DE1940052B2

DE1940052B2 - Luftgekeuhlter trennwand-waermetauscher

Info

Publication number: DE1940052B2
Application number: DE19691940052
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr.-Ing. 4630 Bochum Spangemacher
Original assignee: Balcke AG
Current assignee: Balcke AG
Priority date: 1969-08-08
Filing date: 1969-08-08
Publication date: 1972-09-07
Also published as: DE1940052A1; NL7010958A; BE754580A; HU168653B; FR2057056B3; ZA705273B; FR2057056A7; US3685579A; ES382568A1; GB1284163A

Description

fläche ist in einem gesonderten Zusatzwärmetauscher

untergebracht;

b) in an sich bekannter Weise ist zur Rückkühlung 55 des Kühlwassers für den Zusatzwärmetauscher ein

Die Erfindung bezieht sich auf einen luftgekühlten luftgekühlter Direkt-Wärmetauscher (Naßkühler) vor-Trennwand-Wärmetauscher, dessen Wärmetausch- gesehen;

kanäle für den Durchgang des zu kühlenden Fluids c) luftseitig ist der Direkt-Wärmetauscher dem

vorgesehen sind und der zusätzlich eine wasserge- luftgekühlten Hauptwärmetauscher parallel geschaltet, kühlte Trennwand-Wärmetauschfläche zur Zusatz-· ^fio wobei der Luftstrom für den Direkt-Wärmetauscher kühlung für den Bedarfsfall aufweist. Ein derartiger vom Luftstrom für den Hauptwärmetauscher abge-Wärmetauscher ist aus der schweizerischen Patent- zweigt ist.

schrift 307755 bekannt. Diese sieht vor, an einer Der Zusatzwärmetauscher kann auf der Seite des

Kälteanlage einen luftgekühlten und einen wasser- zu kühlenden bzw. kondensierenden Fluids in Serie gekühlten Kondensator vorzusehen oder gleichzeitig ⁶5 zum luftgekühlten Hauptwärmetauscher oder gemäß Luft und Wasser zur Kühlung ein und desselben einer anderen Ausführungsform der Erfindung parallel Kondensators zu verwenden. Dabei ist vorgesehen, zum luftgekühlten Hauptwärmetauscher geschaltet eine normalerweise indirekt der Luftkühlung die- sein.

1 940 O

In Ausgestaltung der Erfindsmg wird femer vorge- Wärmetauscher), der mit dem Zusatzkondensator 5

sehen, daß sowohl der Direkt-Wärmetauscher als über die Verbindungsleitungen 10, 11, 12 verbunden

auch der Zusatzwärmetauscher stirnseitig vor dem ist In der Verbindungsleitung 12 sitzt eine Umwälz-

in bekannter Weise dachartig ausgebildeten Haupt- pumpe 9 mit dem Motor 16.

Wärmetauscher angeordnet sind. Zur Regulierung der 5 Wenn bei hohen Lufttemperaturen die Leistung Kühlluft des Direkt-Wärmetauschers kann eine Ab- zurückgeht, wird das Ventil 7 ganz oder teilweise gesperrvorrichtung verwendet werden. öffnet, so daß ein Teil des Dampfes durch die Lei-Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfin- tung 6 in den Zusatzkondensator 5 gelangt. Die in dung ist am Kühllufteintritt des Direkt-Wärmetau- diesem befindlichen Rohre werden von Kühlwasser schers ein zum Hauptwärmetauscher gehöriges Hilfs- i₀ durchflossen, das anschließend durch die Leitung 10 kühlelement angeordnet in den Naßkühler 8 strömt, in diesem herabrieselt Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwen- und durch direkten Kontakt mit der Luft gekühlt dung des Wärmetauschers als Kondensator. wird. Das gekühlte Wasser gelangt über die Leitung Die Zusatzkühlung gemäß vorliegender Erfindung 11, die Pumpe 9 und die Leitung 12 wieder in Kühlbraucht nur im Sommer in Betrieb genommen zu 15 rohre des Zusatzkondensators 5. Die Luft für den werden, wenn die Lufttemperaturen eine bestimmte Naßkühler wird vom Hauptstrom der Luft abge-Höhe überschreiten. Ein besonderer Vorteil ist darin zweigt. Sie erwärmt sich, wird gleichzeitig befeuchtet zu sehen, daß der Verdunstungsverlust an Wasser und entweicht in Richtung des Pfeiles 13 ins Freie, nur etwa halb so groß ist wie der bei der bekannten Benutzt man eine Konstruktion mit saugenden Ven-Einspritzung in die Kühlluft verdunstende Anteil, ao tilatoren oder mit natürlichem Auftrieb, so ist die Gegen die Verwendung von normalem, nur leicht Strömungsrichtung der Luft umgekehrt
behandeltem Zusatzwasser, wie es bei Naßkühltür- Am Eintritt in den Naßkühler ist eine Vorrichtung men üblich ist, bestehen keine Bedenken. Der Was- 14 angeordnet, die dazu dient, den Nebenluftstrom serbedarf für die Zusatzkühlung ist außerordentlich abzusperren oder zumindest zu drosseln, wenn der gering. Darüber hinaus kann die Einrichtung für die 35 Zusatzkondensator nicht in Betrieb ist. Die Vorrichzusätzliche Kühlung mit geringem baulichem Auf- tung 14 kann beispielsweise eine Jalousie sein, die wand auch in bereits vorhandene Anlagen nachträg- gleichzeitig mit dem Ventil 7 geöffnet und geschloslich eingebaut werden. sen wird. Sie kann aber auch aus einem den Konin der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der densatorelementen 1 ähnlichen Hilfskühlelement beErfindung mit dem Trockenkühlturm als Konden- 30 stehen, das z. B. zur Unterkühlung des Kondensats sator und parallelgeschaltetem Hilfskondensator dar- oder der im Dampf enthaltenen Luft oder Inertgase gestellt. Es zeigt dient. Wird der Zusatzkondensator 5 mit dem dazu-Fig. 1 eine Vorderansicht und gehörigen Kühlkreislauf in Betrieb genommen, so Fig. 2 eine Seitenansicht einer Luftkondensations- muß die Luft des Hilfskühlelementes zusätzlich den anlage in Dachbauform gemäß vorliegender Erfin- 35 Regen des Naßkühlers durchströmen. Der hierdurch dung. bedingte erhöhte Widerstand muß bei der Auslegung

Die üblicherweise benutzte Konstruktion besteht selbstverständlich berücksichtigt werden,
aus den Kondensatorelementen 1 des luftgekühlten Nach einer anderen Ausführungsmöglichkeit wer-Hauptwärmetauschers mit der Dampfzuführungslei- den die Kondensatorelemente 1 mit dem Hilfskontung 2 und der Kondensatkammer 17 zur Sammlung 40 densator 5 in Serie geschaltet. Dann ist die Leitung 6 und Abführung des Kondensates, einem zur Luft- statt an die Dampfleitung 1 an die etwas vergrößert förderung dienenden Ventilator 3 mit dem Motor 15 ausgeführte Kondensatkammer 17 angeschlossen. Die und der Stützkonstruktion 4. Zusätzlich zu dieser weitere Anordnung bleibt bestehen. Bei öffnen des bekannten Bauweise ist stirnseitig vor dem trockenen Ventils 7 wird eine noch nicht kondensierte Teil-Kühlturm ein gesonderter Zusatzwärmetauscher in 45 dampfmenge aus den Kondensatkammern 17 in den Form eines wassergekühlten Zusatzkondensators 5 Hilfskondensator S strömen, der dann vor allem der mit einer Dampfzuführungsleitung 6, in der ein Ab- Kühlung der im Dampf enthaltenen Luft und der sperr- oder Regelventil 7 sitzt, angeordnet Darunter Inertgase dient und damit das Hilfskühlelement entbefindet sich ein Naßkühler 8 (luftgekühlter Direkt- lastet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 nende Rohrwandfläche bei hoher Last durch Wasser Patentansprüche: zu kühlen. Es ist ferner aus der deutschen Patentschrift

1. Luftgekühlter Trennwand-Wärmetauscher. 1082 606 bekannt, an Trockenkühltürmen bzw. luf tdessen Wärmetauschkanäle für den Durchgang 5 gekühlten Trennwand-Wärmetauschern bei Bedarf des zu kühlenden Fluids vorgesehen sind, und gesonderte Wärmetauschflächen vorzusehen, deren der zusätzlich eine wassergekühlte Trennwand- Kühlluft parallel zu der Kühlluft für den Hauptteil Wärmetauschfläche zur Zusatzkühlung für geführt ist Außerdem ist aus der Zeitschrift Gasden Bedarfsfall aufweist, gekennzeichnet und Wasserfach vom 15.Februar 1951, Seite35, durch die Verbindung der folgenden Merkmale: io Bild 14, ein aus zwei Teilen aufgebauter Wärme-

a) die wassergekühlte Trennwand-Wärme- tauscher bekannt, dessen einer Teil mit rückgekühltauschfläche ist in einem gesonderten Zusatzwär- tem Kühlwasser gekühlt ist

metauscher (5) untergebracht; Es ist ferner bekannt, die Spitzentemperaturen der

b) in an sich bekannter Weise ist zur Rück- Luft dadurch abzubauen, daß in die Kühlluft Wasser kühlung des Kühlwassers für den Zusatzwärme- 15 eingespritzt wird. Diese Verfahrensweise beruht auf tauscher (5) ein luftgekühlter Direkt-Wärme- der für unsere Breitengrade zutreffenden Voraustauscher (8) vorgesehen; Setzung, daß bei hohen Lufttemperaturen die relative

c) luftseitig ist der Direkt-Wärmetauscher (8) Luftfeuchte verhältnismäßig gering ist. Durch Eindem luftgekühlten Hauptwärmetauscher (1) par- spritzen von Wasser kann die Lufttemperatur abgeallel geschaltet, wobei der Luftstrom für den »o senkt werden. Verfahrenstechnisch ergibt sich da-Direkt-Wärmetauscher vom Luftstrom für den durch, daß eine luftgekühlte Anlage mit Wasserein-Haupt-Wärmetauscher abgezweigt ist. spritzung statt für eine Spitzentemperatur von bei-

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch spielsweise 30° C nur für eine Temperatur von 22° C gekennzeichnet, daß der Zusatzwärmetauscher ausgelegt zu werden braucht

(5) auf der Seite des zu kühlenden Fluids in Serie *5 Spritzt man in die Kühlluft normales Wasser ein,

zum luftgekühlten Hauptwärmetauscher (1) ge- so setzen sich die im Wasser gelösten Bestandteile,

schaltet ist. die nicht verdunsten, auf den Kühlflächen, insbeson-

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch dere zwischen den üblicherweise benutzten Kühlgekennzeichnet, daß der Zusatzwärmetauscher rippen fest und es treten unter den Krusten Korro-(5) auf der Seite des zu kühlenden Fluids parallel 30 sionen auf, die zu einem vorzeitigen Verschleiß fühzum luftgekühlten Hauptwärmetauscher (1) ge- ren. Ferner wird der Wärmeübergang in den Kühlschaltet ist. flächen verschlechtert und der Luftdurchsatz infolge

4. Wärmetauscher nach mindestens einem der der durch den Steinansatz verminderten Strömungsvorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- querschnitte verringert, so daß auch die Leistung zeichnet, daß sowohl der Direkt-Wärmetauscher 35 der Anlage nachläßt. Dieser Nachteil läßt sich zwar (8) als auch der Zusatzwärmetauscher (5) stirn- mit entsalztem Wasser beseitigen, jedoch sind Entseitig vor dem in bekannter Weise dachartig aus- salzungsanlagen sehr aufwendig und teuer,
gebildeten Hauptwärmetauscher (1) angeordnet Die Erfindung geht vom Stand der Technik gemäß sind. der eingangs erwähnten schweizerischen Patentschrift

5. Wärmetauscher nach mindestens einem der 40 307 755 aus. Ihr liegt demgegenüber die Aufgabe vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zugrunde, den Wasserbedarf für die Zusatzkühlung eine Absperrvorrichtung (14) für die Kühlluft des so klein wie möglich zu halten, die Zusatzkühlung Direkt-Wärmetauschers (8). ohne Beeinträchtigung des Strömungsquerschnittes

6. Wärmetauscher nach mindestens einem der für das zu kühlende Fluid zu verwirklichen und für Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß 45 die Zusatzkühlung eine Ausführungsform zu finden, am Kühlluft-Eintritt des Direkt-Wärmetauschers die sich auch in vorhandene Anlagen nachträglich (8) ein zum Hauptwärmetauscher (1) gehöriges einbauen läßt, jedoch mit möglichst kleinem bau-Hilfskühlelement angeordnet ist. lichem Aufwand auskommt.

7. Verwendung des Wärmetauschers nach min- Die Erfindung besteht in der Verbindung der foldestens einem der vorhergehenden Ansprüche als 5<> genden Merkmale:

Kondensator. a) Die wassergekühlte Trennwand-Wärmetausch