DE2416126A1 - Kuehlturm - Google Patents

Description

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1.Spezialisirowannyj Trest po remontu promyschlennych Sdanij i sooruschenij predprijatij tschernoj Metallurgii "ZENTRMETALLÜRGREMONT"

Tula/üdSSR

2.Juschnoe Otdelenie Wsesojusnowo Gosudarstwennowo Tresta po organisazii i Raziaonalisazii rajonnych Elektrostanzij i setej

Lwow/UdSSR

P 53 841

3. April 1974

L/Br

KÜHLTURM

Die vorliegende Erfindung betrifft Umlaufwasser-Verdunstungskühler von Wärmekraftwerken und Industriebetrieben, insbesondere Kühltürme, bei denen die Wasserkühlung aufgrund von Riesölanlagen und Luftzug gewährleistet wird, welchen Abzugstürme (Kaminkühler) oder Lüfter (Ventilatorkühltürme) erzeugen.

■bekannt sind Kühltürme zur Wasserkühlung, bei denen die Rieselanlage aus Einzelelementen bzw. Elementblöcken besteht, die frei angeordnet oder an einem an Stützen befestigten räumlichen Traggerüst aufgehängt sind.

Das räumliche Traggerüst der Rieselanlage ist bei den bekannten Kühltürmen in der Regel versteift ausgeführt, was entweder durch Schaffung starrer Verbindungseinheiten (unter Verwendung von Stahlbeton- und Metallfertigteilen) oder monolithische Ausführung

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1.

des Traggerüst es gewährleistet ist. ^ ^ 'β '

Bei den angegebenen Kuhltürmen ist das räumliche Traggerüst durch Säulen und stufenförmig angeordnete Balken gebildet, wobei die letzteren Elemente der Rieselanlage tragen und die Säulen miteinander verbunden sowie an Stützen mittels Verbindungen, die keine Verschiebung des räumlichen Traggerüstes in bezug auf die Stützen zulassen, und in den meisten Fallen starr befestigt sind.

Bei den bekannten Kühltürmen ist der Austausch von untauglich gewordenen, im räumlichen Traggerüst angebrachten Elementen der Rieselanlage kompliziert und während des eigentlichen Betriebes des Kühlturmes undurchführbar) weil die Elemente der Rieselanlage bei der Ausführung des räumlichen Traggerüstes als einheitliche, versteifte, an den. Stützen starr befestigte Raumkonstruktion innerhalb des Kühlturmes selbst ausgewechselt werden müssen, wozu er vor den erwähnten Arbeiten von der durch ihn bedienten Wärmeaustauschapparatur abgeschaltet werden muss.

Zugleich stellt die Durchführung des Austausches von Elementen der Rieselanlage während des Betriebes des Kuhlturmes ein sehr wichtiges Problem dar, dessen Lösung es ermöglichen würdg. die mit dem Bau und Betrieb von Reservekühltürmen verbundenen Kosten sowie Kosten zu reduzieren, die mit der Reserveleistung der vorhandenen Kühltürme in Verbindung stehen, welche fur den Fall der Generalüberholung eines von diesen vorgesehen ist.

Beim Austausch der Elemente der Rieselanlage gewährleisten ferner die bekannten Kühltürme keine Mechanisierung der erwähnten Arbeiten, was die Dauer der Generalreparatur verlängert und die damit zusammenhängenden Betriebskosten erhöht. Fur d£ese KÜhltürme ist folgendes kennzeichend. Steigt die Anzahl von ausgefalle-

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2.

nen Elementen der Rieselanlage, die von der Verletzung der Konstruktionsganzheit oder der MineralsalzablaSerung auf diesen Elementen abhangig ist, weiter an, so nimmt dabei die gesamte Kuhlfläche der Rieselanlage ab und der aerodynamische Widerstand der Kuhlluftbewegung zu, was eine Herabsetzung des Kühleffekte am Kühlturm verursacht.

Dadurch wi£d die Temperatur des Umlaufwassers nach dessen Abkühlung höher als der Wert, für den der Kühlturm ausgelegt ist.

Die Feststellung des Ausfalls der Elemente der Rieselanlage bei Aussenbesichtigung oder Kontrollprüfung einer der technischen Grundcharakteristiken des Kühlturmes, z.B. der Temperatur vom gekühlten Wasser, macht Austausch oder Reparatur der angegebenen Elemente erforderlich.

Die Durchführung des Austausches der Elemente der Rieselanlage ist jedoch mit der Stillsetzung des Kühlturmes verbunden und erfolgt aus diesem Grunde gewöhnlich bei dessen Generalreparatur.

Vor der Stillsetzung für Generalüberholung wird der Kühlturm mit verringertem Wirkungsgrad weiter betrieben.

In dieser Zeit kann der Ausfall der Elemente der Rieselanlage ein gefährliches Mass erreichen, das eine notabstellung des Kühlturmes bewirkt. Die "bekannten Kühltürme weisen somit keine hinreichende Zuverlässigkeit auf.

Abgesehen von dem ObengesBgten entsteht manchmal die Notwendigkeit, die untauglich gewordenen Konstruktionen am räumlichen Traggerüst der Rieselanlage der.Kühltürme auszutauschen, was unmittelbar während des Betriebes der KÜhltürme eine unerfüllbare Aufgabe ist. ■

Es sei auch auf einen weit>eren Nachteil der obengenannten KÜhltürme hingewiesen, der darin besteht, dass infolge der

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3.

".nung der Stützen des räumlichen Traggerüstes der Rieselanlage innerhalb der Kühl türme im unter dem Traggerüst befindlichem Ra-n·

ein zusatzlicher aerdynamischer Widerstand gegen den Kuhlluftstrom entsteht und der Kühleffekt des Kühlturmes zurückgeht.

der
Im Zusammenhang mit Beengtheit und fehlende η Mechanisierung

der Arbeiten beim Austausch der Elemente der Rieselanlage bei den bekannten Kühltürmen ist die Schaffung von gefahrlosen Arbeitsbedingungen ebenfalls eine komplizierte Aufgabe.

Die Anordnung der Stützen des raumlichen Traggerüstes innerhalb des Kühlturmes erschwert dessen Reinigung von schlammigen Teilchen, die im gekühlten Umlaufwasser einen Niederschlag bilden, was eine Erhöhung der Betriebskosten herbeiführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühlturm zu schaffen, bei dem die konstruktive Ausführung des räumlichen Traggerüstes mit den darin angeordneten Elementen der Rieselanlage leichten Austausch der Elemente der Rieselanlage, Möglichkeit

dieses Austausches unmittelbar während des Betriebs des Kühlturmes, rechtzeitigen Austausch der erwähnten Elemente bei Verringerung des Kühleffektes der Rieselanlage (d.h. deren erhöhte Zuverlässigkeit), Mechanisierung und hohe Qualität der Reparaturarbeiten, Herabsetzung des aerodynamischen Widerstandes ^egen den Kühlluftstrom, Vereinfachung der Reinigung des Kühlturmes vom Schlamm, der sich im gekühlten Rücklaufwasser ablagert, gewährleistet, was insgesamt den Kühleffekt des Kühlturmes zu erhöhen und dessen Bau- und Betriebskosten zu erniedrigen vermag.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass im Kühlturm, bei dem die Elemente der Rieselanlage in einem an Stützen befestig ten räumlichen Traggerüst angeordnet sind, erfindungsgemäss das räumliche Traggerüst aus Sektionen besteht, die an den Stützen der

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4.

art befestigt sind, dass sie aus dem Kühlturm auf Führungen ausgefahren werden können, wobei dazu in den Wänden des Kühlturmes während dessen Betriebes verschliessbare Öffnungen vorgesehen sind. Die Fuhrungen können Balken darstellen, die in der Mitte des

- Kühlturmes und ausserhalb desselben Stützen aufweisen.

1.

Ausserdem können die Führungen als Stanseile ausgebildet werden, die in der Mitte des Kühlturmes und'aus³rhalb desselben Stützen aufweisen.

. Es ist zweckmässig, an die Stelle der aus dem Kühlturm mit den Elementen der Rieselanlage ausgefahrenen Sektion eine biegsame provisorische Decke anzubringen, die im Raum unter dem Traggerüst einen über die Gesamtfläche des Kühlturmes gleichförmig verteilten Kühlluftstrom gewährleistet. ·

Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht in folgendem. Dadurch, dass das räumliche Traggerüst aus Einzelsektionen besteht, an-deren Balken Elemente (Elementblocke) der Rieselanlage frei angeordnet oder aufgehängt und die Sektionen selbst in

an den Stützen befestigten Horizontalführungen verschiebbar angeordnet sind ist während des Betriebes des Kühlturmes

der Betrag der Belastung, die von dem

räumlichen Traggerüst und den erwähnten Elementen auf die Führungen und somit auf die Stützen übertragen wird, konstant.

Bei der gegenseitig- verschiebbarst Verbindung der Sektion mil den Führungen ist die Kraft, die sie in bezug aufeinander zu verschieben sucht, von dem Gewicht der Sektion, dem Werkstoff, aus welchem die Berührungsflächen besteht., 'sowie von zusätzlichen Faktoren abhängig, die den Reibungswert herabsetzen, z.B. Auftragen von Schmiermittel auf die Reibflächen, Anbringen von Laufrollen oder Verwendung von Kunststoffen mit niedrigem Reibungs-

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5.

wert zur Auskleidung der genannten Oberflächen.

Bei derartiger Verbindung der Sektionen mit den an den Stütr'""z'ion¹" befestigten' Führungen· und bei Vorhandensein von Spalten zwischen den Einzelsektionen ist die Kraft, die die Sektion beim Ausfahren aus dem Kühlturm an den Horizontalführungen entlang zu verschieben sucht, viel geringer als Betrag der Grenzlast, die auf die Stützen übertragen wird.

Infolgedessen verlässt die in den Führungen aus dem Kühlturm bewegte Sektion mit den Elementen der Rieselanlage das gemeinsame raumliche Traggerüst.

Dies bewirkt die Absonderung eines Teils der Rieselanlage und die Möglichkeit deren Austausches oder Reparatur an einem ausserhalb des wirkenden Kühlturmes befindlichen Prüfstand.

Durch Abschalten des Wasserverteilungssystems, das in Form von Sinzelsammlern ebenfalls sekti^nal ausgeführt ist, wird das Ausfahren der Sektion des Traggerüstes der Rieselanlage zum voll-

ständigen Ersatz oder zur wahlweisen Reparatur der darin angeordneten Elemente gewährleistet.

Im vorliegenden Fall ist die Konstanz des Kühleffekts der Rieselanlage des Kühlturmes durch die Möglichkeit gesichert, die ausgefallenen Elemente dank deren Ausfahrens samt der Sektion rechtzeitig auszuwechseln. Dadurch wird die Zuverlässigkeit des Kühltürmes erhöht.

Bei der Durchführung einer sektionsweisen Reparatur der Rieselanlage ausserhalb des Kühlturmes macht sich dessen Stillsetzung nicht erforderlich. Durch den Einsatz einer Reservesektion mit den darin befindlichen Elementen der Rieselanlage, die zuvor am Prüfstand bereitgestellt wird (Reparatur der Rieselanlage), kann der Reparaturvorgang noch mehr vereinfacht und zeitlich ver-

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6.

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kürzt werden. * ι *

Im Zusammenhang mit dem Vorhandensein von freien Flächen ist die Anwendungsmöglichkeit verschiedener Hebezeuge und Kittel - einer Mechanisierung bei der Durchführung einer Reparatur am Prüfstand wesentlich höher als bei der Reparatur des Kühlturmes von innen. Durch die konstruktive Ausführung des Traggerüstes der Rieselanlage in Form von Sektionen v/erden daher Mechanisierung und hohe Qualität der Reparaturarbeiten gewährleistet.

Die Anordnung der Stützen des räumlichen Traggerüstes der Rieselanlage ausserhalb des Kühlturmes bietet die Möglichkeit, den aerodynamischen Kühlluftstromwiderstand im unter dem Traggerüst befindlichen Raum zu vermindern, und erleichtert ferner die Reinigung des Kühlturraes vom Schlamm, wodurch dessen Kühleffekt erhöht und Betriebskosten herabgesetzt werden.

nachstehend wird der Kühlturm anhand ^v°s·

Ausführungsbeispielenunter Hinweis-auf die beigefügten Zeichnun-

gen näher erläutert; es zeigen

Fig. 1 den Kühlturm, Gesamtansicht; Fig. 2 einen Schnitt gemäss Linie H-II in Fig. 1 ,

wobei ein Teil des Kühlturmes veranschaulicht wird; ' Fig. 3 einen Teil des Kühlturmes in Draufsicht mit Aussicht auf Stützen, Führungen und Sektionen des räumlichen Traggerüstes;

Fig. 4 Schnitt gemäss Linie IV-IV in Fig. 3;

in Fig. 5 eine Sektion des raumlichen Traggerustes Gesamtan-

o sieht;

^ Fig. 6 einen Teil des Kühlturmes mit den ausserhalb dessel-

\ ben befindlichen Stützen des räumlichen Traggerüstes

° in ..

und einer ausgefahrenen Sektion . Längsschnitt;

u>	Fig.	7	und eine:
CO
CO	Fig.	8
		eine
		biegsame

in Draufsicht;

Decke Gesamtansicht;

Pig. 9 einen Teil des Kühlturmes mit den ausserhalb desselben befindlichen Stützen des räumlichen· Traggerüstes

mit einer ausgefahrenen Sektion und Seile ausgeführ-

in ..
ten Fuhrungen Längsschnitt;

in
Fig. 10 das gleiche Draufsicht;

Fig. 11 den Oberteil der ausserhalb des Kühlturmes befind-

in liehen Stutze des raumlichen Traggerüstes Ansicht

nach Pfeil A in Fig. 10;

im ' '

Fig. 12 das gleiche . Schnitt gemass Linie XII-XII in Fig.

Der in den Zeichnungen darstellte.Kuhlturm enthalt Turm 1 . (Fig. 1), Stützen in Form von Säulen 2 (Fig. 2, 3), die mit Fundament^ und Führungen in Form von Balken 4 (Fig. 4) fest verbunden sind, an denen ein aus dem Kühlturm auf Laufrollen 5 ausfahrbares räumliches Traggerüstes befestigt ist, das aus starren Einzelsektionen 6 (Fig. 5) besteht, die zum Einbau von Elementen 7 der Rieselanlage dienen.

Eine Sektion besteht aus untereinander starr verbundenen Balken 8, die den Unterrahmen bilden, sowie aus Standern 9 und Balken 10, die den Oberrahmen bilden.

Zum Ausfahren 'der Sektionen auf den Führungen sind in den Wanden des Turmes 1 des Kuhlturmes an Stellen, die sich an die Sektionen anschliessen, Öffnungen 11 vorgesehen.

Ausserhalb des Kühlturmes grenzt an die Führungen ein provisorischer Prüfstand 12 dicht an, der mit einem Seilrollensystem versehen ist welches Ablenkrolle 13, Drahtseil 14 von Winde 15, die zum Ausfahren der Seition dient, Ablenkrolle 16 von Flaschenzug 17 und.Drahtseil 18 von Winde 19, die zum Einfahren der Sektion dient, enthält.

Der Prüfstand 12 und die Winde 15 sind längs der Achse der 409885/0339

8.

auszufahrenden Sektion angeordnet. Die Winde 19 ist in bezug auf die Achse des PrüfStandes 12 versetzt angeordnet. Ablenkrolle 16 und Piaschenzug 17 sind an einem zentralen Wasserverteilungsstandrohr 20 befestigt.

Das Drahtseil 14 der Winde 15 ist am Unterrahmen der Sektion 6 in deren rückv/ärtigem Teil und das Drahtseil 18 der Winde 19 am Kopf 21 des Unterrahmes der genannten Sektion 6 befestigt.

Während des Betriebs des Kühltunnes werden die Öffnungen 11 in seinen Wanden mit Schilden 22 überdeckt (Pig. 1).

Bei der Ausführung des Kühlturmes mit ausserhalb des KÜhlturnles befindlichen Stützen 23 (Pig. 6, 7) dienen radial angeordnete Balken 24 als Führungen.

Beim Austausch der Elemente 7 der Rieselanlage am Prüfstand

gegenüber deni .·

12 entsteht; HOrraälbetrieb.des Kuhlturrae3 die Notwendigkeit, an die Stelle der ausgefahrenen Sektion 6 eine biegsame provisorische Decke 25 anzubringen, die aus auf ein Drahtseil 27 aufgereichten Bohlen 26 (Pig. 8) besteht, was die Möglichkeit gibt, die Decke zusammenzurollen.

Bei der Ausführung des Kühltunnes mit ebenfalls ausserhalb des Kühlturmes befindlichen Stützen 28 (Pig. 9, 10, 11, 12) dienen als Führungen radial angeordnete geschlossene Seile 29, welche an den genannten Stützen starr befestigte Arbeitsblöcke (Rollen) 30 umschlingen.

Im oberen Teil der Stützen 28 sind zum Durchlass der Führungen 29 Schlitze 31 (Pig. 12) und Durchgangsbohrungen 32 vorgesehen.

Die Führungen 4, 24, 29 können beim erfindungsgemäßeg£_hltum ständige Konstruktionselemente des Kühlturmes sein. Sie sind dann an den Stützen 2, 20, 28 befestigt und tragen die Sektionen 6 des

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räumlichen Traggerüstes mit den darin angeordneten Elementen 7 ,, ..der Rieselanlage...

Andrerseits können die erwähnten Führungen nicht zur Konstruktion des Kühlturmes gehören. Dabei sind die Sektionen β des räumlichen Traggerüstes mit den Elementen 7 der Rieselanlage uimittelr

bar an denjstützen 2, 20, 28 angeordnet und gesichert, während Montage und Befestigung von provisorischen Führungen an den Stützen erst bei Austauschbedarf der Elemente 7 erfolgt, und die

·* dann wieder
Fuhrungenenxfernt werden.

Während ^"^es Austausches der Elemente 7 der Rieselanlage arbeitet der Kühlturm wie folgt. Bei Austausch der Elemente 7 der Rieselanlage wird die Sektion 6 des räumlichen Traggerüstes samt den erwähnten Elementen auf den Prüfstand 12 ausgefahren.

Das Ausfahren erfolgt aufgrund einer Zukraft, die von der Winde 15 mittels des Drahtseils 14 übertragen,wird, das um die Ablenkrolle 13 herumgelegt und am Unterrahmen der Sektion 6 in deren rückwärtigem Teil befestigt ist. Dabei verschiebt sich die Sektion 6 längs den Führungen 4 auf den Laufrollen 5. Die Sektion

dem

6 wird durch die Öffnung 11 in der Wand des Turmes 1 ^aus Kühlturm zum provisorischen Prüfstand 12 ausgefahren.

An <ier Stelle der ausgefahrenen Sektion 6 wird die biegsame provisorische Decke 25 ausgerollt und die Öffnung 11 in der Wand des Turmes 1 vom Kühlturm mit dem Schild 22 überdeckt.

Zu dieser Zeit erfolgt Austausch oder Reparatur der Elemente 7 der Rieselanlage und der Konstruktionen 8, 9, 10 der eigentlichen Sektionen 6 am provisorischen Prüfstand 12 mit Hilfe verschiedener Hebezeuge und mechanisierten Einrichtungen.-

Vor dem Einfahren der Sektion 6 mit den darin angeordneten 409885/0339

Elementen 7 vom Prüfstand 12 in die Arbeitsstellung auf die Stützen 2 wird die biegsame provisorische Decke 25 zusammengerollt unc aus dem Kühlturm entfernt,ferner werden die Ablenkrolle 16 und der Piaschenzug 17 am zentralen Wasserverteilungsstandrohr 20 befestigt.

Das Einfahren der Sektion 6 längs den Führungen 4 auf den Laufrollen 5 erfolgt durch die Öffnung 11 in der Y/and des Turmes 1 des Kühlturmes aufgrund einer Zugkraft, die mittels des Drahtseils 18 von der Y/inde 19 übertragen wird, welches durch die Ablenkrolle 16 und den Piaschenzug 17 gefährt und am Kopf 21 des Unterrahmens der Sektion befestigt ist.

Ist die Sektion 6 in die Arbeitsstellung gebracht und im Kühlturm verriegelt, so werden Ablenkrolle 16, Piaschenzug 17 demontiert und Öffnung 11 mit Schild 22 überdeckt.

.. .. d Das Ausfahren der Sektionen 6 auf den Prüfstans 12 und Sin-

bei einem fahren in die Arbeitsstellung erfolgt Kuhlturm, bei dem sich die Stützen 23 ausserhalb des KÜhlturmen befinden, ähnlich wie oben beschrieben.

Bei der Ausführung der Führungen 29 als Seile werden die Sektionen 6 des räumlichen Traggerüstes mit den Elementen 7 der Rieselanlage innerhalb des Kühlturmes unmittelbar auf den Laufrollen 12 geführt..

Wie aus dem Obigen hervorgeht, bietet der erfindungsgema3se Kühlturm die Möglichkeit, Elemente der Rieselanlage bei deren Ausfall maschinell und mit hoher Qualität der Arbeiten auszutauschen, wobei sich dieser Austausch unmittelbar während des Betriebes des Kühlturmes leicht durchführen lässt.

Der Kühlturm gewährleistet einen rechtzeitigen Austausch der ausgefallenen Elemente, wodurch seine Zuverlässigkeit erhöht wird.

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11.

Ausserdein gewährleistet der Kühlturm den Austausch der Elemente der Rieselanlage bei verschiedenen Ausführungsvarianten der Sektionen des räumlichen Traggerüstes und beliebigen Anordnungsschemen seiner" Stützen, was von seiner Universalitä-feeugt.

3"ach der Gesamtheit der technisch-wirtschaftliehen Vorteile bietet der Kühlturm die Möglichkeit, unter Gewährleistung der Konstanz des Kühleffekts und bei gewissen Ausführungsvarianten der Sektionen des räumlichen Traggerüstes auch unter Erhöhung dies es Effekts die Bau- und Betriebskosten zu reduzieren.

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12.

Claims (3)

1. 2416t:
2. P 53 841
3. 3. April 1974

   'Ι^/ΓςΓ/^τ,Λ, : L/Br

   PATEiTTAlTSPRUCHE

   1. Kühlturm, bei dem die Elemente der Rieselanlage in einem an Stützen befestigten räumlichen Traggerüst angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, d"as3 das räumliche Traggerüst aus einzelnen Sektionen (6) besteht, die an den Stützen (2) derart befestigt sind, dass sie aus dem Kühlturm auf Führungen (4) ausgefahren wö£

   .·den können, wozu an Stellen, die sich an jede Sektion (6) anschlissen, in den Wanden des Kühlturmes während dessen Betriebes verschliessbare Öffnungen (11) vorgesehen sind.

   2. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungen Balken (24) darstellen, die in der Mitte des KÜhlturmes und ausserhalb desselben Stützen (20 und 23) aufweisen.

   • 3. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungen Seile (29) darstellen, die in der Kitte des KÜhlturmes und ausserhalb desselben Stützen (20 und 28) aufweisen.

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