DE1276061B

DE1276061B - Trickle installation for trickle cooler

Info

Publication number: DE1276061B
Application number: DEF38403A
Authority: DE
Inventors: Harley H Booher; Alfred L Fuller
Original assignee: FLOUR CORP Ltd
Current assignee: FLOUR CORP Ltd
Priority date: 1962-05-28
Filing date: 1962-11-27
Publication date: 1968-08-29

Description

Rieseleinbau für Rieselkühler Die Erfindung betrifft einen Rieseleinbau für Rieselkühler, der die Form eines aus Stegen mit T-förmigem Querschnitt hergestellten Gitterrostes aufweist, welcher nach oben und unten offene Zellen bildet, an deren Wänden das Wasser herabrieselt. Da Rieseleinbauten dieser Art insbesondere zum Kühlen von Wasser verwendet werden, wird die Erfindung im folgenden im Zusammenhang mit einer typischen Anwendung dieses beispielhaften Verwendungszwecks beschrieben. Weitere Anwendungsgebiete der Erflndung sind aber auch Kühlung oder Verdampfung von beliebigen Flüssigkeiten, Gasabsorption, biologische Oxydation, Waschprozesse u. dgl.Trickle installation for trickle cooler The invention relates to trickle installation for trickle cooler, which has the shape of a made of webs with a T-shaped cross-section Has grating, which forms open cells at the top and bottom, at the Walls the water trickles down. Since trickle installations of this type are especially used for cooling of water are used, the invention is hereinafter in connection with a typical application of this exemplary use. Further However, the areas of application of the invention are also cooling or evaporation of any desired Liquids, gas absorption, biological oxidation, washing processes and the like.

Die Erfindung ist auf rostartige Rieseleinbauten für Wasser-Rieselkühler anwendbar, in denen sich das zu kühlende Wasser spritzend und unter Ausbildung von Filmen an den Oberflächen der Rieseleinbauten abwärts bewegt und dabei der aufwärts durch bzw. waagerecht über die Einbauten strömenden Kühlluft eine entsprechend vergrößerte Oberfläche darbietet.The invention is based on grate-like trickle installations for water trickle coolers applicable, in which the water to be cooled splashes and forms Filming on the surfaces of the trickle installation moves downwards and the upwards a correspondingly enlarged cooling air flowing through or horizontally over the internals Surface presents.

Es ist bekannt, Rieseleinbauten für Rieselkühler in Form von Gitterrosten herzustellen, die nach oben und unten offene Zellen bilden und deren Stege im lotrechten Schnitt T-Form aufweisen. Diese Gitterroste weisen jedoch den Nachteil auf, daß eine gleichmäßige Verteilung des an den Vorsprüngen des Rostes abspritzenden und Filme bildenden Wassers fehlt und weiterhin nachteilige Schrumpfungen des Rostmaterials sowie eine Abwärtsdurchbiegung der Roste bei Betriebstemperatur auftreten können.It is known that trickle installations for trickle coolers in the form of gratings produce that form cells that are open at the top and bottom and their webs in the vertical T-shaped section. However, these gratings have the disadvantage that an even distribution of the sprayed off on the projections of the grate and There is no water that forms films and there is still disadvantageous shrinkage of the rust material as well as downward deflection of the grids at operating temperature.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung von Gitterrosten als Rieseleinbauten für Rieselkühler mit gleichmäßiger Wasserverteilung und ohne das nachteilige Schrumpfen und Durchbiegen der Gitterroste. Außerdem sollen die Gitterroste einfach durch Gießen herzustellen sein.The object of the invention is therefore to create gratings as Trickle installations for trickle coolers with even water distribution and without that disadvantageous shrinkage and sagging of the gratings. In addition, the gratings should be easy to manufacture by casting.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Gitterrost aufwärts gewölbt ist. Die Wölbung kann auf einfache Weise dadurch hergestellt werden, daß der Gitterrost aus ebenen Abschnitten zusammengesetzt wird, die unter verschiedenen Winkeln gegenüber der Waagerechten geneigt sind. In der Mitte der Wölbung des Gitterrostes wird zweckmäßig ein den obersten Teil des Gitterrostes bildender ebener Abschnitt angeordnet, an den sich Paare von ebenen Abschnitten nach beiden Seiten hin anschließen, wobei jedes Paar symmetrisch zu einer lotrechten Mittelebene unter gleichen Winkeln gegenüber der Waagerechten geneigt ist.According to the invention this object is achieved in that the grating is arched upwards. The curvature can be produced in a simple manner by that the grating is composed of flat sections under different Angles are inclined to the horizontal. In the middle of the arch of the grating is expediently a flat section forming the uppermost part of the grating arranged, followed by pairs of flat sections on both sides, each pair being symmetrical about a perpendicular median plane at equal angles is inclined to the horizontal.

Eine darüber hinausgehende vorteilhafte Ausgestaltung kann weiterhin darin bestehen, daß an der Ober- und der Unterseite der Gitterroste Vertiefungen und Zapfen zur übereinanderliegend und in Längsrichtung um jeweils eine halbe Zellenbreite versetzten Ausrichtung der Gitterroste vorgesehen sind.A further advantageous embodiment can continue to be consist in that depressions on the top and bottom of the gratings and pins for superimposed and in the longitudinal direction by half a cell width offset alignment of the gratings are provided.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf einen in einen Rieselkühler eingebauten bzw. in diesem abgestützten typischen Gitterrost mit den Merkmalen der Erfindung zusammen mit einer Teilansicht von Barüberliegenden Gitterrosten, F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1, F i g. 3 eine Teildraufsicht von oben auf einen typischen Gitterrost in vergrößertem Maßstab, F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 3, F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in F i g. 3, F i g. 6 eine Seitenansicht einer abgewandelten Trägeranordnung für einen typischen Gitterrost mit den Merkmalen der Erfindung, F i g. 7 eine Draufsicht längs der Linie 7-7 in F i g. 6, F i g. 8 eine Seitenansicht eines Teilabschnitts eines typischen Gitterrostes mit abgewandelten Trägermitteln in vergrößertem Maßstab, F i g. 9 a und 9 b typische Ansichten von Gegenstrom- bzw. Querstrom-Rieselküblern, in welche die erfindungsgemäßen Gitterroste eingebaut werden können.An embodiment of the invention is shown below with reference to the Drawings described in more detail. It shows F i g. 1 is a plan view of one in one Trickle cooler built-in or supported in this typical grating with the Features of the invention together with a partial view of gratings overlying the bar, F i g. 2 shows a section along the line 2-2 in FIG. 1, Fig. 3 is a partial plan view from above of a typical grating on an enlarged scale, FIG. 4 one Section along the line 4-4 in FIG. 3, fig. 5 shows a section along the line 5-5 in Fig. 3, fig. 6 is a side view of a modified carrier arrangement for a typical grating with the features of the invention, FIG. 7 is a plan view along line 7-7 in FIG. 6, fig. 8 is a side view of a section a typical grating with modified support means on an enlarged scale, F. i g. 9 a and 9 b typical views of counterflow and crossflow trickle tubs, in which the gratings according to the invention can be installed.

Gemäß F i g. 9 weist ein Wasser-Rieselkühler 11 lotrechte Seitenwände 13 und Decken 12 sowie eine Mehrzahl in lotrechter Richtung im Abstand voneinander angeordnete Gitterroste 10 auf.According to FIG. 9 has a water trickle cooler 11 vertical side walls 13 and ceilings 12 and a plurality in the vertical direction at a distance from one another arranged gratings 10.

Die Decken 12 und die Seitenwände 13 bilden eine Kühlkammer, in welche das Wasser von Verteilerkammern 14 aus eingespritzt wird. Die herabfallenden Wassertröpfchen treffen auf die Gitterroste und bilden auf diesen Filme bzw. Schichten, wodurch ein hochwirksamer Wärme- bzw. Stoffaustausch mit der aufwärts bzw. quer durch die Kammer strömenden Luft gewährleistet wird. Die Rieselkühler können Saugzugtürme sein, bei denen die Aufwärtsbewegung der Luft durch die Kammer mit Hilfe eines in einem Abluftschacht 16 angeordneten und von einem Motor 17 angetriebenen Gebläses 15 hervorgebracht wird.The ceilings 12 and the side walls 13 form a cooling chamber into which the water is injected from distribution chambers 14. The falling water droplets hit the gratings and form films or layers on them, as a result of which a highly effective heat or mass exchange with the upwards or across the Chamber flowing air is guaranteed. The trickle cooler can be suction towers in which the upward movement of air through the chamber with the help of an in an exhaust duct 16 and driven by a motor 17 fan 15 is produced.

Die Gitterrostanordnung 10 weist gemäß F i g. 1 je nach der Größe der Kühlkammer eine größere oder kleinere Anzahl waagerecht übereinander bzw. nebeneinander angeordneter Gitterroste 18 a,18 b, 18 c,18 d auf. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Gitterroste 18 a und 18 c versetzt übereinander angeordnet, um ein starkes Verspritzen beim Aufprall der fallenden Wassertropfen zu bewirken, und die Gitterroste 18 b und 18 d sind neben den Gitterrosten 18 a bzw. 18 c liegend ebenfalls versetzt übereinander angeordnet. Die oberen Gitterroste 18 c und 18 d sind den unteren Gitterrosten 18 a und 18 b gegenüber um 180° verdreht angeordnet. Es ist allerdings auch möglich, die oberen Gitterroste nur um 90° zu verdrehen und trotzdem die Eckpfosten 35 einsetzen zu können, da die Gitterroste jeweils doppelt so lang wie breit sind.The grating arrangement 10 has according to FIG. 1, depending on the size of the cooling chamber, a larger or smaller number of grids 18 a, 18 b, 18 c, 18 d arranged horizontally one above the other or side by side. In the embodiment shown, the gratings 18 a and 18 c are offset one above the other in order to cause a strong splash when the falling water drops hit, and the gratings 18 b and 18 d are lying next to the gratings 18 a and 18 c, also offset one above the other arranged. The upper gratings 18 c and 18 d are arranged rotated by 180 ° relative to the lower gratings 18 a and 18 b. However, it is also possible to turn the upper gratings only by 90 ° and still be able to use the corner posts 35, since the gratings are each twice as long as they are wide.

Jeder Gitterrost ist eine einstückig aus einem dauerhaften, wasserbeständigen und leichten Material gegossene Einheit, so daß nicht nur die funktionellen Vorteile der wirksamen Wasserverteilung, d. h. das Verspritzen und die Fihnbildung, sondern auch die strukturellen Vorteile erzielt werden, die sich aus dem geringeren Gewicht ergeben, welches eine geringere Größe und niedrigere Baukosten der die Anordnung aufnehmenden Rieselkühlerkonstruktion gestattet. Die Roste können aus einem organischen Kunststoff, wie Polystyrol, Polyäthylen, Polypropylen, Polyester, Akrylnitrilbutadienstyrol, Polyvinylchlorid oder Phenolformaldehyd, gegossen sein, wobei wegen der geringsten Durchbiegung bei Temperaturerhöhungen Polystyrol bevorzugt wird. Polypropylen kann als dem Polystyrol gleichwertig angesehen werden, sofern die Abmessungen des Streifens erhöht werden, um die Biegefestigkeit eines aus diesem Material hergestellten Rostes zu erhöhen.Each grating is a one-piece made of durable, water-resistant and lightweight material molded unit, so that not only the functional advantages effective water distribution, d. H. the spattering and the formation of the fins, but rather the structural advantages resulting from the lower weight are also achieved result in a smaller size and lower construction cost of the arrangement receiving trickle cooler construction permitted. The grates can be made from an organic Plastics such as polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyester, acrylonitrile butadiene styrene, Polyvinyl chloride or phenol formaldehyde, be cast, being because of the least Deflection with temperature increases is preferred to polystyrene. Polypropylene can be considered equivalent to polystyrene provided the dimensions of the strip be increased to the flexural strength of a grate made from this material to increase.

Die in den F i g. 3 bis 5 deutlicher dargestellten Roste 18 bestehen aus einstückig gegossenen, dünnen, leistenartigen Stegen 20 und 21, die sich in einander schneidenden Ebenen in Längs- und Querrichtung des Rostes erstrecken und auf diese Weise zwischen den Stegen offene Zellen 22 frei lassen, welche gemäß F i g. 3 quadratisch sind, obgleich sie nicht auf diese Form beschränkt sind. Die Seitenflächen der Stege 20 und 21 bilden in zusammengesetztem Zustand eine große Fläche, auf der das abwärts über die Roste rieselnde Wasser unter Filmbildung in innige Berührung mit der aufwärts oder waagerecht strömenden Luft gelangt.The in the F i g. 3 to 5 grids 18 shown more clearly from one-piece cast, thin, strip-like webs 20 and 21, which are in intersecting planes extend in the longitudinal and transverse direction of the grate and in this way leave open cells 22 free between the webs, which according to F i g. 3 are square, although they are not limited to this shape. the Side surfaces of the webs 20 and 21 form a large one in the assembled state Surface on which the water trickling downwards over the grates forms a film in comes into intimate contact with the air flowing upwards or horizontally.

An den Stegen 20 und 21 sind Vorsprünge 23 angegossen, die schmale Spritzleisten bilden und zur Verteilung des Wassers beitragen.On the webs 20 and 21 projections 23 are cast, which form narrow spray strips and contribute to the distribution of the water.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, legen die Oberseiten der Vorsprünge 23 eine Fläche fest, die in Längsrichtung des Rostes eine über dessen größten Teil verlaufende Aufwärtswölbung aufweist. Diese Aufwärtswölbung ist zwar verhältnismäßig gering, reicht jedoch aus, während des Normalbetriebes des Rieselkühlers ein gewisses Ausmaß an Wölbung aufrechtzuerhalten, um die gleichmäßige Verteilung des auf die Roste aufgespritzten und von diesen in Filmform ablaufenden Wassers zu unterstützen. Bekanntlich unterliegt ein Kunststoff-Gitterrost im Betrieb einer Schrumpfung des Kunststoffs sowie einer auf der Wasserlast und der Erwärmung des Kunststoffs beruhenden abwärts gerichteten Durchbiegung, deren Größe durch die spezielle Konstruktion des Rostes, seine Abmessungen sowie die Dimensionierung der den Rost bildenden Stege und Vorsprünge bestimmt wird. Diese Durchbiegung sollte die geringe Aufwärtswölbung selbst unter den ungünstigsten Bedingungen nicht beseitigen, so daß die Vorteile einer derartigen Wölbung stets beibehalten werden. In dieser Hinsicht hat sich Polystyrol als vorteilhafter Werkstoff für die Roste erwiesen, da es sich bei gleichem Temperaturanstieg wesentlich weniger durchbiegt als Polyäthylen und Polypropylen. Ein typischer Temperaturbereich eines Wasser-Luft-Kühlturms liegt in der Größenordnung von etwa 37,8 bis 49° C.As shown in FIG. 2 it can be seen place the tops of the projections 23 a surface fixed in the longitudinal direction of the grate one over its largest part has extending upward curvature. This upward bulge is proportionate low, but sufficient, a certain amount during normal operation of the trickle cooler Maintain amount of bulge in order to evenly distribute the on the Sprayed on grates and from these to support water running off in film form. It is known that a plastic grating is subject to shrinkage during operation Plastic as well as one based on the water load and the heating of the plastic downward deflection, the size of which is due to the special construction of the Grate, its dimensions and the dimensions of the webs forming the grate and projections is determined. This deflection should be the slight upward curvature even under the most unfavorable conditions do not eliminate, so the benefits such a curvature are always retained. In this regard, polystyrene has proven itself proved to be an advantageous material for the grates, as it is at the same temperature rise much less sags than polyethylene and polypropylene. A typical temperature range of a water-to-air cooling tower is on the order of about 37.8 to 49 ° C.

In F i g. 2 ist eine spezielle Form der Rostwölbung dargestellt, bei der in Richtung der Bogenweite aufeinanderfolgende Abschnitte des Rostes eben sind und lediglich unter verschiedenen Winkeln gegenüber der Waagerechten geneigt sind. Der mittlere, höchste Teil des Rostes wird ebenfalls von einem ebenen Abschnitt 24 gebildet, an den sich nach beiden Seiten hin, symmetrisch zu einer lotrechten Mittelebene, je ein unter gleichem Winkel gegenüber der Waagerechten geneigter ebener Abschnitt 26 und je ein ebener Abschnitt 27 anschließen, deren Neigungswinkel gegenüber der Waagerechten etwas größer sind als die der Abschnitte 26. Durch diese Form wird die gewünschte Aufwärtswölbung der durch die Oberseiten der Vorsprünge 23 festgelegten Fläche erreicht, während zugleich das Spritzgießen der Roste im Vergleich zu einem über seine gesamte Bogenweite stetig gewölbten Rost vereinfacht wird. Außerdem ergibt sich durch diese Anordnung ein praktisch vollständiger Beanspruchungsausgleich zwischen den einzelnen Rostteilen über die ganze Bogenweite.In Fig. 2 shows a special form of the rust arching the successive sections of the grate in the direction of the arc width are flat and are only inclined at different angles relative to the horizontal. The middle, highest part of the grate is also made up of a level section 24 formed, on both sides, symmetrical to a perpendicular Central plane, each one inclined at the same angle to the horizontal Connect section 26 and each a flat section 27, their angle of inclination opposite of the horizontal are slightly larger than those of sections 26. This shape makes the desired upward curvature of those defined by the tops of the projections 23 Reached area while at the same time molding the grates compared to one Constantly curved grate is simplified over its entire arc width. Also results This arrangement allows for a practically complete compensation of the stresses between the individual grate parts over the entire arc width.

Die Gitterroste 18 können in einer weiteren Ausgestaltung gemäß F i g. 5 an ihren Oberseiten mit Vertiefungen 31 und an ihren Unterseiten mit vorstehenden Zapfen 30 versehen sein, um die übereinandergestapelten Roste um jeweils eine halbe Zellenbreite gegeneinander versetzt festlegen zu können. Eine derartige enge Stapelanordnung ist insbesondere bei der Verwendung von sogenannten »Rieselfiltern« vorteilhaft, bei denen das Wasser anfänglich einen Film bilden soll. Die Zapfen 30 ragen nach unten über die Stege 20 und 21 der ebenen Abschnitte 27 hinaus vor. Gemäß den F i g. 3 und 5 sind die einzelnen Vertiefungen 31 und Zapfen 30 jeweils an einer Verbreiterung 32 eines Stegs 20 vorgesehen.The gratings 18 can in a further embodiment according to FIG. 5 on their upper sides with recesses 31 and on their undersides with protruding pins 30 in order to be able to set the stacked grids offset from one another by half a cell width. Such a close stacking arrangement is particularly advantageous when using so-called "trickle filters" in which the water is initially intended to form a film. The pins 30 protrude downward beyond the webs 20 and 21 of the flat sections 27. According to FIGS. 3 and 5, the individual depressions 31 and pegs 30 are each provided on a widening 32 of a web 20 .

Gemäß F i g. 5 ist weiterhin eine verhältnismäßig enge Passung zwischen den Zapfen 30 und den Vertiefungen 31 vorgesehen, so daß sich ein einzelner Gitterrost in merklichem Ausmaß nicht nach unten durchbiegen kann, ohne gleichzeitig eine Durchbiegung des unter ihm liegenden Gitterrostes zu bewirken. Ein Stapel derartiger Roste ist daher in beträchtlich größerem Ausmaß versteift, als dies bei voneinander unabhängigen Gitterrosten möglich wäre.According to FIG. 5 is still a relatively close fit between the pin 30 and the recesses 31 provided so that a single grating cannot deflect downward to any appreciable extent without deflection at the same time of the grating below it. A stack of such grids is therefore stiffened to a considerably greater extent than in the case of independent ones Grating would be possible.

In F i g. 1 ist eine weitere Möglichkeit zur Abstützung der Gitterroste zwecks Verhinderung einer Abwärtsdurchbiegung dargestellt. In diesem Fall ist ein verhältnismäßig enger Paßsitz zwischen den senkrechten Pfosten 35 des Rieselkühlers und den ausgesparten Eckabschnitten 36 der Roste vorgesehen, wodurch eine die Aufwärtswölbung der Gitterroste verringernde Auseinanderbewegung ihrer Enden verhindert wird. Gemäß F i g. 2 können weiterhin zwischen den Pfosten 35 mit diesen verbundene waagerechte Träger 136 verlaufen, welche die beiden Längs-Endabschnitte der Roste unterstützen.In Fig. 1 is another way of supporting the gratings shown to prevent downward deflection. In this case is a relatively tight fit between the vertical post 35 of the trickle cooler and the recessed corner portions 36 of the grids, thereby creating an upward curvature the grating-reducing divergence of their ends is prevented. According to F i g. 2 can continue between the posts 35 with these connected horizontal Supports 136 extend which support the two longitudinal end sections of the grids.

In den F i g. 6 und 7 ist eine geringfügig abgewandelte Ausführungsform dargestellt, bei der ein unterhalb des Mittelabschnitts der Anordnung verlaufender Träger 37 eine Abwärtsdurchbiegung der Gitterroste 18 verhindert. Die waagerechten Träger 136 können ihrerseits weiterhin durch diagonal zu ihnen verlaufende und an ihnen befestigte, mit den Pfosten 35 verbundene Leisten 38 abgestützt werden.In the F i g. 6 and 7 is a slightly modified embodiment shown, in which a running below the central portion of the assembly Support 37 prevents the gratings 18 from bending downward. The horizontal ones Carriers 136 can for their part continue to run diagonally to them and to fastened to them and connected to the posts 35 strips 38 are supported.

In F i g. 8 ist noch eine andere Abwandlung der Rostbefestigung dargestellt, bei welcher herabhängende Stangen 40 mit Verdickungen 39 den Gitterrost 18 bei 41 abstützen.In Fig. 8 shows another modification of the grate fastening, in which hanging rods 40 with thickenings 39 support the grating 18 at 41.

Claims

Claims: 1. Trickle installation for trickle cooler, which has the shape of a has grating made from webs with a T-shaped cross-section, which forms open cells at the top and bottom, on the walls of which the water trickles down, d a d u r c h characterized in that the grating (18) is curved upwards.

2. trickle installation according to claim 1, characterized in that the grating (18) consists of flat sections (24, 26, 27) is composed at different angles with respect to the Are inclined to the horizontal.

3. trickle installation according to claim 2, characterized in that that in the middle of the curvature of the grating (18) is the uppermost part of the Grating forming flat section (24) is located.

4. trickle installation according to claim 3, characterized in that pairs (26, 27) of flat sections on both sides of the middle section (24) are arranged symmetrically to a perpendicular The center plane is inclined at the same angles with respect to the horizontal.

5. Trickle installation according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the gratings (18) on their upper side have depressions (31) and on their underside pins (30) for the laterally offset alignment of superimposed gratings in each case by half a cell width. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1091 134; "BWK" magazine 1961, No. 5, pp. 221l222.