DE2901269A1

DE2901269A1 - Luft-foerdereinrichtung

Info

Publication number: DE2901269A1
Application number: DE19792901269
Authority: DE
Inventors: Jun Samuel Warren Bell; Verne Stanley Stevenson
Original assignee: Marley Co LLC
Current assignee: Marley Co LLC
Priority date: 1978-01-16
Filing date: 1979-01-13
Publication date: 1979-07-19
Also published as: US4156706A; AU519886B2; JPS55123997A; FR2414646B1; IT7852276A0; AU4185978A; DE2901269C2; GB2014240A; AR219777A1; JPS6142200B2; ZA786456B; BE873468A; GB2014240B; FR2414646A1; ES476089A1; MX145924A; BR7900245A; IN151580B; IT1106811B

Description

2S01269

πι

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luft-Fördereinrichtung nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1. Sie bezieht sich insbesondere auf einen Luft-Fördermechanismus der Art, wie er insbesondere bei Wärmeaustauschern verwendbar ist» und der eine erhöhte Betriebsleistung bei niedrigeren Kosten für solche Einheiten, wie beispielsweise Kühltürme Hiit direkter oder indirekter Kühlung und mit induziertem Luftzug, liefert.

Wärmeaustauscher vom Flossenröhrentyp ebenso wie Verdampfungs-Wasserkühltürme haben lange Zeit direkte und induzierte Luftzug-Gebläseanordnungen zum Leiten der Kühlluft durch die Wärmeaustauschzonen der Anordnung benutzt, um den thermischen Austausch bei minimalen Kosten und geringstem Platzbedarf zu erhöhen. Die meisten Verdampfungs-Wasserkuhleinrichtungen waren anfänglich von Konvektionsluftströmen abhängig, die durch Schächte verbessert wurden, welche eine natürliche Luftzugbewegung hervorrufen. Dies erfordert die Herstellung von extrem hohen Kaminen zur Erzeugung einer zuverlässigen Luftbewegung unter veränderlichen Umgebimgsbedingungen, insbesondere in geografischen Gebieten, wo hohe Temperaturen in kritischen bzw. ausgedehnten Zeitperioden angetroffen werden. Als Gebläse und elektrische Motoranordnungen wirksamer und zuverlässiger wurden, waren ebenfalls Mittel an die Hand gegeben, um die Kühlluft durch die Verdampfungs- bzw. Trocken-Wärmeaustauschabschnitte der Kühleinrichtung auf Anforderung hindurchzubewegen, wobei dies mit vorbestimmten Durchflußgeschwindigkeiten und Volumen bei realisierbaren Betriebskosten geschieht. Die Verwendung von durch ein Gebläse angetriebenen Luftströmen durch die· Kühleinheiten gestattete ferner die Herstellung von kompakten Vorrichtungen, die nicht nur genau für bestimmte thermische Anforderungen bemessen werden konnten, sondern ebenfalls die Anord-

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nung in vorteilhaften Positionen bei optimaler Kühlung gestatteten, ohne daß hierdurch in der Folge ästhetische Probleme geschaffen wurden.

Obgleich meistenteils zwangsangetriebene Luftzuggebläse anfänglich benutzt wurden, um Kühlluft durch thermische Verdampfungsund Trocken-Austauschabschnitte zu leiten, werden heutzutage in erster Linie induzierte Luftzuggebläse aufgrund der größeren Wirksamkeit verwendet, die zu einer gleichmäßigeren Luftverteilung beitragen, ;?elche sich über den gesamten Bereich des Kühlabschnittes erstreckt» Eine Verbesserung des Rezirkulationswiderstandes haftet Konstruktionen an, die die heiße Luft von dem Einlaß der Kühleinrichtung im größtmöglichen Ausmaß hinwegführen.

Zentrifugalgebläse vom Käfigwicklungstyp haben in vielen Typen von Verdampfungs- und Trocken-Oberflächenkühltürmen Anwendung aufgrund ihrer ruhigen Betriebsweise und der Fähigkeit gefunden, der in die Einheiten eintretenden Luft die erforderliche Geschwindigkeit zu erteilen. Rotationsgebläse mit einer Reihe von radialen Rotorblättern haben jedoch die breiteste Anwendung aufgrund ihrer Fähigkeit gefunden, große Luftvolumen mit geringem statischem Druck (nominell 1,9 cm Wassersäule oder weniger) zu liefern. Propellergebläse v/erden nahezu ausschließlich in großen Kühltürmen bei Außeninstallationen aufgrund ihrer geringen. Kosten gegenüber anderen Typen von Luftbewegungseinrichtungen verwendet, wobei sie bei jeder Turmgröße verwendet werden können und insbesondere für eine Verwendung bei Kühltürmen geeignet sind, bei denen geringe Luftzugverluste vorherrschen. Geeignete aufgebaute Gebläsezylinder mit Propellergebläse arbeiten mit Wirkungsgraden bis zu 80 %_o Typischerweise besitzen

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Gebläse dieses Typs einen Durchmesser im Bereich von ungefähr 60 cm bis zu 9 "bis 12 m.

In einem konventionellen Yerdampfungs-Wasserkühlturm des induzierten Luftzugtyps ist ein einziges Rotationsgebläse vom Propellertyp in einem Gebläsezylinder, der die Luft vertikal an die Atmosphäre abgibt, über einer Luftkammer eines Gehäuses angeordnet, das zwei gegenüberliegende Füllabschnitte aufweist, welche die Luft von diametral gegenüberliegenden aufrechten Lufteinlass en aufnehmen. Zu kühlendes Wasser wird unter Schwerkrafteinwirkung den oberen ebenen Bereichen der Füllabschnitte zugeführt, wobei es in diesen abwärts fließen kann, bevor es in einem Kaltwasserbassin am Boden des Turmes gesammelt wird. In das Gehäuse des Turmes hereingezogene Luft durchsetzt das herabfallende Wasser im sog. Querstromprinzip und wird sodann nach außen und oben durch den auf dem Dach des Turmgehäuses montierten Gebläse zylinder gezogen. DrifteHminatoren über den innenliegenden aufrechten Flächen der gegenüberliegenden Fülleinrichtungen dienen der doppelten Funktion der Entfernung mitgezogener Wassertropfen aus der Luft vor deren Abgabe und der Umkehrung der Luft von ihrer anfänglichen im wesentlichen horizontalen Richtung in einer Aufwärtsrichtung, die im wesentlichen gerade zu dem Einlaß des GebläseZylinders führt. Es sei in dieser Hinsicht vermerkt, daß die im Querstrqm durch die Fülleinrichtungen in Nachbarschaft des oberen Heißwasser-Verteilungsbassins bewegte Luft im wesentlichen in radialer Richtung im Hinblick auf das Gebläse bewegt wird, während die in die Luftkammer zwischen den Fülleinrichtungen an den unteren Enden derselben eintretende Luft mehr axial im Hinblick auf den Gebläsezylinder ausgerichtet ist, wenn sie die Fülleinrichtung verläßt und nach dem Luftauslaß wandert. Als Ergebnis ergibt sich, daß die Ge-

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schwindigkeitskomponente der Luft parallel zu der Gebläseachse an dem oberen Teil des Luftgehäuses wesentlich geringer als diejenige Geschwindigkeitskomponente der Luft ist_y die von dem unteren Teil des Turmes kommt»

Zusätzlich wird die Luft in den Turm von gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses hereingezogen und an die Luftkammerzone von direkt gegenüberliegenden a.ufrechten rechteckigen Bereichen abgegeben, so daß ein anhaftendes Ungleichgewicht geschaffen wird, soweit die Luftabgabe an das Gebläse und den Zylinder betroffen ist, da die Luftzuführung zu dem Durchmesser der Gebläseeinheit aus verschiedenen Richtungen und ungleichmäßig erfolgt. Eine GebläseverdUnnung kann sich längs des Umfanges ebenso wie an den inneren Segmenten der Rotorblätter ergebene

Es ist seit langem bekannt, daß ein sanfter Luftfluß in den Gebläsezylinder mit gleichmäßiger Verteilung entlang des Umfanges für eine höchst wirksame Betriebsweise vorgesehen sein muß. Da der im wesentlichen radial an dem oberen Ende des Turmes fließende Luftstrom in einem größeren Ausmaß umgekehrt werden muß als die von dem unteren Abschnitt des Gehäuses an den Gebläsezylinder abgegebene Luft, ist erkennbar ₉ daß eine Tendenz besteht, die Enden der Rotorblätter anzuhalten, es sei denn, es sind Mittel vorgesehen, um einen gleichmäßigen Durchgang des Luftstromes in axialer Richtung durch das Gebläse sicherzustellen. Tests über Jahre haben letztlich bestätigt_f daß eine höchst wirksame Gebläseoperation durch die Verwendung einer Einrichtung sichergestellt wird, die im Stand der Technik als Hilfseinlaß bekannt ist. Da aber die Gebläseleistung nicht nur auf die Bedingungen des Luftflusses am Einlaß anspricht, sondern auch von dem Abstand des Rotorblattendes abhängt, folgt

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notwendigerweise, daß der Aufbau des Einlasses einen minimalen Abstand zu den Rotorblattenden aufweisen muß, während zur gleichen Zeit der Luft einen sanften Eintritt in den Einlaß aus allen Richtungen gestattet v/erden muß» Verschiedene Ausgestaltungen der Gebläseöffnung können in dieser Hire icht mit Vorteil verwendet werden, um die Rotorblattenden gegen einen Luftverlust abzudichten.

Ferner ist es wünschenswert, obgleich nicht wesentlich für die Betriebsfähigkeit dieser Erfindung, daß der Gebläseeinlaß von einem aufrechten bzw» sich nach außen erstreckenden Schacht begleitet wird, der im allgemeinen als Gebläsezylinder bezeichnet wird und der als eine Umhüllung des Gebläses für eine wirksame Verbesserung der Gebläseleistung dient. Es folgt notwendigerweise, daß ein Aufbau von beträchtlicher Größe hergeste3.lt und auf dem Turm montiert werden muß, was gewöhnlicherweise im Falle der vertikalen Abgabe auf dem oberen Ende des Gehäuses relativ großer Türme geschieht. Oftmals können diese Zylinder bei großen Gebläsedurchmessern (9 bis 12m) recht massiv werden, wenn es sich um Kühltürme mit hohem ¥asservolumen handelt. Im Hinblick auf die Tatsache, daß die meisten industriellen Türme vom Mehrzellentyp sind, wobei eine lange Reihe von Seite an Seite angeordneten Fülleinrichtungen durch entsprechende Gebläseeinheiten bedient werden, ist die Vermeidung von einer Heißluft-Rezirkulation eine wesentliche Forderung, die Gebläsezylinder be trächtli clierHöhe bedingt. Diese Zylinder müssen nicht nur aus Materialien aufgebaut werden, die der korrosiven Atmosphäre widerstehen, in der sie betrieben werden, sondern sie müssen auch steif genug sein, um der Vibration zu widerstehen, die durch pulsierende Luftströme induziert wird. ¥ied.ergewinnungsschächte für große industrielle Wasserkühltürme sind

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oftmals 4,50 m "bis 6 m hoch* wobei Gebläse mit großem Durchmesser benutzt werden. Der Hilfseinlaß der Gebläsezylinder, der zu dem Betriebsbereich der Rotationsblätter führt, weist eine logarithmische Formgestaltung auf und wird aus praktischen Gründen gewöhnlicherweise als elliptische Form hergestellt, die der theoreticuhen optimalen Kontur angenähert ist*

Obgleich gebogene Hilfseinlässe Betriebsvorteile bieten, kann die Herstellung teuer sein, wenn andere Anforderungen, wie beispielsweise ein Korrosionswiderstand und eine eigene Stärke in einem bestimmten Aiiwendungsfall befriedigt werden müssen. Zusammengesetzte Kurven sind bei der Verwendung von Metall schwierig herzustellen,, Verstärkte synthetische Kunstharzkonstruktionen sind nicht nur kostspielig zu gießen, sondern müssen auch speziell geformt und verstärkt werden, um die geeignete Stärke zu bilden_e Beispiele von Gebläsezylindem, die aus Holz* hergestellt sind und Hilfseinlässe für eine verbesserte Gebläseleistung aufweisen, können den US-Patentschriften 2 681 178, 2 681 179 und 2 814 435 entnommen werden. Diese hölzernen Zylinder, obgleich korrosionsbeständig, unterliegen der Zerstörung über eine bestimmte Zeit aufgrund der Feuchtigkeit, der sie im Betrieb normalerweise unterliegen, und sie sind nicht nur kostspielig, sondern auch wenig ästhetisch anzuschauen. Gebläsezylinder aus glasfaserverstärktem Polyester haben zum größten Teil die früheren Holzaufbauten ersetzt, aber auch sie unterliegen, obgleich das bei Holz angetroffene Problem der Zerstörung hier nicht vorliegt, Beschränkungen, insbesondere einer Beschädigung durch starke Windböen, wodurch die Rotorblattenden durch die Innenwand des Zylinders hindurchstoßen und das Blattende ebenso wie die Umhüllung zerstört wird. Relativ hohe Anfangskosten stehen einer weitverbreiteten Anwendung von

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Gebläse zylindern aus synthetischem Kunststoff entgegen«. Beispiele für solche Konstruktionen können den- US-Patentschriften 3 708 155 und 3 780 999 entnommen werden.

Es ist nun entdeckt worden, daß Gebläse-Einlaßstrukturen für Einheiten, wie beispielsweise Naß- bzw. Trocken-Oberflächen-Kühltürme vorgesehen werden können, die aus korrosionsbeständigen Materialien, wie beispielsweise Metall, Plastik oder Beton hergestellt werden können, ohne daß die Notwendigkeit der Anordnung zusammengesetzter Kurven hinsichtlich dieser Einlaßstrukturen besteht. All dies kann mit wesentlich geringeren Herstellmigskosten als bislang für Ausrüstungen dieser Größe erfolgen, wobei sogar eine optimale Wirksamkeit in Fällen erzielt wird, wo die Geschwindigkeiten und Richtungen des Luftflusses in Richtung auf den Gebläsezylinder über die Zone der Luftabgabe nicht gleich ist. Andere haben einen Gebläsezylinderaufbau offenbart, der das Erfordernis eines Hilfseinlasses mit zusammengesetzter Kurve zu .vermeiden versucht, aber keine dieser früheren Anstrengungen hat sich mit der Notwendigkeit befaßt, die Zusammenführung des Luftstromes in den Einlaß zu modifizieren, so daß er vollständig den Gebläsezylinder ohne Anhalten der Rotorblätter ausfüllt, unabhängig von den Veränderungen der Luftgeschwindigkeiten und der Richtung der Luftzuführung zu dem Gebläse. Ein Beispiel eines Hilfseinlasses für Gebläse mit nicht modifizierter Kurve ist in der US-Patentschrift 3 814 538 dargestellt und beschrieben, wobei zwei Zylinder über einen radialen Plansch verbunden sind und das Gebläse innerhalb eines der Zylindersegmente rotierbar ist, während der andere Zylinder sich außerhalb davon in Richtung der Luftzuführung befindet. Die Doppelringkonfiguration gemäß dem genannten Patent gestattet keine Modifikation der Zusammenführung des

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Luftstromes in den Primärzylinder unabhängig von den Veränderungen der Luftstromrichtung und der Luftstromgeochwindigkeit in Richtung auf das Gebläse_o In gleicher Weise von Bedeutung ist die Tatsache, daß der Aufbau gernäß diesem Patent keine sanfte Übergangsbewegung der Luft von dem Ursprung in den Gebläse-Eylinder über den vollen Durchmesser gestattet, was eine Verminderung der Rotorblattleistung nach sich zieht.

Es ist daher das primäre Ziel der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und die Verwendung eines leicht herstellbaren und relativ billigen kreisförmigen Zylinders als Umhüllung für die Rotorblätter des Gebläses zu gestatten.

Ein weiteres wichtiges Ziel der Erfindung sieht die Schaffung einer Luft-Fördereinrichtung vor, bei der ein gleichförmiger Luftübergang von einer Quelle in den Gebläsezylinder auch in den Fällen sichergestellt ist, wo die Luft an den Gebläsezylinder aus Zonen geliefert wird, die im wesentlichen auf gegenüberliegenden Seiten der Mittellinie des Gebläses liegen. Ein weiteres wichtiges Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung einer Luft-Fördereinrichtung, die bei Kühltürmen herkömmlicher Bauart benutzt werden kann, ohne daß bedeutsame Modifikationen erforderlich sind. All dies soll bei vernünftigen Kosten und gleichzeitiger optimaler Gebläseleistung möglich sein. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Luft-Fördereinrichtung zu schaffen, bei der durch erfindungsgemäße Maßnahmen sichergestellt wird, daß der Luftfluß die Gebläseöffnung über die gesamte Querschnittsfläche gleichmäßig ausfüllt, so daß die Rotorblätter des Gebläses nicht abgedrosselt werden. Schließlich ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine

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BAD ORIGIN· V

Luft-Fördereinrichtung zu schaffen, die bei Kühltürmen verschiedener Größe, sei es vom Naß- oder vorn Trocken-Oberflächentyp verwendbar ist, und die sowohl in vertikaler als auch horizontaler Ausrichtung angeordnet werden kann. Die Luft soll hierbei auf die Gebläseöffnung ausgerichtet werden können, unabhängig davon, ob die Luftquelle auf einer Seite oder zu beiden Seiten des Gebläses angeordnet ist. Andere Ziele der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich und durch diese erläutert.

Anhand von in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sei die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht des oberen Teiles eines kühlturmes mit einer Luft-Fördereinrichtung, die erfindungsgemäß ausgestaltet ist, wobei Teile derselben zwecks besserer Übersichtlichkeit weggebrochen sind;

Fig. 2 eine Teil-Draufsicht auf den Kühlturinaufbau mit der Luft-Fördereinrichtung gemäß Fig. 1 j

Fig. 3 einen vertikalen Teilquerschnitt des Kühlturmes gemäß Fig. 2, wobei der besseren Übersichtlichkeit wegen Teile weggebrochen sind und bestimmte Komponenten nur¹ schematisch dargestellt sind;

Fig. 4, 5, 6 und 7 Teilquerschnitte entlang der Linien 4-4, 5-5, 6-6 und 7-7 in Fig. 2;

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Fig, 8 einen horizontalen Teilquerschnitt entlang der Linie 8-8 in Fig. 3 nach oben in Richtung des Pfeiles gesehen;

Fig. 9 einen schematischen vertikalen Querschnitt einer anderen Art von Kühlturm, bei welchem die Luft-Fördereinrichtung der Erfindung mit Vorteil verwendet werden kann;

Fig. 10 einen vertikalen Querschnitt entlang der Linie 10-10 in Fig. 9 nach oben in Richtung der Pfeile gesehen;

Fig. 11 einen im wesentlichen schematischen Teilquerschnitt des oberen Teiles der Luft-Fördereinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem Gebilde, das eine Luftdurchtrittsöffnung und ein damit betrieblich zusammenwirkendes Rotationsgebläse aufweist, wobei die Rotorblätterenden des Gebläses auf die durch die Kante definierte Öffnung der Struktur ausgerichtet sind;

Fig. 12 einen im wesentlichen schematischen Teilquerschnitt des oberen Teiles einer anderen Ausführungsform der Erfindung ähnlich demjenigen in Fig. 11, aber mit dem Rotationsgebläse in einer solchen Lage, daß die Rot'orblattenden sich innerhalb der Öffnung befinden und sich unter die Kante dieser Öffnung für eine Verbesserung der Gebläsewirkung erstrecken;

Fig. 13 einen im wesentlichen schematischen Teilquerschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ähnlich demjenigen in den Fig. 11 und 12, aber mit den Rotorblättern des Gebläses außerhalb der Struktur und über der die Öffnung definierenden Kante;

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Fig. 14 einen im wesentlichen sehernatisehen Teilquerschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ähnlich demjenigen in den Fig» 11 bis 13, wobei ein Paar ebener Platten die Luftdurchtrittsöffnung definiert und die Rotorblattenden des Rotationsgebläses sich zwischen die Platten für einen wirksameren Gebläsebetrieb erstrecken;

Fig. 15 einen im wesentlichen schematischen Querschnitt eines Außführungsbeispieles der Erfindung ähnlich demjenigen in Fig. 12, jedoch mit der Verwendung eines Gebläsezylinders, wie er bei dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Typ des Turmes vorgesehen ist;

Fig. 16 einen im wesentlichen schematischen Teilquerschnitt des oberen Teiles einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei die Luft in die Struktur nur von einer Seite derselben eintritt und die den Luftfluß modifizierende mit einer Öffnung versehene Prallplatte gegenüber der Horizontalehene geneigt ist, um eine wirksaniere Steuerung der Luftbewegung in Richtung auf die Auslaßöffnung der Struktur zu erzielen; und

Fig. 17 einen im wesentlichen schematischen Teilquerschnitt einer Ausfuhrungsform der Erfindung ähnlich demjenigen in Fig. 16, aber sich von diesem dadurch unterscheidend, daß der Lufteintritt in die Struktur von gegenüberliegenden Seiten derselben erfolgt und die den Luftfluß modifizierende mit einer Öffnung versehene Prallplatte so ausgebildet ist, daß sie zwei geneigte Flächen in Richtung auf den Lufteinlaß für eine genauere Steuerung der Luftbewegung zu der Auslaßöffnung der Struktur besitzt»

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Eine Luft-Fördereinrichtung gemäß dem bevorzugten Konzept der Erfindung ist allgemein in Fig. 1 mit der Bezugsziffer 20 versehen. Diese Anordnung ist von besonderem Nutzen in Verbindung mit KühltüiTnen, sei es vom Naß- oder D'rocken-Oberflächentyp,, Ein Wasserkühlturm vom Verdampfung?.} typ ist in Fig. 3 allgemein durch die Bezugcziffer 22. gekennzeichnet. Er unifaßt ein Gehäuse 24, bestehend aus gegenüberliegenden Seitenwänden 26 und 28 _? die an ihren oberen Enden durch eine obere Platte 30 verbunden sind. Von der Platte 30 erstrecken sich gegenüberliegende Wandsegmente 32 und 34p die parallel zueinander sind und den Abstand zwischen den Seitenwänden 26 und 28 überspannen, wie dies aus den Fig₀ 2 und 3 hervorgeht. Ein Paar von nach oben geöffneten Heißwasser-Verteilungsbecken 36 werden durch das Gehäuse 24 an dessen oberem Ende und auf gegenüberliegenden Seiten der Luft-Fördereinrichtung 20 außerhalb der viandsegmente 32 und 34 getragen. Sie dienen dazu, unter Schwerkrafteinwirkung zu kühlende's Wasser an den oberen Flächenberoich entsprechender quaderförmiger Fülleinrichtungen 38 und 40 abzugeben. Das die Unterseite der Fülleinrichtimgen 38 und 40 verlassende Wasser wird in einem Kaltwasserbecken 42 gesammelt, das sich über die Unterseite des Gehäuses 24 vollständig erstreckt. Die nach innen und abwärts geneigten Innenflächen der Fülleinrichtungen 38 und 40 besitzen horizontal ausgerichtetes, einen vertikalen Abstand voneinander aufweisende Abscheider 44, welche geneigte Schächte bilden und deren Funktion darin besteht„ mitgezogene Wassertropfen von der durch die Fülleinrichtungen 38 und 40 in Richtung auf die zentrale Luftzono 46 sich bewegenden Luft zu entfernen. Die Abscheider 44 sind ebenfalls quer nach oben gemäß Fig. 3 geneigt, um die Drehung der Luft in Richtung auf den Einlaß der Luft-Fördereinrichtung 20 zu verbessern und die

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BAD ORiGiNAL

Luft über die Abmessung der Luftzone 46 gleichförmiger zu verteilen. Obgleich der Kühlturm 22 mit zwei gegenüberliegenden Verdampfungsabschnitten 38 und 40 dargestellt worden ist, sei festgehalten, daß die Erfindimg auch in anderen Anwendungsfällen nützlich ist, die nur einen einzigen thermischen Austauschabschnitt beinhalten, wie dies beispielsweise in den Fig. 9 und 10 dargestellt und später beschrieben ist. In gleicher Weise sind die Fülleinrichtungen 38 und 40 schematisch dargestellt, da sie entweder vom Tröpfchen» oder Filmtyp sein können. Auch können Trocken-Oberflächenaustauscher verwendet werden, die im wesentlichen in Richtung aufrechter geneigter AbscheiderschäcJbte 44 in vertikalen Ebenen oder in einer horizontalen Ebene angeordnet sein können.

Eine Prallanordnimg 48 in Form einer ebenen Platte ist an der Oberseite des Gehäuses 24 über der Luftzone.46 angeordnet und erstreckt sich zwischen den Seltenwänden 26 und 28 sowie den oberen Enden der Abscheiderschächte 44. In Wirklichkeit kann gemäß Fig. 3 die Prallanordnung 48 eine erweiterte Ausdehnung der perforierten Bodenwände der entsprechenden Heißwasserverteiler 36 bilden. Es ist ferner festzuhalten, daß die Wandsegmente 32 und 34, die sich von der Platte 30 nach unten erstrecken, in luftabdichtender Weise mit der Prallanordnung 48 verbunden sind. Der kreisförmige Lufteinlaß 50, der koaxial zu der zentralen aufrechten Achse der Luftzone 46 ist, wird durch einen kreisförmigen Gebläsezylinder 52 umgeben, der so ausgerichtet ist, daß er heiße Luft vertikal zurück in die Atmosphäre abgibt. Ein innerhalb des Zylinders 52 montiertes Gebläse 54, das über ein nicht dargestelltes Übersetzungsgetriebe und einen Motor um eine vertikale Achse rotiert, besitzt eine Reihe von radialen Rotorblättern 56, von denen jedes mit einem rechteckigen oder

runden Ende 56a versehen ist, das ein geringes Spiel im Hinblick auf die Innenfläche des Zylinders 52 aufweist. Es sei darauf verwiesen, daß der Geräuschpegel des Gebläses am geringsten ist, wenn die Gebläseleistung am höchsten ist. Es sei ferner Fig. 3 entnommen, daß das Gebläse 54 so ausgerichtet ist, daß ein Hauptteil der vertikalen Erstreckung eines jeden Rotorblattendes 56a in dem rohrförmigen Ansatz des Zylinders 52 enthalten ist. Aus Fig. 3 geht ferner hervor, daß die Platte 30 in einer Ebene senkrecht zu der Rotationsachse des Gebläses 54 angeordnet ist. Der dichte Abstand der Rotorblattenden 56a im Hinblick auf die Innenfläche des Zylinders 52 ist im wesentlichen luftabdichtend, wobei angenommen wird, daß dies ein wesentlicher Faktor des erfolgreichen Betriebs 'der Luft-Fördereinrichtung 20 bewirkt, die eine mit einer Öffnung versehene Prallplatte als einzige Einrichtung benutzt, die einen Hilf seinlaß definiert. Wie aus anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung hervorgeht, können verschiedene Anordnungen der Rotorblattenden in bezug auf den Luftauslaß verwendet werden, um die Luftgesclwindigkeitsverluste an den Enden der Rotorblätter auf ein Minimum zu reduzieren,,

In dem Fall, wo die Luft-Fördereinrichtung 20 für einen Kühlturm mit Lufteinlässen aiif gegenüberliegenden Seiten des Turmgehäuses benutzt wird, ist die Prallanordnung 48 mit einer gebogenen in etwa rechteckig geformten Mündung 58 versehen, die zu der Rotationsachse des Gebläses 54 koaxial ist und zentral in bezug auf die darunter befindliche Luftzone 46 angeordnet ist. Wie später noch erläutert wird, ist die Prallanordnung 48 vorzugsweise in einer bestimmten Lage in bezug auf die Horizontalebene der Rotorblätter 56 angeordnet. Ferner weist die Mündung 58 eine vorbestimmte Größe und Form auf, um sicherzustellen, daß die an

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das Gebläse 54 abgegebene Luft in die Öffnung 50 und damit in den Zylinder 52 in einer solchen Weise geführt wird, daß keine Zone der Rotorblattfläche an ei3iem Zugriff auf die ankommende Luft gehindert wird.

Wenn diesbezüglich angenommen wird, daß die Luft-Fördereinrichtung 20 bei einem Kühlturm vom Verdampfungstyp verwendet wird, wobei die Luft in das Innere des Gehäuses 24 zum Querstromkontakt mit in entsprechenden gegenüberliegenden Fülleinrichtungen 33 und 40 herabfallendem Wasser gezogen wird und sodann in die Luftzone 46 eintreten kann, bevor sie nach oben in die Luft-Fördereinrichtung gezogen wird, so ist vorzuziehen, daß die Mündung 58 eine im wesentlichen von der Kreisform abweichende Form aufweist, wie dies am besten in den Fig. 2 und 8 der Zeichnungen dargestellt ist« Wie am besten aus den Fig„ 2 und 3 hervorgeht, kann die durch die Fülleinrichtungen 38 und 40 fließende Luft nicht in"jedem beliebigen Ausmaß ihre Bewegung in Richtung auf die Luftabgabeöffnung fortsetzen, bevor sie nicht die Abscheiderschächte 44 verlassen hrtt. Infolgedessen ist die Luftflußverteilung von den Fülleinrichtungen 38 und 40 im wesentlichen in einer Weise vorgegeben, wie dies durch die Pfeile A bis D in Figo 3 dargestellt ist. Der Luftfluß entlang der Gehäusewände 26 und 28 erfolgt im allgemeinen mehr direkt in Richtung auf das Gebläse. Das gleiche gilt für die Luft, die von dem unteren zentralen Teil des Turragehäuses kommt. Aufgrund dieser unterschiedlichen Luftstromverteilung wurde in unerwarteter Weise herausgefunden, daß die Ausgestaltung der Mündung 58 in einer Form gemäß den Fig. 2 und 8 den Luftfluß in Richtung auf den Gebläsezylinder 52 bzw. in Richtung auf die Luftauslaßöffnung in einem Ausmaß modifiziert, daß ein gleichmäßiger Durchtritt

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BAD ORIGINAL

dieser Luft in die Auslaßöffnung ungeachtet der nicht gleichmäßigen Luftstromverteilung in Richtung auf die Prallanordnung 48 erfolgt.

Im Falle eines Kühlturmes, bei dem Luft auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses hereinkommt, ist somit eine optimierte Mündung 58 durch abgeflachte gebogene Endkantenteile 58a und 58b auf gegenüberliegenden Seiten der Achse 60 des Gebläses 54 definiert.Diese Kantenteile sind mit sich gegenüberliegenden Seitenkantenteilen 58c und 58d über entsprechende Eckkantenteile 58e mit größerer Biegung verbunden, wie dies am besten aus den Fig. 2 und 8 hervorgeht. Die Randteile der ebenen Prallanord™ nung 48, die die Kanten 58a und 58b entsprechend definieren, sind um einen größeren Abstand von der Achse 60 als die Randteile entfernt, die die Kanten 58c und 58d darstellen. Die Kantenteile 58e weisen eine etwas größere Biegung als die dort so

benachbarten Kantenteile auf, wie dies am besten aus den Figo 2 imd 8 ersichtlich ist. Die Kantenteile 58a und 58b sind über entsprechenden Unterzonen 46a und ^6b angeordnet_s in denen der Luftfluß mehr radial als bei den benachbarten Seitenwänden 26 und 28 des Gehäuses erfolgt, und sie stellen sicher, daß der Zylinder 52 gleichmäßig mit Luft über den gesamten Umfang gefüllt wird.

Im Hinblick auf die beste Leistung sollte die Prallanordnung in Form einer ebenen Platte von dem Einlaß 50 bzw» der Gebläseöffnung in einem Abstand angeordnet werden, der 10 % bis ungefähr 50 % des Durchmessers des Gebläsezylinders 52 beträgt. Dies

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gilt für den Fall, wo kein Zylinder vorgesehen ist, der über die Wandsegmente 32 und 34 mit der Prallanordnung 48 in abdichtender Weise verbunden ist und einen abgegrenzten Raum 62 bildet, der die Mündung 58 umgibt. Die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn der Abstand der ebenen Prallplatte 48 von dem Einlaß 50 bzw. der entsprechenden Gebläseöffnung 'ungefähr 10% bis 20 % des Durchmessers des Gebläsesylinders beträgt.

Gemäß den Fig. 2 und 3 ist der Luftfluß durch die linke Füllanordnung 38 in Nachbarschaft der ebenen Platte 48 durch den Pfeil A bezeichnet, wobei dieser Pfeil im v.-gsentliehen radial im Hinblick auf die Achse 60 des Gebläses 54 vor dem Erreichen des Kantenteiles 58a der Mündung 58 verläuft. Danach wird die Luft in den Gebläse zylinder .52 für die Abgabe an den Bereich über dem Turm 22 bewegt, wobei sie den Gebläsezylinder 52 und die Auslaßöffnung 66 durchtritt. Die von dem unteren Teil der Fülleinrichtung 38 in Nachbarschaft des Bodens des Abscheiderschachtes 44 herstammende und mit den Pfeilen D bezeichnete Luft tendiert dazu, in einer mehr-axialon Richtung gegenüber dem Luftstrom A zu dem Gebläse 54 zu fließen, so daß die von der Luftzone 46a in Richtung auf die Zylinderöffnung 50 von dem unteren Teil der Fülleinrichtung gerichtete Luft nahezu koaxial zu der Achse des Gebläses 54 verläuft, wenn sie in den Gebläsezylinder 52 eintritt. In gleicher Weise tendiert die Luft, wenn sie die Abscheider 44 zwischen der Oberseite und Unterseite verläßt, zur Annahme einer mehraxialen Richtung gegenüber der radialen Richtung A, wie dies durch die Pfeile B und C beim Verlassen der Fülleinrichtung 38 und 40 angezeigt ist. Erfindungsgemäß ist festgestellt worden, daß bei oixiem vorherrschend axialen Luftfluß die Mündung reduziert werden soll. In Bereichen^ in denen der Luftfluß vorherrschend radial erfolgt, sollte die

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Mündung vergrößert werden. Die Form der Mündung 58 kann mathematisch unter Verwendung von aus Leistungstabellen abgeleiteten Gleichungen bestimmt werden oder empirisch durch Daten optimiert werden, wobei die Geschwindigkeiten nahe der Innenwand des Zylinders 52 an seinem Einlaß 50 gemessen werden. Die Mündung kann solange verformt werden, bis die erhaltenen Werte über alle Winkelbereiche nahezu gleich sind. Testdaten können in diesem Zusammenhang erzeugt werden, indem die Fließgeschwindigkeit der Luft durch den Zylinder 52 beispielsweise an Punkten gemessen wird, die 1,25 cm innerhalb des Zylinders und 2,54 cm über dem Zylindereinlaß 50 gemessen wird, wobei die Messungen in gleichen Abständen entlang des Umfangs der Zylindereinhüllung vorgenommen werden.

Eine optimale Formgebung der Mündung 58 und ein geeigneter Abstand der ebenen Prallanordnung 48 von der ZylinderÖffnung 50 können durch das folgende Beispiel veranschaulicht werden. Bei der Verwendung eines Gebläsezylinders mit einem Durchmesser von 92,5 cm wurde festgestellt, daß der Abstand der Platte 48 von der Öffnung 50 14,6 cm betragen sollte, wobei primär geometrische Strukturbetrachtungen zugrunde gelegt werden. Verwendet man einen 90°-Quadranten des Zylinders 52 als Bezugsgröße und startet man ausgehend von der 270°-Stellung (Fig. 8) und schreitet bis zu der 360°-Stellung fort, so ergeben sich 11 1/4°-Bogensegmente, die mit den Bezugsziffern (1) bis (9) versehen sind. Wenn in der angenommenen Struktur die vertikale Höhe der Fülleinheiten 38 und 40 ungefähr 103 cm und der Winkel eines jeden Abscheiderschachtes 44 ungefähr 11,2° beträgt, wobei die einzelnen Abscheider einen Winkel von 6o° im Hinblick auf die Horizontale bilden, so erfolgt der Luftfluß zu dem Gebläsezylinder im wesentlichen entlang der Linien, die durch die

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Pfeile A, B, C und D in Fig. 3 entsprechend bezeichnet sind» Nimmt man ferner eine Luftkammer mit einer Gesamtgröße in der Größenordnung von 108,5 cm χ 118,5 cm im horizontalen Querschnitt an, wobei der Abstand zwischen den unteren Enden den? Abscheider 44 ungefähr 40,6 cm beträgt, so werden die besten Ergebnisse erhalten, wenn die Kantensegmonte der Mündung 58 an den Punkten (1) bis (9) horizontal von der diametral gegenüberliegenden vertikalen Projektion der Zylinderöffnung 50 folgende Werte aufweisen: (1) 5,8 cm; (2) 6,48 cm; (3) 6,78 cm; (4) 6,63 cm; (5) 5,69 cm; (6) 3,94 cm; (8) 1,55 cm; und (9) 0,91 cm. Diese Werte wurden als Optimalwerte für¹ irgendeine Luftflußgeßchwindigkeit durch die vorgegebene getestete Fülleinrichtung ermittelt.

Für den Betrieb der Luft-Fördereinrichtung 20 wird angenommen, daß die spezielle Formgebung der Mündung 58 in der Prallanordnung 48-und die Anordnung der letzteren in einer vorbestimmten Beziehung im Hinblick auf die Öffnung 50 des GebläsezjO-inders 52 eine relativ gleichmäßige Füllung des Zylinders mit Luft gestattet, ungeachtet der Tatsache, daß die von der Luftkammer 46 kommende Luft in einer im wesentlichen radialen Richtung in Teilen der Kammer gegen die Gebläseöffnung strömt, während sie von anderen Abschnitten des Turmgehäuses in Richtung auf die Öffnung 50 in einer allgemein axialen Richtung strömt. Ein größerer Abstand der Mündungsöffnung von der Achse 60 in jenen Bereichen, in denen der Luftfluß radial erfolgt, im Gegensatz zu den Bereichen, wo der Luftstrom axial erfolgt, gestattet der mit einer Öffnung versehenen Prallplatte 48 die Modifizierung der Zusammenführung des Luftstromes zu dem Zylinder, wodurch die Anordnung als ein optimierter unsichtbarer Hilfseinlaß tatsächlich wirkt_o Der sanfte Luftfluß in den

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Zylinder 52 wird durch die Tatsache unterstützt,., daß die Luft in dem eingegrenzten Raum 62 (siehe Fig. 4 bis 7) zu einer Rotation im Gegenuhrzeigersinn an den Stellen veranlaßt wird, an denen die Schnitte genommen werden (siehe Fig. 2), was bedeutet, daß der Luftfluß in dem eingegrenzten Raum 62 zwischen der Mündung 58 und einem benachbarten Segment der Öffnung 50 in der gleichen Richtung erfolgt, in der die Luft an den Gebläsezylinder abgegeben wird.

Aufgrund der Einfachheit der unsichtbaren HiIfseinlaßstruktur gemäß der Erfindung, die eine ebene Platte mit einer entsprechend den Betriebspararnetern eines speziellen Turaiaufbaues optimal geformten -Öffnung aufweist, ist es ;nö glich, eine erforderliche Mündung zu konstruieren und in geeignetem Abstand von dem GebläseZylinder anzuordnen, ohne daß die Konstrukteure auf Beschränkungen Rücksicht nehmen müssen, die durch Metall oder verstärkten Kunststoff vorgegeben sind. Dies gilt unabhängig davon, ob der Turm Lufteinlässe auf einer, zv/ei oder allen vier Seiten besitzt und unabhängig von der Richtung der Luftabgabe zu dem Gebläse. Beispielsweise ist ein Verdampfungs-Wasserkühlturm kleiner Bauart in den Fig. 9 und 10 dargestellt, bei v/elcheni das Gehäuse 124 eine aufrechte Lufteinlaßflache 170 aufweist, die auf eine Fülleinrichtung 138 ausgerichtet ist, während die Einlaß-Luftschlitze 172 komplementär zu der geneigten äußeren Einlaßfläche 170 verlaufen. Doppelgangabscheider 144 bedecken die innere Auslaßfläche 168 der Fülleinrichtung« Ein Heißwasser-Verteiler 136 liegt über dem oberen Ende der Fülleinrichtung 138, während der untere Teil des Gehäuses 124 als Kaltwasserbecken 142 dient. Eine Luft-Fördereinrichtung 120 ist in der Endwand des Gehäuses 124 gegenüber dem Lufteinlaß 170 angeordnet und umfaßt ein Gebläse 154, das in einem sich auswärts

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von der aufrechten Endwand 130 erstreckenden Gebläsezylinder 152 rotiert. Das Gebläse 154 ist als Propellergebläse dargestellt und besitzt eine Reihe von Rotorblättern 156, aber es sei vermerkt, daß andere Arten von Luft-Fördereinrichtungen verwendet v/erden können, beispielsweise ein Zentrifugalgebläse oder ein Gebläse vom Käfigläufertyp.

Eine aufrechte Prallplatte 148, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und aus einer voji der Wand 130 im Abstand angeordneten Metallplatte besteht _s ist mit einer speziell geformten rechteckförrnigen Mündung 158 versehen,, die in Fig. 10 dargestellt ist. In diesem Fall ist ersichtlich, daß die Längsachse der Mündung 158 vertikal gestreckt ist, um den radialen Luftfluß entlang der oberen und unteren ErStreckung der Prallplatte 148 zu kompensieren, was im Gegensatz zu dem mehr axial gerichteten Luftfluß zu dem Gebläsezylinder 152 auf den Seiten des Gehäuses 124 gemäß Fig. 10 geschieht. Die Mündung 158 ist daher speziell geformt, um die Zusammenführung der in den Zylinder 152 einfließenden Luft zu modifizieren und um sicherzustellen, daß die Zuführung der Luft in der Nähe der Innenwand des Zylin- · ders an seinem Einlaß über alle Winkelstellungen entlang des Umfanges der Umhüllung nahezu gleich ist.

Es sei ebenfalls vermerkt, daß die mit der Erfindung erhaltenen Ergebnisse nicht von der Anordnung eines Gebläsezylinders in betrieblicher Verbindung mit einer Luft-Fördereinrichtung, wie beispielsweise einem Rotationsgebläse, abhängen. Eine die Luftzusammenführung modifizierende Öffnung in einer Prallplatte kann ebenfalls verwendet werden, wenn das Gebläse einfach in einer geeigneten Gebläseöffnung in einer Wand angeordnet ist. Diese Wand trennt hierbei die Zone, aus der Luft in einen Abgabe-

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bereich wegbev/egt wird.

In der schematisehen Darstellung gemäß Fig. 11 umfaßt die Luft-Fördereinrichtung 220 beispielsweise eine Struktur 224, die eine Platte 230 mit einer kreisförmigen Gebläseöffnung 250 aufweist. Ein RotationsgebU '-Lse mit einer Reihe von sich radial erstreckenden Rotorblättern 256 ist innerhalb der Öffnung 250 angeordnet, wobei die Enden 256a der Rotorblätter ein Spiel im Hinblick auf die durch die Kante der Platte 230 definierte Öffnung 250 aufweisen. Die Prallanordnung 248 der Struktur 224 besitzt eine unregelmäßig geformte Mündung 258? deren Größe und Form in der gleichen Weise vorgegeben ist, wie es im Zusammenhang mit der Prallmündung 48 beschrieben wurde. Die umlaufende Trennwand 232 verhindert, daß die Umgeburxgsluft zwischen der-Platte 230 und der Prallanordnung 248 in die Struktur 224 eintritt. Die Wirkungsweise der Einrichtung 220 ist identisch mit der zuvor anhand der -Einrichtung 20 beschriebenen Wirkungseinrichtimg, wobei hier nur festgehalten sei, daß die an den die Struktur 224 umgebenden Bereich abgegebene Luft ohne Durchlauf eines dem Gebläse zugeordneten Zylinders abgegeben wird.

In der erfindungsgemäßen Variante 320 gemäß Fig. 12 sind die Rotorblätter 356 des Gebläses unmittelbar innerhalb der Gebläse-Öffnung 350 in der Platte 330 angeordnet, und das Rotationsgebläse weist einen solchen Durchmesser auf, daß sich die Rotorblattenden 356a unterhalb der Mündungskante der Platte etwas nach außen erstrecken, wodurch eine bessere Gebläsewirksamkeit und eine verbesserte Luftabdichtung zwischen den Rotorblättern und dem Gebläsegehäuse erzielt wird. Erneut ist hier die Prallanordnung 348 mit einer Mündung 358 in geeigneter Weise in bezug auf das Gebläse und die Öffnung 350 angeordnet, so daß eine

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geeignete Modifizierung des Luftstromes erzielt wird.

Die Einrichtung 420 gemäß Fig. 13 unterscheidet sich von der Einrichtung 320 nur in der Anordnung des Gebläses dergestalt, daß die Rotorblätter 456 sich außerhalb der Platte 430 über der Prallanordnung 448 befinden, wobei die Rotorblattenden 456a die die Öffnung definierende Kante der Platte überlappen, um eine verbesserte Luftabdichtung in der gleichen Weise zu erzielen, wie dies zuvor im Zusammenhang mit der Einrichtung 320 beschrieben wurde.

520

Bei der Einrichtung/gemäß Fig. 14 ist ein Paar von im Abstand angeordneten Platten 530a und 530b vorgesehen, die zusammen die Gebläseöffnung 550 über der Prallanordnung 548 definieren. Die Rotorblätter 556 sind so angeordnet, daß die Blattenden 556a sich zwischen die Platten 530a und 53Ob erstrecken. Es ist diesbezüglich vorzuziehen, daß die Rotorblattenden sich soweit nach außen erstrecken, daß sie die Kanten der Platten, die die Gebläse Öffnungen 550 darstellen, um ein bestimmtes Maß überlappen.

Die Einrichtung 620 gemäß Fig. 15 veranschaulicht die Tatsache, daß ein Gebläsezylinder, wie beispielsweise der Zylinder 652, im Zusammenhang mit einem Rotationsgebläse entsprechend der in den Variationen der Erfindung gemäß den Fig. 12 und 14 dargestellten Weise benutzt werden kann."

In Fig. 16 ist das Gehäuse 724 der Luft-Fördereinrichtung 720 für den Lufteintritt nur von der rechten Seite der Struktur aufgebaut. Diese Monofließeinheit besitzt daher nur eine einzige Füllanordnung 740 für den Durchtritt der Luft vor dem Eintreten in die Luftkammer 745 über die Abscheider 744. In diesem Fall

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ist die die Luftzusammenführung steuernde Prallanordnung 748 mit einer Mündung 758 versehen und unter einem Winkel in bezug auf die Horizontale angeordnet, wobei sich der größte Abstand zwischen der Prallanordnung und der Platte 730, die die Gebläseöffnung 750 aufweist, in der Nähe des Lufteinlasses der Struktur befindet. Infolgedessen kann, obgleich die Luft in das Turmgehäuse 720 nur von einer Richtung eintritt, die Modifikation des Luftstromes zu der Gebläseöffnung 750 mit dem Rotationsgebläse 754 durch eine geeignete Größe und Formgebung der Mündung 753 in der Prallanordnung 748 optimiert werden.

Eine andere Form eines Doppelstromturmes ist in Fig. 17 dargestellt, wobei das Gehätise 820 Lufteinli?sse auf gegenüberliegenden Seiten in der gleichen Weise wie das Gehäuse 24 des Turmes 20 in den Fig. 1 bis 3 aufweist. In diesem Fall wird jedoch die von gegenüberliegenden Füllanordnungen in den Luftraum 846 eintretende Luft vor dem Durchtritt durch eine Gebläseöffnung 850 in der Platte 830 durch eine Prallanordnung 848 modifiziert, die geneigte Abschnitte 848a und 848b aufweist und einen Scheitel 848c in dem zentralen Teil des Gehäuses zwischen den Fülleinrichtungen 738 und 740 definiert. Die Mündung 858 in der Prallanordnung ist weiterhin so geformt und weist eine solche Größe auf, daß ein optimaler Übergang des Luftstromes von der Luftkammer 846 zu der kreisförmigen Öffnung 850 in der Platte 830 stattfindet. Es sei ferner vermerkt, daß die Prallanordnung eine konische Form insgesamt aus Gründen der Verstärkung aufweisen kann und daß eine Mündung mit irgendeinem geforderten im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt oder anderweitig in dieser Prallanordnung vorgesehen sein kann.

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Leerseite

Claims

fciiitazkenhofefr. 77- Ul'617079

12. Jan.uar 1979 GzHz/Ra.

The Marley Company, Mission, Kansas 66202 / USA Luft-Fördereinrichtung

Patentansprüche

1»jLuft-Fördereinrichtung, gekennzeichnet durch ein Gebilde mit einer verengten, im wesentlichen kreisförmigen Öffnung für den Luftdurchtritt, welche Öffnung mit einer Luftzone verbunden ist, aus der Luft entfernt und in einen Bereich geführt wird_t an welchen die Luft abgegeben wird,

wobei die Zone eine Querschnittsfläche quer zu dem Fließweg der Luft durch die Zone aufweist, welche größer als die Öffnung ist und einen unrunden Umfang aufweist, so daß eine Luftdrosselung auftreten muß, wenn sie von allen Teilen der Zone in Richtung auf die Öffnung und danach zur Abgabe in den genannten Bereich bewegt wird; eine dem Gebilde zugeordnete Einrichtung zur Wegbewegung der Luft aus der Zone,, die die Geschwindigkeit der Luft erhöht j, wenn sie zu der und durch die Öffnung bewegt wird, und die die Luft zu dem genannten Bereich leitet; eine Luftdrossel-Prallanordnung gegenüber der Öffnung in dem Gebilde in räumlicher Entfernung von dieser und in Richtung zu der Zone angeordnet, mit einer umlaufenden Kante„ die eine unrunde gegenüber der Öffnung größere Mündung definiert und eine derjenigen des genannten Umfanges

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ähnliche geometrische Gesamtform aufweist und durch die die Luft der Zone beim Fließen zu der Öffnung in dem Gebilde fließen muß, wobei die Kantenteile der Prallanordnung so angeordnet sind, daß sie in die Bereiche der Zone ragen, aus denen der Luftstrom zu der Öffnung von irgendeiner Zonengrenze nicht parallel zu der Achse der Öffnung verläuft; und

eine betriebsmäßig dem Gebilde und der Prallanordnung zugeordnete Umhüllung, um die in den Bereich abgegebene Luft daran zu hindern, zu der Öffnung zu fließen, ohne zuerst durch die Zone und sodann durch die Mündung in der Prallanordnung zu fließen,

wobei die 'die Mündung definierende Kante der Prallanordnung so ausgebildet und zusammen mit der Prallanordnung in bezug auf die Öffnung in dem Gebilde so angeordnet ist, daß die aus den Grenzbereichen der Zone wegbewegte Luft nicht-linearen Übergangswegen zwischen der Prallanordnung und der Öffnung folgt und diese Wege winkelmäßig in einem Ausmaß so variieren, daß die aus den Grenzbereichen geholte Luft nicht nur eine allgemeine kreisförmige Verteilung einnimmt und die Öffnung im wesentlichen ausfüllt, wenn sie in das Gebilde fließt und von diesem zu dem genannten Bereich geleitet wird, sondern auch in allgemeiner paralleler Ausrichtung zu der Achse der Öffnung in diese eintritt.

2. Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Rotationsgebläse umfaßt, das der Öffnung zugeordnet ist, um die Luft durch diese hindurchzubewegen.

3. Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebilde eine ebene Platte mit der Öffnung aufweist und daß das Rotationsgebläse eine Reihe sich radial erstreckender Blätter besitzt, die um eine zu der Öffnung

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koaxiale Achse rotierbar sind* wobei die äußeren Enden der Blätter entlang eines gebogenen Weges rotierbar sind, der der Kante der Öffnung benachbart ist und innerhalb dieser liegt.

4. Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse mit einer Reihe von Blättern versehen ist, deren Enden jeweils in enger Nachbarschaft und im wesentlichen luftabdichtend mit der Öffnung des Gebildes zusammenwirken.

5. Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebilde eine ebene Platte mit der Öffnung aufweist und daß das Rotationsgebläse eine Reihe sich radial erstreckender Blätter besitzt, die um eine zu der Öffnung koaxiale Achse rotierbar sind, wobei die Blätter so angeordnet sind und eine solche Länge aufweisen, daß die Enden außerhalb der Öffnungskante über dieser und in enger Nachbarschaft zu der Platte rotieren₀

6. Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Blätter so angeordnet sind, daß die Enden auf der Seite der Platte rotieren, die dem genannten Bereich zugeordnet ist«,

7. Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter so angeordnet sind, daß die Enden auf der Seite der Platte rotieren, die der Prallanordnung zugeordnet ist.

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8. Luft-Fördereinrichtung nach -Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebilde ein Paar ebener in parallelem Abstand angeordneterPlatten aufweist, wobei eine der Platten mit der Öffnung dem genannten Bereich gegenüber versehen ist und die andere Platte eine hierzu im wesentlichen koaxiale Öffnung besitzt, daß das Rotationsgebläse eine Reihe sich radial erstreckender, um eine zu den Öffnungen koaxiale Achse rotierbare Blätter aufweist und daß die Lage und Länge der Blätter dergestalt ist, daß die Enden im Raum zwischen den Platten und in axialem Abstand von den Kanten beider Öffnungen rotieren.

9. Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten einen Abstand äufxveisen, der nur geringfügig größer als die Breite der dazwischen rotierenden Blattenden ist.

10. Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine die Prallanordnung in einer solchen Weise tragende Einrichtung, daß diese in bezug auf die Ebene, die durch die Öffnung des Gebildes definiert wird, nicht parallel ist, so daß die Achse der Mündung einen relativen Winkel mit der Rotationsachse des Gebläses und der Achse der Öffnung einschließt.

11. Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 2₉ dadurch gekennzeichnet „ daß die Zone ein Paar gegenüberliegender Lufteinlässe aufweist, die mit der Öffnung in Verbindung stehen» wobei jeder der Lufteinlässe eine nicht kreisförmige äußere Begrenzung aufweist₉ und daß die Prallanordnung ein Paar von wenigstens teilweise den Lufteinlässen gegenüberliegenden

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Abschnitten aufweist,, wobei die Abschnitte in Ebenen liegen, die einen Winkel miteinander einschließen, und wobei die Abschnitte Segmentausschnitte mit Randteilen aufweisen,, die zusammen die Mündung definieren«

12« Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallaiiordnung so ausgerichtet ist, daß die Mündung im wesentlichen koaxial zu der Öffnung ausgerichtet ist und in einer Ebene liegt, die zu der durch die Öffnung aufgespanntenEbene im wesentlichen parallel ist«,

13« Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 'daß die Umhüllung sich im wesentlichen radial von dem Gebilde nach außen erstreckende Platten aufweist, daß die Prallanordnung eine von den Platten in Richtung zu der Zone im Abstand angeordnete Prallplatte umfaßt und daß die Umhüllung einen Luftschacht aufweist, der die Mündung umgibt und sich zwischen den Platten und der Prallanordnung erstreckt, um die Luft an der Umgehung der Öffnung zu hindern«,

14. Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftschacht eine Wand zwischen den Platten und der Prallanordnung aufweist und die Prallanordnung eine der Achse der Mündung gegenüberliegende Fläche besitzt, welche gegenüber der die Mündung definierenden Kante nach außen versetzt ist.

15» Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet _f daß der Luftschacht radial nach außen in ausreichendem Abstand von der Mündung angeordnet ist, um der Luft den Eintritt in den die Mündung umgebenden, durch die" Prallplatte, das Gebilde und den Schacht eingegrenzten Raum zu

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gestatten und die Durchgangsbewegung des Luftflusses von der Zone zu dem Gebilde zu verbessern, indem eine Rollbewegung der Luft in dem eingegrenzten Raum in einer Richtung hervorgerufen wird, die einen Teil der Luft in Nachbarschaft der Mündung zu jedem Zeitpunkt zu der Öffnung und von der Mündung und der PraHlanordnung wegführt.

16. Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebilde eine im wesentlichen zylindrische Form aufweist, wobei eine im wesentlichen kreisförmige Einlaßöffnung gegenüber der Zone und ein zu dem Bereich führender Auslaß gebildet wird.

17. Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zone einen Lufteinlaß auf einer Seite der Öffnungsachse besitzt» daß die Mündung entlang des Umfangs eine* regelmäßige Form aufweist, die teils durch einen ersten Kantenteil der Kantenfläche der Prallanordnung mit größerem Abstand von der Mündungsachse auf der dem Lufteinlaß benachbarten Seite gegenüber den Kantenteilen gebildet wird, die zu beiden Seiten des ersten Kantenteiles liegen.

18. Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zone einen Lufteinlaß auf einer Seite der Öffnungsachse besitzt, daß die Mündung eine allgemein rechteckförmige Form mit einem abgeflachten Teil aufweist, der durch die Kante in Nachbarschaft zu dem Lufteinlaß definiert ist und von der Achse der Mündung um eine größere Entfernung als die Kantenteile zu beiden Seiten des abgeflachten Teiles aufweist«,

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19. Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebilde eine im wesentlichen kreisförmige Luftdurchtrittsöffnung besitzt und die Prallanordnung von der Öffnung einen Abstand aufweist, der 10 bis 50 % des Durchmessers der Öffnung beträgt,

20. Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß das Gebilde aus einem Zylinder mit einem Einlaß und einem Auslaß besteht,und daß die Prallanordnung aus einer Platte im Abstand von dem Gebilde und in einer Ebene senkrecht zu der Zylinderachse besteht«, wobei die Platte eine die Mündung definierende Innenkante mit einer umlaufenden nicht kreisförmigen Biegung über den gesamten Verlauf aufweist.

21„ Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zone mit Einrichtungen'versehen ist, die bestimmte Luftströme vom Rand der Zone zu der Öffnung in dem Gebilde in im wesentlichen paralleler Ausrichtung zu der Achse .der Öffnung leiten und die anderen Luftströme von der Zone im wesentlichen radial zu der Achse der Öffnung zu entsprechenden Randsegmenten der Öffnung leiten, wobei die Mündung Abschnitte der Prallanordnung in der Nähe bestimmter Luftströme definiert^ die in engerer Wachbarschaft zu der Achse der Öffnung liegen als die den anderen Luftströmen benachbarten Mündungsabschnitte der Prallanordnung.

22. Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 1 _ΰ dadurch gekennzeichnet . daß in der Zone auf diametral gegenüberliegenden Seiten der Öffnung in dem Gebilde Einrichtungen angeordnet die die der Zone entnommene und der Öffnung zugeleitete

Luft aus zwei gegenüber angeordneten im wesentlichen rechteckförmigen Unterzonen herstammen läßt, wobei die Mündung eine im wesentlichen rechteckförmige Form aufweist und die Haupterstreckung in Richtung auf die Unterzone erfolgt und diese überlagert.

23. Luft-Fördereinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterzonen mit Einrichtungen versehen sind, die in bezug aufeinander und im Hinblick auf eine durch die Öffnung verlaufende Ebene geneigt sind, wodurch die aus nächster Nachbarschaft mit der Öffnung in den Teilen der Unterzoncm herstammende Luft gegen die Öffnung in mehr radialer Richtung - bezogen auf die Achse der Öffnung - gegenüber der Luft geleitet wird, die aus Teilen der Unterzonen mit größerem Abstand von der Öffnung stammt, wobei die rechteckförmige Mündung abgeflachte, aber immer noch etwas gebogene Seiten- und Endkantenteile aufweist, die durch gebogene Eckkantenteile mit stärkerer Biegung miteinander verbunden sind.

24. Wasserkühlturm mit induziertem Gebläse durch eine Propellereinheit, die mit einem unsichtbaren Hilfseinlaß für den Gebläsezylinder versehen ist, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einem Lufteinlaß;

eine Heißwasser-Verteilungseinrichtung in dem oberen Teil des Gehäuses zur Abgabe von Wasser unter Schwerkraft; eine Kaltwasser-Sammeleinrichtung am Boden des Gehäuses; eine Fülleinrichtung in dem Gehäuse zwischen der Verteilungseinrichtung und der Sammeleinrichtung; einen Gebläsezylinder mit einem Einlaß und einem um die Achse des Zylinders rotierbaren Propeller zum Hereinziehen

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_m Q =„

von Luft durch die Fülleinrichtung und zur Abgabe dieser Luft über den Zylinder an die Atmosphäre; ein Prallplattenglied innerhalb des Gehäuses im Abstand von dem Zylinder und mit einer Mündung, die geringfügig größer als die Abmessungen des Zylindereinlasses ist, um den Luftflui? aus dem Inneren des Gehäuses stromabwärts von der Fülleinrichtung in Richtung zu dem Zylinder zu drosseln! und

eine Abdichtwand zwischen dem Zylinder und der Prallplatte, um zu verhindern, daß Luft von dem Gehäuse um den Zylinder geführt wird und um den Luftfluß durch den Zylinder bei der Rückführung in die Atmosphäre zu zwingen, wobei die Mündung eine im allgemeinen rechteckförmige Gestalt aufweist und durch Seitenkanten und Endkanten definiert ist, die nur eine leicht gebogene Form aufweisenund die durch Eckkanten mit größerer Biegung miteinander verbunden sind j

wobei die Mündung eine Größe und Form aufweist und das Prallplattenglied in bezug auf den Lufteinlaß des Zylinders so angeordnet ist, daß die zu dem Zylinder gerichtete Luft den Einlaß des Zylinders im wesentlichen ausfüllt, ohne daß eine LuftabSchwächung über den Umfang des Zylinders stattfindet, während die Luft in den Zylindereinlaß im wesentlichen parallel zu der Achse des Zylinders fließt.

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