DE2701485C2

DE2701485C2 - Querstrom-Wasserkühlturm

Info

Publication number: DE2701485C2
Application number: DE2701485A
Authority: DE
Inventors: Akimasa Amagasaki Hyogo Hourai
Original assignee: SHINKO-PFAUDLER Co Ltd KOBE HYOGO JP
Current assignee: SHINKO-PFAUDLER Co Ltd KOBE HYOGO JP
Priority date: 1976-01-17
Filing date: 1977-01-14
Publication date: 1985-09-19
Also published as: JPS5287748A; JPS5930998B2; DE2701485A1; US4130613A

Description

Die Erfindung betrifft einen Querstrom-Wasserkühlturm nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein solcher Querstrom-Wasserkühlturm ist bekannt.

Aufgrund der sich in den letzten Jahren verstärkt auf die Umweltstörung durch Industriegeräusche richtenden Aufmerksamkeit der Öffentlichkeit hat es sich im Fall von Industrieanlagen 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 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 aufwerfen. Um so mehr muß die Geräuschentwicklung bei einem größeren Kühlturm, z. B. eines für ein regionales zentrales Kühlsystem verwendeten Kühlturms, vermindert werden.

Bei einem Druckluft-Wasserkühlturm stellt das im wesentlichen aus einem Gebläse oder Lüfter, einem Untersetzungsgetriebe und einem Motor bestehende Druckluft- bzw. Zugsystems eine Hauptgeräuschquelle dar. Eine andere Geräuschquelle ist das im Inneren des Kühlturms 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 heranfällt 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 Kühhurms insgesamt ei· nen erheblichen Wert erreicht

Bei dem bekannten Querstrom-Kühlturm besteht die Vorrichtung zur Dämpfung des Rieselgeräusches des Wassers aus Verlängerungen der beiden Seit er wände des KUhlturms und einer dem Lufteinlaß mit einem ge eigneten 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

is durch die unteren öffnungen in den Wänden keine ausreichende Geräuschminderung erreicht werden.

Aus der US-PS 39 03 212 ist ein Gegenstromwasserkühlturm bekannt der mit einem gebläseunterstützten natürlichen Luftzug arbeitet. Im unteren Bereich des Kühiturms sind um diesen herum Gebläse angeordnet die die Umgebungsluft nach unten ziehen und in den unteren Teil des Kühlturms oberhalb eines Kaltwassertanks drücken. Die äußere, mit Lufteinlaßöffnungen versehene Begrenzungswand des Kühlturms an dessen unlerem Ende ist mit der Endkante des Kaltwassertanks verbunden. Diese Wand bildet auch das Gebläsegehäuse. Wenn die Lufteinlaßöffnungen in dieser Wand geschlossen sind, d. h. wenn der Kühlturm mit eingeschaltetem Gebläse betrieben wird, wird durch diese Wand das vom Gebläse erzeugte Geräusch sowie das durch das herabfallende Wasser verursachte Geräusch gedämpft. Wenn jedoch das Gebläse nicht in Betrieb ist dann müssen die Lufteinlaßöffnungen in der den Kühlwassertank umgebenden Wand geöffnet werden und die genannten Geräusche können sich weitgehend ungehindert in horizontaler Richtung ausbreiten.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Querstrom-Wasserkühlturm der anfangs genannten Art zu schaffen, der dahingehend verbessert ist, daß der Geräuschpegel auf einfache Weise herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaltdämmwand zwei erste Schrägwände umfaßt, die sich von einer nach außen erweiterten Endkante eines Kühl- bzw. Kaltwassertanks aus nach außen und oben erstrecken und gegenüber dieser Endkante abgeschlossen sind und somit zusammen mit einer Luftcinlaufflächc einen Raum mit sich aufwärts erweiterndem Querschnitt bilden.

so Bei einem Kühlturm dieser Ausgestaltung wird das Rieselgeräusch des Wassers durch die Schalldämmwände nach oben gerichtet, wodurch das Geräusch erheblich vermindert wird, das anderenfalls sich in die Umgebung ausbreitetn würde. Zudem wird es hierdurch möglieh, die lalousieschlitze in den Lufteinlaufflächen der Füllung wegzulassen.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist bei diesem Querstrom-Wasserkühlturm vorgesehen, daß sich eine zweite Schalldämmwand von der Außenkante eines Heißwasser-Verteilertanks aufwärts nach innen erstreckt sowie aufwärts gerichtete Verlängerungen der beiden Seitenwände des Kühlturms vorgesehen sind, welche einen Lüfter auf einer Plattform umgeben. Vorzugsweise ist zwischen den ersten Schrägwänden und der Lufteinlauf-

M fläche des Kühlturms eine weitere parallel zu den ersten Schrägwiinden verlaufende zusätzliche Schrägwand angeordnet. Durch die Anordnung der zweiten Schalldämmwand kann das Geräusch des Zugsystems vermin-

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dert und die Um- oder Rückführung der an der Kühlturmoberseite ausströmenden feuchten Heißluft verhinp dert werden.

|| Außerdem kann beim erfindungsgemäßen Quer-

If strom-Wasserkühlturm auf bisher bei Wasserkühltür-

§~ men für erforderlich gehaltene Jalousieschlitze verzichtet werden. »Ι Es wurden vergleichende Schallmessungen beim er-

|ij findungsgemäßen Kühlturm (vgl. F i g. 1) und einem bis-W her üblichen Kühlturm vergleichbarer Abmessungen an ffi einigen Stfjlen in einer Entfernung von 1 m von der , Kühlturmoberfläche durchgeführt Bei diesen Messuni'"l gen ergaben sich beim bisherigen Kühlturm folgende Schallpagel-Meßwerte: 82 dB(A) an einer Stelle über dem Mittelbereich des Kühlturms, 75 dB(A) an der Mof' torseite am oberen Ende der Jalousieschlitze des Luftif einlassen, 72 dB(A) auf der gegenüberliegenden Kühl-ψ, turmseite, 71 dB(A) am unteren Ende der Jalousieschlitf, ze Beim erfindungsgemäßen Kühlturm betrug zwar der f* Schallpegel über dem Mittelbereich dt; Kühlturms ** 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 ;' 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 Kühlturms zeig- ; ten, 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 8% geschätzt. Die Erfindung bietet jedoch den zusätzlichen Vorteil, daß der Kühlturm vereinfacht wird und ein gefälligeres Aussehen erhält.

Zusammenfassend wird mit der Erfindung also ein verbesserter und schallgedämpfter Querstrom-Wasserkühlturm geschaffen. Im Betrieb eines bisherigen Kühlturms breitet sich nämlich das durch eine I.uftumwälzvorrichtung 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. Beim erfindungsgemäßen Wasserkühlturm ist dagegen der Lufteinlaßraum, der durch mindestens zwei Schrägwände und zwei parallele Seitenwände gebildet wird, sich aufwärts erweiternd ausgebildet, so daß das im Inneren des Kühlturms durch das herabrieselnde und -fallende Wasser erzeugte Geräusch nach oben gerichtet ist, wodurch der zum Umgebungsbereich abgestrahlte Schall erheblich verringert wird.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seilenansicht eines Doppelquerstrom-Wasserkühlerturms gemäß einer ersten Ausführungsform,

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

F i g. 3 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Doppelquerstrom-Wasserkühiturms gemäß einer dritten Ausführungsform.

In F i g. 1 ist eine spezielle Ausföhrungsform eines Doppelquerstrom-Wasserkühlturms dargestellt Da diese Konstruktion symmetrisch aufgebaut ist ist ihr Ir,-nenaufbau in F i g. 1 nur für die rechte Hälfte veranschaulicht und auf eine eingehende Erläuterung des Aufbaus der linken Seite kann verzichtet werden. Der

ίο Mittelteil 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 zuein- ander an den Seiten des Fachwerks montiert sind, einer zentral angeordneten und mit den oberen Abschnitten der Seitenwände 2 verbundenen, waagerechten Luftplattform 3 sowie an gegenüberliegenden Enden der Plattform 3 angeordneten Heißwasser-Verteilerbehäl tern 4, welche zusammen mit der Plattform 3 den Ober teil des Kühlturms umschließen, der gemäß Fig. 1 am rechten und linken Ende unter Bildung von Lufteinlässen offen ist In der Miite der Lüfterplattform 3 ist ein Luftauslaß vorgesehen, über den sich ein 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 Materialfüllungen 9 angeordnet die sich über die Gesamtöffnung der Lufteinlässe erstrecken. Unter den Materialfüllungen 9 befindet sich ein Kaltwassertank 10 aus Beton, der gleichzeitig als das den Kühlturmaufbau tragende Fundament dient.

Da das zu kühlende, unter Schwerkrafteinfluß vom Heißwasser-Verteilertank 4 durch die Materialfüllung 9 in den Kaltwassertank 10 herabrieselnde Wasser durch den über den Lufteinlaß in den Kühlturm eingeleiteten und mittels des Lüfters 6 waagerecht durch die Materialfüllungen 9 hindurchgesaugten Kühlluftstrom zur Mitte des Kühlturms hin abgelenkt wird, ist die Materialfüllung 9 entsprechend der Fallrichtung des Rieselwassers zur Mitte des Kühlturms hin geneigt. Der inneren Sei tenfläche jeder Materialfüllung 9 gegenüberliegend ist ein Tropfenabscheider 11 angeordnet. Die bisher bei den Lufteinlässen von derartigen Kühltürmen als erforderlich angesehenen Jalousieschlitze sind überflüssig. Der in F i g. 1 dargestellte Kühlturm 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 Γ montiert und bildet einen Raum mit (in Seitenansicht) sich nach oben erweiterndem Querschnitt und mit einer geneig ten oder schrägen Lufteinlauffläche 9' der Materialfül lung 9. Diesen Raum umschließen auf gegenüberliegenden Seiten cberseitig offene Wandverlängerungen 2' der Seitenwände 2. Die Seitenwände 2 sind an ihren Unterkanten unter Abdichtung mit den oberen Um fangsrändern des Kaltwassertanks IO verbunden. Erfor derlichenfalls kann eine zusätzliche im wesentlichen parallel zur ersten Schrägwand 12 angeordnete zusätzliche Schrägwand 13 zwischen der schrägen Lufteinlauf-

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fläche 9' der Materialfüllung 9 und der ersten Schrägwand 12 dem oberen Bereich der Materialfüllung 9 gegenüberliegend vorgesehen sein.

Wie erwähnt, kann auf die bisher bei Wasserkühltürmen für erforderlich gehaltenen Jalousieschlitze ver- ziehtet werden, und zwar zum Teil deshalb, weil die Schrägwände 12 und 13 die von oben her einströmende Frischluft praktisch gleichmäßig über die schräge Lufteinlauffläche der Materialfüllung 9 verteilen, und zum Teil deshalb, weil ein Teil des zu kühlenden Wassers, das von der schrägen Lufteinlauffläche 9' der Materialfüllung 9 wegspritzt, in die Erweiterung des Kaltwassertanks 10 hineinfällt, ohne aus dem Kühlturm zu entweichen. Da das Geräusch des durch die Materialfüllung 9 hindurchrieselnden Wassers durch die Schrägwände 12 is und 13 nach oben gerichtet wird und diese aus Asbestzement bestehenden Wände aufgrund ihrer Eigenmasse eine Schalldämmwirkung besitzten, wird das zur Umgebung ausbreitende Geräusch merklich gemindert.

Beim Kühlturm gemäß F i g. 1 sind das Fachwerk aus den Trägerelementen 1 sowie die beiden Seitenwände 2 innerhalb des Umrisses der äußeren Endkanten der beiden Heißwasser-Verteilerbehälter 4 ebenfalls nach oben verlängert. Zweite Schrägwände 14 aus Asbestzementplatten, die sich von den äußeren Endkanten der beiden Heißwasser-Verteilerbehälter 4 nach innen und aufwärts erstrecken, bilden zusammen mit oberen Verlängerungen 2" der mit ihnen verbundenen Seitenwände 2 eine zweite Schalldämmwand unter Festlegung eines oberseitig offenen Raums mit sich nach oben veren- gendem Querschnitt.

Ebenso wie die erste Schalldämmwand aus den Schrägwänden 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 kann, wodurch eine Umströmung bzw. Umwälzung der ausgestoßenen Luft verhindert wird.

Fig.2 veranschaulicht eine Ausführungsform eines schallgedämpften Einfachquerstrom-Kühlturms, der nur am einen Ende eine Materialfüllung, durch welche die Luft hindurchströmen kann, aufweist, während das andere Ende durch eine End- oder Stirnwand vcrschlossen ist.

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

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

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen ss

Claims

27 Ol 485 Patentansprüche:

1. Querstrom-Wasserkühl turm, bei dem LufteinlaBöffnungen von einer in geeignetem Abstand gegenüberliegenden mit verlängerten Seitenwänden des Kühlturms verbundene Schalldämmwand umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämmwand zwei erste Schrägwände (12) umfaßt, die sich von einer nach außen erweiterten Endkante eines Kaltwassertanks (10) aus nach außen und oben erstrecken und gegenüber dieser Endkante abgeschlossen sind und somit zusammen mit einer Lufteinlauffläche (9') einen Raum mit sich aufwärts erweiterndem Querschnitt bilden.

2. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine zweite Schalldämmwand (14) von der Außenkante eines Heißwasser-Verteilerbehäiters (4) aufwärts nach innen erstreckt sowie aufwärts gerichtete Verlängerungen (2") der beiden Seitenwände (2) des Kühlturms vorgesehen sind, welche einen Lüfter (6) auf einer Plattform (3) umgeben.

3. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den ersten Schrägwänden (12) und der Lufteinlauffläche (9') des Kühllurms eine weitere parallel zu den ersten Schrägwänden (12) verlaufende zusätzliche Schrägwand (13) angeordnet ist.