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2. Kühlkreislauf__________________________________________________3
2
Kühlkreislauf
2.1
Kondensation
Der Kondensator bildet die Haupt-Warmsenke im Kraftwerk und ermöglicht erst
den Betrieb im geschlossenen Wasser-Dampf-Kreislauf, womit eine Expansion
des Dampfes unter Umgebungsdruck durchführbar wird und die Aufbereitung
des Arbeitsstoffes (Wasser) enfäIIt. Er Iiegt am kalten Ende des Kraftwerks und
wird wegen des großen Abdampfvolumenstroms in der Regel unmittelbar am
Abdampfstutzen der Turbine angeschlossen und meist direkt unter der Turbine
angeordnet.
Genau wie der Dampferzeuger bewirkt der Kondensator die Trennung des
flüssigen vom gasförmigen Zustand und bildet ebenso eine wichtige
Schnittstelle im System. Der Kondensator soll hauptsächlich folgende
Funktionen erfüllen, von denen einige im weiteren Verlauf näher erläutert
werden:
•
•
•
•
•
Kondensation und Wiedergewinnung des Kondensats
Erzeugung eines hohen Vakuums
Warmes Kondensat
Aufnahme des Umleitdampfes
Entgasung des Kondensats
Im Kondensator wird durch Wärmeaustausch mit einem Kühlmittel dem
Turbinenabdampf so viel Wärme entzogen (verbliebene Verdampfungswärme),
dass er verflüssigt bzw. kondensiert wird. Die abzuführende Wärmemenge steht
bei besonders niedrigen Temperaturen zur Verfügung, so dass die Möglichkeit
ihrer weiteren Nützlichkeit thermodynamisch äußerst gering ist.
Die Wärme des Abdampfes wird daraufhin im Kondensator an das Kühlwasser
abgegeben. Das Kondensat wird dann wiederum im geschlossenen Kreislauf
durch de verschiedenen Vorwärmer dem Dampferzeuger als Speisewasser
zugeführt.
Bei der Kondensation schrumpft das Abdampfvolumen auf einen Bruchteil
seines Volumens zusammen, wodurch ein großer Unterdruck, das so genannte
Kondensatorvakuum, im Kondensator entsteht. Die Erzeugung eines möglichst
hohen Vakuums ist die wichtigste Funktion des Kondensators, da sich mit
tieferem Kondensatordruck die für die Turbine verfügbare Enthalpiedifferenz
vergrößert und mehr elektrische Energie aus der zugeführten Wärmeeinheit zu
gewinnen ist.
Durch die Vergrößerung des in der Turbine nutzbaren Wärmegefalles trägt der
Kondensator wesentlich zur Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades bei. Je
kälter das eintretende Kühlwasser tw2, umso besser ist dies für das Erreichen
eines tiefen Vakuums, weil im Nassdampfgebiet der Dampfdruck an die
Siedetemperatur gebunden ist; allerdings ist dieses allein noch nicht
entscheidend.
2. Kühlkreislauf__________________________________________________4
Der Kondensatordruck hängt zusätzlich noch von der Kühlwassermenge, dem
Kühlwasservielfachen q und der Grädigkeit ∆tG des Kondensators, der Differenz
zwischen Sattdampftemperatur und Kühlwasseraustrittstemperatur, ab.
Abblldung 1: Dampfdruckkurve
Das erzielbare Vakuum kann nach folgender Gleichung bestimmt werden,
wobei jeder Sattdampftemperatur tS nach Abbildung 1 ein bestimmter Druck
zugeordnet ist.
tS = t W2 +
∆h
+ ∆t G
q
[º C]
Gleichung 1: Sattdampftemperatur im Kondensator
Abbildung 31 im Anhang stellt den Druck im Kondensator als Funktion der
Kühlwassereintrittstemperatur des Kühlwasservielfachen und der Grädigkeit für
eine abzuführende Warmemenge von Ah = 540 kcal/kg dar.
Das aus dem Dampf entstandene Kondensat soilte nicht unterkühlt werden; es
sollte der Siedetemperatur des Abdampfdruckes entsprechen. Jede weitere
Unterkühlung bedeutet einen unnötigen Wärmeverlust, der durch erhöhte
Wärmezufuhr im Kessel wieder ausgeglichen werden muss. Neben der
Kondensation
des
Turbinenabdampfes
bel
den
beschriebenen
Zusamrnenhängen, hat der Kondensator weitere Aufgaben zu erfüllen: Er muss
bei bestimmten Betriebsbedingungen des Kraftwerks in der Lage sein, den
gesamten Dampf aus der Kesselanlage zu kondensieren, der ihm
gegebenenfalls über die Umleitstation zugeführt wird. Dies ist z. B. beim
Anfahren bzw. Abfahren eines Blockes oder bei Störungen der Fall.
Zusätzlich muss selbiger das Kondensat von den nicht kondensierbaren
gasförmigen Bestandteilen (Luft), die durch nicht vermeidbare Undichtigkeiten
in den Wasser-Dampf-Kreislauf gelangt sind, trennen und entgasen.
Es wird bei der Funktionsweise der Kondensatoren zwischen Misch-, Einspritz-
2. Kühlkreislauf__________________________________________________5
und
Oberflächenkondensatore
nunterschieden,
Oberflächenkondensator im Folgenden beachtet wird.
wobei
nur
der
Bei der indirekten Kondensation (OberfIächenkondensator) wird die Abwärme
des Kraftwerkprozesses an einen Kühlwassermassenstrom übertragen. Wird
die
Kondensationsanlage
direkt
mit
Kühlwasser
aus
einem
Oberflächengewässer versorgt, so wird von einer Frischwasserkühlung; ist
hingegen das Kühlwasser durch Rückkühlanlagen (KühItürme) zu führen, so
wird vom Rückkühlbetrieb gesprochen. Diese Art der Kühlung wird in Kapitel
2.2 betrachtet.
In der nachstehenden Untersuchung wird nach beschrieben, wie sich der
Dampfkraftprozess durch Erhöhung des Vakuums am kalten Ende verbessert.
Es ist zweckmäßig, die Mehrerzeugung durch ein besseres Vakuum nicht als
Funktion des Kondensatordrucks, sondem als Funktion der entsprechenden
Dampftemperatur zu erfassen, da die GefäIIeänderung im h, s-Diagramm für
Wasserdampf nach Mollier nahezu proportional zur Temperaturdifferenz ist.
Werden im Nassdampfgebiet des Mollier-Diagramms statt der Isobaren die
entsprechenden Isothermen betrachtet, so ist ersichtlich, dass die Abstände in
weiten Druckbereichen fast gleich sind.
Die Leistung einer Turbine berechnet sich im Allgemeinen aus dem Produkt des
Dampfdurchsatzes, dem gegebenen Enthalpiegefälle und der im Inneren der
Turbine auftretenden Veluste. Damit ergibt sich als Gewinn an Turbinenleistung
pro 1 K Absenkung der Kondensatortemperatur:
& D ⋅ ∆h ad ⋅ η e
∆PT = m
Gleichung 2: Allgemeiner Gewinn an Turbinenleistung
Die Wärmebilanz im Kondensator Iiefert:
& D ⋅ (hD − hK ) = m
& W ⋅ c W ⋅ ( t Wa − t We )
m
Gleichung 3: WärmebiIanz im Kondensator
Werden weiterhin die Venluste in den Kühlwassenleitungen sowie die zeitliche
Verschiebung vernachlässigt, so ist twa =tw1 und twe = tw2. Die Differenz z = tw1 tw2 wird bei Kühltürmen als Kühlzonenbreite z bezeichnet. Werden diese
Beziehungen zusammen mit Gleichung 3 in Gleichung 2 eingesetzt, so folgt für
den Gewinn an Turbinenleistung:
∆PT =
& W ⋅ z ⋅ c W ⋅ ∆h ad ⋅ η e
m
hD − hK
Gleichung 4: Gewinn an Turbinenleistung
Mit eingesetzten Zahlenwerten ergibt sich aut [Odenthal 59] em Gewinn von ca.
0.47 % pro K Temperaturabsenkung bei Hochdruckkraftwerken.
2. Kühlkreislauf__________________________________________________6
2.2
Kühlturm
Nach den Gesetzen der Thermodynamik ist bei der Erzeugung von elektrischer
Energie in Wärmekraftwerken eine Wärmesenke erforderlich. Um diesen
Abwärmestrom an die Umwelt abzuführen, stehen nach folgende
unterschiedliche Kühlsysteme zur Auswahl, die auch in Kombinationen
Anwendung finden:
1
Durchlaufkühlung mit Wasser aus Wasserautkommen der Umwelt,
wie z.B. die Flusswasserkühlung
2
Direkte Luftkühlung, Luftkondensation
3
Direkte Kühlung mit
Verdunstungskühlung
4
Indirekte Kühlung mI atmosphärischer Luft unter Einschaltung eines
offenen Kühlkreislaufs: Wasserrückkühlung im Nasskühlturm
5
Indirekte Kühlung mit atmosphärischer Luft unter Einschaltung eines
geschlossenen
Kühlkreislaufes:
Wasserrückkühlung
im
Trockenkühlturm.
Wasser
und
Luft,
der
so
genannten
Die für die maximal mügliche Energieumwandlung bestimmende Temperatur ist
je nach Kühlsystem unterschiedlich. Bei der Flusswasserkühlung ist dies die
Wassertemperatur, bei der direkten Luftkühlung die Lufttemperatur und beim
Nasskühlturm (nasse Rückkühlung) die Kühlgrenztemperatur oder auch
Feuchtlufttemperatur. Das Ziel der thermodynamischen Optimierung der Anlage
besteht darin, die Kondensationstemperatur möglichst nahe an die für jedes
Kühlsystem charakteristische Umgebungstemperatur heranzurücken.
Die WahI des Verfahrens erfolgt nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten, wobei
die thermische Belastbarkeit der Flüsse den Einsatz der Flusswasserkühlung
weiter beschränkt, weshalb der Rückkühlbetrieb immer mehr an Bedeutung
gewinnt. Nach der VDEW-Statistik wurden im Jahr 1980 etwa 80 % der
thermischen Kraftwerksleistung der öffentlichen Versorgung Deutschlands mit
der nassen Rückkühlung (Nasskühlturm) betrieben.
2.2.1 Beschreibung des Betriebsverhaltens
Die Aufgabe eines Kühlturms besteht darin, das im Kondensator erwärmte
Kühlwasser von der Warmwassertemperatur tw1 auf eine KaItwasertemperatur
tw2 abzukühlen. In einem Nasskühlturm wird das Wasser dafür in Kontakt mit
einem atmosphärischen Luftstrom gebracht, wodurch miteinander gekoppelte
Ausgleichsprozesse der Wärme- und Stoffübertragung stattfinden, die
zusammen zur Verdunstungskühlung des Wassers führen. Das Kühlwasser tritt
aus Sprühdüsen im Kühlturm aus fließt über Rieseleinbauten in die
Kühlturmtasse und passiert dabei die am unteren Rand des Kühlturms
eintretende Umgebungsluft im Gegenstrom.
2. Kühlkreislauf__________________________________________________7
Das Wasser kühlt sich durch Konvektion und Verdunstung ab und kann
anschließend wieder dem Kondensator als Kühlmittel zugegeben werden. Die
währenddessen im Kühlturm abgegebene Leistung setzt sich zu 30 % aus der
Temperaturerhöhung der Luft und zu 70 % aus der Verdunstung des Wassers
zusammen. Wird jetzt der Kühlturm in Abbildung 2 als ein offenes adiabates
System betrachtet, so ist der Ablauf des stationaren Kühlprozesses nur durch
die eingerahmten Betriebsbedingungen und den Kühlturm selber bestimmt. Die
Kaltwassertemperatur als Zielgröße dieses Prozesses kann nun in der Form
von Gleichung 5 dargestellt werden:
& W 1, t W 1, mL, t L1, x 1,Kühlturm )
t W 2 = t W 2 (m
GIeichung 5: Kaltwassertemperatur
Abbildung 2: Kühlturmprozess
Die Abhängigkeit der Kaltwassertemperatur von den Betriebsbedingungen soll
im Folgenden in möglichst einfacher Weise angegeben oder in
charaktoristische Kennzahlen getasst werden, so dass eine übersichtliche
Darstellung des Betriebsverhaltens des Kühlturms möglich wird. Dieses kann
zur Zeit nach durch drei Verfahren geschehen:
1.
2
3.
Kühlkurven
Verdunstungskennzahl
Kühlturmkennlinie
1.Kühlkurven
Die so genannten Kühlkurven beruhen auf [DIN 1947] und sind Kennfelder, in
denen die Kaltwassertemperatur (bzw. deren Änderung) in Abhängigkeit der
Temperatur der Umgebungsluft, der relativen Luftfeuchte der Umgebungsluft,
des Warmwassermassenstroms und der Warmwassertemperatur dargestellt
2. Kühlkreislauf__________________________________________________8
wird. Bei Ventilatorkühltürmen muss zusätzlich noch der Leistungsbedarf als
Parameter eingebunden werden, während der Zustand der Umgebungsluft
durch die Kühlgrenztemperatur berücksichtigt werden kann.
Aus diesen Kühlkurven kann for einen bestimmten Kühlturm die
Kaltwassertemperatur ermittelt werden, wenn sich die Betriebsbedingungen in
Bezug auf den Auslegungspunkt geändert haben. Da bei diesem Verfahren
jeder Parameter durch Kurvenscharen dargestellt wird, ist em geschlossener
Überblick, ein Vergleich mit dem Betriebsverhalten anderer Kühltürme und eine
weitergreifende Berechnung kaum möglich. [Klenke 71] Abbildung 3 stellt
exemplarisch ein Kennfeld eines Ventilator-Nasskühlturms dar.
Abbildung 3: Kennfeld emes Ventilator-Nasskühlturms [D1N1947]
2.Verdunstunqskennzahl
In der Literatur wird zur Beschreibung des Leistungsverhaltens von Kühltürmen
häufig die Verdunstungskennzahl Kv oder auch Merkel-ZahI verwendet:
t
W1
c dt
σF
KV =
= ∫ W W
&
m W t W 2 h G − hL
Gleichung 6: Verdunstungskennzahl
Beí dieser Methode wird der Kühlturmprozess in seinem Ablauf auf den
Mechanismus des konvektiven Wärme- und Stoffübergangs zwischen Luft und
Wasser zurückgeführt, wie ihn Merkel erstmals dargestellt hat. Hierbei wird der
Kühlturm nicht als Ganzes, sondern ein differentielles Kühlturmelement
2. Kühlkreislauf__________________________________________________9
betrachtet.Eine Umformung und Integration der von Merkel aufgestellten
Hauptgleichung führt dann auf die Verdunstungskennzahl K. Zur Herleitung sei
auf [Klenke 71, Harting 77] verwiesen.
Da sich die Verdunstungskennzahl für einen gegebenen Kühlturm als Funktion
der relativen Luftmenge angeben Iässt, führt die Theorie der
Verdunstungskühlung ebenfalls zu einem Verfahren der Darstellung des
Betriebsverhaltens. [Harfing 77] Eine Vorausberechnung des Ausdrucks
ist nicht möglich, weiI die effektive Austauschfläche F nicht bekannt ist und das
Produkt a·F nicht isoliert angegeben werden kann. Daher kann auch hier zur
Bestimmung der Verdunstungskennzahl nicht auf Versuche verzichtet werden.
Durch diese ist das Integral der Gleichung 6 berechenbar, wofür wiederum die
in Abbildung 2 eingerahmten Betriebsdaten (Massenstrom des Wassers und
der trockenen Luft, Warm- und Kaltwassertemperatur sowie die
Kühlgrenztemperatur) notwendig sind. Eine exakte analytische Lösung des
Integrals ist nicht möglich, da hG in keinem einfachen Zusammenhang mit der
Wassertemperatur tw steht. Es gibt dennoch verschiedene Näherungslösungen
für das Integral, die von [Spangemacher 57, Spangemacher 61]
zusammengestellt und miteinander verglichen werden. Bei der Aufstellung der
Merkelschen Hauptgleichung wurden bewusst Vereinfachungen in Kauf
genommen, um die Berechnung unabhängig vom Zustandsverlauf der Luft im
Kühlturm zu machen, die von [Klenke 71] in der erweiterten Hauptgleichung als
Ausdruck der vollständigen Theorie berücksichtigt wird. [Harting 77]
Den bisher nicht erklärbaren AbfaII der aus Versuchswerten berechneten
Verdunstungskennzahl
mit
steigender
Warmwassertemperatur
bzw.
Kühlzonenbreite bei sonst konstanten Betriesbedingungen führt Hauenschild in
seiner
Dissertation
auf
die
unzulássige
Annahme,
den
Wärmeübergangswiderstand im Wasser zu vernachlässigen, zurück. Diese
führt
zu
Fehlern
bei
der
aus
Versuchsdaten
berechneten
Verdunstungskennzahl.
Durch die Berücksichtigung der Luft- und wasserseitigen Warme- und
Stoffübergangsverhaltnisse gelingt es, das Betriebsverhalten auch bei großen
Abweichungen vom Auslegungspunkt in Obereinstimmung mit der Theorie
sicher vorauszusagen.
3.Kühlturmkennlinie
Die Beschreibung der Kühlturmkennlinie beruht auf [Klenke 66].
Der im Kühlturm abaufende Prozess wird als Ausgleichsprozess angesehen,
bei dem die Potentialunterschiede zwischen Luft und Wasser beabsichtigen
sich auszugleichen. Dafür wird für die Betriebsbedingungen (A) und das
Leistungsverhalten (nA) jeweils eine dimensionslose Kennzahl gebildet,
wodurch sich das Betriebsverhalten durch eine einzige Kennlinie wiedergeben
lässt, aus der die Kühlzonenbreite und die Kaltwassertemperatur vorhergesagt
werden kann.
2.
Kühlkreislauf__________________________________________________10
Die Energie- und Stoffbilanz am adiabaten Kühlturm (Abbildung 2) Iiefern
folgende Zusammenhänge:
& W1 ⋅ h W1 ( t W1 ) + m
& L ⋅ hL1 = m
& W 2 ⋅ hW 2 (t W 2 ) + m
& L ⋅ hL 2
m
Gleichung 7: Energiebilanz
& W1 − m
& W2 = m
& L ⋅ ( x 2 − x1 )
m
Gleichung 8: Stoffbilanz
Die Kombination der Energie- und Stoffbilanz ergibt die relative Luftmenge , die
das Verhältnis der Massenströme der Luft und des aufgegebenen Wassers
darstellt:
I1 =
&L
m
& W1
m
Gleichung 9: Relative Luftmenge
Die Güte des Prozesses wird auch beim Kühlturm durch den Wirkungsgrad
beschrieben, der das Verhältnis der tatsachlichen zur maximal möglichen
Ausnutzung im Rahmen der naturgesetzten Grenzen angibt. Die maximale
Grenze wird durch den Begriff idealer Kühlturm beschrieben. Beim idealen
Kühlturmprozess erreichen das abfliessende Wasser mit der eintretenden Luft
und das zufliessende Wasser mit der Abluft das thermodynamische
Gleichgewicht im stationären Wärme und Stoffaustausch.
Kann sich das thermodynamische Gleichgewicht nur an einem Ende einstellen,
so wird vom halbideaten Kühlturm gesprochen. Bei idealer Prozessführung wird
also das Wasser bis auf die vom Zustand der Frischluft bestimmten
Kühlgrenztemperatur abgekühlt (tw2 = tf1).
Die Abluft erwärmt sich dabei bis zur Temperatur des warmen Wassers, ist mit
Wasserdampf gesattigt und fäIIt somit mit dem Grenzflächenzustand des
warmen Wassers zusammen. Dieser ideale Kühlturm muss im Gegenstrom
arbeiten und eine unendlich grosse Austauschtfläche besitzen. Er existiert
daher nur als Gedankenvorstellung. Damit lauten für diesen an beiden Enden
folgende zusätzIichen Randbeingungen.
Somit ist die rechte Seite von Gleichung 9 bestimmt und wird als relative
Mindestluftmenge bezeichnet:
Imin =
h W1( t W1 ) − h W 2 ( t f 1 )
h G1 − hL1 − h W 2 ( t f 1 ) ⋅ ( x G1 − x 1 )
Gleichung 10: Relative Mindestluftmenge
2.
Kühlkreislauf__________________________________________________11
Nach einer weiteren Vereinfachung (siehe [Klenke 66]) ist dioe relative
Mindestluftmenge nur noch von den zwei unabhangigen Grössen
Warmwassertemperatur und der Feuchtlufttemperatur abhängig.
Die für p = 1 bar berechneten Werte stellt Abbildung 32 im Anhang dar.
Die Aufgabe eines Kühlturms ist die Rückkühlung von Wasser. Die Spanne und
das Niveau der erreichten Kühlzonenbreite sind daher die für die Leistung des
Kühlturms charakteristischer Grössen. Das Vehältnis der wirklichen zur
theoretischen Kühlzonenbreite wird als Abkühlungsgrad bezeichnet und ist ein
Mass für das Leistungsverhalten des Kühlturms.
ηA =
t W1 − t W 2
t W1 − t F1
Gleichung 11: Abkühlungsgrad
Für das Verhältnis der wirklich aufgewendeten relativen Luftmenge zur relativen
Mindestluftrmenge wird die Bezeichnung Luftverhältnis A eingeführt, die als
dimensionslose Betriebskenngrösse des Kühlturms anzusehen ist.
Λ=
I1
Imin
Glelchung 12: LuftverhäItnis
Der Zusammenhang zwischen dem Abkühlungsgrad und dem Luftverhältnis
wird in einem Diagramm dargestellt und als Kühlturmkennlinie bezeichnet.
Diese entspricht folgender Funktion mit dem konstruktiv bedingten
Kühlturmkoeffizienten:
η = c K ⋅ (1 − e − Λ )
Gleichung 13: Kühlturmkennlinie (Plank 88]
Die Kennlinie eines realen Kühlturms Iässt sich im voraus nicht berechnen,
sondern muss durch Messungen ermittelt werden. Zu ihrer Bestimmung sind,
wie bei der Auswertung der Verdunstungskennzahl, die Kenntnisse der
Warmwassertemperatur,
Feuchtlufttemperatur,
Kaltwassertemperatur,
Luftmengenstrom und des Wassermengenstroms, erforderlich.
Dabei bestimmen tw1, tf1, mL, mW das Luftverhältnis, und tw1, tw2, tf1 den
Abkühlungsgrad. Da nur Grössen benötigt werden, die an der Systemgrenze
des Kühlturms auftreten, ergibt sich eine Ieichte Handhabung des Verfahrens.
Die Kennlinie erlaubt die Vorhersage der bei beliebigen Betriebsbedingungen
erreichbaren Kühlzonenbreite und Kaltwassertemperatur. Über den Verlauf der
Abkühlung, den Stoffübrgang und die Änderung des Luftzustandes können
jedoch keine Angaben gemacht werden.
2.
Kühlkreislauf__________________________________________________12
2.2.2 Verluste
Bei der Flusswasserkühlung (Durchlaufkühlung) werden 40-50 m3/s
Oberflächenwasser zur Kondensatorkühlung bezogen auf 1000 MW
Blockleistung benötigt. Im Rückkühlbetrieb mit einem Nasskühlturm wird die
Abwärme durch Konvektion und insbesondere durch Verdunstung (ca. 70%) an
die Atmosphäre abgeführt. Dadurch haben Nasskühltürme nur 2-4% des
Kühlwasserbedarfs der Frischwasserkühlung und sind nicht zwingend an die
grossen Flüsse gebunden. Dabei traten Wasserve,luste, die im Folgenden
weiter spezifiziert werden, auf, die Zusatzwasser von ungefähr 0,6 m3/s je 1000
MW Blockleistung erfordern.
Die Wasserverluste im Kühlkreislauf setzen sich aus folgenden Termen
zusammen:
1. Verdunstungsverluste
2. Spritzverluste des Kühlturms
3. Kreislaufverluste
4. Abflutung
Die Verdunstungsverluste machen dabei den Hauptbestandteil aus und Iassen
sich aus folgender Überlegung berechnen: Zunächst wird eine Energiebilanz
um den Kühlkreislauf und Nasskühlturm gelegt, wobei der stationäre
Kühlprozess betrachtet wird und daher das verdunstete Wasser dem
Kühlturmprozess mit der Kaltwassertemperatur als Frischwasser zuIäuft.
& W ⋅ c W ⋅ ( t W1 − t W 2 ) + m
& WV ⋅ c W ⋅ t W 2 + m
& L ⋅ (hL1 − hL 2 ) = 0
m
Gleichung 14: Energiebilanz
Das verdunstete Wasser findet sich in der Abluft wieder. Wird nun in Gleichung
14 eingesetzt und selbige nach den Verdunstungsverlusten aufgelöst, folgt:
& WV =
m
& W ⋅ c W ⋅ (t W1 − t W 2 )
m
hL 2 − hL1
− c W ⋅ t W2
x 2 − x1
GIeichung 15: Verdunstungsverluste Isalcke
Nach [Plank 58] kann als Näherungslösung auch folgender Zusammenhang
verwendet werden:
& VW =
m
& W ⋅ (t W1 − t W 2 )
m
600
Glelchung 16: NäherungsIösung der Verdunstungsverluste
2.
Kühlkreislauf__________________________________________________13
Die Spritzverluste betragen zwischen 1 und 2 Promille des Umlaufswassers und
die Kreislaufverluste hángen nur von der Sorgfalt der Betríebsführung ab. Durch
den Wasserverlust durch Verdunstung findet eine Anreicherung der Salze und
Schadstoffe im Kühlwasser statt (Eindickung). Zur Einhaltung einer maximalen
Eindickung wird ständig ein Anteil des Wassers aus dem Kühlkreislauf
abgeschlämmt. Diese Abflutung hat einen weitaus grösseren Einfluss als die
Spritz- und Kreislaufverluste. Sie richtet sich nach der Beschaffenheit des
Wassers und beträgt in ungünstigen Fallen etwa 50 % der
Verdunstungsvertuste. Nach [Balcke] ergibt sich der Wasserverlust der
Abflutung rechnerisch aus nachstehender Beziehung:
& WA = m
& WV ⋅
m
s1
& WS − m
& WK
−m
s2 − s1
Gleichung 17: Abflutung

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