EP1340954B1 - Distribution system - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verteilsystem zur Verteilung eines zu kühlenden Fluids gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1, sowie einen Kühlturm mit einem solchen Verteilsystem.The invention relates to a distribution system for distributing a to be cooled Fluids according to the preamble of independent claim 1, as well as a Cooling tower with such a distribution system.

In Rückkühlwerken für Wasserkreisläufe mit hohen Schmutzfrachten, wie sie beispielsweise in der Papierindustrie oder bei der Kühlung von Abwässern anfallen, werden zur Wasserverteilung meist oben liegende offene Wasserrinnen mit an der Unterseite angeordneten Austrittsöffnungen, die vorteilhaft mit Düseneinsätzen ausgerüstet sind, verwendet. Bei dieser Anordnung strömt das zu kühlende Wasser durch die Austrittsöffnungen und fällt, je nach Ausführung der Düse, aus einer geringen Höhe von ca. 10 cm bis 30 cm auf eine Prallfläche, wobei die Strömungsenergie durch die besondere Form der Prallfläche teilweise zur Bildung von Wassertropfen genutzt wird. Die so erzeugten Wassertropfen fallen in einem, den thermodynamischen Erfordernissen entsprechend hohen, Regengebiet nach unten, wobei sie von der nach oben strömenden Kühlluft im Gegenstromverfahren abgekühlt werden. Aufgrund der hohen Schmutzfracht wird auf den Einbau von Füllkörpern in den Kühlturm verzichtet, da bereits nach kurzen Betriebszeiten mit deren Verschmutzung und mit einer damit einhergehenden nachlassenden Kühlleistung zu rechnen ist. In recooling plants for water cycles with high pollution loads, like them For example, in the paper industry or in the cooling of wastewater incurred, are usually open overhead for water distribution Gullies with arranged at the bottom outlet openings, the are advantageously equipped with nozzle inserts used. At this Arrangement flows the water to be cooled through the outlet openings and falls, depending on the design of the nozzle, from a small height of about 10 cm 30 cm on a baffle, whereby the flow energy through the special Shape of the baffle is partially used to form water droplets. The drops of water thus produced fall in one, the thermodynamic Requirements according to high, rainfall down, taking from the cooling air flowing upwards cooled in a countercurrent process become. Due to the high pollution load is on the installation of Packings omitted in the cooling tower, as already after short periods of operation with their pollution and with a consequent declining Cooling capacity is expected.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass sich im Rahmen dieser Anmeldung Begriffe wie "unten", "oben", "seitlich von" und verwandte Formulierungen auf die übliche Gebrauchslage beziehen. Insbesondere bezeichnet die Richtungsangabe "nach unten" wie gewohnt die Richtung, in der die Schwerkraft wirkt und "nach oben" die entsprechend dazu entgegen gesetzte Richtung.At this point it should be noted that under this Registration terms such as "bottom", "top", "side of" and related Refer formulations to the usual position of use. Especially indicates the direction "down" as usual the direction in the gravity acts and "up" the corresponding counter set direction.

Die Austauschfläche für die Wärmeübertragung ist bei diesen sogenannten "Einbaulosen Kühltürmen" auf die Oberfläche der Wassertropfen beschränkt. Auf Grund fehlender Strukturelemente im Inneren des Kühlturms werden die Tropfen auf ihrem Fallweg nicht behindert und es kommt nur in geringem Masse zur Neubildung bzw. zur Bildung zusätzlicher Tropfen. Der Wärmetransport aus dem Tropfeninnern an die Austauschfläche kann nur durch die relativ schlechte Wärmeleitung des Wassers über die Oberfläche des Tropfens an die umgebende Kühlluft erfolgen.The exchange surface for the heat transfer is in these so-called "Built-in cooling towers" limited to the surface of the water droplets. Due to missing structural elements inside the cooling tower, the Drops on her fall path are not obstructed and it only comes in small Mass for the formation of new or for the formation of additional drops. Of the Heat transport from the inside of the drip to the exchange surface can only due to the relatively poor heat conduction of the water over the surface of the drop to the surrounding cooling air.

Für die Wärmeübertragung, und damit für die Effizienz der Kühlung, ist neben der Austauschfläche (also der Oberfläche des Tropfens) noch die Fallgeschwindigkeit im Kühlstrom eine wichtige Kenngrösse. Bei grösseren Tropfen ist die Fallgeschwindigkeit gross und daher die Kontaktzeit mit der Kühlluft verhältnismässig kurz. Bei sehr kleinen Tropfen ist die Kontaktzeit zwar grösser, aber die relative Geschwindigkeit bezüglich des Kühlluftstroms klein, was sich wiederum ungünstig auf den Wärmeaustauschprozess auswirkt. Die Kühlleistungs-Charakteristik solcher einbaulosen Kühltürme ist deshalb um einiges geringer, als diejenige von Kühltürmen mit Spritzeinbauten oder Rieselfilm-Füllkörpern.For heat transfer, and thus for the efficiency of cooling, is next the exchange surface (ie the surface of the drop) nor the Fall speed in the cooling flow is an important parameter. For larger ones Drop is the fall rate large and therefore the contact time with the Cooling air relatively short. For very small drops is the contact time Although larger, but the relative speed with respect to the cooling air flow small, which in turn is unfavorable to the heat exchange process effect. The cooling performance characteristic of such built-in cooling towers is therefore much lower than that of cooling towers with Injection or Rieselfilm packing.

Ein besonderes Problem der Wasserverteilsysteme mit obenliegenden offenen Rinnen ergibt sich aus der geringen Fliessgeschwindigkeit des verschmutzten Kühlwassers, die erforderlich ist, um eine gleichmässige Beaufschlagung über das gesamte Regengebiet zu erreichen. Bedingt durch die geringe Fliessgeschwindigkeit können sich Ablagerungen in Rinnen und Düsen aus der Schmutzfracht bilden und so die gleichmässige Wasserverteilung stören. Dadurch kann die Kühlleistung deutlich herabgesetzt werden. Dies ist häufig verbunden mit Störungen im Betriebsablauf und einem erheblichen Mehraufwand für ständige Reinigungsarbeiten, was letztlich die Betriebskosten in die Höhe treibt.A particular problem of water distribution systems with overhead open channels results from the low flow velocity of the polluted cooling water, which is required to ensure a uniform Access to the entire rain area. Due The low flow rate can cause deposits in gutters and Nozzles from the dirt load form and so the uniform Disturb water distribution. As a result, the cooling capacity can be significantly reduced become. This is often associated with disruptions in the operation and a considerable extra effort for constant cleaning work, which ultimately the Operating costs soars.

Diese Nachteile lassen sich durch einbaulose Kühltürme vermeiden, die Wasserverteilsysteme mit einer Druckwasserleitung und Verteildüsen aufweisen, die im unteren Bereich des Kühlturmes angeordnet sind. Die Verteildüsen werden unter einem vorgebbaren Druck über die Druckwasserleitung mit dem verschmutzen Kühlwasser gespeist und sind nach oben sprühend ausgerichtet. Die Verteildüsen weisen dabei keinerlei innere Einbauten auf. Vielmehr wird durch einen tangentialen Eintritt des Wasser in eine Wirbelkammer eine drallbehaftete Strömung erzeugt, die durch einen im wesentlichen kreisförmigen Düsenmund als kegelförmiger Wasserstrahl austritt. Die Ausführung der Düsen ist meist so gewählt, dass bei üblichen Systemdrücken um ca. 1 bar genügend grosse Wassertropfen erzeugt werden können, die zunächst im Inneren des Kühlturms auf eine vorgebbare Höhe aufsteigen können, um dann wieder in ein Sammelbecken im unteren Bereich des Kühlturms herabzuregnen, so dass die zu kühlenden Wassertropfen den doppelten Weg im Kühlluftstrom zurücklegen.These disadvantages can be avoided by built-in cooling towers, the Water distribution systems with a pressurized water line and distribution nozzles have, which are arranged in the lower part of the cooling tower. The Distribution nozzles are under a predetermined pressure on the Pressure water line with the polluted cooling water fed and are sprayed upwards. The distribution nozzles have none internal fittings on. Rather, by a tangential entry of the Water in a vortex chamber produces a swirling flow, the by a substantially circular nozzle mouth as a cone-shaped Water jet emerges. The design of the nozzles is usually chosen so that at usual system pressures by about 1 bar sufficiently large drops of water can be generated, the first inside the cooling tower on a specifiable height can rise, then back to a reservoir down in the lower part of the cooling tower, so that the to be cooled Drop water drops twice the distance in the cooling air flow.

Durch eine solche Anordnung mit nach oben sprühenden Verteildüsen werden die Probleme, wie sie bei den Systemen mit oben liegenden Wasserverteilrinnen auftreten, weitgehend vermieden. Dadurch, dass diese Wasserverteilsysteme unter einem erhöhten Systemdruck betrieben werden können und auch betrieben werden müssen, erreicht das schmutzbefrachtetete Kühlwasser deutlich höhere Fliessgeschwindigkeiten, so dass Ablagerungen weitgehend vermieden werden. Die für den Wärmeaustausch mit dem Kühlluftstrom zur Verfügung stehende Zeit wird deutlich erhöht, so dass sich der Wärmeaustausch deutlich effizienter gestalten lässt. Ein solcher Kühlturm ist beispielsweise aus der WO-99/44002 bekannt.By such an arrangement with upward spraying distribution nozzles the problems, as with the systems with overhead Water distribution channels occur, largely avoided. Because of this Water distribution systems are operated under an increased system pressure can and must be operated, that achieves dirt-laden cooling water significantly higher flow speeds, so that deposits are largely avoided. The for the Heat exchange with the cooling air flow available time is significantly increased, so that the heat exchange significantly more efficient let shape. Such a cooling tower is for example from the WO-99/44002 known.

Ein wesentliches Problem dieser Kühltürme mit bekannten Wasserverteilsystemen besteht jedoch darin, dass die Richtung des aus der Verteildüse austretenden Wasserstrahls lediglich in einer Richtung, nämlich durch Rotation der Druckwasserleitung um ihre Längsachse, veränderbar ist. Darüberhinaus sind bei den bekannten Wasserverteilsystemen die Verteildüsen in im wesentlichen äquidistanten Abständen einfach entlang einer Geraden an der Druckwasserleitung angeordnet. Das hat zur Folge, dass diejenigen Düsen, die sich in der Nähe des Kühlturmgehäuses befinden, jeweils eine Gehäusewand teilweise anspritzen. Damit ist ein nicht unwesentlicher Teil des Kühlwassers, nämlich derjenige, der an die Gehäusewände gespritzt wird, dem Kühlprozess weitgehend entzogen. Die bekannten Wasserverteilsysteme können daher nur in sehr eingeschränktem Masse auf die jeweiligen, z.B. durch die Geometrie des Kühlturms, vorgegeben Erfordernisse abgestimmt werden.A major problem of these cooling towers with known Water distribution systems, however, is that the direction of the out of the Distribution nozzle exiting water jet only in one direction, namely by rotation of the pressurized water line about its longitudinal axis, is changeable. Moreover, in the known water distribution systems the Verteildüsen at substantially equidistant intervals simply along a straight line disposed on the pressurized water line. As a result, that those nozzles that are near the cooling tower housing, in each case partially spray on a housing wall. This is not one insignificant part of the cooling water, namely the one to the Housing walls is injected, the cooling process largely withdrawn. The known water distribution systems can therefore only in very limited Mass to the respective, e.g. through the geometry of the cooling tower, predetermined requirements are matched.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Kühlturm mit einem verbesserten Verteilsystem vorzuschlagen, wodurch eine wesentliche Erhöhung der Kühlleistung im Vergleich zu den bekannten Kühlturmsystemen erreicht wird, so dass sich der Kühlprozess wesentlich effizienter, d.h. energiewirtschaftlich vorteilhafter und damit kostengünstiger darstellen lässt.The object of the invention is therefore to provide a cooling tower with a to propose an improved distribution system, creating an essential Increase in cooling capacity compared to the known cooling tower systems is reached, so that the cooling process is much more efficient, i. energy-economical and therefore more cost-effective represent.

Die diese Aufgaben lösenden Gegenstände der Erfindung sind durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs der jeweiligen Kategorie gekennzeichnet.The objects of this invention solving these objects are characterized by Characteristics of the independent claim of the respective category characterized.

Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.The dependent claims relate to particularly advantageous Embodiments of the invention.

Erfindungsgemäss wird somit ein Kühlturm mit einem Verteilsystem zur Verteilung eines zu kühlenden Fluids vorgeschlagen, das einen Verteilkanal mit einer Zuflussöffnung zur Zuführung des Fluids und mindestens eine Austrittsöffnung zur Ableitung des Fluids umfasst, wobei sich der Verteilkanal entlang einer Kanalachse erstreckt. Desweiteren umfasst das Verteilsystem eine Verteildüse mit einer Einlassöffnung zur Zuführung des Fluids und mit einem hohlen Düsenkörper mit einer Düsenöffnung zur Abgabe des Fluids in eine Gasatmosphäre. Der Düsenkörper erstreckt sich entlang einer Düsenachse, wobei die Einlassöffnung der Verteildüse mit der Austrittsöffnung des Verteilkanals derart verbindbar ist, dass die Düsenachse um einen vorgebbaren Drehwinkel bezüglich der Kanalachse verkippt ist.Thus, according to the invention, a cooling tower with a distribution system for Distribution of a fluid to be cooled, which proposed a distribution channel with an inlet for supplying the fluid and at least one Outlet opening for discharging the fluid comprises, wherein the distribution channel extends along a channel axis. Furthermore, the distribution system includes a distribution nozzle with an inlet opening for supplying the fluid and with a hollow nozzle body having a nozzle opening for discharging the fluid into a gas atmosphere. The nozzle body extends along one Nozzle axis, wherein the inlet opening of the distribution nozzle with the Outlet opening of the distribution channel is connectable such that the nozzle axis is tilted by a predetermined angle of rotation with respect to the channel axis.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Verteilsystem umfasst einen Verteilkanal mit Verteildüsen, welche Verteildüsen einen Einlasskörper und einen Düsenkörper aufweisen, wobei die Verteildüse so mit dem Verteilkanal verbunden ist, dass ein unter Druck stehendes zu kühlendes Fluid, vorzugsweise mit hohen Schmutzfrachten belastetes Wasser, aus dem Verteilkanal der Verteildüse zugeführt werden kann. Die Verteildüsen sind an der Einlassöffnung mit einer Flanschverbindung ausgestattet, so dass die Verteildüse um einen beliebigen Winkel gegenüber der Kanalachse verkippt fixierbar ist. Der Verteilkanal selbst kann um seine Kanalachse um einen beliebigen Winkelbetrag rotiert werden, so dass die Verteildüse in eine beliebige Raumrichtung verschwenkbar ist. Bevorzugt weist ein Verteilkanal mehrere Verteildüsen auf, die untereinander eventuell unterschiedliche Abstände haben können und je nach Anforderung in Umfangsrichtung am Verteilkanal an verschiedenen Positionen sitzen können. Die Verteildüsen sind vorzugsweise als Wirbelkammerdüsen ohne innere Einbauten ausgebildet, bei denen durch einen tangentialen Eintritt des Wassers in eine Wirbelkammer eine drallhafte Strömung erzeugt wird, die durch die Düsenöffnung als im wesentlichen kegelförmiger Strahl austritt. Die Form der Düsenöffnung wird dabei so gewählt, dass bei den üblichen Arbeitsdrücken, beispielsweise ca. 1 bar, genügend grosse Wassertropfen entstehen. Dabei kann der Arbeitsdruck jedoch auch erheblich nach oben oder unten von dem Wert von einem 1 bar abweichen. Der besondere Vorzug von einbaulosen Düsen liegt darin, dass auch sehr stark mit Schmutzfrachten beladenene Kühlflüssigkeiten mühelos versprüht werden können, weil solche Düsen kaum Flächen oder Hohlräume bieten, an denen sich die Schmutzfracht ablagern kann. Darüber hinaus garantiert der relativ hohe Arbeitsdruck von ca. 1 bar eine ausreichend hohe Fliessgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit, wodurch ebenfalls Ablagerungen weitestgehend vermeidbar sind. Der Verteilkanal, sowie die Verteildüse sind vorzugsweise aus rostfreiem Edelstahl gefertigt, können jedoch auch aus anderen geeigneten Materialien, wie beispielsweise aus geeigneten Kunststoffen oder für ganz spezielle Anwendungen z.B. auch aus Glas oder anderen Materialien bestehen. Der Verteilkanal ist bevorzugt als längsgestrecktes Rohr ausgeführt, kann jedoch auch als gebogenes Rohr, als Bohrung in einem massiven Block oder anders ausgefüht sein.A preferred embodiment of a distribution system comprises a Distribution channel with distribution nozzles, which distribution nozzles an inlet body and having a nozzle body, wherein the distribution nozzle so with the distribution channel connected to a pressurized fluid to be cooled, preferably with high pollution loads water, from the Distribution channel of the distribution nozzle can be supplied. The distribution nozzles are on the inlet opening is equipped with a flange connection, so that the Distribution nozzle tilted by any angle relative to the channel axis can be fixed. The distribution channel itself can around its channel axis to a be rotated any angle, so that the distribution nozzle in a any spatial direction is pivotable. Preferably, a distribution channel several distribution nozzles, which may be different among each other Can have distances and depending on the requirements in the circumferential direction on Distribution channel can sit at different positions. The distribution nozzles are preferably as vortex chamber nozzles without internal internals formed in which by a tangential entry of the water into a Swirl chamber produces a swirling flow through the Nozzle opening emerges as a substantially conical jet. The shape of the Nozzle opening is chosen so that at the usual working pressures, For example, about 1 bar, enough large drops of water arise. there However, the working pressure can also be significantly up or down from the Value deviate from a 1 bar. The special advantage of built-in Nozzles lies in the fact that also heavily loaded with pollution loads Coolants can be easily sprayed, because such nozzles hardly Provide surfaces or cavities where the dirt load is deposited can. In addition, the relatively high working pressure of about 1 bar guaranteed a sufficiently high flow rate of the cooling liquid, thereby also deposits are largely avoidable. The distribution channel, and the distribution nozzle are preferably made of stainless steel, However, they can also be made of other suitable materials, such as from suitable plastics or for very specific applications e.g. also made of glass or other materials. The distribution channel is preferred designed as an elongated tube, but can also be used as a bent tube, as a hole in a massive block or be executed differently.

Das beschriebene Verteilsystem findet bevorzugt Verwendung in einem im wesentlichen allseitig geschlossenen einbaulosen Kühlturm. Ein erfindungsgemässer Kühlturm umfasst in der Regel mehrere Verteilsysteme, die entweder in verschiedenen Kammern oder in einer gemeinsamen Kammer unterbracht sein können, und wobei jedes Verteilsystem seinerseits wieder mehrere Verteildüsen aufweist. Die Kühlturmwände bilden einen im wesentlichen quaderförmigen Körper, dessen Höhe in der Regel gross im Vergleich zu einer Seitenlängen seiner rechteckigen Grundfläche ist. Typische Abmessungen sind z.B. 21m X 6m X 12m, wobei im konkreten Fall die Abmessungen auch deutlich von dem hier gegebenen Beispiel abweichen können. Dabei kann die Geometrie des Kühlturms im Prinzip beliebig, z.B. als Zylinder, Kugel oder anders ausgeführt sein. Das Gehäuse kann beispielsweise aus glasfaserverstärktem Polyester, aus rostfreiem Stahl oder einem anderen geeigneten Material aufgebaut sein.The distribution system described is preferably used in an im The main closed-circuit cooling tower closed on all sides. One cooling tower according to the invention generally comprises several distribution systems, either in different chambers or in a common chamber and each distribution system in turn has several distribution nozzles. The cooling tower walls form an im essential cuboid body whose height is usually large in the Is compared to a side lengths of its rectangular base. typical Dimensions are e.g. 21m X 6m X 12m, in which case the Dimensions also differ significantly from the example given here can. The geometry of the cooling tower can in principle be arbitrary, e.g. when Cylinder, ball or be executed differently. The housing can For example, from glass fiber reinforced polyester, stainless steel or be constructed of another suitable material.

Das Verteilsystem zur Verteilung der Kühlflüssigkeit befindet sich in einer geeigneten Höhe, typischerweise in weniger als ca. ½ Meter Höhe, über einer Bodenfläche des Kühlturms, die als Wasserauffangschale ausgebildet sein kann und Einrichtungen zur Ableitung von herab geregnetem Kühlwasser aufweist. Das Verteilsystem ist dabei vorzugsweise so angeordnet, dass die Kanalachse des Verteilkanals im wesentlichen parallel zur Bodenfläche des Kühlturms verläuft. Umfasst der Kühlturm mehrere Verteilsysteme, so sind die Verteilrohre untereinander ebenfalls bevorzugt parallel angeordnet und deren Einlassöffnungen können über eine Sammeleinrichtung miteinander verbunden sein, so dass das Kühlwasser zentral allen Verteilsystemen gleichzeitig zuführbar ist. Dabei können die Verteilrohre untereinander selbstverständlich auch nicht parallel, z.B. über Kreuz oder anders angeordnet sein.The distribution system for distribution of the cooling liquid is in one suitable height, typically less than about ½ meter, above one Bottom surface of the cooling tower, which may be formed as a water collecting tray can and facilities for the discharge of down-rained cooling water having. The distribution system is preferably arranged so that the Channel axis of the distribution channel substantially parallel to the bottom surface of the Cooling tower runs. Does the cooling tower several distribution systems, so are the Distribution pipes also preferably arranged parallel to each other and their Inlets may be interconnected via a collector be connected so that the cooling water central to all distribution systems can be fed simultaneously. In this case, the distribution pipes with each other of course not parallel, e.g. arranged crosswise or otherwise be.

In einer Seitenwand des Kühlturms ist mindestens ein Ventilator angeordnet, der einen im Kühlturm nach oben gerichteten Luftstrom erzeugt, der durch einen Tropfenabscheider, welcher geeignet in der Deckenfläche des Kühlturms angeordnet ist, das Kühlturminnere wieder verlassen kann. Selbstverständlich kann der Kühlturm auch mehrere Ventilatoren aufweisen, die in derselben oder in verschiedenen Seitenwänden angeordnet sind.In a side wall of the cooling tower at least one fan is arranged, the one generated in the cooling tower upwardly directed air flow through a mist eliminator suitable in the ceiling surface of the Cooling tower is arranged, the cooling tower inside can leave again. Of course, the cooling tower can also have several fans, which are arranged in the same or in different side walls.

Die Verteildüsen des Verteilsystems sind im wesentlichen nach oben sprühend angeordnet. Dabei sind die Düsenöffnungen so ausgestaltet, dass sich der Wasserstrahl in einem nahezu auf der Spitze stehenden Kegel nach oben ausbreitet, wobei der Arbeitsdruck so gewählt wird, dass die Grundfläche des Kegels die Unterkante des Tropfenabscheider in der Deckenfläche des Kühlturms gerade noch erreicht. Jede Verteildüse ist dabei so ausgerichtet, dass die Seitenwände des Kühlturms nicht besprüht werden, gleichzeitig aber der für die Kühlung zur Verfügung stehende Kühlturminnenraum möglichst vollständig ausgenutzt wird. Die Verteilung des Wassers im Kühlturm kann dabei durch Überlagerung der Sprühbereiche der einzelnen Verteildüsen zusätzlich optimiert werden.The distribution nozzles of the distribution system are substantially upwards sprayed arranged. The nozzle openings are designed such that The water jet in a cone almost on the point after spreads above, wherein the working pressure is chosen so that the Base of the cone the lower edge of the mist eliminator in the Ceiling surface of the cooling tower just barely reached. Each distribution nozzle is included aligned so that the side walls of the cooling tower are not sprayed, but at the same time available for cooling Kühlturminnenraum is fully utilized. The distribution of Water in the cooling tower can by overlaying the spray areas of individual distribution nozzles are additionally optimized.

Entscheidenden Einfluss auf die Effizienz der Kühlung hat neben der Verteilung des Kühlmittels im Kühlraum auch die Grösse der in der Verteildüse erzeugten Tropfen, die wie erwähnt kegelförmig nach oben versprüht werden und ungefähr aus der Höhe des Tropfenabscheiders gegen den durch den Ventilator erzeugten Kühlluftstrom wieder nach unten in die Wasserauffangschale fallen. Die Austauschfläche für die Wärmeübertragung ist, wie bereits ausgeführt, bei einbaulosen Kühltürmen praktisch allein auf die Oberfläche der Kühlmitteltropfens beschränkt. Bei grösseren Tropfen ist die Fallgeschwindigkeit gross und damit die Kontaktzeit mit der Kühlluft relativ kurz. Bei zu kleinen Tropfen ist die Kontaktzeit zwar grösser, aber die relative Geschwindigkeit zum Kühlluftstrom geringer, was sich ebenfalls negativ auf den Wärmeaustauschprozess auswirkt. Im ungünstigsten Fall, d.h. wenn die Tropfen eine gewisse kritische Grösse unterschreiten, können diese im Luftstrom nicht mehr absinken und sammeln sich dann in grosser Menge am Tropfenabscheider an, was unbedingt zu vermeiden ist. Das heisst, Betriebsparameter, wie z.B. der Arbeitsdruck und die Ausgestalltung der Wirbelkammerdüsen, insbesondrere auch der Düsenöffnung müssen so gewählt werden, dass die Kühlflüssigkeit in einer optimalen Tropfengrösse versprüht wird.Decisive influence on the efficiency of the cooling has beside the Distribution of the coolant in the cold room and the size of the in Verteildüse generated drops, which as mentioned conical upwards be sprayed and approximately from the height of the droplet against the cooling air flow generated by the fan back down into the Water drip tray fall. The exchange surface for heat transfer is, as already stated, in built-in cooling towers practically alone on the Surface of the coolant drop limited. For larger drops is the Fall speed large and thus the contact time with the cooling air relative short. For too small drops, the contact time is greater, but the relative Speed to the cooling air flow lower, which also negatively the heat exchange process. In the worst case, i. if the Drops fall below a certain critical size, they can in the Air flow no longer drop and then accumulate in large quantities on On the mist eliminator, which is absolutely to be avoided. This means, Operating parameters, such as the working pressure and the design of the Vortex chamber nozzles, in particular also the nozzle opening must be so be chosen that the cooling liquid in an optimal drop size is sprayed.

Ein weiterer wichtiger Punkt in diesem Zusammenhang ist die Tatsache, dass der Arbeitsdruck zusätzlich zur geodätischen Höhendifferenz auch vom erforderlichen Düsenvordruck mitbestimmt wird, der als Staudruck in der Düse auftritt. Um einen wirtschaftlichen Betrieb des Kühlturms zu gewährleisten, muss daher der als Düsenvordruck bleibende Druckverlust der Verteildüse möglichst klein gegenüber dem Steigdruck des in die Gasatmosphäre durch die Düsenöffnung austretenden Fluids gehalten werden. Da der Düsenvordruck jedoch selbstverständlich unter anderem von der konkreten Ausgestaltung der Verteildüse insgesamt und insbesondere von der speziellen Form der Düsenöffnung ab, muss die Geometrie der Verteildüse entsprechend optimiert werden. Es hat sich gezeigt, dass sich alle diese Erfordernisse durch Wirbelkammerdüsen, deren Düsenöffnung als Langloch, das von zwei halbkreisförmigen Bereichen berandet ist, optimieren lassen. Die konkrete Grösse der Verteildüse und die der Düsenöffnung hängt dabei unter anderem von der Grösse des Kühlturms, vom Arbeitsdruck, sowie von der Art der Schmutzfracht ab, die das Kühlwasser trägt. Zur optimalen Beaufschlagung des Kühlturminneren mit Kühlwasser, insbesondere z.B. in der Nähe von Kühlturmwänden oder Stosskanten können auch Düsenöffnungen, deren Berandung anders, z.B. kreisförmig, geformt sind, vorteilhaft eingesetzt werden. Der Düsenkörper selbst kann ebenfalls um die Düsenachse drehbar ausgestaltet sein, so dass die Orientierung der Düsenöffnung einer jeden Verteildüse des Verteilsystems optimal an die geometrischen Verhältnisse angepasst werden kann.Another important point in this context is the fact that the working pressure in addition to the geodetic height difference also from required nozzle pressure is determined as the back pressure in the nozzle occurs. To ensure economic operation of the cooling tower, Therefore, the pressure loss of the distribution nozzle, which remains as a nozzle form, must be maintained as small as possible with respect to the rising pressure of the gas atmosphere the nozzle opening exiting fluid are kept. Since the Nozzle form, however, among other things, of course, the concrete Design of the distribution nozzle overall and in particular of the special shape of the nozzle opening, the geometry of the distribution nozzle must be optimized accordingly. It has been shown that all of these Requirements by vortex chamber nozzles, the nozzle opening as a slot, which is bordered by two semi-circular areas, can be optimized. The concrete size of the distribution nozzle and the nozzle opening depends on it other of the size of the cooling tower, the working pressure, as well as the type the dirt load carrying the cooling water. To the optimum Charging the cooling tower interior with cooling water, in particular e.g. in near cooling tower walls or bumps can also Nozzle orifices whose boundary is different, e.g. circular, shaped, be used advantageously. The nozzle body itself can also around the Nozzle axis be designed to be rotatable, so that the orientation of the Nozzle opening of each distribution nozzle of the distribution system optimally to the geometric conditions can be adjusted.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung, teilweise im Schnitt:

Fig. 1

ein erfindungsgemässer Kühlturm mit Verteilsystem;

Fig. 2

ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Verteildüse mit Verteilkanal;

Fig. 3

eine Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäss Fig. 2 aus Blickrichtung F;

Fig. 4

eine Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäss Fig. 2 aus Blickrichtung C;

Fig. 5

ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Verteildüse mit Verteilkanal;

Fig. 6

eine Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäss Fig. 5 aus Blickrichtung F;

Fig. 7

ein anderes Ausführungsbeispiel eines Verteilsystems;

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen erfindungsgemässen Kühlturm T mit Verteilsystem, welches Verteilsystem im folgenden gesamthaft mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist. Das Verteilsystem 1 zur Verteilung eines zu kühlenden Fluids 2, umfasst einen Verteilkanal 3, der sich entlang einer Kanalachse K erstreckt, wobei der Verteilkanal 3 mit einer Zuflussöffnung 4 zur Zuführung des Fluids 2 und mindestens einer Austrittsöffnung 5 zur Ableitung des Fluids 2 in eine Verteildüse 6 ausgestattet ist. Die Verteildüse 6 umfasst eine Einlassöffnung 7 zur Zuführung des Fluids 2 und einen hohlen Düsenkörper 8 mit einer Düsenöffnung 9 zur Abgabe des Fluids 2 in eine als Kühlmedium dienende Gasatmosphäre. Der Düsenkörper 8 erstreckt sich entlang einer Düsenachse D. Erfindungsgemäss ist die Düsenachse D um einen vorgebbaren Drehwinkel α bezüglich der Kanalachse K verkippt.In the following the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In a schematic representation, partly in section:

Fig. 1

an inventive cooling tower with distribution system;

Fig. 2

an embodiment of an inventive distribution nozzle with distribution channel;

Fig. 3

a view of the embodiment of Figure 2 from the direction F;

Fig. 4

a view of the embodiment of Figure 2 from the direction C;

Fig. 5

a further embodiment of an inventive Verteildüse with distribution channel;

Fig. 6

a view of the embodiment of Figure 5 from the direction F;

Fig. 7

another embodiment of a distribution system;

FIG. 1 shows, in a schematic representation, a cooling tower T according to the invention with a distribution system, which distribution system is designated overall by the reference numeral 1 below. The distribution system 1 for distributing a fluid 2 to be cooled comprises a distribution channel 3 which extends along a channel axis K, the distribution channel 3 having an inlet opening 4 for supplying the fluid 2 and at least one outlet opening 5 for discharging the fluid 2 into a distribution nozzle 6 is equipped. The distribution nozzle 6 comprises an inlet opening 7 for supplying the fluid 2 and a hollow nozzle body 8 with a nozzle opening 9 for discharging the fluid 2 into a gas atmosphere serving as a cooling medium. The nozzle body 8 extends along a nozzle axis D. According to the invention, the nozzle axis D is tilted by a predeterminable angle of rotation α with respect to the channel axis K.

Bevorzugt kommt das erfindungsgemässe Verteilsystem 1 in Kombination mit einem geschlossenen einbaulosen Kühlturm T mit Gehäuse G zum Einsatz. Jedoch ist es grundsätzlich auch denkbar, dass das Verteilsystem 1 in einem halboffenen Gehäuse G, dass heisst in einem Gehäuse G ohne seitliche und / oder obere bzw. untere Begrenzungsflächen betrieben wird. Für spezielle Anwendungen, beispielsweise in der Landwirtschaft, ist auch ein Betrieb ganz ohne Gehäuse G denkbar.The distribution system 1 according to the invention preferably comes in combination with a closed built-in cooling tower T with housing G for use. However, it is basically also conceivable that the distribution system 1 in a semi-open housing G, that is to say in a housing G without lateral and / or or upper or lower boundary surfaces is operated. For special Applications, for example in agriculture, are also an operation entirely conceivable without housing G.

Die wesentlichen Elemente eines einbaulosen Kühlturms T mit Verteilsystem 1 sind in Fig. 1 schematisch dargestellt. Ein solcher Kühlturm T umfasst ein allseitig geschlossenes Gehäuse G von im wesentlichen quaderförmiger Gestalt, wobei die Form des Gehäuses G selbstverständlich im Prinzip beliebig, z.B. zylinderförmig, in Form einer Kugel oder anders ausgeführt sein kann. Der Gehäuseboden ist bevorzugt als Wasserauffangschale 11 ausgeführt, die einen Ablauf 12 zur Abführung des gekühlten Fluids 2 aufweist. Oberhalb der Wasserauffangschale 11 ist das Verteilsystem 1 installiert, durch welches das zu kühlende Fluid 2, das in der Regel als mit mehr oder weniger stark mit Schmutz befrachtetes Wasser vorliegt, dem Kühlturminnem zuführbar ist.The essential elements of a built-in cooling tower T with distribution system 1 are shown schematically in Fig. 1. Such a cooling tower T includes a closed on all sides housing G of substantially cuboidal Shape, the shape of the housing G of course in principle arbitrary, e.g. cylindrical, be executed in the form of a sphere or otherwise can. The housing bottom is preferred as a water collecting tray 11 executed, the a drain 12 for discharging the cooled fluid. 2 having. Above the water collecting tray 11 is the distribution system. 1 installed, through which the fluid to be cooled 2, which is usually as with more or less heavily polluted water is present, the Kühlturminnem is fed.

Das zu kühlende Fluid 2 ist dem Verteilsystem 1 unter einem vorgebbaren Arbeitsdruck, der von einer nicht gezeigten Pumpe erzeugt wird, über die Zuflussöffnung 4 zuführbar. Die Verteildüse 6 steht mit dem Verteilkanal 3 in Verbindung und ist so angeordnet ist, dass das Fluid 2 über die Düsenöffnung 9 nach oben sprühend in einem sich aufweitenden Strahl in die Gasatmosphäre einbringbar ist. Dabei ist die Düsenöffnung 9 bevorzugt so ausgestaltet, dass sich der Strahl in einem nahezu auf der Spitze stehenden Kegel 14 nach oben ausbreitet. Dabei bestimmt die Form der Düsenöffnung 9 unter anderem massgeblich die Symmetrie des Kegels 14. Die Form des Düsenkörpers 8 und der Düsenöffnung 9, sowie der vorgebbare Arbeitsdruck bestimmen wesentlich die maximale Höhe, die der in Form als Kegel 14 austretende Wasserstrahl im Gehäuse G des Kühlturms T erreicht. Bevorzugt werden die Parameter so gewählt, dass der Kegel 14 gerade eben den Tropfenabscheider 15 erreicht, der günstiger Weise im Deckenbereich des Kühlturms T eingebaut ist. Für spezielle Anwendungen ist es allerdings durchaus denkbar, dass der Tropfenabscheider 15 z.B. in einer Seitenwand 16 des Kühlturms T untergebracht ist. Der Tropfenabscheider dient zur Entlüftung des Gehäuses und verhindert das Mitreissen von Wassertropfen nach aussen. Er ist bevorzugt aus profilierten Kunststoffelementen aufgebaut, kann aber selbstverständlich auch noch andere Materialien und / oder weitere Strukturelemente umfassen.The fluid to be cooled 2 is the distribution system 1 under a predetermined Working pressure, which is generated by a pump, not shown, on the Inflow opening 4 can be fed. The distribution nozzle 6 communicates with the distribution channel 3 in Connection and is arranged so that the fluid 2 through the nozzle opening 9 spraying upwards in a widening jet in the Gas atmosphere can be introduced. In this case, the nozzle opening 9 is preferably so designed so that the beam is in an almost on top Cone 14 spreads upwards. In this case, the shape of the nozzle opening 9 determines Among other things, the symmetry of the cone is decisive Nozzle body 8 and the nozzle opening 9, and the specifiable working pressure significantly determine the maximum height, which in the form of a cone 14th leaking water jet in the housing G of the cooling tower T reached. Prefers the parameters are chosen so that the cone 14 just the Droplet 15 reaches, the cheaper way in the ceiling area of the Cooling tower T is installed. It is, however, for special applications quite conceivable, that the mist eliminator 15, e.g. in a sidewall 16 of the cooling tower T is housed. The mist eliminator is used for Ventilation of the housing and prevents the entrainment of water droplets outward. It is preferably constructed of profiled plastic elements, but of course also other materials and / or more Comprise structural elements.

Zur Erhöhung der Kühlleistung wird das durch die Verteildüse 6 im Gehäuse G des Kühlturms T versprühte Fluid 2 von nach oben strömender Kühlluft im Gegenstromverfahren gekühlt. Der dazu erforderliche Luftstrom wird durch einen Ventilator 17 erzeugt. Dabei können ausser Luft, insbesondere bei Verwendung eines geschlossenen Kühlturms T, durchaus auch andere Kühlgase, beispielsweise Stickstoff, Edelgase oder andere Gase zum Einsatz kommen. Darüberhinaus ist es auch denkbar, dass für spezielle Anwendungen die Kühlgase vortemperiert werden. Bevorzugt wird der Luftstrom durch einen Ventilator 17 erzeugt, der, wie in Fig. 1 gezeigt, in der Nähe des Kühlturmbodens in der Gehäusewand 16 untergbracht ist. Bei dieser Variante saugt der Ventilator 17 die Kühlluft von aussen an und drückt dieselbe in das Innere des Kühlturms T. Dabei wird im Gehäuse G des Kühlturms T ein im wesentlichen nach oben gerichteter Luftstrom erzeugt, der durch den Tropfenabscheider 15 wieder nach aussen entweichen kann. In einer anderen, hier nicht gezeigten, Variante ist der Ventilator 17 entweder innerhalb oder ausserhalb des Gehäuses G am Tropfenabscheider 15 angebracht. In diesem Ausführungsbeispiel saugt der Ventilator 17 die Kühlluft aus dem Inneren des Gehäuses G ab und erzeugt so einen im Kühlturm T nach oben gerichteten Luftstrom, der ebenfalls durch den Tropfenabscheider 15 nach aussen entweichen kann.To increase the cooling power is the through the distribution nozzle 6 in the housing G of the cooling tower T sprayed fluid 2 from upwardly flowing cooling air in Countercurrent method cooled. The required air flow is through generates a fan 17. It can except air, especially at Use of a closed cooling tower T, certainly others Cooling gases, for example nitrogen, noble gases or other gases are used come. Moreover, it is also conceivable that for special Applications the cooling gases are pre-tempered. Preferably, the Air flow generated by a fan 17, which, as shown in Fig. 1, in the Near the cooling tower bottom in the housing wall 16 is unterbbracht. at this variant, the fan 17 sucks the cooling air from the outside and pushes the same in the interior of the cooling tower T. It is in the housing G of the Cooling tower T generates a substantially upwardly directed air flow, the can escape through the mist eliminator 15 back to the outside. In another, not shown, variant is the fan 17 either inside or outside the housing G on the droplet 15 appropriate. In this embodiment, the fan 17 sucks the Cooling air from the interior of the housing G and thus generates an im Cooling tower T upward directed airflow, which also through the Droplet 15 can escape to the outside.

Fig. 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Verteildüse 6 in Verbindung mit dem Verteilkanal 3. Der Verteilkanal 3 ist bevorzugt als rohrartige Leitung ausgebildet, welche um die Kanalachse K um einen beliebigen Winkel β drehbar ausgestaltet ist. So kann durch geeignete Wahl des Drehwinkels β vermieden werden, dass bei einem gegebenen Arbeitsdruck der aus der Verteidüse 6 nach oben austretende Kegel 14 des Kühlmittelstrahl direkt gegen eine Innenwand des Gehäuses G gespritzt wird.Fig. 2 shows a preferred embodiment of a distribution nozzle 6 in Connection to the distribution channel 3. The distribution channel 3 is preferred as tubular conduit formed around the channel axis K to a Any angle β is designed to be rotatable. So can by suitable choice the angle of rotation β be avoided that at a given Working pressure of emerging from the defenses 6 upwards cone 14 of the Coolant jet is sprayed directly against an inner wall of the housing G.

Die Verteildüse 6 umfasst einen hohlen Einlasskörper 10 mit Einlassöffnung 7, sowie einen hohlen Düsenkörper 8 mit Düsenöffnung 9. Der Einlasskörper 10, der sich entlang einer Einlassachse E erstreckt, steht mit dem Düsenkörper 8, der sich entlang der Düsenachse D erstreckt, derart in Verbindung, dass das zu kühlende Fluid 2, das durch die Einlassöffnung 7 in die Verteildüse 6 einströmt, nacheinander den Einlasskörper 10 und den Düsenkörper 8 durchströmen kann, um die Verteildüse 6 durch die Düsenöffnung 9 schliesslich wieder zu verlassen. Bei dem in Fig. 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind Einlasskörper 10 und Düsenkörper 8 so zueinander angeordnet, dass die Einlassachse E und die Düsenachse D einen vorgebbaren Winkel γ einschliessen, wobei der Winkel γ je nach Erfordernis einen beliebigen Wert annehmen kann, bevorzugt beträgt der Winkel γ jedoch ca. 90°. In einer besonders günstigen Ausführungsform ist die Verteildüse 6 als Wirbelkammerdüse ohne innere Einbauten ausgeführt. Bei derartigen Verteildüsen 6 tritt das zu kühlende Fluid 2 tangential in einen als Wirbelkammer 18 ausgebildeten Bereich der Verteildüse 6 ein, wobei in der Wirbelkammer 18 eine drallhafte Strömung erzeugt wird, die durch die Düsenöffnung 9 als im wesentlichen kegelförmiger Strahl austritt. Die konkrete Ausgestaltung der Verteildüse 6, sowie der Düsenöffnung 9 wird dabei so gewählt, dass bei einem gegebenen Arbeitsdruck, beispielsweise von ca. 1 bar, genügend grosse Wassertropfen erzeugt werden. Es hat sich gezeigt, dass es sich als besonders vorteilhaft erweist, die Düsenöffnung 9 im wesentlichen als Langloch auszugestalten, welches von zwei halbkreisförmigen Berandungen begrenzt wird. Aber auch z.B. kreisrunde, ovale oder andere Formen können unter Umständen vorteilhaft die Düsenöffnung 9 begrenzen.The distribution nozzle 6 comprises a hollow inlet body 10 with inlet opening 7, and a hollow nozzle body 8 with nozzle opening 9. The inlet body 10, which extends along an inlet axis E, communicates with the nozzle body 8, which extends along the nozzle axis D, in such a way that the to be cooled fluid 2, through the inlet opening 7 in the distribution nozzle. 6 flows in succession, the inlet body 10 and the nozzle body. 8 can flow through the distribution nozzle 6 through the nozzle opening. 9 finally leave again. In the preferred shown in Fig. 2 Embodiment are inlet body 10 and nozzle body 8 to each other arranged that the inlet axis E and the nozzle axis D a predeterminable angle γ include, wherein the angle γ as required may take any value, but preferably the angle γ is about 90 °. In a particularly favorable embodiment, the distribution nozzle 6 designed as vortex chamber nozzle without internal internals. In such Verteildüsen 6 enters the fluid to be cooled 2 tangentially in a Whirl chamber 18 formed region of the distribution nozzle 6, wherein in the Vortex chamber 18 is generated a swirling flow through the Nozzle opening 9 emerges as a substantially conical jet. The concrete one Design of the distribution nozzle 6, and the nozzle opening 9 is doing so chosen that at a given working pressure, for example, from about 1 bar, enough large drops of water are generated. It has shown, that it proves to be particularly advantageous, the nozzle opening 9 in essentially as a slot to design, which of two Semicircular boundaries is limited. But also e.g. circular, oval or other shapes may be beneficial to the Limit nozzle opening 9.

Fig. 3 zeigt das gleiche Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Verteildüse 6 aus Blickrichtung F. Die Verteildüse 6 ist um die Einlassachse E drehbar ausgestaltet, so dass die Verteildüse 6 gegenüber der Kanalachse K unter einem fest vorgebbaren Winkel α verkippt fixierbar ist. Damit kann durch geeignete Wahl des Drehwinkels α vermieden werden, dass bei einem gegebenen Arbeitsdruck der aus der Verteidüse 6 nach oben austretende kegelförmige Kühlmittelstrahl direkt gegen eine Innenwand des Gehäuses G gespritzt wird.Fig. 3 shows the same embodiment of the inventive Distribution nozzle 6 from the viewing direction F. The distribution nozzle 6 is about the inlet axis E rotatably configured, so that the distribution nozzle 6 with respect to the channel axis K tilted at a fixed predetermined angle α is fixable. This can be done by suitable choice of the angle of rotation α be avoided that at a given working pressure emerging from the defense 6 upwards conical coolant jet directly against an inner wall of the housing G is injected.

Fig. 4 zeigt ebenfalls das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2, jedoch aus Blickrichtung C. Die Düsenöffnung 9 kann, wie bereits erwähnt, z.B. in Form eines Langlochs mit halbkreisförmigen Berandungen ausgeführt sein und ist bevorzugt bezüglich des Düsenköpers 8 asymmetrisch angeordnet, wodurch eine Verwirbelung des Fluids und damit die Tropfenbildung zusätzlich begünstigt wird. Da die konkrete Form des als Kegel 14 ausgebildeten Kühlmittelstrahls wesentlich durch die Form der Düsenöffnung 9 mitbestimmt ist, kann es von Vorteil sein, wenn der Düsenkörper 8 um die Düsenachse D um einen Winkel ε drehbar ausgestaltet ist. Dadurch kann beispielsweise eine Verteildüse 6, die sich in der Nähe des Gehäuses G des Kühlturms T befindet, so ausgerichtet werden, dass eine flache Seite des als Kegel 14 ausgebildeten Kühlmittelstrahls einer dicht benachbarten Wand 16 des Gehäuses G zugewandt ist und eine breitere Seite des Kühlmittelstrahls einer weiter entfernten Wand 16 zugewandt ist.Fig. 4 also shows the embodiment of FIG. 2, but from Viewing direction C. The nozzle opening 9 can, as already mentioned, e.g. in shape an elongated hole with semicircular edges and is executed preferably arranged asymmetrically with respect to the nozzle body 8, whereby a turbulence of the fluid and thus the formation of drops in addition is favored. Since the concrete form of the cone 14 formed Coolant jet significantly co-determined by the shape of the nozzle opening 9 is, it may be advantageous if the nozzle body 8 to the nozzle axis D is designed rotatable by an angle ε. This can, for example, a Distribution nozzle 6, which is located in the vicinity of the housing G of the cooling tower T, be aligned so that a flat side of the cone 14th formed coolant jet of a closely adjacent wall 16 of the Housing G faces and a wider side of the coolant jet a facing more distant wall 16.

Die Fig. 5 und 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verteildüse 6 des erfindungsgemässen Verteilsystems 1. Hier handelt es sich um eine Verteildüse 6, bei welcher der Einlasskörper und der Düsenkörper im wesentlichen parallel oder fluchtend zueinander angeordnet sind, d.h. der Winkel γ ca. 0° beträgt. Ansonsten weist diese Variante alle Merkmale auf, wie sie oben für die gewinkelte Verteildüse 6 (γ ≠ 0°) erläutert wurden. Insbesondere kann auch bei dieser Ausführungsvariante der Düsenkörper 8 gegen die Kanalachse K um einen Winkel α verkippt und der Düsenkörper 8 um die Düsenachse D um einen Winkel ε verdreht werden. Fig. 6 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 aus Blickrichtung F.FIGS. 5 and 6 show a further embodiment of a distribution nozzle 6 of the inventive distribution system 1. This is a Distribution nozzle 6, wherein the inlet body and the nozzle body in substantially parallel or aligned with each other, i. of the Angle γ is about 0 °. Otherwise, this variant has all the features, such as they have been explained above for the angled distribution nozzle 6 (γ ≠ 0 °). In particular, in this embodiment variant of the nozzle body. 8 tilted against the channel axis K by an angle α and the nozzle body. 8 be rotated about the nozzle axis D by an angle ε. Fig. 6 shows that Embodiment according to FIG. 5 from the direction of view F.

Fig. 7 zeigt schematisch einen Grundriss eines Kühlturms mit einem erfindungsgemässen Verteilsystem 1, wobei verschiedene Möglichkeiten der Anordnung der Verteildüsen 6 am Verteilkanal 3 demonstriert werden. In dem mit I bezeichneten Bereich in Fig. 7 sind die Verteildüsen 6 in äquidistanten Abständen, jeweils auf der einer Gehäusewand 16 zugewandten Seite des Verteilkanals 3, nebeneinander angeordnet. Darüber hinaus kann es auch von Vorteil sein, dass der Verteilkanal 3 mindestens drei Austrittsöffnungen 5 aufweist, die in verschiedenen Abständen zueinander angeordnet sind, so dass je zwei Paare benachbarter Verteildüsen 6 verschiedene Abstände zueinander haben. Eine solche Anordnung ist im Bereich II von Fig. 7 skizziert. Je nach Geometrie des Gehäuses G kann so eventuell eine günstigere Verteilung des Fluids 2 im Kühlturm T erreicht werden. Ausserdem kann es durchaus vorteilhaft sein, dass der Verteilkanal 3 mindestens zwei Austrittsöffnungen 5 aufweist, deren kürzeste Verbindungslinie nicht parallel zur Kanalachse K verläuft. Dadurch ist es z.B. möglich, dass die Düsenkörper 8 in verschiedenen Orientierungen bezüglich der Kanalachse K angeordnet werden können, z.B. also auch gegenüberliegend am Verteilkanal 3 angebracht sein können. Auch dadurch kann unter Umständen die Verteilung des Fluids 2 im Gehäuse G optimiert werden.Fig. 7 shows schematically a plan view of a cooling tower with a inventive distribution system 1, wherein various possibilities of Arrangement of the distribution nozzles 6 are demonstrated on the distribution channel 3. By doing The area designated I in FIG. 7 is the distribution nozzles 6 in equidistant Distances, each on the one housing wall 16 facing side of the Distribution channel 3, arranged side by side. In addition, it can also be of Be advantageous that the distribution channel 3 at least three outlet openings. 5 has, which are arranged at different distances from each other, so that each two pairs of adjacent distribution nozzles 6 different distances have each other. Such an arrangement is in region II of FIG. 7 outlined. Depending on the geometry of the housing G may possibly one cheaper distribution of the fluid 2 in the cooling tower T can be achieved. Moreover It may well be advantageous that the distribution channel 3 at least two Outlet openings 5, whose shortest connecting line is not parallel to the channel axis K runs. Thereby it is e.g. possible that the nozzle body 8 arranged in different orientations with respect to the channel axis K. can be, e.g. So also opposite the distribution channel. 3 can be attached. This may also cause the distribution of the fluid 2 in the housing G are optimized.

Es wird somit ein Verteilsystem zur Verteilung eines mit Schmutzfrachten beladenen Fluids in einem im wesentlichen allseitig geschlossenen Kühlturm vorgeschlagen, das einen Verteilkanal mit Verteildüsen umfasst, welche Verteildüsen in eine beliebige Raumrichtung verschwenkbar ausgeführt sind.There is thus a distribution system for distributing one with dirt loads loaded fluid in a substantially closed on all sides cooling tower proposed, which comprises a distribution channel with distribution nozzles, which Verteildüsen are designed to pivot in any spatial direction.

Die Verteildüsen des erfindungsgemässen Verteilsystems sind in Bodennähe des Kühlturms, im wesentlichen nach oben sprühend angeordnet. Jede Verteildüse ist dabei so ausgerichtet, dass die Seitenwände des Kühlturms nicht besprüht werden, gleichzeitig aber der für die Kühlung zur Verfügung stehende Kühlturminnenraum möglichst vollständig ausgenutzt wird. Die Verteilung des Wassers im Kühlturm ist dabei durch Überlagerung der Sprühbereiche der einzelnen Verteildüsen zusätzlich optimierbar. Dadurch ist mit dem erfindungsgemässen Verteilsystem eine deutliche Steigerung der Kühlleistung erreichbar. Das wird erstmals dadurch ermöglicht, dass die Verteildüsen um drei unabhängige Achsen frei verschwenkbar ausgeführt sind.The distribution nozzles of the distribution system according to the invention are close to the floor the cooling tower, arranged spraying substantially upwards. each Distribution nozzle is aligned so that the side walls of the cooling tower not be sprayed, but at the same time for the cooling available standing Kühlturminnenraum is fully utilized. The Distribution of the water in the cooling tower is by superimposing the Spray areas of the individual distribution nozzles additionally optimized. This is with the inventive distribution system a significant increase in the Cooling capacity achievable. This is made possible for the first time by the fact that the Distributor nozzles freely pivotable about three independent axes are.

Die Verteildüsen sind vorzugsweise als Wirbelkammerdüsen ohne innere Einbauten ausgebildet, bei denen durch einen tangentialen Eintritt des Wassers in eine Wirbelkammer eine drallhafte Strömung erzeugt wird, die durch die Düsenöffnung als im wesentlichen kegelförmiger Strahl austritt. Der besondere Vorzug von einbaulosen Düsen liegt darin, dass auch sehr stark mit Schmutzfrachten beladenene Kühlflüssigkeiten mühelos versprüht werden können, ohne dass massive Ablagerungen der mitgeführten Schmutzfrachten zu befürchten sind. Die Geometrie der Verteildüse und insbesondere die Form der Düsenöffnung, ausgestaltet als Langloch mit halbkreisförmigen Berandungen, ist in Bezug auf Betriebsparameter und Kühlturmgeometrie optimiert. Dadurch kann der erforderliche Arbeitsdruck minimiert, was einen zusätzlichen zur Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemässen Verteilsystems beisteuert.The distribution nozzles are preferably as vortex chamber nozzles without inner Built-in internals, in which by a tangential entry of the Water is generated in a vortex chamber a buoyant flow, the exits through the nozzle opening as a substantially cone-shaped jet. Of the special advantage of built-in nozzles is that also very strong Cooling fluids loaded with dirt loads can be sprayed effortlessly can, without massive deposits of entrained pollution loads to be feared. The geometry of the distribution nozzle and in particular the shape the nozzle opening, designed as a slot with semicircular Boundaries, is in terms of operating parameters and cooling tower geometry optimized. As a result, the required working pressure can be minimized, resulting in a additional to the economics of the inventive distribution system contributes.

Claims (9)

1. A cooling tower with a distribution system for the distribution of a fluid (2) to be cooled, including:

   a distribution channel (3) having an inflow opening (4) for the supply of the fluid (2) and at least one outlet opening (5) for the outflow of the fluid (2), with the distribution channel (3) extending along a channel axis (K);

   distribution nozzles (6) each having an inlet opening (7) for the supply of the fluid (2) and a hollow nozzle body (8) with a nozzle opening (9) for discharging the fluid (2) in droplet form out of the distribution nozzle into a gas atmosphere, in the form of a cone (14) standing on its apex.

   with the nozzle body (8) extending along a nozzle axis (D) characterized in that the distribution nozzles are made freely pivotable about three independent axes and in that the inlet opening (7) of the distribution nozzles (6) is in each case able to be connected to the outlet opening (5) of the distribution channel (3) such that the nozzle axis (D) is tilted by a pre-settable angle (α) with respect to the channel axis (K).
2. A cooling tower in accordance with claim 1, wherein the distribution nozzles (6) each have a hollow inlet body (10) which extends along an inlet axis (E).
3. A cooling tower in accordance with claim 1 or claim 2, wherein the distribution channel (3) can be fixed in place in a pre-settable angular position (β) with respect to a rotation about its channel axis (K).
4. A cooling tower in accordance with any one of claims 1 to 3, wherein the nozzle body (8) is made rotatable about the nozzle axis (D) by a pre-settable angle ε.
5. A cooling tower in accordance with any one of claims 1 to 4, wherein the distribution channel (3) has at least two outlet openings (5) the shortest connection line of which does not extend parallel to the channel axis (K).
6. A cooling tower system in accordance with any one of claims 1 to 5, wherein the distribution channel (3) has at least three outlet openings (5) which are arranged at different spacings from one another.
7. A cooling tower in accordance with any one of claims 1 to 6, wherein the nozzle opening (9) is designed in substantially circular form or as an elongate aperture which has two semi-circular boundaries.
8. A cooling tower in accordance with any one of claims 1 to 7, wherein the distribution nozzle (6) is designed as a swirl chamber nozzle.
9. A cooling tower in accordance with any one of claims 1 to 8, wherein the distribution nozzle (6) is arranged such that the fluid (2) can be introduced into the gas atmosphere in an upwardly spraying manner via the nozzle opening (9).

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