DE1542197C - Vorrichtung zum Kontaktieren einer Flüssigkeit mit einem Gas - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kontaktieren einer Flüssigkeit mit einem Gas durch horizontale, in einem vertikalen Abstand übereinander angebrachte Lattenroste, die mit Rahmen zu einzelnen Stapeln zusammengefaßt und mit Halterungselementen an einem Tragwerk befestigt sind.

Es ist bereits ein Kühlturm bekannt (britische Patentschrift 571 510), in dem plattenartige, teilweise gewölbte Elemente angeordnet sind, an welchen die aufgebrachte Flüssigkeit herabrinnt. Da bei diesem Kühlturm in großen Mengen abtropfende und zerstäubende Flüssigkeitstropfen nicht vorliegen, erfolgt der Wärmeaustausch an dem herabrinnenden Flüssigkeitsfilm, wodurch der Wärmeaustausch zwischen Gas und Flüssigkeit beschränkt ist.

Bei einem weiteren bekannten Rieselturm (deutsche Patentschrift 697 838) sind Lattenroste einzeln aufeinandergelegt, so daß der entsprechende Rost jeweils von dem darunterliegenden getragen wird. Bei einem weiteren derartigen Kühlturm bestehen die übereinandergelegten Latten aus Holz (Mass-Transfer Operations, S. 184 bis 188, 1955). Bei einer Vorrichtung mit derart übereinandergestapelten Rosten ist es ■nicht möglich, Kunststofflatten zu verwenden, da sie auf Grund ihres leichten Gewichts von dem Wasserstrom mitgerissen würden.

Bei einem weiteren bekannten Kühlturm (deutsche Auslegeschrift 1 091 134) sind mehrere Berieselungseinbauten übereinander angeordnet, die im Grundriß gesehen die Form eines Gitters haben und aus miteinander verbundenen bandartigen Streifen bestehen, die nach oben und unten offene Zellen bilden, an denen das Wasser herabrieselt. Dabei sind an den Berieselungseinbauten im wesentlichen waagerechte, verhältnismäßig dünne Vorsprünge angebracht, die mit diesen aus einem Stück bestehen und als Spritzflächen für das abtropfende Wasser dienen. Bei einem derartigen Kühlturm wird also die Wärme ebenfalls in der Hauptsache durch einen Rieselfilm an der Wand übertragen, wobei die oben auf den einzelnen Rostelementen angeordneten Querschnitte deshalb als Spritzflächen dienen, daß die Spritzer sich mit dem Flüssigkeitsfilm an der Wand schnell und gleichmäßig vereinen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die senkrechten Abstände zwischen den Stapeln abhängig vom Verwendungszweck leicht veränderbar sind, damit die jeweilige Vorrichtung den speziellen Problemen der geforderten Absorptionskühlung genau und auf montagemäßig einfache Weise angepaßt werden kann, wobei Voraussetzung ist, daß die Kontaktiervorrichtung gegen-, über dem Gas-Flüssigkeits-Strom außerordentlich stabil bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rahmen der Lattenroststapel auf der Ober- und der Unterseite mehrere nebeneinanderliegende Öffnungen besitzen, in die Dornen eines verschwenkbaren Trägers eingreifen, wobei die Träger ei'ne mittlere Öffnung für den Durchtritt eines Drahtseiles öder Kabels besitzen, dessen oberes Ende jeweils am Tragwerk befestigt ist.

Diese nach dem Prinzip der Zerstäubung arbeitende Kontaktiervorrichtung hat den Vorteil, daß.auf einfache Weise eine besonders wirksame Kontaktierung zwischen Flüssigkeit und Gas geschaffen wird. Der Auf- und Abbau der Stapel ist auf sehr einfache Weise auszuführen und den jeweiligen Erfordernissen leicht anzupassen, da die verhältnismäßig leichten, vorzugsweise aus Kunststoff gefertigten Roste leicht in hängender Anordnung aufeinanderzusetzen sind: Das Material der Latten ist nicht nur leicht, sondern ■ oxydiert auch nicht, und Kesselsteinablagerungen können leicht entfernt werden.

Zwischen den Trägern angeordnete Rohrstücke dienen bei einer bevorzugten Ausführungsform als ίο Distanzstücke, durch welche die Tragseile hindurchgehen. Die Höhe dieser Rohrstücke als Distanzhalter' kann dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßt werden. Die Träger können auch an den Seilen durch Schraubhülsen in bestimmten Höhen befestigt sein. Die erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtungen können beispielsweise als Kühler für warmes Wasser dienen, wobei das Kühlmittel durch die im Gegenstrom zum Wasser oder quer zur Bahn desselben strömende Frischluft gebildet wird. Sie kann auch als so Entgasungseinrichtung für Flüssigkeiten, als Waschvorrichtung für Gase oder als biologische Wasserreinigungsvorrichtung verwendet werden. . Dabei kann die Luftumwälzung unabhängig von der Richtung bei einem Stufenkühler durch freie Konvektion, as bei einem Kaminkühler durch den Kaminzug oder durch Zwangskonvektion der Luft erreicht werden.

An Hand der Zeichnungen werden beispielsweise Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Es zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtung in einem senkrechten Schnitt,

F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der Unterfläche eines Elements des Lattenrostes, welcher einen Hauptbestandteil dieser Anlage bildet, Fig. 3 eine Profilansicht dieses Elements im Schnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 2,

F i g. 4 eine Ansicht eines Teiles der oberen linken Ecke von F i g. 2 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in F i g. 4, Fig. 6 einen Teilschnitt längs der Linie 6-6 in F i g. 2 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 7 einen Teilschnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 2,

F i g. 8 eine Außenansicht eines Trägers, welcher einen Hauptbestandteil der Anlage bildet,

F i g. 9 einen Schnitt längs der Linie 9-9 oder der Linie 9a-9a in Fig. 8,

Fig. 10 einen Schnitt längs der gebrochenen Linie 10-10 in Fig. 8,

. Fig. 11 eine Draufsicht auf die Oberfläche eines Teiles des Lattenrostes mit vier in F i g. 2 dargestellten Elementen, welche, durch in den F i g. 8 bis 10 dargestellte Träger miteinander verbunden sind,

F i g. 12 eine Seitenansicht eines Teiles der Anlage, welcher vier Stockwerke des Lattenrostes umfaßt, wobei jedes Stockwerk nur teilweise dargestellt ist, und ·

Fig. 13 eine Seitenansicht des in Fig. 12 dargestellten Teiles der Anlage, wobei die in Fig. 13 dargestellte Ansicht gegenüber der in Fig. 12 dargestellten um 90° verdreht ist.

Gemäß Fig. 1 weist ein Wasserkühler ein festes Gestell 1 auf, welches oben offen ist und eine Rieselanlage trägt, die eine bestimmte Anzahl von Betten oder Lattenrost-Stockwerken aufweist. Sechs dieser Stockwerke 2 α bis 2/ sind in der Figur dargestellt. Über dieser Rieselanlage sind Zuführrampen für das zu kühlende Wasser angeordnet. Fünf dieser Rampen

3α bis 3e sind in der Figur dargestellt. Unterhalb ebenfalls einander gleich und in bezug auf die Ebene

dieser Anlage ist eine öffnung 4 angeordnet, vor YY symmetrisch angeordnet sind,

welcher ein Gehäuse befestigt ist, in dem ein Ge- Die Abstände der Erhebungen 20 von der Ebene

• blase 5 untergebracht ist, welches Luft aus der Atmo- YY sind ganz gleich, der 'Abstand e. zwischen der

sphare ansaugt und in die Anlage fördert, in welcher 5 Mitte der öffnung 17 und der Ebene ZZ weiche

die Luft den aufsteigenden Bahnen F folgt und an senkrecht zur Ebene YY verläuft und durch die

der Flache derselben durch ein Gitter oder eine Um- Mitten der Erhebungen der Arme 18 c, 18 d geht, ist

lenkplatte 6 austritt. Die Lattenroste sind in einer jedoch kleiner als der Abstand e₂ zwischen der Mitte

spater beschriebenen Weise an einem Tragwerk 7 der öffnung 17 und der Ebene TT, welche senkrecht

aufgehängt, welches vom obersten Teil des Gestells 1 io zur Ebene YY verläuft und durch die Mitten der

getragen werden kann. Erhebungen der Arme 18a, 186 geht.

Jedes Lattenrost-Stockwerk wird aus mehreren Fig. 11 zeigt ganz oder teilweise neun Latten-Lattenrostelementen gebildet, welche dem bei 8 in roste 8-Ϊ bis 8-IX, welche durch neun Träger 9, bis F ι g. 2 dargestellten gleichen, wobei diese Elemente 9₉ miteinander verbunden sind. Die Anordnung der in einer gemeinsamen Ebene nebeneinander ange- ₁₅ öffnungen 15 des Rahmens und der-Abstand zwiordnet und durch Verbindungselemente miteinander sehen den öffnungen der Arme 18a, 186 (Fig 8) verbunden sind, welche gleichzeitig Träger darstellen sind so gewählt, daß zwei benachbarte Lattenroste und bei 9 in F i g. 8 dargestellt sind. der gleichen Reihe gemäß F i g. 11, beispielsweise die

Das Lattenrostelement 8, dessen Unterfläche in Lattenroste 8-1 und 8-11 oder die Lattenroste 8-11 Fig. 2 dargestellt ist, besteht aus einem in bezug auf 20 und 8-III, durch Träger 9_t und 9., miteinander vereine Mittelebene XX symmetrischen Rahmen, wobei bunden sind, deren Erhebungen ίη die ersten öffder untere Teil der Fig. 2 weggelassen ist. nungen 15 der Reihen von drei öffnungen hinein-

Dieser in einem einzigen Stück gegossene Rahmen ragen, wobei diese öffnungen an jedem Lattenrost in

kann aus jedem gießbaren Stoff bestehen, insbeson- Fig. 11 von links nach rechts gezählt werden. In

dere aus Kunststoff oder nichtoxydierbaren Metallen. 25 gleicher Weise verbinden Träger 9. und 9· die ah-

Die Umrahmung besteht aus einem Profilstab 10 in deren Enden d6r Lattenroste 8-1, 8-11 und 8-11

Form eines Winkeleisens, dessen Schnitt in F i g. 7 8-III.

gezeigt ist. Dieser Rahmen ist parallel zur Symmetrie- Es. ist ersichtlich, .daß diese Träger in gleicher linie XX durch einen T-förmigen Querträger 11 in Weise zur Verbindung der Reihen von aufeinanderzwei Teile geteilt und senkrecht dazu durch drei 30 folgenden Lattenrosten dienen. Diese Träger sind Langsstreben 12 unterteilt, deren Profil in Fig. 6 dar- mittels Seilen oder Kabeln 22 (Fi g. 12 und 13) aus gestellt ist. Jede dieser Streben 11 und 12 sowie die rostfreiem Stahl oder anderem Material aufgehängt, Umrahmung 10 weist einen ebenen Schenkel 10a, welche den auftretenden Zug aufnehmen und durch 11a, 12a auf, welcher in der oberen Ebene des die öffnungen 17 der Träger geführt sind. Die oberen Rahmens liegt, sowie eine Rippe 10 ft, 11 b, 12 b, 35 Enden dieser Kabel sind am Tragwerk 7 der Vorweiche aus der unteren Fläche dieses Rahmens vor- richtung befestigt. Die Träger können aufeinander springt. Weiter weist der Rahmen 8 Durchbrüche 13 aufliegen, wobei ein bestimmter Abstand zwischen auf. Die Größe jedes dieser Durchbrüche ist etwa den Lattenrost-Stockwerken hergestellt wird. Wenn gleich dem Dreifachen der Oberfläche jeder der die Herstellung von größeren Abständen erwünscht Streben 12. 40 ist, können zwischen die Träger Rohrstücke geeig-

Jede der zwei Seiten des Rahmens parallel zur neter Länge eingesetzt werden, oder es können die

LInIeArZ trägt an seinen Enden eine Reihe von Vor- Träger auf den Kabeln durch Befestigungsteile, bei-

sprüngen 14, deren jeder von einer öffnung 15 spielsweise Schraubhülsen, welche auf den Kabeln

(Fig. 2, 4 und 5) in konischer, nach unten zu sich befestigt sind, festgelegt werden,

erweiternder Form durchsetzt ist. Wie aus Fig. 3 45 · Aus Fig. 11 ist zu entnehmen, daß ein Latten-

ersichtlich, enthält jede dieser Reihen drei öffnungen, rost-Stockwerk in horizontaler Richtung in bezug auf

welche einen Abstande voneinander besitzen (F ig. 4). die durch die öffnungen 17 geführten "Kabel nach

Diese Rahmen können durch Stütz- und Ver- links verschoben werden kann, indem die zweite oder

bindüngselemente getragen und miteinander ver- dritte der öffnungen 15 verwendet wird. Auf diese

bunden sein, wie das in den F i g. 8, 9 und 10 dar- 50 Weise kann das Stockwerk um einen Abstand e oder

gestellte· Element 9. Dieser Träger ist aus einem 2e verschoben werden. Es gibt daher drei mögliche

gegossenen Stück hergestellt, vorzugsweise aus Kunst- Stellungen des Lattenrostes in der Querrichtung F₂.

stoff, und weist einen Körper 16 auf, welcher von Weiter ist festzustellen, daß die durch die Mitten

einer zylindrischen öffnung 17 durchsetzt ist, die zur der' öffnungen der Lattenroste 8-11 und 8-III

Durchführung eines Tragseiles dient, wobei sich der 55 gehende Linie, auf welcher die Träger 9₅ und 9„

Körper in vier Armen 18 a, 186,18 c, 18 d fortsetzt, liegen, einen Abstand er, vom Kabel aufweist. Wenn

welche mit Längsrippen 19 versehen sind und sich man vor dem Zusammenbau die Träger 9₄ bis 9_e um

von der öffnung 17 aus radial erstrecken, wie in ihre jeweiligen Kabel in horizontaler Richtung ver-

Fig. 8 dargestellt. Jeder Arm trägt an seinem Ende schwenkt, so wird der Abstand zwischen den Kabeln

eine konische Erhebung 20 (F i g; 8 und 9), welche 60 und der Verbindungslinie der Mitten der öffnungen

vorzugsweise bei 21 ausgehöhlt ist, um eine gewisse der Lattenroste 8-11 und 8-III gleich <?.,. Der Abstand

Elastizität zu erhalten, und welche in den öffnungen zwischen den zwei Reihen von Lattenrosten kann der

15 (Fig. 4, 5) der Rahmen angeordnet werden gleiche bleiben, jedoch wird jedes Stockwerk in hori-

können. zontaler Richtung um einen Abstand e., —e, in Rich-

Dieser Träger 9 ist in bezug auf eine Ebene YY 65 tung des Pfeiles F. verschoben.

(Fig. 8) symmetrisch, wobei die Arme 18a, 18& Diese verschiedenen möglichen gegenseitigen Eineinander gleich und in bezug auf diese Ebene sym- Stellungen sind in den Fig. 12 und 13 dargestellt, metrisch angeordnet sind und die Arme 18c und 18a" wobei in Fig. 12 die Stockwerke2a und Ib um die

Strecke e bzw. 2e nach links verschoben sind, wobei die öffnungen 15-1, 16-2, 15-3 verwendet werden und wobei in Fig. 13 die Stockwerke 2a und 2c gleich eingestellt sind und die Stockwerke 2 b und 2d nach links um eine Strecke e₂"~^ei verschoben sind, indem die Träger 9 um ihr Kabel 22 in horizontaler Richtung verschwenkt wurden. Die in Fig. 13 dargestellten Verschiebungen sind um 90° gegenüber den in F i g. 12 dargestellten verdreht.

Wenn man mit A₁, A₂, A_n die drei in Fig. 12 dargestellten Quereinstellungen und mit B₁, B₂ die zwei in Fig. 13 dargestellten Längseinstellungen bezeichnet, so erhält man für die aufeinanderfolgenden Stockwerke die folgenden Stellungen:

A, B,

A₂B₁

B₃

Λ ^Bi ^Α2 ^Bl

das sind also sechs verschiedene Einstellungen.

Es wurde bereits erwähnt, daß die Größe der Bänder 12 der Lattenroste nahezu gleich einem Drittel der Größe der Durchbrüche 13 ist. Andererseits ist der Abstand zwischen den Mitten benachbarter öffnungen 15 nahezu gleich einem Drittel des Abstandes zwischen den Achsen der Bänder 12. Daraus ergibt sich, daß durch abwechselnde Veränderung der Einstellungen der Stockwerke jeder durchgehende senkrechte Durchlaß zwischen dem oberen und unteren Ende der Vorrichtung gesperrt wird und daß ein Tropfen im Verlauf seiner Bahn notwendigerweise aufprallen muß. Eine derartige Vorrichtung ist leicht auf- und abzubauen. Die Rieselanlage kann leicht von Kesselstein befreit werden, indem die Lattenroste in Abbeiz- oder Ätz-Iösungen getaucht werden.

Die Vorrichtung kann sehr leicht und gänzlich aus nicht oxydierbaren Stoffen hergestellt sein.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt, weiche lediglich als Beispiel dient.

Insbesondere kann beispielsweise die Anzahl der öffnungen oder Löcher 15 vermehrt oder mehrere parallele Reihen von öffnungen 15 vorgesehen werden, wodurch die Anzahl der möglichen Verschiebungen zwischen den Stockwerken vermehrt wird, und es kann die Breite der Bänder 12 ver^s ändert werden.

Die Form der Streben und ihrer Querschnitte kann natürlich verändert werden, um auf die Möglichkeiten des Gusses oder die Tragfähigkeit des Mate-· ίο rials Rücksicht zu nehmen. Die Form der Träger ist in-keiner Weise auf die beispielsweise dargestellte und beschriebene Form beschränkt.

Schließlich kann die Bahn des Luftstromes auf derjenigen des Wassers senkrecht stehen.
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Claims (3)

.Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Kontaktieren einer Flüssigkeit mit einem Gas durch horizontale, in einem vertikalen Abstand übereinander angebrachte Lattenroste, die mit Rahmen.zu einzelnen Stapeln zusammengefaßt und mit Halte-. rungselementen an einem Tragwerk befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen (8) der Lattenroststapel auf der Ober- und der Unterseite mehrere nebeneinanderliegende öffnungen (15) besitzen, in die Dornen (20) eines verschwenkbaren Trägers (9) eingreifen, wobei die Träger eine mittlere öffnung

(17) für den Durchtritt eines Tragseiles oder Kabels (22) besitzen, dessen oberes Ende jeweils am Tragwerk (7) befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwischen den Trägern (9) angeordnete Rohrstiicke, durch welche die Tragseile (22) hindurchgellen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (9), an den Seilen durch Schraubenhülsen in bestimmten Höhen befestigt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen