Nachrüstung von Kühltürmen: Erhöhung der Kühlkapazität
EINE HERAUSFORDERUNG
Die Nachrüstung des Kühlturms war notwendig, um die Kühlkapazität zu erhöhen und um den Bedarf desgleichen von GASES OXINORTE A.I.E. zu decken. Der Hersteller von Luftgasen benötigte in seiner Stickstoffverflüssigungsanlage in Vizcaya, Nordspanien eine Temperatursenkung im Kühlkreislauf.
Zu OXINORTE:
In der Luftzerlegungsanlage (ASU) werden die Bestandteile der Luft durch kryogene Destillation aufgesplittet, wobei flüssiges Argon, O2 und N2-Gase entstehen. Endprodukte:
- Sauerstoff wird über Pipelines an die umliegenden Stahlwerke geliefert.
- Flüssiges Argon -186ºC wird von der ASU in einem Tank zur Verteilung gelagert.
- Flüssiger Sauerstoff -183 ºC (Lox) wird in einem Gastauscher mit einem Teil des Lins verflüssigt. Es wird in einem Tank für die Verteilung gelagert.
- Flüssiger Stickstoff -196 ºC (lin) wird in der Verflüssigungsanlage durch Kompression/Expansion von N2 erzeugt. Dieses Lin wird in einem Tank zur Verteilung gelagert.
- Medizinischer Flüssigsauerstoff wird gemäß Pharmakopöe aus Industrielux hergestellt.
Nachrüstung durch den Bau einer neuen Zelle.
DIE LÖSUNG
Bei dieser Nachrüstung schlug TORRAVAL den Bau einer Zelle als Ergänzung zum bestehenden Kühlturm vor, bestehend aus 2 Betonzellen (10 x 12 m) und einem Gesamtdurchfluss an Kreislaufwasser von 2.250 m3/h.
DAS ERGEBNIS
Zellenkühltürme von TORRAVAL sind nach dem Prinzip der Saugwirkung konzipiert und arbeiten im Gegenstrom. Bei dieser Nachrüstung des Kühlturms der Serie OC bestehen sie aus einer Stahlbetonstruktur, die aus einem Säulen- und Trägersystem zusammengesetzt ist.
Im oberen Teil des Kühlturms, der ebenfalls aus Beton besteht, ist die Mechanik untergebracht. In der Mitte befindet sich der Diffusor, der in diesem Fall aus GFK besteht.
Auf der gesamten Länge der Wassereintrittsseite befindet sich der Hauptverteiler aus Stahlbeton.
Jede Zelle kann außer Betrieb genommen werden, ohne die anderen in ihrer Funktionsweise zu beeinträchtigen.
Die Lufteinlässe befinden sich am Boden des gesamten Umfangs. Außerdem ist in der Mitte des Kühlturms und senkrecht zum Luftstrom eine Trennwand angebracht, um die Luft zu steuern und zu verhindern, dass Wasser durch die Windeinwirkung nach außen entweicht. In der gleichen Linie sind die unterschiedlichen Zellen mit Zwischenwänden versehen, die sich vom normalen Wasserspiegel bis zum Ventilatorendeck erstrecken, so dass jede Zelle, wie oben gesagt, außer Betrieb genommen werden kann, ohne die Funktion der anderen zu beeinträchtigen.
Die angesaugte Luft durchströmt den Kühlturm im Gegenstrom mit heißen Wasser, das durch die laminare Füllung fällt. Auf diese Weise gelangt das zu kühlende Wasser durch das Einlassrohr in den Sammler und wird über das Verteilersystem und die Diffusoren verteilt. Dabei fällt gleichmäßiger Regen auf die Füllung und fliesst von dort hinunter in das Wasserauffangbecken, das ebenfalls aus Beton besteht.
Innenteile des Kühlturms
– Verteilungssystem: Das Wasserverteilungssystem besteht aus einem externen Hauptkanal aus Beton und sekundären Rohrkanälen mit Diffusoren, die eine perfekte Verteilung des Wassers über die Füllung gewährleisten und zudem wartungsfreundlich sind.
– Tropfenabscheider: Er besteht aus einer Reihe von PVC-Platten und wird über dem Wasserverteilungssystem angebracht, um die mitgeführten Tropfen aufzufangen, so dass die Wasserverluste aufgrund dieses Mitführens weniger als 0,002 % des zirkulierenden Wasserstroms betragen.
-Füllkörper: Der Wärmeaustausch zwischen Wasser und Luft findet im Inneren des Füllkörpers statt. Der Kühlturm ist mit einer laminaren PVC-Füllung in leicht handhabbaren Blöcken ausgestattet. Die Füllung deckt die Innenfläche des Kühlturms vollständig ab, um den freien Durchstrom der Luft von unten zu verhindern. Die Füllung ist in einem Gitter unmittelbar über dem Lufteinlass angeordnet.
Bei der Auswahl des Füllmaterials wurde darauf geachtet, dass es sich bei der Anwendung um industriell sauberes Wasser handelt.
Bei der Nachrüstung ist zu beachten, dass der Verschmutzungsgrad des zirkulierenden Wassers durch das in hohen Zyklen zugeführte Wasser zunimmt. Zuzüglich des Staubs oder Schmutzes, der in der Anlage schweben kann oder den das Wasser im Zusammenspiel mit dem Kühlungsprozess mit sich führen kann.
Mechanik
–Motor. Völlig geschlossen und selbstbelüftet, wird er auf dem Dach des Kühlturms außerhalb des feuchten Luftstroms installiert.
–Übertragung. Die Kraftübertragung zwischen dem Motor und dem Getriebe erfolgt über eine schwimmende Welle mit flexiblen Kupplungen an beiden Enden.
–Getriebe. Konisches Stirnradgetriebe mit Rücklaufsperre, das speziell für den Einsatz in Kühltürmen entwickelt wurde und den Bedingungen des feuchtigkeitsgesättigten Luftstroms bei der hohen Ausströmungstemperatur standhalten kann.
–Schmierung. Die Getriebe werden von der Außenseite des Diffusoren geschmiert und gefettet.
Der Diffusor
Der aus GFK gefertigte Diffusor ist so konzipiert, dass er den Luftaustritt begünstigt und eine Rezirkulation der Luft verhindert. Der untere Teil des Diffusors hat ein Venturi-Design, um den Druckabfall auf ein Minimum zu reduzieren. Der obere Teil hat die Form eines divergenten Kegelstumpfes, der einen Teil der kinetischen Energie der austretenden Luft in eine Erhöhung des statischen Drucks umwandelt und somit den Energieverbrauch reduziert.
–Ventilator: Axialventilator mit aerodynamisch geformten Schaufeln, aus GFK und mit verstellbarem Schaufelwinkel.
Zugänge, Plattformen und Türen
Der Kühlturm ist mit einer Korbleiter ausgestattet, die den Zugang zu der oberen Arbeitsfläche ermöglicht, auf der sich der Ventilator befindet.
Es gibt Türen und Leitern für den Zugang zum Inneren der Kühlanlage, um die Instandhaltung und Wartung der Mechanik, des Wasserverteilungssystems und des Tropfenabscheiders zu erleichtern.
MEHRWERT FÜR DIE KUNDEN
Die Nachrüstung der Kühleinheit mit dem Bau der neuen Zelle erhöht die Effizienz des Kühlturms, indem das Wasser im Kreislauf um 3ºC und 4ºC mehr gekühlt wird.
