DE2701485A1

DE2701485A1 - Querstrom-wasserkuehlturm mit verminderter geraeuschentwicklung

Info

Publication number: DE2701485A1
Application number: DE19772701485
Authority: DE
Inventors: Akimasa Hourai
Original assignee: Shinko Pfaudler Co Ltd
Current assignee: Shinko Pfaudler Co Ltd
Priority date: 1976-01-17
Filing date: 1977-01-14
Publication date: 1977-07-21
Also published as: US4130613A; JPS5930998B2; DE2701485C2; JPS5287748A

Description

Henkel, Kern, Feiler Sr Hänzel Patentanwälte

Möhlstraße 37 Shlnko-Pfaudier Company, Ltd. D-8000München 80

Kobe, Japan Tel.: 089/982085-87

Telex: 0529802 hnkld

Telegramme: ellipsoid

Querstrom-Wasserkühlturm mit verminderter Geräuschentwicklung

Die Erfindung betrifft einen Querstrom-Kühlturm, insbesondere einen solchen mit verminderter Geräuschentwicklung, d.h. mit solchem Aufbau, daß die Ausbreitung des im Kühlturmbetrieb entstehenden Geräusches zur unmittelbaren Umgebung beträchtlich verringert wird.

Aufgrund der sich in den letzten Jahren verstärkt auf die Umweltstörung durch Industriegerausehe richtenden Aufmerksamkeit der Öffentlichkeit hat es sich im Fall von Industrieanlagen und -werken als nötig erwiesen, nicht nur den Einfluß der Betriebsgeräusche der Anlage auf nahegelegene Wohngebiete zu berücksichtigen, sondern auch alle Maßnahmen zu treffen, um den Geräuschpegel der Anlage oder des Werks möglichst weitgehend herabzusetzen. Beispielsweise sollte die Geräuschentwicklung bei einem Wasserkühlturm vermindert werden, weil ein solcher Kühlturm eine der Geräuschquellen darstellt, welche Einschränkungen bezüglich des Standorts der Anlage oder des Werks aufwerfen· Um so mehr muß die Geräuschentwicklung bei einem größeren Kühlturm, z.B. eines für ein regionales zentrales Kühlsystem verwendeten Kühlturms, vermindert werden«

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Bei einem Druckluft-KUhlturm stellt das im wesentlichen aus einem Gebläse oder Lüfter, einem Untersetzungsgetriebe und einem Motor bestehende Druckluft- bzw· Zugsystem eine Hauptgeräuschquelle dar. Eine andere Geräuschquelle ist das im Inneren des KUhlturms herabfallende Wasser· Insbesondere bei einem bisher üblichen Querstrom-Kühlturm sind dessen Enden unter Bildung jalousieschlitzartiger Lufteinlässe weit offen, so daß die Frischluft möglichst gleichmäßig und mit möglichst niedrigem Druck eintreten und das Füllmaterial (Packung) im Kühlturm zu durchstreichen vermag· Bei dieser bisher üblichen Konstruktion des Querstrom-Kühlturms kann unmöglich verhindert werden, daß sich das durch das Wasser, das aus dem oberen Heißwassertank herausströmt und durch das innere Füllungsmaterial zum unteren Kaltwassertank herabfällt oder -rieselt, erzeugte Geräusch über die Lufteinlässe zur Umgebung hin ausbreitet« Das Ergebnis besteht darin, daß das Geräusch des herabrieselnden Wassers das Geräusch des Zugsystems überdeckt, so daß der Geräuschpegel des gesamten Kühlturms insgesamt einen erheblichen Wert erreicht·

Bei einem bisher üblichen Querstrom-Kühlturm besteht eine bekannte Vorrichtung zur Dämpfung des Rieselgeräusches des Wassers aus Verlängerungen der beiden Seitenwände des Kühlturms und einer dem Lufteinlaß mit einem geeigneten Abstand gegenüberliegenden lotrechten Wand, so daß der Lufteinlaß von drei Seiten her umschlossen ist und die Außenluft über die offenen Ober- und Unterseiten einströmen kann· Mit dieser Anordnung kann jedoch aufgrund der Geräuschabstrahlung durch die unteren öffnungen in den Wänden keine ausreichende Geräuschminderung erreicht werden·

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bisherigen Kühltürme auszuschalten und insbesondere einen verbesserten Querstrom-Kühlturm mit offenen oberen Geräuschdämmwänden zu schaffen, die materialeinheitlich bzw· einstückig mit dem Kühlturm ausgebildet sind.

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Diese Aufgabe wird bei einem Kühlturm der angegebenen Art erfindungsgemäß gelöst durch eine oberseitig offene, materialeinheitlich bzw* einstückig mit dem Kühlturmaufbau ausgebildete Schalldämmwand mit zwei ersten Schrägwänden, die jeweils einer Lufteinlauffläche einer Materialfüllung im Kühlturm zugewandt sind, sich von einer nach außen erweiterten Endkante eines Kühl- bzw· Kaltwassertanks aus nach außen und oben erstrecken und gegenüber dieser Endkante abgeschlossen sind und welche zusammen mit der Lufteinlauffläche einen Raum mit sich aufwärts erweiterndem Querschnitt bilden, und durch außenendseitige Verlängerungen zweier Seitenwände des Kühlturms· Bei dem Kühlturm mit dieser Ausbildung wird das Rieselgeräusch des Wassers durch die SchalÜäämmwände nach oben gerichtet, wodurch das Geräusch erheblich vermindert wird, das anderenfalls zur Umgebung abgestrahlt werden würde« Zudem wird es dadurch möglich, die Jalousieschlitze in den Lufteinlaufflächen der Füllung wegzulassen·

In weiterer Ausgestaltung ist der erfindungsgemäße Querstrom-Kühlturm gekennzeichnet durch eine zweite Schalldämmwand in Form einer zweiten, von der Außenkante eines Heißwasser-Verteile rtanks einwärts und aufwärts abgehenden Schrägwand sowie aufwärts gerichteten Verlängerungen oder Fortsätzen der beiden Seitenwände des Kühlturms, welche eine einen Luftzug erzeugende Vorrichtung auf einer Lüfterplattform umgibt« Durch die Anordnung der zweiten Schalldämmwände kann das Geräusch des Zugsystems vermindert und die Umführung oder Rückführung der an der Kühlturmoberseite ausströmenden feuchten Heißluft verhindert werden·

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert« Es zeigen:

Fig« 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Doppelquerstrom-Wasserkühlturms gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

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Fig. 2 eine größtenteils im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Einfachquerstrom-Wasserkühlturms gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und

Fig· 3 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Doppelquerstrom-Wasserkühlturms gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung»

In Fig· 1 ist eine spezielle AusfUhrungsform eines Doppelquerstrom-Wasserkühlturms mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt· Da diese Konstruktion gemäß Fig. 1 symmetrisch aufgebaut ist, ist ihr Innenaufbau nur für die rechte Hälfte veranschaulicht, und auf eine eingehende Erläuterung des Aufbaue der linken Seite kann verzichtet werden· Der Hittelteil dieses Kühlturms besitzt einen praktisch den bisherigen Kühltürmen dieser Art entsprechenden Aufbau mit einem Rahmen- oder Fachwerk aus versteifenden Winkelträgerelementen 1, zwei lotrechten Seitenwänden 2 aus Asbestzementplatten, die parallel zueinander an den Seiten des Fachwerks montiert sind, einer zentral angeordneten und mit den oberen Abschnitten der Seitenwände 2 verbundenen, waagerechten Lüfterplattform 3 sowie an gegenüberliegenden Enden der Plattform 3 angeordneten Heißwasser-Verteilerbehältern bzw« -tanks 4, welche zusammen mit der Plattform 3 den Oberteil des Kühlturms umschließen, der gemäß Fig· 1 am rechten und linken Ende unter Bildung von Lufteinlässen offen ist« In der Mitte der Lüfterplattform 3 ist ein Luftauslaß vorgesehen, über den sich ein Gebläse- bzw· Lüfterzylinder 5 nach oben erstreckt, in welchem ein über ein Untersetzungsgetriebe 8 durch einen Motor 7 angetriebener Lüfter 6 zum Austragen der feuchten Heißluft aus dem Mittelbereich des Kühlturms angeordnet ist« An beiden Enden des Mittelraums des Kühlturms sind unterhalb der Heißwasser-Verteilertanks 4 Füll(material)körper (Packungen) 9 angeordnet, die sich über die Gesamtöffnung der Lufteinlässe erstrecken* Unter den Füllkörpern 9 befindet sich ein Kaltwassertank 10 aus Beton, der gleichzeitig als das den Kühlturmaufbau tragende^ Fundament dient·

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Da das zu kühlende, unter Schwerkrafteinfluß vom Heißwasser-Verteilertank k durch die Füllkörper 9 in den Kaltwassertank

10 herabrieselnde Wasser durch den über den Lufteinlaß in den Kühlturm eingeleiteten und mittels des Lüfters 6 waagerecht durch das Füllmaterial hindurchgesaugten Kühlluftstrom zur Mitte des Kühlturms hin abgelenkt wird, sind die Füllkörper 9 entsprechend der Fallrichtung des Rieselwassers zur Mitte des Kühlturms hin geneigt. Der inneren Seitenfläche jedes Füllkörpers 9 gegenüberliegend ist ein Abdrifthinderer

11 (drift eliminator) angeordnet. Erfindungsgemäß werden die bisher bei den Lufteinlässen von derartigen Kühltürmen als erforderlich angesehenen Jalousieschlitze (louvers) aufgrund des nachstehend noch näher zu erläuternden Aufbaus überflüssig«

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlturms besitzt einen im Vergleich zu den bisherigen Kühltürmen insofern verbesserten Aufbau, als das Fachwerk aus den Trägerelementen 1, die beiden Seitenwände 2 und der Kaltwassertank 10 weiter als bei den bisherigen Kühltürmen nach außen erweitert sind« Eine erste Schrägwand 12 aus Asbestbetonplatten, die von jeder Endkante des erweiterten Kaltwassertanks 10 nach außen und oben ragt, ist an einer Tragrahmen-Verlängerung 1· montiert und bildet einen Raum mit (in Seitenansicht) sich nach oben erweiterndem Querschnitt und mit einer geneigten oder schrägen Lufteinlauffläche 9* der Füllkörper 9. Diesen Raum umschließen auf gegenüberliegenden Seiten oberseitig offene Wandverlängerungen 2* der Seitenwände 2« Die Seitenwände 2 sind an ihren Unterkanten unter Abdichtung mit den oberen Umfangs rändern des Kaltwassertanks 10 verbunden· Erforderlichenfalls kann eine zusätzliche, im wesentlichen parallel zur ersten Schrägwand 12 angeordnete Schrägwand 13 zwischen der schrägen Lufteinlauffläche 9* der Füllkörper 9 und der ersten Schrägwand 12 in einer dem oberen Bereich des Füllmaterials gegenüberliegenden Anordnung vorgesehen sein·

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v;ie erwähnt, kann auf die bisher bei Wasserkühl türmen für erforderlich gehaltenen Jalousieschlitze bei der Erfindung verzichtet werden, und zwar zum Teil deshalb, weil die Schrägwände 12 und 13 die von oben her einströmende Frischluft praktisch gleichmäßig über die schräge Lufteinlauffläche des Füllmaterials verteilen, und zum Teil deshalb, weil ein Teil des zu kühlenden Wassers, das von der schrägen Lufteinlauffläche 9' des Füllmaterials wegspritzt, in die Erweiterung des Kaltwassertanks 10 hineinfällt, ohne aus dem Kühlturm zu entweichen« Da das Geräusch des durch das Füllmaterial hindurchrieselnden Wassers durch die Schrägwände 12 und 13 nach oben gerichtet wird und diese aus Asbestzement bestehenden Wände aufgrund ihrer Eigenmasse eine Schalldämmwirkung besitzen, wird bei der Erfindung das sich zur Umgebung ausbreitende Geräusch merklich gemindert·

Beim Kühlturm gemäß Fig· 1 sind das Fachwerk aus den Trägerelementen 1 sowie die beiden Seitenwände 2 innerhalb des Umrisses der äußeren Endkanten der beiden Heißwasser-Verteilertanks 4 ebenfalls nach oben verlängert« Zweite Schrtgwände14 aus Asbestzementplatten, die sich von den äußeren Endkanten der beiden Heißwasser-Verteilertanks 4 nach innen und aufwärts erstrecken, bilden zusammen mit oberen Verlängerungen oder Fortsätzen 2ⁿ der mit ihnen verbundenen Seitenwände 2 eine zweite Schalldämmwand unter Festlegung eines oberseitig offenen Raums mit sich nach oben verengendem Querschnitt.

Ebenso wie die erste Schalldämmwand aus den Wänden 12, 13 und 2', bewirkt die zweite Schalldämmwand eine Verringerung der Ausbreitung des durch das Zugsystem entwickelten Geräusches zum Umgebungsbereich hin, während die aus dem Lüfterzylinder 5 ausgeblasene feuchte Heißluft nach oben geleitet wird und somit nicht erneut in die Lufteinlässe eintreten

ζ kann, wodurch eine Umströmung bzw· Umwälzung der ausgestoßenen

Luft verhindert wird«

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Erfindungsgemäß wurden vergleichende Schallmessungen beim erfindungsgemäßen Kühlturm gemäß Fig· 1 und einem bisher üblichen Kühlturm vergleichbarer Abmessungen an einigen Stellen in einer Entfernung von 1 m von der Kühlturmoberfläche durchgeführt· Bei diesen Messungen ergaben sich beim bisherigen Kühlturm folgende Schallpegel-Meßwerte: 82 dB(A) an einer Stelle über dem Mittelbereich des Kühlturms, 75 dB(A) an der Motorseite am oberen Ende der Jalousieschlitze des Lufteinlasses, 72 dB(A) auf der gegenüberliegenden Kühlturmseite, 71 dB(A) am unteren Ende der JaJusieschlitze· Beim erfindungsgemäßen Kühlturm betrug zwar der Schallpegel über dem Mittelbereich des Kühl in r ms nach wie vor 82 dB(A), doch war er an anderen Stellen erheblich verringert, beispielsweise auf 61 dB(A) zu beiden Seiten des oberen Endes der ersten Schrägwände 12 und auf 55 dB (A) am unteren Ende derselben· Mit dem erfindungsgemäßen Kühlturm wird also eine erhebliche Milderung der Umweltstörung durch die vom Kühlturm ausgehende Geräuschentwicklung gewährleistet« Weitere vergleichende Schallmessungen an Stellen zunehmenden Abstands von den Enden des KUhltums zeigten, daß der Unterschied im Schallpegel zwischen dem bisherigen Kühlturm und dem erfindungsgemäßen Kühlturm bezüglich des von den Enden ausgestrahlten und abnehmenden Geräusches ohne wesentliche Änderung erhalten bleibt·

Der Geräuschpegel kann dadurch weiter verringert werden, daß die Schalldämmwände mit einem schallabsorbierenden Material, wie Glaswolle, ausgekleidet werden. Die Kostenerhöhung infolge der Anwendung der Erfindung wird auf nur etwa B% geschätzt. Die Erfindung bietet jedoch den zusätzlichen Vorteil, daß der Kühlturm vereinfacht wird und ein gefälligeres Aussehen erhält·

Fig. 2 veranschaulicht eine Ausführungsform eines schallgedämpften Einfachquerstrom-Kühlturms gemäß der Erfindung, der

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nur am einen Ende eine Materialfüllung, durch welche die Luft hindurchströmen kann, aufweist, während das andere Ende durch eine End- oder Stirnwand verschlossen ist.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform eines schallgedämpften Doppelquerstrom-Kühlturms gemäß der Erfindung, der mit einer doppelten ersten Schrägwand 12 versehen ist.

In den FIg, 2 und 3 sind die den Teilen von Fig. 1 entsprechenden Teile mit denselben Bezugsziffern wie dort bezeichnet, so daß sich zur Vermeidung von Wiederholungen weitere Erläuterungen erübrigen dürften.

Obgleich vorstehend einige bevorzugte bzw. spezielle Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben sind, sollen diese lediglich als beispielhaft angesehen werden, da dem Fachmann selbstverständlich gewisse Änderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne daß vom Rahmen und Grundgedanken der Erfindung abgewichen wird.

Zusammenfassend wird mit der Erfindung also ein verbesserter und schallgedämpfter Querstrom-Wasserkühlturm geschaffen. Im Betrieb eines bisherigen Kühlturms breitet sich nämlich das durch eine Luftumwälzvorrichtung und das im Kühlturm herabrieselnde Wasser erzeugte Geräusch nach außen aus. Bei den bisherigen Kühltürmen konnte jedoch die Hauptgeräuschquelle, nämlich das Geräusch des herabrieselnden Wassers, nur sehr ungenügend isoliert werden. Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion ist dagegen der Lufteinlaßraum, der durch mindestens zwei Schrägwände und zwei parallele Seitenwände gebildet wird, sich aufwärts erweiternd ausgebildet, so daß das im Inneren dee Kühlturms durch das herabrieselnde und -fallende Wasser erzeugte Geräusch nach oben gerichtet und dadurch der zum Umgebungsbereich abgestrahlte Schall erheblich verringert wird.

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche

ι 1.)Querstrom-Wasserkühlturm mit verminderter Geräuschentwicklung, gekennzeichnet durch eine oberseitig offene» materialeinheitlich bzw· einstückig mit dem Kühlturmaufbau ausgebildete Schalldämmwand mit zwei ersten Schrägwänden, die Jeweils einer Lufteinlauffläche einer Materialfüllung im Kühlturm zugewandt sind, sich von einer nach außen erweiterten Endkante eines Kühl- bzw. Kaltwassertanks aus nach außen und oben erstrecken und gegenüber dieser Endkante abgeschlossen sind und welche zusammen mit der Lufteinlauffläche einen Raum mit sich aufwärts erweiterndem Querschnitt bilden, und durch außenendseitige Verlängerungen zweier Seitenwände des Kühlturms·
2. Kühlturm nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweite Schalldämmwand in Form einer zweiten, von der Außenkante eines Heißwasser-Verteilertanks einwärts und aufwärts abgehenden Schrägwand sowie aufwärts gerichteten Verlängerungen oder Fortsätzen der beiden Seitenwände des Kühlturms, welche eine einen Luftzug erzeugende Vorrichtung auf einer LUfterplattform umgibt.
3. Kühlturm nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei zusätzliche Schrägwände, die innerhalb der ersten Schrägwände praktisch parallel zu diesen angeordnet sind und die sich nach außen und aufwärts erstrecken.

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ORIGINAL INSPECTED