DE7141758U - Gitterwerk für einen Kühlturmmantel - Google Patents

Description

Dürr werke Aktiengesellschaft,4o^o Ratingen

Gitterwerk für einen Kühlturmmantel 7

Die Erfindung betrifft ein Gitterwerk für einen Kühlturmmantel eines Kühlturmes in Leichtbauweise mit einer zentralen Kittel-stütze, das aus geradlinig verlaufenden Seilen und mindestens einein, den oberen Rand des Kühlturmmantels bildenden Bandagenring besteht.

Es sind bereits unter Verwendung einer Stahlkonstruktion hergestellte Kühltürme bekannt, bei denen die Stahlkonstruktion aus die Mantelfläche des Kühlturms umhüllenden, gerade durchlaufenden Profileisen mit Ausfacnungen gebildet wird, so daß ein Kühlturm in Fachwerkbauweise von hyperbolischer Form entsteht. Zur Bildung des Kühlturmmentels wird das Fachwerk mit Holz oder anderem geeignetem Material beplankt. Die zur Bildung des Fachwerkes verwendete Stahlkonstruktion hat nicht nur den Nachteil eines verhältnismässig großen Aufwandes bei der Erstellung des Kühlturmes, sondern erfordert darüber hinaus hohe Unterhaltskosten für die StPhlkonstruktion, so daß sich diese Bauforrn insbesondere für größere Kühltürme nicht behaupten konnte.

Es sind darüber hinaus Kühltürme bekannt, die in Stahlbetonbauweise erstellt werden. Nach einem bekannten Verfahren wird dabei der Kühlturmmantel im Gleit-, Kletter- oder Drehschalungsverfahren aus Beton gegossen, wobei die erforderlichen Bewehrungs-

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eisen abschnittsweise in den Beton eingebunden werden. Nach einem weiteren bekannten Verfahren werden zwischen einsm HiIfsgerüst am oberen Rand des KUhlturmmantels und einem feststehenden Ringbalken am unteren Rand geradlinig verlaufende Seile mit entsprechender Vorspannung angeordnet und zu einem Gitterwerk verknüpft. Dieses Gitterwerk wird anschließend mit Beton im Spritzverfahren verkleidet» Nachdem der Mantel auf diese Weise fertiggestellt und der Beton erhärtet ist,werden die Spannseile vom oberen Ringbalken, der an dem HilfsgerUst befestigt ist, gelöst. Die den Seilen aufgezwungene Spannung überträgt sieh nunmehr als Druckspannung auf den umhüllenden Beton und verleiht dem Kühlturm seine Stabilität und Festigkeit.

Die voranstehend beschriebenen Betonkonatruktionen erfordern einen sehr hohen Aufwand an Rüstungs- und Schalungskosten. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß insbesondere bei sehr grossen Kühlturmelnhelten der Raum zwischen dem Erdboden und der Untarkante deti Xühlturmmantels aus statischen Gründen ein bestimmtes Maß nicht überschreiten kann. Hierdurch ist der freie Querschnitt für die zuströmende Luft begrenzt, woraus sich besondere Probleme bezüglich der gleiehmäfiigen Verteilung der Kühlluft auf den Kühlfcurmquasehnitt ergeben.

Es ist schließlich ein Ventilator-Kühlturm in Rundbauweise bekannt, bei deui das Tragwerk aus einer Seilkonstruktion besteht, die mit einem geeigneten Material verkleidet 1st. Am Austritt und im Bereich des engsten Querschnittes wird der Querschnitt des KUhlturmmantels durch Speichenringe fixiert,die mit einer Mittelstütze fest verbunden sind und das Gewicht des KUhlturmmantels auf die Mittelstütze übertragen.

Diese bekannte Seilkonstruktion besitzt den wesentlichen Nachteil, daß die Spannseile im Bereich des engsten Querschnitts in ihrem Verlauf derart stark abgebogen sind, daß sie in zwei Abschnitten gespannt werden müssen. Im Bereich des oberen,sich erweiternden Teiles des Kühlturmes müssen die Seile zwischen dem Speichenring an: oberen Austrittsrand des Kühlturmes und zwischen dem Speichen·

ring im engsten Querschnitt gespannt werden. Die In den Seilen wirkenden Zugkraft« wirken als Biegemomente auf die Speichen» ringe. Zur Umwandlung dieser Biegemomente in Normalkräfte,die von den Speichen aufgenommen werden können, müssen die Speichen so angeordnet werden, dafi sie auf der Mantelfläche eines gedachten Kegel· liegen. Bei groten Kühltürmeinheiten ergeben sich sehr grolle Abmessungen für diese Speichen,well infolge des grosson Abstandet des Mantels von der Mittelsttttze das Biegemoment aus dem Blgengewloht der Spelohen und dem Oewioht des Ringes entsprechend groB wird. Durch diese Spelehenanordnung wird die Strömung der Kühlluft erheblieh gestört. Der sieh hierdurch ergebende erhöhte Strömungswiderstand auf entweder dureh eine Vergitterung der Ventllaterlelstumg oder bei einen Kühlturm mit natürliches 2ug dureh Vergrößerung der Bauhöhe Überwunden werden. Sohllellloh ergibt sieh dureh die Infolge der Speiehen entstehenden Strömungestörungen ein BetriebsgerSuseh mit einem erheb-Hohen OerEusohpegel.

Alle bekannten KOhltttrne besitzen gemeinsam den Nachteil, das sie praktisch nur alt kreisförmigem Querschnitt ausgeführt werden können. Bei «ogenannten TroekenkUhltürmen, bei denen das zu kühlende bzw. zu kondensierende Medium durch in Elementen zusammengefaBte Rippenrohrbündel strömt,ergeben sich aus dsm kreisförmigen Querschnitt der Kühltürme Schwierigkeiten bei der Aufstellung der Kühlelemente. Da die Kühlelenente auf einem Rechteck oder einem Quadrat angeordnet sind, verbleiben zwischen dieser Anordnung und dem Kühlturmmantel Zwiokelflachen,die nicht oder nur sehr sohwer mit Kühlelementen besetzt werden können. Ein Offenlassen dieser Flächen ist aber nicht möglich, da diese gegen den Kühlluftstrom abgedeckt werden mü«sen,wenn nicht durch diese Zwickelöffnungen ein erheblicher Teil der Kühlluft ungenutzt vorbelstrelohen und damit die Kühlleistung des Kühl« turmes stark vermindert werden soll.

Ausgehend von einem Kühlturm der eingangs beschriebenen Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde« unter Vermeidung der konstruk tiven und betrieblichen Nachteile der bekannten Kühltürme einen

konstruktiv einfachen und wirtschaftlich besonders günstigen Kühlturmmantel zu schaffen, der unter Verwendung einfacher und mit vorausbestimmbaren Beanspruchungen belasteteter Konstruktionselemente eine gute Anpassung des Einströmquerschnitte:; an die jeweiligen Gegebenheiten ermöglicht und auf einfache Weise als vorgefertigtes Element an der ortsfest errichteten Mittelstütze aufgehängt werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung cieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß der Bandagenring mit Tragseilen versehen ist, deren Länge größer ist als der Durchmesser des Bandagenringes. Mittels dieser Tragseile wird das Gitterwerk des Kühlturmmantels an der Mittelstütze aufgehängt. Da die Länge der Tragseile größer ist als der Durchmesser des Bandagenringes, ragt die Mittelstütze über den oberen Rand des Kühlturmmantels hinaus; es ergibt sich somit ein schräger Verlauf der Tragseile des Kühlturmmantels nach dem Aufhängen desselben an der Mittelstutze.

Das erfindungsgemäße Gitterwerk für einen Kühlturmmantel besitzt gegenüber den bekannten Kühlturmmänteln den Vorteil, daß es konstruktiv einfacher und erheblich preisgünstiger herstellbar ist,da sowohl in den Spannseilen als auch in den schrägverlaufenden Tragseilen nur normale Kräfte übertragen und abgeleitet werden, die problemlos von der Mittelstütze aufgenommen werden können. Der Innenraum des Kühlturmes enthält außer der Mittelstuuze keine störenden und die Luftströmung ungünstig beeinflussenden Einbauten,wodurch sich erheblich niedrigere Betriebskosten und geringere Betriebsgeräusche ergeben.Schließlich ist es bei dem erfindungsgemäßen, aus Gitterwerk und Belag bestehendem Kühlturmmantel möglich,den luftdichten Kühlturmmantel in beliebiger Höhe über dem Erdboden zu beginnen,so daß der Eintrittsquerschnitt ohne Rücksicht auf die Kühlturmkonstruktion auf die der gewünschten Kühlleistung entsprechende Kühlluftmenge abgestimmt werden kann.

Zur Stabilisierung der Unter^ante des Kühlturmmantels kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung am unteren Rand des Gitterwerkes ein weiterer Bandagenring angeordnet sein, der entweder mittels der durchlaufenden Spannseile des Kühlturmmantels oder gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung mittels geradlinig verlaufender Halte-

seile an Fundamenten befestigbar ist. Diese erf indungsge..,äße Ausbildung ermöglicht die Unterteilung der Spannseile in die eigentlichen Spannseile und Halteseile, die in Anzahl, Stärke und Verlauf von den Spannseilen abweichen können, so daß der Querschnitt des Kühlturmes im Bereich des Lufteintrittes von der Kreisform des Kühlturmmantels abweichen und insbesondere eire quadratische oder rechteckige Form einnehmen kann, die eine optimale Anordnung der Kühlelemente gestattet. Hierbei können die einzelnen Fundamente zu einem Fund am si tring beliebiger Form miteinander verbunden sein.

Ge^iäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann im mittleren Bereich des Kühlturmmantels mindestens ein weiterer Bandagenring angeordnet werden, so daß vorzugsweise im engsten Querschnitt des Kühlturmes eine weitere Stabilisierung erfolgt. Diese Bandagenringe können ent- \ weder an den durchlaufenden Spannseilen oder gemäß einem weiteren ~ Merkmal der Erfindung mittels Seilen aufgehängt sein, deren Länge größer ist als der Durchmesser des Bancagenrir.ges. Weiterhin ist es erfindungsgemäß möglich, die Bandagenringe als vielzählige Folygone aus geraden Stücken zusammenzusetzen, der^n Seitenzahl zur Anzahl der Spann- bzw.Halteseile in einem ganzzahligen Verhältnis steht.

Um eine Ausrichtung des Ablu^tstromes und dar.it eine wünschenswerte Auswirkung auf den Auftrieb der Gase zu erzielen und außerdem abwärts gerichtete Luftströmungen infolge Wirbelbildung am Rand der Austrittsöffnung zu - ?rhindern, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung .an den Tragseilen mindestens ein weiterer Ring als Abweisring befestigt. Dieser Abweisring kann in der einfachsten Art ^ die Form eines geraden Zylinders besitzen und mit mehreren derartigen Abweisringen treppenförmig angeordnet sein. Um eine Konvergenz oder Divergenz der Abluftströmung zu erreichen, können erfindungsgemäß mehrere Abweisringe mit einem die Strömungsrichtung beeinflussenden Ringquerschnitt verwendet werden, beispielsweise in der Form eines Tragflächenprofils.

Insgesamt ergibt sich mit der Erfindung ein aus einem Gitterwerk bestehender Kühlturmmantel, der sowohl bei sogenannten nassen Kühltürmen, wobei der Zug innerhalb des Kühlturmmantels nicht nur durch

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natürlichen Auftrieb der erwärmten Luft,sondern auch durch einen Ventilator erzeugt werden kann. Die Verkleidung des erfindungsgemäßen Kühlturmmantels kann mit Jedem geeigneten Werkstoff erfolgen. Schließlich ergibt die erfindungsgemäße Ausbildung eine erheblich elastischere Konstruktion,die z.B. bei der Errichtung von KühltUrmen in Bergschäden- oder Erdbebengebieten sehr vorteilhaft ist. Infolge der größeren Elastizität kann ein Kühlturm mit dem erfindungsgemäßen Kühlturmmantel außerdem wesentlich größeren dynamischen Beanspruchungen ausgesetzt werden als ein Kühlturm in herkömmlicher Massivbauweise.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Kühlturmes mit dem erfindungsgemäßen Kühlturmmantel dargestellt, und zwar zeigt:

Pig.l einen Längsschnitt durch den Kühlturm und Pig.2 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie II-II in Fig.l.

Der als Ausführungsbeispiel dargestellte Kühlturm besitzt eine Mittelstütze 1, an der ein Bandagenring 2 mittels schrägverlaufender Tragseile 3 aufgehängt ist. An diesem Bandagenring 2 ist ein Gitterwerk aus geradlinig verlaufenden Spannseilen 4 verankert, die mit ihrem unteren Ende an einem weiteren Bandagenring 5 befestigt sind. Die Spannseile 4 ergeben insgesamt \ einen hyperboloidischen Körper. Die Spannseile 4 können aber auch durchgehend bis zum Fundament des Kühlturmns ausgeführt sein.

Die Verankerung des aus den Spannseilen 4 gebildeten Gitterwerkes erfolgt beim dargestellten Äusführungsbeispiel über Halteseile β, welche zwischen dem unteren Bandagenring 5 und einzelnen Fundamenten 7 geradlinig gespannt sind. Beim Ausführungsbeispiel sind die Fundamente 7 auf einem Quadrat angeordnet; die mit den nicht gezeichneten Kühlelementen zu besetzende Fläche ist somit quadratisch, während der Querschnitt des Kühlturmes kreisförmig ist.

Das aus den Spannseilen 4 gebildete Gitterwerk zwischen dem oberen Bandagenring 2 und dem unteren Bandagenring 5 wird durch einen

Belag 8 aus beliebigem Material umhüllt. Als Material können Kunststoffolie, Kunststoff- oder Asbestzementplatten, oder Kunststoffgehäuse verwendet werden.

An den Gen oberen Bandagenring 2 tragenden Tragsellen 5 sind drei Abweisringe 9 aufgehängt, die den Abluftstrom richten und bei auftretenden Seitenwinden Wirbelbildungen und abwärts gerichtete Ströaungen im Kühlturm verhindern. Zur Erhöhung der Standfestigkeit des Kühlturmes können zusätzliche Abspann« seile Io angeordnet werden.

Die Fig.2 läßt erkennen, wie der kreisförmige Quersctaitt des KUhlturmes im Bereioh des Kühl«, turmmant eis in einen quadratisohen Querschnitt im Bereioh der Eintrittsöffnung für die Kühlluft übergeht. Mit strichpunktierten Linien ist in Fig.l die Anbringung eines weiteren Bandagenringes 11 im engsten Querschnitt des Kühlturmmantels angedeutet, der zur Stabilisierung des Gitterwerkes aus den Spannseilen 4 dient und gegebenenfalls über Seile 12 an der Mittelstutze 1 aufgehängt ist.

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Bezugszif fernliste:

1	Mittelstütze
2	Bandagenring
3	Tragseil
4	Spannseil
5	Bandagenring
6	Halteseil
7	Fundament
8	Kuhlturmraantel
9	Abweisring
Io	Abspannseil
11	Bandagenring
12	Tragseil

Claims (7)

chutzan sprüche

1. Gitterwerk für einen Kühlturmmantel eines Kühlturmes in Leichtbauweise mit einer zentralen Mittelstütze, das aus geradlinig verlaufenden Seilen und mindestens einem, den oberen Rand des Kühlturmmantels bildenden Bandagenring besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandagenring (2) mit Tragseilen (j5) versehen ist,deren Länge größer ist als der Durchmesser des Bandagenringes (2) .^/

2. Gitterwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einfügen am unteren Rand des Gitterwerkes ein weiterer Bandagenring (5) vorgesehen ist./

3. Gitterwerk nach den Ansprüchen 1 und ?, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Bandagenring (5) mit Halteseilen (6) versehen ist.

4. Gitterwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß im mittleren Bereich mindestens ein v/eiterer Bandagenring (11) angeordnet ist. ,■

5« Gitterwerk nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Bandagenring (5» H) mit Seilen (12) versehen ist, deren Länge größer ist als der Durchmesser des Bandagenringes (5 bzw.11).

6. Gitterwerk nach den Ansprüchen 1 bis S, dadurch gekennzeichnet,

daß die Bandagenringe (2,5*11) als vielzählige Polygone aus geraden Stücken zusammengesetzt sind.

7. Gitterwerk nach den Ansprüchen 1 bis 6, ; adurch gekennzeichnet,

daß an den Tragseilen (j5^N mindestens ein weiterer Ring (9) als Abvreisring für die Abluft befestigt ist.

8= Gitterwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Tragseilen (3) mehrere Abweisringe (9) mit einem die Strömungsrichtung der abluft beeinflussenden Ringquerschnitt angeordnet sind.