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Während es bei der Errichtung neuer Kühltürme keinerlei Schwierigkeiten
bereitet, die einen Durchmesser bis zu 10 m aufweisenden Abgasleitungen in das Kühlturminnere
zu führen, bereitet es bei vorhandenen Kühltürmen beträchtliche Schwierigkeiten,
derartige Abgasleitungen im Kühlturminneren unterzubringen, weil einerseits die
dem Wärmeaustausch dienenden Kühlturmeinbauten die Einbringung und Lagerung der
Abgasleitungen erschweren und andererseits der Kühlturm samt der zugehörigen Encrgieerzeugung
für die Zeitdauer des Einbaus der Abgasleitungen stillgelegt werden muß, womit erhebliche
finanzielle Einbußen für den Betreiber verbunden sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art zu schaffen, mit dem derartige Rohrleitungen während des fortlaufenden
Betriebes des Kühlturms im Kühlturminneren errichtet werden können, nachdem die
hierfür notwendigen Vorarbeiten durchgeführt worden sind, während der der Kühlturm
außer Betrieb ist.
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Dic Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung besteht darin, daß
die Rohrleitung aus einzelnen Schüssen außerhalb des Kühlturms vor der Öffnung in
der Kühlturmschale zusammengebaut und abschnittsweise in den Kühlturm vorgeschoben
wird, wobei die Rohrleitung auf im Kühlturm errichteten Stützen über Rollenlager
abgestützt wird, die eine Axial- und Drehbewegung der Rohrleitung ermöglichen, und
daß die mit mindestens einer radialen Ausblasöffnung versehene Rohrleitung mit nach
unten weisender Ausblasöffnung in den Kühlturm vorgeschoben und im Endzustand so
gedreht wird, daß die Ausblasöffnung nach oben weist Wenn während der üblichen Revisionszeit
des Kraftwerks von 6 bis 8 Wochen die notwendigen zeitaufwendigen Vorbereitungen
für die Montage getroffen werden, ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich,
die eigentliche Einbringung der Rohrleitung zum Einleiten der Rauchgase in das Innere
eines vorhandenen Kühlturms auch während des wieder aufgenommenen Betriebes durchzuführen.
Hierbei kann auf zusätzliche Montagehilfen im Kühlturminneren verzichtet werden,
zumal die Errichtung derartiger Montagehilfen auf der Grundfläche des Kühlturms
wegen der dort vorhandenen Kühlturmeinbauten äußerst beschwerlich wäre und die Verwendung
eines Kranes oberhalb der Austrittsöffnung des Kühlturms wegen der großen Höhen
technisch schwierig und wirtschaftlich nicht zu vertreten ist.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird im oberen Teil der
im Montagezustand befindlichen Rohrleitung mindestens ein Hebezeugträger für den
Transport der fortschreitend vor dem ersten Schuß der Rohrleitung im Kühlturm durch
die Rohrleitung hindurch zu errichtenden Rohrlager angeordnet. Außer den Rohrlagern
kann auch die gesamte Unterstützungskonstruktion für die Rohrleitung durch die bereits
eingebrachten Rohrleitungsabschnitte hindurch in das Kühlturminnere transportiert
und vom ersten Schuß der Rohrleitung aus errichtet werden. Das erfindungsgemäße
Verfahren ermöglicht somit während des abschnittsweisen Vorschiebens der Rohrleitung
in das Kühlturminnere aus der im Kühlturm befindlichen Frontöffnung der Rohrleitung
heraus sowohl das Einbringen der notwendigen Rohrlager als auch der hierfür erforderlichen
Unterstützungskonstruktion, wobei die einzelnen Bauteile durch die Rohrleitung hindurch
transportiert werden. Eine außerhalb vor der Öffnung in der Kühlturmschale errichtete
Montagebühne genügt somit als Montagehilfe für das Einbringen der Rohrleitung, wobei
diese Montagebühne im Endzustand zu einem Teil als Unterstützungskonstruktion für
das aus dem Kühlturm herausragende Rohrstück verwendet werden kann.
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Der Rohrstutzen für die Ausblasöffnung und gegebenenfalls vorgesehene
Wirbeleinbauflächen werden gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung in die nach
unten weisende Öffnung der Rohrleitung vor deren Verdrehung eingesetzt, wodurch
der Montagevorgang erleichtert wird. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung
dient der beim Vorschieben der Rohrleitung im First angeordnete Hebezeugträger im
gedrehten End-
zustand der Rohrleitung als unten liegendes Widerlager für den Einbau
von Stutzenverlängerungen und für die Überführung der Wirbeleinbauflächen in ihre
endgültige Lage.
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Mit der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, die Rollenlager zur
Ausrichtung der Rohrleitung in Achs-und Querrichtung verstellbar auszuführen, so
daß über diese Rollenlager beim axialen Vorschub zuzulassende Durchbiegungen nach
unten beseitigt werden können.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird jeder Schuß
der Rohrleitung aus einzelnen Segmenten hergestellt, die durch axial und in Umfangsrichtung
verlaufende Profile ausgesteift und aneinander befestigt werden. Auf diese Weise
ist es möglich, auch Rohrleitungen mit Durchmessern in der Größenordnung von 10
m an der Baustelle auf einfache Weise herzustellen und die Einzelteile zuvor mit
normalen Transportmitteln vom Ort der Herstellung zur Baustelle zu bringen. Die
axial und in Umfangsrichtung verlaufenden Profile der Rohrleitung dienen erfindungsgemäß
als Auflager und Führung sowohl beim Axialvorschub als auch bei der Drehung der
Rohrleitung, so daß auch diese Profile eine doppelte Funktion übernehmen.
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Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, die Rollenlager
sowohl mit Tragrollen für den Axialvorschub als auch mit Führungsrollen fÜr die
Verdrehung der Rohrleitung auszustatten, wobei die Trag- und Führungsrollen bei
einer bevorzugten Ausführungsform an V-förmigen Auslegern der Rollenlager angeordnet
sind und die Rohrleitung im jeweils unten liegenden Teil zu beiden Seiten der Längsmittenebene
unterstützen und führen.
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Auf der Zeichnung sind ein mit zwei Rohrleitungen für die Zufuhr
von Rauchgas in das Kühlturminnere ausgestatteter Kühlturm sowie das Einbringen
einer dieser Rohrleitungen in das Kühlturminnere schematisch dargestellt, und zwar
zeigt F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines mit zwei Rohrleitungen
zur Zufuhr von Rauchgas versehenen Kühlturms, F i g. 2 einen waagerechten Schnitt
durch den Kühlturm gemäß der Schnittlinie ll-ll in Fig. 1, F i g. 3 einen senkrechten
Teilschnitt durch den Kühlturm nach Abschluß der Vorbereitungsarbeiten für das Einbringen
einer Rohrleitung, Fig.4 einen der F i g. 3 entsprechenden Teilschnitt nach dem
Einbau eines Rollenlagers und beim Beginn des Vorschiebens der Rohrleitung, F i
g. 5 einen weiteren Teilschnitt während des Einbringens der Rohrleitung, F i g.
6 einen den vorangegangenen Figuren entsprechenden Teilschnitt nach Beendigung des
Einbringens der Rohrleitung, in deren zweite, nach unten weisende Ausblasöffnung
gerade ein Rohrstutzen eingesetzt wird, F i g. 7 die endgültige Lage der gegenüber
den vorangegangenen Darstellungen um 1800 gedrehten Rohrleitung innerhalb des Kühlturms,
wobei oberhalb der einen Ausblasöffnung bereits eine Wirbeleinbaufläche positioniert
worden ist, wogegen die Wirbeleinbaufläche gerade durch die zweite Einblasöffnung
hindurchgeschoben wird, F i g. 8 eine Draufsicht auf die in der Arbeitsposition
befindliche Wirbeleinbaufläche, Fig.9 eine Draufsicht auf die Wirbeleinbaufläche
während ihres Transportes durch den Rohrstutzen, Fig. 10 eine vergrößerte Darstellung
eines Schusses der Rohrleitung, der in der unteren Hälfte in der Seitenansicht und
in der oberen Hälfte im Längsschnitt dargestellt
ist, und F i g.
11 einen Querschnitt durch den Schuß der Rohrleitung gemäß der Schnittlinie XI-XI
in Fig. 10.
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Der in den F i g. 1 und 2 schematisch dargestellte Kühlturm besitzt
eine aus Beton hergestellte Kühlturmschale 1, die auf V-förmigen Betonstützen 2
ruht und die Form eines Hyperboloid besitzt Wie der Teilschnitt im rechten Teil
der F i g. 1 erkennen läßt, sind auf der gesamten Grundfläche des Kühlturms dem
Wärmeaustausch dienende Kühlturmeinbauten 3 angeordnet, die oberhalb der durch die
V-förmigen Betonstützen 2 gebildeten Lufteintrittsöffnung durch ein geeignetes Tragwerk
4 gelagert sind. Bei diesen Kühlturmeinbauten 3 kann es sich um Rieseleinbauten
für einen unmittelbaren Wärmeaustausch zwischen abzukühlendem Wasser und durch den
Kühlturm strömender Luft handeln; die Kühlturmeinbauten 3 können aber auch rohrförmige
und mit Rippen versehene Wärmeaustauschelemente für einen mittelbaren Wärmeaustausch
zwischen in den Rohren strömendem Wasser und der Kühlluft sein. Weiterhin ist es
möglich, daß anstelle des im Ausführungsbeispiel der Zeichnung dargestellten Naturzug-Kühlturms
ein zwangsbelüfteter Kühlturm mit Rohrleitungen für die Zufuhr von Rauchgas in das
Kühlturminnere ausgestattet wird, wobei in diesem Fall Ventilatoren im Bereich der
kreisringförmigen Luftansaugöffnung angeordnet sind.
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Beim Ausführungsbeispiel ist der Kühlturm mit zwei Rohrleitungen
5 für die Zufuhr von gereinigtem Rauchgas in das Kühlturminnere versehen, wobei
jede Rohrleitung 5 mit zwei Ausblasöffnungen 6 versehen ist, die einen quadratischen
Querschnitt haben und gestrichelt in F i g. 2 eingezeichnet sind. Die Ausblasöffnungen
6 sind symmetrisch zum Mittelpunkt des Kühlturms angeordnet und werden jeweils durch
einen Rohrstutzen 7 gebildet, der beim Ausführungsbeispiel senkrecht ausgerichtet
ist Oberhalb jeder durch einen Rohrstutzen 7 gebildeten Ausblasöffnung 6 befindet
sich eine Wirbeleinbaufläche 8, die dafür sorgt, daß die aus den Rohrleitungen 5
austretenden Rauchgase möglichst gleichmäßig über den Strömungsquerschnitt des Kühlturms
verteilt in dessen Abluftströmung verteilt werden.
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In den vergrößert darsgestellten Teilschnitten der rechten unteren
Hälfte des Kühlturms gemäß den F i g. 3 bis 7 ist zu erkennen, daß oberhalb des
Tragwerkes 4 für die der besseren Übersichtlichkeit wegen nicht eingezeichneten
Kühlturmeinbauten 3 in der Kühlturmschale 1 für jede Rohrleitung 5 eine Öffnung
9 eingebracht worden ist. Dies geschieht vor einer der in gewissen Zeitabständen
erfolgenden routinemäßigen Revisionen des Kraftwerks, die zu einer 6- bis 8wöchigen
Abschaltung zwingen, so daß der Kühlturm während der notwendigen Vorbereitungsarbeiten
im Inneren desselben außer Betrieb ist. Vor dieser Stillstandszeit wird vor den
Öffnungen 9 jeweils eine Montagebühne 10 errichtet, die auch als Arbeitsfläche für
das Einbringen der Öffnungen 9 dienen kann. Auf dieser Montagebühne 10 werden einzelne
Schüsse zusammengesetzt, die wiederum aus Segmenten zusammengesetzt sind.
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Ein Ausführungsbeispiel für diese Schüsse ist in den F i g. 10 und
11 dargestellt Wie die Fig. 10 und 11 zeigen, besteht jeder Schuß 11 aus vier Segmenten
12, die an ihren in Längsrichtung verlaufenden Rändern jeweils mit einem Profil
13 versehen sind. Über diese Profile 13 erfolgt eine Verbindung der Segmente 12
zu einem ringförmigen Schuß 11. An den in Umfangsrichtung verlaufenden Rändern sind
die Segmente 12 mit ebenfalls U-förmigen Profilen 14 ver-
sehen. Diese Profile 14
dienen zur Verbindung der einzelnen Schüsse 11 zu den Rohrleitungen 5. Selbstverständlich
ist es auch möglich, einteilige Schüsse zur Herstellung der Rohrleitungen 5 zu verwenden
und diese Rohrleitungen 5 nicht aus Stahl, sondern aus einem anderen Material, beispielsweise
Kunststoff herzustellen.
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Beim Ausführungsbeispiel werden die Schüsse 11 durch Segmente 12
gebildet, weil der Durchmesser der Rohrleitung 5 in der Größenordnung von 10 m liegt,
so daß komplette Schüsse 11 mit normalen Transportmitteln nicht mehr über öffentliche
Straßen transportiert werden könnten. Die Segmente 12 werden unmittelbar am Kühlturm
zu Schüssen 11 zusammengesetzt, die nacheinander mit Hilfe eines strichpunktiert
angedeuteten Kranes 15 auf die Montagebühnen 10 gehoben werden. Auf jeder Montagebühne
10 befinden sich zwei Montagegerüste 16, mit deren Hilfe die aneinandergeschraubten
Schüsse 11 durch die Öffnung 9 in das Innere der Kühlturmschale 1 vorgeschoben werden,
und zwar durch den Einsatz von schematisch angedeuteten Vorschubpressen 17.
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In F i g. 3 ist der Beginn des Vorschubvorganges zu erkennen, nachdem
zwei Schüsse 11 miteinander verbunden sind. Die F i g. 4 zeigt eine Situation, in
der die Frontöffnung des ersten Schusses 11 gerade in die Öffnung 9 in der Kühlturmschale
1 eingetreten ist. In dieser Stellung wird gerade der dritte Schuß 11 an das außenliegende
Ende des mittleren Schusses 11 angesetzt, während von der Frontöffnung des ersten
Schusses 11 ausgehend die Auflagerung für die Rohrleitung 5 im Kühlturminneren errichtet
wird. Für diese Arbeiten ist im First der Schüsse 11 ein Hebezeugträger 18 angeordnet,
an dem beim Ausführungsbeispiel eine Laufkatze 19 eines Hebezeuges verfahrbar ist.
Mit Hilfe dieses Hebezeuges werden fortschreitend vor dem ersten Schuß 11 der Rohrleitung
5 auf Stützen 20 aufzusetzende Rollenlager 21 in das Kühlturminnere transportiert
und montiert, wobei die Stützen 20 entweder zuvor im Kühlturminneren montiert worden
sind oder ebenfalls vom Rand der Kühlturmschale 1 ausgehend fortschreitend montiert
werden. Das Ausführungsbeispiel zeigt, daß auch diese Stützen 20 durch den jeweils
hergestellten Abschnitt der Rohrleitung 5 hindurch in das Kühlturminnere transportiert
und von der Öffnung des ersten Schusses 11 ausgehend, aufgestellt werden.
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Die Montage der Stützen 20, die Anbringung der Rollenlager 21 und
der abschnittsweise Vorschub der aus Schüssen 11 zusammengesetzten Rohrleitung 5
kann während des vollen Betriebes des Kühlturms erfolgen, da alle Arbeiten aus der
Frontöffnung der Rohrleitung 5 heraus ausgeführt werden können und der Transport
sämtlicher Teile durch die Rohrleitung 5 hindurch geschieht. Dies ist insbesondere
in F i g. 5 zu erkennen, die einen Bauzustand zeigt, bei welchem die Rohrleitung
5 bereits aus fünf Schüssen 11 besteht, von denen zwei Schüsse 11 im Inneren des
Kühlturms liegen. Weiterhin ist in Fig. 5 zu erkennen, daß die Rollenlager 21 sowohl
mit Tragrollen 22 für den Axialvorschub der Rohrleitung 5 (siehe Fig.4) als auch
mit Führungsrollen 23 ausgestattet sind, die eine Drehung der Rohrleitung 5 ermöglichen.
Die Tragrollen 22 und Führungsrollen 23 sind beim Ausführungsbeispiel an V-förmigen
Auslegern 24 der Rollenlager 21 angeordnet, so daß die an den Profilen 13 und 14
der Schüsse 11 angreifenden Tragrollen 22 und Führungsrollen 23 gleichzeitig eine
seitliche Unterstützung und Führung der Rohrleitungen 5 bewirken.
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Wie F i g. 5 weiterhin erkennen läßt, wird die Rohrleitung
5
mit nach unten weisenden Ausblasöffnungen 6 in das Innere des Kühlturms vorgeschoben.
Diese Lage der Ausblasöffnung 6 erleichtert den Einbau von Rohrstutzen. 25, die
zur Verlängerung der Ausblasöffnungen 6 dienen. F i g. 6 zeigt einen Baufortschritt,
bei dem die Rohrleitung 5 ihre endgültige Länge erreicht hat. Die Stirnöffnung des
ersten Schusses 11 ist durch einen Dekkel 26 verschlossen. In die diesem Deckel
26 benachbarte Ausblasöffnung 6 ist bereits ein Rohrstutzen 25 eingesetzt, der nach
unten weist. In eine zweite Ausblasöffnung 6, die im fünften Schuß 11 der Rohrleitung
5 ausgebildet ist, wird gerade mittels einer Laufkatze 19 ein Rohrstutzen 25 eingesetzt.
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Sobald auch dieser Rohrstutzen 25 montiert ist, wird die gesamte
Rohrleitung 5 um 1800 gedreht, wobei während dieser Drehbewegung die Führungsrollen
23 auf den in Umfangsrichtung verlaufenden Profilen 14 der Schüsse 11 abrollen.
F i g. 7 zeigt die endgültige Lage der Rohrleitung 5 im Inneren des Kühlturms mit
nach oben weisenden Ausblasöffnungen 6. Diese durch die Rohrstutzen 25 gebildeten
Ausblasöffnungen 6 haben beim Ausführungsbeispiel einen quadratischen Querschnitt,
wie aus den Fig. 8 und 9 zu erkennen ist. Oberhalb der Ausblasöffnungen 6 werden
Wirbeleinbauflächen 8 angeordnet, die eine elliptische Form haben. Bei der vordersten
Ausblasöffnung 6 ist die Wirbeleinbaufläche 8 bereits fertig montiert. Als Montagehilfe
dient hierbei der nach der Drehung um 1800 unten in der Rohrleitung 5 liegende Hebezeugträger
18, auf dem sich eine Tragstütze 27 für die Wirbeleinbaufläche 8 abstützt. Die F
i g. 9 zeigt, daß die Wirbeleinbaufläche 8 diagonal durch den im Querschnitt quadratischen
Rohrstutzen 25 hindurchgeschoben werden kann, wobei der Hebezeugträger 18 als Widerlager
dient.
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Mit dem voranstehend beschriebenen Verfahren ist es möglich, die
komplette Einrichtung der aus den Stützen 20 und den Rollenlagern 21 bestehenden
Unterstützungskonstruktion für die Rohrleitung 5 während des Kühlturmbetriebes vom
Inneren der Rohrleitung 5 ausgehend vorzunehmen, wobei die Einzelteile durch die
Rohrleitung 5 hindurch in das Kühlturminnere transportiert werden. Außer den Montagebühnen
10 und dem Kran 15 sind keine Hilfskonstruktionen erforderlich.
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Der als Lauffläche für die Laufkatze 19 von Hebezeugen dienende Hebezeugträger
18 verbleibt in der Rohrleitung 5. Er dient nicht nur dem Transport der Einzelteile,
sondern als Versteifung und als Widerlager bei der Errichtung der Wirbeleinbauflächen
8. Auch die Montagebühnen 10 können nach Abschluß der Montagearbeiten zum wesentlichen
Teil als Tragkonstruktion für zwei außerhalb der Kühlturmschale 1 liegende Schüsse
11 verwendet werden, weil es meistens erforderlich ist, an dieser Stelle ein Gelenk
in der Rohrleitung 5 vorzusehen, um unterschiedlichen Setzungen des innerhalb des
Kühlturms liegenden Teils der Rohrleitung gegenüber der Anschlußleitung Rechnung
zu tragen.
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Die Tragrollen 22 für den Axialvorschub, auf denen die Profile 13
aufliegen, dienen beim Betrieb des Kühlturms zugleich als Loslager für die Rohrleitung
5 und ermöglichen somit einen reibungsarmen Ausgleich bei Wärmedehnungen.