DE3501278A1 - Rieselwasserauffangeinrichtung - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsauffangeinrichtung für einen Verdampfungskühler und insbesondere betrifft sie eine Ablauf- oder Rieseleinrichtung zum Auffangen von Wasser, das von einem Luft/Wasser-Wärmeaustausch-Kontaktkörper in einem Kühlturm herabrieselt, der über der Auffangeinrichtung angeordnet ist.

Es ist bekannt, einen Luftstrom zum Abkühlen einer Flüssigkeit wie Wasser bei einem herkömmlichen Kühlturm zu verwenden, in-dem Luft und Flüssigkeit in einem im Kühlturm angeordneten Wärmeaustauschkörper kontaktieren. Solche Kühltürme weisen meist eine Einrichtung zum Auffangen des vom Wärmeaustauschkontaktkörpers herablaufenden oder herabrieselnden Wassers auf.

Herkömmliche Flüssigkeitsauffang- oder -Sammeleinrichtungen können eine Wanne oder Becken an Grunde des Turms aufweisen, in das Wasser vom Kontaktkörper herabrieselt. Da der Wärmeaustauschkontaktkörper meist ziemlich hoch über dem Boden angeordnet ist, kann das Wasser erheblichen Lärm oder erhebliches Geräusch verursachen, wenn es auf die Auffangwanne oder das Auffangbecken auftrifft. Außerdem ist ziemlieh viel Energie erforderlich, das aufgefangene Wasser durch Rückpumpen zu einem Wasserverteiler wiederzugewinnen, das über dem Wärmeaustauschkontaktkörper angeordnet ist.

Es wurde die Verwendung von Auffangeinrichtungen auf einem mittleren Pegel angeregt, um das Geräusch und die Energiekosten zu verringern. Beispielsweise sind Flüssigkeitnauffangvorrichtungen, die unmittelbar unter dem Gas/Flüssigkeits-Wärmeaustauschkontaktkörper angeordnet sind, Gegenstand der FR-PS 876 525. Die Flüssigkeitsauffangvorrichtungen weisen eine gegen die Senkrechte geneigte Wand und einen Trog auf, der sich längs der Unterkante der Wand erstreckt. Diese Vorrichtungen sind parallel und im Überhang zueinander angeordnet, damit die Flüssigkeit nicht vom

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Kontaktkörper direkt auf den Grund des Kühlturms fallen oder tropfen kann.

In der US-PS 4 215 080 (im folgenden meist "'080-Patent" genannt) beschreibt die Patentnehmerin die Nachteile, die sie bei den in der FR-PS 876 525 bekanntgemachten Aufnahmevorrichtungen sieht. Die Patentschrift '080 behauptet, daß die Flüssigkeitstropfen, die auf die geneigten Wände aus der FR-PS 876 525 auftreffen beim Berühren der Wände platzen und damit übermäßiges Geräusch verursachen. Auch die auf die geneigten Wände spritzenden Tropfen können seitlich über die Tröge hinaus abgelenkt werden, die sich längs der unteren Kanten der Wände erstrecken. Damit fangen die Tröge nicht das gesamte auf die geneigten Wände tropfende Wasser auf, und das von den Wänden absprühende Wasser kann in die Auffangwanne am Grunde des Kühlturms fallen und weiteren Lärm erzeugen.

Eine Einrichtung zur Verhütung von Spritzern ist in der Patentschrift '080 gezeigt, die einige der in der FR-PS 876 525 erläuterten Auffangvorrichtungen ausschalten soll. Die Patentschrift Ό80 betrifft eine solche Einrichtung, die über einer geneigten Wand angeordnet ist, welche zum Auffangen einer Flüssigkeit dient, die vom Kontakt- oder Wärmeaustauschkörper herabrieselt. Die Einrichtung zum Verhüten von Spritzern weist ein Feld zum Mitreißen der Flüssigkeitsspritzer auf und wird durch geteilte Wände gebildet, welche an ihren oberen und unteren Enden offene Kanäle darstellen, die in Richtung des steilsten Abfalls der geneigten Wand geschlossen sind. Die Einrichtung soll so ausgelegt sein, daß vom Kontaktkörper herabrieselendes Wasser durch die Kanäle auf die geneigte Wand laufen kann, wobei jedoch alle Wassertropfen, die von der Wand abspritzen, durch die geteilten Wände des Feldes gesperrt werden. Die Einrichtung zum Verhindern von Spritzern der Patentschrift Ό80 weist viele Nachteile in Konstruktion und Verwendung auf. Sie vergrößert den technischen Aufwand einer Wassersammelein-

richtung, indem sie ein eigenes über den einzelnen geneigten Wänden der Einrichtung angeordnetes Feld braucht. Um diese Einrichtungen unterzubringen, kann es bei einigen Anwendungen erforderlich werden, den Trennungsabstand zwisehen den geneigten Wänden und der Auffangeinrichtung zu vergrößern, wenn sich die geneigten Wände weiterhin überlappen sollen. Dies kann wieder zu einer größeren Höhe bei der Auffangeinrichtung führen und einige der Vorteile der geneigten Auffangwände in der FR-PS 876 525 wie Geräuschdämpfung und geringeren Energiebedarf für die Wasserpumpe zunichte machen.

Ein weiterer Nachteil der Einrichtung zum Verhüten von Spritzern in der Patentschrift *080 ist der, daß sie bei einigen Anwendungen einen unerwünschten Luftdruckabfall an der Auffangeinrichtung erzeugen kann. Bei den meisten Gegenstromanlagen wird Kühlluft unterhalb der Auffangvorrichtung in den Turm gesaugt und läuft durch diese hindurch bis zum Kontaktkörper, der über der Auffangvorrichtung angeordnet ist. Einrichtungen zum Verhüten von Spritzern, die über den geneigten Wänden angeordnet sind, können diesen Luftstrom so weit unterbrechen, daß er nicht mehr annehmbar ist. Es kann erforderlich werden, weitere Energie für einen Lüfter aufzuwenden,welcher die Luft durch die Sammeleinrichtung eines lüfterbetriebenen Turms drückt, um den Luftwiderstand zu überwinden, der von den Einrichtungen zum Verhüten von Spritzern stammt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ablauf- oder Rieselwasserauffangeinrichtung mit hohem Wirkungsgrad beim Auffangen von Waser für einen Verdampfungskühler zu schaffen. Erfindungsgemäß ist eine Rieselwasserauffangeinrichtung vorgesehen, welche Luft im wesentlichen ungehindert durchströmen kann, wodurch sich ein verringerter Druckabfall an der Einrichtung ergibt. Mit der Erfindung soll eine Auffangeinrichtung geschaffen werden, die verhältnismäßig wenig senkrechten Raum einnimmt und direkt an der Unterseite des Wärmeaustauschkontaktkörpers getragen werden kann,

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wodurch Energie gespart wird, die erforderlich ist, um von der Einrichtung aufgefangenes Wasser an einen Verteiler über dem Kontaktkörper zu pumpen, um es wieder durch den Kontaktkörper zu leiten. Sodann ist erfindungsgemäß vorgesehen, eine Rieselwasserauffanganlage zu erstellen, welche den Kontaktkörper tragen kann. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Auffangeinrichtung vorgesehen, welche den Geräuschpegel im Kühlturm verringert, der durch das vom Kontaktkörper herabrieselnde oder -fallende Wasser erzeugt wird. Schließlich soll erfindungsgemäß eine Rieselwasser auf fangeinrichtung beschrieben werden, bei der die Einrichtung zum Verhindern von Spritzern der früheren Auffangvorrichtungen entfallen kann.

Die erfindungsgemäße Rieselwasserauffanganlage wird vorteilhafterweise bei evaporativen Kühltürmen eingesetzt. Die Einrichtung ist im Kühlturm unterhalb eines Luft/ Wasser-Wärmeaustauschkontaktkörpers angeordnet und fängt Wasser auf, das vom Kontaktkörper herabrieselt oder herabfällt.

Die Ablauf- oder Rieselwasserauffangeinrichtung weist hauptsätzlich mehrere zueinander parallel angeordnete Wasserauffangplatten auf, die zur Senkrechten geneigt sind. Benachbarte Auffangplatten bilden Strömungskanäle für Luft, die im wesentlichen ungehindert durchgehen kann. Die Wasserauffangplatten weisen obere und untere Endabschnitte auf, wobei die oberen Endabschnitte jeweils die unteren einer benachbarten Platte überlappen. Die Mittelabschnitte der Platten sind so ausgeformt, daß sie im wesentlich planparallele obere und untere Abschnitte bilden. Der untere Abschnitt ist weniger gegen die Senkrechte geneigt als der obere. Der Neigungswinkel und die Länge der einzelnen Abschnitte wird in Abhängigkeit vom Weg des Wassers gewählt, das vom Kontaktkörper auf den entsprechenden Abschnitt rieselt oder tropfen muß, so daß im wesentlichen das gesamte vom Kontaktkörper herabrieselnde Wasser nicht von den Oberflächen der Auffangplatten abgelenkt wird. Der

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untere Endabschnitt der einzelnen Platten ist so ausgeformt, daß er Haupt- und Nebenauffangkanäle bildet, die auf den nach oben und nach unten gewandten Flächen der Platten angeordnet sind und sich im wesentlichen quer zur Breite der Platten erstrecken. Das auf die Platten fallende Wasser wird in den Haupt- und Nebenkanälen aufgefangen. Die Haupt- und Nebenkanäle weisen Auslaßöffnungen auf, welche das von den Kanälen aufgefangene Wasser abführen.

Die Rieselwasserablaufeinrichtung weist auch einen Rahmen auf, welcher die Wasserauffangplatten trägt. Der Rahmen weist im wesentlichen senkrechte Seitenträger auf, die auf den entsprechenden sich gegenüberliegenden Seiten der Auffangplatten angeordnet sind, so daß diese sich zwischen den Seitenträgern erstrecken. Die Queranordnung der Seitenträger und Auffangplatten ergibt eine Auffangeinrichtung von hoher Drehstabilität und struktureller Steiffigkeit.

Die Seitenträger des Rahmens weisen untere Abschnitte auf, die als Tröge ausgeformt sind, welche unter den Auslaßöffnungen der Auffangplatten angeordnet sind. Das durch die Auslaßöffnung ablaufende Wasser der Auffangplatten wird von den Trögen der Seitenträger aufgenommen. Wie die Haupt- und Nebenkanäle der Auffangplatten weisen auch die Tröge der Seitenträger AuslaßÖffnungen auf, durch die das von den Trögen gesammelte Wasser in einen Hauptwasserkanal mit starkem Gefälle abfließen kann.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines Kühlturms, dessen

Wände teilweise aufgebrochen sind, um die erfindungsgemäße Rieselwasserauffangeinrichtung darzustellen.

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Fig. 2 eine schematische Ansicht der Rieselwasserauf fangeinrichtung und ihre Anordnung im Kühlturm in bezug auf die anderen Bauteile der evaporativen Kühleinrichtung.

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht der erfindungsgemäßen Rieselwasserauffangeinrichtung. Fig. 4 einen Seitenriß der Rieselwassereinrichtung, wobei der Rahmen teilweise weggebrochen ist. Fig. 5 einen Aufriß der erfindungsgemäßen Rieselwasserauffangeinrichtung.

Fig. 6 einen Teilschnitt durch die Flüssigkeitsauffangplatten der Fig. 3 längs der Linien 6-6 der Fig. 3.

Fig. 7 einen Teilschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Auffang

platten.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Rieselwasserauf fangeinrichtung 2 in einem Kühlturm 4 unterhalb eines Gas/Flüssigkeits-Wärmeaustauschkontaktkörpers 6. Fig. 1 zeigt einen Kühlturm 4 mit natürlichem Zug. Die Umkleidung 8 des Kühlturms 4 ist meist über Grund abgestützt und bildet einen Lufteintritt 10 sowie einen Luftaustritt 12. Wie allgemein bekannt, bewirkt die Krümmung der Umkleidung 8 einen Auftrieb von Luft, die in Richtung der Pfeile A eintritt, durch die Bauteile der Wärmeaustauscheinrichtung läuft und durch die Luftaustrittsöffnung 12 abgegeben wird. Obwohl in den Fig. 1 und 2 sowie in der Beschreibung ein Kühlturm mit natürlichem Zug dargestellt ist, soll die erfindungsgemäße Rieselwasserauffangeinrichtung ebenso gut bei einem lüfterbetriebenen evaporativen Kühlturm arbeiten.

Fig. 1 und insbesondere Fig. 2 zeigen die Anordnung der erfindungsgemäßen Rieselwasserauffangeinrichtung in bezug auf die anderen Bauteile des Wärmeaustauschers. Zur besseren Erläuterung wird der Wärmeaustauscher mindestens im überbUbk nachstehend erläutert. Die zu kühlende Flüssigkeit wie warmes Wasser, das beispielsweise von einer Klima-

anlage oder einem Elektrizitätswerk kommt, fließt in einer Hauptleitung 14 und zweigt dann in verschiedene senkrechte Warmwassersteigleitungen 16 ab.. Diese Steigleitungen 16 verteilen das Wasser an Warmwasserverteilungskanäle 18 sowie Verteilungsleitungen 20, die von den Warmwasserkanälen 18 abzweigen. Die Kanäle und Leitungen bilden eine Warmwasserverteilungseinrichtung, welche eine erhebliche Querschnittfläche des Kühlturms 4 durchzieht. Der Zweck ist natürlich, das warme Wasser über eine größtmögliche Fläche des Kühlturms zu verteilen.

Unmittelbar unter den Warmwasserverteilungskanälen und -leitungen befindet sich der Gas/Flüssigkeits-Wärmeaustauschkontaktkörper 6, der meist als "Füllung" bezeichnet wird. Ein Beispiel für einen im Kühlturm 4 geeigneten Kontaktkörper ist in Fig. 3 der US-PS 3 262 682 dargestellt. Der Kontaktkörper 6 kann mehrere senkrechte Füllungsschichten aufweisen, wobei die genaue Anzahl der Schichten von dem Erfordernis der Anlage abhängt. Der Kontaktkörper 6 kann aus jedem geeigneten Material wie PVC bestehen. Die Warmwasserverteilungsleitungen weisen öffnungen auf, die es dem warmen Wasser gestatten, auf die Füllung zu rieesln, wo es ein Gas wie Luft kontaktiert, die durch die Einlaßöffnungen 10 des Kühlturms eintritt und durch die Füllung strömt. Wie Fig. 2 zeigt, trifft die Luft auf das Wasser im Gegenstrom, d.h., daß das warme Wasser durch die Füllung in entgegengesetzter Richtung zum Luftstrom rieselt, obwohl auch vorgesehen ist, daß die erfindungsgemäße Rieselwasserauffanganlage ebenso mit Querstrom arbeitet. Der Kontakt zwischen dem warmen Wasser und der Luft in der Füllung bewirkt einen Wärmeaustausch zwischen Wasser und Luft. Das abgekühlte Wasser rieselt vom Boden der Füllung aus nach unten, während die erwärmte Luft nach oben aus der Auslaßöffnung 12 des Kühlturms herabströmt.

Unterhalb der Füllungsschichten oder des Füllungslagers ist die erfindungsgemäße Rieselwasserauffangeinrichtung 2 angeordnet. Wie erwähnt soll die Rieselwasserauffangein-

richtung erfindungsgemäß das Füllungslager tragen. Dies vereinfacht die mechanische Anordnung des Wärmeaustauschers. Natürlich kann die Füllung durch eigene Vorrichtungen über der Auffangeinrichtung getragen werden oder hängend gelagert sein.

Wie der Name sagt, erhält und fängt die Auffangvorrichtung 2 das gekühlte Wasser, das von der Füllung herabrieselt und leitet es an mehrere Rücklaufkanäle 22 weiter.

Die Rücklaufkanäle 22 sind mit verschiedenen senkrechten Zweigleitungen 24 verbunden, die in eine Hauptrücklaufleitung 26 münden. Obwohl nicht erforderlich, kann der Wärmeaustauscher Leitanordnungen 28 aufweisen, die über der Wasserverteileinrichtung angeordnet sind, damit das vom Luftstrom mitgerissene Wasser nicht nach oben zusammen mit der Luft aus der Auslaßöffnung 12 des Kühlturms herausgespült wird.

Anhand der Fig. 3-5 wird die erfindungsgemäße Auffangeinrichtung nachstehend näher erläutert.

Die Auffangeinrichtung weist hauptsächlich zwei Elemente auf: mehrere Flüssigkeitsauffangplatten 30 sowie einen Stütz- oder Trägerrahmen 32.

Die Wasserauffangplatten 30 sind zueinander parallel und gegen die Senkrechte geneigt angeordnet, so daß alles von der über den Wasserauffangplatten angeordneten Füllung herabrieselnde Wasser auf die nach oben gekehrten Flächen der Platten fällt und dadurch aufgefangen wird.

Die parallele Anordnung der Wasserauffangplatten 30 ergibt mehrere Durchzugskanäle 36 für die Luft. Die Luft strömt im wesentlichen ungehindert durch diese Kanäle 36 aufwärts in den Kontaktkörper 6. Dies ist ein erfindungswesentliches Merkmal. Ein behinderter Luftstrom bewirkt einen größeren Durckabfall an der Auffangvorrichtung und setzt den Wirkungsgrad des Wärmeaustausches zwischen dem warmen Wasser

und der Luft herab. Daher ist es vorteilhaft, den Druckabfall an der Auffangvorrichtung so niedrig wie möglich zu halten.

Fig. 6 zeigt im Schnitt mehrere erfindungsgemäße Wasserauffangplatten 30. Die Platten weisen im allgemeinen einen oberen Endabschnitt 38, einen Hauptabschnitt 40 sowie einen unteren Endabschnitt 42 auf. Alle drei Abschnitte können aus dem gleichen Werkstoff einstückig ausgeformt sein oder auch einzeln zusammengesetzt werden, um die in den Zeichnungen gezeigte erwünschte Form zu erhalten.

Der obere Endabschnitt 38 der einzelnen Platten überlappt in senkrechter Richtung den unteren Endabschnitt 42 einer benachbarten Platte, so daß im wesentlichen das gesamte von der Füllung herabrieselnde Wasser durch die Platten aufgefangen wird.

Der Hauptabschnitt 40 der Platten ist im wesentlichen als planparalleler Abschnitt mit einer anderen vorgegebenen Schräge ausgeformt. Die Schräge oder Steilheit von mindestens einigen Abschnitten wird in Abhängigkeit vom Abstand oder Weg gewählt, den das Wasser von der Füllung bis zu den Abschnitten der Platten 30 zurücklegt. Wasser, das von einer größeren Höhe herabrieselt, kann genügend Ernergie aufweisen, um von den Oberflächen der Platten 30 wegzuspritzen. Es ergab sich, daß ein Spritzen vermieden werden kann, wenn die unteren Abschnitte der Platten, welche das von größerer Höhe herabfallende Wasser auffangen, weniger gegen die Senkrechte geneigt sind als die oberen Abschnitte.

Dies läßt sich aus Fig. 6 ersehen. Der Hauptabschnitt 40 des in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiels ist in zwei Unterabschnitte oder Sektionen, eine obere Sektion 4 4 und eine untere Sektion 46 unterteilt, wobei die untere Sektion weniger gegen die Senkrechte geneigt ist als die obere. Das auf die untere Sektion 46 rieselnde Wasser muß

einen größeren Weg vom Kontaktkörper 6 zurücklegen als das auf die obere Sektion 44 rieselnde Wasser. Damit das Wasser an der unteren Sektion 46 haften bleibe, muß diese weniger gegen die Senkrechte geneigt sein als die obere Sektion 44. Alle Wassertropfen, welche von der Oberfläche der oberen Sektion wegspritzen, fallen auf die untere Sektion und bleiben dort haften.

Die bevorzugte senkrechte Höhe der Platten 30 beträgt 12 Zoll (ca. 30,48 cm). Die obere Sektion 44 bildet einen Winkel cC von zirka 45° zur Senkrechten und erstreckt sich über die oberen 25 % des Hauptabschnitts 40. Es hat sich ergeben, daß die Neigung von 45° verhindert, daß das Wasser von der oberen Sektion 44 wegspritzt, wenn die senkrechte Höhe der Platten 12 Zoll (ca. 30,48 cm) beträgt und der Kontaktkörper 6 zirka 4 Zoll (ca. 10,16 cm) über dem obersten Ende der Platten angeordnet ist.

Das auf die unteren 75 % des Hauptabschnitts 40 rieselnde Wasser kann genügend Energie aufweisen, um von einer um 45° geneigten Fläche wegzuspritzen. Daher ist die untere Sektion 46 steiler geneigt als die obere Sektion 44 und bildet vorzugsweise einen Winkel ß von zirka 33° zur Senkrechten. Damit wird das von der Füllung herabrieselnde Wasser durch die Platten aufgefangen, weil das Wasser an den nach oben gekehrten Flächen 34 haftet. Das von den Platten aufgefangene Wasser läuft die geneigten Sektionen bis zu den unteren Endabschnitten 42 hinab, wo es gesammelt wird.

Der untere Endabschnitt 42 der einzelnen Platten 30 ist so ausgebildet, daß er einen Hauptsammeikanal 48 bildet. Er weist einen Boden 50 auf, der vorzugsweise gerundet ist sowie Seitenwände 52, die sich vom Boden 50 aus nach oben erstrecken, wodurch sich die Form eines offenen Trogs ergibt. Der Hauptsammelkanal 48 weist Auslaßöffnungen 54 auf, die in den sich gegenüberliegenden Abschnitten ausgeformt sind, so daß das im Kanal 48 gesammelte Wasser ablaufen

kann.

Damit das von Hauptsammeikanal 48 aufgenommene Wasser nicht überfließen oder herausspritzen kann, ragt vorzugsweise das unterste Ende des Hauptabschnitts 40 der Wasserauffangplatte teilweise in den Kanal hinein und verbindet sich mit der Innenfläche 58 der einen Seitenwand 52 des unteren Endabschnitts 42. Dieser nach innen ragende Abschnitt 56 der Platte bildet zusammen mit der Seitenwand 52, die der gegenüberliegt, welche mit der Platte verbunden ist, eine verengte öffnung für den Kanal. Diese verengte Öffnung hilft, das Wasser im Kanal zu halten.

Es kann vorzugsweise auch ein Rand 62 vorgesehen werden, der sich teilweise in den Kanal von der oberen Umfangskante 64 der Seitenwand 52 erstreckt, die der gegenüberliegt, welche mit dem Hauptabschnitt 40 der Platte verbunden ist. Dieser Rand 62 verhindert auch, daß Wasser aus dem Kanal herausgegossen wird.

Die mit dem Hauptabschnitt 40 der Wasserauffangplatte verbundene Seitenwand 42 kann eine Verlängerung 66 ihres oberen Abschnitts aufweisen. Diese Verlängerung 66 bildet mit dem nach innen ragenden Abschnitt 56 des Hauptabschnitts einen Nebensammelkanal 68 der an der nach unten gekehrten Fläche 70 der Wasserauffangplatte 30 angeordnet ist und sich wie der Hauptsammeikanal 48 im wesentlichen über die Breite der Platte erstreckt. Auch die Nebensammelkanäle weisen Auslaßöffnungen 69 in ihren entgegengesetzten Endabschnitten auf, damit das aufgenommene Wasser ablaufen kann.

Der Vorteil, einen Nebensammelkanal vorzusehen, besteht darin, daß häufig Wassertropfen durch den Luftstrom mitgerissen werden können und an den nach unten gekehrten Flächen der Auffangplatten abgelagert werden. Da die Platten geneigt sind, können die Tropfen auch an den nach unten gekehrten Flächen 70 ablaufen, und wenn keine Nebensammel-

kanäle vorgesehen wären, würden die Tropfen von den unteren Endabschnitten 42 der Platten abtropfen. Es ergab sich, daß der Nebensammelkanal 48 selbst bei der Überlappung der Auffangplatten noch 2 % des von der Füllung herabrieselnden Wassers auffängt. Aus diesem Grund ist sein Beitrag zum Wirkungsgrad der Auffangeinrichtung erfindungswesentlich.

Die Fig. 7 zeigt eine andere Ausführung der Auffangplatten 30, nach der der Hauptabschnitt 40 drei Unterabschnitte oder Sektionen aufweist. Wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 6 ist eine geneigte obere Sektion 72 vorgesehen, die vorzugsweise einen Winkel cL' von 45° zur Senkrechten bildet und sich über das obere Viertel des Hauptabschnitts 40 erstreckt. Eine Mittelsektion 74 ist vorzugsweise weniger gegen die Senkrechte als die untere Sektion 46 des vorangehenden Ausführungsbeispiels geneigt. Eine untere Sektion 76 dagegen kann gegen die Senkrechte stärker geneigt sein als die Mittelsektion 74. Es ergab sich, daß der normale Luftstrom zwischen den Auffangplatten 30 bewirken kann, daß von der Füllung herabrieselnde Wassertropfen nur auf die obere und mittlere Sektion 72,74 der Auffangplatten abgelenkt werden. Der Bahn, welche die Wassertropfen folgen, ist durch die gestrichelten Linien in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Da kein Wasser von der Füllung direkt auf die untere Sektion 76 des Hauptabschnittes herabrieselt, braucht diese Sektion nicht steiler zu sein als die obere und mittlere. Die untere Sektion 76 dient hauptsächlich dazu, das Wasser in den Hauptsammelkanal 48 zu leiten.

Der obere Endabschnitt der Wasserauffangplatten kann einen abgeflachten Rand 78 sowie eine nach unten gekehrte Kante 79 aufweisen. Der Rand 78 und die nach unten gekehrte Kante 79 tragen zur mechanischen Abstützung der Sammelplatte und des die Platten tragenden Rahmens bei.

Wie erwähnt, weist die erfindungsgemäße Rieselwasserauffangeinrichtung einen Rahmen 32 auf, der die Wasserauffangplatten 30 trägt. Der Rahmen weist im wesentlichen senkrechte

Seitenträger 80 auf, die auf den sich gegenüberliegenden Seiten der Auffangplatten angeordnet sind, so daß diese sich zwischen den Seitenträgern erstrecken (Fig. 3).

Die Seitenträger 80 umfassen im wesentlichen planparallele Mittelabschnitte 82 sowie obere und untere Abschnitte 8 4 und 86.

Der obere Abschnitt 84 der Seitenträger kann so ausgeformt sein, daß er einen abgeflachten Rand 88 bildet, welcher einen Kontaktkörper 6 über den Auffangplatten trägt. Der Rand 88 kann zu einer nach unten gekehrten Kante 89 erweitert werden.

Der untere Abschnitt 86 der Seitenträger ist so ausgeformt, daß er einen Trog 90 unterhalb der Auslaßöffnungen 54,69 des Haupt- und Nebensammelkanals der Platten bildet und die durch die Auslaßöffnungen abgeleitete Flüssigkeit aufnimmt. Die einzelnen Tröge 90 werden im allgemeinen durch einen Boden 92 gebildet, der sich vom Mittelabschnitt 82 eines Seitenträgers aus nach innen zu den Auffangplatten hin erstreckt, sowie durch eine freistehende Seitenwand 94, die vom Boden 92 aus aufwärts ragt.

Damit das Wasser nicht über die Oberseite der freistehenden Seitenwand 94 fließen kann, kann diese einen Rand 96 aufweisen, der sich nach innen von der oberen Umfangskante der Seitenwand 94 zum Trog 90 hin erstreckt. Die Tröge der Seitenträger können Auslaßöffnungen 98 aufweisen, durch die das in den Trögen gesammelte Wasser in einen Rücklaufkanal 100 abfließen kann.

Die erfindungsgemäße Rieselwasserauffangeinrichtung bietet eine verbesserte Vorrichtung nicht allein zum Auffangen des gekühlten Wassers, das vom Kontaktkörper herabrieselt, sondern auch zum Abstützen des Kontaktkörpers. Diese Vorrichtungkann sehr leicht und kostenwirksam hergestellt werden. Die Auffangplatten und die Seitenträger können

aus Blech oder einem anderen Werkstoff bzw. auch durch Strangpressen oder Pultrusion gefertigt werden. Eine gesamte Einheit der Rieselwasserauffangeinrichtung, d.h. die Seitenträger und die Auffangplatten können durch Schweißen, Löten, Hartlöten, Kleben oder Verleimen der Einzelelemente der Einheit zusammengebaut werden. Durch Begrenzen des Maximalweges auf zirka 16 Zoll (ca. 40,64 cm), den das Wasser vom Kontaktkörper auf die Auffangplatten zurücklegt und der Steilheit der unteren Sektion 46 (Fig.6) oder der mittleren Sektion 74 der Platten (Fig. 7) auf gegen die Senkrechte kann fast ein Wasserauffangwirkungsgrad von 100° erzielt werden. Der Nebensammelkanal auf der nach unten geneigten Fläche der Auffangplatten stellt sicher, daß vom Luftstrom mitgerissene und auf der abwärts gekehrten Fläche abgelagerte Wassertröpfen aufgefangen werden.

Der Rahmen der einzelnen Einheit überbrückt eine Strecke von 30 Fuß (ca. 9,14 m) und wird an jedem Ende durch einen Wassersammelkanal 100 und in der Mitte durch einen Träger 102 abgestützt. Wegen der strukturellen Steifigkeit, die dem Rahmen durch den Rand 88 und den Trog 90 verliehen wird, die im oberen und unteren Abschnitt der Seitenträger ausgeformt sind, wird eine lichte Spannweite von 15 Fuß (ca. 4,57 m) erreicht. Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, können der Länge und der Breite nach mehrere Einheiten miteinander verbunden werden, wobei sich eine Auffangeinrichtung ergibt, die im wesentlichen die Querschnittfläche des Kühlturms einschließt.

Es sei bemerkt, daß die Queranordnung der Auffangplatten gegenüber den Seitenträgern des Rahmens die strukturelle Vollständigkeit der einzelnen Einheiten aufrechterhält, welche die erfindungsgemäße Rieselwasserauffangeinrichtung bilden. Die quer angeordneten Auffangplatten wirken als Querstreben oder Querversteifungen für den Rahmen. Diese spezielle Anordnung der Platten und Seitenträgern gibt jeder Einheit eine größere Torsionsfestigkeit für den Wider-

stand gegen Verwindungsspannungen, die durch die Wasserlast und den Luftstrom erzeugt werden. Die Torsionsfestigkeit der einzelnen Einheiten ist weiter dadurch erhöht, daß sich die Platten über eine Hauptstrecke der Höhe der Seitenträger erstrecken sowie dadurch, daß die Platten mit nach oben gewendeten unteren Abschnitten versehen sind, welche die Hauptsammeikanäle 48 sowie mit den nach unten gekehrten oberen Abschnitten versehen sind, welche die Ränder 78 und die Kante 79 bilden.

Die erfindungsgemäße Wasserrieselauffanganlage kann leicht gemäß den Bedingungen der evaporativen Kühleinrichtung verändert werden. Um beispielsweise eine erhöhte Wasserlast aufzunehmen, brauchen lediglich mehr Auffangplatten und eine gegebene Länge der Einheit eingebaut zu werden, d.h. indem der Abstand zwischen zwei benachbarten Auffangplatten verringert wird.

Außer den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ρind noch weitere möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (16)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Eine Rieselwasserauffangeinrichtung für einen evaporativen Kühlturm, die quer zum Luftstrom im Kühlturm und unterhalb eines Gas/Flüssigkeits-Wärmeaustauschkontaktkörpers angeordnet ist, um von diesem herabrieselnde Flüssigkeit aufzufangen und zu sammeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Rieselwasserauffangeinrichtung (2) folgende Bauteile aufweist:

mehrere Flüssigkeitsauffangplatten (30), die parallel zueinander und gegen die Senkrechte geneigt angeordnet sind, wobei benachbarte Auffangplatten (30) zwischen sich Strömungskanäle (36) zum praktisch ungehinderten Durchlauf von Luft bilden, daß die einzelnen Platten

(30) obere (38) und untere Endabschnitte (42) aufweisen, wobei jeweils ein oberer Endabschnitt (38) den unteren Endabschnitt (42) einer benachbarten Platte (30) überlappt, daß die Platten (30) längs eines Mittelabschnittes (40) geformt sind, um im wesentlichen plan- |

parallele Sektionen (44,46) zu bilden, die jeweils eine andere vorgegebene Neigung (eC,ß) aufweisen, wobei die Neigung (oc,ß) von einigen Sektionen (44,46) in Abhängigkeit vom Abstand zwischen Kontaktkörper (6) und dem Plattensektionen (44,46) gewählt sind, damit die Platten (30) im wesentlichen die gesamte Flüssigkeit auffangen und sammeln können, die vom Kontaktkörper (6) auf sie herabrieselt, daß der untere Endabschnitt (42) der einzelnen Platten (30) so ausgeformt ist, daß er einen Hauptsammeikanal (48) bildet, der sich im wesentliehen quer zur Breite seiner jeweiligen Platte (30) erstreckt, um die von der Platte (30) auf ihn geleitete Flüssigkeit zu sammeln, wobei die Hauptsammelkanäle (48) Auslaßöffnungen (54) aufweisen, um die gesammelte Flüssigkeit abzuleiten, und

einen Trägerrahmen (32) für die Auffangplatte^ (30), der im wesentlichen senkrechte Seitenträger (80) aufweist, die auf den sich gegenüberliegenden Seiten der Auffangplatten (30) angeordnet sind, wobei sich diese

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(30) zwischen den Seitenträgern (80) erstrecken, daß die Anordnung der Platten (30) gegenüber den Seitenträgern (80) einen torsionsfesten Rahmen (32) ergibt, wobei die Träger (80) untere Abschnitte (84) in Form von Trögen (90) aufweisen, die unter den Auslaßöffnungen (54,69) der Auffangplatten (30) zur Aufnahme der durch diese abgeleiteten Flüssigkeit angeordnet sind.

2. Eine Flüssigkeitsauffangplatte einer Rieselwasserauffangeinrichtung, die in einem evaporativen Kühlturm unterhalb eines Gas/Flüssigkeits-Wärmeaustauschkontaktkörpers angeordnet ist, um von diesem herabrieselnde Flüssigkeit aufzufangen und zu sammeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsauffangplatte (30) gegen die Senkrechte geneigt ist und einen oberen (38) sowie einen unteren Endabschnitt (42) und einen Hauptabschnitt (40) aufweist, der zwischen dem oberen (38) und unteren Endabschnitt (42) angeordnet ist, daß der Hauptabschnitt (40) so ausgeformt ist, daß er im wesentlichen planparallele Sektionen (44,46) aufweist, die jeweils eine unterschiedliche vorgegebene Neigung (oC, ß) aufweisen und bei einigen Sektionen (44,46) in Abhängigkeit von den Wegen zwischen dem Kontaktkörper (6) und ihnen (44,46) gewählt werden, damit die Auffangplatte (30) im wesentlichen die gesamte Flüssigkeit auffangen und sammeln kann, die vom Kontaktkörper (6) auf die Platte (30) herabrieselt, wobei der untere Endabschnitt (42) der Auffangplatte (30) so ausgeformt ist, daß er einen Hauptsammelkanal (48) und einen Nebensammelkanal (68) bildet, die an jeweils sich gegenüberliegenden Flächen (34,70) des Hauptabschnitts (40) angeordnet sind, daß sich der Haupt- (48) und Nebensammelkanal (68) im wesentlichen quer zur Breite der Platte (30) erstrecken, um die durch die Platte (30) auf sie geleitete Flüssigkeit zu sammeln, wobei der Haupt- (48) und Nebensammelkanal (68) Auslaßöffnungen (54,69) zum Ablauf der durch sie gesammelten Flüssigkeit aufweisen.

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3. Auffangplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Endabschnitt (42) einen Boden (50) sowie Seitenwände (52) aufweist, die sich vom Boden (50) nach oben erstrecken und den Hauptsammeikanal (48) bilden.

4. Auffangplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende (56) des Hauptabschnittes (40) mit einer der Seitenwände (52) des unteren Endabschnitts (42) verbunden ist und teilweise in den Hauptsammelkanal (48) hineinragt, um mit der anderen Seitenwand (52) eine verengte öffnung (60) zu bilden.

5. Auffangplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Endabschnitt (42) eine Verlängerung (66) der Oberkante der Seitenwand (52) aufweist, mit dem der Hauptabschnitt (40) verbunden ist, wobei die Verlängerung (66) und das untere Ende (56) des Hauptabschnitts (40) zwischen sich den Nebensammelkanal (68) bilden.

6· Auffangplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptabschnitt (40) zu einer oberen (44) und unteren Sektion (46) ausgeformt ist, wobei die untere Sektion (46) gegen die Senkrechte weniger geneigt ist als die obere Sektion (44).

7. Auffangplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die obere Sektion (44) über das obere Viertel des Hauptabschnitts (40) erstreckt und um zirka 45° gegen die Senkrechte geneigt ist und, daß die untere Sektion (46) um zirka 33° gegen die Senkrechte geneigt ist.

8. Auffangplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Sektion (46) des Hauptabschnitts (40) maximal um zirka 40° gegen die Senkrechte geneigt ist.

9. Auffangplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptabschnitt (40) der Platto (30) in eine obe-

re (72), eine mittlere (74) und eine untere Sektion (76) ausgeformt ist, wobei die mittlere Sektion (74) gegen die Senkrechte weniger geneigt ist als die obere Sektion (72) .

10.Auffangplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Sektion (74) des Hauptabschnittes (40) maximal um zirka 40° gegen die Senkrechte geneigt ist.

11.Auffangplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Endabschnitt (38) der Platte (30) einen ebenen Rand (78) aufweist, um die mechanische Abstützung der Platte (30) zu verstärken.

12.Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Seitenträger (80) einen oberen (84) und unteren Abschnitt (86) sowie einen im wesentlichen planparallelen Mittelabschnitt (82) aufweist, wobei der untere Abschnitt (86) der einzelnen Seitenträger (80) einen Boden (92) besitzt, der sich vom Mittelabschnitt (82) aus erstreckt sowie eine Seitenwand (94), die vom Boden (92) nach oben ragt, wodurch der Trog (90) der einzelnen Seitenträger (80) durch die Seitenwand (94) und den Boden (92) des unteren (86) und mittleren Ab-Schnitts (82) des Seitenträgers (80) gebildet wird.

13.Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abschnitt (84) der einzelnen Seitenträger (80) einen ebenen Rand (88) aufweist, welcher den über ihm angeordneten Kontaktkörper (6) stützt.

14.Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (94) des unteren Abschnitts (86) der einzelnen Seitenträger (80) einen Rand (96) aufweist, der von der oberen Umfangskante der Seitenwand (94) teilweise in den Trog (90) hineinragt, damit die vom Trog (90) gesammelte Flüssigkeit nicht über die Oberkante der Seitenwand (94) fließen kann.

15.Flüssigkeitsauffangplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (52) gegenüber der, die mit dem Hauptabschnitt (40) verbunden ist, einen Rand (62) aufweist, der von der oberen Umfangskante

(64) der Seitenwand (52) teilweise in den Hauptsammelkanal (48) hineinragt, um zu verhindern, daß die vom Hauptsammeikanal (48) gesammelte Flüssigkeit über die Oberkante (64) der Seitenwand (52) fließt.

16.Rieselwasserauffangeinrichtung für einen evaporativen Kühlturm, die in diesem unterhalb eines Gas/Flüssigkeits-Wärmeaustauschkontaktkörpers angeordnet ist, um die von diesem herabrieselnde Flüssigkeit aufzufangen und zu sammeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Rieselwasserauffangeinrichtung folgende Bauteile aufweist:

mehrere Flüssigkeitsauffangplatten (30), die zueinander parallel und gegen die Senkrechte geneigt angeordnet sind, wobei jeweils benachbarte Auffangplatten (30) zwischen sich Strömungskanäle (36) für den im wesentliehen ungehinderten Durchstrom von Gas bilden, daß jede Platte (30) einen oberen (38) und einen unteren (42) Endabschnitt sowie einen Hauptabschnitt (30) aufweist, der zwischen dem oberen (38) und unteren Endabschnitt (42) angeordnet ist, wobei der obere Endabschnitt (38) einer der Platten (30) den unteren Endabschnitt (42) einer benachbarten Platte (30) überlappt, daß der Hauptabschnitt (40) der Platten (30) im wesentlichen zu einer planparallelen oberen (44) und unteren Sektion (46) ausgeformt ist, wobei die untere Sektion (46) weniger gegen die Senkrechte geneigt ist als die obere (44) , wobei die Neigungen (öc,ß) der oberen (44) und unteren Sektion (46) in Abhängig vom senkrechten Abstand zwischen dem Kontaktkörper (6) und der oberen (44) sowie der unteren Sektion (46) gewählt ist, damit die Platten (30) im wesentlichen die gesamte vom Fontaktkörper (6) auf sie herabrieselnde Flüssigkeit auffangen und sammeln können, wobei der untere Endabschnitt (42) der einzelnen Platten (30) zu einem Hauptsammelka-

nal (48) und einem Nebensammelkanal (68) ausgeformt ist, die jeweils an der nach oben gekehrten (34) und nach unten gekehrten Oberfläche (70) der Platte (30) angeordnet sind und sich im wesentlichen quer zur Breite der Platte (30) erstrecken, um die durch die Platte (30) ihnen zugeleitete Flüssigkeit zu sammeln, wobei der Haupt- (48) und Nebensammelkanal (68) der einzelnen Platten (38) Auslaßöffnungen (54,69) aufweisen, um die dadurch gesammelte Flüssigkeit abzuleiten, wobei die Auslaßöffnungen (54,69) nahe den sich gegenüberliegenden Enden des Haupt- (48) und Nebensammelkanals (68) angeordnet sind, daß der untere Endabschnitt (42) einer jeden Platte (30) einen Boden (50) und vom Boden (50) aufwärts ragende Seitenwände (52) aufweist, um den Hauptsammeikanal (48) zu bilden, daß das unterste Ende des Hauptabschnitts (4 0) einer jeden Platte (30) teilweise in den Hauptsammelkanal (48) hineinragt und mit einer der Seitenwände (52) des unteren Endabschnitts (42) der Platte (30) unterhalb der Umfangskante (64) der Seitenwand (66) verbunden ist, um mit dieser zusammen den Nebensammelkanal (68) zu bilden und mit der anderen Seitenwand (52) eine verengte öffnung (60) für den Hauptsammelkanal (48) auszuformen, und

einen Trägerrahmen (32) für die Flüssigkeitsaufnahmeplatten (30), wobei der Rahmen (32) im wesentlichen senkrechte Seitenträger (80) aufweist, die an den sich gegenüberliegenden Seiten der Auffangplatten (30) angeordnet sind, wobei sich diese zwischen den Seitenträgern (80) erstrecken und die Anordnung der Platten (30) zu den Seitenträgern (80) den Rahmen (32) torsionsfest macht, daß die Seitenträger (80) einen oberen (84) und unteren Abschnitt (86) sowie einen im wesentlichen planparallelen Mittelabschnitt (82) aufweisen, wobei der obere Abschnitt (84) der einzelnen Seitenträger (80) einen ebenen Rand (88) besitzt, um den darüberliegenden Kontaktkörper (60) zu tragen, und der untere Abschnitt (86) der einzelnen Seitenträger (80)

einen Boden (92) aufweist, der sich vom Mittelabschnitt (82) nach innen zu den Auffangplatten (30) erstreckt und eine freistehende Seitenwand (94) vom Boden (92) aus nach oben ragt, wodurch die Seitenwand (94) und der Boden (92) sowie der Mittelabschnitt (82) der Seitenträger (80) einen Trog (90) bilden, der unterhalb der entsprechenden Auslaßöffnungen (54,69) der Auffangplatten (30) angeordnet ist, um die durch diese abgeleitete Flüssigkeit aufzunehmen. 10