DE1051296B

DE1051296B - Evaporative cooler

Info

Publication number: DE1051296B
Application number: DEB40804A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Paul Berliner
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1956-06-25
Filing date: 1956-06-25
Publication date: 1959-02-26

Description

Verdunstungskühler Die Erfindung betrifft einen Verdunstungskühler, bei dem das zu kühlende Mittel in einem geschlossenen Rohrsystem geführt ist, dessen Außenfläche von in Kreislauf befindlicher Flüssigkeit berieselt wird, die von einem vorbeistreichenden Luftstrom gekühlt wird.Evaporative cooler The invention relates to an evaporative cooler, in which the agent to be cooled is guided in a closed pipe system, whose The outer surface of circulating liquid is sprinkled by a passing airflow is cooled.

Bei Verdunstungskühlern dringt,die Wärme von dem abzukühlenden Medium aus zunächst durch die Rohrwandung, um auf das herabrieselnde Wasser überzugehen. Von der Oberfläche des Wassers aus wird sie dann zusammen mit dem verdunstenden Wasseranteil auf die vorbeiströmende Luft übertragen.With evaporative coolers, the heat penetrates from the medium to be cooled out first through the pipe wall to pass over to the trickling water. From the surface of the water it is then evaporated along with the Transferring the water content to the air flowing past.

Der Hauptwärmestrom verläuft vom Innern der Rohre aus in radialer Richtung. Ein zweiter Wärmestrom wird durch das herabrieselnde Wasser hervorgerufen. Da die Oberflächentemperatur der Rohre sich nach der Temperatur im Inneren richtet und die Größe des Wärmeüberganges von der Temperaturdifferenz zwischen dem zu kühlenden Medium und dem Kühlwasser abhängt, nimmt das Wasser an den wärmeren Stellen mehr Wärme an als an den kälteren. Das Kühlwasser hat infolge seiner Vermischung eine an allen Stellen des Umlaufs ungefähr gleich hohe Temperatur, wobei es gleichgültig ist, ob das im Rohrsystem geführte Mittel im Gegen- oder Gleichstrom zum Rieselwasser strömt. Daher ist an dem Ende des Wärmeaustauschelementes, wo das zu kühlende :Medium eintritt, eine große Temperaturdifferenz vorhanden und der Wärmeübergang dementsprechend befriedigend. Am andern Ende des Kühlers ist aber infolge der geringeren Temperaturdifferenz der Wärmeübergang .schlecht. Die Vermischung des Kühlwassers bedingt also einen thermodynamischen Verlust.The main heat flow runs radially from the inside of the tubes Direction. A second heat flow is caused by the trickling water. Because the surface temperature of the pipes depends on the temperature inside and the size of the heat transfer from the temperature difference between the one to be cooled Depending on the medium and the cooling water, the water takes up more in the warmer places Warmth than the colder ones. The cooling water has a due to its mixing at all points of the circulation approximately the same temperature, whereby it is indifferent is whether the medium carried in the pipe system is in countercurrent or cocurrent to the trickle water flows. Therefore, at the end of the heat exchange element, where the medium to be cooled is located occurs, there is a large temperature difference and the heat transfer accordingly satisfactory. At the other end of the cooler, however, is due to the lower temperature difference the heat transfer. bad. The mixing of the cooling water therefore requires one thermodynamic loss.

Die bekannten Berieselungskühler arbeiten in dieser Weise einstufig, d. h., über alle Kühlrohre wird ein gemeinsamer Rieselwasserstrom geleitet.The known sprinkler coolers work in this way in one stage, d. In other words, a common trickle water flow is passed over all cooling pipes.

Es sind nun auch Anlagen bekannt, bei denen zeitweilig eine Verdunstungswirkung ohne Vermischung eintritt, beispielsweise bei Luftkühlern und Luftverflüssigern, die in der Hauptsache für Trockenbetrieb eingerichtet sind. Diese Apparate sind mit Spriihdüsen ausgestattet, die bei warmer Witterung die angesaugte Luft mit feinversprühtem Wasser befeuchten. Die in der Luft mitgeführte Feuchtigkeit wird auf die Kühlrohre übertragen. Das Wasser verdunstet auf den Rohren, ohne herabzurieseln.Systems are now also known in which an evaporation effect is temporary occurs without mixing, for example with air coolers and air condensers, which are mainly set up for dry operation. These apparatuses are equipped with spray nozzles, which in warm weather the sucked air with finely sprayed Moisten water. The moisture carried in the air is transferred to the cooling tubes transfer. The water evaporates on the pipes without trickling down.

Diese Verdunstungskühlung ohne Vermischung des Kühlwassers hat bekanntlich trotz ihrer thermodynamischen Vorteile erhebliche Nachteile, wie Belagbildung auf den Wärmeübertragungsflächen, mangelhafte Wärmeübertragung von der Rohroberfläche zum Kühlwasser infolge fehlender Wasserbewegung usw.This evaporative cooling without mixing the cooling water is known to have despite their thermodynamic advantages, there are considerable disadvantages, such as the formation of deposits the heat transfer surfaces, poor heat transfer from the pipe surface to cooling water due to lack of water movement, etc.

Weiter ist ein fahrbarer Kondensator für Wasserdampf bekannt, bei dem das Rohrsystem für den abzukühlenden Dampf in zwei Elemente unterteilt ist. Abgesehen davon, daß beide Elemente an allen Stellen die eine gleiche Temperatur, nämlich die Kondensationstemperatur, aufweisen, sind diese Elemente parallel geschaltet, und ihre Rieselwasserkreisläufe stehen miteinander in Verbindung.A mobile condenser for water vapor is also known at which the pipe system for the steam to be cooled is divided into two elements. Apart from the fact that both elements have the same temperature in all places, namely the condensation temperature, these elements are connected in parallel, and their trickle water cycles are connected to one another.

Die Erfindung bezweckt, die geschilderten Nachteile zu vermeiden. Bei einem Verdunstungskühler der eingangs beschriebenen Art wird zu diesem Zweck erfindungsgemäß das geschlossene Rohrsystem in mindestens zwei in Reihe geschaltete Elemente unterteilt und für jedes Element ein eigner, von denjenigen der übrigen Elemente getrennter Rieselflüssigkeitskreislauf vorgesehen.The invention aims to avoid the disadvantages outlined. In the case of an evaporative cooler of the type described above, for this purpose according to the invention the closed pipe system in at least two connected in series Elements divided and for each element a separate one from those of the others Elements of separate trickle liquid circuit provided.

Durch die In-Reihe-Schaltung der genannten Elemente wird der Temperatursprung des in ihnen geführten Mittels in kleinere Einzelsprünge unterteilt, und durch die vollkommene Trennung der einzelnen Rieselflüssigkeitskreisläufe werden in diesen Kreisläufen verschiedene, den Einzelsprüngen entsprechende Mischtemperaturen auftreten. Der Temperaturverlauf des Rieselwassers wird also dem Temperaturverlauf des in den Rohren geführten Mittels angepaßt. .The temperature jump is caused by the series connection of the elements mentioned of the means carried in them divided into smaller individual jumps, and by the complete separation of the individual trickle liquid circuits are in these Circuits different mixed temperatures corresponding to the individual jumps occur. The temperature profile of the trickle water is thus the temperature profile of the in the Tubes guided means adapted. .

Je nach der Anzahl der vorgesehenen Elemente wird auf diese Weise der mit der Vermischung einhergehende thermodynamische Nachteil vermindert oder ganz aufgehoben, die betriebsmäßig und für den Wärmeübergang zwischen Rohr und Rieselflüssigkeit günstige volle Berieselung jedoch beibehalten.Depending on the number of elements provided, this will be done the thermodynamic disadvantage associated with the mixing is reduced or completely repealed, the operational and for the heat transfer between pipe and trickle liquid however, favorable full irrigation is retained.

Bei Verdunstungskühlern läßt sich dabei beispielsweise bei sonst gleichen Verhältnissen eine merkliche Einsparung an Wärmeaustauschoberfläche erzielen, oder das zu kühlende Mittel kann bei gleichen Kühlerabmessungen stärker abgekühlt werden.In the case of evaporative coolers, for example, the same can be used Conditions achieve a noticeable saving in heat exchange surface, or the medium to be cooled can be cooled to a greater extent with the same cooler dimensions.

Eine besonders vorteilhafte Konstruktion läßt sich erreichen, wenn auch der Luftstrom den Rohrsystemelementen entsprechend in Einzelströme unterteilt wird. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes in vereinfachter Darstellung veranschaulicht. Es zeigt Abb. 1 einen Verdunstungskühler mit zweistufiger Berieselung und Gegenstromluftführung und Abb.2 einen Verdunstungskühler mit zweistufiger Berieselung und paralleler Luftführung.A particularly advantageous construction can be achieved if the air flow is also divided into individual flows according to the pipe system elements will. Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing illustrated in a simplified representation. Fig. 1 shows an evaporative cooler with two-stage sprinkling and countercurrent air flow and Fig. 2 an evaporative cooler with two-stage sprinkling and parallel air flow.

In beiden Abbildungen bezeichnet 6 das Kühlergehäuse, 8 einen wärmeren Teil des Kühlrohrsystems, 10 einen zweiten, kälteren Teil des Kühlrohrsystems, 12 das .durch die Umwälzpumpe 14 versorgte Berieselungsrohr, 16 die Auffangwanne für Rieselwasser, aus der die Pumpe 14 saugt, 18 ein zweites Rieselrohr, 22 eine zweite Auffangschale, aus der die Pumpe 20 das Wasser hochfördert; 24 ist ein Ventilator, der über einen Tropfenabscheider 26 die Luft aus dem Kühlergehäuse ansaugt, die Luft tritt bei 28 ein.In both figures, 6 denotes the cooler housing, 8 a warmer one Part of the cooling pipe system, 10 a second, colder part of the cooling pipe system, 12 the. By the circulation pump 14 supplied sprinkling pipe, 16 the drip pan for Trickle water, from which the pump 14 sucks, 18 a second trickle pipe, 22 a second Drip tray from which the pump 20 pumps the water up; 24 is a fan, which sucks the air out of the cooler housing via a droplet separator 26, which Air enters at 28.

Das Kühlrohrsystem ist also in die Teile 8, 10 unterteilt, und jeder Teil ist mit einer gesonderten Berieselungseinrichtung 12, 14, 16 bzw. 18, 20, 22 versehen.The cooling pipe system is thus divided into parts 8, 10, and each Part is with a separate sprinkler device 12, 14, 16 or 18, 20, 22 Mistake.

In dem Kühler nach Abb.2 ist der Luftstrom unterteilt, das Gehäuse wird durch die Trennwand 30 in zwei Abteile geschieden. Durch jedes Abteil mit dem darin befindlichen Kühlrohrteil8 bzw. 10 wird ein Luftstrom des gemeinsamen Ventilators 24 hindurchgesaugt. Diese Ausführung bringt insofern eine konstruktive Vereinfachung, als beide Auffangwannen für das Rieselwasser am Boden des Gehäuses angeordnet sind und die Führung des Kühlluftstromes völlig unbehindert ist.In the cooler according to Fig. 2, the air flow is divided, the housing is divided into two compartments by the partition 30. Through each compartment with the The cooling pipe part 8 or 10 located therein becomes an air flow from the common fan 24 sucked through. This design brings a constructive simplification, than both collecting trays for the trickle water are arranged at the bottom of the housing and the guidance of the cooling air flow is completely unhindered.

Der mehrstufige Verdunstungskühler kann auch mit Wärmeaustauschern ohne Verdunstungseinrichtung zusammengeschaltet werden.The multi-stage evaporative cooler can also be equipped with heat exchangers can be connected together without an evaporation device.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Evaporative cooler in which the medium to be cooled is guided in a closed pipe system, whose. External surface of in circuit liquid is sprinkled by a passing air stream is cooled, characterized in that the closed pipe system in at least two elements connected in series and that each element has its own has separate trickle liquid circuit from those of the other elements.

2. Evaporation cooler according to claim 1, characterized in that the air flow the elements of the closed pipe system one after the other in countercurrent to the one in the pipe system guided means flows through.

3. Evaporation cooler according to claim 1, characterized in that that the elements of the closed pipe system of parallel partial flows of the air flow are flowed through. Documents considered: British Patent No. 237 893.