DE2443589A1

DE2443589A1 - Wasserkuehlturm

Info

Publication number: DE2443589A1
Application number: DE2443589A
Authority: DE
Inventors: Robert Eugene Cates
Original assignee: Marley Co LLC
Current assignee: Marley Co LLC
Priority date: 1973-11-12
Filing date: 1974-09-12
Publication date: 1975-05-15
Also published as: CA996544A; JPS5079853A; AU475216B2; GB1444197A; AU6991174A; DE2443589C2; US3925523A; JPS5733517B2

Description

DlPL-INO.

HELMUT GORTZ

6 Frankfurt era Main 70
Schnedv-anhofsfr, 27 - Ts!. 61 70 79

11. Sept. 1974 Gzk/goe

THE MARLEY COMPANY

Wasserkühlturm

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Wasserkühltürme und betrifft insbesondere einen Naß-Trocken-Kühlturm, und ein entsprechendes Verfahren, wobei das zu küftende heiße Wasser durch einen aufrechten, in Bodenhöhe angeordneten indirekten Wärmetauscher geleitet wird zur Erzielung eines indirekten Wärmeaustausch^ mit einem zugeführten Luftstrom; das Wasser wird danach weiter gekühlt durch direkte Verdunstungsberührung mit einem entgegengesetzt gerichteten Querluftstrom, der durch einen gesonderten, im Abstand angeordneten, gegenüberliegenden direkten Wärmetauscher geleitet w,ird, der einen gesonderten Wasserkühlabschnitt des Kühlturms bildet. Durch die Anordnung der indirekten und direkten Wasserkühlabschnitte des Kühlturms im Abstand zueinander, gegenüberliegend und entgegengesetzt, mischen sich die entgegengesetzt gerichteten, aus der Umgebung stammenden, hindurchfließenden Luftströme über die gesamte vertikale Erstreckung der zwischen diesen Abschnitten gebildeten Luftkammer, so daß es zu einer größtmöglichen Durchmischung der nassen und trockenen Luftströme kommt, bevor diese vertikal in die umgebende Atmosphäre abgegeben werden. Wenn die Auslegung des Kühlturmes grundsätzlich

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unter Berücksichtigung der Unterdrückung einer Nebelbildung erfolgt, wird die-Menge der aus dem trockenen Abschnitt austretenden'heißen Luft, die sich mit der feuchten Luft aus dem Naßabschnitt des Kühlturmes mischt, gesteuert oder geregelt, um einen kombinierten austretenden Luftstrom zu erhalten, dessen relative Feuchtigkeit unterhalb der Sättigungslinie dieser Mischung liegt, so daß nur wenig oder gar kein Nebel erzeugt wird, wenn die erhitzte feuchte Luft in die Atmosphäre abgegeben wird. Wenn bei der Auslegung des Kühlturmes angestrebt wird, Wasserverluste möglichst zu verhindern, dann werden die relativen Abmessungen der nassen und trockenen Wärmetauscherabschnitte so aufeinander abgestimmt, daß eine maximale Ausnutzung des trockenen Abschnitts möglich ist und der Verdunsterabschnitt nur hilfsweise benutzt wird, um Spitzenbelastungen aufzunehmen und eine zusätzliche Kühlkapazität bei abnormal warmen ümgebungszuständen oder immer dann zu schaffen, wenn die Trockentemperatur einen vorgegebenen Wert überschreitet.

Wasserkühltürme lassen sich allgemein in zwei Gruppen einteilen: Sogenannte Verdunsterkühltürme oder Naßkühltürme und indirekte oder Trockenkühltürme» Hinsichtlich der Wasserkühlung sind die Verdunsterkühltürme am wirtschaftlichsten, bei denen das zu kühlende Wasser in einzelne Tröpfchen oder dünne Filme aufgelöst wird, so daß die Umgebungsluft durch das disperse Wasser geleitet werden kann, um eine wirksame Verdunstungskühlung zu erreichen.

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Allgemein wird bei dieser Bauart das zu kühlende Wasser einem Heißwasser-Verteilerbecken oder einer Sprüheinrichtung zugeführt und gelangt unter Schwerkrafteinfluß nach unten durch einen darunter liegenden Füllungseinsatz, so daß die aus der umgebenden Atmosphäre kommende Luft, die durch die Füllung entweder im Querstrom oder im Gegenstrom zum Fallweg des Wassers bewegt wird, in direkte Berührung mit den Wassertröpfchen oder dünnen Wasser-· filmen gebracht wird. Es erfolgt eine sehr wirksame Kühlung des Wassers insbesondere durch den ..Verdunstungseffekt, jedoch auch durch einen sehr starken Wärmetausch»

Kühltürme der Verdunsterbauart sind zwar in den U.S.A. und in der gesamten Welt in großer Zahl in Betrieb;, sie bringen jedoch in manchen Fällen schwerwiegende Probleme mit sich, weil unter bestimmten atmosphärischen Bedingungen von ihnen ein warmer, feuchter Nebel aufsteigt. Deshalb ist es in manchen Fällen notwendig, die Kühltürme in großen Entfernungen von Maschinen oder anderen Einrichtungen anzuordnen, weil sich die Feuchtigkeit in dem aus dem Kühlturm austretenden Nebel in der Umgebung niederschlagen kann und zur Korrosion führen kann. Wenn es möglich ist, einen Wasserkühlturm der Verdunsterbauart zu bauen, bei dem nicht das Problem auftritt, daß es häufig zur Bildung von erheblichen sichtbaren Nebelfahnen in Abhängigkeit von den klimatischen Bedingungen kommt, so würden damit erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Wasserkühltürmen erreicht werden. Am wichtigsten

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ist, daß ein Kühlturm mit diesen Eigenschaften an vielen Orten verwendet werden könnte, die für herkömmliche Kühltürme nicht geeignet sind, nicht nur aus psychologischen Standpunkten wegen der Verhinderung der sichtbaren Nebelfahne, sondern auch wegen der in diesem Zusammenhang auftretenden physikalischen Probleme.

Im Vergleich dazu treten bei Wasserkühltürmen, die nach dem Prinzip des Indirekten Wärmetauschs der zu kühlenden Flüssigkeit mit dem Umgebungsluftstrom arbeiten, normalerweise keine Probleme hinsichtlich sichtbarer Nebelfahnen oder dergleichen auf. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das zu kühlende Wasser beispielsweise mit Rippenrohren versehenen Wärmetauschern zugeführt wird, die in der Bahn der angesaugten Umgebungsluftströme angeordnet sind und mit diesen einen indirekten Wärmetausch ausführen. Die in die Atmosphäre aus Trockenkühltürmen zurückgeführte Luftströmung erzeugt keinen Nebel, weil der Luft keine Feuchtigkeit beigemischt wurde.

Die Schwierigkeit der Verwendung, von Kühltürmen mit indirektem Wärmetausch liegt jedoch darin, daß sie im Vergleich mit Verdunsterkühltürmen im allgemeinen unwirtschaftlich sind und deshalb praktisch nicht angewendet werden können, wenn Wärme von geringer Temperatur abgeführt werden muß. Außerdem können indirekte Wär_T metauscher nicht verwendet werden, wenn die Rückflußtemperatur des Kaltwassers niedriger ist als die Umgebungstrockentemperatur.

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Trockenkühltürme sind in der Herstellung sehr teuer, weil die teuren indirekten Wärmetauscher erforderlich sind; in vielen Päl· len ist die Verwendung aus Kostengründen ausgeschlossen, wenn man versucht, einen Trockenkühlturm zu konstruieren, der die gleichen Wasserkühleigenschaften hat wie ein bestimmter Naßkühlturm zum Kühlen von Wasser von Temperaturen unter ungefähr 54⁰C (130⁰P). Es ist also nicht möglich, zur Vermeidung der bei einem Verdunsterkuhlturm auftretenden sichtbaren Nebelfahne einfach diesen Verdunsterkuhlturm durch einen Trockenkühlturm zu ersetzen, weil die Rippenrohr-Wärmetauscher oder dergleichen, die erforderlich sind, um das zu kühlende Wasser zu einem indirekten Wärmetausch mit der Luft aus der umgebenden Atmosphäre zu bringen, sehr viel teurer und von schlechterem Wirkungsgrad sind als herkömmliche Verdunsterkühleinrichtungen mit gleicher Kühlleistung. ,

Deswegen werden bisher Wasserkühltürme, die vollständig trocken arbeiten, für Anwendungsfälle mit geringer Temperatur nur bei kleinen Anlagen verwendet oder in Bereichen, wo das Wasser entweder sehr teuer ist oder nicht in der erforderlichen Menge zur Verfügung steht, um einem herkömmlichen Verdunsterkuhlturm zugeführt, zu werden, wenn große Mengen von Wasser gekühlt werden müssen. Beispielsweise besteht in Wüstengebieten- ein ständiger Mangel an Kühlwasser, während in anderen Gebieten die Wasserversorgung in den Wintermonaten oder regelmäßig auftretenden

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Dürren schwierig· wird, so daß es unpraktisch ist, sich auf die Versorgung mit zusätzlich zuzuführendem Wasser für den Kühlturm zu verlassen. Dies fällt besonders ins Gewicht, wenn man beachtet, daß das erforderliche zusätzliche Wasser Mengen von vielen Zehntausenden von Litern pro Minute bei einem typischen Verdunstungskühlturm großer Kapazität ausmachen kann.

Um die dargelegten Probleme bei nassen und trockenen Kühltürmen zu überwinden, ist schon versucht worden, einen einzelnen Kühlturm zu verwenden, der die Betriebseigenschaften der nassen und trockenen Kühltürme in einer einzigen. Einheit kombiniert. Ein Beispiel eines derartigen sogenannten Naß-Trocken-Kühlturms ist in der US-PS Nr. 3,635,042 beschrieben; diese Schrift zeigt einen hyperbolischen Wasserkühlturm mit einer Indirekten Wärmetauschereinrichtung, die über einem darunter liegenden Verdunsterwärmetauscher angeordnet und mit diesem in Reihe verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform werden gesonderte, geometrisch parallel geführte Luftströme durch die gestapelte Wasserkühlvorrichtung bewegt, wobei das zu kühlende heiße Wasser zuerst zu dem über dem Boden angeordneten indirekten Wärmetauscher gepumpt und teilweise gekühlt wird; danach kommt es zu einer Verdunstungskühlberührung mit einem zweiten, im Querstrom geführten Luftstrom, der durch den nassen Abschnitt geleitet wird, während das teilweise gekühlte Wasser unte^Sdiwerkrafteinfluß hindurchströmt. Diese gesonderten, geometrisch parallel geführten Luft-

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ströme werden dann in einer gemeinsamen Windkammer zusammengefaßt und treten aus dem Kühlturm aus.

In der Praxis haben sich die Kühltürme nach der US-PS 3,635,042 in mancher Hinsicht als nicht ganz zufriedenstellend erwiesen. Da die jeweiligen Wasserkühlabschnitte benachbart zueinander und gestapelt angeordnet sind, müssen bei der Einhaltung herkömmlicher Kühlturmhöhen die vertikale Abmessung der nassen Abschnitte notwendigerweise verringert und demzufolge die Kapazität herabgesetzt werden. Noch bedeutsamer ist manchmal, daß durch die Anordnung der indirekten Wärmetauschereinrichtung über dem Füllungseinsatz des. nassen Abschnitts teure mechanische Stützeinrichtungen vorgesehen werden müssen für diese verhältnismäßig schweren und viel Platz beanspruchenden Bauteile. Diese Anordnung der Indirekten Wärmetauscher über dem Boden setzt auch voraus, daß verhältnismäßig kleine Verteilerleitungen, Steigleitungen und Rippenrohr-Wärmetauscher verwendet werden, weil bei größerer Ausführung dieser Bauteile ihr Gewicht einen praktisch unangemessenen Stützaufwand erforderlich machen würde. Ebenso wichtig ist die Tatsache, daß für die praktische Verteilung des Wassers an die indirekten Wärmetauscherschlangen, die über der Verdunsterfüllung angeordnet sind, ein Siphonschleifensystem verwendet werden muß, wobei bestimmte Wasser-Mindestmengen den Rippenrohren zugeführt werden, die wiederum aus physikalischen Gründen nicht höher als Io m ( 33 feet) sein dürfen.

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Anderenfalls muß ein Leistung und Druck verbrauchendes Zuführventil-System vorgesehen werden, um die Siphons zu vermeiden. Im Vergleich dazu sind die Höhe und andere physikalische Parameter eines Wärmetauschersystems mit entgegengesetzter Luftströmungsbahn nicht in ähnlicher Weise durch hydraulische Überlegungen begrenzt.

Noch ein anderes,, bei Naß-Trocken-Küitürmen bisher üblicher Bauart auftretendes Problem betrifft die verhältnismäßig schlecht wirksame Art, in der die gesonderten, geometrisch parallel geführten Luftströme vermischt werden, bevor sie in die Atmospäre zurückkehren. Insbesondere infolge der Tatsache, daß der nasse und der trockene Luftstrom geometrisch parallel zueinander strömen, besteht nur ein geringer oder gar kein hydraulischer Anstoß, der eine wirksame Mischung der Luftströme sicherstellt; dies ist jedoch erforderlich, um die Nebelfahnenbildung am Austritt des Kühlturms in möglichst weitgehendem Maße zu verhindern. Um bei einem kombinierten Naß-Trocken-Kühlturm die Schwierigkeiten der Bildung von sichtbaren NebelfahrMMi unter allen Bedingungen auszuschließen, hat es sich bisher als notwendig erwiesen, diese Kühltürme mit verhältnismäßig großen Abmessungen zu bauen, damit die Kühlanforderungen erfüllt werden und zugleich sichergestellt ist, daß sich die gesonderten nassen und trockenen Luftströme wirksam mischen, bevor sie in die Atmospäre zurückkehren.

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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Naß-Trocken-Wässerkühlturm mit entgegengesetzter Strömungsrichtung zu schaffen, bei dem das zu kühlende Wasser in Reihenschaltung durch eine indirekte Wärmetauscheinrichtung und eine Verdunstungs-Wärmetauscheinrichtung geleitet wird, die auf einander entgegengesetzten Seiten einer gemeinsamen Windkammer angeordnet sind, wobei feuchte und trockene Heißluftströme, die durch die jeweiligen Kühlabschnitte gesaugt werden, frontal aufeinandertreffen und in der Windkammer vereinigt werden, bevor sie. an die umgebende Atmosphäre abgegeben werden, wobei eine wirksame Mischung der Luftströme eraielt wird, um sichtbare Nebelfahnen weitestgehend zu verhindern, wobei die Anlagenkosten gering gehalten werden sollen, ohne daß die Gesamthöhe oder die Gesamtbreite des Kühlturmes wesentlich erhöht wird.

Die Baukosten und Unterhaltungskosten des Kühlturms sollen möglichst gering gehalten werden und die Wirtschaftlichkeit der Wasserkühlung soll möglichst hoch sein; dazu wird eine aufrechte, auf dem Boden angeordnete indirekte Wärmetauscheinrichtung vorgesehen, die mit verhältnismäßig großen Verteilerrohren und Rippenrohrbauteilen versehen sein kann, ohne daß es notwendig ist, kräftige Stützbauteile über dem Boden für diese Teile vorzusehen, wodurch sich die Kosten des Kühlturms wesentlich erhöhen würden.

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Die Höhe des Naßabschnitts des Kühlturms soll unmittelbar entsprechend den Auslegungsanforderungen gewählt werden ohne Rücksicht auf bauliche Begrenzungen, da keine indirekte Wärmetauscheinrichtung darüber angeordnet ist; dadurch ist es möglich, einen Naßabschnitt von geforderter Größe und Kapazität zu verwenden, ohne daß man auf die vertikale Höhe Rücksicht nehmen müßte, wie es der Fall wäre, wenn ein trockener Abschnitt über dem Verdunsteräbschnitt des Kühlturms angeordnet wäre.

Bei dem erfindungsgemäßen Naß-Trocken-Wasserkühlturm soll es möglich sein, wahlweise einstellbare Drosseleinrichtungen für den nassen oder den trockenen Wärmetauscherabschnitt oder für beide vorzusehen, so daß die Strömung von entgegengesetzt gerichteten Luftströmen durch die jeweiligen Wärmetauscher willkürlich verändert werden kann, um eine Änderung der Wärmeübertragungskapazität des gesamten Kühlturms abhängig von den Jahreszeiten oder während Perioden von hoher Trockentemperatur und niedriger Naßtemperatur zu ermöglichen, so daß für einen bestimmten Anwendungsfall die Verwendung eines Kühlturms möglich ist, der kleiner ist und dessen Kosten geringer sind als bei einem nicht mit einer Drosseleinrichtung versehenen Kühlturm. Die Drosseleinrichtungen können auch verwendet werden, um die Unterdrückung einer sichtbaren Nebelfahne zu verstärken während Perioden von außerordentlich niedriger Umgebungstemperatur, oder um den Wasserverbrauch in dem Verdunster-Wärmetauscher auf ein Mindestmaß

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zu verringern, wenn dieser Abschnitt nicht erforderlich ist, um die Wärmebelastung zu übernehmen, oder wenn seine Wirksamkeit nur teilweise erforderlich ist.

Bei dem-erfindungsgemäßen Wasserkühlturm kann die indirekte Wärmetauschereinrichtung aus mehreren, horizontal im Abstand angeordneten Abschnitten' bestehen, die durch Gehäusewände voneinander getrennt sind, die dazu dienen, mehrere einzelne, im Abstand zueinander abgeordnete, parallele heiße trockene Luftströme in die Windkammer zu führen, damit sie sich mit der heißen feuchten Luft aus dem Verdunsterabschnitt des Kühlturmes vermischen, die direkt entgegengesetzt strömt. Auf diese Weise wird eine noch wirksamere Vermischung der trockenen und feuchten Luft erreicht, weil die feuchte Luft im wesentlichen unbehindert in die Zwischenräume zwischen benachbarten heißen trockenen Luftströmen einströmen kann und dadurch Turbulenzen und Wirbel hervorruft, die durch die sich entgegengesetzt bewegenden Scherflächen der heißen und feuchten Luft entstehen und zu einem Vermischen über die gesamte Höhe der Windkammerfläche führen.

Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kühlturms wird in erster Linie eine Verringerung oder Unterdrückung der sichtbaren Nebelfahne erreicht, wie sie manchmal bei Verdunstungskühltürmen auftritt. Bei typischen Verdunstungs-Wasserkühltürmen

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mit Naturzug oder mit Gebläse wird ein bestimmter Anteil des zu kühlenden heißen Wassers verdampft, während es unter Schwerkrafteinfluß durch den Füllungseinsatz des Kühlturms fließt. Diese Feuchtigkeit ist in dem Luftstrom enthalten, der oben aus dem Kühlturm austritt, und zwar entweder durch den Kaminzugeffekt bei einem hyperbolischen Kühlturm mit Naturzug, oder durch den Ventilator eines Kühlturms mit zwangsweisem Zug. Bei manchen klimatischen Bedingungen kann der von dem Kühlturm erzeugte Nebel über den Ventilatorschächten oder dem Kühlturmeinsatz erscheinen. Der Nebel kann zu jeder Zeit im Jahr auftreten, wenn die beiden miteinander vermischten Luftmassen (d.h. die aus dem Kühlturm oben austretende Luftmasse und die Luftmasse der umgebenden Atmosphäre) in einem Temperatur-Feuchtigkeits-Verhältnis stehen, das zu Nebelbildung führt. Das Problem der Verhinderung einer sichtbaren Nebelfahne tritt beispielsweise auf, bei fallender Wärmebelastung bei kühlerem Wetter. Schwieriger ist die Verhinderung von Nebelbildung, wenn der austretende Luftstrom während des gesamten Jahres unabhängig von dem Umgebungstemperaturbedingungen mit Wärme und Feuchtigkeit belastet wird. Ein typischer Anwendungsfall eines Kühlturms mit hoher Wärmebelastung ist der, bei dem eine relativ zu der Naßtemperatur der eintretenden Luft hohe Wassertemperatur auftritt. Bisher war man der Ansicht, daß in diesem Fall die Verringerung oder Unterdrückung der Nebelbildung praktisch nicht zu erzielen ist, außer bei einigen Naß-Trocken-Kühltürmen, die aber Nachteile in

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anderer Hinsicht aufweisen, wie vorher beschrieben«

Beim erfindungsgemäßen Naß-Trocken-Kühlturm mit gegenüberliegenden Strömungswegen wird die Abwärme, die dem Kühlturm in herkömmlicher Weise zugeführt wird, nutzbringend verwendet als Energiequelle zur Erzeugung einer erhitzten Trockenluftmasse, die mit der mit Wässer gesättigten Luft gemischt wird, die aus dem Verdunstungs-Wärmetauscher der Vorrichtung austritt. Von wesentlicher Bedeutung in dieser Hinsicht ist die Tatsache, daß diese Vermischung innerhalb des Kühlturmgehäuses und vor der Vermischung mit der Umgebungsatmosphäre auftritt« Außerdem ist die Mischung der entgegengesetzt gerichteten, gegenüberliegenden · nassen und trockenen Luftströme außerordentlich wirksam wegen der physikalischen Anordnung der gesonderten, im Abstand angebrachten, einander gegenüberliegenden Kühlabschnitte des Kühlturms. In jedem Fall liegt das Luft-Wasser-Gemisch, das aus dem Kühlturm austritt, normalerweise weit unter seinem Sättigungspunkt. Diese austretende Luft, die verglichen mit üblichen Kühlturmbedingungen verhältnismäßig trocken ist, führt dann zu einem Mischungszustand mit der Umgebungsluft über der Austrittsöffnung des Kühlturms,so daß die Bildung von Nebel in Form einer sichtbaren Fahne verhindert wird.

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Bel einer bevorzugten^ Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlturms mit wahlweise betätigbaren Drosseleinrichtungen an einem oder beiden gesonderten, einander gegenüberliegenden Wasserkühlabschnittaides Kühlturms werden weitere Vorteile erreicht. Insbesondere bei einem Kühlturm, der für die besonders schwierige Bedingung ausgelegt ist, daß kontinuierlich hohe Wärmebelastung unabhängig von den Umgebungstemperaturbedingungen auftritt, ergeben sich Vorteile durch die Drosseleinrichtung dadurch, daß die relativen Mengen der nassen und trockenen Luft in gewünschter Weise geändert werden können, um zu jeder Zeit die Umgebungsbedingungen auszugleichen» Beim Winterbetrieb, wenn die Nebelprobleme besonders stark auftreten, werden die am Trockenabschnitt des Kühlturms angeordneten Drosseleinrichtunggen vorzugsweise voll geöffnet, um einen möglichst großen Anteil von trockener Umgebungsluft der aus dem Naßabschnitt des Kühlturms' austretenden Luft zuzumischen. Hierbei kann es in manchen Fällen vorteilhaft sein, Rohrleitungen vorzusehen, die das Wasser zu dem Kaltwasser-Sammelbecken unmittelbar von dem Indirekten Wärmetauscher führen, ohne daß es durch den Verdunsterabschnitt des Kühlturms fließt« Diese Betriebsart kann angewendet werden während Perioden von außerordentlich niedrigen Umgebungstemperaturen, wenn der indirekte Wärmetausch ausreicht, um das dem Kühlturm zugeführte heiße Wasser genügend zu kühlen. Bei sommerlichen Betriebsbedingungen mit hohen Temperaturen dagegen, wenn der Wirkungsgrad der Wasserkühlung der wichtigste Punkt ist, kann es

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erwünscht sein, die den trockenen Abschnitten zugeordneten Drosseleinrichtungen teilweise oder vollständig, zu schließen, um die Geschwindigkeit.des Luftstroms zu erhöhen, der durch den nassen Abschnitt des Kühlturms geaaugt wird, um damit entsprechend den Wirkungsgrad der Wasserkühlung zu erhöhen.

Die Drosseleinrichtungen sind auch in anderer Hinsicht beim Kühlturmbetrieb vorteilhaft» Wenn die Drosseleinrichtungen beispielsweise teilweise geöffnet sind,, wird eine Anzahl von Luftströmen hoher geschwindigkeit erzeugt, die sich vollständiger mit dem entgegengesetzten Luftstrom mischen, der aus dem anderen Kühlabschnitt des Kühlturms austritt. Dieser Strahleffekt ist ein wesentlicher Paktor bei einer möglichst wirksamen Unterdrückung der Nebelbildung, da er zu einer sehr wirksamen Mischung der nassen und trockenen Luftströme führt.

Eine weitere vorteilhafte Eigenschaft der erfindungsgemäßen Naß-Trocken-Kühltürme besteht darin, daß der Trockenabschnitt verwendet werden kann, um die Menge des erforderlichen zusätzlichen Wassers beim Betrieb des Kühlturms herabzusetzen. Insbesondere in trockenen Regionen, wo Wasser knapp oder teuer ist, dient der Trockenabschnitt des Kühlturms dazu, die Menge des Wassers zu verringern, die für den kontinuierlichen Betrieb des Kühlturms erforderlich ist. Es werden daher eine große Anzähl von Funktionen und Vorteilen durch die Verwendung der erfindungs-

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gemäßen Naß-Trocken-Kühltürme mit entgegengesetzter Luftströmungsrichtung gemäß der Erfindung erreicht.

Bei einer speziellen Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Trockenabschnitt von wesentlich größerer Höhe und Kühlkapazität verwendet zusammen mit einem verhältnismäßig kleinen Verdunstungsabschnitt. In diesem Fall dient der Naßabschnitt dazu, den Betrieb des Trockenkühlturms in besonderen Fällen zu unterstützen; der Naßaftschnitt wird beispielsweise zu Zeiten des Jahres in Betrieb genommen, während deren die Trockentemperatur außerordentlich hoch ist bei verhältnismäßig niedrigen Naßtemperaturen» Bei dieser Ausführungsform 1st allgemein nur eine sehr geringe Menge von zusätzlich zuzuführendem Wasser erforderlich, weil der Verdunstungsabschnitt nur klein ist; diese Ausführungsform ist daher besonders geeignet für die Verwendung in trockenen Regionen,wo der Wasserversorgung besondere Beachtung geschenkt werden muß. Für einen vernünftigen Preis steht ein Naß-Trocken-Kühlturm mit entgegengesetzten Lufi;strömungswegen zur Verfügung, der unter verschiedenen klimatischen Bedingungen betrieben werden kann und nur eine geringe Menge an zusätzlichem Wasser benötigt; ein Kraftwerk kann daher mit gutem Wirkungsgrad und an der günstigsten Stelle geplant werden, ohne daß der Nähe einer ausreichenden Zusatz-Wasserversorung größere Beachtung geschenkt werden müßte. Beispielsweise kann ein Kraftwerk, an dessen Standort nur wenig Wasser zur Verfügung steht,

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beträchtlich über seine zunächst vorgesehene Erzeugungskapazität vergrößert werden, indem der Naßabschnitt des Naß-Trocken-Kühlturms nur während derjenigen Zeiten des Jahres betrieben wird, wenn hohe Trockentemperaturen auftreten. Dadurch ist es möglich, ein großes Kraftwerk an einem Standort zu bauen, der sonst wegen der begrenzten Wasserversorgung nicht infrage käme für einherkömmliches Naß-Kühlturmsystem, bei dem erhebliche Mengen von zuzusetzendem Wasser kontinuierlich erforderlich sind. In bestimmten Fällen kann das Kraftwerk näher,zum Mittelpunkt des Verbrauchs angeordnet werden, als es sonst möglich wäre, oder es kann nahe der Brennstoffversorgungsstelle angeordnet werden, auch wenn die Wasserknappheit sonst ein negativer Faktor wäre, wenn man nicht einen Naß-Trocken-Kühlturm der erfindungsgemäßen Bauart verwenden würde.

Wenn der Naßkühlabschnitt des Kühlturms nur zur Unterstützung oder zum "Trimmen" verwendet wird, wird der trockene Rippenrohrwärmetauscherabschnitt erheblich größer als der nasse Wärmetauscherabschnitt ausgeführt. In anderen Fällen wird der Naß¹-abschnitt vorzugsweise so bemessen, daß sich seine Auslegung nach den Temperaturbedingungen richtet, die durch die extremen Trocken- und zugehörigen Naß-Temperaturen gegeben sind, wie sie mit Wahrscheinlichkeit in einem bestimmten geographischen Gebiet während normalen Sommerwetters zu erwarten sind. Wegen der verhältnismäßig hohen Kosten des trockenen Wärmetauscherabschnitts

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als Teil des gesamten Kühlturms wird die Ausführung als "Trimmer" oder zur Unterstützung vorzugsweise in solchen Fällen gewählt, wo der Wasserverbrauch möglichst gering sein soll.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben und erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Naß-Trocken-Kühlturm mit entgegengesetzten Luftströmungswegen mit aufrechten, am Boden angeordneten Rippenrohr-Wärmetauschern und mit einem im Abstand angeordneten, gegenüberliegenden, entgegengesetzten Verdunster-Wärmetauscher zum Kühlen von heißem Wasser, das dem Kühlturm in Reihenschaltung zugeleitet wird, wobei die durch sichtbare Nebelfahnen auftretenden Probleme verringert werden;

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch einen Kühlturm wie in Fig. 1, wobei jedoch wahlweise betätigbare bewegbare Drosseleinrichtungen nahe der Außenseite des Rippenrohr-Wärmetauschers des Kühlturms und diesen überdeckend vorgesehen sind;

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Fig. 3 einen schematischen Querschnitt eines Kühlturms wie in den Fig. 1 und 2, wobei wahlweise betätigbare Drosseleinrichtungen nahe der Innenseite der Rippenrohr-Wärmetauscher, des Kühlturms' und diesen überdeckend angeordnet sind;

Fig. 4 einen Querschnitt ähnlich den Fig. 1 bis 3» wobei wahlweise betätigbare Drosseleinrichtungen nahe der Einrihhtung zum Abscheiden von mitgerissenem Wasser und diese überdeckend angeordnet sind, die die Austrittsfläche der Verdunstungsfüllung des Kühlturms bilden;

Fig, 5 eine Teilseitenansicht eines Naß-Trocken-Kühlturms mit entgegengesetzten Luftströmungswegen mit mehreren Wasserkühlzellen, die jeweils mit mehreren einzelnen Gruppen von Rippenrohr-Wärmetauschern versehen sind, die im Abstand zueinander angeordnet sind und'zwischen sich die Luftströmung abhaltende Gehäusewände aufweisen, die die durch die indirekten Wärmetauscher strömende Luft in parallele heiße, trockene Luftströme aufteilt, die mit der aus dem Verdunstungsabschnitt des Kühlturms austretenden feuchten, heißen Luft zusammentreffen und sich mischen;

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Fig. 6 einen schematischen Querschnitt eines Naß-Trocken-Kühlturms mit entgegengesetzten Luftströmungswegen, dessen Rippenrohr-Wärmetauscherabschnitt von wesentlich größerer Höhe ist als der zugehörige gegenüberliegende Verdunstungs-Füllungseinsatz;

Fig. 7 einen schematischen Querschnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 5 und

Fig. 8 und 9 scheraatische Querschnitte ähnlich dem in Fig. 7 , wobei dargestellt ist, wie die indirekten Wärmetauscher und zugeordneten Gehäusewände in unterschiedlicher Weise gestaltet und aufgeteilt werden können, um die heiße trockene Luft in jede gewünschte Anzahl von getrennten Strömungswegen relativ zu der entgegengesetzt gerichteten heißen, feuchten Luft aufzuspalten, die in den Windkammerbereich jeder Kühlturmzelle geleitet werden.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Querstrom-Wasserkühltürme mit Ventilatorzug weisen ein untenliegendes Kaltwasser-Sammelbecken 12 auf, das in herkömmlicher Weise aus Beton oder einem anderen korrosionsbeständigen Material hergestellt ist. Eine Reihe von aufrechten, von unten nach oben in einem Durchlauf durchströmten, mit Rippen versehenen Rohrwärmetauschern 14 wird von einer Fußkonstruktion getragen, die - wie dargestellt - eine

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aufrechte Endwand des Beckens 12 sein kann; die Wärmetauscher sind im wesentlichen geneigt gegenüber der Vertikalen angeordnet, so daß sich deren oberes Ende nach außen über das darunter befindliche Becken 12 erstreckt. Der auf der gegenüberliegenden Seite liegende Verdunsterteil des Kühlturms hat eine geneigte Außenfläche, die im wesentlichen dem Winkel der Wasserablenkung entsprechend angeordnet ist, die in der Kühlturmfüllung durch die querströmende Luft erzeugt wird. Die Anordnung des trockenen Kühlturmabschnitts in einem Winkel, der im wesentlichen gleich, jedoch entgegengesetzt zu dem der äußeren Fläche des nassen Kühlturmabschnitts verläuft, gibt dem gesamten Kühlturm ein ästhetisch ansprechendes Aussehen. Außerdem erhalten die indirekten Wärmetauscher durch ihre geneigte Ausführung einen natürlichen Schutz gegen Hagelschlag; auch kann die Breite des Kaltwasserbeckens 12 entsprechend verringert werden. Ein Heißwasser-Zufuhrrohr 16 führt von einem.Verteilerrohr 17, das unter der Erdoberfläche angeordnet sein kann, jeweils zu einem länglichen unteren Heißwasser-Anschlußkopf 18, der sich über die Breite des Wärmetauschers Ik erstreckt und mit den zugeordneten, mit Rippen versehenen, nur in einem Durchlauf durchströmten Rohren des Wärmetauschers 14 in Verbindung steht.

Ein oberer, sich quer erstreckender Anschlußkopf 20, der entweder offen oder geschlossen sein kann, steht in Verbindung mit den mit Rippen versehenen Rohrwärmetauscherei'nheiten I^ und ist

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wiederum mit einer oder mehreren Querleitungen 22 verbunden, die aus Rohren oder oben offenen, trogartigen Gerinnen bestehen, um das teilweise gekühlte Wasser von den Anschlußköpfen 20 der indirekten Wärmetauscher zu einem Heißwasser-Verteilerbecken 42 zu leiten, das ein Teil des Verdunsterabschnitts des Kühlturms Io bildet. Ein im wesentlichen horizontales Ventilatorendeck 24 überdeckt eine Windkammer 26, die durch gegenüberliegende Endwände des Kühlturmgehäuses, durch die aufrechten Wärmetauscher und die im Abstand dazu gegenüberliegend angeordnete Fläche der Verdunsterfüllung 28 begrenzt wird. Das Ventilatorendeck 24, das über der Kammer 26 liegt, weist mindestens eine Öffnung auf, durch die die umgebende Atmosphäre mit der Windkammer 26 in Verbindung steht. Ein aufrechter venturi-förmiger Ventilatorschacht 30 ragt von dem Deck 24 nach oben und umgibt die Öffnung. Ein mehrflügliger Ventilator 32 1st in dem Schacht 3P an der Stelle des geringsten Querschnitts angeordnet und wird durch einen Motor 34 angetrieben, der außerhalb des Schachtes und über dem Ventilatordeck 24 angeordnet ist» Der Motor 34 weist eine herkömmliche Antriebswelle 36 auf, die sich durch die Wand des Schachtes 3o erstreckt und in Wirkverbindung mit einem Untersetzungsgetriebe 38 steht, das wiederum mit dem Ventilator 32 verbunden ist. Bei bevorzugten Ausführungsformen hat der Motor 34 nur eine einzige Drehzahl. Bei abgewandelten Ausführungsformen können Motoren mit mehreren Drehzahlen oder veränderbarer Drehzahl verwendet werden,> um Luftströmungen von veränderlicher

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Stärke durch den darunter liegenden Kühlturm Io zu saugen. Eine Reihe von länglichen, in Querrichtung geneigten, vertikal gestaffelten Einlaß-Jalousieklappen 4o bilden die Außenfläche der Füllung 28? die Jalousie ist geneigt und folgt der Kontur der benachbarten Flächen der Füllung 28, so daß das Herausspritzen von Wasser verhindert wird und das Wasser in der Füllung gehalten wird, ohne daß es "wesentlich den Eintritt von Luft aus der Atmosphäre in das Innere des Kühlturms Io stört.

Die Füllung 28 des Verdunstungs-Wärmetauschers ist von herkömmlicher Art und daher in den Zeichnungen nicht näher dargestellt. Sie weist beispielsweise eine Reihe von Füllkörpern oder Einsätzen auf, beispielsweise mit horizontal und vertikal im Abstand angeordneten, im wesentlichen horizontal liegenden Holzlatten,aus Kunststoff bestehenden, gelochten oder ungelochten Füllungsplatten, oder sich horizontal erstreckenden Abschnitten von Wellasbestzementplatten. Die Füllkörper werden vorzugsweise durch ein korrosionsbeständiges Traggitter getragen, das so angeordnet ist, daß das aus mehreren Öffnungen im Boden des Verteilerbeckens 42 herabrinnende Wasser die Füllkörper berührt, zerteilt wird und Wasserfilme auf den Füllkörpern bildet und vom unteren Teil jedes Füllkörpers herabtropft, so daß die in die Füllung eintretende Luft in Berührung mit einer möglichst großen Wasseroberfläche kommt, um diese möglichst wirksam zu kühlen, bevor das Wasser in das untenliegende Sammelbecken 12

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fällt. Dfeser beschriebene Füllungsaufbau ist für einen Querstrom-Kühlturm üblich; andere gleichwertige Püllungsarten können gleichermaßen bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Zusätzlich ist eine herkömmliche aufrechte Einrichtung 29 zum Abscheiden von Nebel und mitgerissenen Wasserteilchen in angepaßter Form von der geneigten Austrittsfläche der Füllung angeordnet, um die Menge von mitgerissenem Wasser zu begrenzen, das in die Windkammer eintritt und anschließend in die Atmosphäre abgegeben wird. Die Naß- und Trocken-Wärmetauschereinrichtungen haben somit nach oben gerichtete Lufteinlässe und entsprechende Auslässe, die heiße, trockene bzw. feuchte Luft in die dazwischen angeordnete gemeinsame Windkammer abgeben.

In vielen Fällen können die Kühltürme in ihrer Größe besondere wirtschaftlich für einen bestimmten Anwendungsfall ausgelegt werden, indem eine Drosseleinrichtung für eines oder mehrere Wärmetauscherelemente vorgesehen wird, um eine ausgewählte Steuerung der einzelnen Luftströme zu ermöglichen, die durch die Wär-r metauscher hindurchtreten. Wie schematisch in den Fig. 2 bis dargestellt, kann eine Reihe von gestaffelten, beweglichen, horizontal angeordneten, in vorgegebener Weise betätigbaren Drosselklappen 44 vorgesehen werden, die entweder einzeln von Hand betätigbar sind oder miteinander durch einen gemeinsamen Steuermechanismus verbunden sind, um gleichzeitig bewegt zu werden,

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Die Drosseleinrichtung kann bei dem Kühlturm Io je nach der gewünschten Wirkung in mehreren Anordnungen verwendet werden. Insbesondere kann ein Kühlturm Io eine Gruppe von Drosselklappen 44 aufweisen, die benachbart zu den mit Rippen versehenen aufrechten Rohrwärmetauseherη 14 angeordnet sind und diese abdecken, und zwar entweder auf der Innenseite oder der Außenseite, oder die Drosselklappen können nahe der Austrittsfläche des nassen Abschnitts des Kühlturms angeordnet sein, wie in Fig. 4 dargestellt.

Im Betrieb wird das heiße Wasser, das beispielsweise von einem Kondensator des Kraftwerks oder dergleichen hergeleitet wird, über das Verteilerrohr 17 und die Zufuhrrohre 16 zu den unteren Anschlußköpfen 18 geleitet und gelangt von da nach oben durch die zugeordneten, mit Rippen versehenen Rohrwärir.et aus eher 14 und wird durch die aus der Umgebung stammende Luft indirekt gekühlt, die durch die Wärmetauscher 14 längs der durch Pfeile 46 in Fig. 1 dargestellten Bahnen strömt» Der Ventilator 32 saugt die Luft aus der umgebenden Atmosphäre durch die Kanäle zwischen den mit Rippen versehenen Rohrwärmetauschern 14 in solcher Menge, daß das nach oben durch die Wärmetauscher strömende Wasser teilweise gekühlt wird und eine vorgegebene Zwischentemperatur erreicht. Dabei wird die Kühlluft von der umgebenden Atmosphäre zu einem indirekten Wärmetausch mit dem heißen Wasser gebracht, das nach oben durch die Wärmetauscher 14 strömt. In diesem Zu-

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sammenhang wird darauf hingewiesen, daß mit Rippen versehene Rohrwärmetauscher-mit einem einzigen Durchgang wegen des einfacheren Betriebes bevorzugt werden, daß aber Wärmetauscher mit Mehrfachdurchgang verwendet werden können, um größere Temperaturunterschiede bei der direkten Kühlung zu erreichen.

Wenn das teilweise gekühlte Wasser die oberen Enden der Rohrwärmetauscher 14 erreicht, wird es in den Anschlußköpfen 2o gesammelt und über die Querleitungen 22 zum Becken 42 geleitet. Wie in den. Zeichnungen dargestellt, sind die Querleitungen 22 geneigt, um die Schwerkraftförderung des teilweise gekühlten Wasser zum Heißwasser-Verteilerbecken 42 zu erleichtern, das sich über dem Verdunsterfüllungsabschnitt 28 befindet. An dieser Stelle fällt das Wasser auf die Füllkörper und ein zweiter, entgegengesetzter Strom von Umgebungsluft (Pfeile 48) gelangt in direkte Querstrom-Wärmet.auschberührung mit dem Wasser und kühlt dieses durch Verdunstung und innigen Wärmetausch weiter ab.

Es hat sich gezeigt, daß eine in unerwarteter Weise wirksame Durchmischung der nassen und trockenen Luft in der Windkammer eintritt. Dies ist vermutlich auf die Geschwindigkeit und Richtung der gesonderten Luftströme zurückzuführen, die einander entgegengesetzt sind und sich unmittelbar entgegengesetzt trefr fen. Da die Naß- und Trockenkühlabschnitte der in den Fig. 1 bis

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gezeigten Kühltürme im wesentlichen von gleicher Höhe sind, tritt die Vermischung der nassen unü trockenen Luftströme über die gesamte Höhe des Kühlturms auf, so daß ein Höchstmaß an Vermischung der nassen und trockenen Luftströme vor der Abgabe in die Atmosphäre eintritt. Da das heiße Wasser unten in den trockenen Wärmetauscher eintritt, wird die durch den unteren Wärmetauscherabschnitt hindurchtretende Luft am meisten aufgeheizt und da ihre Berührungszeit mit der heißen, feuchten Luft in der Windkammer 26 am größten ist, hat sie die wirksamste Möglichkeit, sich mit dem feuchten Luftstrom zu mischen und gleichförmig zu vereinigen*

Das beschriebene direkte Mischen der nassen und trockenen Luftströme steht im Gegensatz zu der Arbeitsweise der bekannten Naß-Trocken-KühltÜrme, wie sie in der US-PS 3,635,042 beschrieben sind« Bei dieser Vorrichtung strömen die nassen und trockenen Luftströme geometrisch parallel, so daß nicht das Ausmaß der Mischung von nasser und trockener Luft erreicht wird,' wie es bei dem erfindungsgemäßen Kühlturm erzielt 'wird* Man erhält einen vermischten Luftstrom 50, der den Kühlturm 10 verläßt und in zahl* reichen Anwendungsfällen weniger als bei bekannten Naß-Trocken-Kühltürmen zur Bildung von sichtbarem Nebel oder einer Fahne neigt, was auf die wirksamere Anwendung, Anordnung und Richtung der verhältnismäßig trockenen Luft zurückzuführen ist, die aus dem indirekten Wärmetauscherabschnitt des Kühlturms austritt.

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Zu den beschriebenen Wirkungen kommen noch weitere Vorteile der erfindungsgemäßen KSihltürme hinzu. So schließt die Verwendung der mit Rippen versehenen, von unten nach oben in einem einzigen Durchlauf durchströmten Wärmetauscher das Problem der Verstopfung aus, das zu Schwierigkeiten führen kann, wenn verunreinigtes oder Brackwasser gekühlt werden muß. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das nach oben strömende Wasser eine höhere Geschwindigkeit in den Rohren hat, so daß sich der Rohrwärmetauscher selbst reinigt; dies ermöglicht einen sehr wirtschaftlichen Betrieb, weil regelmäßige Abschaltungen und Reparaturen vermieden werden.

Die Verwendung von indirekten Wärmetauschern mit Aufwärtsströmung im trockenen Abschnitt des mit entgegengesetzten Luftströmungen arbeitenden Kühlturms und damit der Wegfall einer Siphonschleife in der Wasserzuführung ermöglicht die Verwendung von mit Rippen versehenen Rohren von ausreichend großem Durchmesser, so daß ein Verstopfen durch Fremdkörper vermieden wird. Im Gegensatz dazu bedingen Siphonsysteme Beschränkungen der Rohrdurchmesser, was bei vielen Anwendungsfällen zu einem Verstopfen führen kann und erhebliche Betriebs- und Wartungsprobleme mit sich bringen kann. Die oberen Abschlußköpfe 2o können bei abgewandelten Ausführungsformen oben offene Gerinne sein, die gut zugänglich sind, so daß eine ungestörte Strömung leicht aufrechterhalten werden kann. Dieser Vorteil ist bei Zufuhrsystemen

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mit Siphonschleifen nicht gegeben, weil bei einem öffnen der Siphonschleife der Siphoneffekt zerstört wird und nach dem Schließen der Anschlußkopfdeekel wieder erzeugt werden muß.

Da die indirekten, mit Rippen versehenen Wärmetauscher 14 am Boden angeordnet sind, ist es möglich, Zufuhrleitungen und Verteilerköpfe von wesentlich größerem Durchmesser und Länge zu verwenden, als dies bei herkömmlichen Naß-Trocken-Kühltürmen möglich wäre. Bei bekannten Naß-Trocken-Kühltürmen ist der indirekte Wärmetauscherabschnitt über dem Verdunster-Kühlabschnitt angeordnet, um eine Schwerkraftströmung des teilweise gekühlten Wassers dorthin zu ermöglichen; daher ist eine aufwendige mechanische Abstützung für dtee verhältnismäßig schweren indirekten Wärmetauscher und die zugeordneten Verteilerköpfe erforderlich und dementsprechend ist deren Größe stark eingeschränkt.. Bei einem typischen, hier beschriebenen Kühlturm mit entgegengesetzten Strömungen kann mehr als die Hälfte der normalerweise verwendeten Verteilerkopfkonstruktion weggelassen werden, was zur erheblichen Einsparung an Herstellungskosten, Bauaufwand und Wartung des Wärmetauschers führt. Bei den erfindungsgemäßen Kühltürmen werden am Boden angeordnete oder in manchen Fällen im Boden angeordnete Verteilerleitungen verwendet, so daß deren Leitungskapazität in Jeder gewünschten Größe gewählt werden kann, wobei beispielsweise Durchmesser auch bis zu 2,7 oder 3 m (9 oder 10 feet) möglich sind. Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich bei

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der Verwendung von im Boden angeordneten Verteilerleitungen, weil Probleme infolge einer Wärmeausdehnung vollständig vermieden werden, da solche Beanspruchungen auf den Boden selbst übertragen werden; dies wiederum ermöglicht die Verwendung, von billigerem Material, beispielsweise Polyäthylenrohr, wobei aufwendige Ausdehnungsverbindungen an den Hauptverteilerrohren überflüssig sind.

Die Verwendung von gesonderten Steigrohren, die bei herkömmlichen Naß-Trocken-Kühltürmen erforderlich sind, um Wasser von der Bodenhöhe zu den oben angeordneten indirekten Wärmetauschern zu fördern, ist bei den erfindungsgemäßen Kühltürmen nicht erforderlich. Dies wird dadurch erreicht, daß infolge der Verwendung der bevorzugten, nur einmal nach oben durchströmten, mit Rippen versehenen Rohrwärmetauscher Ik das Wasser.zu dem oberen Teil des Turmes Io während der Vorkühlung gefördert wird. Außerdem ermöglichen die nur einmal durchströmten, aufrechten, mit Rippen versehenen Rohrwärmetauscher die Anwendung von mit Schwerkraft arbeitenden Querleitungen 22 für die Zufuhr des teilweise gekühlten Wassers zu der Füllung 28 bei Atmosphärendruck. Im Gegensatz dazu, wird bei herkömmlichen Naß-Trocken-Wärmetausehern mit paralleler Strömungsbahn eine Siphonschleife in dem indirekten Wärmetauschersystem verwendet, damit weniger Pumpen erforderlich sind und um den gesamten Wasserkühlbetrieb zu erleichtern.

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Diese Möglichkeit, bei Atmosphärendruck zu arbeiten, verringert die Anforderungen an die Pumpen, da die Rohrgeschwindigkeit geringer ist, da die Kreislauflänge auf den Durchlauf durch eine einzige Windung beschränkt ist und da keine Druckverluste an den Endwand-Steigrohren auftreten; dadurch wird der Betrieb der erfindungsgemäßen Kühltürme erheblich erleichtert, weil nur ein konstanter positiver Druck über die Höhe der luftgekühlten War-' metauscher während des gesamten Pumpenbetriebs aufrechterhalten werden muß»Dies führt dazu, daß das System an sich verhältnismäßig unempfindlich für Änderungen im Pumpensystem ist, und daß kein besonderer Aufwand bei der Planung des Kraftwerks betrieben werden muß, um alle Ventil- und Steuer-Einrichtungen entsprechend auszulegen, die erforderlich sind, um eine unerwünschte Siphonwirkung oder Wasserverteilung zu verhindern.

Die genannten konstruktiven Vorteile verringern die Anforderung an aufwendige mechanische Stützteile für den Wasserkühlturm. Der Kühlturmaufbau kann erheblich größer sein mit großen Fülleinsätzen und indirekten Wärmetauschern; demzufolge kann das Füllungsvolumen des Kühlturms verringert werden, ohne daß die AuslegungsvorSchriften verlassen werden. Das Kaltwasser-Sammelbecken braucht nur unter dem Verdunstungs-Füllungsabschnitt zu liegen. Demzufolge kann ein untenliegendes Becken 12 verwendet werden, das kleiner ist als bei einem herkömmlichen Naß*- Trocken-Kühlturm mit der gleichen Kühlkapazität. Dadurch wird

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die Wirtschaftlichkeit erheblich verbessert, weil in vielen Fällen die Kosten des untenliegenden Kaltwasser-Sammelbeckens ein Viertel der Gesamtkosten des Kühlturms ausmachen.

Infolge des besseren Wirkungsgrades der Naß-Trocken-Kühltürme mit entgegengesetzten Luftströmungsrichtungen 1st es allgemein möglich, einzelnen Zellen von größerer Länge als bisher zu verwenden. Dadurch wird der Abstand zwischen benachbarten Ventilatoren größer; folglich bleiben etwaige aus den Ventilatoren austretende Fahnen voneinander getrennt und mischen sich nicht zur Bildung einer zusammenhängenden und Widerstandsfähigeren Fahne, die hoch in den Himmel aufsteigt. Diese Vergrößerung des Abstands verringert auch die Probleme, die durch die Rückführung von warmer, feuchter Luft in die Luftelnlässe der jeweiligen Kühlabschnitte des Kühlturmes auftreten, so daß der Wärmewirkungsgrad verbessert wird»

Wie bereits früher dargelegt, können bei den erfindungsgemäßen Kühltürmen wahlweise betätigbare Drosseleinrichtungen in Verbindung mit einem oder beiden getrennten Wasserkühlabschnitten verwendet werden. Beispielsweise kann eine Drosseleinrichtung 44 bei dem Trockenwärmetauscher angewendet werden, um die Luft abzuschalten, die normalerweise durch die Wärmetauscher 14 strömt während Zeitabachnitten im Sommer, wenn hohe Trockentemperaturen mit niedrigen Naßtemperaturen zusammenfallen; dadurch kann für

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einen bestimmten Anwendungsfall ein kleinerer Kühlturm verwendet werden, der immer noch die Anforderungen für diesen Anwendungsfall erfüllt. Der Grund hierfür ist, daß beim Zusammentreffen von hohen Trockentemperaturen und niedrigen Naßtemperaturen normalerweise keine sichtbaren Nebelfahnen erzeugt werden, so daß Vorrichtungen zur Verminderung des Nebels kaum oder überhaupt nicht notwendig sind« Durch Unterbrechen der Luftströmung zu den Trockenwärmetauschern wird die Luftströmung durch den Verdunsterwärmetauseherabschnitt des Kühlturms entsprechend erhöht, wodurch bewirkt wird, daß die ganze Einheit bei niedrigeren Wassertemperaturen arbeitet» Falls eine festgelegte Wasseraustritt stemperatur des Kühlturms eingehalten werden muß, kann die Drosseleinrichtung verwendet werden, um die Wärmeübertragungskapazität des Kühlturms während hohen Trockentemperaturen bei niedrigen Naßtemperaturen zu erhöhen; dadurch wird es möglich, die Gesamtgröße des Kühlturms zu verringern, ohne seine Fähigkeit einzuschränken, die gestellten Anforderungen zu erfüllen« Somit ist es möglich, bei einem Naß-Trocken-Kühlturms mit entgegengesetzter Luftströmungsrichtung mit einstellbaren Drosseleinrichtungen zur Beeinflussung der Luftströmung zu jedem mit Rippen versehenen Rohrwärmetauscher des Kühlturmes, eine Kühleinheit von geringerer Größe zu verwenden und damit von geringeren Kosten für das gebundene Kapital als dies bei einem System der Fall ist, das keine steuerbare oder einstellbare Drosseleinrichtung hat« Dabei wird natürlich vorausgesetzt, daß die Kosten

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eines geeigneten Drosselsystems und der zugehörigen Steuereinrichtung bei einem bestimmten Kühlturm geringer sind als der Kostenunterschied zwischen einem Kühlturm mit Drosseleinrichtung und einem Kühlturm ohne Drosseleinrichtung*

Aus den Zeichnungen, insbesondere Fig. 2 und 3, sieht man, daß die wahlweise betätigbaren Drosseleinrichtungen 44 entweder nahe der inneren oder der äußeren Fläche der aufrechten, mit Rippenrohren versehenen Wärmetauscher 14 angeordnet werden können. Aus ästhetischen Gründen und zur Bildung einer teilweise wirkenden Absperrung zwischen dem mitgerissenen Wasser und den Rippenrohren ordnet man die Drosseleinrichtungen 44 vorzugsweise im Innern des Turmes und nahe den Rippenrohr-Wärmetauschern 14 an, wie in Fig. 3 dargestellt. Bei dieser Anordnung sind die Drosseleinrichtungen jedoch zum Teil einer Korrosion ausgesetzt, weil sie in der warmen, feuchten Luft der Windkammer 26 angeordnet sind. Daher wird in einigen Fällen die Anordnung der Drosseleinrichtungen 44 nahe der Außenfläche der aufrechten Rippenrohrwärmetauscher 14 und diese bedeckend bevorzugt, um die Korrosion herabzusetzen.

Bei einer anderen, in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist die Drosseleinrichtung 44 nahe der Austrittsfläche des Füllungseinsatzes 28 und in der Nähe der Einrichtung 29 angeordnet, die mitgerissenes Wasser ausscheidet. Wenn die Drosseleinrichtung

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außerhalb des Kühlturms angeordnet wird, beispielsweise in der Ebene der Jalousie 4o, können im Betrieb Probleme dadurch auftreten, daß die Gestänge oder die Klappen der Drosseleinrichtung in bestimmten Zeiten des Jahres einfrieren können, wenn Niederschlag taut und wieder gefriert, wenn der Kühlturm in einer Gegend angeordnet ist, wo mit kaltem Wetter gerechnet werden muß, es sei denn, es werden geeignete Vorkehrungen getroffen, um das Einfrieren zu vermeiden. Wenn die Drosseleinrichtung 44 innerhalb des Kühlturms angeordnet wird, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, dann müssen die- für die Herstellung der Drosseleinrichtung gewählten Materialien so beschaffen sein, daß eine unerwünschte Korrosion der Teile vermieden wird. In jedem Fall kann die Drosseleinrichtung 44, gleichgültig ob sie dem Trockenkühlabschnitt oder dem Naßkühlabschnitt des Kühlturms zugeordnet ist, so betätigt werden, daß eine gewünschte Veränderung der durchgesaugten Luftmenge möglich ist; damit stellt die Dämpfeinrichtung ein wichtiges Mittel zur Regelung der Unterdrückung einer sichtbaren Nebelfahne dar, die aus dem Kühlturm aufsteigt. Wie ausgeführt, ist die Möglichkeit zur Unterdrückung einer Nebelfahne eines mit einer Drosseleinrichtung versehenen Kühlturms am größten, wenn die durch den Verdunstungs-Kühlabschnitt des Kühlturms geführte Luft im Vergleich zu der durch den trockenen Abschnitt strömenden Luft verringert wird« Die Folge dieser Unterdrückung der Nebelfahnenentwicklung ist jedoch, daß die Wasserkühlkapazität des Kühlturms etwas verringert wird, weil der

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indirekte Kühlabschnitt weniger wirksam ist als der Verdunstungskühlabschnitt»

Bei anderen Ausführungsformen kann der Kühlturm Io mit Ventilatorflügeln mit veränderbarer Steigung ausgeführt werden, mit Ventilatormotoren mit veränderbarer Geschwindigkeit oder mehreren Geschwindigkeiten, oder mit einer Einrichtung, um sowohl.. die Luftzufuhr als auch die Wasserzufuhr zu benachbarten Ventilatorzellen abzuschalten, wenn eine Verringerung der Kapazität erforderlich ist, so daß ein Einfrieren des Kühlturms während geringer Belastung und sehr kalten Wetterbedingungen vermieden werden kann. Diese Einstellmöglichkeit stellt auch sicher, daß eine ausreichende Strömung von heißem Wasser und eine entsprechende Luftströmung durch den trockenen und den nassen Abschnitt des Kühlturms erfolgt, um die Bildung einer sichtbaren Nebelfahne über dem Kühlturm zu verhindern, auch wenn die Belastung absinkt oder der Luftdurchsatz durch die Wärmetauscherabschnitte des Kühlturms aus irgendeinem Grund absinkt»

Fig. 6 zeigt einen Kühlturm 52, bei dem der Verdunsterwärme-Abschnitt zur Unterstützung eines größeren Trockenwärmetauschers mit Rippenrohren verwendet wird, um die Kühlleistung des Turmes zu erhöhen, ohne daß größere Wassermengen notwendig sind» Hierbei ist der Kühlturm 52 mit einem herkömmlichen Kaltwasserbecken 5k versehen und weist mehrere aufrechte, in einem Durchlauf

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durchströmte, mit Rippenrohren versehene Wärmetauscher 56 auf mit entsprechenden oberen und unteren Abschlußköpfen 58 und 60, die im wesentlichen so beschaffen sind, wie sie bei dem Kühlturm Io beschrieben wurden. Auch der Ventilator, der Füllungseinsatz, der Motor und die Ventilatordeckabschnitte des Kühlturms 52 gleichen den entsprechenden Teilen beim Kühlturm Io. Hierbei erstreckt sich jedoch ein Quergerinne oder eine Querleitung 62 mit einer nach unten ragenden Zufuhrleitung von dem oberen Abschlußkopf 36 zur Zufuhr von teilweise gekühltem Wasser zu einem Heißwasserverteilerbecken 64, das über dem Füllungseinsatζ kS angeordnet ist. Der Füllungseinsatz 66, eine zugehörige Jalousie 68 und eine Einrichtung 70 zum Abscheiden von mitgerissenem Wasser sind ebenso ausgeführt, wie sie beim Kühlturm Io beschrieben wurden, mit Ausnahme der Abmessungen. Der Kühlturm 52 kann auch mit (nicht gezeigten) Drosseleinrichtungen vorteilhafterweise bei den oben beschriebenen Betriebszuständen ausgestattet sein.

Beim Betrieb des Kühlturms 52 in den Sommermonaten oder wenn das zuzuführende Wasser knapp ist, wird der indirekte Wärmetauscherabschnitt des Kühlturms vorzugsweise vollständig geöffnet, um ein Höchstmaß an indirekter Kühlung des zugeführten heißen Wassers zu erreichen. Um dieses Wasser ausreichend zu kühlen, kann es notwendige sein, das Waaser nach dem ersten Vorkühlvorgang dem Verdunsterabschnitt des Kühlturms zuzuführen, selbst wenn es da-

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durch notwendig wird, zusätzliches Wasser für die Verluste während der Verdunstungskühlung zuzuführen. Andererseits kann es bei kühlerem Wetter und insbesondere während der Wintermonate, wenn die Umgebungstemperaturen geringer sind, in vielen Fällen ausreichen, das Wasser einfach dem indirekten Kühlabschnitt des Kühlturms zuzuführen und dann direkt zu dem Kaltwasser-Verteilerbecken darunter durch eine Bypaßleitung 61 und ein zugeordnetes Steuerventil 63 zu leiten* In diesem Fall wird nur sehr wenig oder gar kein zusätzliches Wasser benötigt, weil der Verdunstungsabschnitt des Kühlturms nicht in Betrieb ist. In einem vollständig trockenen Wasserkühlturm liegt, die praktische Grenze für die Annäherung der Trockentemperatur der Umgebungsluft an

^bei ο ο die des zu kühlenden Wassers ungefähr/l-4 bis 28°C (25 - 50 F), während bei Kühltürmen der Verdunsterbauart die Annäherung der Naßtemperatur praktisch 6,7 bis 11°C (12-20⁰F) sein kann. Daraus ergibt sich, daß ein Kühlturm der Verdunsterbauart in den meisten Anwendungsfällen wirksamer ist als ein Trockenkühlturm, wobei das zusätzlich zuzuführende Wasser das einzig erhebliche Problem ist, abgesehen von den Wartungskosten des Kühlturms. Die zusätzliche Anordnung eines Verdunstungs-Wärmetauscherabschnitts im Kühlturm 52 ermöglicht dessen Betrieb unter den meisten Betriebszuständen, ohne daß es erforderlich ist, die Verdunstungskühlung in den gesamten Kühlvorgang einzubeziehen, wobei jedoch die Möglichkeit besteht, sofort und wahlweise die Naßkühlabschnitte

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als Teil des Systems hinzuzunehmen, wenn es erwünscht und erforderlich ist, unter Betriebsbedingungen mit hoheT Trockentemperatur und niedriger Naßtemperatur'zu arbeiten.

Der Naßwärmetauscherabschnitt des Kühlturms 52 wirkt somit als Unterstützung für die Trockenkühlabschnitte des Kühlturms, so daß es möglich ist, die Abmessungen der Rippenrohre stärker einzu- " schränken, als es sonst bei einem bestimmten Anwendungsfall erforderlich wäre* Daraus folgt, daß der Kühlturm der in Fig. 6 gezeigten Bauart in Fällen verwendet werden kann, wo ein trockener Rippenrohr-Wasserkühlturm aus Kostengründen sonst vollständig ausgeschlossen wäre. Der Grund liegt darin, daß ein Trockenkühlturm in seiner Größe so ausgelegt werden muß, daß er die auftretende Belastung bei der höchsten Trockentemperatur ertragen kann, die voraussichtlich in diesem geographischen Bereich auftreten wird, so daß die Größe und damit die Kosten des Kühlturms in den meisten Fällen, verglichen mit anderen Arten der Kühlung des Wassers, so hoch sind, daß diese Kühlturmbauart ausgeschlossen ist. Wenn jedoch der verhältnismäßig kleine Verdunsterabschnitt als Teil des gesamten Kühlturms vorgesehen wird, kann die Größe des Trockenwärmetauscherabschnitts des Kühlturms erheblich verringert werden, während die Auslegungsgrenzen des Kühlturms undverändert bleiben« In vielen Fällen werden dadurch die Gesamtkosten des Kühlturms in wirtschaftlich und praktisch tragbaren Grenzen gehalten*

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Der in Pig. 5 gezeigte Wasserkühlturm 71 hat mehrere einzelne Kühlzellen, die vorzugsweise einzeln steuerbar sind, um die Kühlkapazität des gesamten Kühlturms an wechselnde Wärmebelastungen anzupassen. In diesem Fall weist der Kühlturm 51 ein längliches Kaltwasser-Sammelbecken 72 auf, eine aufrechte Gehäuseendwand 7^ und ein gemeinsames, horizontal angeordnetes Ventilatordeck 76, das öffnungen aufweist, durch die die Atmosphäre mit dem Inneren des Kühlturmes 71 in Verbindung steht. Mehrere aufrechte Ventilatorschächte 78 sind mit dem Ventilatordeck 76 verbunden und umgeben öffnungen; sie sind identisch mit den in Zusammenhang mit den Kühltürmen Io und 52 beschriebenen. Bei manchen Anwendungsfällen können aufrechte Trennwände 83 zwischen den jeweiligen Zellen des Kühlturms 71 vorgesehen werden, im allgemeinen werden derartige Trennwände jedoch nicht benötigt, und man verwendet eine einzige längliche gemeinsame Windkammer.

Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die aufrechten geneigten Wärmetauscher 82 mit Rippenrohren wie gezeigt, nicht über die gesamte Länge des aus Zellen bestehenden Kühlturmes Jl, sondern nur über einen bestimmten Prozentsatz, wobei sie zwischen sich Abstände bilden, die durch Gehäusewände 80 verschlossen sind. Mit dieser besonderen Ausführungsform des Kühlturms 71 ist es möglich, in wirtschaftlicherer Weise die Probleme hinsichtlich Nebelfahnen zu lösen. Grundsätzlich werden

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bei der Auslegung des Turmes nur soviele Trockenabschnitte vorgesehen, wie sie für die gewünschte Nebelfahnenunterdrückung erforderlich sind. Durch das Unterteilen der Trockenabschnitte durch Gehäusewandflächen treten gesonderte Ströme von Trockenluft in die Ringkammer durch jeden Abschnitt ein. Dadurch wird die Anzahl der Zonen erhöht, in denen eine Mischung erfolgt, und damit auch die Verringerung der Nebelfahnenbildung in dem Kühlturm. Im übrigen (beispielsweise hinsichtlich der Verteilerköpfe und Querleitungen und der Ausführung der einzelnen Kühlabschnitte des Kühlturms) ist der Kühlturm 71 identisch mit dem Kühlturm Io♦ Der Kühlturm 71 kann auch mit einer wahlweise betätigbaren Drosseleinrichtung zusammenwirkend mit einem oder beiden Kühlabsennitfen für die oben beschriebenen Zwecke versehen sein.

Bei den gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen werden oben offene Gerinne verwendet, um das teilweise gekühlte Wasser von dem Trockenkühlabschnitt des Kühlturms zu dem Verdunstungskühlabschnitt zu transportieren; es kann jedoch auch ein geschlossenes Leitungssystem verwendet werden oder stattdassen mehrere Rohre, die von Auslaßstutzen der Anschlußköpfe am oberen Ende des luftgekühlten Wärmetauschers ausgehen und die Flüssigkeit transportieren»

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Fig 7 zeigt einen schematischen horizontalen Querschnitt durch den Kühlturm gemäß Fig. 5 mit dem Luftströmungsmuster, wobei die in die Windkammer 26 an den Gehäusewänden 8o vorbeiströmende Luft abgeschirmte Bereiche hinter den Wänden 8o bildet, die sich über die gesamte Höhe des Kühlturms erstrecken, so daß feuchte Luft aus dem Füllungseinsatz des Kühlturms dort hineingelangt. Es kommt zu einer turbulenten lischung von trockener und feuchter Luft in diesen Scherbereichen, weil die Scherflächen zwischen den sich entgegengesetzt bewegenden trockenen und feuchten Luftströmen eine Verwirbelung zu und in die abgeschirmten Bereiche bewirken, so daß es zu einer innigeren Durchmischung der jeweiligen Luftströme kommt, als dies anders möglich wäre.

Wie man aus den Fig. 8 und 9 erkennt, tritt die gleiche Wirbelmischung der feuchten und trockenen Luft hinter jeder Gehäusewand 8o über die Länge des Turmes auf, unabhängig von der Anzahl der einzelnen Wärmetauscher und der Gehäusetrennwände dazwischen.

Es wurde ein Naß-Trocken-Kühlturm mit Ventilatorzug beschrieben, der besonders günstige Eigenschaften hinsichtlich der Unterdrückung der Nebelbildung und hinsichtlich der Wassereinsparung hat; aufrechte indirekte Wärmetauscher und Querstrom-Verdunstungs-Wärmetauscher sind in ihrer Wasserführung in Reihe geschaltet und auf entgegengesetzten Seiten einer Windkammer oder Plenumkammer dazwischen angeordnet, die wifderum in Verbindung steht

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mit einer darüber angeordneten Einrichtung zur Erzeugung eines Luftzugs; die durch die gegenüberliegenden Wärmetauscher gesaugte Luft trifft und mischt sich in der Windkammer über deren gesamte vertikale Erstreckung vollständig, so daß ein Höchstmaß an Vermischung der nassen und trockenen Luftströme vor der Abgabe in die Umgebungsatmosphäre sichergestellt ist. Beide Wärmetauscher sind in Bodenhöhe abgestützt, so daß die Kosten sehr gering sind und die Zufuhr des zu kühlenden Wassers am unteren Teil des indirekten Wärmetauschers möglich ist, so daß es nicht notwendig ist, HauptSteigleitungen vorzusehen, wie diese früher bei Naß-Trockenkühltürmen notwendig waren. Drosseleinrichtungen können, wenn gewünscht, vorgesehen werden an einem oder beiden Wärmetauschern, um eine wahlweise Veränderung der Menge der von der Atmosphäre eintretenden und durch die jeweiligen Wärmetauscher strömenden Kaltluft zu ermöglichen, ebenso das Abschalten dieser Luft.

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Claims

_ 44 Patentansprüche

1.^ Was s erkühl turm mit im Abstand zueinander angeordneten indirekten Verdunstungswärmetauschern, die das zu kühlende Wasser aufnehmen, um seine Temperatur abzusenken, mit einer Einrichtung zur Zufuhr des heißen Wassers zu den Wärmetauschern, um es durch diese in Reihenschaltung hindurchzuleiten, wobei die Wärmetauscher Einlasse für die Umgebungsluft und Ausläase für die heiße Luft haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißluftauslässe mit einer gemeinsamen Windkammer in Verbindung stehen, die zur Atmosphäre führt, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um die aus der Umgebung kommende Luft durch die Wärmetauscher von deren Einlassen zu deren Auslässen zu leiten, wobei es zu einem Wärmetausch mit dem hindurchgeleiteten Wasser kommt, wobei die heiße trockene Luft in die Windkammer von den indirekten Wärmetauschern und die heiße feuchte Luft in die Windkammer von dem Verdunstungs-Wärmetauscher abgegeben wird, daß die Wärmetauscher so zueinander angeordnet sind, daß die heiße trockene Luft, die aus dem indirekten Wärmetauscher austritt, direkt mit der heißen feuchten Luft zusammentrifft, die aus dem Verdunstungs-Wärmetauscher austritt, so daß es zu einer vollständigen Mischung innerhalb der Windkammer vor der Abgabe der vermischten Luft an die Atmosphäre kommt»

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2. Kühlturm nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher einander gegenüberliegen, wobei ihre Luftauslässe einander direkt zugekehrt auf entgegengesetzten Seiten der Windkammern angeordnet sind.

3. Kühlturm nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der indirekte Wärmetauscher ein Rippenrohr-Wärmetaus eher ist.

. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch ,gekennzeichnet, daß der Verdunstungs-Wärmetauscher Umgebungsluft in Verdunstungswärmetausch-Berührung mit dem hindurchgeleiteten Wasser bringt, wobei der Weg der Luft im wesentlichen rechtwinklig zu der Schwerkraftströmung des Wassers liegt.

5» Wasserkühlturm, gekennzeichnet durch einen indirekten Wärmetauscher, der heißes, zu kühlendes Wasser aufnimmt und so angeordnet ist, daß er das heiße Wasser in indirekte Wärmetauseherverbindung mit einem ersten Umgebungsluft strom bringt, um die Temperatur des Wassers herabzusetzen; einen Verdunstungs-Wärmetauscher, der im Abstand und entgegengesetzt zu dem indirekten Wärmetauscher diesem gegenüberliegend angeordnet und so beschaffen ist, daß er das zu kühlende Wasser aufnimmt, um dieses durch direkten Ver-

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dunstungs-Wärmetausch mit einer entgegengesetzten, zweiten Umgebungsluftströmung zu kühlen; und eine Einrichtung, um die beiden Luftströme durch den indirekten Wärmetauscher und den Verdunstungs-Wärmetauscher zu führen, und die einander entgegengestzten Luftströme nach dem Austritt aus den Wärmetauschern zu mischen zur Bildung eines gemeinsamen, in die Umgebungsatmosphäre zurückgeführten Luftstroms.

6» Wasserkühlturm nach Anspruch 5,dadurch gekenn-. zeichnet, daß der indirekte Wärmetauscher mehrere aufrechte, geneigte, in einem Zug durchströmte Rippenrohr-Wärmetauscher aufweist, flie in der Bahn des ersten Lufts^yomes angeordnet sind, sowie eine Einrichtung, um das heiße Wasser zu den unteren Enden der Rippenrohre zu leiten, und eine Einrichtung, um das teilweise gekühlte Wasser am oberen Ende der Rippenrohre zu sammeln und anschließend zu dem Verdunstungs-Wärmetauscher zu leiten»

7. Wasserkühlturm nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdunstungs-Wärmetauscher in der Bahn des zweiten Luftstroms angeordnet ist und einen Füllungseinsatz aufweist mit einer Reihe von Einheiten zur Aufnahme von herabfließendem Wasser, um die Oberfläche des der hindurchströmenden Luft ausgesetzten Wassers zu erhöhen, und mit einer Einrichtung zur Zufuhr des teilweise gekühlten Wassers

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" von dem indirekten zu dem Verdunstungs-Wärmetauscher, um es unter Schwerkrafteinfluß durch diesen strömen zu lassen.

8. Wasserkühlturm nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhreinrichtung mindestens eine geneigte Querleitung aufweist, die sich vom oberen Ende des indirekten Wärmetauschers zum oberen Ende des ■Verdunstungs-Wärmetauschers erstreckt, um das Wasser unter Schwerkraft- ' einfluß dorthin zu fördern.

9. Wasserkühlturm nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zufuhr kühler Umgebungsluft zu den Wärmetauschern einen Ventilator aufweist, der oberhalb der voneinander getrennten Wärmetauscher angeordnet ist, daß dort eine Wand vorgesehen ist, die mit den Wärmetauschern zusammenwirkt zur Bildung einer gemeinsamen Windkammer zwischen diesen zur Aufnahme der heißen trockenen Luft und der heißen feuchten Luft von dem indirekten Wärmetauscher bzw» dem Verdunstungs-Wärmetauscher, um ein intensives Durchmischen in·, der gesamten Windkammer sicherzustellen.

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10. Wasserkühlturm nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Wand ein im wesentlichen horizontales, mit öffnungen versehenes Ventilatordeck aufweist, das über der Windkammer liegt, daß ein aufrechter, venturiförmiger Ventilatorschacht an der Wand angebracht ist und die öffnung umgibt, und daß ein angetriebener, mit mehreren Flügeln versehener Ventilator in dem Schacht angeordnet ist, um kühle Luft von der Atmosphäre durch die Wärmetauscher zu saugen und die heiße Luftmischung an die umgebende Atmosphäre wieder abzugeben.

11. Wasserkühlturm nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kühlturm eine Einrichtung vorgesehen ist, um wahlweise die Menge der Luft zu verändern, die durch den indirekten und den Verdunstungs-Wärmetauscher strömen kann.

12. Wasserkühlturm nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Veränderung der durch die Wärmetauscher strömenden Luftmenge eine Reihe von bewegbaren Drosselelementen aufweist, die aus einer die Luft blockierenden Stellung in eine SteLlung bewegbar sind, in der die Luft im wesentlichen unbehindert hindurchströmen kann.

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13· Wasserkühlturm nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtungen nahe der Außenseite des indirekten Wärmetauschers angeordnet sind und diesen bedecken.

14. Wasserkühlturm nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtungen nahe der Innenseite des indirekten Wärmetauschers angeordnet sind und diese bedecken.

15. Wasserkühlturm nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtungen nahe der Auslaßfläche des Verdunstungswärmetauschers angeordnet sind und diese bedecken.

16. Wasserkühlturm nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere geneigte, feste, aufrechte, gestaffelte Jalousieelemente nahe dem Einlaß des Verdunstungs-Wärmetauschers angeordnet sind und diesen bedecken.

17* Wasserkühlturm nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wärmetauscher aufrecht stehen und im wesentlichen von gleicher Höhe sind. -

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18. Wasserkühltmrm nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß der indirekte Wärmetauscher wesentlich größer ist als der Verdunstungs-Wärmetauscher, der wahlweise verwendbar ist zur Unterstützung des indirekten Wärmetauschers während Betriebsbedingungen mit hoher Wärmebelastung.

19. Wasserkühlturm nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlturm eine Reihe von miteinander fluchtenden Zellen aufweist, wobei jede Zelle eine eigene Ventilatoreinrichtung aufweist, um eine Strömung der Luftströme durch die Zelle hindurch zu erzeugen.

20. Kühlturm nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß der indirekte Wärmetauscher in Längsrichtung diskontinuierlich ist, wobei die Luft blockierende Wände zwischen den benachbarten Enden der nächst.liegenden Wärmetauscherabschnitte vorgesehen sind.

21» Verfahren zur wirksamen Kühlung von heißem Wasser und zur Ver* hinderung der Nebelfahnenbildung bei einem Wasserkühlturm, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

Umgebungsluft wird von der Atmosphäre auf zwei getrennten, einander entgegengesetzten Wegen bewegt; das zu kühlende

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heiße Wasser wird einer ersten Zone zugeführt, die in der Bahn eines der Luftströme angeordnet ist, um einen indirekten Wärmetausch herbeizuführen und das Wasser teilweise zu kühlen und um einen verhältnismäßig trockenen, erhitzten austretenden Luftstrom zu erzeugen; anschließend wird das teilweise gekühlte Wasser in eine zweite Zone geleitet, die in der Bahn des anderen" Luftstroms angeordnet ist, um einen direkten Verdunstungs-Wärmetausch zwischen diesen auszuführen ' und das Wasser weiter abzukühlen und einen austretenden feuchten, erhitzten Luftstrom zu erzeugen; der trockene heiße Luftstrom und der feuchte heiße Luftstrom, die sich entgegengesetzt zueinander bewegen, werden miteinander vermischt, bevor sie in die Umgebungsatmosphäre abgegeben werden.

22. Verfahren nach Anspruch 21,dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag des Wärmetauschs zwischen dem Wasser und der Luft in den jeweiligen Zonen so verändert wird, wie es notwendig ist, um eine Mischung von trockener und feuchter Luft zur Ableitung in die Atmosphäre zu erzeugen, deren relative Feuchtigkeit ausreichend niedrig ist, so daß es nicht zu einer wesentlichen Erzeugung einer sichtbaren Nebelfahne kommt, wenn diese Mischung in die Umgebungsluft gelangt und sich mit dieser mischt.

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23· Verfahren nach Anspruch 22,dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Maßes des Wärmetausches in den beiden Zonen den Verfahrensschritt umfaßt, daß wahlweise die Strömung der Umgebungsluft in vorgegebenem Maße durch mindestens eine der Zonen blockiert wird.

24· Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung von Umgebungsluft durch eine der Zonen erhöht wird, während zugleich die Strömung von Luft durch die andere Zone blockiert wird.

25. Verfahren nach Anspruch 21,dadurch gekennzeichnet, daß das heiße Wasser nach oben durch die erste Zone geleitet wird und ein indirekter Wärmetausch mit einem der Luftströme erfolgt, daß das teilweise gekühlte Wasser zu der zweiten Zone geleitet wird und durch diese herabfließt, wobei es zu einem Verdunstungs-Wärmetausch mit dem anderen Luftstrom kommt.

26. Verfahren nach Anspruch 21,dadurch gekennzeichnet, daß das kühlende Wasser durch mehrere im Abstand angeordnete Bereiche geleitet wird, damit die von dort austretende heiße Luft den heißen feuchten Luftstrom in einzelnen getrennten Strömungen trifft, damit es zu einer verstärkten Mischung der heißen und trockenen Luftströme

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durch die Turbulenz und die Verwirbelung kommt, die durch die entgegengesetzt bewegenden Luftströme an deren Berührungsflächen erzeugt werden.

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