Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR SEPARATING A FLUID FROM A FLUID MIXTURE AND FLUID SEPARATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/169776
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for separating a fluid (12) from a fluid mixture (28), in which a flow channel (20) formed by two adjacent flow-guiding elements (16) of a fluid separator (14) is flown through by the fluid mixture (28). In order to achieve an efficient separation of the fluid (12) from the fluid separator (28), it is proposed that an electric field (32) is generated in the flow channel (20) and the fluid (12) is deposited on at least one of the flow-guiding elements (16) under the action of the electric field (32).

Inventors:
WEBER JÖRG (DE)
SCHLEIN WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/057643
Publication Date:
October 27, 2016
Filing Date:
April 07, 2016
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
B01D53/32; B01D53/00; F28C1/00
Domestic Patent References:
WO2012118926A12012-09-07
Foreign References:
US4364910A1982-12-21
EP2868384A12015-05-06
US20150182975A12015-07-02
EP1095705A22001-05-02
EP2781868A22014-09-24
EP1174172A22002-01-23
Other References:
None
Download PDF:
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.

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.