Funktionsprinzip eines offenen Kühlturms

Funktionsprinzip eines offenen Kühlturms

Was ist ein offener Kühlturm?

Beim offenen Kühlturm (offener Kreislauf) steht das Prozesswasser im direkten Kontakt mit der Luft. Die Wärmeabfuhr erfolgt zu einem großen Teil über Verdunstung. Da das Wasser der Umgebung ausgesetzt ist, sind Wasserqualität und Aufbereitung (Verkalkung, Verschmutzung, Biologie) besonders wichtig.

Grundmechanismen

• Fühlbare Wärme: Wärmeübergang durch Temperaturdifferenz.
• Latente Wärme (Verdunstung): Teilverdunstung entzieht dem Wasser zusätzliche Energie.

Gegenstrom vs. Kreuzstrom

Gegenstrom: Luft nach oben, Wasser nach unten. Kreuzstrom: Luft quer/diagonal zum Wasserfilm.

Induzierter Zug im Gegenstrom: Ablauf

1. Warmwasserzulauf in die Verteilereinheit.
2. Düsenverteilung über die Füllkörper.
3. Füllkörper erhöhen die benetzte Oberfläche.
4. Ventilator saugt Luft an und führt sie durch den Wärmeübertragerbereich.
5. Wärmeabfuhr durch Abkühlung und Teilverdunstung.
6. Kaltwasserbecken sammelt das abgekühlte Wasser.
7. Abluftaustritt über den Ventilatorstapel; Wasser wird zurück in den Prozess gefördert.

Hauptkomponenten

• Gehäuse & Becken
• Wasserverteilung & Düsen
• Füllkörper
• Ventilator & Motor
• Driftabscheider
• Lamellen/Louvers

Leistungsbegriffe

• Range: T_ein − T_aus.
• Approach: T_aus − T_wb.
• Feuchtkugel: wichtiger Klimaparameter für die Leistung.

Wasserverluste

• Verdunstung
• Drift (Tropfenmitriss)
• Abschlämmung (Blowdown)

Zusammenfassung

Offene Kühltürme kühlen durch direkten Luftkontakt und Teilverdunstung. Bei Gegenstrom mit induziertem Zug sind hohe Leistungen erreichbar, wenn Wasserverluste über Driftabscheider und Abschlämmstrategie kontrolliert werden.