Berieselungsvorrichtung für Verdampferelemente

Abstract

 Es wird eine Berieselungsvorrichtung für Verdampferelemente (10) vorgeschlagen, insbesondere für plattenförmige Verdampferelemente einer Kühleinrichtung. Oberhalb der im wesentlichen vertikal ausgerichteten Verdampferelemente (10) ist ein wannenartiger Flüssigkeitsbehälter angeordnet, der mit eine Flüssigkeit den Verdampferelementen (10) zuführenden, in Längsrichtung der Verdampferelemente (10) verlaufenden parallelen Öffnungsanordnungen (18) versehen ist. Jeweils im Bereich der beiden Längsseiten der Öffnungsanordnungen (18) sind elastisch an gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen Verdampferelements (10) anliegende streifenförmige Flüssigkeitsverteiler (19) vorgesehen, die vorzugsweise als Streifenbürsten ausgebildet sind. Hierdurch wird eine besonders gleichmäßige Berieselung bzw. Benetzung der Verdampferelemente (10) mit Flüssigkeit erreicht, wobei die Dosierung in einfacher Weise durch den Füllstand im Flüssigkeitsbehälter einstellbar ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Berieselungsvorrichtung für Verdampferelemente, insbesondere für plattenförmige Verdampferelemente einer Kühleinrichtung, mit einem oberhalb der im wesentlichen vertikal ausgerichteten Verdampferelemente angeordneten, wannenartigen Flüssigkeitsbehälter, der mit eine Flüssigkeit den Verdampferelementen zuführenden, in Längsrichtung der Verdampferelemente verlaufenden parallelen Öffnungsanordnungen versehen ist.

[0002] Eine derartige Berieselungsvorrichtung ist beispielsweise aus der GB 11 26 738 und aus der Zeitschrift "Gemüse 10/1986", S. 392 ff, für Kühl- und Befeuchtungsvorrichtungen bekannt. Hierbei ist es wesentlich, daß die vertikalen Verdampferelemente bzw. Verdampferplatten möglichst vollständig und gleichmäßig mit einem Wasserfilm überzogen sind. Dieses Wasser wird dann unterhalb der Verdampferplatten wieder gesammelt und zum oberhalb der Verdampferplatten angeordneten Flüssigkeitsbehälter zurückgepumpt.

[0003] Die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter gelangt über Lochreihen zu den darunter angeordneten Verdampferplatten und rieselt dann entlang derselben nach unten. Diese Lochreihen weisen den Nachteil auf, daß zum einen die Löcher durch Verunreinigungen leicht verstopft werden können, und zum anderen ist es mit solchen Löchern sehr schwierig, insbesondere im oberen Bereich eine gleichmäßige Befeuchtung der Verdampferplatten zu erzielen. Würde man andererseits anstelle der Löcher Längsschlitze bzw. Schlitzöffnungen vorsehen, so wäre es relativ schwierig, definierte und begrenzte Wassermengen den Verdampferplatten zuzuführen.

[0004] Aus der DE 40 24 276 C2 ist eine ähnliche Anordnung von vertikalen parallelen Verdampferplatten bekannt, bei denen die Berieselung mit Flüssigkeit mittels Sprührohren und Sprühdüsen erreicht wird. Diese Anordnung erfordert jedoch ständig einen definierten Sprühdruck, und auch hier besteht die Gefahr der Verstopfung der Düsenöffnungen, wodurch sich nicht nur die versprühte Wassermenge pro Zeiteinheit verändert, sondern auch noch die Gefahr besteht, daß sich der Sprühstrahl beispielsweise im Winkel verändert, was zu einem ungleichmäßigen Sprühvorgang führt.

[0005] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Berieselungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der auf einfache Weise eine völlig gleichmäßige Benetzung bzw. Berieselung der Verdampferelemente erreicht wird, und bei der der Wasserfilm nicht durch Verschmutzungen beeinträchtigt wird.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeweils im Bereich der beiden Längsseiten der Öffnungsanordnungen angebrachte, elastisch an gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen Verdampferelements anliegende streifenförmige Flüssigkeitsverteiler vorgesehen sind.

[0007] Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird eine völlig gleichmäßige Verteilung von Flüssigkeit über die Länge der jeweiligen Verdampferelemente erzielt, da die streifenförmigen Flüssigkeitsverteiler über die gesamte Länge gleichmäßig anliegen. Da diese streifenförmigen Flüssigkeitsverteiler elastisch an den Verdampferelementen anliegen, kann die verteilte Flüssigkeitsmenge auf einfache Weise durch die Höhe des Flüssigkeitspegels im Flüssigkeitsbehälter eingestellt werden. Auf Grund des Wasserdrucks werden nämlich die streifenförmigen Flüssigkeitsverteiler mehr oder weniger elastisch von den Verdampferelementen abgehoben. Durch diese elastische Anlage wird auch eine Selbstreinigung erreicht, da eventuelle Schmutzpartikel durch elastisches Abheben der Flüssigkeitsverteiler hindurchgelangen können, ohne daß der Flüssigkeitsverteiler verstopft werden könnte. Eine besondere Reinigungsvorrichtung ist daher nicht erforderlich. Bei Bedarf können die streifenförmigen Flüssigkeitsverteiler ausgetauscht werden, beispielsweise durch solche, die einen größeren oder kleineren Wasserdurchsatz gestatten.

[0008] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Berieselungsvorrichtung möglich.

[0009] Die oberen Endkanten der plattenartigen Verdampferelemente sind im wesentlichen mittig unterhalb oder in den Öffnungsanordnungen positioniert, so daß beide Seiten der Verdampferelemente in gleicher Weise mit Flüssigkeit berieselt werden.

[0010] Die beiden streifenförmigen Flüssigkeitsverteiler eines Verdampferelements sind in vorteilhafter konstruktiver Ausgestaltung jeweils schräg nach unten zu diesem Verdampferelement hin zusammenlaufend ausgebildet. Hierdurch bilden die Anlageflächen zwischen Flüssigkeitsverteiler und Verdampferelement einen tiefsten Punkt des Flüssigkeitsstands im Flüssigkeitsbehälter, so daß die streifenförmigen Flüssigkeitsverteiler ständig mit Flüssigkeit beaufschlagt bzw. versorgt sind. Auch dies fördert die gleichmäßige Bildung eines Wasserfilms entlang der Verdampferelemente.

[0011] Die Öffnungsanordnungen können in zweckmäßiger Ausgestaltung als Schlitzöffnungen ausgebildet sein, da die Dosierung von Flüssigkeit nunmehr von den streifenförmigen Flüssigkeitsverteilern vorgenommen wird.

[0012] Eine besonders gute Zuführung von Wasser zu den Flüssigkeitsverteilern bzw. Verdampferelementen hin wird dadurch erreicht, daß der Boden des Flüssigkeitsbehälters wenigstens im Bereich der Verdampferelemente parallele, nach unten hin sich im Querschnitt verjüngende Rinnen aufweist und daß die Öffnungsanordnungen jeweils im untersten Bereich der Rinnen angeordnet sind. Somit ist selbst bei einer eventuellen Schräglage des Flüssigkeitsbehälters gewährleistet, daß die streifenförmigen Flüssigkeitsverteiler überall mit Flüssigkeit beaufschlagt sind. Die Rinnen werden dabei in konstruktiv vorteilhafter Ausgestaltung durch zickzackartig aneinandergereihte oder gebogene Blechstreifen gebildet.

[0013] Haltestreifen der Flüssigkeitverteiler können besonders einfach und sicher an den Blechstreifen fixiert werden.

[0014] Als günstigste Ausbildung der streifenförmigen Flüssigkeitsverteiler haben sich Streifenbürsten erwiesen, die die Verteilung und Dosierung der den Verdampferelementen zugeführten Flüssigkeit besonders gut erreichen. Auf Grund der Wasserdurchlässigkeit der Streifenbürsten ist die Gefahr einer vollständigen Abdichtung gering und die Reinigungswirkung und Unempfindlichkeit gegen Verschmutzung besonders gut.

[0015] Um die Gefahr einer ungleichmäßigen Flüssigkeitszuführung auf Grund von Wasserbewegungen, Strömungen und Wellen auszuschließen, die bei der Wasserzufuhr in den Flüssigkeitsbehälter oberhalb der Verdampferelemente entstehen könnten, weist dieser Flüssigkeitsbehälter wenigstens einen Einfüllraum für die Flüssigkeit auf, der vom übrigen Bereich des Flüssigkeitsbehälters durch eine Überlaufwandung und/oder eine mit Durchgangsöffnungen versehene Wandung getrennt ist. Dieser Einfüllraum ist zweckmäßigerweise außerhalb des Bereichs der Verdampferelemente angeordnet.

[0016] Eine die Flüssigkeit von einem Sammelbehälter unterhalb der Verdampferelemente zum Flüssigkeitsbehälter oberhalb der Verdampferelemente rückführende Pumpeinrichtung sorgt dafür, daß der für eine bestimmte Berieselungsmenge erforderliche Flüssigkeitspegel im Flüssigkeitsbehälter eingestellt werden kann.

[0017] Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

einen Flüssigkeitsbehälter mit darunter angeordneten vertikalen Verdampferplatten, von denen jeweils nur ein oberster Teilbereich dargestellt ist,

Fig. 2

in einer vergrößerten Teildarstellung die oberen Bereiche von drei dieser Verdampferplatten mit anliegenden Streifenbürsten als Flüssigkeitsverteiler und

Fig. 3

ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit ebener Bodenwandung des Flüssigkeitsbehälters.

[0018] Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel bildet eine Vielzahl von vertikal und parallel zueinander angeordneten Verdampferplatten 10 einen Kühler, der beispielsweise Bestandteil einer nicht näher dargestellten Kühleinrichtung ist. In Fig. 1 sind zur Vereinfachung nur die oberen Endbereiche von 17 Verdampferplatten dargestellt und in Fig. 2 in vergrößerter Darstellung nur drei dieser oberen Endbereiche von Verdampferplatten 10. Diese Verdampferplatten des Kühlers werden von einer Kühlflüssigkeit, wie Ammoniak, Frigen od.dgl., durchströmt, wobei in nicht näher dargestellter und an sich bekannter Weise ein Kühlkreislauf der Kühlflüssigkeit zwischen dem Kühler und einem an eine Kompressor-Kältemaschine angeschlossenen Wärmetauscher erfolgt. Die Verdampferplatten 10 werden zur Kühlung von außen mit einer Flüssigkeit berieselt, wie später noch naher erläutert wird. Ein derartiger, aus Verdampferplatten 10 bestehender Kühler kann selbstverständlich auch für andere Anwendungen eingesetzt werden.

[0019] Oberhalb der Verdampferplatten 10 befindet sich eine Flüssigkeitwanne 11 zur Aufnahme der Flüssigkeit, die von dort aus den Verdampferplatten 10 zugeleitet wird, an diesen entlang nach unten strömt bzw. rieselt und dort in einer nicht dargestellten Auffangwanne aufgefangen wird. Mittels einer nicht näher dargestellten Pumpe wird die Flüssigkeit dann wieder in die Flüssigkeitswanne 11 hochgepumpt, wobei zur Vereinfachung von der Flüssigkeitsleitung nur der in die Flüssigkeitswanne 11 mündende Endbereich 12 dargestellt ist.

[0020] In der Flüssigkeitswanne 11 sind zwei Bereiche zu unterscheiden. Die Flüssigkeit strömt vom Endbereich 12 der Leitung aus zunächst in einen äußeren Einfüllbereich 13, der von einem inneren Zuführbereich 14 für die Verdampferplatten 10 durch eine Beruhigungswandung 15 getrennt ist. Erst wenn der Flüssigkeitspegel im Zuführbereich 14 eine bestimmte Höhe erreicht hat, kann die Flüssigkeit über die Beruhigungswandung 15 hinweg in den Zuführbereich 14 gelangen. Strömungen, Wellen od.dgl., die durch den Einfüllvorgang bedingt sind, werden dadurch weitgehend ausgeschaltet. Die Beruhigungswandung 15 kann noch zusätzlich Öffnungen aufweisen, durch die die Flüssigkeit durch diese Beruhigungswandung 15 hindurch in den Zuführbereich 14 gelangen kann. Diese Öffnungen können auch so bemessen sein, daß ein Überströmen der Beruhigungswandungen 15 nicht mehr auftritt.

[0021] Der Zuführbereich 14 umfaßt im wesentlichen denjenigen Bereich, unter dem die Verdampferplatten 10 angeordnet sind. Die Bodenwandung 16 der Flüssigkeitwanne 11 im Zuführbereich 14 weist einen zickzackartigen Querschnitt auf und wird durch winkelig aneinandergereihte Blechstreifen oder durch eine entsprechend gebogene Blechplatte gebildet. Hierdurch werden parallele, in der Längsrichtung der Verdampferplatten 10 verlaufende Rinnen 17 gebildet, die jeweils in ihrem untersten Bereich Schlitzöffnungen 18 besitzen. Da sich die Länge der Rinnen oft über 2 bis 3 m erstreckt, kann anstelle einer durchgehenden Schlitzöffnung 18 zur Erhöhung der mechanischen Stabilität auch eine Öffnungsanordnung von in Längsrichtung aneinandergereihten Schlitzen treten, die jeweils voneinander durch Stege getrennt sind. Die oberen Endbereiche der Verdampferplatten 10 befinden sich unterhalb dieser Schlitzöffnungen 18.

[0022] Wie insbesondere aus Fig. 2 deutlich hervorgeht, sind Streifenbürsten 19 jeweils an den ebenen Wandungen der Rinnen 17 so fixiert, daß ihre Borsten 20 schräg nach unten unterhalb der Schlitzöffnungen 18 aufeinander zulaufen und jeweils an gegenüberliegenden Seiten einer Verdampferplatte 10 elastisch anliegen. Die Streifenbürsten 19 weisen dabei eine der Länge der Rinnen 17 bzw. der der Verdampferplatten 10 entsprechende Länge auf, können jedoch selbstverständlich auch aus mehreren aneinandergereihten Streifenbürsten 19 zusammengesetzt sein. Wesentlich dabei ist, daß die Borsten 20 durchgehende, an den Verdampferplatten 10 anliegende Borstenreihen bilden. Die Streifenbürsten 19 bestehen dabei aus einer die Borsten 20 haltenden Borstenhalterung 21 und einer daran fixierten Halteleiste 22, mit deren Hilfe die jeweilige Streifenbürste 19 an der Bodenwandung 16 bzw. der Wandung einer Rinne 17 fixiert wird.

[0023] Im dargestellten Ausführungsbeispiel greifen die oberen Endkanten der Verdampferplatten 10 geringfügig durch die Schlitzöffnungen 18 hindurch. Diese oberen Endkanten können auch unterhalb der Schlitzöffnungen 18 enden, sollten jedoch im wesentlichen mittig zu den Schlitzöffnungen 18 angeordnet sein, um eine gleichmäßige Verteilung des an beiden Seiten der Verdampferplatten 10 herunterlaufenden Wassers zu erreichen.

[0024] Die in die Flüssigkeitswannd 11 eingefüllte Flüssigkeit gelangt über oder durch die Beruhigungswandung 15 in den Zuführbereich 14 und füllt dort die Rinnen 17. Je nach Füllhöhe werden die Borsten 20 der Streifenbürsten 19 elastisch von den Verdampferplatten 10 abgehoben, so daß Wasser entlang dieser Verdampferplatten 10 nach unten rieseln kann. Durch die gleichmäßig anliegenden Borsten 20 erfolgt dabei eine gleichmäßige Berieselung der Verdampferplatten 10. Gelangen Schmutzteilchen in die Borsten 20, die den Durchgang der Flüssigkeit behindern, so wird der Wasserspiegel durch diese "Verstopfung" automatisch erhöht, und durch den geodätischen Überdruck werden die Bürsten dann dem Wasserdruck weichen, wodurch die Schmutzteilchen automatisch ausgespült werden, so daß eine automatische Reinigung gewährleistet ist.

[0025] Bei dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist eine ebene Bodenwandung 23 der Flüssigkeitswanne 11 vorgesehen. In dieser Bodenwandung 23 sind entsprechende, in Längsrichtung der Verdampferplatten 10 verlaufende Schlitzöffnungen 24 vorgesehen. Die Streifenbürsten 19 sind unterhalb der Randbereiche der Schlitzöffnungen 24 fixiert, und die Borsten 20 verlaufen wiederum schräg nach unten zu den Verdampferplatten 10 hin. Die schematisch dargestellte Flüssigkeit 25 strömt in die jetzt durch die Borsten 20 gebildeten Rinnen und durch die elastisch an den Verdampferplatten 10 anliegenden Borsten hindurch, wodurch ein Flüssigkeitsfilm 26 an den Verdampferplatten 10 entlang nach unten strömt.

[0026] In Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispiels könnten anstelle von Schlitzöffnungen auch andere Öffnungsanordnungen mit anderer Gestalt der Einzelöffnungen treten. Wesentlich dabei ist, daß die Streifenbürsten jeweils im Bereich der beiden Längsseiten dieser Öffnungsanordnungen angebracht sind, so daß Flüssigkeit durch die Öffnungsanordnungen in die durch die an den Verdampferplatten 10 anliegenden Bürsten gebildeten Rinnen gelangen kann.

[0027] Obwohl Streifenbürsten sich als sehr gute Flüssigkeitsverteiler erwiesen haben, können jedoch prinzipiell auch andere, elastisch an den Verdampferplatten 10 anliegende streifenförmige Flüssigkeitsverteiler eingesetzt werden. Beispielsweise könnten solche Flüssigkeitsverteiler aus einer Vielzahl von elastisch anliegenden Streifen, Bändern, Lappen od.dgl. bestehen. Oder es könnten schwammartige Leistenelemente als Flüssigkeitsverteiler eingesetzt werden.

[0028] Eine Anordnung mehrerer mit Streifenbürsten versehener Verdampferplatten ist insbesondere als Kühlturm einer wassergekühlten Kälteanlage und/oder eines indirekt arbeitenden Kühlkreislaufs verwendbar. Ein solcher Kühlturm wird im allgemeinen auf einem Gebäudedach angeordnet, jedoch sind auch andere Anordnungen möglich. Zur verbesserten Kühlung kann noch ein Gebläse beispielsweise seitlich der Verdampferplatten 10 an deren Stirnseiten angeordnet werden, das eine horizontale, an den Verdampferelementen vorbeiströmende Luftströmung erzeugt. Ein solches Gebläse, das selbstverständlich auch aus mehreren Einzelgebläsen zusammengesetzt sein kann, eignet sich für derartige Kühltürme, kann jedoch auch bei anderen Anwendungen eingesetzt werden.

Ansprüche

1. Berieselungsvorrichtung für Verdampferelemente, insbesondere für plattenförmige Verdampferelemente einer Kühleinrichtung, mit einem oberhalb der im wesentlichen vertikal ausgerichteten Verdampferelemente angeordneten, wannenartigen Flüssigkeitsbehälter, der mit eine Flüssigkeit den Verdampferelementen zuführenden, in Längsrichtung der Verdampferelemente verlaufenden parallelen Öffnungsanordnungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils im Bereich der beiden Längsseiten der Öffnungsanordnungen (18; 24) angebrachte, elastisch an gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen Verdampferelements (10) anliegende streifenförmige Flüssigkeitsverteiler (19) vorgesehen sind.

2. Berieselungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Endkanten der plattenartigen Verdampferelemente (10) im wesentlichen mittig unterhalb oder in den Öffnungsanordnungen (18; 24) positioniert sind.

3. Berieselungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die beiden streifenförmigen Flüssigkeitsverteiler (19) eines Verdampferelements (10) schräg nach unten zu diesem Verdampferelement (10) hin zusammenlaufend ausgebildet sind.

4. Berieselungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsanordnungen (18; 24) als Schlitzöffnungen ausgebildet sind.

5. Berieselungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (16) des Flüssigkeitsbehälters (11) wenigstens im Bereich der Verdampferelemente (10) parallele, nach unten hin sich im Querschnitt verjüngende Rinnen (17) aufweist und daß die Öffnungsanordnungen (18) jeweils im untersten Bereich der Rinnen (17) angeordnet sind.

6. Berieselungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinnen (17) durch zickzackartig aneinandergereihte Blechstreifen oder entsprechend gebogene Blechteile gebildet sind.

7. Berieselungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Haltestreifen (22) der Flüssigkeitsverteiler (19) an den Blechstreifen fixiert sind.

8. Berieselungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die streifenförmigen Flüssigkeitsverteiler (19) als Streifenbürsten ausgebildet sind.

9. Berieselungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter (11) wenigstens einen Einfüllbereich (13) für die Flüssigkeit aufweist, der vom übrigen Bereich (14) des Flüssigkeitsbehälters (11) durch eine Beruhigungswandung (15) getrennt ist.

10. Berieselungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Beruhigungswandung (15) als Überlaufwandung und/oder als mit Durchgangsöffnungen versehene Wandung ausgebildet ist.

11. Berieselungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfüllbereich (12) außerhalb des Bereichs der Verdampferelemente (10) angeordnet ist.

12. Berieselungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Flüssigkeit von einem Sammelbehälter unterhalb der Verdampferelemente (10) zum Flüssigkeitsbehälter (11) oberhalb der Verdampferelemente (10) rückführende Pumpeinrichtung vorgesehen ist.

13. Berieselungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Kühlturm einer wassergekühlten Kälteanlage und/oder eines indirekt arbeitenden Kühlkreislaufs.

14. Berieselungsvorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch die Anbringung auf einem Gebäudedach.

15. Berieselungsvorrichtung nach einem der vohergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine die Verdampferelemente (10) parallel umströmende Luftströmung erzeugendes Gebläse vorgesehen ist.

16. Berieselungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftströmung horizontal verläuft.

Zeichnung