DE1289066C2

DE1289066C2 - Kreuzstrom-Rieselwerk fuer Rueckkuehlanlagen, insbesondere fuer einen Kuehlturm zur Wasserkuehlung

Info

Publication number: DE1289066C2
Application number: DE1965T0029544
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-10-08
Filing date: 1965-10-08
Publication date: 1973-03-01
Also published as: DE1289066B

Description

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Die Erfindung betrifft ein Kreuzstrom-Rieselwerk für RUckkühlanlagen, insbesondere für einen Kühl- ' turm zur Wasserkühlung, bestehend aus aufrecht stehenden Platten mit einer Vielzahl waagerechter Vorsprünge von länglicher Gestalt, die vorzugsweise so mit den Platten als einstückige Teile aus Kunststoff hergestellt und gegeneinander regelmäßig versetzt angeordnet sind.

Ein Rieselwerk dieser Gattung ist bereits bekannt, und zwar weisen bei diesem bekannten Rieselwerk die Rieselplatten zapfenförmigc Vorsprünge auf, deren Oberseite muldenartig geformt ist, um das herunterfallende Wasser zum Zerspritzen zu bringen wobei jeweils ein kleiner Tümpel aus Wasser Ils 'Prallfläche wirkt. Diese Prallflächen wirken jedoch nur dann, wenn eine Mindestfallhöhe vorhanden ist, denn nur oberhalb einer solchen treten überhaupt Prallwirkungen bzw. eine Zerschlagung und ein Zuriickspritzen von Tropfen auf. Infolgedessen müssen die bekannten Rieselplatten vergleichb-wei.se sehr groß sein, zumal sie auch Pendelbewegungen ausführen sollen.

Rieselwerke anderer Ausführung, bei denen das Gas im Kreuzstrom zur Flüssigkeit geführt wird, sind an sich in vielen Ausführungsformen bekannt Die Rieseleinbauten bestehen dabei aus Matten oder Platten, die in Abständen zueinander angeordnet sind. Durch die Plattenabstände entstehen längliche Kanäle, die vom Gas turbulent durchströmt werden. Der Stoff- und Wärmeaustauschkörper wird von oben mit Flüssigkeit beaufschlagt, so daß die Platten in ihrer ganzen Länge benetzt sind. Die bekannten Kreuzstrom-Rieselwerke haben jedoch den Nachteil, daß die aneinandergereihten flächcnförmigen Elemente durch ihre Dimensionen und Anordnung einen großen hydraulischen Radius aufw 1-sen. Die dadurch gebildete turbulente Gasströmung ist für den Stoffaustausch ungünstig. Durch große Körpertiefe wird zwar das Gesamtergebnis ausgeglichen, aber die dadurch bedingte Widerstands erhohunc für den Gasstrom muß in Kauf genommen werden, ebenso die thermodynamischen Nachteile, die dem Kreuzstrom infolge der notwendigen großen Körpertiefe zu eigen sind. In den unteren Zonen des Kreu/stromkörpers, in welchen keine große Enthai piedifferen/. zwischen eintretendem Kühlgas und schon teilweise abgekühlter Flüssigkeit herrscht, wir eine wirtschaftliche Ausnützung überhaupt verhin dert, da ein erheblicher Teil der eingebauten Fläche nicht mehr am Stoffaustausch teilnimmt.

Es ist auch noch ein Heiz- bzw. Kühlkörper bekannt, der mit einem Überzug versehen ist, welcher aus einem gelochten Blech besteht, durch dessen Löcher vorzugsweise U-förmige Drahtstückc hindurchgeführt sind. Dadurch ist das gelochte Blech auf seiner einen Seite mit Stacheln nach Art einer Bürste ausgestattet, wobei die Stacheln dazu dienen, die Oberfläche des Lochbleches zu vergrößern. Im Innern des Heiz- bzw. Kühlkörpers strömt das zu kühlende Medium, während die Stacheln der umgebenden Luft ausgesetzt sind. Ein Stoffaustausch zwischen den beiden Medien ist infolgedessen ausgeschlossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein KUhlwerk zu schaffen, mit welchem die Nachteile der bekannten Kühlwerke mit Rieseleinbauten in Gestalt von Stoff- und Wärmeaustauschkörpern überwunden werden. Insbesondere soll der Zwang zur Ausbildung einer vergleichsweise großen Bautiefe der Einbauten entfallen und damit der Kraftbedarf zur Förderung des Kühlgases herabgesetzt werden. Schließlich ist auch eine Verbesserung des Wirkungsgrades des Kühlvorganges beabsichtigt.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Vorsprünge der Platten in Form von Nadeln gestaltet sind, deren Länge mindestens das 2()fache ihrer mittleren Dicke beträgt.

Mit dieser Ausbildungsweise ist die Wirkung verbunden, daß gerippeartig zusammenhängende Flüssigkeitsbäche gebildet werden, die im wesentlichen frei durch den Raum von Nadel zu Nadel Hießen

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und die quer verlaufenden Durchgänge für das im Kreuzstrom zur Flüssigkeit strömende Gas an allen Seiten unter Fensterbildung an wenigstens den Ober- und Unterseiten umgeben. Luftseitig gesehen bildet sich eine ständig wiederhoHe Anlaufströmung, und em großer Flächenanteil der Einbauten, nämlich der der Nadeln, ruft keine Grenzschicht zwischen Flüssigkeit und Gas hervor, welche den Wärme- und Stoffrustausch behindert. Mit anderen Worten hat die erfindungsgemäße Ausbildung eine Grenzschichtauflösung zur Folge und ergibt dadurch eine große Stoffaustausch-Ausbeute. Besonders wesentlich ist, daß die ernndungsgemäßen Nadelplatten eine kontrollierte Gasströmung hervorrufen, indem sich zwiF i g. 5 einen Querschnitt durch mehrere Nadelplatten bzw. deren obere Enden mit angefonnten Querleisten und Vorverteilungsplatte,

Fig. 6 eine'Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 5, jedoch bei entfernter Vorverteilungsplatte,

F i g. 7 eine andere Ausbildungsweise des oberen Endes einer Nadelplane.

Das Rieselwerk ist aus Nadelplatten 10 nach Art eines Baukastensystems zusammengesetzt Die Plat-_O ten IO tragen Nadeln 11, welche versetzt zueinander angeordnet sind (siehe F i g. 4). Die F i g. 1 und 2 verdeutlichen den Strömimgsverlauf von Gas und Flüssigkeit, und zwar F i g. 2 mehr im einzelnen zwischen den Platten 10 und Nadeln 11. Es ist ersicht-

schen den Nadeln waagerechte Gaskanäle ausbilden, ₁₅ lieh, daß die Flüssigkeitsfäden jeden Gaskanal des

g Gaskanäle ausbilden,

durch die das Gas ungehindert strömen kann. Die Ursache dafür ist darin zu erblicken, daß die Flüssigkeit, die oben auf die Nadelplatten aufgegeben wird, sich jeweils in drei Wege aufteilt, nämlich in je einen Strom auf den Oberflächen der an die Nadeln angrenzenden Plat··-·! und in einen zusammenhängenden Flüssigkeits>adcn in der Mitte jeder Nadel. Die länglichen Querschnitte zwischen den Nadeln, in lotrechter Richtung gesehen, wirken finer Verh

, g j

Körpers in zwei kleinere Kanäle unterteilen und eine laminare Strömung der Luft erzwingen. Durch die Vieizahl der Nadeln It bilden sich viele Flüssigkeits fäden.

Aus F ig. 5 ergibt sich die Verteilung des Wassers von oben her auf die Ricsclcinbauten bzw. Nad»;! platten. Bei diesem besonderen Ausführungsbeispiel sind die Nadelplatten 10 oben im Querschnitt mit da'-hartigen Querleisten 14 versehen, deren Grundriß h i Di Qli 14 id

gg g ne erheblich

größere Berieselungsdichte. Dies kommt wiederum einer Verkleinerung der Bautiefe entgegen.

Die Platten und Nadeln sollen so dünn wie möglich sein, um den Gesamtrauminhalt der Nadelplatten mit einer größtmöglichen Oberfläche anfüllen zu können.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Nadelplatten in bekannter Weise gruppenweise in Paketen angeordnet sind. Auch dies trägt zur Verringerung der Bautiefe bei.

Die Wirkungsweise der ernndungsgemäßen Nadelplatten kann noch verbessert werden, wenn die Aufgabe der Flüssigkeit auf die obersten Nadeln besonders gleichmäßig erfolgt. Zu diesem Zweck wird nach einer Afühf

schmutzung entgegen und gestatten eine erheblich _a. ans Fi g. 6 zu entnehmen ist. Die Querleisten 14 sind .„■KfW» n»"-»i.—-j:„u- t^:- .._.... · . _{s rejt daß jhre} Längskanten aneinanderstoßen.

wenn die Nadelplatten dicht an dicht zusammengesetzt sind. Die Kanten der Querleis:en 14 bilden dabei in der Mitte über den Nadeln 11 eine gemeinsame Ablropfkanie. In die Kanten sind halbkreisförmige Ausnehmungen 15 eingearbeitet, die sich bei zusammengesetzten Nadelplatten zu kreisrunden öffnungen ergänzen (F i g. 6). so daß jeweils über jeder Nadel der obersten Reihe eine Durchlaßöffnung für das Wasser entsteht. Über den zusammengesetzten Querleisten 14 lagert eine Vorverteilungsplatte 16, welche größere Öffnungen 17 aufweist, die in einem solchen Abstand und in einer solchen Verteilung angeordnet sind, daß sie sich über den

Ausfühningsform der Erfindung vorgeschlagen, die 40 Reihen von öffnungen 15 befinden und jeweils meh-Platten oben mit dachartigen Querleisten auszustat- rere dieser öffnungen beliefern können. In F i g. 6 ten. die so breit sind, daß die von ihnen abtropfende ist die Lage einer öffnung 17 strichpunktiert ange-Flüssigkeit auf die Mitte der Nadeln geleitet wird. deutet. Das zu kühlende Wasser, das auf der Vor-Zweckmäßigerweise werden die Platten so ausgebildet, verteilungsplatte 16 eine geschlossene Schicht bildet, daß die frjien Enden der Querleisten einander be- 45 die ständig ergänzt wird, verteilt sich von den öffrühren, so daß je zwei Querleisten eine gemeinsame nungen 17 auf die öffnungen 15 und rinnt durch Abtropfkante bilden, die jeweils über einer Nadel diese auf die obersten Nadeln 11. Dort verbreitet der obersten Nadelreihe Durchlaßöffnungen für die sich der jeweilige kleine Wasserstrom über die ganze Flüssigkeit aufweist. Ferner ist über der obersten Nadellänge bis zu den Oberflächen der beiderseits Nadelplattengruppe eine Einrichtung zur Vorver- 50 angrenzenden Platten, ein Teil des Wassers läuft teilung der zu kühlenden Flüssigkeit angeordnet, und an den Platten herunter, während sich ein anderer zwar vorzugsweise eine waagerechte Kunststoffplatte. Teil zu einem Flüssigkeitsfaden zusammenzieht, der die auf den Nadelplatten aufliegt und jeweils über wiederum von der Mitte jeder Nadel nach unten bis den Durchlaßöffnungen mit größeren Durchström- ^zum Auftreffen auf die nächste Nadel abläuft öffnungen versehen ist. Hierdurch erfolgt nicht nur 55 (F i g. 4).

eine gleichmäßige Zuführung der Flüssigkeit zu den Eine andere Ausführungsform für den oberen

Teil einer Nadelplatte zeigt Fig. 7. Dort ist die Platte 10 an ihrem oberen Ende zu einer Sachen Schale 18 auseinandergezogen, deren Ränder in gewissen Abständen zu öffnungen 19 geformt sind, die sich jeweils mit der benachbarten Schale ergänzen. Eine besondere Vorverteilungsplatte ist in diesem Falle nicht erforderlich.

Nadelplatten mit den Merkmalen der Erfindung lassen sich auch als Rieseleinbauten bei Vorrichtungen zum Belüften von Trink- oder Brauchwasser in Wasserwerken anwenden.

Nadeln, sondern auch zu den Abtropfkanten.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, die nachstehend im einzelnen beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 die Nadelplatten und ihre Anordnung in schaubildlicher, vereinfachter Darstellung.

F i g. 2 den Strömungsverlauf von Gas und Flüssigkeit in den Nadelplatten, von der Seite gesehen,

Fig.3 eine Draufsicht zu Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht einer Nadelplatte mit einigen Flüssigkeitsfäden,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

i 289 Patentansprüche:

1. . Kreuzstrom-Rieselwerk für Rückkühlanlagen, insbesondere für einen Kühlturm zur S Wasserkühlung, bestehend aus aufrecht stehenden Platten mit einer Vielzahl waagerechter Vorsprünge von länglicher Gestalt, die vorzugsweise mit den Platten als einstöckige Teile aus Kunststoff hergestellt und gegeneinander regelmäßig versetzt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge in Form von Nadeln (11) gestaltet sind, deren Länge mindestens das 20fache ihrer mittleren Dicke beträgt.

2. Rieselwerk nach Anspruch 1, dadurch ge- »5 kennzeichnet, daß die Nadclplatten (10, 11) in bekannter Weise gruppenweise in Paketen angeordnet sind.

3. Rieselwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (10), im »° Querschnitt gesehen, oben dachartige Querleisten (14) aufweisen, die so breit sind, daß die abtropfende Flüssigkeit auf die Mitte der Nadeln (11) geleitet wird.

4. Rieselwerk nach Anspruch 3, dadurch ge- as kennzeichnet, daß die freien Enden der Querleisten (14) einander berühren und jeweils über einer Nadel (11) der obersten Nadelreihe Ausnehmungen (15) aufweisen, die mit den entsprechenden Ausnehmungen der anstoßenden Querleisten (14) Durchlaßöffnungen für die Flüssigkeit ergeben.

5. Rieselwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß statt der Querleisten (14) jeweils eine flache Schale (18) angeordnet ist.

6. Rieselwerk nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich über der obersten Nadelplattengruppe eine Einrichtung zur Vorverteilung der zu kühlenden Flüssigkeit befindet, und zwar vorzugsweise eine waagerechte Kunststoffplatte (16), die auf den Nadelplatten (10,11,14) aufliegt und jeweils über den Durch laßöffnungen (15) mit größeren Durchströmöffnungen (17) versehen ist.

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