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Ventilator kühlturm
Kühltürme sind in verschiedenen Ausführungsformen, insbesondere auch als Ventilatorkühltürme, bekannt. Letztere bestehen in ihrem grundsätzlichen Aufbau zumeist aus dem Kühlturmmantel mit darin aufTragkonstruktionenaufgebauten oder an Tragkonstruktionen aufgehängten Rieseleinbauten sowie dem Ventilatorkopf mit Ventilatorrad. Der Kühlturmmantel erfüllt dabei hauptsächlich nur eine verkleidende Funktion und wird von einer besonderen Stahlkonstruktion gehalten. Ähnlich ist üblicherweise auch der querschnittsmässige gegenüber dem Kühlturmmantel eingezogene Ventilatorkopf aufgebaut, der folglich zumeist aus dem Ventilatorkopfmantel und der zugeordneten Tragkonstruktion besteht.
Jedoch ist bereits ein selbsttragender Ventilatorkopfmantel bekannt, bei dem eine Vielzahl gebogener Platten zu rohrför- migenRingenzusammen- und diese Ringe teleskopartig und in der Höhe gestaffelt ineinandergesetzt sind, so dass die gewünschte querschnittsmässige Einziehung des Ventilatorkopfmantels entsteht.
Das alles ist bereits konstruktiv und/oder herstellungsmässig sehr aufwendig. Hinzu kommt, dass die beschriebene Gestaltung besondere Massnahmen zur Lagerung des Ventilatorrades erforderlich macht. Bei Kühltürmen ist das Ventilatorrad ein verhältnismässig schweres und aufwendiges Aggregat, das nicht nur eine rein statische Belastung darstellt, sondern infolge des Umlaufes und der unvermeidbaren Unwucht auch erheblich dynamische Beanspruchungen in das Kühlturmbauwerk einträgt. Alle diese Beanspruchungen müssen von der Tragkonstruktion des Ventilatorrades aufgenommen werden. Zu diesem Zweck ist es bekannt, das Ventilatorrad auf einer zentral dem Kühlturm von unten nach oben durchdringenden Säule anzuordnen, die unten auf den Boden aufgesetzt und am oberen Ende seitlich gegen den Ventilatorkopf oder den Kühlturmmantel bzw. dessen Tragkonstruktion abgestützt ist.
Es ist auch bereits bekannt, das Ventilatorrad auf Trägern zu lagern, die auf den oberen Rand des Kühlturmmantels aufgelegt bzw. an dessen Tragkonstruktion gehalten sind. In diesem Fall erfolgt der Antrieb des Ventilatorrades durch einen ausserhalb des Ventilatorkopfes auf dem Kühlturmdach angeordneten Motor, beispielsweise über ein Kegelrad- oder Reibgetriebe, während bei Lagerung des Ventilatorrades auf vertikaler Säule das Antriebsaggregat zumeist auf dem Boden aufgestellt und z. B. über Kegelräder und Anschlusswelle an die Antriebswelle angeschlossen ist.
Kühltürme der beschriebenen Art kennt man sowohl als Einzelkühltürme als auch als sogenannte Batteriekühltürme, die dicht an dicht aneinander angeschlossen und so zu einer Batterie zusammengefasst sind. Der Kühllufteintritt erfolgt zumeist unten durch Öffnungen im Kühlturmmantel, der Kühlluftaustritt aus dem Kühlturm-bzw. Ventilatorkopf.
Bei Kühlern, wie Luftkühlern und Verdunstungskühlern, die im Vergleich zu Kühltürmen, welche grosse Bauwerke bis zu 20 - 30 m Höhe und mehr darstellen, nur kleine verfahrenstechnische Apparate bilden, ist es bekannt, den Ventilatorkopf als selbsttragenden Mantel, beispielsweise aus Stahlblech, herzustellen und daran das Ventilatorrad zu befestigen. Jedoch hat diese Bauweise bisher den Aufbau grosser Kühltürme nicht beeinflusst.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kühlturm, insbesondere Ventilatorkühlturm konstruktiv und herstellungsmässig zu vereinfachen.
Die Erfindung betrifft einen Ventilatorkühlturm, insbesondere Batteriekühlturm, bestehend aus Kühlturmmantel mit Rieseleinbauten und querschnittsmässig gegenüber dem Mantelquerschnitt eingezogenem
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Ventilatorkopf mit Ventilatorrad. Die Erfindung besteht darin, den Ventilatorkopf als Tragwerk auszubilden und sowohl die Rieseleinbauten, als auch das Ventilatorrad an diesem Tragwerk aufzuhängen bzw. aufzusetzen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Tragwerk ein Flächentragwerk. Flächentragwerk bezeichnetdabeieinFlächentragwerkim Sinne der Statik, das z. B. als Kuppel, Schale, Faltwerk od. dgl. aus ebenen oder gewölbten Elementen gebildet ist und z. B. aus Stahlbeton mit vorgespannter oder schlaffer Armierung besteht. Im allgemeinen wird man dieses Flächentragwerk dabei in seiner Gesamtheit vorfertigen oder aus vorgefertigten Elementen zusammensetzen, was auch in Stahlbeton unschwer möglich ist, wenndie aneinander anzuschliessenden Elemente in an sich im Stahlbetonbau bekannter Weise vorstehende Armierungseisen aufweisen, die zum Anschluss an Nachbarelemente dienen.
Nach einer andern bekannten Ausführungsform ist das Tragwerk als vorzugsweise pyramidenförmiges oder kegelstumpfförmiges Gerippe mit unterem, an dem Kühlturmmantel angeschlossenem Zugring und oberem Druckring ausgeführt. Im übrigen kann man bei dem erfindungsgemässen Ventilatorkühlturm, weil das Flächentragwerk, das den Ventilatorkopf bildet, die Beanspruchungen unschwer aufnimmt, den aus Motor und Transmission bestehenden Antrieb für das Ventilatorrad aussen auf dem Tragwerk anordnen.
Im einzelnen lässt sich die Erfindung auf verschiedene Weise weiter gestalten, wie im folgenden an Hand einer lediglich einAusführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert wird ; es zeigen : Fig. l eine Seitenansicht eines erfindungsgemässen Kühlturmes, Fig. 2 in gegenüber der Fig. l vergrösserter Darstellung einen Vertikalschnitt durch den Ventilatorkopf des Gegenstandes nach Fig. 1, Fig. 3 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 2, Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 2, Fig. 5 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 4, Fig. 6 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemässen Ventilatorkühlturm und Fig. 7 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 6.
Der in den Fig. 1-5 dargestellte Kühlturm 1 ist ein Ventilatorkühlturm, der insbesondere als Batteriekühlturm eingesetzt werden soll. Dazu werden in gleicher Weise ausgebildete Kühltürme dicht an dicht aneinander angeschlossen, was in Fig. l neben dem ausgezeichneten Kühlturm strichpunktiert angedeutet ist. In seinem grundsätzlichen Aufbau besteht der dargestellte Kühlturm aus einem Kühlturmmantel 2 mit Rieseleinbauten 3a, 3b und querschnittsmässig gegenüber dem Mantelquerschnitt eingezogenem Ventilatorkopf 4 mit Ventilatorrad 5.
Der Ventilatorkopf 4 ist bei der Ausführungsformnachden Fig. l- 5 als Flächentragwerk ausgebildet, das zwar auf die Mantelkonstruktion 6 oder die Tragkonstruktion für den Mantel aufgesetzt ist, in sich aber frei von jeder Tragkonstruktion ist. Hiebei bildet also dieses Flächentragwerk des Ventilatorkopfes 4 nicht mehr lediglich einen Mantel, sondern eben ein Tragwerk, so dass das Ventilatorrad 5 unmittelbar auf dieses Flächentragwerk aufgesetzt oder an diesem Flächentragwerk aufgehängt werden kann.
Wie die Fig. 2 und 4 erkennen lassen, sind dabei an dem Flächentragwerk des Ventilatorkopfes 4 auch die Rieseleinbauten 3a, 3b aus Rieselplatten 3a und Verteilerelementen 3b aufgehängt, so dass sich im Kühlturm eine besondere Tragkonstruktion für diese Elemente erübrigt. Endlich ergibt sich, weil die erwähnten Flächentragwerke hinreichend belastbar sind, die Möglichkeit, den unter Umständen auch schweren Antrieb aus Motor 7 und Transmission 8 für das Ventilatorrad 5 aussen auf dem Flächentragwerk anzuordnen.
Da es sich im Ausführungsbeispiel um einen Kühlturm für eine Kühlturmbatterie handelt, die aus mehreren nebeneinander angeordneten Kühltürmen 1 aufgebaut ist, ist der Antriebsmotor 7 in den freien Raumteilen zwischen den Ventilatorköpfen 4 benachbarter Kühltürme angeordnet, so dass er gleichzeitig mehrere Ventilatorräder 5 benachbarter Kühltürme antreiben kann, was in Fig. 3 angedeutet ist. Die gleichzeitig von einem einzigen Antriebsmotor 7 antreibbaren Ventilatorräder 5 sind dabei einzeln, z. B. mittels ausrüekbarer Kegelräder, von dem Antriebsmotor 7 an- und abkuppelbar.
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len 10. auf einer Laufschiene 11 geführt ist, die den oberen Rand des Flächentragwerkes bildet, oder indessen Bereich angeordnet ist.
Dabei ist der Laufkranz 9 zugleich als Zahnkranz ausgebildet und von aussen mittels Ritzel 8 od. dgl. angetrieben. Die Laufschiene 11 bildet zugleich die Aussteifung des Tragwerkes. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die in Fig. 4, 5 angedeutet ist, wonach an das Flächen- tragwerk ein Tragstern 12 od. dgl. angeschlossen und daran das Ventilatorrad 5 aufgehängt ist, wobei der Antrieb mittels Antriebswelle 13 über Kegelräder 14 erfolgt. Auch hier dient der Tragstern 12 zugleich als Aussteifung des Tragwerkes 4.
Das Flächentragwerk des Ventilatorkopfes 4 kann grundsätzlich in verschiedener Weise gestaltet
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sein, in den Figuren ist es als Faltwerk aus leicht gekrümmten einzelnen Elementen a, b, c zusammengesetzt, die in den Berührungslinien 15 kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Hiezu sind bei Ausführung in Stahlbeton besondere Verbundarmierungen für die Einzelelemente zweckmässig. Man kann das Flächentragwerk aber auch als Kegelschale oder leicht hyperbolisch gekrümmte Schale ausführen, so dass das Tragwerk im ganzen eine Düse bildet, die aerodynamisch günstig ist.
Die Fig. 6 und 7 zeigen die Ausführungsform bei der das Tragwerk als Gerippe ausgeführt ist. Auch hier ist das Ventilatorrad 5 mit einem Laufkranz 9 versehen und mit diesem unter Zwischenschaltung von Rädern oder Rollen 10 auf einer Laufschiene 11 geführt, die den oberen Rand des Tragwerkes bildet. Dazu ist die Laufschiene 11 zugleich Druckring eines pyramidenförmigen oder kegelstumpfförmigenGerippes 16, welches mit der als Druckring ausgebildeten Laufschiene 11 und einem auf den Kühlturmmantel 2 aufgesetzten Zugring 17 das Tragwerk bildet. Der Druckring 11 ist räumlich oberhalb und innerhalb des Zugringes 17 angeordnet. Das Gerippe 16 kann mit dem Druckring 11 und dem Zugring 17 ein räumliches Fachwerk bilden.
Die beschriebenen Elemente 11,16, 17 können jedoch auch winkelsteif aneinander angeschlossen sein. Jedenfalls verlaufen die Rippen des Gerippes 16 zweckmässigerweise in Richtung der Mantellinien des pyramidenförmigen oder kegelstumpfförmigen Ventilatorkopfes. Der Druckring 11 kann einen Tragstern 18, der ebenfalls in das räumliche Tragwerk einbezogen ist, besitzen. Man kann das Ventilatorrad
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an diesem befestigen. Ein nicht gezeichneter Mantel ist an die Rippen aussen oder innen angeschlos-PATENTANSPRÜCHE :
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Ventilatorkühlturm, insbesondere Batteriekühlturm, bestehend aus Kühlturmmantel mit Riesel- einbauten und querschnittsmässig gegenüber dem Mantelquerschnitt eingezogenem Ventilatorkopf mit
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und sowohl die Rieseleinbauten (3a, 3b) als auch das Ventilatorrad (5) an diesem Tragwerk aufgehängt bzw. aufgesetzt sind.