DE69427994T2

DE69427994T2 - Zweistufiges flüssigkeitssammelsystem

Info

Publication number: DE69427994T2
Application number: DE69427994T
Authority: DE
Inventors: D. Curtis
Original assignee: Tower Tech Inc
Current assignee: Tower Tech Inc
Priority date: 1993-12-03
Filing date: 1994-11-29
Publication date: 2002-04-11
Anticipated expiration: 2014-11-30
Also published as: DE69427994D1; EP0746407A1; WO1995015210A1; EP0746407B1; EP0746407A4; CN1141599A; AU684589B2; CN1090525C; AU1331495A; BR9408229A

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Kühltürme im Allgemeinen und im Besonderen ein verbessertes Abflußsammelsystem für einen Gegenströmungskühlturm mit direktem Fremdzug, jedoch ohne Beschränkung darauf.

2. Beschreibung des bekannten Standes der Technik

Eine gängige Type eines industriellen Kühlturms ist ein Gegenströmungsturm, worin Wasser abwärts durch eine Füllschicht fällt, während sich Kühlluft aufwärts durch das Füllmaterial bewegt. Der Begriff "Gegenströmung" besagt, daß sich warmes Wasser und kühle Luft in entgegengesetzten Richtungen bewegen.
Gegenströmungskühltürme gehören üblicherweise drei Typen an, nämlich Saugzug, Naturzug, Fremdzug.
Ein Saugzug-Gegenströmungskühlturm hat einen auf dem oberen Ende des Turms angebrachten Ventilator, der Luft durch das Füllmaterial hindurch nach oben saugt. Luft strömt seitlich über die Bodenoberfläche neben dem Turm und sobald sie sich unter dem Turm befindet, dreht sie sich um neunzig Grad und strömt durch das Füllmaterial hindurch aufwärts, wobei diese Strömung durch die auf dem Turm befindlichen, die Luft durch den Turm aufwärts saugenden Ventilatoren bewirkt wird. Beispiele von Saugzug-Gegenströmungskühltürmen sind aus den beiden an Curtis erteilten U.S. Patenten Nr. 4,267,130 und 4,301,097 ersichtlich.
Das an Lefevre erteilte U.S. Patent Nr. 4,521,350 zeigt in der Fig. 1 davon einen Naturzug-Gegenströmungskühlturm. Ein Naturzug-Gegenströmungskühlturm verwendet keinen die Luftströmung unterstützenden Ventilator, sondern vertraut auf die natürliche Aufwärtsströmungstendenz von Warmluft. Der im U.S. Patent Nr. 4,521,350 gezeigte Naturzug-Kühlturm ist die gängigerweise als hyperbolischer Naturzug-Kühlturm bezeichnete Type. Das Lefevre-Patent zeigt die Verwendung eines unter dem Füllmaterial des dort gezeigten Naturzug-Gegenströmungskühlturms befindlichen Abflußsammelsystems.
Die an Jacir erteilten U.S. Patente Nr. 2,606,750 und 2,915,302 zeigen Fremdzug- Gegenströmungswasserkühltürme. Fremdzug-Türme verfügen üblicherweise über einen seitlich am Turm angebrachten Ventilator, der Luft in eine im unteren Turmbereich befindliche Plenumskammer bläst. Unter Verwendung mehrerer Leitschaufeln wird die Luft um neunzig Grad umgelenkt und durch den Turm nach oben gerichtet. Wie branchenüblich wird der Begriff "Fremdzug" als sich auf ein System beziehend verstanden, das ähnlich dem von Jacir einen seitlich am Turm angebrachten, in eine untere Plenumskammer blasenden Ventilator hat, so daß sich Luft zur anschließenden Aufwärtsströmung durch den Turm um neunzig Grad drehen muß.
Eine zweite übliche Type von Kühlturm ist ein Querströmungsturm. Bei Querströmungskühltürmen fällt das warme Wasser durch das Füllmaterial hindurch abwärts, während Kühlluft horizontal in einem Winkel von ca. neunzig Grad zur Bahn des fallenden Wassers hereingezogen wird. Diese Querströmungskühltürme sind typische Saugzug-Türme mit einer Plenumskammer und einem Luft durch den Turm nach oben saugenden Ventilator, die beide oben auf dem Turm angebracht sind.
Der bekannte Stand der Technik umfaßt auch einen Querströmungskühlturm mit einem unter dem Turm angebrachten Ventilator, der Luft aufwärts in eine zentrale Plenumskammer zwingt, so daß sich die Luft anschließend um neunzig Grad dreht und horizontal durch das um den Turmumfang herum angeordnete Füllmaterial hindurchströmt. Ein derartiges System ist von der Marley Cooling Tower Company vermarktet worden. In diesem System befindet sich kein Füllmaterial unmittelbar über dem Ventilator, sondern ist vielmehr das gesamte Füllmaterial um den Ventilatorumfang herum angebracht, wobei der unmittelbar über dem Ventilator befindliche Bereich eine Plenumskammer definiert, in welche der Ventilator bläst.
Ferner umfaßt der bekannte Stand der Technik viele Versionen von Abflußsammelsystemen, die aus einer Serie von sich überlappenden abgeschrägten Sammelplatten mit entlang derer unteren Rändern befindlichen Wannen zusammengesetzt sind. Ein solches System wird beispielsweise in dem oben zitierten Lefevre-Patent 4,521,350 gezeigt.
Typischerweise sind industrielle Kühltürme sehr große Gebilde mit seitlichen Abmessungen im Bereich von 6 bis 30 m (zwanzig bis 100 Fuß) und einer Höhe im Bereich von 6 bis 10 m (zwanzig bis dreißig Fuß). Solche Gebilde werden am Einsatzort zusammengebaut. Zeitspannen zwischen der Auftragserteilung und der Fertigstellung eines industriellen Kühlturms im Bereich von einem Jahr sind typisch. Die Errichtung eines derartigen Turms ist ein bedeutendes Unterfangen.
Obwohl bereits relativ kleine Türme gebaut worden sind, die zum Einsatzort transportierbar waren, z. B. einige für mechanische Systeme von Bürogebäuden oder dergleichen verwendete Dachtürme, existierte bis vor kurzem kein erfolgreiches Kühlturmsystem in Modularbauweise, wobei einzelne Module in leicht transportierbaren Größen in einer Fabrik hergestellt und anschließend am Einsatzort problemlos zusammengesetzt werden, um so die durch viele industrielle Wasserkühlungsprojekte erforderliche große Kapazität zu schaffen. Ein derartiges Modularbausystem ist kürzlich durch den Abtretungsernpfänger der Erfindung vorgestellt worden und ist in dem an Curtis erteilten U.S. Patent Nr. 5,227,095 dargestellt und beschrieben. Im System des Curtis-Patents '095 befindet sich der Ventilator unterhalb der Füllung, um die Luft direkt durch die Füllung hindurch aufwärts zu zwingen; dieses ist als ein Direktfremdzug-Gegenströmungskühlturm zu bezeichnen. Der Anmelder bestätigt hiermit, daß Strukturen, die denen im Curtis-Patent '095 gezeigten im Wesentlichen ähneln, bereits seit über einem Jahr vor Zusammenstellung der vorliegenden Anmeldung im Handel erhältlich gewesen sind, weshalb die betreffende im Curtis-Patent '095 beschriebene Materie für die vorliegende Anmeldung bekannter Stand der Technik ist. Der vorkennzeichnende Teil des Anspruchs 1 basiert auf U.S. 5,227,095.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Reihe von eng miteinander verbundenen Verbesserungen in der Konstruktion von Direktfremdzug-Gegenströmungskühltürmen wie jenem im Curtis U.S. Patent 5,227,095 gezeigten.
Gemäß der Erfindung wird eine Kühlturmvorrichtung geschaffen, welche enthält:
einen Körper von Füllmaterial;
ein über dem Körper von Füllmaterial angeordnetes Flüssigkeitsverteilsystem zum Verteilen von Flüssigkeit auf der Oberseite des Körpers von Füllmaterial derart, daß die Flüssigkeit infolge von Schwerkraft abwärts durch den Körper von Füllmaterial gelangt;
einen unterhalb des Körpers von Füllmaterial angeordneten Ventilator zum Blasen von Kühlluft aufwärts durch den Körper von Füllmaterial, um die Flüssigkeit zu berühren und zu kühlen; und
ein zwischen dem Körper von Füllmaterial und dem Ventilator angeordnetes Abflußsammelsystem zum Sammeln der Flüssigkeit, die aus dem Körper von Füllmaterial fällt und zum Verhindern, daß die Flüssigkeit den Ventilator erreicht, welches Abflußsammelsystem enthält:
eine obere Lage von parallelen, länglichen Sammelplatten mit einer ersten Länge, welche Sammelplatten geneigt sind und in Richtung quer zu der ersten Länge der Sammelplatten überlappen, wobei die überlappenden Sammelplatten den Ventilator abdecken;
welche Kühlturmvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß das Abflußsammelsystem ein zweilagiges Abflußsammelsystem ist und weiter enthält:
eine untere Lage von parallelen, länglichen Sammelplatten, die zwischen der oberen Lage und dem Ventilator angeordnet ist, um von der oberen Lage übersprühende Flüssigkeit zu sammeln und zu verhindern, daß die übersprühende Flüssigkeit den Ventilator erreicht.
Somit wird wirksam verhindert, daß irgendein Übersprühen die darunter befindlichen Ventilatoren erreicht, wodurch Probleme der Vereisung und dergleichen während der Wintermonate beseitigt werden. Vorzugsweise besteht die untere Plattenlage aus Hohlplatten, deren Innenräume Flüssigdrainage von den oberen Platten erhalten. Diese Flüssigkeit erwärmt die unteren Platten und unterstützt so die Verhinderung von Vereisung bei kaltem Wetter.
Ziehstranggepreßte Fiberglasteile sind für die Konstruktion der Kühltürme verwendbar, wodurch die meisten händischen Aufbautätigkeiten wegfallen, was die Errichtungskosten der Türme wesentlich reduziert. Ein Aufbau aus ziehstranggepreßten Strukturelementen schafft eine Kombination aus einem strukturalen Stützrahmen und einem Wasser aufnehmenden Becken. Zugehörige ziehstranggepreßte Wandpaneele und Ecksäulen sind mit den Stützrahmenteilen zusammenfügbar.
Der Stützrahmen und das Abflußsammelsystem, beide neu entworfen, sind ausreichend kompakt, um ganze fünf Fuß Füllmaterial darüber anzubringen und dennoch die Gesamthöhe von nicht mehr als 3,5 m (elf Fuß) beizubehalten, so daß sie leicht auf gängigem LKW-Gerät transportierbar sind.
Ferner sind für Mehrfachventilatortürme Trenneinrichtungen anbringbar zur Verhinderung von abwärtiger Luftrückströmung an nicht tätigen Ventilatoren vorbei.
Der Kühlturm kann einen kombinierten Becken- und Stützrahmenaufbau mit vier hohlen Außenträgern aufweisen. Die Träger sind an ihren Enden strukturell zu einem vierseitigen rechtwinkligen Stützrahmen verbindbar. Jeder der Träger kann mit einem umschlossenen Innenraum ausgestattet werden. Diese Innenräume können zur Definition eines Wasser sammelnden Beckens miteinander verbunden werden. In diesem Aufbau ist mindestens ein Beckeneinlaß definiert. Die Träger definieren zwischen sich einen in etwa rechtwinkligen, seitlich von vier Trägern umgebenen Plenumsraum.
Vorteilhaft ist, daß sich von den vier Trägern aus und gestützt durch sie vier Wände senkrecht aufwärts erstrecken. Vorzugsweise werden die Wände aus ziehstranggepreßten Teilen gebildet.
Vorzugsweise weist der Stützrahmenaufbau mindestens einen Zwischenträger auf, der den Plenumsraum in primäre und sekundäre Plenumsraumbereiche aufteilt.
Zwei Luftzufuhrleitungen erstrecken sich aufwärts teilweise in jede der Plenumsraumbereiche hinein. Jede Luftzufuhrleitung hat eine in ihrem Boden definierte Lufteinlaßöffnung und einen Luftausstoßauslaß in den Plenumsraum. Vier Vertikalachsenventilatoren befinden sich in den Zufuhrleitungen.
Jeder der vier Außenträger und der fünfte Zwischenträger verfügt über an seinem oberen Ende definierte obere und untere Rinnen. Die oberen Rinnen befinden sich seitlich außerhalb von den unteren Rinnen.
Das Doppellagen-Abflußsammelsystem wird durch den Stützrahmen gestützt. Eine obere Lage aus parallelen länglichen Sammelplatten wird von den oberen Rinnen der Träger gestützt.
Ein Körper von Füllmaterial mit einer vorzugsweisen Dicke von mindestens 1,5 m (fünf Fuß) befindet sich direkt über der oberen Lage aus Abflußsammelplatten und wird durch sie gestützt.
Ein Flüssigkeitsverteilsystem befindet sich über dem Körper von Füllmaterial. Ein Driftbeseitiger befindet sich über dem Flüssigkeitsverteilsystem.
Die Gesamthöhe des Moduls beträgt vom Beckenboden bis zu den Wandspitzen nicht mehr als 3,5 m (elf Fuß), so daß es leicht mit gängigem LKW-Gerät transportierbar ist.
Zahlreiche Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden für alle mit der Technik Vertrauten beim Lesen der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen leicht offensichtlich.
Fig. 1 ist der Schnitt einer teilweise schematischen Frontansicht eines am Einsatzort auf vier Stützfüßen aufgebauten einzelnen Kühlturmmoduls.
Fig. 2 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 1, um 90º versetzt.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht der linken Seite von Fig. 2 mit weggelassenem Stützrahmenwerk unterhalb des Moduls.
Fig. 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht des extrudierten oberen Wandpaneels.
Fig. 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht des extrudierten Zwischenwandpaneels.
Fig. 6 ist der Schnitt einer Frontansicht eines der vier Außenträger.
Fig. 7 ist der Schnitt einer Frontansicht des fünften Zwischenträgers.
Fig. 8 ist eine isometrische Ansicht einer der Luftleitungen.
Fig. 9 ist eine Schnittansicht des Beckenauslaßsumpfes
Fig. 10 ist eine Frontansicht eines für den Zusammenbau der Wandpaneele mit den Ecksäulen verwendeten Wandinserts.
Fig. 11 ist eine entlang der Linie 11-11 von Fig. 10 genommene Schnittansicht des Wandinserts von Fig. 10.
Fig. 12 ist ein entlang der Linie 12-12 von Fig. 2 genommener Schnitt einer Grundrißansicht des zusammengebauten Beckenstützrahmenwerks.
Fig. 13 ist eine vergrößerte Frontansicht, ähnlich der in Fig. 1 gesehenen, eines Bereichs des Doppellagen-Abflußsammelsystems.
Fig. 14 ist eine Draufsicht eines zur Verbindung der Enden zweier aneinander grenzender Außenträger verwendeten Eckverbinderformteils.
Fig. 15 ist eine Frontansicht des Eckverbinders von Fig. 14.
Fig. 16 ist eine Bodenansicht des Eckverbinders von Fig. 14.
Fig. 17 ist eine in etwa der Fig. 12 ähnelnde schematische Grundrißansicht einer alternativen Ausführung der Erfindung mit mehr als einem Zwischenträger.
Fig. 18 ist eine vergrößerte Frontansicht analog der von Fig. 13, die einen Bereich eines alternativen Doppellagen-Abflußsammelsystems zeigt, worin die Sammelplatten der Bodenlage aus hohlen Platten bestehen.
Fig. 19-24 sind eine Gruppe von Zeichnungen zweier mit der hohlen unteren Lage des Abflußsammelsystems von Fig. 18 verwendeten Endkappen. Die nachfolgende Beschreibung dieser Figur wird hinsichtlich Rechts- und Linksausrichtung mit Bezug auf die Zusammenbauansicht dieser Komponenten mit dem in Fig. 25 gezeigten Abflußsammelsystem vorgenommen.
Fig. 19 ist eine rechtsseitige Frontansicht der in Fig. 25 gezeigten rechten Endkappe.
Fig. 20 ist eine rückwärtige Frontansicht der in Fig. 25 gezeigten rechten Endkappe.
Fig. 21 ist eine linksseitige Frontansicht der in Fig. 25 gezeigten rechten Endkappe.
Fig. 22 ist eine linksseitige Frontansicht der in Fig. 25 gezeigten linken Endkappe.
Fig. 23 ist eine rückwärtige Frontansicht der in Fig. 25 gezeigten linken Endkappe.
Fig. 24 ist eine rechtsseitige Frontansicht der in Fig. 25 gezeigten linken Endkappe.
Fig. 25 ist eine Zusammenbau-Frontansicht des Abflußsammelsystems mit den angeschlossenen kastenförmigen Stützträgern von Fig. 6 und 7.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungen

Mit Bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf die Fig. 1 und 2 wird nun ein Kühlturm dargestellt und allgemein mit der Kennzahl 10 bezeichnet.
Der Kühlturm 10 enthält einen kombinierten Becken- und Stützrahmenwerksaufbau 12, dessen Anordnung aus Fig. 12 am besten ersichtlich ist.
Der Aufbau 12 enthält vier hohle Außenträger 14, 16, 18 und 20, die an ihren Enden zu einem vierseitigen, in etwa rechtwinklig geformten Stützrahmen strukturell verbunden sind, wie in Fig. 12 am besten gezeigt. Vorzugsweise enthält der Aufbau 12 ebenfalls einen zwischen Zwischenpunkten der Träger 16 und 20 gespannten und in etwa parallel zu den Trägern 14 und 18 ausgerichteten fünften Zwischenträger 22.
Die vier Außenträger 14, 16, 18 und 20 definieren einen in etwa rechtwinkligen, seitlich von den Trägeren 14, 16, 18 und 20 umgebenen Plenumsraum 24. Der fünfte Träger 22 unterteilt den Plenumsraum in primäre und sekundäre Plenumsteilräume 26 und 28.
Die Konstruktion der Träger 14-22 ist aus den entlang den Linien 6-6 und 7-7 von Fig. 12 genommenen Querschnittsansichten der Fig. 6 und 7 am besten ersichtlich. Fig. 6 illustriert den typischen Querschnitt der Außenträger 14-20 und Fig. 7 illustriert den typischen Querschnitt des fünften Zwischenträgers 22.
Sämtliche Träger 14-22 sind ziehstranggepreßte strukturelle Fiberglaselemente. Somit weist jeder Träger über seine Länge einen im Wesentlichen einheitlich gestalteten Querschnitt auf. Wie in Fig. 6 zu sehen ist, sind alle der vier Außenträger 14-20 im Querschnitt im Wesentlichen identisch gestaltet. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist der fünfte Träger 22 im Querschnitt unterschiedlich gestaltet.
Die Außenträger 14-20 enthalten einen in etwa umschlossenen, zwischen der Innenwand 32, der äußeren Trägerwand 34 und dem Boden 35 definierten Innenraum. Das obere Ende des umschlossenen Innenraums 30 wird durch eine obere Rinne 38 und eine untere Rinne 40 abgeschlossen. Die Rinnen 38 und 40 werden teilweise durch die jeweiligen äußeren und inneren Trägerwände 34 und 32 gebildet. Ferner sind eine Trägerzwischenwand 42 und Rinnenbodenflächen 44 und 46 Teil des ziehstranggepreßten Querschnitts und vervollständigen die Definition der Rinnen 38 und 40. Die Rinnen 38 und 40 können kollektiv als Rinnenvorrichtung ihrer jeweiligen Träger bezeichnet werden.
Entlang des Bodens 44 der oberen Rinne 38 sind in Abständen mehrere Beckeneinlaßöffnungen 48 angeordnet. Gleichermaßen sind mehrere Beckeneinlaßöffnungen 50 in der unteren Rinne 40 mit dem Innenraum 30 in Verbindung stehend definiert.
Das fünfte Trägerelement 22 enthält einen hohlen, zwischen primären und sekundären Trägerwänden 54 und 56, Trägerboden 58 und Trägerspitze 60 definierten Innenraum 52. Vertikalflansche 62 und 64 erstrecken sich von der Trägerspitze 60 aufwärts und definieren primäre und sekundäre untere Zwischenrinnen 66 und 68. Eine kombinierte obere Zwischenrinne 70 ist zwischen den Flanschen 62 und 64 definiert.
Die Rinnen 66, 68 und 70 leiten über Öffnungen wie z. B. 72, 74 und 76 in den hohlen Innenraum ab.
Wenn die Träger 14-22, wie in Fig. 12 gezeigt, zusammengefügt werden, werden die Innenräume 30 und 52 miteinander verbunden und definieren ein Becken 78. Das Becken 78 ist im Wesentlichen ein Durchflußkanal mit sehr geringer Verweilzeit für die darin befindliche Flüssigkeit und somit verursachen diese Flüssigkeiten keine wesentlichen Ablagerungen von festen Materialien. Ferner ist das Becken keinem Schmutz oder anderem anfliegenden Unrat ausgesetzt, wie das bei herkömmlichen Becken mit offenem oberen Ende der Fall ist.
Wie aus Fig. 12 am besten ersichtlich, werden die Enden der Außenträger durch vier Eckeverbinderformteile 80, 82, 84 und 86 miteinander verbunden. Die Konstruktionsdetails des ersten Eckverbinderformteils 80 sind in den Fig. 14, 15 und 16 dargestellt. Die anderen Eckverbinderformen sind damit identisch.
Fig. 14 ist eine Draufsicht des Eckverbinderformteils 80. Fig. 15 ist eine vordere Seitenansicht des Formteils von Fig. 14. Fig. 16 ist eine Bodenansicht des Formteils von Fig. 14.
Das Formteil 80 definiert zwei in etwa flache Oberflächen 88 und 90, auf denen die Endbereiche der Träger 14 und 16 ruhen. Eine dreiseitige Wand 92 erstreckt sich nahe dem Außenumfang des Formteils 80 aufwärts und enthält drei Wandabschnitte 92A, 92B und 92C. Eine Lippe 93 erstreckt sich seitlich auswärts über die Außenwand 92 hinaus.
Eine sich aufwärts erstreckende Innenwand 94 des Formteils 80 ist eine winkelig gestaltete Wand und weist die Wandbereiche 94A und 94B auf.
Eine nur etwas hochgezogene Zwischenkante 96 erstreckt sich von der Erhöhung der Horizontalflächen 88 und 90 aus aufwärts und definiert einen Teil einer dreiseitigen Rille 98 zwischen der Kante 96 und der Außenwand 92. Die dreiseitige Rille 98 ist als drei Rillenbereiche 98A, 98B und 98C aufweisend zu beschreiben.
Wie aus Fig. 12 ersichtlich, nimmt die Rille 98 ein dreiseitiges vertikales Eckrahmenelement 100 auf. Das Rahmenelement 100 erstreckt sich über die Gesamthöhe der Wände 200 -204 des Kühlturms vertikal aufwärts, wie in den Fig. 1 und 2 zu sehen ist. Das Rahmenelement 100 wird an die dreiseitige Wand 92 mit mehreren durch Bolzenlöcher (nicht gezeigt) in den Wandsegmenten 92A und 92C reichende Bolzen (nicht gezeigt) angebolzt.
Ein sich vertikal erstreckendes winkelig gestaltetes Eckelement 102 wird auf der Innenseite der Eckwand 94 aufgenommen, wie in Fig. 12 gezeigt. Dann werden die Endbereiche der Außenträger 14 und 16 eng zwischen dem innenseitigen Eckelement 102 und dem dreiseitigen Eckrahmenelement 100 eingepaßt, wie in Fig. 12 gezeigt. Mit Bolzen 103 und Abstandshaltern 105 wird der gesamten Eckaufbau zusammengebolzt, wie in Fig. 3 gezeigt.
In den flachen Oberflächen 88 und 90 sind mehrere Kitrillen 104 ausgebildet. Die Rillen 104 erstrecken sich ebenfalls aufwärts in die Wände 92 und 94 hinein, wie aus Fig. 14 ersichtlich. Des weiteren befinden sich auf den Horizontalflächen 88 und 90 mehrere, sich davon aufwärts ausdehnende erhöhte Vorsprünge oder Erhebungen 106. In den Zeichnungen sind lediglich einige wenige dieser Vorsprünge dargestellt. Jedoch müssen im allgemeinen solche Vorsprünge oder andere Abstandsvorrichtungen zwischen allen Verbindungen der verschiedenen an das Eckverbinderformteil 80 angeschlossenen strukturellen Stücke bestehen. Die Abstände sind zu dem Zweck geschaffen, daß in die entstehenden Zwischenräume Dichtkit eingebracht werden kann. Ein solcher Dichtkit ist für die Schaffung von wasserdichten Verbindungen zwischen diesen verschiedenen Komponenten erforderlich. Ein bevorzugter derartiger Dichtkit ist eine unter dem Handelsnamen "Vulkem 921 Sealant" im Handel erhältliche Urethan-Dichtmasse von Mameco International, Inc. aus Cleveland, Ohio.
Wie am besten aus Fig. 15 und 16 ersichtlich, hat das Eckverbinderformteil 80 eine sich abwärts erstreckende dreiseitige Wand 108 mit drei Wandabschnitten 108A, 108B und 108C, die sich von dem die Horizontalflächen 88 und 90 definierenden Boden aus abwärts erstrecken. Die Wand 108 befindet sich von der Lippe 93 aus nach innen gerichtet und definiert so eine dreiseitige Rille 110 zur Aufnahme einer dreiseitigen Eckstützsäule 328 (siehe Fig. 2). Die dreiseitigen Eckstützsäulen wie etwa 328 sind in Dimension und Konstruktion identisch mit den dreiseitigen Eckrahmenelementen wie etwa das unmittelbar darüber befindliche 100.
Die stützenden Ecksäule 328 ist mittels mehrerer durch Bolzenlöcher wie etwa 112 reichende Bolzen (nicht gezeigt) an den Eckverbinder 80 angebolzt.
Mit Dreiecksabstand angeordnete Verstärkungskeile 114, 116 und 118 erstrecken sich von den jeweiligen Wandbereichen 108A, B und C aus aufwärts zu einer Bodenfläche 120 des die Horizontalflächen 88 und 90 definierenden Bodens.
Hinsichtlich Fig. 12 wird der Zwischenträger 22 mit mittigen Punkten der Außenträger 16 und 18 mittels winkelig gestalteter Eckelemente wie etwa 362 verbunden, wobei diese Eckelemente angebolzt werden und in die Zwischenräume passendes verstemmendes Dichtmaterial eingebracht wird. Trägeröffnungen wie etwa 364 und 366 stellen die Verbindung zwischen den Innenräumen des Zwischenträgers 22 und der Außenträger 16 und 20 her.
Wie aus den Fig. 1 und 2 am besten ersichtlich, erstrecken sich vier Wände 200, 202, 204 und 206 von den jeweiligen Stützträgern 14, 16, 18 und 20 aus aufwärts. Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Wand 200. Die Wand 200 wird durch ein ziehstranggepreßtes Fiberglas-Zwischenwandpaneel 208 und ein ziehstranggepreßtes oberes Fiberglas-Wandpaneel 210 gebildet, wovon die entsprechenden Details in den Fig. 5 bzw. 4 am besten gezeigt werden. Das Zwischenpaneel 208 weist ein an seinem Unterrand definiertes Rillenende 212 auf, das den Oberrand der Außenträgerwand 34 aufnimmt und so eine Nut-und-Feder-Verbindung zwischen beiden Elementen definiert.
Das obere Paneel 210 weist eine entlang seines Unterrandes definierte Rille auf, welche den Oberrand oder Zunge 216 des Zwischenpaneels 208 aufnimmt und so eine zweite Nut- Nut-und-Feder-Verbindung zwischen dem Zwischenpaneel 208 und dem oberen Paneel 210 definiert. Die Seitenkanten der Wände 200-206 werden mittels dreiseitiger Ecksäulen wie etwa 100 zusammengefügt, wie bereits früher hinsichtlich Fig. 12 beschrieben. Das obere Ende der Ecksäule 100 wird durch ein oberes Eckkappenformteil 218 abgeschlossen.
Wie durch Fig. 4 und 5 am offensichtlichsten, sind die Wände zur Erhöhung ihrer strukturellen Steifigkeit und für ein gefälliges Aussehen leicht gerippt gestaltet. Die auswärts konkaven Rippen 215 fügen sich jedoch nicht eben gegen die Innenseite der Ecksäulen 100. Diese Lücken werden mit in Fig. 10 und 11 gezeigten Insertplatten 217 gefüllt. Leicht erhobene Vorsprünge 223 helfen beim Fixieren eines wie vorher beschriebenen Verstemmungsmaterials, bis es sich zur Abdichtung zwischen der Ecksäule 100 und den Insertplatten 217 setzt.
Wie aus den Fig. 6 und 7 am besten ersichtlich, weisen die Außenträger 14-20 und der fünfte Träger 22 daran definierte Dukt bzw. Leitung stützende Flansche 220 bzw. 222 auf. Diese Dukt stützenden Flansche stützen vier Luftzufuhrleitungen wie etwa die in Fig. 8 gezeigte Leitung 224. Drei dieser Leitungen sind aus Fig. 1 und 2 ersichtlich und werden als 224A, B und C bezeichnet. Jede Leitung weist eine in einem Boden davon definierte rechtwinklige Lufleinlaßöffnung 226 und einen in einem oberen Ende davon definierten und sich in den Plenumsraum 24 öffnenden kreisförmigen Luftausstoßauslaß 228 auf. Wie aus Fig. 1 am besten ersichtlich, erstrecken sich die Leitungen 224 nur teilweise in den Plenumsraum 24 und erstrecken sich vorzugsweise eine Primärstrecke 230, die nicht größer als die halbe Sekundärstrecke 232 ist, welche mit dem Abstand von der Luftzufuhröffnung 226 zu einem Bodenrand 234 eines allgemein mit der Kennzahl 236 bezeichneten Abflußsammelsystems definiert ist.
Vier Vertikalachsenventilatoren 238 sind in den Luftzufuhrleitungen 224 angebracht. Drei der Ventilatoren sind in den Fig. 1 und 2 zu sehen und mit den Kennzahlen 238A, B und C bezeichnet.
Jeder der Ventilatoren 238 enthält einen Elektromotor 240 mit abwärts gerichteter Motorwelle 242, auf der die Ventilatorschaufel montiert ist. Der Motor 240 ist auf einer vom Rahmenwerk 12 getragenen Auflage (nicht gezeigt) montiert. Die Ventilatoren ziehen durch die Lufteinlaßöffnungen 226 Umgebungsluft ein und stoßen sie aus den Luftausstoßauslässen 228 in die Plenumskammer 24, wodurch sich die aufwärts strömende Luft ausdehnen und durch das Abflußsammelsystem 236 sowie anschließend durch den Körper von Füllmaterial 244 bei einer im Wesentlichen einheitlichen Dichte strömen kann, wobei die Dichte sicherlich einheitlicher ist als die, welche durch sich ganz nach oben zum Bodenrand 234 des Abflußsammelsystems 236 erstreckende Luftzufuhrleitungen 224 geschaffen werden würde. Die durch letztere Anordnung bewirkte Luftströmung wäre unmittelbar über den Leitungen dichter und in den interstitiellen Räumen zwischen den kreisförmigen Ausstoßauslässen weniger dicht.
Das Abflußsammelsystem 236 wird am besten in Fig. 13 illustriert und enthält eine obere Primärlage 246 und eine untere Sekundärlage 248 aus Abflußsammelplatten.
Die obere Primärlage 246 enthält mehrere parallele längliche Sammelplatten 250. Sechs derartige Platten sind in Fig. 13 illustriert. Wie durch Fig. 1 offensichtlich, enthält die gesamte Lage 236 viel mehr solcher Platten.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist jede der oberen und unteren Lagen 246 und 248 in zwei Hälften aufgeteilt, wobei sich die Abflußplatten in die oberen Rinnen 38 der Außenträger 14 und 18 und in die kombinierten obere Rinne 70 des fünften Zwischenträgers 78 entleeren. Die Hälften der oberen Lage 246 werden mit 246A und 246B bezeichnet. Die Hälften der unteren Lage 248 werden mit 248A und 248B bezeichnet.
Die Länge von jeder der Sammelplatten 250 ist aus Fig. 2 ersichtlich. Die Sammelplatten sind transversal zu dieser Länge abgeschrägt und überlappen sich, wie durch Fig. 1 und 13 offensichtlich.
Jede Platte 250 weist einen oberen Vertikalflansch 252, einen abgeschrägten Bereich 254 und einen unteren Vertikalflansch 256 auf. Mehrere Vertikalrippen 258 erstrecken sich vom abgeschrägten Bereich 254 aus aufwärts und definieren so eine Mehrzahl von über die Länge der Platte 250 laufenden Horizontalkanälen. Ein sich nach außen erstreckender Flansch 259 definiert einen untersten Kanal der Platte 250. Es ist erkennbar, das der unterste Kanal 259 jeder Platte 250 den oberen Flansch 252 der angrenzenden Platte 250 so unterlagert, daß die gesamte vom Füllmaterial 244 herabfallende Flüssigkeit auf eine der Platten 250 fallen wird. Der obere Flansch 252 hat eine Lippe 261, die verhindert, daß Wasser haften bleibt und auf der Rückseite des abgeschrägten Plattenbereichs 254 herunterfließt. Der Außenrand des Flansches 259 und die oberen Enden der Rippen 258 sind zwecks Minimalbeeinträchtigung der zwischen der Rückseite eines jeden abgeschrägten Plattenbereichs 254 und den Rippen auf der Oberseite der angrenzenden Platte 250 herrschenden Luftströmung aufeinander ausgerichtet.
Der Flansch 259 ist leicht gewölbt und an seinem Außenrand nach oben gedreht, damit die Unterbrechung der Luftströmung darum minimiert wird.
Der größte Teil des vom Körper von Füllmaterial 244 herabfallenden Wassers wird auf den Sammelplatten 250 der Primärlage 246 gesammelt und fließt dann transversal über die Länge dieser Platten, um sich in die oberen Rinnen 38 der Außenträger 14 und 18 sowie in die kombinierte obere Rinne 70 des fünften Trägers 22 zu ergießen, wie in Fig. 2 am besten illustriert. Irgendein von der Primärlage 246 aus Platten nicht aufgefangener Spritzer oder Overspray von Flüssigkeit fällt dann auf die Sekundärlage 248 aus Sammelplatten und wird dort gesammelt.
Die Sekundärlage 248 enthält mehrere Sammelplatten 260. Jede der Platten 260 weist einen oberen Vertikalflansch 262, einen abgeschrägten Bereich 264 und einen unteren Vertikalflansch 266 auf. Der untere Vertikalflansch 266 weist einen umgedrehten Kanal 267 auf, worin auf der Rückseite des abgeschrägten Bereichs 264 herablaufendes Wasser gesammelt wird. Auf dem abgeschrägten Bereich 264 sind mehrere sich aufwärts erstreckende, Wasser sammelnde und an die äußeren Enden der Platten 260 ableitende Rippen 268 definiert.
Zu beachten ist, daß die Rippen 268 ein wesentlich geringere vertikale Höhe haben als die Rippen 258. Hierfür gibt es zwei Gründe. Als erstes ist zu berücksichtigen, daß die oberen Platten 250 aufgrund der Tatsache, daß sie den größten Teil des Wassers sammeln, eine Kapazität für das Ableiten einer viel größeren Wassermenge benötigen als die unteren Platten 260. Somit sind zur Schaffung einer notwendigen größeren Durchflußrate tiefere Kanäle erforderlich. Andererseits ist es nicht wünschenswert, die Rippen sowohl der oberen als auch der unteren Platten 250 und 260 größer zu gestalten als irgend nötig, da sie sonst die aufwärtige Luftströmung durch das Abflußsammelsystem 236 wesentlich behindern können. Da die unteren Platten 260 viel weniger Wasser aufnehmen, können sie somit mit niedrigeren Rippen 268 versehen sein und so die Beeinträchtigung der aufwärtigen Luftströmung durch die untere Lage 248 aus Sammelplatten minimieren.
Wie Fig. 2 am besten zeigt, ruhen die äußeren Enden der Platten 260 auf dem Oberrand der Trägerinnenwände 32 der Träger 14 oder 18 und auf dem Oberrand der Wände 54 oder 56 des Zwischenträgers 22, so daß sie in die unteren Rinnen 40 und in die unteren Rinnen 66 bzw. 68 ableiten. Dieses Wasser wird dann durch die Beckeneinlaßöffnungen wie etwa 48 und 50 in das Becken 78 entleert. Wasser welches das Ende der Rinnen 38 und 40 erreicht, fällt ebenfalls durch den in etwa dreieckigen offenen Eckraum zwischen dem Eckrahmenelement 100 und dem innenseitigen Stützwinkelrahmenelement 102 (siehe Fig. 12) abwärts und in das Becken 78.
Fig. 13 illustriert die Zusammenbauweise für das Abflußsammelsystem 236. Es wird nur durch vier unterschiedliche Komponenten gebildet, nämlich die oberen Platten 250, die unteren Platten 260 sowie männlich gewindete Verbinder 268 und weiblich gewindete Verbinder 270. Die Verbinder 268 und 270 können kollektiv als ein Rahmenwerk 268, 270 für die Sammelplatten bezeichnet werden.
Jeder der männlich gewindeten Verbinder 268 hat einen Körper 272 mit einer gewindeten männlichen Verlängerung 274 an einem Ende und eine ungewindete blinde Bohrung 276 am anderen Ende. Die obere Oberfläche des Körpers 272 weist eine konkave, mit einem sich durch die Bodenfläche 282 erstreckenden Leckloch 280 in Verbindung stehende Vertiefung 278 auf.
Jeder der weiblich gewindeten Verbinder 270 enthält einen Körper 284 mit einer gewindeten Bohrung 286 in einem Ende und mit einem glatten ungewindeten, vom anderen Ende abgehenden Stift 288. Der Körper 284 weist in seiner oberen Oberfläche ein flache Vertiefung 290 auf, die komplementär zur Vertiefung 278 am angrenzenden männlich gewindeten Verbinder 268 ist und darauf entleert.
Wie durch Fig. 2 offensichtlich, haben die Platten 260 der unteren Lage 248 kürzere Längen, als die Platten 250 der oberen Lage 246.
Wie durch Fig. 1 und 13 offensichtlich, sind die Sammelplatten 260 der Sekundärlage 248 in einer den Sammelplatten 250 der oberen Lage 246 entgegengesetzten Richtung abgeschrägt. Mit anderen Worten, die oberen Platten 250 können als positiv abgeschrägt und die unteren Platten 260 als negativ abgeschrägt bezeichnet werden, wie aus Fig. 13 zu ersehen ist.
Ein Unterrand jeder der Sammelplatten 250 der oberen Lage 246, der durch seinen unteren Vertikalflansch 256 definiert ist, stimmt mit dem Oberrand jeder der Sammelplatten 260 der unteren Lage 248 überein, der durch seinen oberen Vertikalflansch 262 definiert ist und überlappt diesen. Beide Flansche 256 und 262 weisen aufeinander ausgerichtete Löcher auf, durch die sich der gewindete Stift 274 von einem der männlichen Verbinder 268 erstreckt. Anschließend wird dieser gewindete Stift 274 mit einer gewindeten Bohrung 286 des angrenzenden weiblichen Verbinders zusammengefügt.
Wie aus Fig. 13 zu ersehen, werden gleichermaßen ein männlicher Verbinder 268 und ein weiblicher Verbinder 270 durch Durchgangslöcher in den oberen Vertikalflanschen 252 der oberen Platten 250 und den unteren Vertikalflanschen 266 der unteren Platten 260 zusammengefügt.
Bei Betrachtung der Fig. 13 wird offensichtlich, daß das Abflußsammelsystem 236 als aus mehreren fischgrätenartig gestalteten Segmenten gebildet beschrieben werden kann, wovon jedes jeweils eine der oberen Sammelplatten 250 und eine der unteren Sammelplatten 260 mit drei Paaren männlicher und weiblicher Verbinder 268 und 270 aufweist. Dies schafft ein Segment, das auf seiner linken Seite ungewindete männliche Stifte 288 und auf seiner rechten Seite ungewindete Blindbohrungen 276 aufweist, so daß mittels Schieben der Stifte 288 in die Bohrungen 276 des angrenzenden Fischgräten-Segments die Segmente problemlos zusammenfügbar sind. Somit kann die Gesamtanordnung der Sammelplatten des Abflußsammelsystems 236 als eine ein Fischgrätenmuster bildende beschrieben werden. Die fischgrätenartig gestalteten Segmente sind so beschreibbar, daß sie für leichten Auf- und Abbau zwischen sich einen trennbaren Schiebepassungsaufbau aufweisen.
Zu beachten ist, daß aufgrund der in Fig. 13 gezeigten Konfiguration jede auf die obere Oberfläche einer der Platten 250 fallende und herausspritzende Flüssigkeit den Kanälen der unteren Platten 260 zugeleitet wird, die sich, wie in Fig. 13 zu sehen, links davon befinden.
Es ist festgestellt worden, daß durch die Verwendung der fischgrätenartig gestalteten Anordnung der oberen und unteren Sammelplatten eine hervorragende Wassersammelfähigkeit geschaffen wird, die substantiell verhindert, daß Feuchtigkeit den darunterliegenden Ventilator erreicht. Es hat sich gezeigt, daß diese Anordnung auch bei anderen Anlagen von zwei Plattenlagen hervorragend arbeitet. Diese Anordnung verfügt über hervorragende Wassersammlung und eine annehmbar niedrige Strömungsimpedanz zur aufwärts durchströmenden Luft, was beides entscheidend für einen wirksam und ordnungsgemäß arbeitenden Turm ist.
Zweck der Vertiefungen oder Austiefungen 278 und 290 und der Lecklöcher 280 ist es, jegliche oben auf die Verbinderteile 268 und 270 fallende Feuchtigkeit durch die Lecklöcher 280 zur Sammlung auf den darunterliegenden Sammelplatten abzuleiten. Zu beachten ist, daß die Lecklöcher in der unteren Reihe der die unteren Flansche 266 der unteren Sammelplatten 260 anschließenden Verbinderteile im Wesentlichen funktionslos sind, da keine Flüssigkeit von Bedeutung diese Teile erreichen wird. Diese unteren Verbinder sind lediglich zur Vermeidung der Notwendigkeit, mehr als zwei Typen von Verbinderteilen auszuformen, mit den Lecklöchern ausgebildet.
Wie durch Fig. 1 offensichtlich, sind äußere Luftströmungsabstände 292 und 294 zwischen dem Abflußsammelsystem 236 und den Wänden 202 und 206 definiert und durch diese Abstände 292 und 294 kann etwas Luft von der Plenumskammer 24 strömen. Dies verhindert Luftleerräume in der Nähe der Wände 202 und 206.
Die Rinnen 38 und 40 der Träger 16 und 20, wie aus Fig. 1 ersichtlich, sammeln kein Wasser direkt vom Abflußsammelsystem, sondern fangen anstelle dessen das die Wände 202 und 206 herabfließende Wandwasser sowie durch die peripheren Luftzwischenräume 292 und 294 herabfallendes Wasser auf.
Vorzugsweise wird der Körper von Füllmaterial 244 aus fünf Lagen 295, 296, 298, 300 und 302 gebildet. Das Füllmaterial ist handelsübliches geripptes Plastikfüllmaterial vorzugsweise in Streifen von einem Fuß Breite auf einem Fuß Dicke und mit einer solchen Breite, daß jeder Streifen gut sitzend zwischen die Wände 202 und 206 paßt.
Ein Flüssigkeitsverteilsystem 304 befindet sich unmittelbar über dem Körper von Füllmaterial 244. Das Verteilsystem 304 enthält einen sich zwischen den Wänden 202 und 206 spannenden und von diesen getragenen Hauptsammler 306. Der Sammler 306 weist an einem Ende einen angebolzten Einlaßflansch 308 und am anderen Ende einen angebolzten Blindflansch 310 auf. Vier Lateralrohre wie etwa 312, 314 und 316 gehen vom Sammler 306 ab. Es gibt vier derartige Lateralrohre, wovon jedes eine niedrig profilierte Rotationsdüse 318 trägt, wovon drei gezeigt und mit 318A, B und C bezeichnet werden.
Die Düsen 318 weisen von der Düse zum oberen Ende des Füllmaterials 244 eine Freifallhöhe 321 von Flüssigkeitsspray von lediglich einigen cm (Inches) auf. Auf jeden Fall sollten Düsen mit einer Freifallhöhe von wesentlich weniger als 30 cm (1 Fuß) verwendet werden, um die gewünschte Kompaktheit des Moduls 10 zu erreichen. Vorzugsweise sind die Düsen 318 gemäß den Anleitungen aus dem Curtis-Patent Nr. 5,143,657 über "FLUID DISTRIBUTOR" (Fluid-Verteiler) und Curtis-Patent Nr. 5,152,148 über "AUTOMATICALLY ADJUSTABLE FLUID DISTRIBUTOR" (Automatisch einstellbarer Fluid-Verteiler) konstruiert.
Ein Driftbeseitiger 320 befindet sich über dem Flüssigkeitsverteilsystem und wird vorzugsweise vom Zentralsammler 306 und von sich einwärts erstreckenden Flanschen 322 (siehe Fig. 4) getragen, die an den oberen Wandsegmenten 210 der vier Wände definiert sind.
Ein gemäß der Erfindung konstruierter Kühlturm weist vom Boden des Beckens zum oberen Ende der Wände eine Gesamthöhe 324 (siehe Fig. 2) von weniger als 3,5 m (11 Fuß) auf und vertilgt dennoch sowohl über 1,6 m (5 ganze Fuß) Füllmaterial als auch über eine Doppellage Sammelplatten. Somit wird eine Einheit mit sehr hoher Kapazität in einem sehr effizient genutzten kompakten Raum mit einer Höhe 324 geschaffen, wodurch sie auf leicht verfügbare LKW-Systeme mit Standardhöhe gezogen werden kann.
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, wird das Modul 10 von vier an den Ecken des Rahmenwerks 12 befindlichen Beinen oder Ecksäulen wie etwa 326, 328 und 330 getragen. Wie früher beschrieben, sind die Ecksäulen dreiseitig. Die Ecksäulen sind mittels winkelig gestalteter struktureller Klammerelemente 332 mit dem sich dazwischen spannenden Außenträger verstrebt.
Während des Betriebs wird die zu kühlende Flüssigkeit durch das Flüssigkeitsverteilsystem 304 über den Körper von Füllmaterial 244 verteilt. Diese Flüssigkeit tröpfelt abwärts durch die gerippten Lagen aus Füllmaterial und wird dann hauptsächlich in der oberen Lage 246 der Sammelplatten gesammelt, wobei jegliches Übersprühen von der unteren Lage 248 der Sammelplatten aufgefangen wird. Anschließend entleert sich diese Flüssigkeit über die Rinnen 38, 40, 66, 68 und 70 ins Becken 78. Zur Beseitigung von einem der bei der Verwendung von unterhalb des Füllmaterials befindlichen Ventilatoren bestehenden Hauptprobleme darf keinerlei Overspray die Ventilatoren erreichen. Andernfalls könnten während winterlicher Betriebsbedingungen schwere Vereisungen auftreten. Diese Problem wird durch die Verwendung des Doppellagen-Abflußsammelsystems 236 gelöst.
Der fünfte Träger 22 weist einen mit dem Träger verbundenen Beckenauslaßsumpf 334 auf, was am besten in Fig. 9 zu sehen ist. Ein Beckenauslaß 336 weist einen anmontierten Flansch 338 auf, so daß eine Auslaßleitung daran angebolzt werden kann. Der Sumpf 334 ist mit dem Innenraum des Zwischenträgers 22 durch Öffnungen wie etwa 368 und 370 verbunden.
Eine Flüssigkeitsstandssteuerung 340 (siehe Fig. 1) ist im Becken 78 zur Überwachung des Standes der darin befindlichen Flüssigkeit angebracht. Die Steuerung 340 wird zur Steuerung der Flüssigkeitsströmung durch das Kühlturmmodul 10 mit entsprechenden Ventilen, Pumpen und dergleichen verbunden. Generell wird der Wasserstand durch die Steuerung 340 so gesteuert, daß er unterhalb des Rinnenbodens 46 bleibt.
Schließlich ist zu beachten, daß die Kühlturmkonstruktion der Erfindung sowohl auf längliche rechtwinklige Formen, wie in Fig. 17 gezeigt, als auch auf mehr oder weniger quadratische in Fig. 12 gezeigte Formen anwendbar ist. Wenn beispielsweise das in Fig. 12 dargestellte Modul mehr oder weniger quadratische Außendimensionen von etwa 3,5 m auf 3,5 m (zwölf Fuß auf zwölf Fuß) ausweist, kann diese Konstruktion so modifiziert werden, daß damit ein Modul von 3,5 m auf 5,5 m (zwölf Fuß auf achtzehn Fuß) geschaffen werden kann. Fig. 17 illustriert schematisch die Kombination 340 aus Stützrahmenwerk und Beckenaufbau eines 3,5 m auf 5,5 m (zwölf Fuß auf achtzehn Fuß) Moduls.
Das Modul 340 hat vier Außenträger 342, 344, 346 und 348, die alle im Querschnitt der Fig. 6 entsprechen. Das Rahmenwerk 340 enthält zwei Zwischenträger 350 und 352, die alle im Querschnitt der Fig. 7 entsprechen. Die Verbindungen zwischen aneinander grenzenden Außenträgern sowie zwischen Außenträgern und Zwischenträgern sind mit den mit Bezug auf Fig. 12 früher beschriebenen identisch. Das in Fig. 17 gezeigte Rahmenwerk definiert eine Plenumskammer 354 die als aus drei Plenumskammerteilen 356, 358 und 360 gebildet beschrieben werden kann. Jedem der Plenumsraumbereiche 356, 358 und 360 sind zwei Luftleitungen und zwei Ventilatoren zugeordnet.
Die Verwendung des 3,5 auf 5,5 (zwölf auf achtzehn) Moduls oder des 3,5 auf 7,5 (zwölf auf vierundzwanzig) Moduls reduziert die Konstruktions- und Installationskosten im Vergleich zu einem durch mehrere kleinere Module geschaffenen Modularturm mit vergleichbarer Kapazität. Eine zusätzliche I-Profil-Stützsäule wird unter dem längeren Außenträger im Endbereich eines jeden Zwischenträgers angebracht.

Die alternative Ausführung gemäß Fig. 18-25

Weiterführende Entwicklungsarbeit am Doppellagen-Drainagekollektor- bzw. Abflußsammelsystem, wie etwa dem in Fig. 13 dargestellten, hat gezeigt, daß in seltenen Fällen aufgrund entsprechender Umweltbedingungen eine kleine auf die untere Lage aus Abflußsammelplatten fallende Flüssigkeitsmenge gefrieren und so den Betrieb des Kühlturms beeinträchtigen kann.
Die Konstruktion des in Fig. 18 gezeigten modifizierten Doppellagen-Abflußsammelsystems beseitigt dieses Problem, indem durch Schaffung einer thermisch beaufschlagten unteren Lage aus Abflußsammelplatten das Gefrieren der auf den Außenbereich der oberen Oberfläche der unteren Lage aus Abflußsammelplatten fallenden Flüssigkeit verhindert wird, wobei der Innenhohlraum der Abflußsammelplatten der unteren Lage mittels der Wärme der durch den Kühlturm abwärts strömenden warmen Flüssigkeit erwärmt wird.
Das Doppellagen-Abflußsammelsystem von Fig. 18 wird allgemein mit der Kennzahl 400 bezeichnet. Es enthält eine obere Lage 402 von parallelen länglichen Sammelplatten 404. Es weist ferner eine untere Lage 406 von parallelen länglichen Sammelplatten 408 auf.
Jede der Sammelplatten 408 der unteren Lage 406 ist eine hohle, doppelwandige Platte mit einer oberen Wand 410 und einer unteren Wand 412. Ein Innenraum ist zwischen den Wänden 410 und 412 definiert.
Die untere Platte 408 weist eine mit dem Innenraum 414 in Verbindung stehende obere Öffnung 416 auf.
Jede der oberen Platten 404 weist einen sich mit einem Oberrand 420 der oberen Wand 410 einer unteren Platte 408 überlappenden Unterrand 418 auf. Der Unterrand 418 jeder oberen Platte 404 entleert Flüssigkeit von der oberen Platte 404 durch die Öffnung 416 und somit in den Innenraum 414 der doppelwandigen unteren Platte 408.
Die obere Öffnung 416 von jeder der unteren Sammelplatten 408 ist beschreibbar als eine längliche, sich über die Länge der Platte 408 erstreckende und durch einen Abstand 422 zwischen den oberen und unteren Wänden 410 und 412 definierte Öffnung. Der Abstand 422 erstreckt sich transversal von dem in die Öffnung 416 ableitenden Unterrand 418 der oberen Platte 404 weg und als Folge wird das Überlappen zwischen jeweils aneinander grenzenden oberen Platten 404 wirksam erhöht und die möglicherweise von einer Platte 404 auf die angrenzende untere Platte 408 überspritzende Sprühmenge reduziert.
Zum Beispiel sind mit Bezug auf Fig. 18 die oberen Platten 404 im einzelnen als 404A, 404B und 404C bezeichnet, während die unteren Platten 408 zur leichteren individuellen Erkennung gleichermaßen als 408A, 408B und 408C bezeichnet sind. Das auf die obere Platte 404A fallende Wasser sammelt sich hauptsächlich durch transversales Abfließen über die Breite der Platte 404A in die obere Öffnung 416 der unteren Platte 408A. Jegliches von der oberen Oberfläche der oberen Platte 408A weg spritzende Wasser muß nach rechts vollständig an der Öffnung 416 vorbei und über eine obere Lippe 424 der unteren Wand 412 der Platte 408A spritzen, bevor es auf die obere Oberfläche der nächsten angrenzenden unteren Platte 408B fallen kann. Wie bei der Betrachtung der Fig. 18 offensichtlich wird, erweitert der Abstand 422 der Öffnung der unteren Platte 408A wirksam die transversale Breite der oberen Platte 404A und erhöht somit das Überlappen zwischen den jeweils aneinander grenzenden oberen Platten 404, was die Übersprühmenge, die jemals die äußere Oberfläche der oberen Wände wie etwa 410 von irgend einer der unteren Platten 408 erreicht, stark reduziert.
Zur Sicherstellung einer ausreichenden Erwärmung der unteren Platten 408 während kalter Winterbedingungen weist jede der Sammelplatten 408 der unteren Lage 406 Abflußauslässe in einer solchen Größe auf, daß für eine Auslegungsströmungsrate von Flüssigkeit durch den Kühlturm ein Flüssigkeitsstand von ungefähr Höhe 426 aufrecht erhalten wird, damit der Innenraum 414 beträchtlich mit warmer Flüssigkeit gefüllt ist und somit die obere Wand 410 der unteren Platte 408 zur Vermeidung des Gefrierens von darauffallender Flüssigkeit erwärmt.
Tatsächlich gibt es zwei solche Auslässe, einen an jedem Ende der unteren Platte 408. Jene Auslässe sind mit 428 und 430 bezeichnet und aus Fig. 25 ersichtlich.
Wie aus Fig. 18 ersichtlich, weist jede der unteren Platten 408 einen erweiterten in etwa zylindrisch gestalteten unteren Bereich 432 auf.
Drei Vertikalflansche 434, 436 und 438 erstrecken sich von der oberen Oberfläche der oberen Wand 410 aus aufwärts. Ein vierter sich aufwärts erstreckender Flansch 440 erstreckt sich zum Oberrand 420. Der Flansch 440 überlappt den unteren Bereich der oberen Platte 404 und beide sind mittels Zementieren oder anderweitigem Bonden zusammengefügt.
Zwischen den Flanschen 434, 436, 438 und 440 sind mehrere Kanäle 442, 444, und 446 definiert. Diese Kanäle sammeln jeglichen auf die obere Oberfläche der oberen Wand 410 fallenden Overspray und leiten ihn über die Länge der unteren Platte 408 der Länge nach in die Rinnen 40 und 66 ab, wie in Fig. 25 zu sehen ist.
In der Nähe des Unterrandes der unteren Platte 408 besteht eine Lippe 448, die einen Kanal 450 zum Auffangen jeglichen Kondenswassers bildet, das sich auf der Rückseite der unteren Wand 412 bilden und die untere Wand 412 herabrinnen könnte.
Die untere Wand 412 weist einen sich vertikal erstreckenden und in dem vorher definierten Oberrand 424 endenden Bereich auf und hat einen davon abgehenden sich horizontal nach außen erstreckenden Stützflansch 452. Eine T-förmige Stützsäule 454 weist ein U-förmiges sich über den Flansch 434 stülpendes unteres Ende 456 auf und hat an seinem unteren Ende ein innerhalb des in der unteren Oberfläche des Stützflansches 452 definierten Kanals 460 aufgenommenes Querstück 458.
Die Stützsäule 454 wird im Querschnitt in Fig. 18 gezeigt und hat typischerweise eine Breite in der Papierebene, auf die Fig. 18 gezeichnet ist, von etwa zwei Inch oder dergleichen. Wie durch Fig. 18 offensichtlich, bestehen mehrere derartige, für den Zusammenbau der oberen und unteren Lagen 402 und 406 verwendeten Stützsäulen.
Jede der oberen Platten weist darauf definierte primäre und sekundäre kurze, sich aufwärts erstreckende Rippen 462 und 464 auf. An ihrem Oberrand weist jede der oberen Platten 404 einen darin definierten nach abwärts offenen Kanal 466 auf.
Ein weiterer der T-förmigen Stützsäulen 454 erstreckt sich zwischen jeder Rippe 464 und dem unmittelbar darüber befindlichen Kanal 466.
Somit wird das gesamte Abflußsammelsystem 400 aus drei unterschiedlichen extrudierten PVC Plastikabschnitten gebildet, nämlich den oberen Platten 404, den unteren Platten 408 und den T-förmigen Stützsäulen 454.
Fig. 25 illustriert, wie die sich im Innenraum 414 der unteren Platte 408 gesammelte Flüssigkeit in die Innenräume 30 und 52 der Träger 14 und 22 abgeleitet wird.
Wie in Fig. 25 gezeigt, werden die rechten und linken Enden des Innenraums 414 durch rechte und linke Endkappen 468 und 470 geschlossen. Die Konstruktionseinzelheiten der rechten Endkappe 468 werden in Fig. 19-21 und die Konstruktionseinzelheiten der linken Endkappe 470 in Fig. 22-24 gezeigt.
Fig. 19 zeigt die linksseitige Frontansicht der rechten Endkappe 468, welche die über das rechte Ende der unteren Sammelplatte 408 schlüpfende Oberfläche ist, wie aus Fig. 25 ersichtlich. Wie in Fig. 10 zu sehen ist, weist die rechte Endkappe 468 eine darum herum laufende äußere Begrenzungslippe 472 auf, welche über den Außenumfang der oberen und unteren Wände 410 und 412 sowie den zylindrischen Bereich 432 der unteren Wand 408 schlüpft, nachdem die verschiedenen Flansche für das Aufschlüpfen der Endkappe entsprechend zurückgetrimmt wurden. Der zweite oder rechtsseitige Ableitauslaß 430 wird durch die rechte Endkappe 468 definiert.
Fig. 20 ist eine rückwärtige Ansicht der rechten Endkappe 468 und eine hängende, über den Oberrand des Flansches 62 des Zwischenträgers 22 passende Lippe 474 ist sichtbar.
Eine kurze, die Öffnung 430 definierende zylindrische Verlängerung 476 erstreckt sich nach rechts, wie in Fig. 25 dargestellt, und nach links, wie in Fig. 20 gezeigt. Wie durch Fig. 25 offensichtlich, erstreckt sich die Verlängerung 476 durch eine in der Wand 62 des Zwischenträgers 54 definierte Öffnung 478, so daß sie in den Raum 70 und durch die Öffnung 76 in den Innenraumbereich 52 das Kastenträgers 22 ableitet.
Gleichermaßen weist die linke Endkappe 470 eine hängende, über den Oberrand der Wand 42 passende Lippe 480 auf, wie in Fig. 25 gezeigt. Eine gewindete Öffnung 482 ist in der linken Endkappe 470 definiert. Wie aus Fig. 425 ersichtlich, erstreckt sich ein gewindeter Nippel 484 mit darin definiertem Ableitauslaß 428 durch eine Öffnung 486 in der Wand 42 und windet zur Definition des linksseitigen Ableitauslasses der unteren doppelwandigen Sammelplatte 408 in die gewindete Öffnung 482.
Wie bei Betrachtung der Fig. 18 offensichtlich wird, sind die sich aufwärts erstreckenden Rippen 462 und 464 der oberen Platten 404 sehr niedrige Rippen und sammeln keine bedeutende Wassermenge. Jene Rippen dienen zum Anschluß an die T-förmigen Stützsäulen 454 und als Unterbrechung in der transversal über die Breite der Platten 404 fließenden Wasserströmung, wie in Fig. 18 gezeigt, um diese Wasserströmung zu verlangsamen. Jedoch wird bei Betrachtung der Fig. 18 deutlich, daß das meiste der auf die obere Oberfläche der oberen Platte 404 fallenden Flüssigkeit transversal, das heißt nach rechts wie in Fig. 18 zu sehen, über die Breite der Platten 404 nach unten fließt, so daß sie in den darunter befindlichen Innenraum 414 der doppelwandigen unteren Platte 408 fließt. Relativ wenig des auf die oberer Platte 404 fallenden Wassers fließt in Längsrichtung über die obere Platte 404, das heißt von rechts nach links oder von links nach rechts wie in Fig. 25 zu sehen, direkt in die Rinnen 40 und 66.
Ferner illustriert Fig. 18 zwei mit dem Doppellagen-Sammelsystem 400 oder dem Doppellagen-Sammelsystem 236 der Fig. 13 verwendbare optionale Merkmale.
Beide dieser zusätzlichen Merkmale sind hilfreich bei der Beseitigung des Problems eines Rückstaus oder Abwinds von Luft vorbei an nicht tätigen Ventilatoren. Bei Mehrfachventilatoreinheiten, wie in Fig. 1 und 2 illustriert, ist zu beachten, daß sich bei Betrieb aller vier Ventilatoren eine einheitliche aufwärtige Luftströmung ergibt. Wenn jedoch ein oder mehrere Ventilatoren nicht tätig sind, möglicherweise aufgrund einer niedrigeren Belastungsanforderung, kann manchmal ein Problem eines Abwindes oder Rückstaus von Luft vorbei an den nicht tätigen Ventilatoren auftreten. Zur Beseitigung dieses Problems ist es erforderlich, jene Bereiche des Kühlturms zu isolieren, die sich oberhalb jedes dieser vier Ventilatoren befinden. Es gibt drei Bereiche, in denen ein Isolation oder Trennung in Betracht gezogen werden muß. Der erste Bereich befindet sich innerhalb der Füllmaterialschichten. Der zweite Bereich befindet sich innerhalb des Abflußsammelsystems. Der dritte Bereich befindet sich innerhalb der Plenumskammern, in denen sich die Ventilatoren befinden.
Die aufwärts durch die Füllmaterialschichten strömende Luftströmung ist durch entsprechende Ausrichtung der "Blöcke", aus denen der Körper von Füllmaterial besteht, steuerbar, um eine Querströmung zwischen den vier Quadranten diese Füllmaterials zu verhindern. Wie den Fachleuten bekannt, wird das Füllmaterial typischerweise in "Blöcken" in Abmessungen von beispielsweise ein Fuß auf eine Fuß auf sechs Fuß bereitgestellt. Diese Blöcke werden der Länge nach verlegt und jeder Block bildet einen Bereich eines Quadranten einer gegebenen Füllmaterialschicht. Des weiteren ist zu beachten, daß das gerippte Material, aus dem die "Blöcke" von Füllmaterial konstruiert sind, so ausgerichtet werden kann, daß Luft in einer bestimmten Richtung durch diesen Block strömt. Bei ordnungsgemäßer Stapelung dieser Blöcke kann die Querströmung innerhalb des Körpers von Füllmaterial substantiell beseitigt werden.
Diese Ausführung ist auf die Steuerung einer Querströmung und somit eines Abwinds sowohl innerhalb des Doppellagen-Sammelsystems als auch innerhalb der Plenumskammer gerichtet.
Fig. 18 illustriert eine zwischen aneinander grenzenden unteren Platten 408B und 408C befindliche Ablenkplattenvorrichtung 486, die Abwind zwischen diesen Platten bei nicht tätigem darunter befindlichen Ventilator verhindert. Die Ablenkplatte 486 ist eine plattenartige Struktur, wie in Fig. 18 als Seitenansicht gezeigt. Sie ist an mehreren der T-förmigen Stützsäulen 454 mit Klavierscharnieren 488 angebracht.
Wie in Fig. 18 zu sehen, ist die rechts vom Scharnier 488 befindliche rechte Seite der Ablenkplatte 486 wesentlich breiter als der links vom Scharnier 488 befindliche Bereich der Ablenkplatte 486. Die Ablenkplatte 486 ist so gewichtet, daß ohne durchpassierende Luftströmung der sich rechts vom Scharnier 488 befindliche Bereich der Ablenkplatte 486 schwerer ist, als der sich links vom Scharnier 488 befindliche, so daß die Ablenkplatte auf eine geschlossene Position niederfällt, wie durch durchgehende Linien in Fig. 18 gezeigt. In dieser geschlossenen Position dichtet die Ablenkplatte zwischen dem Flansch 436 und der unteren Oberfläche der unteren Wand 412 der aneinander grenzenden unteren Platten 408C und 408B ab.
Bei Inbetriebnahme des unmittelbar unter der Ablenkplatte 486 befindlichen Ventilators drückt die davon aufwärts strömende Luftströmung stärker auf die breitere rechte Seite der Ablenkplatte 486 als auf die linke Seite der Ablenkplatte 486 und bewirkt somit das Aufwärtsschwenken der Ablenkplatte 486 in die geöffnete Position, wie durch die Phantomlinien in Fig. 18 gezeigt. Durch Anbringung mehrerer solcher, zwischen den jeweils aneinander grenzenden Sammelplatten 408 der unteren Lage 406 angebrachter Ablenkplatten 486 wird eine Vorrichtung geschaffen, die bei nicht tätigem Ventilator die zwischen den aneinander grenzenden unteren Platten 408 definierten Luftpassagen automatisch verschließt und bei tätigem Ventilator diese Luftpassagen automatisch öffnet.
Zusätzlich zur Abwindblockierung verhindert die Ablenkplattenvorrichtung 486, daß irgendwelcher an den unteren Sammelplatten 408 vorbei abwärts fließender Overspray auf den nicht tätigen Ventilator fällt. Dies beseitigt die Möglichkeit des Vereisens eines nicht tätigen Ventilators während kalter Winterbedingungen.
Fig. 18 illustriert ebenfalls die Verwendung einer Trennwand 490. Diese dient zur Verhinderung von Luftquerströmung innerhalb des in Fig. 1 gezeigten primären Plenumsraumbereiches 26. Die Trennung 490 ist einfach eine vertikale Wand, die sich von der unteren Wand 412 der unteren Platte 408B im Wesentlichen über die gesamte Höhe 232 (siehe Fig. 1) des Plenumsraumes abwärts erstreckt, um die darin befindlichen zwei Ventilatoren voneinander zu trennen. Die Trennwand 490 ist beschreibbar als eine zwischen den Ventilatoren und zwischen entsprechenden Bereichen des Abflußsammelsystems befindliche Trennvorrichtung 490 zur Verhinderung von abwärtigem Luftrückstau vorbei an einem der Ventilatoren, wenn dieser Ventilator nicht tätig ist.
Wie aus Fig. 25 ersichtlich, wird ferner Querströmung zwischen den Bereichen des Abflußsammelsystems, die sich zwischen den zwei Plenumsteilräumen 26 und 28 befinden, durch eine längliche T-förmige Trennung 492 verhindert, die bis zu einer Tiefe abwärts in den Rinnenraum 70 des Zwischenträgers 22 hängt, daß sie in die im Raum 70 gehaltene Flüssigkeit eintaucht.
Das Doppellagen-Abflußsammelsystem von Fig. 18 mit den hohlen, mit warmer Flüssigkeit zur Vereisungsverhütung gefüllten unteren Platten weist im Vergleich zu der Ausführung von Fig. 13 verschiedene zusätzliche Vorteile auf.
Ein zusätzlicher Vorteil ist der im Gegensatz zu dem Abflußsammelsystem von Fig. 13 niedrigere Druckabfall bei der aufwärts durch das Abflußsammelsystem von Fig. 18 strömenden Luft. Dies wird durch die Beseitigung der relativ großen oberen Rippen von der oberen Lage der Sammelplatten und die somit erzielte Breitenvergrößerung des Strömungsraumes zwischen den jeweils aneinander grenzenden oberen Platten 404 bewirkt. Bei dem Abflußsammelsystem von Fig. 13 sind die wirksamen Öffnungsbreiten zwischen aneinander grenzenden unteren Platten 408 und zwischen aneinander grenzenden oberen Platten 404 jeweils ungefähr 8 cm (drei Inches).
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die aufgrund des breiten transversalen Öffnungsabstandes 422 der hohlen unteren Platten erhöhte wirksame Überlappung zwischen jeweils aneinander grenzenden oberen Platten 404 im Gegensatz zu der Konstruktion von Fig. 13 tatsächlich viel weniger Overspray auf die oberen Oberflächen der oberen Wände 410 der unteren Platten 408 fällt.
Schließlich entsteht aufgrund der Tatsache, daß die meiste der durch das Abflußsammelsystem 400 von Fig. 18 gesammelte Flüssigkeit im geschlossenen Innenraum 414 der unteren Platte aufgenommen und unter gesteuerten Bedingungen durch die Auslässe 428 und 430 in die Kastenträger abgeleitet wird, im Gegensatz zu dem System von Fig. 13 viel weniger Wasser verspritzt, da es in Rinnen einläuft.
Weiterhin ist zu beachten, daß die oberen Platten 404 zwei ebene Bereiche aufweisen, einen oberen Bereich 494 von geringerer Schräge und einen unteren Bereich 496 mit steilerer Schräge. Dieses bewirkt zweierlei. Die geringere Schräge plaziert die obere Platte näher an die Bodenoberfläche des Füllmaterials und verringert somit den Abstand vom Füllmaterial auf etwa 10 cm (vier Inches). Dies verringert die Menge des verspritzten Wassers, da der Spritzwinkel im unmittelbaren Verhältnis zu dem Abstand steht, durch den das Wasser vor dem Auftreffen auf die Sammelplatte fällt. Als weitere Funktion des geringer abgeschrägten Bereichs 494 der oberen Platte 404 verbreitert sich der Abstand zwischen aneinander grenzenden Platten 404 für Luftströmung und vermindert somit das Druckdifferential für durch das Abflußsammelsystem aufwärts strömende Luft.
Ein weiterer Vorteil des Systems 18 im Gegensatz zum System 13 ist, daß das Abflußsammelsystem 418 mit einer um ca. 5 cm (zwei Inches) geringeren Höhe gefertigt werden kann, als ein vergleichbares System gemäß der Konstruktion von Fig. 13. Dies schafft zusätzliche 5 cm (zwei Inches) zur Verwendung für andere Bereiche des Kühlturms und ermöglicht beispielsweise die Verwendung eines Horizontalrohres 306 mit einem um 5 cm (zwei Inches) größeren Durchmesser für den Hauptsammler des in Fig. 2 gezeigten Wasserverteilersystems.
Zu beachten ist, daß das Problem der Vereisung der Ventilatoren unter kalten winterlichen Bedingungen für einen Direkfremdzug-Gegenströmungswasserkühlturm, wie in der vorliegenden Beschreibung gezeigt, viel schwerwiegender ist, als für herkömmliche Wasserkühltürme mit über dem Füllmaterial befindlichen Ventilatoren. In diesen herkömmlichen Türmen befinden sich die Ventilatoren im feucht-heißen Luftstrom und Vereisung ist typischerweise kein Problem. Jedoch befinden sich bei dem hierin beschriebenen System die Ventilatoren im kalten trockenen Luftstrom und wenn irgendwelche Feuchtigkeit die Ventilatoren erreicht, kann Vereisung ein Problem werden.
Somit ist ersichtlich, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung sowohl die genannten Ziele und Vorteile als auch die ihr innewohnenden leicht erfüllt. Während gewisse bevorzugte Ausführungen der Erfindung für die vorliegenden Beschreibung illustriert und beschrieben worden sind, sind für Fachleute zahlreiche Änderungen durchführbar, wobei diese Änderungen im Rahmen der Erfindung eingeschlossen sind, wie durch die anhängenden Ansprüche definiert.

Claims

1. Kühlturm (10) Vorrichtung enthaltend:

einen Körper von Füllmaterial (244);

ein über dem Körper von Füllmaterial (244) angeordnetes Flüssigkeitsverteilsystem (304) zum Verteilen von Flüssigkeit auf der Oberseite des Körpers von Füllmaterial (244) derart, daß die Flüssigkeit infolge von Schwerkraft abwärts durch den Körper von Füllmaterial (244) gelangt;

einen unterhalb des Körpers von Füllmaterial (244) angeordneten Ventilator (238) zum Blasen von Kühlluft aufwärts durch den Körper von Füllmaterial (244), um die Flüssigkeit zu berühren und zu kühlen; und

ein zwischen dem Körper von Füllmaterial (244) und dem Ventilator angeordnetes Abflußsammelsystem (236) zum Sammeln der Flüssigkeit, die aus dem Körper von Füllmaterial (244) fällt und zum Verhindern, daß die Flüssigkeit den Ventilator (238) erreicht, welches Abflußsammelsystem (236) enthält:

eine obere Lage (246) von parallelen, länglichen Sammelplatten (250) mit einer ersten Länge, welche Sammelplatten (250) geneigt sind und in Richtung quer zu der ersten Länge der Sammelplatten (250) überlappen, wobei die überlappenden Sammelplatten 250 den Ventilator abdecken;

welche Kühlturmvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß das Abflußsammelsystem (236) ein zweilagiges Abflußsammelsystem ist und weiter enthält:

eine untere Lage (248, 406) von parallelen, länglichen Sammelplatten (260, 408), die zwischen der oberen Lage und dem Ventilator angeordnet ist, um von der oberen Lage (246) übersprühende Flüssigkeit zu sammeln und zu verhindern, daß die übersprühende Flüssigkeit den Ventilator erreicht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Sammelplatten (260, 408) der unteren Lage (248, 406) eine zweite Länge haben, die im wesentlichen parallel zu der ersten Länge der Sammelpatten (250) der oberen Lage (246) orientiert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Sammelplatten (260, 408) der unteren Lage (248, 406) entgegengesetzt zu den Sammelplatten (250) der unteren Lage (246) geneigt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei ein Unterrand jeder der Sammelplatten (250) der oberen Lage (246) mit einem Oberrand jeder der Sammelplatten (260, 408) der unteren Lage (248, 406) zusammenfällt, so daß die obere und untere Lage ein Fischgrätenmuster bilden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter enthaltend:

ein Becken (78), das den Ventilator (238) seitlich umgibt und eine erste und eine zweite Rinneneinrichtung an entgegengesetzten Seiten des Ventilators zur Aufnahme von Flüssigkeit aus dem Abflußsammelsystem (236) und zum Leiten der Flüssigkeit in das Becken (78) enthält; wobei

die Längen der Sammelplatten (250, 260, 408) insgesamt senkrecht zu der ersten und zweiten Rinneneinrichtung des Beckens (78) liegen, wobei Enden der Sammelplatten (250, 260, 408) offen sind, um Flüssigkeit in die erste und zweite Rinneneinrichtung ablaufen zu lassen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei:

jede der ersten und zweiten Rinneneinrichtung eine obere Rinne (38) und eine untere Rinne (40) aufweist, wobei die oberen Rinnen (38) weiter voneinander entfernt sind als die unteren Rinnen (40);

die erste Länge der Sammelplatten (250) der oberen Lage (246) größer ist als eine Länge der Sammelplatten (260, 408) der unteren Lage (248); und

die obere und untere Lage der Sammelplatten (250, 260, 408) sich zwischen den oberen (38) und unteren (40) Rinnen aufspannen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: jede der Sammelplatten (408) der unteren Lage (248) eine hohle doppelwandige Platte mit einem Innenraum (418) und einer oberen Öffnung (416) ist, die mit dem Innenraum kommuniziert und angeordnet ist, um Flüssigkeit aufzunehmen, die von einer Platte (250) der oberen Lage (240) in dem Innenraum abwärts abläuft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei:

jede der doppelwandigen Sammelplatten (408) der unteren Lage (248) eine obere Wand (410) und eine untere Wand (412) enthält und

die obere Öffnung (416) jeder der Sammelplatten (408) der unteren Lage (248) eine längliche Öffnung ist, die durch einen Zwischenraum zwischen der oberen (410) und der unteren (412) Wand längs der Länge der Sammelplatte (408) definiert ist, welcher Zwischenraum sich quer weg von der einen Platte der oberen Lage erstreckt, die Flüssigkeit in die Öffnung ablaufen läßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei: jede der Sammelplatten (408) der unteren Lage (248) einen Auslaß (428, 430) zum Ablaufen von Flüssigkeit aus dem Innenraum (414) hat, welcher Auslaß (428, 430) derart bemessen ist, daß bei einer Auslegeströmungsgeschwindigkeit von Flüssigkeit durch die Vorrichtung, ein Flüssigkeitspegel innerhalb der Innenräume (418) jeder der Sammelplatten (408) der unteren Lage (248) eine Einrichtung zum Wärmen der Sammelplatten (408) der unteren Lage (248) und zum Verhindern eines Frierens von Flüssigkeit bildet, die sich an der Oberseite der Sammelplatten (406) der unteren Lage (248) bildet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei: jede der Sammelplatten (408) der unteren Lage (240) einen vergrößerten unteren Bereich (432) hat, der einen unteren Bereich des Innenraums bildet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, weiter enthaltend:

ein Becken (78), das den Ventilator seitlich umgibt und eine erste und eine zweite parallele Rinneneinrichtung an entgegengesetzten Seiten des Ventilators zur Aufnahme von Flüssigkeit von dem Abflußsammelsystem (236) und zum Lenken der Flüssigkeit in das Becken (78) enthält;

welche Längen der Sammelplatten (250, 408) insgesamt senkrecht zu der ersten und der zweiten Rinneneinrichtung des Beckens (78) liegen, wobei Enden der Sammelplatten (250, 408) offen sind, um Flüssigkeit in die erste und die zweite Rinneneinrichtung abzuleiten; und

erste und zweite Endkappen (468), die an jeder der Sammelplatten der unteren Lage befestigt sind, erste und zweite Auslässe (428, 430) aufweisen, die in den Endkappen (468) definiert sind und die Innenräume (414) der Sammelplatten der unteren Lage mit der ersten und zweiten Sammeleinrichtung verbinden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Sammelplatten (250) der oberen Lage (246) derart konstruiert sind, daß ein größerer Teil der Flüssigkeit, die auf die Sammelplatten (250) der oberen Lage (246) fällt, quer über die Platten in die Innenräume (414) der Sammelplatten (408) der unteren Lage (248) strömt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Sammelplatten (408) der unteren Lage (248) eine Oberseite mit einer Mehrzahl von darauf definierten Kanälen enthalten, so daß die gesamte auf die Oberseite der Sammelplatten (408) der unteren Lage (248) fallende Flüssigkeit in Längsrichtung längs einer Länge der Sammelplatten (408) der unteren Lage (248) abläuft.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter enthaltend: eine Mehrzahl von Klappeneinrichtungen (486), die zwischen den benachbarten der Sammelplatten (260, 408) der unteren Lage (248) angeordnet sind, um automatisch einen zwischen den benachbarten Platten gebildeten Luftdurchlaß zu schließen, wenn der Ventilator (238) außer Betrieb ist, und den Luftdurchlaß automatisch zu öffnen, wenn der Ventilator (238) in Betrieb ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter enthaltend:

wenigstens einen zusätzlichen Ventilator (238) und

eine zwischen den Ventilatoren (238) und zwischen jeweiligen Bereichen des Abflußsammelsystems über jedem der Ventilatoren (238) angeordnete Trenneinrichtung (490) zum Verhindern einer Rückströmung von Luft abwärts hinter einem der Ventilatoren, wenn ein Ventilator (238) außer Betrieb ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter enthaltend:

ein Becken (78), das unterhalb des zweilagigen Sammelsystem angeordnet ist;

vier Wände, die sich vertikal nach oben von dem Becken aus erstrecken;

eine Luftzufuhrleitung mit einer Lufteinlaßöffnung (226), die in einem Boden davon definiert ist, und einem Luftabgabeauslaß (228), der in einer Oberseite davon definiert ist, welche Luftzufuhrleitung unterhalb des zweilagigen Sammelsystems angeordnet ist und seitlich von dem Becken umgeben wird;

einen über dem Flüssigkeitsverteilsystem angeordneten Drifteliminator (320);

welcher Körper von Füllmaterial eine vertikale Dicke von wenigstens etwa 1,5 m (5 Fuß) aufweist;

welches Flüssigkeitsverteilsystem (304) wenigstens eine Düse (318) in einem Abstand über dem Körper von Füllmaterial (244) derart enthält, daß eine Freifallhöhe eines Strahls aus der Düse (318) auf das Füllmaterial (244) kleiner als 0,3 m (1 Fuß) ist

und die Kühlturmvorrichtung eine Gesamthöhe vom Boden des Beckens zu einer Oberseite der Wände von nicht mehr als 3,5 m (11 Fuß) hat.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei:

das Becken wenigstens vier Träger (14, 16, 18, 20) enthält, von denen wenigstens zwei jeweils eine obere Rinne (38) und eine untere Rinne (40) enthalten, von denen Flüssigkeit in das Becken abläuft;

die obere Lage (246) der Ablaufsammelplatten (250) wenigstens teilweise von den oberen Rinnen (38) getragen wird und Flüssigkeit in diese ableitet;

die untere Lage (248, 406) der Ablaufsammelplatten (260, 408) wenigstens teilweise von den unteren Rinnen (40) getragen wird und Flüssigkeit in diese ableitet; und

der Körper von Füllmaterial (244) auf der oberen Lage der parallelen länglichen Sammelplatten getragen wird.

18. Kühlturm nach Anspruch 1, weiter enthaltend:

einen oder mehrere unterhalb des Körpers von Füllmaterial (244) angeordnete Ventilatoren (238) zum Blasen von Kühlluft aufwärts durch den Körper von Füllmaterial (244) zur Berührung und Kühlung der Flüssigkeit;

eine zwischen den Ventilatoren (238) und zwischen jeweiligen Bereichen des Ablaufsammelsystems (238) oberhalb jedes der Ventilatoren (238) angeordnete Trenneinrichtung (490) zum Verhindern einer Rückströmung von Luft abwärts hinter einem der Ventilatoren, wenn der Ventilator außer Betrieb ist.