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Luftkühler
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlung von Luft, die
trocken ist und eine hohe Temperatur besitzt.
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Beispielsweise in einer Stahlherstellungsanlage oder dergleichen ist
es übliche Praxis, Außenluft mit einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur in ein
Gehäuse einzubringen, das mit verschiedenen elektrischen Geräten bestückt ist, um
so die Geräte zu kühlen.
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In letzter Zeit sind verschiedene Anlagen, z.B. die obengenannte Stahlherstellungsanlage,in
Ländern des mittleren Ostens hergestellt die worden, in denen die atmosphärische
Außenluft trocken ist und 1eine extrem hohe Temperatur haben.Das Einbringen solcher
Außenluft unmittelbar in das vorgenannte Gehäuse würde eine übermäßig hohe Umgebungstemperatur
von z.B. 400 Celsius bewirken, was verschiedene nachteilige Wirkungen auf die Geräte
haben würde. Um eine solche Schwierigkeit zu verhindern, ist ein Wärmeaustauscher
verwendet worden, der eine Anzahl von Kühlwasserrohren enthält, die zwischen einem
Luftfilter und einem Gebläse angeordnet sind, das Luft in das Gehäuse saugt.
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Nicht nur in Ländern des mittleren Ostens, sondern auch in vielen
anderen Ländern der Welt werden die Mehrrohr-Wärmeaustauscher in
chemischen
Anlagen verwendet, um beispielsweise Abgase von Dampfkesseln wiederzugewinnen oder
die hohe Temperatur der die Dampfkessel umgebenden Luft zu kühlen.
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Bei der üblichen Kühleinrichtung für trockene Luft mit hoher Temperatur
ist bei Anwendung einer indirekten Leitung der Wärme zwischen Wasser und Luft die
Kühlwirkung von Luft nicht hoch, wodurch die Größe und das Gewicht der Kühlvorrichtung
vergrößert wird und ein großer Raum für die Installation der Anlage erforderlich
ist. Außerdem erfordert eine Vorrichtung unter Verwendung eines Mehrrohr-Wärmeaustauschers
eine große Menge an Kühlwasser, das in einem einzigen Durchgang oder in einer konstanten
Zirkulation fließen muß. Außerdem ist der Unterhalt des Wärmeaustauschers extrem
aufwendig, und zwar mit Rücksicht auf die Notwendigkeit von Reinigungsarbeiten an
den komplizierten Kühlwasserrohren.
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Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Kühlung
von Luft, die trocken ist und eine hohe Temperatur hat, wobei cha-akteristische
Merkmale der Luft und die Verdampfungseigenschaft des Kühlwassers verwendet werden,
um die oben beschriebenen Schwierigkeiten der bekannten Vorrichtungen auszuschalten.
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Durch die Erfindung wird auch eine Vorrichtung zur Kühlung von trockener
Luft mit hoher Temperatur geschaffen, in welcher Steuervorrichtungen verschiedener
Arten verwendet werden, welche die Endtemperatur der gekühlten Luft steuern können.
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Die Erfindung betrifft einen Luftkühler mit einer Umlaufwasser-Kühlkammer,
in welcher das umlaufende Wasser in direkten Kontakt mit einem ersten Teil der Luft
gebracht wird, so daß das Wasser durch
diesen ersten Teil der Luft
durch Wärmeaustausch zwischen dem Wasser und dem ersten Teil der Luft gekühlt wird,
mit einer Luft-Kühlkammer, in welcher das in der Umlaufwasser-Kühlkammer gekühlte
Wasser in direkten Kontakt mit einem zweiten Teil der Luft gebracht wird, so daß
der zweite Teil der Luft durch das in der Umlaufwasser-Kühlkammer gekühlte Wasser
ebenfalls durch Wärmeaustausch zwischen Luft und Wasser gekühlt wird, wobei die
Umlaufwasser-Kühlkammer und die Luft-Kühlkammer übereinander angeordnet sind, und
mit einer Vorrichtung zur Rückförderung von Wasser, das die Luft-Kühlkammer durchsetzt
hat, in die Umlaufwasser-Kühlkammer. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
in der Luft-Kühlkammer ein Temperaturfühler vorgesehen ist, welcher die Temperatur
der in der Luft-Kühlkammer gekühlten Luft mißt, und daß eine Vorrichtung zur Steuerung
der Wasserrückfördervorrichtung in Abhängigkeit von der Temperatur der durch den
Temperaturfühler gemessenen gekühlten Luft vorgesehen ist.
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Dabei kann die Vorrichtung zur Rückförderung von Wasser eine Pumpe
sein, und es kann die Drehgeschwindigkeit der Pumpe in Abhängigkeit von der Temperatur
des gekühlten Wassers gesteuert werden.
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In einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel enthält die Vorrichtung zur
Steuerung der Arbeitsweise der Wasserrückfördervorrichtung ein steuerbares Ventil,
das in Abhängigkeit von der Temperatur der gekühlten Luft gesteuert wird.
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Wahlweise kann eine Vorrichtung zur Steuerung der Zuführung des ersten
Teils der Luft durch die Umlaufwasser-Kühlkammer vorgesehen sein, wobei diese Vorrichtung
in Abhängigkeit von der Temperatur der gekühlten Luft gesteuert wird.
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Vorzugsweise enthält die Vorrichtung zur Steuerung der Zuführung des
ersten Teiles der Luft ein Gebläse, wobei die Drehgeschwindigkeit des Gebläses in
Abhängigkeit von der Temperatur der gekühlten Luft gesteuert werden kann.
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Wahlweise kann die Vorrichtung zur Steuerung der Zuführung des ersten
Teiles der Luft eine elektrisch gesteuerte Jalousie sein, die in Abhängigkeit von
der Temperatur der gekühlten Luft gesteuert wird.
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Ferner kann ein Fühler für die Messung der Temperatur desl
-Kühlkammerfgekühlten Wassers vorgesehen sein, una es kann ein weiterer Fühler für
die Messung der Naß-Temperatur des ersten Teils der Luft vorgesehen sein, wobei
die Vorrichtung zur Steuerung der Zuführung des ersten Teils der Luft in Abhängigkeit
von den sokemessenen Temperaturen gesteuert werden kann.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
Luftkühlers gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, in einer
vertikalen Schnittansicht, Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der
Arbeitsweise des Luftkühlers gemäß der Erfindung, Fig. 3 schematische Darstellungen
abgewandelter Ausführungsbei-und 4 spiele, bei denen Vorrichtungen zur Steuerung
des Umlaufwassers für die Steuerung der Luftkühlung vorgesehen sind, und zwar in
vertikalen Schnittansichten, Fig. 5 eine schematische Darstellung eines weiteren
Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei welchem die Kühlung der
Luft
durch eine Steuervorrichtung für einen ersten Teil der Luft vorgesehen ist, welche
die Kühlvorrichtung durchsetzt hat, Fig. 6 eine graphische Darstellung, die Änderungen
der Kühlleistung und der Luftmenge bei verschiedenen Offnungsgraden einer Jalousie
in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 zeigt, Fig. 7 eine schematische Darstellung
eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei welchem die Strömungsgeschwindigkeit
eines ersten Teiles der Luft durch die Ausgangssignale zweier Thermometer gesteuert
wird.
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In Fig. 1 ist ein Luftkühler gemäß der Erfindung dargestellt. Das
Innere eines Gehäuses 1 des Luftkühlers ist durch eine horizontale Wand in eine
obere und eine untere Kammer geteilt, von denen die obere Kammer 3 einen Umlaufwasser-Kühlteil
und die untere Kammer 4 einen Luft-Kühlteil bilden.
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In der oberen Kammer 3 ist ein Verdampfer 5 vorgesehen (genaugenommen,
wird auch eine Kühlung erreicht), auf dem Umlaufwasser in der Kammer 3 in direkten
Kontakt mit Luft gebracht wird, um so gekühlt zu werden. Uber dem Verdampfer 5 in
der oberen Kammer 3 ist eine Wassersprühvorrichtung 6 vorgesehen. Eine erste Lufteinlaß-Jalousie
7 ist in einer Wand auf einer Seite des Gehäuses 1 vorgesehen, um einen ersten Teil
der Luft in die obere Kammer 3 einzulassen, während eine Luftauslaßöffnung 8 auf
der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 1 vorgesehen ist, so daß der erste Teil
der Luft, der die obere Kammer 3 durchsetzt hat, durch die öffnung 8, die nach aufwärts
gerichtet ist, ausgestoßen wird. Ein Gebläse 9 ist ferner in
der
Luftauslaßöffnung 8 vorgesehen, das die Luft ausder KühlvorriChtung ausbringt.
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Die horizontale Trennwand 2 des Gehäuses 1 ist mit einer Öffnung zur
Aufnahme eines Wassergefäßes 10 unter dem Verdampfer 5 vorgesehen, der in der oberen
Kammer 3 angeordnet ist und den Wasser-Kühiteil der Erfindung darstellt. Eine große
Anzahl von Löchern sind durch die Bodenwand des Wassergefäßes 10 gebohrt,--so2daß
das in- dem Gefäß 10 enthaltene Wasser durch diese Löcher nach abwärts gesprüht
wird.
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Unter dem Wassergefäß 10 ist ein Kühler 11 mit im wesentlichen der
gleichen Konstruktion wie der Verdampfer 5 in der unteren Kammer 4 vorgesehen, welcher
den Luft-Kühlteil des Luftkühlers bildet, so daß das aus dem Gefäß 10 nach abwärts
gesprühte Wasser in direkten Kontakt mit Luft auf der Oberfläche des Kühlers 11
gebracht wird und die Luft durch das aus dem Gefäß 10 nach abwärts gesprühte Wasser
gekühlt wird.
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Unter der ersten Lufteinlaßjalousie 7 für die obere Kammer 3 ist eine
zweite Lufteinlaßjalousie 12 vorgesehen, durch die ein zweiter Teil der zu kühlenden
Luft in die untere Kammer 4 eingeführt wird. Eine weitere Luftauslaßöffnung 13 mit
einer Jalousie ist in der gegenüberliegenden Wand der unteren Kammer 4 vorgesehen,
so daß der zweite Teil der Luft, die horizontal von der zweiten Lufteinlaßjalousie
12 in die untere Kammer 4 eingeführt und durch das aus dem Gefäß 10 gesprühte Wasser
und auch teilweise durch die latente Verdampfungswärme gekühlt wird, von der Luftauslaßöffnung
13 beispielsweise in ein nicht gezeigtes elektrisches Gehäuse eingeführt wird, welches
mit der Luftauslaßöffnung 13 verbunden ist und in dem verschiedene elektrische Geräte
installiert sind. In der unteren Kammer 4 und nahe
der Öffnung
13 ist ein Gebläse 14 vorgesehen, welches die gekühlte Luft in das elektrische Gehäuse
oder dergleichen einführt, und es ist ein Wasserabscheider 15 vorgesehen, welcher
das Eindringen von Wassertröpfchen in das elektrische Gehäuse verhindert.
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Der Verdampfer 15, der in der oberen Kammer 3 vorgesehen ist, und
der Kühler 11,der in der unteren Kammer 4 vorgesehen ist, können aus irgendeiner
chemisch inaktiven und korosionsfesten Substanz bestehen und eine große Oberfläche
pro Gewichtseinheit aufweisen.
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Beispielsweise kann jeder Verdampfer 5 und jeder Kühler 11 aus übereinanderliegenden
parallelen Schichten aus Gewebe, Drahtsieben oder Metallplatten oder Kunststoffplatten
bestehen.
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Der einzige Unterschied zwischen dem Verdampfers undAühler 11 ist
der, daß der Verdampfer 5 aus einem Material hergestellt ist, das die Verdampfung
von Wasser erhöht, während der Kühler 11 aus einem Material hergestellt ist, das
nicht nur die Verdampfung von Wasser erhöht, sondern auch die Luft durch das vorgekühlte
Wasser in dem Wasserbehälter 10 wirksam kühlt.
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Am Boden der unteren Kammer 4 ist ein Wasserbehälter 16 vorgesehen,
welcher das vom Kühler 11 herabtropfende Wasser aufnimmt. Der Wasserbehälter 16
ist über einen Filter 17 mit einer Pumpe 18 verbunden, welche für die Umwälzung
des Wassers in dem Behälter 16 über eine Leitung 19 zur Wassersprühvorrichtung 6
verwendet wird, die im oberen Teil der oberen Kammer 3 vorgesehen sind. Ferner ist
mit dem Behälter 16 eine: Wassernachfüllvorrichtung 20 verbunden, durch die der
Wasserspiegel in dem Behälter 16 mit Hilfe eines Schwimmerventils 30
auf
konstanter Höhe gehalten wird.
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Im Betrieb wird das Wasser, das durch die Pumpe 18 aus dem Wasserbehälter
16 heraufgepumt worden ist, aus der Sprühvorrichtung 6 nach abwärts gesprüht, und
zwar über den Verdampfer 5 in der oberen Kammer 3, während ein erster Teil der Luft
von der ersten Lufteinlaßjalousie 7 in die obere Kammer 3 eingeführt wird. Das nach
abwärts gesprühte Wasser und die horizontal durch die obere Kammer 3 strömende Luft
werden auf der Oberfläche des Verdampfers 5 in direkten Kontakt miteinander gebracht,
und es wird eine bestimmte Wärmemenge zwischen Luft und Wasser ausgetauscht. D.h.,
wenn das auf den Verdampfer 5 gesprühte Wasser eine verhältnismäßig hohe Temperatur
besitzt und die den Verdampfer durchsetzende Luft extrem trocken ist, wird das Wasser
durch die latente Verdampfungswärme des Wassers gekühlt, wobei das Ausmaß der Kühlung
des Wassers viel größer ist als sie durch direkten Wärmeaustausch zwischen Wasser
und Luft sein würde. Somit wird die Temperatur des durch die obere Kammer 3 nach
abwärts gesprühten Wassers verringert, und es wird das gekühlte Wasser in dem Wasseraufnahmebehälter
10 gesammelt. Andererseits wird die Temperatur der Luft, die den Verdampfer 5 durchsetzt
hat, um einen entsprechenden Betrag erhöht, und es wird die Luft durch das Gebläse
9 nach außen gefördert.
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Das in dem Wasseraufnahmebehälter 10 enthaltene Wasser wird durch
eine Anzahl die Bodenwand des Behälters durchsetzende Löcher über den in der unteren
Kammer 4 befindlichen Kühler 11 gesprüht, so daß das aus dem Behälter 10 ausgesprühte
Wasser auf der Oberfläche des Kühlers 11 in Kontakt mit dem zweiten Teil der Luft
gebracht wird, welches die untere Kammer 4 horizontal durchsetzt, und zwar unter
der Saugwirkung des Gebläses 14. Somit wird die Luft durch
das
auf den Kühler 11 gesprühte Wasser gekühlt, und es wird das Wasser anschließend
vom Wasserbehälter 16 gesammelt.
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Der vorgenannte Wärmeaustausch zwischen dem ausgesprühten Wasser und
dem zweiten Teil der Luft in der unteren Kammer 4 erfolgt in umgekehrter Richtung
zu dem Vorgang zwischen dem ausgesprühten Wasser und dem ersten Teil der Luft in
der oberen Kammer 3, weil die Temperatur des ausgesprühten Wassers in der unteren
Kammer 4 niedriger ist als diejenige des zweiten Teiles der Luft. Somit ist die
für die Verdampfung des ausgesprühten Wassers in der unteren Kammer 4 erforderliche
Wärme geringer als die aktive Wärme (für die Erhöhung der Temperatur), die durch
den Wärmeaustausch zu einer Zeit, in der das Wasser mit dem zweiten Teil der Luft
in der unteren Kammer 4 in Kontakt gebracht worden ist, von dem gleichen Wasser
aufgenommen worden ist. Infolgedessen wird die Temperatur des in die untere Kammer
4 eingesprühten Wassers erhöht, und es wird der zweite Teil der durch die untere
Kammer 4 strömenden Luft gekühlt.
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Der so durch den Wärmeaustausch auf der Oberfläche des Kühlers 11
in der unteren Kammer 4 gekühlte zweite Teil der Luft wird dann durch einen Abscheider
15 geführt, um die in der Luft enthaltenen Wasser -tröpfchen abzuscheiden, und es
wird die Luft durch das Gebläse 14 in ein nicht gezeigtes Gehäuse eingeführt.
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Wenn das ausgesprühte Wasser auf den Oberflächen des Verdampfers 5
und des Kühlers 11 mit Luft in Kontakt gebracht wird, werden verschiedene Fremdteilchen,
wie Staub, die in der Luft enthalten sind, in das Wasser eingebracht und in dem
Wasserbehälter 16 gesammelt.
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Der in der Leitung 19 vorgesehene Filter 17 verhindert, daß Staub
in
die Sprühvorrichtung 6 eingebracht wird. Wenn der Wasserspiegel in dem Behälter
16 absinkt, wird die Wasserauffüllvorrichtung 20 durch das Schwimmerventil 30 betätigt,
so daß das durch die Verdampfung verlorengegangene Wasser wieder ersetzt wird.
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Fig. 2 ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Kühlwirkung
von nasser Luft. Angenommen, daß die Wasserkühlkammer 13 weggelassen wird, so wird
der zweite Teil der Luft, der sich beispielsweise in einem Zustand im Punkte A (auf
430 Celsius und einer relativen Feuchtigkeit von 29 %) auf einer konstanten Enthalpie-Linie
(20,4 Kcal/Kg) befindet, in Kontakt mit dem ausgesprühten Wasser gebracht, um so
Wärme zwischen den Medien auszutauschen. Es kann angenommen werden, daß die so gekühlte
und sich in einem stabilen Zustand befindende Luft sich in einem adiabatischen Zustand
befindet, so daß der Zustand der Luft von dem unteren Feuchtigkeitspunkt A zu einem
höheren Feuchtigkeitspunkt B (bei einer Temperatur von 350 C und Fn 54 % relativer
Feuchtigkeit) verschoben wird, und
in die Nähe eines gesättigten Feuchtiqkeitspunktes C (bei einer Temperatur von 26,80
C mit 100 % relativer Feuchtigkeit) auf der gleichen konstanten Enthalpie-Linie
(20,4 Kcal/Kg). Im einzelnen wird in dem stabilen Zustand der Wärmeaustausch zwischen
dem ausgesprühten Wasser und dem zweiten Teil der Luft zu Null. Wenn ferner zum
Zeitpunkt des Betriebsbeginns die Temperatur des ausgesprühten Wassers höher ist
als diejenige des Punktes C, ist eine Wärmemenge, die aus dem ausgesprühten Wasser
als latente; Verdampfungswärme entzogen worden ist, größer als die aktive Wärme
(für die Erhöhung der Temperatur) die von dem gleichen Wasser aufgenommen worden
ist, wodurch die Temperatur des ausgesprühten Wassers erniedrigt wird.
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Wenn umgekehrt zur Zeit des Betriebsbeginns die Temperatur des ausgesprühten
Wassers niedriger ist als diejenige des Punktes CXüberschreitet
die
durch das ausgesprühte Wasser aufgenommene aktive Wärme die für die Verdampfung
eines Teiles des Wassers verbrauchte latente Wärme, so daß die Temperatur des ausgesprühten
Wassers erhöht wird. Mit Rücksicht auf die obengenannten 2 Gründe wird der Zustandspunkt
für die stabilisierte Luft-Wasser-Mischung nahe an den Punkt C verschoben, der auf
der von dem Punkt A ausgehenden konstanten Enthalpie-Linie liegt.
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In einem Falle, in dem die obere Kammer 3, welche den Wasserkühlteil
darstellt, das ist ein Verdampfer, so ausgebildet ist, wie es in dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gezeigt ist, wird das ausgesprühte Wasser in der
Kammer 3 auf eine Temperatur gekühlt, die gleich einem Zustandspunkt E (z.B. bei
22,80 C) ist, der niedriger liegt als die Temperatur des Punktes C. In diesem Falle
ist die Menge an verdampftem Wasser geringer als diejenige im Punkt C, und es wird
die in der unteren Kammer 4 gekühlte Luft in einen Zustandspunkt D (von 35° C und
einer relativen Feuchtigkeit von 46 %) gebracht, der auf einer Linie AE liegt, wodurch
die relative Feuchtigkeit der gekühlten Luft auf einen geringeren Wert reduziert
wird als derjenige, der erhalten wird, wenn die Wasserkühlkammer 3 nicht vorgesehen
ist.
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Mit anderen Worten, es wird gemäß der Erfindung ein Teil der gleichen
trockenen und auf hoher Temperatur befindlichen Luft dazu verwendet, eine in einer
ersten Kammer umlaufende Wassermenge zu kühlen, während der andere Teil der Luft
in einer zweiten Kammer als zu kühlende Substanz verwendet wird, und zwar unter
Verwendung der Verdampfungswirkung des Kühlwassers, so daß die trockene Luft mit
hoher Temperatur mit hohem Wirkungsgrad gekühlt werden kann.
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Die obe+eschriebene Luftkühlvorrichtung kann ferner mit verschiedenen
Steuergeräten
versehen sein, die den Betrieb der Vorrichtung gemäß der Erfindung steuern, und
zwar in Abhängigkeit von verschiedenen Umweltbedingungen.
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Beispielsweise ist in dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
ein Temperaturfühler 21 in der Nähe der Auslaßöffnung 13 vorgesehen, welcher die
Temperatur der gekühlten Luft an dieser Stelle mißt. Ein AusgangssigRal von dem
Temperaturfühler 21 wird einer Wasserströmungsgeschwindigkeitssteuervorrichtung
22 zugeführt, und es wird ein Ausgangssignal dieser Vorrichtung dafür verwendet,
die Drehgeschwindigkeit eines Elektromotors 23 zu steuern, welcher die Wasserpumpe
18 antreibt. Somit wird die der Wassersprühvorrichtung 6 zugeführte Wassermenge
verändert, um die Kühlkapazität oder Kühlleistung der Kühlvorrichtung gemäß der
Erfindung zu steuern.
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Wenn z.B. die äußere atmosphärische Temperatur absinkt, sinkt auch
die Temperatur auf der Auslaßseite des zweiten Teiles der Luft, welche die untere
Kammer 4 durchsetzt, ab. Das Absinken der Temperatur des zweiten Teiles der Luft
wird durch den Temperaturfühler 21 festgestellt, und es wird ein Absinken der Temperatur
unter einen vorbestimmten Wert dazu verwendet, die Strömungsgeschwindigkeitssteuervorrichtung
22 zu betätigen, um so die Drehgeschwindigkeit der Pumpe 18 zu vermindern. Somit
wird die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers, das aus dem Behälter 16 zur Wassersprühvorrjchtung
6 zurückgefördert wird, verringert, und es wird die Kühlkapazität oder Kühlleistung
für den zweiten Teil der die untere Kammer 4 durchsetzenden Luft verringert.
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Wenn umgekehrt der Temperaturfühler 21 eine höhere Temperatur der
ausgebrachten
Luft feststellt, wird durch die Strömungsgeschwindigkeitssteuervorrichtung 22 die
Strömungsgeschwindigkeit erhöht, wodurch auch die Kühlkapazität oder Kühlleistung
der Vorrichtung erhöht wird.
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Auf diese Weise kann durch die Steuerung der Drehgeschwindigkeit der
Wasserumlaufpumpe 18 die Temperatur der gekühlten Luft, die beispielsweise einem
elektrischen Gehäuse zugeführt wird, auf einen vorbestimmten Wert stabilisiert werden.
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In noch einem anderen Ausführungsbeispiel, wie es in Fig. 4 gezeigt
ist, ist ein die Wasserströmungsgeschwindigkeit regulierendes Ventil 24 auf der
Vorderseite der Pumpe 18 vorgesehen, so daß das Ventil 24 von der Strömungsgeschwindigkeitssteuervorrichtung
22 gesteuert werden kann, und zwar in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Temperaturmeßvorrichtung
21. Die Steuerung des Ventils 24 steuert die Menge des von der Wassersprühvorrichtung
6 ausgesprühten Wassers, um so die Kühlkapazität oder Kühlleistung in der gleichen
Weise zu steuern, wie es oben beschrieben ist.
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In noch einem anderen Ausführungsbeispiel, wie'es in Fig. 5 gezeigt
ist, wird die Kühlkapazität der Kühlvorrichtung dadurch gesteuert, daß die Strömungsgeschwindigkeit
des ersten Teiles der Luft durch die obere Kammer 3 gesteuert wird. Im einzelnen
ist in der Lufteinlaßjalousie 7 vor dem Verdampfer 5 in der oberen Kammer 3 ein
Lüftungsschieber 26 vorgesehen, der durch einen Elektromotor 25 betätigt wird. Ferner
ist eine Wind-Steuervorrichtung 27 anstelle der Strömungsgeschwindigkeitssteuervorrichtung
22, wie sie in den Figuren 3 und 4 gezeigt ist, vorgesehen. Die Wind-Steuervorrichtung
27 justiert die Offnungvdses-4u >h den.Elektromotor gesteuerten Lüftungsschieber
26
in Abhängi.gkeit von der durch den Temperaturfühler 21 festgestellten Temperatur.
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Wenn z.B. die durch den Temperaturfühler 21 festgestellte Temperatur
niedriger ist als ein vorbestimmter Wert, wird der Elektromotor durch die Wind-Steuervorrichtung
27 gesteuert, so daß der Motor 25 die öffnung des Lüftungsschiebers 26 verringert.
Somit wird die Strömungsgeschwindigkeit des ersten Teiles der Luft entlang einer
Strömungsgeschwindigkeitskurve Q in Figur 6 verringert, und es wird damit auch die
Kühlwirkung auf das ausgesprühte Wasser verringert.
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Die Verringerung der Kühlwirkung widerrum verringert die Kühlkapazität
L der unteren Kammer, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, und es wird die Temperatur der
von der unteren Kammer 4 abgegebenen Luft hoch.
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Wenn umgekehrt die durch den Temperaturfühler 21 festgestellte Temperatur
höher ist als der vorbestimmte Wert, wird der Elektromotor 25 so gesteuert, daß
die oeffnung des Lüftungsschiebers 26 vergrößert und damit die Strömungsgeschwindigkeit
der Luft durch die obere Kammer erhöht wird, wodurch die Verdampfung von Wasser
gefördert wird. Somit wird die Temperatur des durch die untere Kammer 4 gesprühten
Wassers verringert, um die Luftkühlkapazität der Vorrichtung zu erhöhen, und es
wird die Temperatur der gekühlten Luft dadurch auf den vorbestimmten Wert erniedrigt.
Es ist natürlich möglich, daß die Strömungsgeschwindigkeit des ersten Teiles der
Luft, die die obere Kammer 3 durchsetzt, durch Steuerung der Drehgeschwindigkeit
des Gebläses 9 gesteuert wird, das in der Luftauslaßöffnung 8 der oberen Kammer
3 vorgesehen ist.
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In den obenbeschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Temperatur
des
durch die Vorrichtung strömenden Wassers durch die Anordnung der zirkulierenden
Wasserkühlkammer so weit wie möglich verringert, und da ferner die Vorrichtung die
Fähigkeit besitzt, die Temperatur des umlaufenden Wassers, das somit in einer verhältnismäßig
kurzen Zeit gekühlt worden ist, zu stabilisieren, sinkt die Temperatur des umlaufenden
Wassers nach einer vorbestimmten Zeit auf eine konstante Enthalpie-Linie ab. Nach
der Stabilisierung der Wassertemperatur wird der Betrieb der Wasserkühlkammer nach
Wunsch gesteuert, und zwar durch Messung der Temperatur des zirkulierenden Wassers,
und es kann die Temperatur der gekühlten Luft auch durch die obenbeschriebene Steuerung
der Wasserkühlkammer stabilisiert werden.
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In dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist im Wasserbehälter
16 zur Messung der Temperatur eine Meßvorrichtung 28 vorgesehen, und es ist stromaufwärts
der Wasserkühlkammer 3 eine weitere Temperaturmeßvorrichtung 29 zur Messung der
Naß-Temperatur (wet-bulb temperature) des ersten Teiles der Luft vorqesehen. Die
Aufqanqssiqnale der beiden Fühler 28 und 29 werden 1 einer Luft-Steuervorrichtung
30
und es wird das Ausgangssignal der Vorrichtung 30 für die Steuerung des Gebläses
9 verwendet. D.h., wenn die Temperatur des umlaufenden Wassers in die Nähe der Naß-Temperatur
des ersten Teiles der Luft gebracht wird, wird die Temperaturs f des umlaufenden
Wassers stabil, und es wird deshalb der Betrieb des Gebläses 9 durch das Ausgangssignal
der Luftsteuervorrichtung 30 unterbrochen. Wenn umgekehrt die Differenz zwischen
der Temperatur des umlaufenden Wassers und der Naß-Temperatur des ersten Teiles
der Luft groß wird, wird das Gebläse 9 durch das Ausgangs signal der Luftsteuervorrichtung
30 betätigt.
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Der Betrieb der Wasserkühlkammer der Vorrichtung kann gesteuert werden,
wenn die Temperatur des umlaufenden Wassers in einen stabilen Zustand gebracht worden
ist, und zwar durch Unterbrechung des durch die Wasserkühlkammer strömenden Wassers
und durch die Einbringung des gleichen Wassers in die Luftkühlkammer.
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Obwohl in den obenbeschriebenen Ausführungsbeispielen die Wasserkühlkammer
oberhalb der Luftkühlkammer angeordnet ist, ist es selbstverständlich, daß die Luftkühlkammer
oberhalb der Wasserkühlkammer angeordnet werden kann. Ferner kann eine der Kammern,
oder es können beide Kühlkammern horizontal und vertikal in mehrere Abschnitte unterteilt
werden.
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L e e r s e i t e