CH639189A5

CH639189A5 - Vorrichtung zum abkuehlen von kuehlwasser.

Info

Publication number: CH639189A5
Application number: CH712379A
Authority: CH
Inventors: Guenter Prof Dr Ing Ernst; Edmund Baer; Dieter Dr Ing Wurz
Original assignee: Ernst Guenter
Priority date: 1978-08-04
Filing date: 1979-08-02
Publication date: 1983-10-31
Also published as: NL7906013A; IT7968612A0; JPS5531297A; CA1120852A; DE2930567C2; AU528938B2; BE878058R; IT1119118B; FR2439377A2; ES253365Y; GR69602B; BR7905006A; AU4958379A; GB2029561A; FR2439377B2; ES253365U; DE2930567A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abkühlen von Kühlwasser, insbesondere für Naturzug-Kühltürme, mit Rieselplatten, auf deren nach unten gerichteten Flächen das mittels einer Sprühvorrichtung von oben aufgesprühte warme Kühlwasser herabrieselt und an denen ein kühlendes Gas vorbeiströmt, wobei die Rieselplatten zumindest überwiegend einseitig benetzbar sind.

Bei bekannten Nass-Kühltürmen werden die üblicherweise mit ihrer Breitenrichtung vertikal ausgerichteten Rieselplatten auf ihren beiden Flächen von dem Kühlwasser besprüht, das daran herabrieselt. Das Wasser wird auf beiden Flächen der Rieselplatten der nach oben vorbeiströmenden Luft ausgesetzt und dadurch gekühlt. Aufgrund des unmittelbaren Kontaktes des Wassers mit der Luft auf beiden Flächen der Rieselplatten wird ein erheblicher Anteil des Kühlwassers verdunstet und zieht in Form von Schwaden aus dem Kühlturm ab. Abgesehen von dem Wasserverlust führt dies zu unerwünschten Auswirkungen auf die Umwelt.

Es sind auch Trockenkühltürme bekannt. Bei solchen Kühltürmen wird das Kühlwasser nicht in unmittelbaren Kontakt mit der Luft gebracht, sondern durch Rippenrohre geleitet. Solche Rippenrohre sind teuer. Ausserdem ist die Kühlwirkung aufgrund des Entfallens der Wasserverdunstung schlechter als bei Nasskühltürmen.

Es ist eine Vorrichtung bekannt geworden, welche die Vorteile von Nass- und Trockenkühlung miteinander dadurch verbindet, dass das abzukühlende warme Kühlwasser auf nur eine Fläche der ähnlich wie bei reinen Nasskühltürmen angeordneten Rieselplatten auftrifft und folglich auch nur an einer Fläche abläuft (DE-AS 25 32 544,25 37 887).

Hierdurch wird erreicht, dass eine erheblich verringerte Wasseroberfläche unmittelbar der Luft dargeboten, mithin nassgekühlt wird. Die auf der anderen trockenen Fläche jeder Rieselplatte vorbeistreichende Luft bewirkt eine Kühlung in gleicher Weise wie beim Trockenkühlen.

Hierdurch wird einerseits die bei reinem Nasskühlen auftretende Schwadenbildung und die damit verbundene Umweltbelastung vermindert, wobei die bei reinem Trockenkühlen erforderlichen Rippenrohre durch die nur geringfügig umgestalteten, beim nasskühlen üblichen Rieselplatten ersetzt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art hinsichtlich ihrer kombinierten Nass-Trocken-Kühlwirkung noch zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäss der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Sprühvorrichtung und/oder die Rieselplatten derart ausgebildet und angeordnet sind, dass in jedem zwischen je zwei Rieselplatten ausgebildeten Strömungskanal eine Fläche der einen Rieselplatte im wesentlichen trocken und die gegenüberliegende, an der Rückseite der benachbarten Rieselplatte befindliche Fläche benetzt gehalten sind und dass das Verhältnis aus der Höhenabmessung jeder Rieselplatte zum Abstand von der benachbarten Rieselplatte nicht grösser als 50:1 ist.

Während bei der einen bekannten Vorrichtung (DE-AS 25 37 887) zwischen den Rieselplatten abwechselnd Strömungskanäle gebildet sind, deren gegenüberliegende Wände benetzt oder trocken sind, hat jeder Strömungskanal bei der Erfindimg eine benetzte und eine trockene Wand. Hierdurch wird im oberen Endbereich jedes Strömungskanals trockene mit feuchter Luft intensiv gemischt, so dass es unter Vermeidung jeglicher zusätzlicher Hilfsmittel, wie Ventilatoren, zu einer innigen Durchmischung der trockenen und feuchten Luftteilmengen kommt. Hierdurch wird Schwadenbildung minimal und fast so gering gehalten wie bei reinen Trockenkühlen.

Zu dieser Wirkung trägt auch das begrenzte Verhältnis aus der Höhenabmessung jeder Rieselplatte zum Abstand von der benachbarten Rieselplatte bei. Bei zu grosser Höhe der Rieselplatten kann es nämlich vor Austritt der von unten nach oben durch die Strömungskanäle strömenden Luft zu einer Benetzung auch der trockenen Seite jedes Strömungskanals durch von der benetzten Wand mit genommene Wassertröpfchen kommen. Dies würde mindestens im Austrittsbereich ebenfalls zu einem Nasskühleffekt führen und damit die angestrebte Wirkung verschlechtern.

Vorzugsweise ist das genannte Verhältnis aus der Höhen2

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abmessung jeder Rieselplatte zum Abstand von der benachbarten Rieselplatte nicht grösser als 20:1.

Das genannte Verhältnis sollte aber auch nicht klein werden, um die Wärmeaustauschstrecke in den Strömungskanälen nicht zu kurz werden zu lassen. Eine zweckmässige untere Grenze des genannten Verhältnisses ist 10:1.

Ist der obere Bereich jeder Rieselplatte gegenüber dem vertikalen unteren Bereich geneigt (DE-AS 25 32 544, 25 37 887), so kann gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Projektion des oberen Bereiches auf eine horizontale Ebene mindestens 20% des Abstandes und höchstens 110% des Abstandes zur benachbarten Rieselplatte einnehmen. Geht man von üblichen Sprühanlagen aus, welche das Wasser mit Hauptrichtung vertikal von oben nach unten versprühen, so ist überraschend, dass hierbei auch eine Anrodnung funktioniert, bei welcher die Projektion den Abstand zur benachbarten Rieselplatte nicht völlig überbrückt, sondern einen Spalt von maximal 80% dieses Abstandes freilässt. Man würde nämlich erwarten, dass das Wasser ohne jede Kühl wirkung durch den freibleibenden Spalt zwischen den Rieselplatten nach unten fällt. Nach den Feststellungen der Erfinder ist dies aber nicht der Fall. Vielmehr werden die nach unten fallenden Wassertropfen durch die nach oben strömende Luft so abgelenkt, dass sie auf die zu benetzenden Wände der Rieselplatten fallen.

Vorzugsweise ist der Neigungswinkel des oberen Bereiches jeder Rieselplatte gegenüber der Vertikalen nicht grösser als 45°. Bei praktischen Ausführungen liegt dieser Neigungswinkel im Bereich zwischen 15 und 20°.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jede Rieselplatte am oberen Ende eine zur trockenen Seite hin abgebogene Lippe aufweist.

Diese Ausführung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Projektion des oberen, geneigten Bereiches auf eine horizontale Ebene nur einen Teil des Abstandes zur benachbarten Rieselplatte überdeckt.

Die Lippe fängt Spritzwasser auf, das von der gegenüberliegenden benetzten Wand auf die trockene Wand geschleudert werden könnte.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen konventionellen Naturzugkühlturm mit einer darin eingebauten Vorrichtung gemäss der Erfindung;

Fig. 2 nebeneinander zwei stark schematisierte, unterschiedliche Ausführungen der Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine prinzipiell wie in Fig. 2 gestaltete Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 4 in ver-grössertem Massstab;

Fig. 6 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 5;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 8,9 und 10 weitere, abgewandelte Vorrichtungen gemäss der Erfindung, bei denen der Nass-Trockenanteil der Kühlwirkung variabel ist;

Fig. 1 la bis d vier Varianten einer gemäss der Erfindung gestalteten Sprühvorrichtung;

Fig. 12a und b zwei Varianten, bei denen sowohl die Sprühvorrichtung als auch die Rieseleinbauten erfindungsge-mäss gestaltet sind und

Fig. 13a und b zwei weitere Varianten der Sprühvorrichtung gemäss der Erfindung.

Fig. 14 eine bevorzugte Gestaltung von Rieselplatten gemäss der Erfindung, wobei mindestens Details dieser Gestal639 189

tung bei den oben kurz beschriebenen Ausführungen anwendbar sind.

Fig. 1 zeigt einen Naturzugkühlturm 1 konventioneller äusserer Gestalt. Auf dem Fundament des Kühlturms 1 ist ein Auffangbecken für das gekühlte Wasser angeordnet. Auf dem Boden dieses Auffangbeckens 1 ruhen Stützen 3, die den Kühlturmmantel 4 tragen. In diesem Kühlturmmantel sind ein Tropfenabscheider 5, ein Kühlwasserverteiler 6 und insgesamt mit dem Bezugszeichen 7 bezeichnete Rieseleinbauten vorgesehen. Dem Verteiler 6 wird das aufgewärmte, z.B. aus einem Wärmekraftwerk ankommende Kühlwasser über einen Kanal 8 zugeführt. Das abzukühlende Kühlwasser tropft von den Rieseleinbauten 7 nach unten in das Auffangbecken 2 und wird beim Passieren der Rieseleinbauten von der zwischen den Stützen 3 eindringenden und in Richtung der Pfeile A strömenden Umgebungsluft abgekühlt. Dabei erwärmt sich die Umgebungsluft, so dass sie im Kühlturm eine geringere Dichte als ausserhalb des Kühlturms annimmt und deshalb nach oben steigt. Aus der Öffnung an der Krone des Kühlturms 1 tritt die mit verdunstetem Wasser angereicherte Luft aus. Das gekühlte Wasser wird über einen Kanal 9 dem Wärmekraftwerk oder dgl. wieder zugeführt.

Die Rieseleinbauten umfassen Rieselplatten 10 und parallel darüber angeordnete Gleichrichterplatten 11, welche mit ihrer Längsrichtung horizontal und mit ihrer Breitenrichtung etwa vertikal ausgerichtet sind und auf welche das Wasser von dem Verteiler 6 über Düsen, Spritzlöcher 12 oder dgl. aufgesprüht wird, wie im einzelnen besser in Fig. 2 zu erkennen ist. Die Gleichrichterplatten 11 haben die Aufgabe, das aus den Spritzlöchern in verschiedenen Richtungen austretende Wasser so umzulenken, dass es an ihren unteren Enden vertikal abtropft und auf die oberen, geneigten Bereiche 13 der versetzt unter den Gleichrichterplatten angeordneten Rieselplatten auftrifft. Hierdurch wird erreicht, dass nur die einen, in Fig. 1 rechtsseitigen Flächen der Rieselplatten von dem abzukühlenden Kühlwasser benetzt werden, während die in Fig. 2 linksseitigen Flächen trocken bleiben. Auf der rechten Seite der Rieselplatten 10 steht also die Umgebungsluft, welche durch die Rieselplatten von unten nach oben strömt, in Kontakt mit dem zu kühlenden Wasser, während sie auf der linken Seite Kontakt mit der trockenen Oberfläche der Rieselplatten 10 hat. Die der Umgebungsluft unmittelbar dargebotene Wasseroberfläche ist also im Vergleich zu einer Konstruktion, bei der beide Seiten der Rieselplatten benetzt sind, halbiert. Hierdurch wird entsprechend weniger Wasser verdunstet, was den Feuchtigkeitsgehalt im Schwaden und die damit verbundenen unerwünschten Umweltbeeinflussungen verringert.

Der einzige Unterschied zwischen den in Fig. 2 nebeneinander dargestellten Varianten besteht darin, dass bei der links gezeigten Variante auch die Gleichrichterplatten einen geneigten oberen Bereich 14 haben. Dies führt auch bei diesen Platten bereits in einem gewissen Umfang zu einer kombinierten Nass-Trocken-Kühlwirkung, wenngleich hier nicht zu vermeiden ist, dass die in Fig. 2 linken Oberflächen der Gleichrichterplatten in einem gewissem Umfang ebenfalls benetzt werden.

Bei der rechts in Fig. 2 dargestellten Ausführung sind die Gleichrichterplatten vollständig eben und vertikal ausgerichtet, so dass durch das über die Spritzlöcher 12 austretende Kühlwasser beide Seiten der Gleichrichterplatten 11 in gleicher Weise benetzt werden. Durch den (auch bei der linken Alternative verwirklichten) seitlichen Versatz der Rieselplatten 10 gegenüber den Gleichrichterplatten 11 ist jedoch erreicht, dass auch bei der rechten Alternative das Wasser nur auf die in Fig. 2 rechtsseitigen Flächen der Rieselplatten 10 tropft, so dass ihre linken Seiten trocken bleiben.

Die Platten 10,11 können aus dünnem Blech oder Kunst3

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stoff bestehen, so dass eine leichte, billige Konstruktion verwirklichbar ist. Der einzig zusätzliche Arbeitsgang gegenüber üblichen, vertikalen Rieselplatten ist das Umbiegen der oberen Bereiche 13 oder Rieselplatten.

Fig. 3 zeigt in Draufsicht eine Alternative, bei der die Gleichrichterplatten 11 die Rieselplatten 10 kreuzend angeordnet sind.

Fig. 4,5 und 6 zeigen eine konstruktive Ausführung der im rechten Teil der Fig. 2 prinzipiell dargestellten Anordnung, bei welcher die Gleichrichterplatten 10 und die Rieselplatten 11 parallel laufen. Die Darstellung nach Fig, 4 ist eine schematische Draufsicht nur auf die Rieselplatten 10, die mit ihren seitlichen Enden 15 auf Trägern 16 einer Stützkonstruktion abgestützt bzw. aufgehängt sind. Die aus Blech bestehenden Rieselplatten 10 sind durch Kämme 17 im Abstand gehalten, welche gleichzeitig dazu dienen, die darüber angeordneten, in Fig. 4 nicht gezeigten Gleichrichterplatten 11 abzustützen. Dies wird in den Fig. 5 und 6 deutlicher.

Die Ansichten gemäss Fig. 5 und 6 sind gegenüber Fig. 4 im Massstab vergrössert und noch detaillierter gezeichnet.

Die Rieselplatten 10 sind in einen unteren, vertikal ausgerichteten Bereich 18 und einen oberen geneigten Bereich 19 unterteilt, der von dem unteren Bereich längs der Kante 20 abgeknickt ist. An ihren seitlichen Enden hat jede Rieselplatte 10 einen die Bereiche 18,19 überbrückenden Vorsprung 21 mit einer unteren, horizontalen Stützfläche 22, über welche die Rieselplatten auf den Trägern 16 abgestützt sind. Oberhalb der Rieselplatten sind die Gleichrichterplatten 11 derart versetzt angeordnet, dass ihre unteren Enden über den geneigten oberen Bereichen 19 der Rieselplatten 10 liegen. Die Gleichrichterplatten sind ebenso wie die Rieselplatten über die Kämme 17, die aus Kunststoff bestehen können, im Abstand gehalten. Diese Kämme 17 sind mit vertikalen, vom oberen Rand ausgehenden und im gewünschten Abstand angeordneten Ausnehmungen 23 zur Aufnahme der Gleichrichterplatten 11 und mit vom unteren Rand ausgehenden, entsprechend geneigten Ausnehmungen 24 zur Aufnahme der oberen geneigten Enden der Rieselplatten 10 versehen, wobei die Ausnehmungen 23,24 entsprechend dem gewünschten seitlichen Versatz der Rieselplatten 10 gegenüber den Gleichrichterplatten 11 in den Kämmen 17 versetzt sind.

Die Figuren 5 und 6 zeigen eine Variante für die Gestaltung der Rieselplatten. Die in Fig. 6 ganz rechts gezeigte Rieselplatte ist auf der linken Nassseite mit Ausbuchtungen 29 versehen. Die Anordnung dieser Ausbuchtungen zeigt Fig. 5. Durch die Ausbuchtungen 29 wird die Nassfläche verkleinert, weil das in den Vertiefungen zwischen den Ausbuchtungen 29 herabströmende Wasser die Ausbuchtungen zum Teil trocken lässt. Hierdurch lässt sich der Verdunstungsanteil des Wassers weiter verringern.

Fig. 7 zeigt gegenüber den Figuren 5 und 6 grundsätzlich anders gestaltete Rieselplatten 30. Diese Rieselplatten 30 sind über ihre ganze Höhe geneigt angeordnet und haben in ihrer oberen Hälfte vorspringende Trofpnasen 31. Im horizontalen Abstand sind mehrere Tropfnasen 31 vorgesehen, die über eine Tropfenführung in Form eines Knickes 32 verbunden sind. Dieser Knick 32 hat seine höchste Stelle zwischen den Tropfnasen und seine tiefsten Stellen an den Tropfnasen 31. Die Tropfnasen 31 sind leicht nach unten geneigt. Es ist ersichtlich, dass eventuell auf den oberen Bereich 33 der in Fig. 7 rechten Flächen aufgesprühtes Wasser an den Tropfnasen 31 sich sammelt und auf den unteren Bereich 34 der linken Fläche abgetropft wird. Die unteren Bereiche 35 der rechten Flächen, die beliebig länger als die oberen Bereiche 33 ausgebildet sein können, bleiben also vollständig trocken. Deshalb kann bei der Ausführung nach Fig. 7 auf Gleichrichterplatten, wie sie bei den vorher beschriebenen Ausführungen verwendet wurden, völlig verzichtet werden.

Auch bei der Ausführung nach Fig. 7 sind Kämme 37 zur richtigen gegenseitigen Anordnung von Reihen übereinander angeordneter Rieselplatten 30 vorgesehen.

Die Figuren 8,9 und 10 zeigen Varianten, bei denen das 5 Verhältnis zwischen Nass- und Trocken-Kühlung variierbar ist.

Bei der Ausführung nach Fig. 8 sind in gemeinsamen vertikalen Ebenen angeordnete Gleichrichterplatten 11 und Rieselplatten 40 vorgesehen. Die Rieselplatten 40 sind aus der 10 vertikal auf die Gleichrichterplatten ausgerichteten Stellung in eine geneigte Stellung um einen Winkel a schwenkbar, und zwar um Drehpunkte 41, die unterhalb der oberen Enden der Rieselplatten 40 liegen.

In der äussersten Schwenklage (Winkel a) sind die oberen 15 Enden der Rieselplatten 40 versetzt zu den unteren Enden der Gleichrichterplatte 11 angeordnet. In diesem Fall werden nur die in Fig. 8 linken Flächen der Rieselplatten 40 benetzt, so dass eine kombinierte Nass-Trocken-Kühlwirkung auftritt. Dagegen werden in vertikaler Stellung der Rieselplatten 40 20 ihre beiden Seiten benetzt, so dass reine Nass-Kühlwirkung auftritt.

Bei der Ausführung nach Fig. 9 und 10 sind die Rieselplatten 50 identisch gestaltet, und zwar ähnlich wie bei der Ausführung nach den Figuren 4 bis 6 mit einem geneigten 25 oberen Bereich 51, dessen oberes Ende 52 jedoch vertikal ausgerichtet ist. Bei der Ausführung nach Fig. 9 sind die über den Rieselplatten 50 angeordneten Gleichrichterplatten 11 gemeinsam parallel verschieblich ausgebildet. Wenn sich die Gleichrichterplatten in der gestrichelten Stellung ausgerichtet 30 auf die oberen Enden 52 der Rieselplatten 50 befinden, werden deren beide Seiten benetzt. Werden jedoch die Gleichrichterplatten nach links in die durchgezogene Stellung parallel verschoben, so wird nur die in Fig. 9 linke Seite der Rieselplatten 50 benetzt. Wiederum tritt im ersten Fall reine Nass-35 Kühlwirkung und im zweiten Fall kombinierte Nass-Trok-ken-Kühlwirkung ein. Die gleiche Wirkung kann erzielt werden, wenn anstatt der Gleichrichterplatten 11 die Rieselplatten 50 parallel verschiebbar sind.

40 Bei der Ausführung nach Fig. 10 sind die Rieselplatten 50 in gleicher Weise wie bei der Ausführung nach Fig. 9 gestaltet. In diesem Fall sind jedoch die Gleichrichterplatten 53 in der gezeigten Richtung um einen Winkel ß aus einer vertikalen, auf die oberen Enden 52 der Rieselplatten 50 ausgerichteten « Stellung entgegen dem Uhrzeigersinn, d.h. in Richtung auf die linken Oberflächen der Rieselplatten 50 hin schwenkbar. Hierdurch lässt sich die gleiche Wirkung wie bei der Parallelverschiebung gemäss Fig. 9 erzielen.

Die Figuren 11 bis 13 zeigen Varianten für die Sprühvor-50 richtungen.

In Fig. 1 la bis d sind die Sprühvorrichtungen oberhalb von mit ihrer Breitenrichtung vertikal ausgerichteten Gleichrichter- oder Rieselplatten 62 dargestellt. In sämtlichen Ausführungsbeispielen sind dabei die Sprühvorrichtungen ober-55 halb und mit ihrer Längsrichtung horizontal und parallel zu den Gleichrichter- bzw. Rieselplatten verlaufend angeordnet. Bei der Ausführung nach Fig. 1 la und IIb umfassen die Sprühvorrichtungen Verteilerrinnen 60 mit senkrecht zur Zeichenebene in gleichen Abständen angeordneten Mundstük-60 ken 61. Bei der Ausführung nach Fig. IIa sind die Mundstücke 61 und damit die Versprühebene V um den Winkel y gegen die Vertikale geneigt. Auf diese Weise ist erreicht, dass nur die in der Zeichnung rechten Seiten der Riesel- bzw. Gleichrichterplatten 62 benetzt werden. Eine geneigte Ausbil-65 dung der oberen Bereiche der Platten ist nicht erforderlich.

Bei der Ausführung nach Fig. IIb sind die Mundstücke 63 der Verteilerrinne 60 vertikal gerichtet. Unterhalb der Mundstücke 63 ist jedoch ein Strahlumlenkprofil 64 in Form

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eines im Querschnitt L-förmigen Bleches oder dgl. vorgesehen, das die aus den Mundstücken austretenden Flüssigkeitsstrahlen um einen noch grösseren Winkel y umlenken, um eine noch stärker zur Vertikalen geneigte Sprühebene V zu erhalten.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 lc ist ein Verteilerrohr 65 vorgesehen, das schräg unter einem Winkel y zur Vertikalen geneigt ausgerichtete Mundstücke 66 aufweist. In Fig. 1 ld weisen von einem Verteilerrohr 65 ausgehende Mundstücke 67 vertikal nach unten und lenken ihren Strahl auf ein Strahlumlenkprofil 68, welches in Wirkung und Gestalt dem Strahlumlenkprofil 64 entspricht.

In den Fig. 12a und b sowie in den Figuren 13a und b sind Beispiele für die Variierung von Nass- und Trockenkühlanteil dargestellt. Eine solche Variierung wird in diesen Ausführungsbeispielen dadurch erreicht, dass die Versprühebene geschwenkt wird. In den Fig. 12a und 13a umfassen die Sprühvorrichtungen Verteilerrohre 65 mit daran angesetzten, um den Winkel y zur Vertikalen geneigten Mundstücken 66 wie in Fig. 1 lc. Der Neigungswinkel y der Versprühebene V lässt sich nun beispielsweise zu einem Winkel y' einer neuen Versprühebene V' allein durch Absenken des Vordruckes im Kühlwasser.

Bei der Ausführung nach den Fig. 12b und 13b werden die Verteilerrohre 65 mit den Mundstücken 66 zur Erzielung des anderen Neigungswinkels mechanisch um einen mit der Achse A der Verteilerrohre zusammenfallende horizontale Achse geschwenkt.

Bei den Ausführungen nach Fig. 12a und b sind in ihren oberen Bereichen geneigte Rieselplatten 10 vorgesehen, wie sie beispielsweise in den Fig. 2 bis 6 dargestellt sind. Bei dieser Ausführung sind also sowohl die Sprühvorrichtung als auch die Rieselplatten so gestaltet, dass ein einseitiges Benetzen der Rieselplatten 10 begünstigt ist.

Einfacher ist die Ausführung nach Fig. 13, bei der entweder die Rieselplatten selbst oder Gleichrichterplatten 62 über ihre ganze Breite vertikal ausgerichtet sind.

Fig. 14 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung der Rieselplatten, wie sie insbesondere in den Figuren 1 bis 6 und 12a, 12b gezeigt sind. Details der Rieselplattengestaltung nach Fig. 14 werden mit Vorteil aber auch bei den übrigen Ausführungen eingesetzt.

Gemäss Fig. 14, die nur zwei Rieselplatten eines Satzes von Rieselplatten zeigt, hat jede Rieselplatte einen langgestreckten unteren Bereich 70 und einen dazu um einen Winkel 8 geneigten oberen Bereich 72. Der Winkel 6 sollte nicht grösser als 45° sein und liegt bevorzugt in einem Bereich zwischen 12 und 20°. Bei der gezeigten Ausführung beträgt der Winkel 5 = 16,5°.

Das Verhältnis aus der Höhe h der Rieselplatten zu deren horizontalem Abstand ist nicht grösser als etwa 50:1 und vorzugsweise nicht grösser als etwa 20:1.

Bei der gezeigten Ausführung ist das Verhältnis h/d etwa 20:1.

Die Projektion e auf eine horizontale Ebene des geneigten

Bereiches 72 jeder Rieselplatte nimmt mindestens 20% und höchstens 110% des Abstandes d zwischen benachbarten Rieselplatten ein.

Bei der gezeigten Ausführung überdeckt die Projektion e s des geneigten Bereiches 72 etwa 75% des Abstandes d.

Wenn man berücksichtigt, dass keine Wassertröpfchen durch den offenen Spalt d - e zwischen benachbarten Rieselplatten durchfallen sollten, sondern alles Wasser in Kontakt mit der benetzten Seite (jeweils der linken Seite in Fig. 14) der io Rieselplatten kommen sollte, so ist überraschend, dass nach den Feststellungen der Erfinder die geneigten Bereiche 72 benachbart der Rieselplatten einander nicht vollständig in horizontaler Projektion gesehen überlappen müssen, sondern einen Spalt d - e bis zu 80% des Abstandes d offen lassen kön-15 nen. Die Erfinder haben festgestellt, dass selbst bei einem solchen extrem grossen Spalt d - e sämtliche Wassertröpfchen noch in Kontakt mit den benetzten Seiten der Rieselplatten kommen. Dieses Phänomen lässt sich aufgrund der Strömungseffekte der in dem Strömungskanal zwischen zwei Rie-20 seiplatten nach oben strömenden Luft erklären, welche die herabfallenden Wassertröpfchen aus ihrer vertikalen Bahn auf die benetzten Seiten (auf die linken Seiten in Fig. 14) der Rieselplatten ablenken.

Vorzugsweise können die oberen Enden der oberen Berei-25 che 72 der Rieselplatten zur Bildung von Lippen 74 umgebogen sein, wobei diese Lippen zu der benetzten Seite der benachbarten Rieselplatte hin weisen. Die Lippen 74 gewährleisten, dass auf die umgebogenen oberen Bereiche 72 aufspritzendes Wasser nicht auf die gegenüberliegenden trockenen 30 Seiten der Rieselplatten spritzen sondern von den Lippen 74 abgefangen werden, so dass die trockenen Seiten (die rechten Seiten der Rieselplatten in Fig. 14) also auch vor eine Benetzung durch Spritzwasser bewahrt werden. Dieses Spritzwasser tropft von den Lippen 74 vertikal nach unten und wird 35 durch den aufsteigenden Luftstrom ebenfalls auf die benetzten Seiten der Rieselplatten abgelenkt.

Ersichtlich können die in Fig. 14 gezeigten Rieselplatten unmittelbar bei den Ausführungen nach Fig. 1 bis 6 und Fig. 12a, 12b eingesetzt werden. Vorzugsweise werden aber so-40 wohl die anhand der Fig. 14 erläuterten Verhältnisse h:d und/ oder die beschriebenen Lippen 74 auch bei den Ausführungen nach Fig. 7 bis 10 und 1 la bis 1 ld, sowie 13a und 13b angewendet.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, wenn mehrere 45 Sätze von Rieselplatten, z.B. zwei Sätze, in definiertem vertikalen Abstand übereinander angeordnet sind. In diesem Fall sind nur der oberste oder die oberen Sätze der Rieselplatten für eine kombinierte Nass-Trockenkühlung wie oben beschrieben gestaltet.

50 Bei konkreten Ausführungen für den Einsatz in Natur-zug-Kühltürmen werden Rieselplatten mit Höhen zwischen 500 und 2000 mm eingesetzt.

Aus strömungstechnischen und konstruktiven Gründen wird der Abstand (d) zwischen benachbarten Rieselplatten im 55 wesentlichen konstant gehalten, wobei keine scharfen Abwicklungen des Strömungskanals vorgesehen sind.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTAN SPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Abkühlen von Kühlwasser, insbesondere für Naturzug-Kühltürme, mit Rieselplatten, auf deren nach unten gerichteten Flächen das mittels einer Sprühvorrichtung von oben aufgesprühte warme Kühlwasser herabrieselt und an denen ein kühlendes Gas vorbeiströmt, wobei die Rieselplatten zumindest überwiegend einseitig benetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühvorrichtung (60;65) und/oder die Rieselplatten (10;30;40;50;70;72) derart ausgebildet und angeordnet sind, dass in jedem zwischen je zwei Rieselplatten gebildeten Strömungskanal eine Fläche der einen Rieselplatte im wesentlichen trocken und die gegenüberliegende, an der Rückseite der benachbarten Rieselplatte befindliche Fläche benetzt gehalten sind, und dass das Verhältnis (h/d) aus der Höhenabmessung (h) jeder Rieselplatte zum Abstand (d) von der benachbarten Rieselplatte nicht grösser als 50:1 ist.
2. Vorrichtung nach Anspurch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Verhältnis (h/d) nicht grösser als 20:1 ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Verhältnis (h/d) nicht kleiner als 10:1 ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens ein Teil der Rieselplatten je einen oberen, gegenüber der Vertikalen geneigten und einen unteren, vertikalen Bereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Bereich derart ausgebildet ist, dass seine Horizontalprojektion eine Fläche bedeckt, die in Abstandsrichtung der Rieselplatten eine Ausdehnung von mindestens 20% des Abstands (d) zwischen zwei benachbarten Rieselplatten aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Projektion (e) höchstens 110% des Ab-standes (d) zur benachbarten Rieselplatte (70) überdeckt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel (5) des oberen Bereiches (13; 19; 51; 72) jeder Rieselplatte gegenüber der Vertikalen nicht grösser als 45° ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel (5) im Bereich zwischen 15° und 20° liegt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Rieselplatte (70,72) am oberen Ende eine zu ihrer trockenen Seite hin abgebogene Lippe (74) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der mehrere Sätze von Rieselplatten übereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass nur der oberste oder die oberen Sätze der Rieselplatten für kombinierte Nass-Trok-kenkühlung ausgestaltet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (d) zwischen benachbarten Rieselplatten über deren ganze Höhe im wesentlichen konstant ist und dass keine wesentlichen Abwinkelungen des Strömungskanals vorgesehen sind.