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WO2016169776A1 - Verfahren zum abscheiden eines fluids aus einem fluidgemisch und fluidabscheider - Google Patents

Verfahren zum abscheiden eines fluids aus einem fluidgemisch und fluidabscheider Download PDF

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WO2016169776A1
WO2016169776A1 PCT/EP2016/057643 EP2016057643W WO2016169776A1 WO 2016169776 A1 WO2016169776 A1 WO 2016169776A1 EP 2016057643 W EP2016057643 W EP 2016057643W WO 2016169776 A1 WO2016169776 A1 WO 2016169776A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fluid
flow
guide elements
separator
mixture
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2016/057643
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg Weber
Wolfgang SCHLEIN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of WO2016169776A1 publication Critical patent/WO2016169776A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/32—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
    • B01D53/323—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00 by electrostatic effects or by high-voltage electric fields
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/017—Combinations of electrostatic separation with other processes, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40—Electrode constructions
    • B03C3/45—Collecting-electrodes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C1/00—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
    • F28C1/16—Arrangements for preventing condensation, precipitation or mist formation, outside the cooler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F25/00—Component parts of trickle coolers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • the invention relates to a method for separating a fluid from a fluid mixture, in which a through two adjacent flow guide elements of a fluid separator ⁇ formed flow channel is flowed through by the fluid mixture.
  • the invention relates to a fluid separator for separating a fluid from a fluid mixture, comprising a plurality of juxtaposed flow guide elements, of which two adjacent flow guide elements ei ⁇ nen flow channel form, which can be flowed through by the fluid mixture.
  • An object of the invention is to provide a method for separating a fluid from a fluid mixture, by means of which the fluid can be efficiently separated from the fluid mixture. Furthermore, the object of the invention is to provide a fluid separator for carrying out the method.
  • the method according to the invention provides that the fluid mixture flows through a flow channel formed by two adjacent flow guide elements of a fluid separator. Furthermore, the inventive method provides that in the flow channel, an electric field is generated and the fluid is deposited under the action of the electric field on at least one of the flow guide elements.
  • the invention is based on the recognition that fluid particles (for example droplets and / or individual molecules) which, as they flow through the flow channel, flow onto one of the flow passages. meet due to the action of the electric field with a greater probability on the Strö ⁇ tion guide element (as without the action of the electric field). Consequently, the fluid can be separated from the fluid mixture at a higher deposition rate.
  • fluid particles for example droplets and / or individual molecules
  • the invention is based on the recognition that due to the action of the electric field, the fluid particles deposited on a flow-guiding element adhere more strongly to the flow-guiding element (than without the action of the electric field). Thus, a maximum speed at which the fluid mixture is allowed to flow through the flow channel maximum without Demolish a significant proportion of the deposited on a flow-guiding element fluid with ⁇ be increased.
  • the fluid By the action of the electric field, the fluid can thus be efficiently separated from the fluid mixture, so that in particular the separated portion of the fluid can be used again ⁇ .
  • a cooling tower for example, an efficient recovery of the cooling fluid on the flow guide elements efficient recovery of the
  • Cooling fluid allows, so that lower cooling fluid losses must be compensated.
  • the electric field is not necessarily limited spatially to the flow channel. His field lines can also emerge from the flow channel, in particular at an inlet and / or outlet opening of the flow channel.
  • the fluid is deposited in liquid form. This means that the fluid which is deposited from the fluid mixture can in particular be a liquid.
  • the electric field is generated by being ⁇ creates the flow guide elements, an electrical voltage. It makes sense to generate the voltage using a voltage source.
  • the electric field is inho ⁇ Mogen in the flow channel, at least in partial regions of the flow channel.
  • the electric field is uniform in the flow channel, at least in some areas of the flow channel.
  • the fluid mixture comprises a gas or a gas mixture, such as air.
  • the fluid that is separated from the fluid mixture may be present in the fluid mixture in the form of drops and / or in the form of vapor. At least a portion of the fluid is removed from the fluid mixture till ⁇ secreted may be auskondensierter steam.
  • the droplets deposit on at least one of the flow guidance elements during the deposition process. It may be sufficient ⁇ a particularly high deposition rate of the fluid when at least a portion of the vapor is deposited by Kon ⁇ densation on at least one of the flow guide elements.
  • the fluid mixture is by the deposition of the fluid at least partially getrock ⁇ net.
  • the fluid which is separated from the fluid mixture may comprise a single substance or several different substances. It is further preferred when the fluid particles insbesonde ⁇ re molecules comprises, which are electrically charged (ionized) and / or which are dipoles. In the present case a portion ⁇ surfaces can be considered as a dipole when the particles present in the gas phase, a permanent electric Dipolmo ⁇ element, particularly a dipole moment of at least 0.1 Debye has.
  • the fluid that is separated from the fluid mixture may be, for example, water or water.
  • the fluid that is separated from the fluid mixture may be another substance or comprise another substance.
  • the fluid from the fluid mixture felt ⁇ secreted be a urea solution.
  • the fluid mixture is deflected at least once when flowing through the flow channel.
  • a higher inertia of the droplets contained in the fluid mixture can be used to deposit the droplets - compared with an inertia of the gas / gas mixture contained in the fluid mixture.
  • a deflection change of at least 10 ° can be taken as deflection.
  • the flow channel is flowed through by the fluid mixture perpendicular to its longitudinal direction. It is also possible in principle for the flow channel to flow through the fluid mixture at a right angle to its longitudinal direction.
  • the fluid expediently flows from the flow-guiding element or the flow-guiding elements into a container, in particular into a basin.
  • a separate electric field is generated in each case between two adjacent flow-guiding elements of the fluid separator.
  • the fluid separator according to the invention has several gagei ⁇ Nander arranged flow guide elements, of which each two adjacent flow guiding elements form a flow channel which is flowed through by the fluid mixture.
  • the invention shown SSE fluid separator comprises a device for generating an electric field in the respective flow channel.
  • this fluid separator is the aforementioned fluid separator used in the method described above.
  • the fluid separator can be provided inter alia for separating fluid droplets from the fluid mixture.
  • the fluid separator may thus be in particular a so-called droplet separator.
  • the respective flow channel is bounded laterally by the two flow guide elements forming it.
  • a longitudinal direction of the respective flow channel expediently corresponds to a longitudinal direction of the flow guidance elements forming / limiting the flow channel.
  • flow guide elements are arranged parallel to each other.
  • adjacent flow guide elements can each be arranged equidistant from one another to ⁇ .
  • the flow guide elements are designed as lamellae.
  • the fluid separator can therefore be a so-called lamella separator.
  • Such a fluid separator can be produced cost and / or low cost.
  • the flow guide elements each have a corrugated and / or zig-zag-like cross-sectional shape. It can thereby be achieved that the fluid mixture is deflected when flowing through the respective flow channel. It is insbesonde ⁇ re possible that only a part of a cross section of the jeweili ⁇ gen flow guide element or the entire cross section of the respective flow guide element is corrugated and / or zig-zag-like designed. It makes sense that the flow channels, according to the cross-sectional shape of the flow guide elements, each have a corrugated and / or zigzag-like cross-sectional shape.
  • the flow guide elements may be arranged, inter alia, in one row or in a plurality of rows, in particular one above the other. That is, the fluid separator may be configured in one or more stages.
  • a number of Strömungsever ⁇ guide elements may in this case be regarded as a "stage".
  • the flow guide elements of a first row can be arranged with respect to their direction of arrangement offset from the flow guide elements of a second row.
  • the flow guide elements can each have two longitudinal edges.
  • the longitudinal edges of the flow guide elements are aligned transversely to the direction of the jewei ⁇ ligen row.
  • the fluid separator comprises a support frame to which the flow guide elements are attached.
  • the flow guide elements consist at least substantially of an electrically conductive material, in particular of a metal or a Metallle ⁇ alloy.
  • semiconductors in particular compound semiconductors, as the conductive material.
  • the flow guide elements may at least substantially consist of a dielectric material.
  • the Strömungs enclosuresele- elements each have a coating of an electroconducting material having ⁇ ELIGIBLE.
  • the means for generating the elekt ⁇ generic field is a voltage source, in particular a
  • the flow guide elements are connected to the voltage source. In this way, by applying a voltage to the flow guide elements in the respective flow channel in a simple manner an electric ⁇ cal field can be generated.
  • each other arranged Strö ⁇ tion guide elements in particular adjacent to each other ⁇ order flow guide elements of the same row, connected to un ⁇ different poles of the voltage source. Be ⁇ adjacent to each other arranged flow guide elements (the same row) may thus be poled in opposite directions.
  • the fluid separator may comprise at least one additional voltage source.
  • Some of the Strö ⁇ tion guiding elements can be connected to the first-mentioned voltage source ⁇ .
  • Others of the Strömungs exchangesele ⁇ elements can be connected to the other voltage source.
  • the fluid separator may be part of a cooling tower, in particular a wet or hybrid cooling tower.
  • Next ⁇ out of the cooling tower can be a forced ventilated cooling tower
  • the cooling tower also comprises a spray ⁇ device for spraying a fluid, in particular a cooling fluid. Further, it is expedient if the Fluidabschei ⁇ which is arranged above the spray device.
  • the fluid separator according to the invention and the method according to the invention are not restricted to use in a cooling tower, but can also be used in other installations in which a deposition of a fluid from a fluid mixture is provided may be used, for example in a gas scrubber.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of a hybrid ⁇ cooling tower with a single-stage fluid separator.
  • the cooling tower 2 is a natural draft wet cooling tower.
  • the cooling tower 2 comprises a shell structure 4 made of concrete, whose shape corresponds to a hollow body of revolution, and a plurality of supports 6, on which the shell structure 4 is set up.
  • the cooling tower 2 has a cooling tower cup 8, which is arranged below the shell structure 4 and the supports 6 on ⁇ .
  • the cooling tower 2 comprises a spraying device 10 for spraying a fluid 12, which is used in particular as cooling fluid.
  • the cooling tower 2 includes a spraying device 10 above the fluid separator 14 arranged with a plurality of flow guide elements 16.
  • the guide elements 16 of the fluid separator Strömungsske- 14 18 (or stages) are arranged in two rows placed überei ⁇ Nander.
  • the fluid separator 14 could also have more than two rows 18 or only a single row 18 of flow elements 16.
  • the flow guide members 16 are attached to a fi ⁇ Gürlich not shown supporting frame, are retained by means of which the flow guide elements 16 in the shell structure in position.
  • Each two adjacent flow guide elements 16 of the respec ⁇ gen row 18 form a flow channel 20, which can be flowed through by a fluid mixture.
  • the currents are mung guiding elements 16 designed as a lamella, of which each ⁇ stays awhile longitudinal direction perpendicular to the drawing plane.
  • the flow guide elements 16 in the jewei ⁇ ligen row 18 perpendicular to their longitudinal direction equidistant strung together.
  • the flow guide elements 16 are shown enlarged in FIG 1 in relation to the shell structure 4. In addition, only twelve of the flow guide elements 16 are shown per row 18. However, the fluid separator 14 may have a larger number of flow-guiding elements 16 (per row 18). In the present embodiment, the flow guide elements 16 have a zig-zag-like cross-sectional shape. Furthermore, the flow guide elements 16 are made of an electrically conductive material, for example of a metal or a metal alloy.
  • the fluid separator 14 also includes a voltage source 22 to which the flow guiding elements 16 are connected. Adjacent Strömungs exchangesele ⁇ elements 16 of each row 18 are connected to under Kunststoffli ⁇ che pole 24 of the voltage source 22. Furthermore, it is in the power source 22 to a DC voltage source ⁇ tension.
  • the cooling tower 2 In the operation of the cooling tower 2, is passed warmed at a power plant or industrial ⁇ process fluid to be cooled 12 to the spraying device 10th
  • the fluid 12 in the interior of the cooling tower 2 in the form of fine drops 26 in the air, which is located in the cooling tower 2, sprayed.
  • a portion of the drops 26 evaporates to steam.
  • a fluid mixture 28 is formed, which is a mixture of air, the vaporous fluid and the fluid droplets.
  • the fluid mixture is shown in the form of arrows 28 to ⁇ showing a flow direction of the fluid mixture 28th
  • the fluid 12 is cooled by its contact with the air. Conversely, the air is heated here.
  • a voltage is applied to the flow guiding elements 16.
  • an electric field 32 is generated in each of the flow channels 20.
  • the respective electrical field 32 is shown with its Feldli ⁇ nien. Due to the non-planar cross-sectional shape of the flow guide elements 16, the generated electrical fields 32 are inhomogeneous.
  • the fluid mixture 28 flows through the flow channels 20 of the fluid separator 14 from bottom to top.
  • the fluid mixture 28 due to the zig-zag-like cross-sectional shape of the flow guide elements 16 is repeatedly folded.
  • Those particles of the fluid 12 which are dipoles are oriented in the flow channels 20 parallel to the field lines of the respective electric field 32.
  • those particles of the fluid 12 that are electrically charged (ionized) are electrically attracted to the flow guiding elements 16.
  • Under the action of the respective electric field 32 (case) is part of the fluid 12 as it flows through the flow channels 20 from the fluid mixture 28 is deposited on the Strö ⁇ mung guide elements 16 in liquid form.
  • the electric field 32 in the respective flow channel 20 causes a higher deposition rate of the fluid 12 - compared with a deposition of the fluid 12 without the action of an electric field.
  • the cooled fluid 12 deposited on the flow guiding elements 16 drips down into the cooling tower cup 8 and collects in it.
  • the fluid 12 via a line 36 which is verbun ⁇ ⁇ with the cooling tower cup 8, discharged from the cooling tower cup 8.
  • the fluid 12 can be supplied, for example, a condenser, not shown figuratively, to cool the condenser or a heat transfer medium flowing through the condenser.
  • FIG. 2 shows another cooling tower 38, which is used to dissipate excess heat from a power plant or industrial process, in a schematic sectional view.
  • the cooling tower 38 of the present embodiment is a forced-ventilation hybrid cooling tower.
  • the cooling tower 38 has a fan 40, by means of which air 30 is sucked from outside the cooling tower 38 into the cooling tower 38. It is a so-called suction fan arrangement.
  • the cooling tower 38 also includes a fluid separator 14 that includes only a single row 18 of flow guide elements 16. In each case two adjacently disposed flow guide elements 16 form a flow channel 20.
  • the flow guide elements 16 have a corrugated cross-sectional shape.
  • the flow guidance elements 16 of the present cooling tower 38 (just like the flow guidance elements 16 of the cooling tower 2 of FIG. 1) could have a zigzag-like cross-sectional shape.
  • the flow guide elements 16 of the cooling ⁇ tower 2 of FIG 1 could in principle have a corrugated cross-sectional shape.
  • the cooling tower 38 comprises a plurality of heat exchangers 42, which are fastened to its shell structure 4 and are arranged above the fluid separator 14.
  • Heat exchanger 42 may be configured, for example, as a finned tube bundle.
  • a spray device 10 of the cooling tower 38th By means of the spray device 10, the fluid 12 in the interior of the cooling tower 38 in the form of fine droplets 26 in the air, which is located in the cooling tower 38, sprayed. A portion of the drops 26 evaporates to steam.
  • a fluid mixture 28 is formed, which is a mixture of air, the vaporous fluid and the fluid droplets. The fluid mixture 28 flows through the flow channels 20 of the fluid separator 14 from bottom to top.
  • an electric field 32 is generated in each of the flow channels 20 by means of a voltage source 22 of the fluid separator 14. Under the action of the respective electric field 32 (case) is part of the fluid 12 flows through the Strömungska ⁇ ducts from the fluid mixture 28 is deposited on the flow-guiding elements sixteenth A portion of the warmed, to be cooled fluid 12 is first passed through the heat exchanger 42 before it is passed to the spray device 10. Furthermore, the
  • Heat exchanger 42 flows through fresh air 30, which is sucked by means of the fan 40 in the cooling tower 38.
  • the warmed-up fluid 12 which is guided by the heat exchangers 42, releases a portion of its heat energy to this air 30.
  • the fluid mixture is dried 28 14 after flowing through the fluid separator (on), since that provides to ⁇ drove the heated air 30 for raising a saturation vapor pressure of the fluid mixture 28th

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden einer Fluids (12) aus einem Fluidgemisch (28), bei dem ein durch zwei benachbarte Strömungsführungselemente (16) eines Fluidabscheiders (14) ausgebildeter Strömungskanal (20) von dem Fluidgemisch (28) durchströmt wird. Um eine effiziente Abscheidung des Fluids (12) aus dem Fluidabscheider (28) zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass im Strömungskanal (20) ein elektrisches Feld (32) erzeugt wird und das Fluid (12) unter Einwirkung des elektrischen Feldes (32) auf mindestens einem der Strömungsführungselemente (16) abgeschieden wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Abscheiden eines Fluids aus einem Fluidgemisch und Fluidabscheider
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden eines Fluids aus einem Fluidgemisch, bei dem ein durch zwei benachbarte Strömungsführungselemente eines Fluidabscheiders ausge¬ bildeter Strömungskanal von dem Fluidgemisch durchströmt wird .
Außerdem betrifft die Erfindung einen Fluidabscheider zum Abscheiden eines Fluids aus einem Fluidgemisch, aufweisend mehrere nebeneinander angeordnete Strömungsführungselemente, von denen jeweils zwei benachbarte Strömungsführungselemente ei¬ nen Strömungskanal ausbilden, welcher von dem Fluidgemisch durchströmbar ist.
Es ist bekannt, Verfahren und Fluidabscheider der zuvor genannten Art zur Rückgewinnung eines Fluids einzusetzen. In einem Kühlturm z.B. wird ein solches Verfahren eingesetzt, um eine angewärmte Kühlflüssigkeit, welche (zu ihrer Abkühlung) in einen Luftstrom eingesprüht wird, zu einem Teil auf die Strömungsführungselemente des Fluidabscheiders abzuscheiden. Auf diese Weise kann derjenige Anteil der Kühlflüssigkeit, der von dem Luftstrom in die Atmosphäre getragen wird, reduziert werden und die auf den Strömungsführungselementen abgeschiedene Kühlflüssigkeit kann nachfolgend wiederverwendet werden .
Bisher bekannte Verfahren der oben genannten Art haben oftmals eine geringe Abscheideeffizienz, sodass nur ein geringe Anteil des Fluids aus dem Fluidgemisch abgeschieden wird. Derjenige Anteil des Fluids, der nicht aus dem Fluidgemisch abgeschieden wird, kann unter Umständen nicht mehr nutzbar sein, z.B. weil das Fluidgemisch mit diesem Anteil des Fluid in die Atmosphäre entweicht. Insbesondere bei Kühltürmen besteht zudem das Problem, dass auf den Strömungsführungselementen abgeschiedene Flüssigkeitstropfen durch den Luftstrom (erneut) mitgerissen werden können, wenn eine Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms ei- ne gewisse (von der Bauart des Fluidabscheiders abhängige)
Höchstgeschwindigkeit überschreitet. Da jedoch eine Kühlleis¬ tung eines Kühlturms mit sinkender Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms abnimmt, ist es meist nicht gewünscht, die Strömungsgeschwindigkeit gering zu halten.
Eine Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zum Abscheiden eines Fluids aus einem Fluidgemisch anzugeben, mittels welchem das Fluid effizient aus dem Fluidgemisch abgeschieden werden kann. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zu- gründe, einen Fluidabscheider zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch ein Ver¬ fahren bzw. einen Fluidabscheider gemäß dem jeweiligen unab- hängigen Anspruch.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Fluidabscheiders sind jeweils Ge¬ genstand abhängiger Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass ein durch zwei benachbarte Strömungsführungselemente eines Fluidabscheiders ausgebildeter Strömungskanal von dem Fluidgemisch durchströmt wird. Weiterhin sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass im Strömungskanal ein elektrisches Feld erzeugt wird und das Fluid unter Einwirkung des elektrischen Feldes auf mindestens einem der Strömungsführungselemente abgeschieden wird .
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass Fluidteilchen (beispielsweise Tropfen und/oder einzelne Moleküle), die beim Durchströmen des Strömungskanals auf eins der Strömungsfüh- rungselemente treffen, durch die Einwirkung des elektrischen Feldes mit einer größeren Wahrscheinlichkeit auf dem Strö¬ mungsführungselement haften bleiben (als ohne Einwirkung des elektrischen Feldes) . Folglich kann das Fluid mit einer höheren Abscheiderate aus dem Fluidgemisch abgeschieden werden.
Weiter geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass durch die Einwirkung des elektrischen Feldes die auf einem Strömungsführungselement abgeschiedenen Fluidteilchen stärker auf dem Strömungsführungselement haften (als ohne Einwirkung des elektrischen Feldes) . Somit kann eine Höchstgeschwindigkeit, mit welcher das Fluidgemisch den Strömungskanal maximal durchströmen darf, ohne dabei einen signifikanten Anteil des auf einem Strömungsführungselement abgeschiedenen Fluids mit¬ zureißen, erhöht werden.
Durch die Einwirkung des elektrischen Feldes kann das Fluid also effizient aus dem Fluidgemisch abgeschieden werden, sodass insbesondere der abgeschiedene Anteil des Fluids wieder¬ verwendet werden kann. Bei einem Kühlturm z.B. wird durch eine effiziente Abscheidung eines Kühlfluids auf den Strömungs- führungselementen eine effiziente Rückgewinnung des
Kühlfluids ermöglicht, sodass geringere Kühlfluidverluste kompensiert werden müssen.
Dadurch, dass eine größere Höchstgeschwindigkeit des Fluidge¬ misches beim Durchströmen des Strömungskanals möglich ist, kann ein Kühlturm beispielsweise eine höhere Kühlleistung erreichen. Weiterhin kann dadurch, dass eine größere Höchstgeschwindigkeit des Fluidgemisches beim Durchströmen des Strö¬ mungskanals möglich ist, zum Erreichen einer vorgegebenen Kühlleistung eine kompaktere (bzw. weniger hohe) Bauweise ei¬ nes Kühlturms ausreichen.
Das elektrische Feld ist nicht notwendigerweise räumlich auf den Strömungskanal begrenzt. Seine Feldlinien können auch aus dem Strömungskanal heraustreten, insbesondere an einer Eintritts- und/oder Austrittsöffnung des Strömungskanals. In bevorzugter Weise wird das Fluid in flüssiger Form abge- schieden. Das heißt, dass das Fluid, welches aus dem Fluidge- misch abgeschieden wird, kann insbesondere eine Flüssigkeit sein .
Zweckmäßigerweise wird das elektrische Feld erzeugt, indem an die Strömungsführungselemente eine elektrische Spannung ange¬ legt wird. Sinnvollerweise wird die Spannung mithilfe einer Spannungsquelle erzeugt.
Vorzugsweise ist das elektrische Feld im Strömungskanal inho¬ mogen, zumindest in Teilbereichen des Strömungskanals. Prin¬ zipiell ist es aber auch möglich, dass das elektrische Feld im Strömungskanal homogen ist, zumindest in Teilbereichen des Strömungskanals .
In bevorzugter Weise umfasst das Fluidgemisch ein Gas oder ein Gasgemisch, wie z.B. Luft. Des Weiteren kann das Fluid, das aus dem Fluidgemisch abgeschieden wird, im Fluidgemisch in Form von Tropfen und/oder in Form von Dampf vorliegen. Zumindest ein Teil des Fluids, das aus dem Fluidgemisch abge¬ schieden wird, kann auskondensierter Dampf sein.
Zweckmäßigerweise lagern sich die Tropfen beim Abscheidungs- prozess auf mindestens einem der Strömungsführungselemente ab. Eine besonders hohe Abscheiderate des Fluids kann er¬ reicht werden, wenn zumindest ein Teil des Dampfs durch Kon¬ densation auf mindestens einem der Strömungsführungselemente abgeschieden wird. Bevorzugterweise wird das Fluidgemisch durch das Abscheiden des Fluids zumindest teilweise getrock¬ net .
Darüber hinaus kann das Fluid, welches aus dem Fluidgemisch abgeschieden wird, einen einzigen Stoff oder mehrere unterschiedliche Stoffe umfassen. Weiter ist es bevorzugt, wenn das Fluid Teilchen, insbesonde¬ re Moleküle, umfasst, welche elektrisch geladen (ionisiert) sind und/oder welche Dipole sind. Vorliegend kann ein Teil¬ chen als Dipol aufgefasst werden, wenn das Teilchen, in der Gasphase vorliegend, ein permanentes elektrisches Dipolmo¬ ment, insbesondere ein Dipolmoment von mindestens 0,1 Debye, aufweist .
Vorteilhafterweise richten sich diejenigen Teilchen des
Fluids, die Dipole sind, unter Einwirkung des elektrischen
Feldes aus, insbesondere parallel zu dessen Feldlinien. Eine Ausrichtung eines solchen Teilchens kann dann „als parallel zu einer Feldlinie des elektrischen Feldes" aufgefasst wer¬ den, wenn eine Dipolachse des Teilchens parallel zu einer Feldlinie des elektrischen Feldes ausgerichtet ist.
Trifft ein Teilchen des Fluids, welches mit seiner Dipolachse parallel zu den Feldlinien des elektrischen Feldes ausgerichtet ist, beim Durchströmen des Strömungskanals auf eins der Strömungsführungselemente, bleibt das Teilchen
bevorzugterweise mit einer größeren Wahrscheinlichkeit auf diesem Strömungsführungselement haften als ein nicht derart ausgerichtetes Teilchen. Dies kann insbesondere darauf zu¬ rückgeführt werden, dass diejenige Seite des (ausgerichteten) Teilchens, mit der das Teilchen auf das Strömungsführungsele¬ ment trifft, gegenüber dem (elektrisch geladenen) Strömungs- führungselement gegensinnig geladen ist, sodass das Strö¬ mungsführungselement eine elektrische Anziehungskraft auf be¬ sagte Seite des Teilchens ausübt.
Weiter bleibt ein elektrisch geladenes Teilchen des Fluids, welches beim Durchströmen des Strömungskanals auf eins der Strömungsführungselemente trifft, aufgrund einer elektrischen Anziehung durch dieses (elektrisch geladene) Strömungsfüh- rungselement zweckmäßigerweise mit einer größeren Wahrschein¬ lichkeit auf diesem Strömungsführungselement haften als ein nicht elektrisch geladenes Teilchen. Das Fluid, das aus dem Fluidgemisch abgeschieden wird, kann beispielsweise Wasser sein oder Wasser umfassen. Weiterhin kann das Fluid, die aus dem Fluidgemisch abgeschieden wird, ein anderer Stoff sein oder eine anderen Stoff umfassen. Beispielsweise kann das Fluid, das aus dem Fluidgemisch abge¬ schieden wird, eine Harnstofflösung sein.
In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens wird das Fluidgemisch beim Durchströmen des Strömungskanals mindestens einmal umgelenkt. Auf diese Weise kann eine höhere Trägheit der im Fluidgemisch enthaltenen Tropfen - verglichen mit einer Trägheit des im Fluidgemisch enthaltenen Gases/Gasgemisches - zur Abscheidung der Tropfen genutzt werden. Als Um- lenkung kann vorliegend eine Strömungsrichtungsänderung von mindestens 10° aufgefasst werden.
Weiter ist es bevorzugt, wenn der Strömungskanal senkrecht zur seiner Längsrichtung vom Fluidgemisch durchströmt wird Grundsätzlich ist es auch möglich, dass der Strömungskanal senkrecht schräg zur seiner Längsrichtung vom Fluidgemisch durchströmt wird.
Nach der Abscheidung auf mindestens einem der Strömungsfüh- rungselemente fließt das Fluid von dem Strömungsführungsele- ment bzw. den Strömungsführungselementen zweckmäßigerweise in einen Behälter, insbesondere in ein Becken, ab.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird jeweils zwischen zwei benachbarten Strömungsführungselementen des Fluidabscheiders ein eigenes elektrisches Feld erzeugt.
Der erfindungsgemäße Fluidabscheider weist mehrere nebenei¬ nander angeordnete Strömungsführungselemente auf, von denen jeweils zwei benachbarte Strömungsführungselemente einen Strömungskanal ausbilden, welcher von dem Fluidgemisch durchströmbar ist. Darüber hinaus umfasst der erfindungsgemä¬ ße Fluidabscheider eine Vorrichtung zum Erzeugen eines elektrischen Feldes im jeweiligen Strömungskanal. Bevorzugterweise ist dieser Fluidabscheider der zuvor erwähnte, beim oben beschriebenen Verfahren eingesetzte Fluidabscheider .
Der Fluidabscheider kann unter anderem zum Abscheiden von Fluidtropfen aus dem Fluidgemisch vorgesehen sein. Bei dem Fluidabscheider kann es sich also insbesondere um einen sogenannten Tropfenabscheider handeln.
Zweckmäßigerweise wird der jeweilige Strömungskanal durch die beiden ihn ausbildenden Strömungsführungselemente seitlich begrenzt. Eine Längsrichtung des jeweiligen Strömungskanals entspricht sinnvollerweise einer Längsrichtung der den Strö- mungskanal ausbildenden/begrenzenden Strömungsführungselemente .
Weiter ist es zweckmäßig, wenn die Strömungsführungselemente parallel zueinander angeordnet sind. Zudem können benachbarte Strömungsführungselemente jeweils äquidistant zueinander an¬ geordnet sein.
Vorzugsweise sind die Strömungsführungselemente als Lamellen ausgestaltet. Der Fluidabscheider kann also ein sogenannter Lamellenabscheider sein. Solch ein Fluidabscheider kann kosten- und/oder aufwandsgünstig hergestellt werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Fluidabscheiders weisen die Strömungsführungselemente jeweils eine gewellte und/oder zick-zack-artige Querschnittsform auf. Dadurch kann erreicht werden, dass das Fluidgemisch beim Durchströmen des jeweiligen Strömungskanals umgelenkt wird. Es ist insbesonde¬ re möglich, dass nur ein Teil eines Querschnitts des jeweili¬ gen Strömungsführungselements oder der gesamte Querschnitt des jeweiligen Strömungsführungselements gewellte und/oder zick- zack-artig ausgestaltet ist. Sinnvollerweise haben die Strömungskanale, entsprechend der Querschnittsform der Strömungsführungselemente, jeweils eine gewellte und/oder zick-zick-artige Querschnittsform. Die Strömungsführungselemente können u.a. in einer Reihe oder in mehreren, insbesondere übereinander platzierten Reihen angeordnet sein. Das heißt, der Fluidabscheider kann ein- oder mehrstufig ausgestaltet sein. Eine Reihe der Strömungsfüh¬ rungselemente kann hierbei als „Stufe" aufgefasst werden.
Im Falle mehrerer Reihen (bzw. Stufen) von Strömungsführungs- elementen können die Strömungsführungselemente einer ersten Reihe bezüglich ihrer Anreihrichtung versetzt zu den Strömungsführungselementen einer zweiten Reihe angeordnet sein.
Weiterhin können die Strömungsführungselemente jeweils zwei Längskanten aufweisen. Vorzugsweise sind die Längskanten der Strömungsführungselemente quer zur Anreihrichtung der jewei¬ ligen Reihe ausgerichtet.
Außerdem ist es sinnvoll, wenn der Fluidabscheider einen Tragrahmen umfasst, an welchem die Strömungsführungselemente befestigt sind. In bevorzugter Weise bestehen die Strömungsführungselemente zumindest im Wesentlichen aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere aus einem Metall oder einer Metallle¬ gierung. Neben Metallen oder Metalllegierungen kommen aber auch z.B. Halbleiter, insbesondere Verbindungshalbleiter, als leitfähiges Material in Frage.
Alternativ können die Strömungsführungselemente zumindest im Wesentlichen aus einem dielektrischen Material bestehen. In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn die Strömungsführungsele- mente jeweils eine Beschichtung aus einem elektrisch leitfä¬ higen Material aufweisen. Zweckmäßigerweise ist die Vorrichtung zum Erzeugen des elekt¬ rischen Feldes eine Spannungsquelle, insbesondere eine
Gleichspannungsquelle .
Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Strömungsführungselemente an die Spannungsquelle angeschlossen sind. Hierdurch kann durch Anlegen einer Spannung an die Strömungsführungselemente im jeweiligen Strömungskanal auf einfache Weise ein elektri¬ sches Feld erzeugt werden.
Bevorzugterweise sind benachbart zueinander angeordnete Strö¬ mungsführungselemente, insbesondere benachbart zueinander an¬ geordnete Strömungsführungselemente derselben Reihe, an un¬ terschiedliche Pole der Spannungsquelle angeschlossen. Be¬ nachbart zueinander angeordnete Strömungsführungselemente (derselben Reihe) können somit gegensinnig gepolt sein.
Grundsätzlich ist es möglich, dass der Fluidabscheider zumindest eine weitere Spannungsquelle umfasst. Einige der Strö¬ mungsführungselemente können an die erstgenannte Spannungs¬ quelle angeschlossen sein. Andere der Strömungsführungsele¬ mente können an die weitere Spannungsquelle angeschlossen sein .
Der Fluidabscheider kann ein Bestandteil eines Kühlturms, insbesondere eines Nass- oder Hybridkühlturms , sein. Weiter¬ hin kann der Kühlturm ein zwangsbelüfteter Kühlturm
(Ventilatorkühlturm) oder ein Naturzugkühlturm sein.
Zweckmäßigerweise umfasst der Kühlturm außerdem eine Sprüh¬ vorrichtung zum Versprühen eines Fluids, insbesondere eines Kühlfluids. Weiter ist es zweckmäßig, wenn der Fluidabschei¬ der oberhalb der Sprühvorrichtung angeordnet ist.
Der erfindungsgemäße Fluidabscheider und das erfindungsgemäße Verfahren sind nicht auf die Verwendung in einem Kühlturm be- schränkt, sondern können auch in anderen Anlagen, in welchen eine Abscheidung eines Fluids aus einem Fluidgemisch vorgesehen ist, verwendet werden, so z.B. in einem Gaswäscher.
Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltun- gen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammenge- fasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weite¬ ren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Fluidabscheider kombinierbar. So sind Verfahrensmerkmale, gegenständlich formuliert, auch als Eigenschaft der entsprechenden Vorrichtungseinheit zu sehen und umge- kehrt.
Auch wenn in der Beschreibung bzw. in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, soll der Umfang der Erfin- dung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das je¬ weilige Zahlwort eingeschränkt sein. Ferner sind die Wörter „ein" bzw. „eine" nicht als Zahlwörter, sondern als unbestimmte Artikel zu verstehen. Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der
Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebenen Kombinationen von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch ex- plizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergän¬ zung eingebracht und mit einem beliebigen der Ansprüche kom¬ biniert werden. Es zeigen:
FIG 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Naturzug- Nasskühlturms mit einem zweistufigen Fluidabschei¬ der; und
FIG 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Hybrid¬ kühlturms mit einem einstufigen Fluidabscheider.
FIG 1 zeigt einen Kühlturm 2, der zum Abführen überschussiger Wärme aus einem Kraftwerks- oder Industriepro- zess eingesetzt wird, in einer schematischen Schnittdarstellung. Im vorliegenden Ausführungsbei- spiel ist der Kühlturm 2 ein Naturzug-Nasskühlturm.
Der Kühlturm 2 umfasst ein Schalentragwerk 4 aus Beton, dessen Form einem hohlen Rotationskörper entspricht, sowie mehrere Stützen 6, auf welchem das Schalentragwerk 4 aufgestellt ist. Zudem weist der Kühlturm 2 eine Kühlturmtasse 8 auf, welche unterhalb des Schalentragwerks 4 und der Stützen 6 an¬ geordnet ist. Darüber hinaus umfasst der Kühlturm 2 eine Sprühvorrichtung 10 zum Versprühen eines Fluids 12, welches insbesondere als Kühlfluid verwendet wird.
Außerdem umfasst der Kühlturm 2 einen oberhalb der Sprühvorrichtung 10 angeordneten Fluidabscheider 14 mit einer Mehrzahl von Strömungsführungselementen 16. Die Strömungsfüh- rungselemente 16 des Fluidabscheiders 14 sind in zwei überei¬ nander platzierten Reihen 18 (bzw. Stufen) angeordnet. Grundsätzlich könnte der Fluidabscheider 14 auch mehr als zwei Reihen 18 oder nur eine einzige Reihe 18 von Strömungselementen 16 aufweisen.
Weiterhin sind die Strömungsführungselemente 16 an einem fi¬ gürlich nicht dargestellten Tragrahmen befestigt, mittels welchem die Strömungsführungselemente 16 im Schalentragwerk in ihrer Position gehalten werden. Je zwei benachbarte Strömungsführungselemente 16 der jeweili¬ gen Reihe 18 bilden einen Strömungskanal 20 aus, welcher von einem Fluidgemisch durchströmbar ist. Ferner sind die Strö- mungsführungselemente 16 als Lamellen ausgestaltet, deren je¬ weilige Längsrichtung senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Außerdem sind die Strömungsführungselemente 16 in der jewei¬ ligen Reihe 18 senkrecht zu ihrer Längsrichtung äquidistant aneinander gereiht.
Einer besseren Darstellbarkeit halber sind die Strömungsführungselemente 16 in FIG 1 in Relation zum Schalentragwerk 4 vergrößert dargestellt. Zudem sind pro Reihe 18 lediglich zwölf der Strömungsführungselemente 16 abgebildet. Der Fluid- abscheider 14 kann (pro Reihe 18) jedoch eine größere Anzahl von Strömungsführungselementen 16 aufweisen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Strömungsführungselemente 16 eine zick-zack-artige Querschnittsform auf. Des Weiteren be¬ stehen die Strömungsführungselemente 16 aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise aus einem Metall bzw. einer Metalllegierung.
Der Fluidabscheider 14 umfasst außerdem eine Spannungsquelle 22, an welche die Strömungsführungselemente 16 angeschlossen sind. Benachbart zueinander angeordnete Strömungsführungsele¬ mente 16 der jeweiligen Reihe 18 sind dabei an unterschiedli¬ che Pole 24 der Spannungsquelle 22 angeschlossen. Ferner handelt es sich bei der Spannungsquelle 22 um eine Gleichspan¬ nungsquelle .
Beim Betrieb des Kühlturms 2 wird das bei einem Kraftwerks¬ oder Industrieprozess angewärmte, zu kühlende Fluid 12 zur Sprühvorrichtung 10 geleitet. Mittels der Sprühvorrichtung 10 wird das Fluid 12 im Inneren des Kühlturms 2 in Form von fei- nen Tropfen 26 in die Luft, die sich im Kühlturm 2 befindet, versprüht. Ein Teil der Tropfen 26 verdunstet dabei zu Dampf. Es bildet sich ein Fluidgemisch 28 aus, welches ein Gemisch aus Luft, dem dampfförmigen Fluid und den Fluidtropfen ist. In FIG 1 ist das Fluidgemisch 28 in Form von Pfeilen dargestellt, die eine Strömungsrichtung des Fluidgemisches 28 an¬ zeigen . Das Fluid 12 wird durch ihren Kontakt mit der Luft gekühlt. Umgekehrt wird die Luft hierbei erwärmt. Durch Konvektion steigt die erwärmte Luft nach oben und führt dabei einen (Groß-) eil der Tropfen 26 sowie den Dampf mit sich. Das aus Luft, dem dampfförmigen Fluid und den Fluidtropfen bestehende Fluidgemisch 28 strömt also nach oben. Zugleich wird aufgrund des sogenannten Kamineffekts zwischen den Stützen 6 frische Luft 30 nachgezogen.
Mittels der Spannungsquelle 22 wird an die Strömungsführungs- elemente 16 eine Spannung angelegt. Dadurch wird in jedem der Strömungskanäle 20 ein elektrisches Feld 32 erzeugt. In FIG 1 ist das jeweilige elektrische Feld 32 anhand seiner Feldli¬ nien dargestellt. Auf Grund der nicht ebenen Querschnittsform der Strömungsführungselemente 16 sind die erzeugten elektri- sehen Felder 32 inhomogen.
Das Fluidgemisch 28 durchströmt die Strömungskanäle 20 des Fluidabscheiders 14 von unten nach oben. Beim Durchströmen der Strömungskanäle 20 wird das Fluidgemisch 28 auf Grund der zick-zack-artigen Querschnittsform der Strömungsführungselemente 16 mehrfach umgelegt.
Diejenigen Teilchen des Fluids 12, welche Dipole sind, rich¬ ten in den Strömungskanälen 20 parallel zu den Feldlinien des jeweiligen elektrischen Feldes 32 aus. Zudem werden diejenigen Teilchen des Fluids 12, welche elektrisch geladen (ionisiert) sind, von den Strömungsführungselemente 16 elektrisch angezogen. Unter Einwirkung des jeweiligen elektrischen Feldes 32 wird ein (Groß-) Teil des Fluids 12 beim Durchströmen der Strömungskanäle 20 aus dem Fluidgemisch 28 auf den Strö¬ mungsführungselementen 16 in flüssiger Form abgeschieden. Das elektrische Feld 32 im jeweiligen Strömungskanal 20 bewirkt dabei eine höhere Abscheiderate des Fluids 12 - verglichen mit einer Abscheidung des Fluids 12 ohne Einwirkung eines elektrischen Feldes.
Der restliche Teil des Fluidgemisches 28, das heißt die er- wärmte Luft und das im Fluidgemisch 28 verbliebene Fluid 12, strömt aus dem Kühlturm 2 heraus und entweicht in die Atmo¬ sphäre .
Das auf den Strömungsführungselementen 16 abgeschiedene, ab- gekühlte Fluid 12 tropft in die Kühlturmtasse 8 herab und sammelt sich in dieser. Mittels einer Pumpe 34 wird das Fluid 12 über eine Leitung 36, die mit der Kühlturmtasse 8 verbun¬ den ist, aus der Kühlturmtasse 8 abgeführt. Anschließend kann das Fluid 12 zum Beispiel einem figürlich nicht dargestellten Kondensator zugeleitet werden, um den Kondensator bzw. ein den Kondensator durchströmendes Wärmeträgermedium zu kühlen.
FIG 2 zeigt einen anderen Kühlturm 38, der zum Abführen überschüssiger Wärme aus einem Kraftwerks- oder Industrieprozess eingesetzt wird, in einer schematischen Schnittdarstellung.
Der Kühlturm 38 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein zwangsbelüfteter Hybridkühlturm.
Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel, auf das bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Im Wesentlichen gleiche bzw. einander entsprechende Elemente sind grundsätzlich mit gleichen Bezugs¬ zeichen bezeichnet und nicht erwähnte Merkmale sind im fol- genden Ausführungsbeispiel übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind.
An seinem oberen Ende weist der Kühlturm 38 einen Ventilator 40 auf, mittels welchem Luft 30 von außerhalb des Kühlturms 38 in den Kühlturm 38 gesaugt wird. Es handelt sich hierbei um eine sogenannte saugende Ventilatoranordnung. Der Kühlturm 38 weist außerdem einen Fluidabscheider 14 auf, der nur eine einzige Reihe 18 von Strömungsführungselementen 16 umfasst. Jeweils zwei benachbart zueinander angeordnete Strömungsführungselemente 16 bilden einen Strömungskanal 20 aus. Weiterhin weisen die Strömungsführungselemente 16 eine gewellte Querschnittsform auf. Grundsätzlich könnten die Strömungsführungselemente 16 des vorliegenden Kühlturms 38 (genau wie die Strömungsführungselemente 16 des Kühlturms 2 aus FIG 1) eine zick-zick-artige Querschnittsform aufweisen. Umgekehrt könnten die Strömungsführungselemente 16 des Kühl¬ turms 2 aus FIG 1 prinzipiell eine gewellte Querschnittsform aufweisen .
Des Weiteren umfasst der Kühlturm 38 mehrere Wärmeübertrager 42, die an seinem Schalentragwerk 4 befestigt sind und oberhalb des Fluidabscheiders 14 angeordnet sind. Die
Wärmeübertrager 42 können zum Beispiel als Rippenrohrbündel ausgestaltet sein. Beim Betrieb des Kühlturms 38 wird ein bei einem Kraftwerks¬ oder Industrieprozess angewärmte, zu kühlendes Fluid 12 zu einer Sprühvorrichtung 10 des Kühlturms 38 geleitet. Mittels der Sprühvorrichtung 10 wird das Fluid 12 im Inneren des Kühlturms 38 in Form von feinen Tropfen 26 in die Luft, die sich im Kühlturm 38 befindet, versprüht. Ein Teil der Tropfen 26 verdunstet dabei zu Dampf. Es bildet sich ein Fluidgemisch 28 aus, welches ein Gemisch aus Luft, dem dampfförmigen Fluid und den Fluidtropfen ist. Das Fluidgemisch 28 durchströmt die Strömungskanäle 20 des Fluidabscheiders 14 von unten nach oben. Zudem wird mittels einer Spannungsquelle 22 des Fluidabscheiders 14 in jedem der Strömungskanälen 20 ein elektrisches Feld 32 erzeugt. Unter Einwirkung des jeweiligen elektrischen Feldes 32 wird ein (Groß-) Teil des Fluids 12 beim Durchströmen der Strömungska¬ näle aus dem Fluidgemisch 28 auf den Strömungsführungselementen 16 abgeschieden. Ein Teil des angewärmten, zu kühlenden Fluids 12 wird, bevor er zur Sprühvorrichtung 10 geleitet wird, zunächst durch die Wärmeübertrager 42 geleitet. Ferner werden die
Wärmeübertrager 42 von frischer Luft 30 durchströmt, welche mit Hilfe des Ventilators 40 in den Kühlturm 38 gesaugt wird. Das angewärmte Fluid 12, das durch die Wärmeübertrager 42 ge¬ leitet wird, gibt einen Teil seiner Wärmeenergie an diese Luft 30 ab. Durch das Einströmen der angewärmten Luft 30 in den Kühlturm 38 wird das Fluidgemisch 28 nach dem Durchströmen des Fluidabscheiders 14 (weiter) getrocknet, da die Zu¬ fuhr der erwärmten Luft 30 für eine Anhebung eines Sättigungsdampfdrucks des Fluidgemisches 28 sorgt.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge¬ schränkt und andere Variationen können hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Abscheiden eines Fluids (12) aus einem
Fluidgemisch (28), bei dem ein durch zwei benachbarte Strö- mungsführungselemente (16) eines Fluidabscheiders (14) ausge¬ bildeter Strömungskanal (20) von dem Fluidgemisch (28) durchströmt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungskanal (20) ein elektrisches Feld (32) erzeugt wird und das Fluid (12) unter Einwirkung des elektrischen Feldes (32) auf mindestens einem der Strömungsführungselemente (16) abgeschieden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (12) in flüssiger Form abgeschieden wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Feld (32) er¬ zeugt wird, indem an die Strömungsführungselemente (16) eine elektrische Spannung angelegt wird.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Feld (32) im Strömungskanal (20) inhomogen ist.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidgemisch (28) ein Gas oder ein Gasgemisch umfasst und das Fluid (12), welches aus dem Fluidgemisch (28) abgeschieden wird, im Fluidgemisch (28) in Form von Tropfen (26) und/oder in Form von Dampf vorliegt.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (12) Teilchen umfasst, welche elektrisch geladen sind und/oder welche Dipole sind.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidgemisch (28) beim
Durchströmen des Strömungskanals (20) mindestens einmal umge¬ lenkt wird.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (20) senk¬ recht zur seiner Längsrichtung vom Fluidgemisch (28) durchströmt wird.
9. Fluidabscheider (14) zum Abscheiden eines Fluids (12) aus einem Fluidgemisch (28), aufweisend mehrere nebeneinander angeordnete Strömungsführungselemente (16), von denen jeweils zwei benachbarte Strömungsführungselemente (16) einen Strö¬ mungskanal (20) ausbilden, welcher von dem Fluidgemisch (28) durchströmbar ist,
gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (22) zum Erzeugen eines elektrischen Feldes (32) im jeweiligen Strömungskanal (20).
10. Fluidabscheider (14) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsführungselemente (16) als Lamellen ausgestaltet sind.
11. Fluidabscheider (14) nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsführungselemente (16) jeweils eine gewellten und/oder zick-zack-artige
Querschnittsform aufweisen.
12. Fluidabscheider (14) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsführungselemente (16) in einer Reihe (18) oder in mehreren, insbesondere über¬ einander platzierten Reihen (18) angeordnet sind.
13. Fluidabscheider (14) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsführungselemente (16) zumindest im Wesentlichen aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere aus einem Metall oder einer Me¬ talllegierung, bestehen.
14. Fluidabscheider (14) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (22) zum Erzeu¬ gen des elektrischen Feldes (32) eine Spannungsquelle, insbe¬ sondere eine Gleichspannungsquelle, ist und die Strömungsfüh- rungselemente (16) an die Spannungsquelle angeschlossen sind, wobei benachbart zueinander angeordnete Strömungsführungsele- mente (16) an unterschiedliche Pole (24) der Spannungsquelle angeschlossen sind.
15. Kühlturm (2; 38), insbesondere Nasskühlturm (2) oder Hybridkühlturm (38), mit einem Fluidabscheider (14) nach einem Ansprüche 9 bis 14.
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