PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10019528B4 24.02.2005
Titel Spritzvorrichtung für eine Wasser-Rückkühlanlage
Anmelder Ijewski, Herbert, 45529 Hattingen, DE
Erfinder Ijewski, Herbert, 45529 Hattingen, DE
DE-Anmeldedatum 20.04.2000
DE-Aktenzeichen 10019528
Offenlegungstag 08.11.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 24.02.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.02.2005
IPC-Hauptklasse F28F 25/02
IPC-Nebenklasse F28F 25/06   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Spritzvorrichtung für eine Wasser- Rückkühlanlage mit einer auf das Zentrum eines Spritztellers gerichteten Wasseraustrittsdüse, wobei der Spritzteller von seinem Zentrumsbereich ausgehende, zum Rand verlaufende erste lange Kanäle ausbildet, zwischen welchen zweite kurze Kanäle liegen.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Befestigen eines Mundstücks einer derartigen Spritzvorrichtung an einer Speiseleitung in Form eines Rohres. Ein gattungsgemäßer Spritzteller ist aus der DE 819 856 C vorbekannt. Dort liegen zwischen den langen Kanälen eine Vielzahl von kurzen, mit ansteigendem Boden in die obere Oberfläche des Spritztellers mündende kurze Kanäle. Aus der DE 1 149 026 B ist ein Spritzteller mit glattwandiger Oberfläche vorbekannt. Aus der DE 1 079 083 B ist ein Spritzteller mit einer wannenförmigen Oberseite vorbekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung bezüglich des Wirkungsgrades zu verbessern. Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.

Gemäß dem Anspruch 1 sollen die aus den ersten langen Kanälen austretenden Rieselbögen anders verlaufen, als die aus den zweiten kurzen Kanälen austretenden Rieselbögen und mehrere Spritzteller derart übereinander angeordnet sein, dass die aus den untenliegenden Spritztellern austretenden Rieselbögen im Bogeninnenraum der aus darüber angeordneten Spritztellern austretenden Rieselbögen liegen. Zufolge dieser Ausgestaltung tritt das Wasser insbesondere in Form von Wasserstrahlen oder in Form von Tropfenketten aus verschiedenen Ebenen aus der Spritzvorrichtung aus. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Böden der zweiten Kanäle steiler abfallend münden als diejenigen der ersten Kanäle. Hierdurch treten die Wasserstrahlen, beziehungsweise Tropfenketten, auch in verschieden Richtungen aus den Tellern heraus. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Kanäle eine das Aufreißen des Strömungsfilmes fördernde Kontur besitzen. Dies ist insbesondere zur Vermeidung einer Schirmbildung vorteilhaft. Eine Schirmbildung wird als nachteilig angesehen, weil durch einen geschlossenen Sprühfilm nur ein ungenügender Luftdurchtritt möglich ist. Es wird deshalb eine Kanalbodenkontur bevorzugt, die das Austreten von dünnen Strahlen oder Tropfenketten ermöglicht, so dass die mit der entgegenströmenden Luft zum Wärmeaustausch in Berührung tretende Wasseroberfläche maximiert ist. Der Kanalboden besitzt deshalb bevorzugt in Kanalerstreckungsrichtung dachfirstartig in Kanalmitte aneinandertreffende Flanken, die kanalwandseitige V-förmige Kehlen ausbilden. Zwischen jedem langen Kanal liegt bevorzugt ein kurzer Kanal. In einer bevorzugten Ausgestaltung liegen mehrere dieser Spritzteller übereinander. Das Wasser kann dabei jeweils von einem Strahlteiler dem Strahl entnommen werden. Dies wird bevorzugt dadurch erreicht, dass die Öffnungen in Strahlabwärtsrichtungen immer kleiner werden, dass von dem Strahlteiler immer ein Randabschnitt des Strahles dem jeweiligen Spritzteller zugeführt wird. Es ist besonders vorteilhaft, wenn der oder die Spritzteller eine rechteckige, insbesondere quadratische Grundrisskontur besitzen. Die einzelnen Vorrichtungen können in einem Kühlturm dann so angeordnet sein, dass jeweils benachbarte Sprühvorrichtungen aneinander angrenzende Sprühfelder berieseln, die sich nach Möglichkeit nicht oder nur gering überlappen. Die Öffnungen sind dann ebenfalls quadratisch. Sie können mit um einen Winkel von 45 Grad zu den Umrisskanten des Spritztellers gedreht verlaufende Randkanten aufweisen. Die Öffnungen können aber auch rund oder oval sein. Letzteres ist insbesondere bei einer nicht quadratischen Grundrissform vorteilhaft. Die Strahlteiler werden vorzugsweise als Einsatzstück ausgebildet, die in eine entsprechende Öffnung des Spritztellers eingesetzt werden können Die Einsatzstücke haben vorzugsweise einen pyramidenstumpfförmigen Rand, welcher über das Niveau des Spritztellers hinausragt. Dieser Rand bildet den Strahlteiler aus. Bevorzugt hat der zuoberstliegende Spritzteller die größte Grundrissfläche. Die darunterliegenden Spritzteller haben eine kleinere Grundrissfläche. Vorteilhaft ist, wenn die Grundrissfläche stufenweise abnimmt. Der unterste Spritzteller hat vorzugsweise keine zentrale Öffnung. Er kann eine glockenförmige Querschnittskontur besitzen. Die Böden seiner Kanäle können die größte abfallende Steigung besitzen. Sie können senkrecht nach unten verlaufen. Bevorzugt werden die Spritzteller mittels zwei Haltebügeln an einem Mundstück befestigt, wobei das Mundstück auch die Wasseraustrittsöffnung ausbildet. Diese kann von einem düsenartigen Einsatzstück gebildet sein. Die Bügel können im Bereich der Spritzteller eine linsenförmige Querschnittskontur besitzen. Dies vermeidet das Entstehen eines Wasserschattens. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Befestigen des Mundstücks einer Spritzvorrichtung an einer Speiseleitung in Form eines Rohres. Hier sieht die Erfindung als Lösung vor, dass ein Anschlussstück für das Mundstück mittels Spannband in flächige Anlage gegen den Rand einer Öffnung eines Rohres gepresst wird. Das Mundstück kann im Wege eines Bajonettverschlusses mit dem Anschlussstück kuppelbar sein. Das Spannband kann an zwei voneinander wegweisenden Breitseiten des Anschlussstücks angreifen und mittels einer dem Anschlussstück gegenüberliegenden Spannvorrichtung, beispielsweise in Form einer Schraube und einem Druckstück, gegen das Rohr spannbar sein.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

1 eine Spritzvorrichtung in der Ansicht,

2 das Ausführungsbeispiel gemäß 1 in der Seitenansicht,

3 eine als Einsatzstück ausgebildete Düse,

4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in 1,

5 die Draufsicht auf den obersten Spritzteller,

6 einen Schnitt gemäß der Linie VI-VI in 5,

7 den Spritzteller gemäß 5 in der Seitenansicht ,

8 den als Einsatzteil ausgebildeten Strahlteiler in der Ansicht,

9 den Strahlteiler gemäß 8 in der Draufsicht,

10 den mittleren Spritzteller in der Draufsicht,

11 einen Schnitt gemäß der Linie XI-XI in 10,

12 den Spritzteller gemäß 10 in der Ansicht,

13 einen Strahlteiler als Einsatzteil für den Spritzteller gemäß 10 in der Ansicht,

14 den Strahlteiler in der Draufsicht,

15 den untersten Spritzteller (glockenförmig) in der Ansicht,

16 den Spritzteller (glockenförmig) gemäß 15 in der Draufsicht,

17 ein Speiseleitungsrohr teilweise quergeschnitten mit angeflanschtem Anschlussstück,

18 das angeflanschte Anschlussstück aus der Froschperspektive,

19 das angeflanschte Anschlussstück in der Seitenansicht und

20 in schematischer Darstellung den Verlauf der aus den übereinanderliegenden Spritztellern austretenden Rieselbögen.

In den 17 bis 19 ist ein Speiseleitungsrohr, welches einen runden Querschnitt hat, und durch welches das Kühlwasser eines Kühlturmes fließt mit der Bezugsziffer 23 bezeichnet. Dieses Rohr 23 hat in bestimmten Abständen im Wesentlichen kreisrunde Mantelöffnungen 29. Auf den Rand dieser Öffnungen 29 sind jeweils Anschlussstücke 22 aufgepresst. Dies erfolgt mittels eines Spannbandes 24, dessen hammerkopfförmige Enden 24' hinter hakenförmige Vorsprünge 27 des Anschlussstückes 22 greifen.

Auf der gegenüberliegenden Seite des Anschlussstückes 22 liegt auf dem Rohr 23 ein Druckstück 26, gegen das mittels Spannschraube 25 das Spannband 24 verspannbar ist, so dass sich der Öffnungsrand des Anschlussstückes 22 dichtend in Presssitz gegen die Umrandung der Öffnung 29 legen kann. In der Innenseite der Austrittsöffnung des Anschlussstückes 22 befinden sich Rasthaken 28, in welche das Mundstück 21 einer Spritzvorrichtung bajonettartig einhakbar ist.

Im Mundstück 21 sitzt als Einsatzstück eine Durchgangsdüse 30, die eine Wasseraustrittsöffnung 4 ausbildet. Durch diese Düse 30 fließt ein Wasserstrahl vertikal nach unten und trifft dort auf einen Spritzteller 1. Der Spritzteller 1 hat eine zentrale Öffnung 15, deren Querschnitt kleiner ist, als der des Wasserstrahls, so dass ein Teil des aus der Wasseraustrittsöffnung 4 austretenden Wasserstrahls auf den Spritzteller 1 abgeteilt wird. Der Rest des Wasserstrahles tritt durch die zentrale Öffnung 15 durch und auf einen unter dem Spritzteller 1 liegenden zweiten Spritzteller 2, dessen Grundrissfläche kleiner ist, als die des Spritztellers 1. Auch dieser Spritzteller 2 besitzt eine zentrale Öffnung 15, welche allerdings kleiner ist, als diejenige der zentralen Öffnung 15 des oberliegenden Spritztellers 1, so dass auch hier der Randbereich des auf den Spritzteller 2 treffenden Wasserstrahls abgeteilt wird und nur der Zentralbereich des Strahles durch den Spritzteller 2 hindurchtritt, um auf eine Kuppel 18 eines darunterliegenden dritten, glockenförmigen Spritztellers 3 zu treffen, welcher keine zentrale Öffnung hat, so dass der gesamte Wasserstrahl über die Oberfläche des Spritztellers 3 geleitet wird.

Der Spritzteller 1, der in den 5 bis 9 dargestellt ist, hat eine quadratische Grundrisskontur und besitzt in der Mitte eine Öffnung 15, die einen quadratischen hat. In die Öffnung 15 ist das in den 8 und 9 dargestellte Strahlteiler-Einsatzstück 10/11 eingesteckt. Dieses Strahlteiler-Einsatzstück 10/11 bildet die zentrale Öffnung 13/14 aus, die eine bevorzugt quadratische Rechteckkontur besitzt. Der Rand der Öffnung 13/14 wird von vier insgesamt einen Pyramidenstumpf ausbildende Schrägflanken 12 gebildet, so dass dieser Randbereich 12 einen Strahlteiler ausbildet. Das durch die Schrägflächen 12 abgeteilte Wasser wird in Kanäle 5 und 6 geleitet, die im mittleren Bereich des Spritztellers 1 am Rande des Einsatzstückes entspringen und randseitig münden. Es gibt lange Kanäle 5 und kurze Kanäle 6.

Die langen Kanäle 5 besitzen einen Boden 7, der schrägabfallend verlaufen kann. Der Boden 7 besteht aus zwei in Kanalmitte aufeinanderstoßende Schrägflächen 7', 7''. Diese Schrägflächen bilden eine dachartige Rippe, die an den Kanalwänden V-formige Kehlen ergeben. Die Kanalwände können auch in Form von Rundkehlen in den Boden übergehen. Es ist auch möglich, dass die Kanalwände Kehlen mit einem Rechteckquerschnitt ausbilden.

Zwischen den langen Kanälen 5 befinden sich die kurzen Kanäle 6. Sie münden mit einem Abstand vom Rand des Spritztellers 1, so dass sich randseitig offene Schlitze 9 ausbilden. Die kurzen Kanäle 6 haben eine abfallende Bodenneigung. Dadurch wird erreicht, dass der austretende Wasserstrahl steiler nach unten tritt, als der aus den langen Kanälen 5 austretende Wasserstrahl. Im Ausführungsbeispiel besitzen auch die längeren Kanäle 5 einen abfallenden Boden 7. Die Bodenneigung der Böden 8 der kurzen Kanäle 6 ist jedoch größer, als die Neigung der Böden 7 der längeren Kanäle 5.

Der Spritzteller 1 ist mit gegenüberliegenden Befestigungsschlitzen 19 versehen, mit welchen er an jeweils einem Bügel 20 befestigt ist. Die beiden etwa in einer Ebene liegenden Bügel 20 halten alle drei übereinanderliegenden Spritzteller 1, 2, 3. Der in den 10 bis 14 dargestellte Spritzteller 2 besitzt im Wesentlichen die gleichen konstruktiven Merkmale, die auch der Spritzteller 1 besitzt, weshalb hier auf die diesbezüglichen obigen Ausführungen verwiesen wird. Lediglich die Anzahl der kurzen Kanäle 6 und der langen Kanäle 5 ist geringer. Dafür sind die Kanäle 5, 6 etwas breiter gestaltet. Insgesamt ist der Spritzteller 2 auch quadratisch, er besitzt jedoch eine kürzere Kantenlänge, als der Spritzteller 1.

In den 15 und 16 ist der zuunterst liegende glockenförmige Spritzteller 3 dargestellt. Dieser sitzt auf hakenförmigen Fortsätzen der Bügel 20 und verbindet die beiden Enden der Bügel 20, die anderseitig am Mundstück 21 befestigt sind. Der glockenförmige Spritzteller 3 kann aber auch materialeinheitlich mit den Bügeln verbunden sein.

Der glockenförmige Spritzteller 3 besitzt eine im Wesentlichen kugelförmige Kuppel 18 auf die das Wasser auftrifft. Das Wasser rinnt an der Kuppeloberfläche entlang und fließt dann im Bereich der Glockenschürze und der Kanäle 16. Zwischen den Kanälen 16 befinden sich noch geschweifte, senkrecht nach unten verlaufende Leitflügel 17.

Zufolge der Übereinanderanordnung der verschiedenartig gestalteten Spritzteller 1, 2, 3 und deren Kanalform treten aus der Sprühvorrichtung eine Vielzahl von sich im Wesentlichen nicht überschneidenden Wasserstrahlen bzw. Tropfenketten aus, die das besprühte Volumen gleichmäßig ausfüllen, so dass eine optimale Wärmeübertragung ohne zu großen Wasserverlust durch Verdunsten gewährleistet ist. Die Wärmeübertragung erfolgt durch Konvektion.

Die Düse 30 und die Strahlteilereinsätze 10, 11 der Spritzteller 1, 2 sind austauschbar insbesondere zur Anpassung an den jeweiligen Wasserdurchfluss. Die sternförmig verlaufenden Kanäle 5,6 erweitern sich diffusorartig in Fließrichtung, um ein Verstopfen zu vermeiden.

In der 20 ist schematisch dargestellt, wie die auf den einzelnen Spritztellern 1, 2, 3 austretenden Rieselbögen 31 bis 36 verlaufen Die Bögen schneiden einander nicht. Der Bogen 31, 33 bzw. 35 tritt aus den längeren Kanälen auf und erreicht den größten Abstand zum Spritzteller 1, 2, 3 bzw. zur Zentralachse A. Die aus den kürzeren Kanälen austretenden Rieselbögen 32, 34, 36 verlassen die Spritzteller 1, 2, 3 abfallend, so dass sie innerhalb der jeweils aus den längeren Kanälen austretenden Bögen 31 bzw. 33 bzw. 35 liegen Insgesamt ist vorgesehen, dass die aus den einzelnen Spritztellern 2, 3 austretenden Rieselbögen innerhalb der Rieselbögen 31, 32 bzw. 33, 34 der darüberliegenden Spritzteller 1, 2 liegen, so dass eine möglichst homogene Volumenverteilung der aus den Kanälen austretenden Tropfenketten erreicht ist.

Liste Bezugszeichen

Anspruch[de]
  1. Spritzvorrichtung für Wasser- Rückkühlanlagen mit einer auf das Zentrum eines Spritztellers (1, 2, 3) gerichteten Wasseraustrittsöffnung (4), wobei der Spritzteller (1, 2, 3) von seinem Zentrumsbereich (A) ausgehende, zum Rand verlaufende und dort mündende erste lange Kanäle (5) ausbildet, zwischen welchen zweite kurze Kanäle (6) liegen, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den ersten langen Kanälen (5) austretenden Rieselbögen (31, 33, 35) anders verlaufen, als die aus den zweiten kurzen Kanälen (6) austretenden Rieselbögen (32, 34, 36) und mehrere Spritzteller (1, 2, 3) derart übereinander angeordnet sind, dass die aus den untenliegenden Spritztellern (2, 3) austretenden Rieselbögen (33, 34; 35, 36) im Bogeninnenraum der aus darüber angeordneten Spritztellern (1, 2) austretenden Rieselbögen (31, 32; 33, 34) liegen, dass der oder die Spritzteller (1, 2, 3) einen rechteckigen, insbesondere quadratischen Grundriss besitzen und die Öffnung (15) der Spritzteller (1, 2) rechteckig oder quadratisch ist, mit um 45 Grad zu den Umrisskanten des Spritztellers (1, 2) gedreht verlaufenden Randkanten.
  2. Spritzvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die ersten langen Kanäle (5) oder zweiten kurzen Kanäle (6) abfallend münden.
  3. Spritzvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die abfallenden Böden (8) der zweiten kurzen Kanäle (6) steiler abfallend münden als die der ersten langen Kanäle (5).
  4. Spritzvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (7) eine das Aufreißen des Strömungsfilmes fördernde Kontur besitzen.
  5. Spritzvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle zumindest im Mündungsbereich einen winkelkehlenförmigen Boden (7, 7'') aufweisen.
  6. Spritzvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch zwei in der Kanallängsmitte dachförmig aneinander treffende Bodenflächen (7, 7''), die jeweils mit der zugehörigen Kanalwand eine V-förmige, halbrunde oder U-förmige Kehle ausbilden.
  7. Spritzvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem langen Kanal (5) ein kurzer Kanal (6) liegt.
  8. Spritzvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein über einem anderen Spritzteller (2, 3) angeordneter Spritzteller (1, 2) eine zentrale, als Strahlteiler ausgebildete Öffnung (15) besitzt.
  9. Spritzvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch ein den Strahlteiler ausbildendes Einsatzteil (10, 11) welches mit einem pyramidenstumpfförmigen Rand (12) über das Niveau des Spritztellers (1, 2) ragt.
  10. Spritzvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die untereinanderliegenden Spritzteller (1, 2, 3) abgestuft kleinere Flächen aufweisen.
  11. Spritzvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der unterste Spritzteller (3) eine glockenförmige Querschnittskontur besitzt
  12. Spritzvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzteller (1, 2, 3) mittels Haltebügel (20) an einem Mundstück (21) zur Aufnahme der Düseneinsatzteile (30) befestigt sind.
  13. Spritzvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Bügel (20) im Bereich der Spritzteller eine linsenförmige Querschnittskontur haben.
  14. Vorrichtung zum Befestigen des Mundstücks (21) einer Spritzvorrichtung insbesondere gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, an eine Speiseleitung (23) in Form eines Rohres, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlussstück (22) für das Mundstück (21) mittels Spannband (24) in flächiger Anlage gegen den Rand einer Öffnung (29) des Rohres (23) gepresst wird.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstück (21) im Wege eines Bajonettverschlusses mit dem Anschlussstück (22) kuppelbar ist.
  16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Spannband (24) an zwei voneinander wegweisenden Breitseiten des Anschlussstückes (22) angreift und mittels einer dem Anschlussstück (22) gegenüberliegenden Spannvorrichtung, beispielsweise in Form einer Schraube (25) und einem Druckstück (26) gegen die Speiseleitung (23) spannbar ist.
  17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasseraustrittsöffnung (4) von einem Düseneinsatzteil (30) ausgebildet wird.
Es folgen 7 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com