DE3109677C1 - Füllkörper für Rieselkühler - Google Patents

Description

• Ein wesentlicher Vorteil dieses Vorschlags beruht allein schon auf der Verwendung von Kunstharzbeton als Werkstoff für die Kühlelemente. Aufgrund der hohen Frühfestigkeit dieses Werkstoffs halten die Kühlelemente schon nach kurzer Zeit beachtliche mechanische Beanspruchungen ohne Schäden aus. Sie besitzen dabei eine große mechanische Festigkeit, insbesondere bei Biege-, Zug- und Schlagbeanspruchungen, welche mit den herkömmlichen Materialien Asbestzement, Kunststoff, Keramik oder Holz nicht erreichbar ist.
• Die Kühlelemente haben eine hohe Abriebfestigkeit und weisen eine weitgehende Beständigkeit gegenüber chemischen Beanspruchungen sowie eine gute Frostbeständigkeit auf.
• Ferner ergibt sich der weitere Vorteil, daß in bezug auf die pro Kühlelement eingesetzte Werkstoffmenge sehr große Spannweiten bei geringer Höhe erreichbar sind. Die Kühlelemente können folglich niedrig und damit exakt in dem Höhenbereich gehalten werden, in welchem qualitativ günstige Wärmeaustauschbedingungen zwischen der Kühlluft und dem an den Wänden des Kühlelements herabfließenden Wasserfilm herrschen.
• Durch die Vergrößerung des Verhältnisses der Dicke der die Luftdurchtrittskanäle begrenzenden Stege bzw.
• der diese umfangsseitig begrenzenden Wände. zu der lichten Weite der Luftdurchtrittskanäle wird der anströmenden Kühlluft auch nur wenig Widerstand entgegengesetzt Die Druckverluste sind folglich gering.
• Diese vorteilhafte Eigenschaft wird außerdem noch dadurch weiter verbessert, daß aufgrund der großen Spannweiten der erfindungsgemäßen Kühlelemente die Unterstützungskonstruktionen einfacher und von der eingesetzten Materialmasse her geringer gehalten werden können. Die geringeren Druckverluste führen somit zu einer erhöhten Wärmeaustauschleistung, ohne die Gesamtabmessungen eines Naßkühlers, beispieles.
• weise eines Naßkühlturms, zu vergrößern.
• Obwohl mit den grundlegenden Merkmalen der Erfindung Kühlelemente erstellt werden können, die hinsichtlich ihrer Spannweite die Spannweite der bekannten Kühlelemente um ein erhebliches Maß übersteigen, besteht eine bevorzugte, den von der Praxis gestellten Anforderungen besonders entgegenkommende Ausführungsform der Erfindung jedoch darin, daß die Kühlelemente bei einer Länge von etwa 5 m eine Breite bis zu etwa 2,5 m aufweisen und die Dicke der Stege sowie der umfangsseitigen Elementenwände etwa 6 mm beträgt Da die Kühlelemente lagenweise übereinander eingebaut werden und zwischen den einzelnen Lagen der Abriß des Flüssigkeitsfilms zur Erhaltung einwandfreier Wärmeaustauschbedingungen sichergestellt sein muß, wird erfindungsgemäß ferner vorgeschlagen, daß in den Eckbereichen der Kühlelemente durch Erhöhung der Elementenwände gebildete Stützfüße vorgesehen sind. Diese Stützfüße sind folglich den Kühlelementen einteilig zugeordnet und distanzieren die übereinanderliegenden, den Flüssigkeitsfilm führenden Flächen voneinander, so daß der Flüssigkeitsfilm in der gewünschten Weise unterbrochen wird. Besondere, d. h.
• zusätzliche Distanzmittel sind mithin entbehrlich.
• Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die jeweils in derselben horizontalen Einbauebene liegenden Kühlelemente in quadratischer Konfigurgtion gruppenweise zusammengefaßt sind und jede Gruppe zu den unmittelbar angrenzenden Gruppen um 90" versetzt eingebaut ist Ein derartiger schachbrettartiger Einbau belastet die nur an den Eckpunkten der Gruppen vorgesehenen Säulen der Unterstützungskonstruktion völlig gleichmäßig, wobei die einzelnen Gruppen sich in der Horizontalebene gegeneinander abstützen. Auch diesbezüglich brauchen also keine besonderen Maßnahmen getroffen . zu werden.
• Die Kühlelemente jeder Gruppe können für den Einbau blockweise zusammengefaßt und derart in die Einbaulage verbracht werden. Dies vereinfacht den Einbau erheblich. Montagearbeiten, insbesondere ma- nueller Art, sind folglich im Abstand oberhalb des Erdbodens kaum noch durchzuführen. Die Gefahr für die Monteure reduziert sich dadurch beträchtlich.
• Sämtliche Tätigkeiten können nahezu ausschließlich maschinell mit entsprechenden Hubvorrichtungen erledigt werden Schließlich besteht eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung noch darin, daß die in jeder Gruppe mehrlagig zusammengefaßten Kühlelemente durch Zuganker miteinander verbunden und über die Zuganker an die Unterstützungskonstruktion gehängt sind.
• Eine solche Einbauweise vereinfacht die Montage noch mehr und gestattet auch bei eventuellen Wartungs- und Reparaturarbeiten einen leichten Austausch bzw Demontage der Kühlelemente. Die dazu erforderlichen Hubvorrichtungen können jederzeit auf der vorhandenen Unterkonstruktion angesetzt werden.
• Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellteil Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt F i g. 1 ein gitterartiges . Kühlelement für einen Naßkühler in perspektivischer Darstellung, Fig 2 in vergrößerter perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt aus dem Kühlelement der F i g 1 gemäß dem Bereich II, Fig. 3 in der Draufsicht einen Teil des Füllkörpers eines Naßkühlers, F i g. 4 einen vertikalen Querschnitt durch den Füllkörper der F i g. 3 gemäß der Linie IV-IV und F i g. 5 eine Darstellung entsprechend der F i g. 4 gemäß einer weiteren Ausführungsform.
• Das in den Fig 1 und 2 veranschaulichte Kühlelement 2, welches Bestandteil des Füllkörpers 1 (Fig.3) eines nicht dargestellten Naßkühlturms, z. B. eines Rieselkühlers ist besteht ausschließlich aus Kunstharzbeton. Es weist eine Länge L von 5 m und eine Breite B von 1,25 m auf. Die Höhe H beträgt 0,15 m. In diese Höhe H ist die Höhe h der in den Eckbereichen des Kühlelements 2 vorgesehenen Stützfüße 3 eingerechnet Die Stützfüße 3 werden durch eine Erhöhung der umfangsseitigen Wände 4 des Kühlelements 2 gebildet Die Dicke Wdder Elementenwände 4 beträgt 6 mm.
• Wie den F Ig. 1 und 2 ferner zu entnehmen ist wird das rahmenartige Kühlelement 2 von längs- und quergerichteten vertikalen Stegen 5 durchzogen, die untereinander und mit den Elementenwänden 4 verbunden sind und auf diese Weise vertikale Luftdurchtrittskanäle 6 begrenzen. Die Dicke Sd der Stege 5 beträgt wie die Dicke Wd der Elementenwände 6 mm.
• Die lichte Weite IWder Luftdurchtrittskanäle 6 beträgt 35 mm. Die Höhe der Stege 5 entspricht der Höhe Hder Elementenwände 4 abzüglich der Höhe h der Stützfüße 3.
• Die Kühlelemente 2 werden, wie die F i g. 4 erkennen läßt, in mehreren horizontalen Ebenen übereinander angeordnet Innerhalb jeder Einbauebene (s. auch F i g. 3) werden jeweils vier Kühlelemente 2 in quadratischer Konfiguration gruppenweise zusammengefaßt Die Kühlelemente 2 erstrecken sich dabei zwischen zwei einander benachbarten Säulen 7 der ansonsten nicht näher veranschaulichten Unterstützungskonstruktion und liegen endseitig auf Querbalken 8, die an den Säulen 7 festgelegt sind Die F i g. 3 zeigt in diesem Zusammenhang mit der notwendigen Klarheit, daß durch die 90°-Versetzung der einander benachbarten Gruppen G jede Säule 7 der Unterstützungskonstruktion gleichmäßig belastet ist Aufgrund der Länge L der Kühlelemente 2 von 5 m sind außerdem sehr wenige Säulen 7 erforderlich. Die anströmende Kühlluft findet dadurch einen nur geringen Widerstand.
• Anstelle der Anordnung gemäß F i g. 4 ist es aber auch möglich, sämtliche übereinandergestapelten Kühlelemente 2 einer Gruppe G bei der Montage auf dem Erdboden über Zuganker 9 zusammenzufassen, an einen Querbalken 10 der Unterstützungskonstruktion aufzu- hängen und derart geschlossen an den vorgesehenen Einbauort oberhalb des Erdbodens zu verlagern. Dies kann mit entsprechenden Hubvorrichtungen, beispielsweise einem Montagekran erfolgen. Die dazu erforderlichen Hubvorrichtungen können jederzeit auf der vorhandenen Unterkonstruktion angesetzt werden.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Füllkörper für Rieselkühler, bestehend aus einer Anzahl nebeneinander und lagenweise übereinander angeordneter, von einer Unterstützungskonstruktion getragener gitterartiger Kühlelemente, die durch längs- und quergerichtete vertikale Stege begrenzte Luftdurchtrittskanäle aufweisen, d a -durch gekennzeichnet, daß die Kühlelemente (2) aus Kunstharzbeton gefertigt sind und das Verhältnis der lichten Weite (1W) jedes Luftdurchtrittskanals (6) zur Dicke (Sd) der angrenzenden Stege (5) größer als 5 : 1 bemessen ist und die Länge (L) der Kühlelemente (2) mindestens das zehnfache ihrer Höhe (H)beträgt.
2. 2. Füllkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlelemente (2) bei einer Länge (L) von ewa 5 m eine Breite (B) bis zu etwa 2,5 m aufweisen und die Dicke (Sd) der Stege (5) sowie die Dicke (Wd) der umfangsseitigen Elementenwände (4)6 mm beträgt.
3. 3. Füllkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Eckbereichen der Kühlelemente (2) durch Erhöhung der Elementenwände (4) gebildete Stützfüße (3) vorgesehen sind.
4. 4. Füllkörper nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils in derselben horizontalen Einbauebene liegenden Kühlelemente (2) in quadratischer Konfiguration gruppenweise zusammengefaßt sind und jede Gruppe (G) zu den unmittelbar angrenzenden Gruppen (G)um 90" versetzt eingebaut ist.
5. 5. Füllkörper nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in jeder Gruppe (G) mehrlagig zusammengefaßten Kühlelemente (2) durch Zuganker (9) miteinander verbunden und über die Zuganker (9) an die Unterstützungskonstruktion (7) gehängt sind.

   Die Erfindung betrifft einen Füllkörper für Rieselkühler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

   Für das Rückkühlen von Kühlwasser in Naßkühlern, z. B. in Naßkühltürmen, werden bislang Kühleinbauten bzw. Füllkörper verwendet, die aus Asbestzement, Kunststoff, keramischem Material oder Holz bestehen.

   Da diese Werkstoffe unterschiedliche Materialeigenschaften aufweisen, sind sie rn.L Rücksicht auf die seitens der Praxis gestellten Forderungen, wie z. B. Festigkeit, Temperaturbeständigkeit, Beständigkeit gegen chemische Angriffe und Brandverhalten immer nur bedingt einsetzbar. Man hat also in Abhängigkeit von den jeweiligen örtlichen Gegebenheiten stets einen Kompromiß schließen müssen. Daher werden verstärkt Bemühungen unternommen, Kühleinbauten zu schaffen, die, wenn nicht allen, so doch weitgehend den oben erwähnten Anforderungen genügen. Solche Kühleinbauten werden insbesondere bei leistungsstarken Kühltürmen für den Kraftwerksbereich verlangt.

   Einen Vorschlag in diese Richtung macht die DE-OS 28 43 150. Die hierbei verwendeten Kühlelemente sind rahmen- bzw. gitterartig gestaltet und weisen durch längs- und quergerichtete vertikale Stege begrenzte Luftdurchtrittskanäle auf. Für diesen Kühleinbau werden Steine aus keramischem Material verwendet.

   Obwohl dieser bekannte Vorschlag mit dazu beiträgt, Nachteile, insbesondere der Werkstoffe Asbestzement, Kunststoff oder Holz, zu beseitigen, weisen die Keramikkühlelemente den erheblichen Mangel der Bruchanfälligkeit auf. Ihre Handhabung ist mithin -angefangen von der Fertigung über den anschließenden Transport bis hin zum Einbau im Kühlturm - relativ problematisch, sofern nicht zusätzliche Schutzmaßnahmen getroffen werden, die Zerstörung der Kühlelemente zu verhindern. Derartige Schutzmaßnahmen sind jedoch mit einem erheblichen Aufwand an Material, Transportmitteln und Personal verbunden.

   Ein weiterer Nachteil der bekannten keramischen Kühlelemente ist ihre geringe Größe. Ferner läßt das keramische Material Wanddicken unter 8 mm aus produktionstechnischen Gründen nicht zu. Die umfangsseitige Elementenwand muß aus Gründen der Formstabilität sogar mindestens 10 mm dick sein.

   Außerdem sind Gesamtlängen von mehr als 30 cm nur unter Überwindung zusätzlicher Schwierigkeiten zu verwirklichen. Diese Größenordnung ergibt sich allein schon deshalb, weil die Höhe eines Kühlelements 15 cm nicht überschreiten darf, um noch einen günstigen Wärmeaustausch zwischen der Kühlluft und dem an den Wänden der Kühlelemente herabfließenden Wasserfilm innerhalb des dazu relevanten Höhenbereichs von maximal etwa 10 cm zu gewährleisten. Die freitragende Spannweite der bekannten Kühlelemente ist wegen ihrer geringen Zugfestigkeit und ihres großen Eigengewichts gering. Folglich muß nicht nur eine außerordentlich große Anzahl dieser kleinen Kühlelemente nebeneinander und lagenweise übereinander eingebaut werden, sondern es sind auch entsprechend aufwendige, umfangreiche Unterstützungskonstruktionen für das dann hohe Gewicht des gesamten Füllkörpers erforderlich. Durch die Unterstützungskonstruktion sowie durch die der Kühlluft frontal gegenüberliegenden Flächenbereiche der Stege und der Umfangswände der Kühlelemente werden jedoch Widerstände gebildet, die einen erheblichen Druckverlust erzeugen. Um mithin zu einer günstigen Wärmeaustauschleistung zu gelangen, ist daher entweder ein größerer Kühlturm mit noch mehr kleinen Kühlelementen erforderlich, was aber wieder mehr Aufwand bedeutet, oder man beschränkt sich auf einen kleineren Kühlturm mit geringerer Gesamtleistung.

   Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Füllkörper für Rieselkühler zu schaffen, der hinsichtlich der einzelnen Kühlelemente den Anforderungen Festigkeit, Temperaturbeständigkeit, Beständigkeit gegen chemische Angriffe und Brandverhalten bei verminderten Druckverlusten und geringerem konstruktiven, material- sowie personalmäßigem Aufwand umfassend entgegenkommt.

   Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.