verteilung, Neuverteilung und Filmbildung oder Schichtbildung des Wassers erreicht, das der in senkrechter Richtung und in Querrichtung strömenden Luft ausgesetzt wird, und zwar bei einem sehr geringen Luftdruckabfall, der durch die vorbestimmten Verhältnisse der Zellen-, Streifen- und Flanschenabmessungen,

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ferner durch die Hohlraumfläche in bezug auf die ge- einer dünnen Schicht oder einem Film nach unten sam te projizierte Fläche des Gitters und durch den rieselt, wobei eine gründliche Berührung mit der nach zwischen den Gittern vorhandenen Abstand bestimmt aufwärts strömenden Luft erfolgt,
wird. Wie in den Fig. 4 bis 6 dargestellt, hat jedes Gitter

Ferner wird mit der Erfindung ein diese Eigen- 5 mehrere integral geformte Abstandsstützen 23, die schäften aufweisendes Gitter geschaffen, das aus einem unter jedem Gitter um ein Ausmaß vorstehen, das im dauerhaften, wasserfesten Material leichten Gewichtes wesentlichen gleich der senkrechten Abmessung der geformt oder gegossen ist. Es besteht also nicht nur Streifen 20 und 21 ist. Jede Abstandsstütze 23 nimmt eine wirksame Wasserkühlung, sondern es wird auch die Fläche von mehreren Zellen 22, im allgemeinen das Gewicht der Berieselungseinbauten wesentlich io zwei Zellen 22, ein und wird von den zwischen den verringert, so daß die Größe und die Herstellungs- Streifen 20 befindlichen Seitenwänden 24 und den kosten des Kühlturms vermindert werden können. Die zwischen den Streifen 21 befindlichen Stirnwänden 25 Herstellung jeder vollständigen Gittereinheit kann in begrenzt. Die Seitenwände 24 und die Stirnwände 25 an sich bekannter Weise aus einem zweckdienlichen der Abstandsstützen verlaufen nach unten kegelföranorganischen Kunststoff erfolgen, beispielsweise 15 mig, so daß die Abstandsstützen ineinandergeschach-Polyäthylen-, Polystyrol-, Polyester-, Polyvinyl- oder telt werden können, damit die Gitter oder die Gitter-Phenolformaldehydharzen, die zu einem zellenartigen abschnitte zum Versand ineinandergestapelt werden Gitter geformt werden können, das die erwünschte können und einen kleinen Raum einehmen. Die ge-Wasserfestigkeit hat und trotz der dünnen Ausfüh- stapelten einzelnen Gitter werden so aufgestellt, daß rung eine genügende Baufestigkeit und Formhalte- ao die Abstandstützen die in Fig. 7 dargestellte ausgefähigkeit aufweist, wobei die Gitter im Gewicht sehr richtete Stellung einnehmen. Beim Einsetzen in die leicht sind. Kühlkammer haben die Abstandsstützen jedoch die in

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der den Fig. 4 und 5 dargestellte Relativstellung, in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt sich die Abstandsstütze eines oberen Gitters unmittel-

Fig. 1 einen senkrechten Teilschnitt des oberen Ab- 35 bar über der darunterliegenden Abstandsstütze beschnitts eines Wasserkühlturmes mit dem erfindungs- findet und sich rechtwinklig zu der darunterliegenden gemäßen gitterartigen Einsatz, Stütze erstreckt. Bei dieser Aufstellung halten die

Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung eines Eck- Abstandsstützen zwischen aufeinanderfolgenden Gitabschnitts eines Gitters, tern einen Abstand aufrecht, der der Einsatzstärke

Fig. 3 eine Teildraufsicht, die die Stellung zwischen 30 entspricht. Die Abstandsstützen bilden dabei hohle einem Kühlturmeckpfosten und der benachbarten Durchlässe oder Kanäle, in denen Luft nach oben Gitterecke zeigt; strömt.

Fig. 4, 5 und 6 sind vergrößerte Querschnitte nach Außer zur Aufrechterhaltung eines senkrechten

den Linien 4-4, 5-5 bzw. 6-6 der Fig. 2; Abstands zwischen den Gittern dienen die Abstands-

Fig. 7 ist ein senkrechter Teilschnitt, der die inein- 35 stützen auch noch dazu, die Streifen und Zellen von in andergeschachtelten Abstandsstützen zeigt, wenn die senkrechter Richtung benachbarten oder angrenzenden Gitter zum Versand gestapelt werden; Gittern in einer waagerecht versetzten Stellung zu

Fig. 8 ist eine andere Ausführung des Einsatzes, halten, wobei dieser Versatz vorzugsweise einer hal- und ben Querschnittsabmessung der Zellen entspricht, wie

Fig. 9 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie 9-9 der 40 dies aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht. Zu diesem Fig. 8. Zweck haben die oberen Kanten der Seitenwände 24

In Fig. 1 ist ein Einsatz 10 dargestellt, der sich in der Abstandsstützen 23 Ausschnitte 26, und die Streieinem Wasserkühlturm 11 üblicher Ausführung be- fen 21, die sich über die Seitenwände hinaus erstrecken, findet, der aus senkrechten Wänden 12 und einer haben Ausschnitte 27. Die Ausschnitte nehmen die Deckenwand 13 besteht, die eine Kühlkammer 14 ein- 45 Unterkante der darüber befindlichen Abstandsstütze schließen, in der das aus den Sprühdüsen 15 ausströ- 23 auf, so daß die Gitter in der erwähnten versetzten mende Wasser in ausgebreiteten Schichten oder FiI- Stellung gehalten werden. Jede Abstandsstütze 23 men in den Berieselungseinbauten 10 nach unten kann einen nach innen gerichteten Bodenflansch 28 strömt, während Luft in der Kammer 14 nach oben und einen Querversteifungssteg 29 haben, der mit den geleitet wird. Der Kühlturm kann mit einer Saug- 50 Seitenwänden 24 integral geformt ist.
anlage versehen sein, bei der die in der Kammer 14 Beim seitlichen Ausströmen aus den Sprühdüsen 15

erfolgende Luftverlagerung mittels eines Gebläses 16 wird das Wasser in Tröpfchenform auf den Einsatz erzeugt wird, das sich in dem üblichen Ring 17 befin- gesprüht, so daß ein Teil des Wassers auf die Flächen det und vom Motor 18 getrieben wird. der Zellenwände auftrifft und in einer Schicht oder

Der Einsatz 10 besteht aus einer senkrechten Folge 55 einem Wasserfilm über die Fläche strömt, während von waagerecht sich erstreckenden übereinanderge- andere Tröpfchen unmittelbar nach unten durch die setzten Gittern 19. Je nach der Größe der Kühlkammer Zellenhohlräume fallen. Auch die von Gitter zu Gitter des jeweiligen Kühlturmes können diese Gitter der nach unten fließenden Wasserfilme sammeln sich und Kammerquerschnittsfläche entsprechen, oder die Gitter verteilen sich von neuem als Tröpfchen, die von den können fabrikatorisch vorgeformt sein und können 60 Unterkanten der Streifen abtropfen. Einige der Tröpfabschnittsweise in die Kammer eingesetzt werden, so chen werden gegen die Seitenwände der darunterdaß sie im wesentlichen die gesamte Bahn des die liegenden Zellen gedrückt, während andere Tröpfchen Kammer durchströmenden Wassers und der Luft ein- unmittelbar durch die Zellen hindurchfallen. Eine nehmen. Jedes Gitter (Fig. 2) ist integral aus dünnen gründliche Berührung zwischen dem gesamten Wasbandartigen Streifen 20 und 21 geformt, die sich in 65 ser und der gesamten Kühlluft sowie eine seitliche kreuzenden Ebenen erstrecken und zwischen sich die Verteilung und Schicht- oder Filmbildung der Tröpflotrechten offenen Zellen 22 bilden, die bei der in chen über die Oberflächen der Streifen wird von dem Fig. 2 dargestellten Ausführung einen quadratischen in Querrichtung strömenden Luftstrom erhalten, der Querschnitt haben. Die Seitenflächen der Streifen 20 infolge des Abstandes der Gitter zwischen diesen und 21 bilden große Flächen, an denen das Wasser in 70 Gittern strömt. Es ist jedoch wichtig, daß in Ver-

bindung mit den Streifen der Zellen ein zusätzliches Unterteilen und Verteilen von Wassertropfen erfolgt, und zwar unter Beibehaltung des erwünschten geringen Widerstandes und geringen Luftdruckabfalles in dem gesamten Einsatz.

Aus diesem Grunde werden die Streifen 20 und 21 mit integral geformten seitlichen Vorsprüngen 30 versehen, die die Form von dünnen Stegen oder Flanschen haben, welche sich an den oberen Kanten der Streifen befinden, so daß die Streifen den in Fig. 6 dargestellten T-förmigen Querschnitt haben. Wie aus dieser Fig. 6 zu sehen ist, haben die Streifen 20 und auch die Streifen 21 einen nach unten kegelig verlaufenden Querschnitt. Die Kegelform ist zur Verdeutlichung in Fig. 6 etwas übertrieben dargestellt. Wie aus Fig. 2 zu sehen, liegen die Vorsprünge 30 in der Mitte und symmetrisch über den nach unten gerichteten ununterbrochenen Streifen 20 und 21. Die Vorsprünge 30 bilden nach oben frei liegende Flächen, die wesentlich größer sind als die von den Streifen nach oben weisenden Flächen, so daß infolgedessen ein größerer Anteil des Wassers zu einer Schicht oder einem Film umgewandelt wird, als beim Fehlen der Vorsprünge 30 umgewandelt werden könnte.

Die nahe den Eckpfosten 31 des Kühlturmes aufzustellenden Gitterecken (Fig. 3) haben Ausschnitte 32 zur Aufnahme der Turmpfosten 31. Eine vorteilhafte Ausführung der Eckverbindung besteht darin, daß einer der Streifen 20 mit einem kurzen Flansch 33 versehen wird, der rechtwinklig zu einer vorstehenden halben Länge 20 α des Streifens 21 gerichtet ist, und daß an diesem Streifen 21 in der Mitte der Zelle 22 a ein winkelförmiger Ansatz 34 angebracht ist. Beide Vorsprünge legen sich an die Flächen des Eckpfostens 31.

Die in Fig. 8 dargestellte Ausführung ist der beschriebenen Ausführung ähnlich, mit der Ausnahme, daß die Streifen 35 sechseckig gegossen sind, um entsprechend geformte Sechskantzellen 36 zu bilden. Die Oberkanten der Streifen haben, wie bei der ersten Ausführung, integral geformte Vorsprünge 37. Bei dieser Ausführung sind die Abstandsstützen dadurch hergestellt, daß die Seitenwände 39 benachbarter Zellen geradlinig nach unten und auf einem Kegel verlängert wurden, und zwar um eine Größe, die der doppelten Gitterstärke entspricht.

Wie bereits erwähnt, ist jede Gittereinheit in an sich bekannter Weise aus einem Kunststoff, beispielsweise Polyäthylen oder Polystyrol, integral geformt, und zwar zu Einheiten, die die folgenden allgemeinen Abmessungen haben, innerhalb denen bestimmte Größen je nach den Verwendungszwecken der Einsätze ausgewählt werden können. Bei der in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Gitterform beträgt die senkrechte Höhe der Streifen 20 und 21 zwischen 12,5 und 100 mm, wobei die Abmessung von 31,75 mm vorteilhaft für die Verwendungen bei Wasserkühltürmen ist. Die Breite der Vorsprünge 30 beträgt zwischen 3,17 und 15,87 mm, wobei eine Breite von 6,35 mm für eine senkrechte Abmessung der Streifen von 31,75 mm zweckdienlich ist. Die Breiten der Vorsprünge 30 erhöhen sich mit der Zunahme der Zellengröße, so daß die projizierte freie Fläche des Gitters annähernd gleich groß bleibt und vorzugsweise 60 bis 85% der gesamten Gitterfläche beträgt. Der waagerechte Abstand der Streifen 20 und 21 kann zwischen 19 und 75 mm für quadratische Zellen betragen. Für andere Formen kann die Zellenfläche zwischen etwa 3,2 und 58 cm², vorzugsweise etwa 25 cm² betragen. Die Durchschnittsstärke der Streifen und 21 liegt zwischen 0,5 und 2,5 mm, wobei sich eine Stärke von 1,77 mm kegelförmig nach unten bis auf 1,01 mm verringert.

Bei dem eingesetzten Berieselungseinbau beträgt der senkrechte Abstand zwischen benachbarten Gittern mindestens 12,5 mm, vorzugsweise etwa 31,75 mm. Werden die erwähnten dünnen Querschnitte verwendet, dann beträgt der Hohlraum des Einsatzes über 90% seines gesamten Rauminhaltes.

Claims

Patentansprüche:

1. Kühlturm od. dgl., der mehrere übereinander angeordnete Berieselungseinbauten aufweist, die, im Grundriß gesehen, die Form eines Gitters haben und aus miteinander verbundenen, bandartigen Streifen bestehen, die nach oben und unten offene Zellen bilden, an deren Wänden das Wasser herabrieselt, dadurch gekennzeichnet, daß an den Berieselungseinbauten im wesentlichen waagerechte, verhältnismäßig dünne Vorsprünge (30) angebracht sind, die mit diesen aus einem Stück bestehen und als Spritzflächen für das abtropfende Wasser dienen.

2. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vorsprünge im wesentlichen um den gesamten Umfang der Zellen erstrecken.

3. Kühlturm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die projizierte freie Fläche eines Berieselungseinbaues etwa 60 bis 85% der gesamten Querschnittsfläche des Kühlturmes beträgt.

4. Kühlturm nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vorsprünge von den Kanten der Streifen aus erstrecken.

5. Kühlturm nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vorsprünge als dünne waagerechte Flansche aus den oberen Kanten dieser Streifen erstrecken.

6. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundriß der Zellen in an sich bekannter Weise quadratisch ist.

7. Kühlturm nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen über ihre gesamte senkrechte Höhe kegelig nach unten verlaufen.

8. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen einen rechteckigen Grundriß aufweisen und zusätzliche Vorsprünge (23) vorgesehen sind, die aus einem Stück mit dem Rieseleinbau bestehen und senkrecht nach unten herausragen, um die Rieseleinbauten in einem vorbestimmten senkrechten Abstand zu halten.

9. Kühlturm nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Vorsprünge (23) die Zellen in waagerecht versetzter Stellung halten, so daß die Streifen der oberen und unteren Rieseleinbauten in an sich bekannter Weise in senkrechter Richtung versetzt sind.

10. Kühlturm nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Vorsprung in eine in der oberen Fläche des darunterliegenden Rieseleinbaues befindliche Ausnehmung eingreift.

11. Kühlturm nach Anspruch 2 mit senkrechten Eckpfosten, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Ecken der Rieseleinbauten befindlichen Zellen so aufgeschnitten sind, daß sie Ausnehmungen zur Aufnahme der Eckpfosten bilden.

12. Kühlturm nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rieseleinbauten einen senkrechten Abstand voneinander haben, der im wesentlichen der senkrechten Höhe jedes Rieseleinbaues entspricht.

13. Kühlturm nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rieseleinbauten in an sich

bekannter Weise aus organischem Kunststoff bestehen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 500 583; britische Patentschrift Nr. 582 630; USA.-Patentschrift Nr. 2608 398.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen