DE2263530B2 - Kesselhausturm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kesselhausturm, in welchem ein vertikaler Kessel mit Zusatzeinrichtungen aufgehängt ist und der einen Kaminmantel für das die Verbrennungsgase ableitende Rauchrohr trägt.

Ein bekannter Kesselhausturm (Deutsche Gebrauchsmusterschrift 18 87 736) bildet ein schützendes Gehäuse für einen Dampferzeuger, dessen Kessel mit Zusatzeinrichtungen auf dem Erdboden abgestützt ist. Der Kesselhausturm verläuft in seinem unteren Bereich zylindrisch und verjüngt sich in seinem oberen Bereich nach oben. Der Kesselhausturm besteht aus einem Traggerüst, das auf seiner Außenseite mit einer Blechhaut versehen ist. Der Kesselhausturm bildet in seinem oberen Bereich den Mantel für den die Verbrennungsgase ableitenden Kamin. Ein Teil der Verrohrung des auf dem Erdboden abgestützten Kessels ist an der Innenseite des Kesselhausturmes angeordnet. Der Kesselhausturm und der Kessel mit seinen Zusatzeinrichtungen sind getrennt voneinander abgestützt und weisen zwei voneinander getrennte Fundamente auf. so

Der aus einer Metallkonstruktion bestehende Kesselhausturm hat ein verhältnismäßig geringes Gewicht. Eine Belastung des Kesselhausturmes durch den Kessel ist nicht gegeben. Da somit der Kesselhausturm verhältnismäßig leicht ist, ist er gegen die atmosphärisehen Einwirkungen, wie insbesondere gegen einen starken Winddruck nicht stabilisiert. Die Standfestigkeit des bekannten Kesselhausturmes stellt daher einen sehr schwachen Punkt dieser bekannten Anlage dar. Die beiden voneinander getrennten Fundamente für den Kessel und den Kesselhausturm seilten einen erheblichen Kostenfaktor dar.

Ein anderer bekannter Kesselhausturm (»Baumaschine und Bautechnik« Heft 11,1968, Seite 467) besteht aus einem Kesselhaus, in welchem der Kessel mit seinen ^ Zusatzeinrichtungen aufgehängt ist, und aus einem auf dem Kesselhaus abgestützten Schornstein oder Kaminmantel, in dessen Innerem das Rauchrohr für die Verbrennungsgase vorgesehen ist. Das Kesselhaus besteht aus einem 70 m hohen zweistieligen Rechteckrahmen, der auf seiner Oberseite einen Rahmenriegel aufweist, auf welchem ein 125 m hoher Kaminmantel aus Stahlbeton aufgesetzt ist. Das gesamte Bauwerk aus Kesselhaus und Kaminmantel ruht auf einem Fundament, das aus einem 7 m hohen Trägerrost und einer Vielzahl von Bohrpfählen mit einer Höhe von 24 m besteht, die den Trägerrost abstützen.

Der bekannte Kesselhausturm weist somit ein Fundament auf, dessen Unterkante 31 m unter der Erdoberfläche liegt und den Kesselhausturm mit einer Vielzahl von einzelnen Bohrpfählen oder Stützen trägt. Die Errichtung der Bohrpfähle und der Aufbau des auf den Bohrpfählen abgestützten Trägerrostes sind mit sehr hohen Kosten verbunden. Darüber hinaus ist es bei dieser Art von Fundamenten nicht ausgeschlossen, daß die einzelnen Bohrpfähie oder Stützen unterschiedlich belastet werden, was zu erheblichen Schwierigkeiten in der Statik des Gebäudes führen kann. Die einzelnen Stützen brauchen daher zur Sicherung ihrer Standfestigkeit ein Bett aus bewehrtem Beton, das gegebenenfalls durch horizontale, die Stützen verbindende Balken versteift ist.

Bei dem bekannten Kesselhausturm ist der den Schornstein bildende Kaminmantel aus Stahlbeton auf eine besondere Tragkonstruktion des Kesselhauses aufgesetzt. Diese Art der Bauweise fordert bestimmte statische Vorkehrungen, die zwar ohne weiteres beherrschbar sind, aber mit einem erheblich ins Gewicht fallenden Bauaufwand und entsprechenden Kosten verbunden sind.

Es ist daher die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, einen Kesselhausturm zu schaffen, der ohne irgendeine Einbuße seiner zuverlässigen Standfestigkeit mit verhältnismäßig geringen Kosten hergestellt werden kann.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Kesselhausturm und der Kaminmantel aus einem einzigen, sich kontinuierlich nach oben verjüngenden, rohrförmigen Turm aus Stahlbeton bestehen, daß der Turm auf einem dem Fußumfang entsprechenden Fundament abgestützt ist und oberhalb seines Fußendes mindestens einen horizontalen Innenbund zur Aufhängung des Kessels mit Zusatzeinrichtung aufweist.

Der Kesselhausturm gemäß der Erfindung stellt eine aus einem einzigen »Guß« bestehende Baueinheit dar, die sowohl das Kesselhaus als auch den Kaminmantel bildet. Der Kesselhaustunn gemäß der Erfindung hat die Gestalt eines das Rauchrohr aufnehmenden Schornsteinmantels, der an seinem Fußende so weit vergrößert ist, daß in dessen Innenraum die Kesselanlage mit ihren Zusatzeinrichtungen aufgehängt werden kann. Dies hat den großen Vorteil, daß das Gewicht des Kessels mit dessen Zusatzeinrichtungen gleichmäßig auf den Fuß des turmartigen Schornsteines und damit gleichmäßig auf das den Schornsteinturm am gesamten Fußumfang abstützende Fundament übertragen werden kann. Auf diese Weise wird die Flächenpressung des den Schornsteinturm aufnehmenden Untergrundes gleichmäßig verteilt, wodurch Spannungsspitzen und damit statische Schwierigkeiten vermieden werden. Der Kesselhausturm gemäß der Erfindung macht es aufgrund der gleichmäßigen Lastverteilung möglich, die Tiefe des Fundamentes zu verringern, wodurch die Bauzeiten erheblich verkürzt und die Baukosten beträchtlich verringert werden können. Darüber hinaus hat der Kesselhausturm gemäß der Erfindung ein sehr

gefälliges Aussehen.

Es sind zwar Konsolen in Schornsteinen zur Abstützung eines Gitters bekannt (vergleiche »Der Bauingenieur«, Heft 10, 1971, Seite 349), die Verwendung einer derartigen Konsole zur hängenden Abstützung eines Kessels ist jedoch neu. Die Verwendung eines Innenbundes in Schornsteinen zur Aufhängung von Kesseln eines Dampferzeugers ist auch äußerst ungewöhnlich, da der Innenbund aufgrund des großen Gewichtes des Kessels erhebliche Lasten aufnehmen muß.

Eine besonders kostengünstige Errichtung des Kesselhausturmes gemäß der Erfindung läßt sich dadurch erzielen, daß der Turm als kegelstumpfförmige Schale ausgebildet ist. Die kegelstumpfförmige Schale hat '⁵ vorteilhafterweise eine rotationssymmetrische Form und besteht zweckmäßigerweise aus bewehrtem Beton oder Spannbeton. Es ist jedoch auch möglich, die Schale aus horizontalen Abschnitten herzustellen, die nicht kreisförmig, sondern elliptisch oder polygonal sind. Diese Abschnitte können unter anderem fortschreitend ineinander übergehen und beispielsweise in der Art von Schraubeiiflächen gegeneinander versetzt sein. Die horizontalen Abschnitte können auch ebensogut kontinuierlich oder stufenweise von einer krummflächigen Form in eine geradflächige Form und umgekehrt übergehen.

Eine einfache und die Last auf das Fundament gleichmäßig verteilende Aufhängung des Kessels im Kesselhausturm läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, daß der Kessel mit Zusatzeinrichtungen über ein Gitter aus Streben auf dem Innenbund abgestützt ist und daß das aus den Streben bestehende Gitter mit seinen Ecken auf Stichbalken ruht, die auf Sehnen eines vom Bund beschriebenen Kreises angeordnet sind. J5

Der Kesselhausturm kann dank seines Innenbundes oberhalb des Kessels auch Luftvorwärmer und gegebenenfalls eine Anlage zur Entschwefelung der Rauchgase tragen. Der obere Teil des Kesselhausturmes über dem Innenbund bildet gleichzeitig das Gehäuse für den Kamin zur Ableitung der Rauchgase. Der Kesselhausturm und der Kamin haben vorzugsweise die gleiche Höhe, so daß der Turm und der Kamin einander nicht übersteigen.

Im Kesselhausturm gemäß der Erfindung sind vom Boden bis zur Spitze alle Funktionen des Tragens, der Stabilität und des Schutzes vereinigt, die bis dahin von einer Reihe getrennter und zusammengesetzter Bauwerke übernommen worden waren. Zu den getrennten Bauwerken gehören beispielsweise die Heizanlage und die Zusatzeinrichtungen zur Heizanlage, die auf dem Boden oder dem Dach der Heizanlage verlegt sind. Zu den zusammengesetzten Bauwerken gehören die tragenden Aufbauten und die Verschalungen oder Verkleidungen.

Beim Kesselhausturm gemäß der Erfindung ist keine Versteifung oder Verstärkung des Bundes mehr erforderlich, welche die schweren Lasien auf den horizontalen Rändern der Schale verteilen und den Kessel und die Luftvorwärmer oder auch noch die w Entschwefelungseinrichtung tragen.

Der Kesselhausturm gemäß der Erfindung läßt sich daher sehr leicht mit Hilfe von Greif- oder Gleitschalungen herstellen, die in der Regel bereits beim Bau von Kaminen oder Kühltürmen verwendet werden. ^h">

Hierdurch können die Arbeitszeiten verkürzt und die Planungsarbeiten mit all ihren auftretenden finanziellen Auswirkungen vereinfacht werden. Schließlich ist noch hervorzuheben, daß der Innenraum des ringförmigen Aufbaus für die Montage der Anlagenaggregate ganz und gar zur Verfügung steht und völlig frei von Hindernissen ist.

Das Fundament hat die Form eines Kranzes, dessen Durchmesser dem Durchmesser des Bauwerkes und dessen Breite der Dicke der Schale in dieser Ebene entspricht. Während bei den bekannten Aufbauten punktförmige Belastungen vorliegen, führt der erfindungsgemäße Kranz in der Bodenebene praktisch zu einer gleichmäßig verteilten Last, die dank eines Bundes oder eines fortlaufenden Gurtes direkt auf den Boden oder ein besonderes Fundament übertragen werden kann.

Das in der Bodenebene verwendete und aus bewehrtem Beton bestehende Bett, das mit Balken versteift sein kann, ist für den Oberbau nicht mehr erforderlich. Die Funktion der Arbeitsbühne wird somit von der Funktion der Stabilität des Oberbaus getrennt. Die Funktion der Arbeitsbühne kann einfach durch einen Belag erzielt werden, der auf der Oberfläche des Erdbodens angebracht wird.

Im nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Dampferzeuger gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen vergrößerten Teilausschnitt des in F i g. 1 dargestellten Dampferzeugers,

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 11I-III in Fig. 2.

Der in den Zeichnungen dargestellte Dampferzeuger wird von einem rohrförmigen Turm 1 umgeben und getragen. Der Turm 1 steht lotrecht und hat im wesentlichen die Form eines Kegelstumpfes. Der Turm 1 ruht am Boden auf einem kreisförmigen Fundament 2 Der rohrförmige Turm 1 weist vorteilhafterweise mehrere, übereinander angeordnete kegelstumpfförmige Schüsse auf, deren spitze Winkel mehr und mehr abnehmen und die untereinander durch Abschnitte mit torischen Flächen verbunden sind.

Der rohrförmige Turm 1 weist in einer bestimmten Höhe über der Bodenebene einen Bund 3 auf, der auf der Innenseite des Turmes 1 ausgebildet ist und die Form einer fortlaufenden Konsole hat, auf welcher Tragbalken ruhen. Diese Tragbalken (F i g. 3) bilden ein rechteckiges Gitter aus Streben 4 und 5. Die Außenecken dieses Gitters ruhen auf Stichbalken 6, die wie Sehnen eines Kreises angeordnet sind, welcher durch den Bund 3 gebildet wird. Die Sehnen verlaufen im wesentlichen rechtwinklig zu den beiden Winkelhalbierenden des Gitters.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verteilen die vier Stichbalken 6 die vom Gitterwerk der Streben 4 und 5 aufgenommene Last auf acht Punkte, die im wesentlichen den gleichen Abstand voneinander haben. Aufgrund der Höhe des Bundes 3 verteilen sich die Lasten gleichförmig auf das Fundament 2. Die Stichbalken 6 machen es darüber hinaus möglich, die Spannweite der Streben 4 und 5 zu verringern und damit das Trägheitsmoment der Streben 4 und 5 zur Aufnahme großer Lasten zu vermindern.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die Streben 4a, 4b, 5a, 5b eine quadratische Öffnung, durch welche die heißen Gase des Kessels abgezogen werden, der mit Hilfe einer bestimmten Anzahl von Klammern an den Stichbalken 6 aufgehängt ist. Über dem Kessel ist ein Winderhitzer 8 zur Vorwärmung von Luft

angeordnet. Der Winderhitzer 8 geht in einen, den Kamin bildenden Metallmantel 9 über, der in der Achse des rohrförmigen Aufbaues 1 angeordnet ist. Der Metallmantel 9 reicht bis zur Spitze des rohrförmigen Turmes 1 und ist über ein Übergangsstück 10 mit der Ausgangsseite des Winderhitzers 8 verbunden.

Der Boden im Innenraum des rohrförmigen Turmes 1 weist einen Bodenbelag 14 auf, der auf die Stabilität des Aufbaus keinerlei Einfluß hat.

Der erfindungsgemäße Aufbau kann eine Höhe zwischen 100 und 200 m haben. Der Aufbau weist an seinem Fußende Türen 11 und 12 auf, von denen die größeren Türen für die Zufuhr der Aggregate des Dampferzeugers und von denen die kleineren Türen für den Zugang des Bedienungspersonals bestimmt sind.

Die Erfindung ist für Dampferzeuger in Dampfkraftwerken anwendbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kesselhausturm, in welchem ein vertikaler Kessel mit Zusatzeinrichtungen aufgehängt ist und der einen Kaminmantel für das die Verbrennungsgase ableitende Rauchrohr trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselhausturm und der Kaminmantel aus einem einzigen, sich kontinuierlich nach oben verjüngenden, rohrförmigen Turm (1) aus Stahlbeton bestehen, daß der Turm (1) auf einem dem Fußumfang entsprechenden Fundament (2) abgestützt ist und oberhalb seines Fußendes mindestens einen horizontalen Innenbund (3) zur Aufhängung des Kessels mit Zusatzeinrichtung aufweist.

2. Kesselhausturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Turm (1) als kegelsiumpfförmige Schale ausgebildet ist.

3. Kesselhausturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel mit Zusatzeinrichtungen über ein Gitter aus Streben (4,5) auf dem Innenbund (3) abgestützt ist und daß das aus den Streben (4,5) bestehende Gitter mit seinen Ecken auf Stichbalken (6) ruht, die auf Sehnen eines vom Bund (3) beschriebenen Kreises angeordnet sind.