DE102006031830A1

DE102006031830A1 - Luftgekühlte Anlage

Info

Publication number: DE102006031830A1
Application number: DE200610031830
Authority: DE
Inventors: Heinz-Dieter Bensing; Alexander Scholz; Georgios Samolis
Original assignee: GEA Energietchnik GmbH
Current assignee: GEA Energietchnik GmbH
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2006-07-07
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2026-07-08
Also published as: DE102006031830B4; WO2008006324A1

Abstract

Luftgekühlte Anlage mit auf einem tragenden Stützgerüst angeordneten Wärmetauscherelementen, wobei das Stützgerüst mehrere vertikale Stützen (3) und benachbarte Stützen (3) miteinander verbindende Koppelstäbe (4) umfasst. Wenigstens ein Koppelstab (4) ist unter Eingliederung einer Dämpfungslage (10) mit der Stütze (3) verbunden, um windinduzierte Eigenschwingungen der Koppelstäbe (4) zu reduzieren.

Description

Die Erfindung betrifft eine luftgekühlte Anlage mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Luftgekühlte Anlagen werden z.B. in Form von Kondensationsanlagen zur Kühlung von Turbinen oder Prozessabdämpfen verwendet und sind im energietechnischen Bereich in sehr großen Dimensionen seit vielen Jahren im Einsatz. In bekannten Bauformen saugen Lüfter von unten Kühlluft an und drücken diese durch dachförmig angeordnete Wärmetauscherelemente. Die erwärmte Kühlluft strömt nach oben ab. Unterhalb der Lüfter muss ein hinreichender Freiraum vorhanden sein, so dass die Lüfter beispielsweise in einer Höhe von 20 m auf einem tragenden Stützgerüst angeordnet sind. Bei dem Stützgerüst handelt es sich um eine Stahlkonstruktion aus Stützen und die Stützen verbindenden Koppelstäben. Die Koppelstäbe sind erforderlich, da die Stützen relativ schlank sind und ohne Querabstützung eine nicht zulässige Knicklänge erreichen würden. Auch dienen die Koppelstäbe zur Abtragung der durch Wind und Erdbeben verursachten Horizontalkräfte in die Fundamente.
Es hat sich gezeigt, dass die Koppelstäbe durch anströmenden Wind in Schwingungen versetzt werden können, und zwar schon bei relativ geringen Windgeschwindigkeiten von 4 bis 5 m/s. Koppelstäbe solcher Anlagen besitzen Längen von über 10 m und sind z.B. aus Rohren mit ca. 220 mm Durchmesser hergestellt. Auch I-Profile kommen zum Einsatz. Aufgrund der erheblichen Länge kann ein solcher Koppelstab ein Gewicht von mehreren 100 kg aufweisen, so dass es zu erheblichen Belastungen im Anbindungsbereich der Koppelstäbe kommt, wenn die Koppelstäbe in Schwingungen versetzt werden.
Bei Versuchen mit einem längsnahtgeschweißten Rohr mit einem Durchmesser von 220 mm wurde festgestellt, dass im mittleren Bereich des Koppelstabs Auslenkungen von +/– 15 mm auftreten können. Es ist zu erwarten, dass derartig große Amplituden auf Dauer zu Ermüdungsbrüchen im Anbindungsbereich führen. Die Schwingungsanregung ist in erster Linie auf eine gleichmäßige durch Wind hervorgerufene Anströmung der Koppelstäbe zurückzuführen, die quer zur Strömungsrichtung Schwingungen der Koppelstäbe infolge regelmäßiger Wirbelablösungen (Karmansche Wirbelstraße) hervorrufen kann. Wenn die Wirbelablösefrequenz auf eine Bauteileigenfrequenz trifft, kann dies zu einer ausgeprägten Resonanzschwingung der Koppelstäbe führen.
Das Schwingungsverhalten hängt von dem Dämpfungsvermögen der Stahlkonstruktion ab. In der neuen DIN 1055, Teil 4 ist im Anhang F für verschiedene Bauwerkstypen ein logarithmisches Dämpfungsdekrement angegeben. Für Bauwerke in Stahlbauweise soll das Dämpfungsdekrement einen Mindestwert von δ = 0,05 aufweisen. Dieser Wert gilt für das gesamte Bauwerk, wobei die einzelnen Koppelstäbe durchaus ein wesentlich geringeres Dämpfungsdekrement aufweisen können. Grundsätzlich gilt jedoch, dass das Dämpfungsvermögen einzelner Bauteile positiven Einfluss auf das Dämpfungsdekrement des gesamten Bauwerks hat. Daher ist grundsätzlich anzustreben, Koppelstäbe mit hohen Dämpfungsdekrementen einzusetzen.
Es wurden bereits die unterschiedlichsten Überlegungen angestellt, um die Schwingungen der Koppelstäbe zu dämpfen. Selbstverständlich ist es möglich, entsprechend den Vorschlägen der DIN 1055 im Querschnitt größer dimensionierte Koppelstäbe zu verwenden. Beispielsweise könnte ein Koppelstab aus einem Rohr mit einem Durchmesser von 220 mm durch ein Rohr mit einem Durchmesser von 700 mm ersetzt werden. In diesem Fall würde zwar durch die Änderung der Eigenfrequenz des Koppelstabes die oben beschriebene Resonanzschwingung nicht mehr auftreten, allerdings wäre der Material- und Montageaufwand für den Einbau der Koppelstäbe um ein Vielfaches höher. Deshalb kann eine reine Überdimensionierung der Koppelstäbe aus wirtschaftlichen Gründen nicht angestrebt sein.
Auch sind einzelne Windschotts denkbar, um durch Beschatten Eigenschwingungen zu dämpfen. Diese Abschottungsversuche haben gezeigt, dass dieser Lösungsansatz zwar erfolgreich ist, aber sowohl aus wirtschaftlichen als auch verfahrenstechnischen Gründen ebenfalls nicht anzustreben ist. Auch eine vertikale Abspannung durch Drahtseile ist eine Option, um Schwingungen in Folge von regelmäßiger Wirbelablösung zu vermeiden. Allerdings treten Schwingungen nicht nur quer zur Strömungsrichtung, sondern auch in Strömungsrichtung auf, so dass zusätzlich eine horizontale Abspannung mit Drahtseilen erforderlich ist. Bei den besonders beanspruchten randseitigen Koppelstäben ist eine allseitige Abspannung jedoch nicht möglich.
Die Veränderung der Oberfläche eines als Rohr ausgeführten Koppelstabs, beispielsweise durch die Montage von zusätzlichen Profilen unter Eingliederung einer Dämpfungsmatte, ist ebenso wenig geeignet, das Dämpfungsdekrement des Koppelstabs zuverlässig signifikant heraufzusetzen, wie zusätzlich über ein Stahlseil angekoppelte Zwei-Massen-Schwinger. Das Verhalten eines Stahlseils ist nicht mit der hinreichenden Genauigkeit abbildbar, so dass das Verhalten des Koppelstabs bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten nicht exakt vorhergesagt werden kann.
Selbst festere Einspannung an den Enden des Koppelstabs sind keine Lösung, da die Schwingungsbelastungen letztlich von den vorgespannten Schrauben aufgefangen werden müssen, die aufgrund ihrer Vorspannung jedoch nicht die notwendige hohe Dauerschwingfestigkeit aufweisen.
Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine luftgekühlte Anlage mit auf einem tragenden Stahlgerüst angeordneten Wärmetauscherelementen aufzuzeigen, bei welchem die Koppelstäbe ein verbessertes logarithmisches Dämpfungsdekrement aufweisen, ohne dass das Gesamtgewicht oder das Gesamtvolumen der Koppelstäbe signifikant erhöht wird.
Diese Aufgabe ist bei einer Kondensationsanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der Unteransprüche.
Obschon eine Vielzahl unterschiedlicher Lösungsansätze seitens der Anmelderin praktisch untersucht worden sind, hat sich überraschender Weise gezeigt, dass das logarithmische Dämpfungsdekrement besonders effektiv dadurch verbessert werden kann, wenn ein Koppelstab unter Eingliederung einer elastomeren, im Speziellen polymeren Dämpfungslage mit den Stützen verbunden ist. Bei der elastomeren Dämpfungslage handelt es sich um ein ausgesprochen kostengünstiges Bauteil, das sich relativ einfach auch in bestehende Konstruktionen einbetten lässt, so dass auch bereits errichtete Stahlgerüste von luftgekühlten Anlagen mit entsprechend gedämpften Koppelstäben versehen werden können. Die erfindungsgemäße Lösung besticht durch ihre in Versuchsreihen bestätigte hohe Wirksamkeit bei gleichzeitig geringen Zusatzkosten.
Der Querschnitt der Koppelstäbe, d.h. weder das Volumen noch die Masse der Koppelstäbe, braucht bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise gegenüber bekannten Koppelstäben verändert zu werden. Es sind lediglich konstruktive Anpassungen im Bereich der Anbindung der Koppelstäbe an die Stützen notwendig. Die Dämpfungslagen dienen nicht nur zur Erhöhung der Strukturdämpfung des gesamten Stützgerüstes, sondern auch zur Verminderung von unerwünschten Spannungsspitzen im Anbindungsbereich.
Da die Kondensationsanlagen im Außenbereich aufgestellt werden, ist es erforderlich, dass die Dämpfungslagen aus einem möglichst witterungsbeständigen, ozonbeständigen und gegen Frost-Tauwechsel beständigen Material hergestellt sind. Die Lebensdauer sollte bei über 20 Jahren liegen. Der Werkstoff muss sich für eine nicht vorwiegend ruhende Belastung eignen. Es sind Lastspielzahlen von > 10⁸ bis 10¹⁰ durch wechselnde Stauchungen in Materaldickenrichtung in Folge von Winkelverdrehungen im Auflagebereich der Koppelstäbe zu erwarten. Die Dämpfungslagen sollten eine mittlere Druckspannung von 4 bis 5 Nm/mm² aufweisen, sowie einen Kriechfluss von < 5 % in Materialdickenrichtung. Selbstverständlich dürfen die Dämpfungslagen auch unter rauen Umweltbedingungen nicht verspröden und zu einer Versteifung führen. Wesentlich ist, dass die Dauerhaftigkeit der dämpfenden Wirkung während der Lebensdauer der Dämpfungslagen erhalten bleibt. In jedem Fall ist anzustreben, dass die Abnahme der Dämpfungswirkung innerhalb eines Zeitraums von 25 Jahren < 5 % ist. Derzeit scheinen speziell elastomere Dämpfungslagen aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (PDM) die besten Eigenschaften für einen derart langfristigen Einsatz aufzuweisen. Die konkreten Abmessungen, insbesondere die Dicke der elastomeren Dämpfungslagen, hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab. Die Dämpfungslagen besitzen vorzugsweise eine Dicke von 3 bis 10 mm, insbesondere von 5 mm.
Die Dämpfungslagen müssen absolut sicher gehalten sein. Daher ist vorgesehen, dass die Koppelstäbe mit den Stützen verschraubt sind, wobei die Schrauben die Dämpfungslage durchsetzen. Hinsichtlich der konkreten Anbindung der Koppelstäbe gibt es eine Reihe von Varianten, wobei die in den Patentansprüchen genannten Varianten sich als besonders vorteilhaft herausgestellt haben. Gute Dämpfungsdekremente wurden insbesondere dann erreicht, wenn die Koppelstäbe endseitige Befestigungslaschen aufweisen, die mit einer an den Stützen angeordneten Konsole verschraubt sind. Die Dämpfungslagen sind in diesem Fall auf beiden Seiten der Befestigungslasche angeordnet. Die Konsolen können horizontal oder vertikal ausgerichtet sein. Bei horizontalen Konsolen ist die Montage besonders einfach realisierbar, da die Befestigungslaschen bei Eingliederung einer Dämpfungslage auf die Konsolen gelegt werden können. Anschließend kann die Verschraubung der Befestigungslaschen mit den Konsolen erfolgen.
Die Dämpfungslage auf der der Konsole abgewandten Seite wird vorzugsweise von einer Stützplatte gehalten, mit der die Konsole verschraubt ist. Diese Stützplatte kann zusätzlich L-förmig konfiguriert sein, wobei ihr einer Schenkel mit der Konsole verschraubt und ihr anderer Schenkel an die Stütze geschraubt ist.
Die Stützen des Stützgerüstes sind in der Regel I-Profile, die auch als Doppel-T-Profile bezeichnet werden. Die I-Profile zeichnen sich durch zwei parallel zueinander verlaufende und über einen Steg miteinander verbundene Flansche aus. Die Koppelstäbe können sowohl flanschseitig als auch stegseitig mit der Stütze verbunden sein. Die Konsolen können daher von an die Flansche angeschweißten Flacheisen gebildet sein, und sind über eine mit der Konsole und dem Flansch verlaufende Rippe abgestützt. Die Rippe steht im rechten Winkel zu dem angeschweißten Flacheisen, d.h. zu der Konsole. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Konsole im Bereich der Schweißnaht Flansch-Konsole dauerhaft auf Biegung belastet wird. Die angeschweißten Flacheisen bzw. Konsolen mit den Rippen können horizontal oder vertikal angeordnet sein. Es ist auch eine gemischte Anbindung der Koppelstäbe denkbar, d.h. dass die Konsole an einem Ende horizontal ausgerichtet ist, während die Konsole am anderen Ende des Koppelstabs vertikal ausgerichtet ist. Die Befestigungslaschen an den Enden der Koppelstäbe sind an die Orientierung der Konsolen angepasst und stehen daher bevorzugt im rechten Winkel zur Stütze.
Es ist aber auch denkbar, dass die Koppelstäbe endseitige Stirnplatten aufweisen, an deren Flächennormale, in Axialrichtung des Koppelstabs weist und damit senkrecht zur Stütze steht. Die parallel zum Flansch der Stütze verlaufenden Stirnplatten können unter Eingliederung einer parallel zur Stirnplatte angeordneten Dämpfungslage mit einem Flansch der als I-Profil ausgebildeten Stütze verschraubt sein. Falls der Koppelstab bzw. die Flächennormale senkrecht zum Steg des I-Profils steht, kann zwischen den Flanschen eine Adapterplatte verschweißt werden, die parallel zur endseitigen Stirnplatte des Koppelstabs angeordnet ist, so dass die Stirnplatte unter Eingliederung einer Dämpfungslage mit der Adapterplatte verschraubt wird. Bei rohrförmigen Koppelstäben hat diese Variante den Vorteil, dass durch die Stirnplatte das jeweilige Rohrende verschlossen werden kann und somit vor dem Zutritt von Feuchtigkeit geschützt ist. Dadurch wird eine Innenkorrosion des Koppelstabs verhindert. Auch bei Koppelstäben, die als I-Profil ausgeführt sind, ist diese Variante relativ einfach und kostengünstig realisierbar.
Bei Koppelstäben, die von I-Profilen gebildet sind, ergibt sich allerdings auch die Möglichkeit, dass deren die Flansche verbindender Steg unter Eingliederung Dämpfungslagen zwischen sich gegenüber liegenden Konsolen gehalten ist. Der Steg wird quasi zwischen Konsolen eingespannt, die auf die Länge des Stegs abgestimmt sein können, so dass der Koppelstab bereits durch diese einfache, aber effektive Maßnahme lageorientiert und zugleich schwingungsgedämpft ist. Zusätzlich können aber auch die Flansche des Koppelstabs unter Eingliederung der Dämpfungslagen zwischen Konsolen angeordnet sein. In diesem Fall ist jedes Ende des als I-Profil ausgebildeten Koppelstabs durch vier Dämpfungslagen gehalten, was zu einer hervorragenden Schwingungsdämpfung führt.
Um die Montage zu vereinfachen, wird es als zweckmäßig angesehen, wenn jeweils eine der sich gegenüberliegenden Konsolen mit der Stütze verschweißt ist und die jeweils andere Konsole mit der Stütze verschraubt ist. Dies ermöglicht nicht nur eine einfache Montage, sondern vereinfacht auch die evtl. notwendig werdende Demontage.
Als wichtige Einflussgröße hat sich auch die Vorspannkraft erwiesen, mit welcher die Dämpfungslagen gehalten sind. Wichtig ist, dass die Schraubkräfte, über welche die Koppelstäbe an den Stützen gehalten sind, hinreichend groß sind. Insbesondere muss sichergestellt werden, dass sich die Befestigungslaschen auch unter starken Schwingungsbelastungen nicht von den Dämpfungslagen abheben. Daher ist eine hinreichende Vorspannung der Dämpfungslagen und damit auch der Schrauben erforderlich. Die entsprechende Vorspannkraft kann unter Eingliederung von Federelementen an einem Schraubenkopf und/oder einer die Schraube sichernden Mutter aufrechterhalten werden. Bei den Federelementen handelt es sich vorzugsweise um Federringe.
Unter Umständen ist es sogar sinnvoll, die Schrauben, über welche die Koppelstäbe mit den Stützen verschraubt sind, mit den Muttern zu verschweißen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die dauerhafte Schwingungsbelastung nicht zu einem Lockern der Muttern und damit zu einem Nachlassen der Dämpfungswirkung führt.
Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Stützkonstruktion können resonanzartige Schwingungen in weiten Bereichen unterdrückt werden, wobei auch bei horizontal angeordneten Konsolen überraschenderweise nicht nur Schwingungen quer zur Strömungsrichtung, sondern auch Schwingungen in Strömungsrichtung gedämpft werden konnten. Auf diese Weise werden zusätzliche Abspannungen durch Stahlseile sowie zusätzliche, den Querschnitt der Koppelstäbe verändernde Dämpfungsmaßnahmen überflüssig. Der erfindungsgemäße Ansatz zur Erhöhung des Däpfungsdekrements ist ausgesprochen kostengünstig und zudem sehr effektiv. Geht man davon aus, dass das Dämpfungsdekrement eines frei schwingenden Koppelstabs mit einer Länge von 12 m, einem Durchmesser von 220 mm bei einer Wanddicke von 6,3 mm bei ca. 0,001 liegt, wenn der Koppelstab horizontal gelagert ist bzw. bei ca. 0,00025 liegt, wenn die endseitige Lagerung vertikal ausgeführt ist, wurden in Versuchen mit elastomeren Dämpfungslagen Dämpfungsdekremente in einer Größenordnung von 0,08 erreicht. Das ist eine Steigerung um mehr als eine Dekade. Derart hohe Dämpfungsdekremente lassen sich mit relativ weichen EPDM-Dämpfungslagen erreichen bei einem relativ gesehen hohen Anziehmoment der Schrauben. Wird das Anziehmoment allerdings zu hoch, sinkt wiederum das Dämpfungsdekrement. Als optimaler Bereich wird ein Anziehmoment zwischen 80 und 150 Nm angesehen, da sich das Dämpfungsvermögen mit Steigerung des Anziehmoments monoton verringert. Unter relativ weichen EPDM-Werkstoffen sind solche mit einer Mikrohärte, gemessen nach DIN ISO 48, Verfahren M von 30 bis 50 IRHD zu verstehen bzw. mit einer Härte, gemessen nach DIN 53505, Shore A, bei 23° C von 30 bis 50 Shore.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt:
1: Eine perspektivische Ansicht eines Stützgerüstes für eine Kondensationsanlage;
2: eine perspektivische Darstellung des Anbindungsbereichs zweier Koppelstäbe an eine Stütze in einer ersten Ausführungsform;
3: den Anbindungsbereich der 1 in einer Explosionsdarstellung;
3a: eine Variante der Ausführungsform der 2 und 3;
4: in einer perspektivischen Darstellung den Anwendungsbereich eines Koppelstabs an eine Stütze in einer weiteren Ausführungsform;
5: eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführung der Lagerung eines Koppelstabs an eine Stütze;
6: eine perspektivische Explosionsdarstellung der Lagerungsanordnung gemäß 5;
7: in perspektivischer Darstellung eine weitere Variante einer zentralen Lagerung von Koppelstäben an eine Stütze;
8: in perspektivischer Darstellung eine weitere Ausführungsform der Lagerung von Koppelstäben an eine Stütze;
9: in perspektivischer Darstellung den Anbindungsbereich von als I-Profil ausgeführten Koppelstäben;
10: in perspektivischer Darstellung eine weitere Ausführungsform einer Anbindung eines als I-Profil ausgeführten Koppelstabs an eine Stütze und
11: die Anbindung der 10 in einer Explosionsdarstellung.
1 zeigt ein Stützgerüst 1 einer luftgekühlten Anlage, in diesem Fall einer Kondensationsanlage. Das Stützgerüst trägt nicht näher dargestellte Wärmetauscherelemente, die in mehreren Reihen dachförmig oberhalb der Lüfter 2 positioniert werden. Die Lüfter 2 befinden sich in einer Höhe von 20 m. Die vertikal verlaufenden Stützen 3 des Stützgerüstes 1 sind über horizontal verlaufende Koppelstäbe 4 miteinander verbunden. Insgesamt ergibt sich ein fachwerkartiger Aufbau. Die einzelnen Stützen sind in einem Abstand von ca. 12 m angeordnet.
Es ist zu erkennen, dass unterschiedlich konfigurierte Koppelstäbe zum Einsatz kommen, je nach dem, ob in einem entsprechenden Fach zusätzlich Diagonalverstrebungen vorgesehen sind oder nicht. In den Fächern ohne Diagonalverstrebungen kommen schlanke, rohrförmige Koppelstäbe 4 zum Einsatz, wie sie insbesondere im Eckbereich der Stützkonstruktion des Stützgerüstes 1 zu finden sind.
Die 2 bis 11 zeigen in unterschiedlichen Ausführungsformen Möglichkeiten der Anbindung der Koppelstäbe 4 an die jeweiligen Stützen. In den 2 und 3 ist zu erkennen, dass die Stütze 3 als I-Profil konfiguriert ist. Sie besitzt zwei sich gegenüberliegende Flansche 5, die über einen zentralen Steg 6 miteinander verbunden sind. Die nur teilweise eingezeichneten Koppelstäbe 4 besitzen beispielsweise einen Durchmesser von 220 mm bei einer Wandstärke von 6,3 mm. Die Koppelstäbe 4 stehen senkrecht zu der Stütze 3. Die Befestigung der Koppelstäbe 4 erfolgt über in Längsrichtung der Koppelstäbe weisende Befestigungslaschen 7, die teilweise in endseitig eingebrachte Schlitze des Koppelstabs 4 ragen und dort mit dem Koppelstab 4 verschweißt sind. Die Befestigungslaschen 7 ragen allerdings auch über den rohrförmigen Teil der Koppelstäbe 4 hinaus und dienen zur schraubtechnischen Fixierung an der Stütze 3. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Befestigungslasche 7 des in der Bildebene linken Koppelstabs 4 zwei Bohrungen auf, während die Befestigungslasche 7 des in der Bildebene rechten Koppelstabs 4 vier Bohrungen aufweist. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Verschraubung mit horizontal angeordneten Konsolen 8, die entweder außenseitig an den Flansch 5 angeschweißt sind bzw. an den Steg 6. Die an den Flansch 6 angeschweißte Konsole 8 ist zudem seitlich mit den Stegen 5 der Stütze 3 verschweißt. An der in der Bildebene linken Konsole 8 ist zusätzlich eine Diagonalstrebe 9 vorgesehen, welche unterhalb der Konsole 8 einerseits mit dem Flansch 5 und andererseits mit der Konsole 8 verschweißt ist.
Das Besondere bei der dargestellten Anbindung ist die Verwendung von Dämpfungslagen 10, die oberhalb und unterhalb der Befestigungslasche 7 angeordnet werden, so dass die Befestigungslasche 7 nicht unmittelbar mit der Konsole 8 in Kontakt steht. Die jeweils obere Dämpfungslage 10 wird zudem über eine Stützplatte 11 gehalten. Die Stützplatte 11 besitzt die gleiche Länge und Breite wie die Dämpfungslagen 10. Auch das Bohrmuster ist das gleiche wie in der Konsole 8 und den Dämpfungslagen 10. Die Dämpfungslagen 10 sind unverlierbar zwischen den Stützplatten 11 und den Konsolen 8 gehalten, da sämtliche Bauteile von den dargestellten Schraubbolzen 12 durchsetzt sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Schraubbolzen von unten durch die Bohrungen gesteckt und werden über Muttern 13 und Unterlegscheiben 14 gesichert.
3a zeigt eine Variante, bei welcher die Konsolen 8 vertikal angeordnet sind und bei welcher keine Stützplatten zu Einsatz kommen. Es ist daher nur eine Dämpfungsanlage 10 vorgesehen. Das gleiche Prinzip kann natürlich auch bei der horizontalen Lagerung wie in 3 gezeigt angewendet werden.
Die Ausführungsform der 4 unterscheidet sich von derjenigen der 2 bis 3a durch unterschiedlich ausgeführte Stützplatten 15. Die Stützplatten 15 sind in diesem Ausführungsbeispiel L-förmig konfiguriert, wobei ihr einer Schenkel 16, wie bei der ersten Ausführungsform, mit der Konsole 8 entweder über 2 Schrauben 12 oder über 4 Schrauben 12 verschraubt ist. Ihr zweiter, nach oben weisender Schenkel 17 ist mit der Stütze 3 verschraubt. Die in der Bildebene linke Stützplatte 15 ist unmittelbar mit dem Flansch 5 der Stütze 3 verschraubt. Die in der Bildebene rechte Stützplatte 15 ist mit dem Steg 6 über jeweils zwei Schrauben verschraubt. Diese Art der Anbindung hat den Vorteil, dass die von den Koppelstäben 4 ausgehenden Belastungen nicht ausschließlich über die Konsole 8 in den Stütze 3 übertragen werden, sondern zusätzlich über die Stützplatte 15. Die Schweißnähte der Konsole 8 und der Rippe 9 werden hierdurch entlastet. Insgesamt wird eine höhere Sicherheit im Anbindungsbereich geschaffen.
In den 5 und 6 ist eine vertikal ausgerichtete Anbindung dargestellt. Da es sich um die gleichen Komponenten handelt wie bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel, werden die bereits eingeführten Bezugszeichen beibehalten. Auch bei dieser Variante kommen wiederum L-förmig konfigurierte Stützplatten 15 zum Einsatz in Kombination mit Konsolen 8, die wiederum über Rippen 9 an dem Flansch 5 bzw. dem Steg 6 der Stütze 3 abgestützt sind. Lediglich um zu verdeutlichen, wie die Anzahl der Schrauben variiert werden kann, ist in diesem Ausführungsbeispiel bei dem in der Bildebene linken Koppelstab 4 eine Verschraubung mit nur zwei Schrauben dargestellt, während bei dem Ausführungsbeispiel der 4 eine Verschraubung mit vier Schrauben gezeigt ist. Grundsätzlich ist es denkbar, dass ein Ende des Koppelstabs 4 mit einer Anbindung versehen ist, wie sie in der 4 dargestellt ist, während das andere Ende mit einer Anbindung versehen ist, wie sie in 5 dargestellt ist. D. h. eine horizontale und vertikale Anbindung der Koppelstäbe kann kombiniert werden. Selbstverständlich ist eine rein horizontale Anbindung ebenso möglich wie eine rein vertikale Anbindung.
Die Variante der 7 unterscheidet sich von derjenigen der 2 dadurch, dass eine Adapterplatte 16 parallel zum Steg 5 mit den Längskanten der Flansche 5 verschweißt ist. Zusätzlich ist ein Distanzstück vorgesehen, dass die Adapterplatte 16 in nicht näher dargestellter Weise gegenüber dem Steg 6 abstützt. An der Adapterplatte 16 ist die bereits aus den vorhergehenden Figuren bekannte Konsole 8 in horizontaler Orientierung befestigt. Die Konsole 8 ist wiederum über eine Rippe 9 abgestützt. Bei diesem Ausführungsbeispiel kommt eine als Flacheisen ausgeführte Stützplatte 11 zum Einsatz, wie es auch bei dem Ausführungsbeispiel der 2 der Fall war, allerdings mit dem Unterschied, dass die Stützplatte 11 etwas schmaler ausgeführt ist, so dass die Bohrungen für die Schrauben 12 im Bereich der Mittellängsachse der Stützplatte 11 verlaufen. Diese Konfiguration hat den Vorteil, dass die Verschraubung der auf den Steg zulaufenden Koppelstäbe nicht im Bereich zwischen den Flanschen 5 der Stütze 3 erfolgen muss. Insgesamt ist die Zugänglichkeit während der Montage wesentlich einfacher.
Die Ausführungsform der 8 zeigt eine Variante, bei der die Dämpfungslagen 10 nicht senkrecht zum Flansch 5 bzw. zum Steg 6 der Stütze 3 stehen, sondern parallel zu den jeweiligen Anbindungsflächen verlaufen. Die rohrförmigen Koppelstäbe 4 sind, anders als bei den vorherigen Ausführungsformen, nicht mit einer endseitig vorstehenden Befestigungszunge 7 versehen, sondern mit rechteckig konfigurierten Stirnplatten 17, die entweder unmittelbar mit dem Flansch 5 unter Eingliederung einer elastomeren Dämfungslage 10 bzw. mit der aus 7 bekannten Adapterplatte 16 verschraubt sind. Die Adapterplatte 16 ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht mit einer Konsole versehen, sondern dient selbst unmittelbar zur Anbindung des Koppelstabs 4, selbstverständlich unter Eingliederung einer Dämpfungslage 10. Eine zusätzliche Dämpfung kann dadurch erreicht werden, dass unterhalb der Muttern 13 ebenfalls Dämpfungslagen 10 angeordnet sind. Diese Dämpfungslagen sind wesentlich kleiner und nur ringförmig konfiguriert. Die Mutter 13 übt über eine Stützscheibe 18 eine gleich bleibende Vorspannkraft auf die ringförmige Dämpfungslage 10 aus.
Die Koppelstäbe können als Hohlprofil konfiguriert, d.h. kreisrund oder im Querschnitt auch eckig ausgeführt sein. Als Koppelstäbe eignen sich aber auch andere Profilformen, wie beispielsweise T- oder I-Profile, wie sie in 9 dargestellt sind. Ebenso wie bei der Ausführungsform der 8 ist bei den Koppelstäben 19 eine Stirnplatte 17 vorgesehen, die parallel zu einer mit der Stütze 3 verbundenen Adapterplatte 16 verläuft und über mehrere Schrauben 12 entweder mit der Adapterplatte 16 oder unmittelbar mit dem Flansch 5 der Stütze 3 verschraubt ist. Die Verschraubung erfolgt wiederum unter Eingliederung einer elastomeren Dämpfungslage 10. Es wird diesbezüglich auf die Ausführungen zu 8 verwiesen, die inhaltlich auch bei der Ausführungsform der 9 zutreffen.
Die Variante der 10 sieht hingegen bei den als I-Profil konfigurierten Koppelstäben 19 keine endseitige Stirnplatte vor, sondern eine umfangsseitige Fixierung des Koppelstabs 19. Die Lagerung des Koppelstabs 19 erfolgt über sich in Horizontalrichtung und in Vertikalrichtung gegenüberliegende Konsolen 20, 21, 22, 23. In 11 ist zu erkennen, dass jeweils eine der horizontal und vertikal ausgerichteten Konsolen 20, 22 mit dem Flansch 5 bzw. dem Steg 6 der Stütze 3 verschweißt ist. Die jeweiligen Konsolen sind L-förmig konfiguriert und mit jeweils zwei Bohrungen versehen, durch welche während der Montage Schraubbolzen gesteckt werden. Die horizontale Konsole 20 bildet das Auflager für den unteren Flansch 24 des Koppelstabs 19. Der Koppelstab 19 wird unter Eingliederung einer Dämpfungslage 10 auf die untere Konsole 20 aufgelegt. Die obere Konsole 21 ist ebenso wie die untere Konsole 20 L-förmig konfiguriert, wobei jeder Schenkel der oberen Konsole 21 unter Eingliederung einer elastomeren Dämpfungslage 10 zum einen mit dem Flansch 5 der Stütze 3 verschraubt wird und zum anderen mit dem oberen Flansch 25 des Koppelstabs 19.
Zusätzlich erfolgt eine Fixierung des die Flansche 24, 25 des Koppelstabs 19 verbindenden Stegs 26 über die vertikal ausgerichteten Konsolen 20, 23. Die Konsole 23 ist, ebenso wie die Konsole 22, L-förmig konfiguriert und wird einerseits mit dem Flansch 5 der Stütze 3 und andererseits mit dem Steg 26 des Koppelstabs 19 verschraubt. Dabei werden Dämpfungslagen 10 beiderseits des Stegs 26 angeordnet, sowie auch zwischen dem Flansch 5 der Stütze 3 und der angeschraubten Konsole 23. Die Anbindung des in der Bildebene rechten Koppelstabs 19 erfolgt auf die gleiche vorbeschriebene Art und Weise, allerdings mit dem Unterschied, dass die entsprechenden Konsolen nicht mit den Flanschen 5 der Stütze 3 verschraubt werden, sondern mit dem Steg 6. Daher wird auf die vorhergehenden Ausführungen zur Anbindung an den Flansch 5 Bezug genommen.

1: Stützgerüst
2: Lüfter
3: Stütze
4: Koppelstab
5: Flansch
6: Steg
7: Befestigungslasche
8: Konsole
9: Rippe
10: Dämpfungsanlage
11: Stützplatte
12: Schraube
13: Mutter
14: Unterlegscheibe
15: Stützplatte
16: Adapterplatte
17: Stirnplatte
18: Stützscheibe
19: Koppelstab
20: Konsole
21: Konsole
22: Konsole
23: Konsole
24: Flansch
25: Flansch
25: Steg

Claims

Luftgekühlte Anlage mit auf einem tragenden Stützgerüst (1) angeordneten Wärmetauscherelementen, wobei das Stützgerüst (1) mehrere vertikale Stützen (3) und benachbarte Stützen (3) miteinander verbindende Koppelstäbe (4, 19) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Koppelstab (4) unter Eingliederung einer elastomeren Dämpfungslage (10) mit der Stütze (3) verbunden ist.
Luftgekühlte Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstäbe (4, 19) mit den Stützen (3) verschraubt sind, wobei die Schrauben (12) die Dämpfungslage (10) durchsetzen.
Luftgekühlte Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstäbe (4) endseitige Befestigungslaschen (7) aufweisen, die mit einer an den Stützen (3) angeordneten Konsole (8) verschraubt sind, wobei Dämpfungslagen (10) auf beiden Seiten der Befestigungslasche (7) angeordnet sind.
Luftgekühlte Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungslage (10) auf der der Konsole (8) abgewandten Seite der Befestigungslasche (7) von einer Stützplatte (11) gehalten ist, die mit der Konsole (8) verschraubt ist.
Luftgekühlte Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützplatte (15) L-förmig konfiguriert ist, wobei ihr einer Schenkel (16) mit der Konsole (8) und ihr anderer Schenkel (17) mit der Stütze (3) verschraubt ist.
Luftgekühlte Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (3) von I-Profilen gebildet sind, die zwei parallel zueinander verlaufenden und über einen Steg (6) miteinander verbunden Flansche (5) aufweisen, wobei die Konsolen (8) von an die Flansche (5) angeschweißten Flacheisen gebildet sind, die über eine mit der Konsole (8) und dem Flansch (5) verlaufende Rippe (9) abgestützt sind.
Luftgekühlte Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsolen (8) und Befestigungslaschen (7) an einem Ende eines Koppelstabs (4) horizontal und am anderen Ende des Koppelstabs (4) vertikal angeordnet sind.
Luftgekühlte Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungslaschen (7) im rechten Winkel zur Stütze (3) stehen.
Luftgekühlte Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstäbe (4, 19) endseitige Stirnplatten (17) aufweisen, deren Flächennormale in Axialrichtung des Koppelstabs (4, 19) weist und senkrecht zur Stütze steht, wobei die Stirnplatten (17) unter Eingliederung einer parallel zur Stirnplatte (17) angeordneten Dämpfungslage (10) mit einem Flansch (5) einer als I-Profil ausgebildeten Stütze (3) verschraubt sind oder mit einer sich parallel zu dem die Flansche (5) miteinander verbindenden Steg (6) der Stütze (3) verlaufenden Adapterplatte (16) verschraubt sind.
Luftgekühlte Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als Koppelstäbe (19) von I-Profilen gebildet sind, deren die parallel zueinander verlaufenden Flansche (24, 25) verbindender Steg (26) unter Eingliederung Dämpfungslagen (10) zwischen Konsolen (22, 23) gehalten ist.
Luftgekühlte Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Flansche (24, 25) des Koppelstabs (19) unter Eingliederung Dämpfungslagen (10) zwischen Konsolen (20, 21) angeordnet sind.
Luftgekühlte Anlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine der sich gegenüberliegenden Konsolen (20, 22) mit der Stütze (3) verschweißt ist und die jeweils andere Konsole (21, 22) mit der Stütze (3) verschraubt ist.
Luftgekühlte Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elastomere Dämpfungslage aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk besteht.
Luftgekühlte Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass über die Schrauben (12) zu Fixierung der Koppelstäbe (4, 19) an den Stützen (3) eine die die Dämpfungslagen (10) vorspannende Schraubkraft aufgebracht ist, die unter Eingliederung von Federelementen zwischen einem Schraubenkopf und/oder einer die Schraube (12) sichernden Mutter (13) angeordnet sind.
Luftgekühlte Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die vorspannende Schraubkraft so groß gewählt ist, dass der Kontakt zwischen den Dämpfungslagen (10) und den angrenzenden Bauteilen unter den zu erwartenden Schwingungsbelastung erhalten bleibt.
Luftgekühlte Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Schrauben (12), über welche die Koppelstäbe (4, 19) mit den Stützen (3) verschraubt sind, mit den die Schrauben (12) sichernden Muttern (13) verschweißt sind.