DE9404370U1 - Stahlbetonschalen-Kühlturm mit Reingasabführung durch seinen Abluftstrom - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Stahlbetonschalen-Kühlturm mit Reingasabführung durch seinen Abluftstrom gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Kühltürme mit einer Stahlbetonschale zur Fassung des Abluftstromes werden zumeist in größeren Einheiten und deswegen hauptsächlich in Kraftwerken zur Kühlung des Prozeßwassers benutzt. In der Regel handelt es sich um Naturzugkühltürme mit einer parabolischen Schale, welche im unteren, nach oben und innen eingezogenen Bereich Rieseleinbauten für das Prozeßwasser aufweist, während der in der Höhe anschließende Bereich der Stahlbetonschale den natürlichen Auftrieb der mit der abgeführten Wärme aufgeladenen Luft nutzt und diese am oberen Rand der Kühlturmschale in die Atmosphäre abgibt. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche Kühltürme.

Die Abführung des Reingases erfolgt durch die Stahlbetonkühlturmschale und nutzt daher ebenfalls den Auftrieb im Kühlturm im wesentlichen zur Vermeidung eines Schornsteines. Bei Kraftwerkkühltürmen mit Feuerungen für fossile Brennstoffe, auf die sich die Erfindung bevorzugt bezieht, wird die Abführung des Reingases durch den Kühlturm auch dazu genutzt, den fehlenden Auftrieb des Reingases durch den Auftrieb der mit der Abwärme beladenen Luft zu ersetzen und dadurch eine erneute Aufheizung der Reingase zu vermeiden. Reingase im Sinne der Erfindung sind in diesen Fällen Rauchgase, welche am Ausgang einer Rauchgasreinigungsanlage abgeführt werden, welche die von der Feuerung kommenden Rauchgase z.B. entschwefelt und/oder entstickt. Je nach den angewandten Reinigungsverfahren fehlt den aus der Rauchgasreinigungsanlage kommenden Reingasen ein mehr oder we-

niger großer Anteil ihres ursprünglichen Wärmeinhaltes, insbesondere wenn eine Naßentschwefelung vorgesehen ist, die mit einer entsprechenden Kühlung der Reingase einhergeht, die dann wegen fehlendem Auftrieb nicht ohne weiteres in die Atmosphäre entlassen werden können.

Im folgenden wird die Erfindung zum besseren Verständnis anhand ihres bevorzugten, vorgenannten Anwendungsgebietes näher beschrieben, das Stahlbetonschalen-Kühltürme von Kraftwerken betrifft, durch die Reingas aus einer Rauchgasentschwefelungsanlage abgeführt wird. Zumeist handelt es sich um große Feuerungseinheiten mit entsprechend großbauenden Gebäuden auf einer begrenzten Grundstücksfläche. Das Reingas muß durch entsprechend groß bemessene Rohrleitungen herangeführt werden. Solche Rohrleitungen können in der Regel nicht im oder auf dem Boden verlegt werden, sondern müssen mit einem Ständerwerk unterstützt werden. In die Durchführung der Stahlbetonkühlturmschale muß die zur Einleitung der Reingase in den Abluftstrom des Kühlturmes dienende Rohrstrecke passen, welche einen Durchmesser von 5 bis 7 m erreichen kann. Solche Rohrstrecken haben ein erhebliches Gewicht und müssen auch so unterstützt werden, daß ihre Aufständerung Bewegungen des Rohres beim Wärmeausgleich zwängungsfrei zuläßt.

Es ist bekannt, die Stahlbetonkühlturmschale, welche im Bereich der Durchführung eine vergleichsweise geringe Dicke aufweist, von den abzutragenden Kräften des in der Durchführung angeordneten Rohres zu entlasten. Entweder baut man deshalb im Kühlturm oder unmittelbar neben dem Kühlturm einen Ständer auf, der die Rohrstrecke unterstützt, um das in der Durchführung angeordnete Rohr abzufangen. Solche Aufständerungen stellen in jedem Fall eine aufwendige zusätzliche Baumaßnahme dar,

die unerwünscht ist. Sie setzt außerdem voraus, daß die Rohrstrecke tief liegt, weil mit wachsender Höhe der Rohrstrecke die Gründung und der Bau der Aufständerung zunehmend aufwendiger wird. Wenn die örtlichen Bedingungen eine tiefliegende Rohrstrecke nicht zulassen, was wegen der begrenzten Grundstücksfläche im Bereich der Reingasanlage häufig der Fall ist, können die Möglichkeiten der Reingasabführung durch den Kühlturm u.U. nicht genutzt werden.

Die Erfindung geht einen anderen Weg, dessen Grundgedanke im Anspruch 1 wiedergegeben ist. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung dient zur Aufständerung der Rohrstrecke die dünnwandige Kühlturmschale, da sich überraschend herausgestellt hat, daß die von der Belastung der Durchführung die Kräfte der Rohrstrecke ausgehenden Bedenken unbegründet sind. Tatsächlich können die von der Rohrstrecke ausgehenden Kräfte ohne Gefährdung der Stabilität der Stahlbetonkühlturmschale von dieser abgetragen werden. Im wesentlichen beruht dies darauf, daß die auftretenden, insbesondere senkrecht wirkenden Kräfte sich derart zerlegen lassen, daß sie die Gewölbewirkung der Stahlbetonkühlturmschale nutzen, wenn sie nach innen wirken. Dann entsteht ein Druckgewölbe, das die Stabilität der Kühlturmschale nicht gefährdet.

Hierdurch kann ein gesondertes Bauwerk zur Aufständerung der Rohrstrecke in oder neben dem Kühlturm entfallen. Außerdem ist die Höhe der Rohrstrecke und ihre Durchführung durch die Kühlturmschale nahezu beliebig, so daß eine Reingasabführung durch den Abluftstrom des Kühlturmes auch unter ungünstigen örtlichen Verhältnissen möglich ist. Die üblichen Rohrstrecken lassen sich je nach den örtlichen Erfordernissen mit der Erfindung

freispannend bis zu 50 m und mehr verlegen. Die Kosteneinsparung bei Anwendung der Erfindung ist daher beträchtlich.

Vorzugsweise und bei hochliegenden Rohrstrecken wird die Erfindung zweckmäßig mit den Merkmalen des Anspruches 2 verwirklicht. Die Kühlturmeinbauten können hierbei unverändert bleiben. Im nach innen eingezogenen Bereich des Kühlturmes entsteht das vorstehend erwähnte Druckgewölbe zum Abtragen der Kräfte in der Kühlturmschale .

Es empfiehlt sich allerdings, die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 3 zu verwirklichen. Hierbei ist durch die örtliche Verstärkung der Stahlbetonschale gewährleistet, daß die Kräfte unbedenklich von dem Tragwerk der Kühlturmschale aufgenommen werden können und hohe spezifische Flächenbelastungen durch die schwere Rohrstrecke vermieden werden.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung und bei entsprechend groß bemessenen Rohrstrecken für die Reingasführung ist es ferner zweckmäßig, die Merkmale des Anspruches 4 zu berücksichtigen. Das Rohrlager wird dadurch zweckmäßig in die Bewehrung der Kühlturmschale einbezogen.

Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigen

Fig. 1 schematisch und in abgebrochener Darstellung einen Längsschnitt durch eine parabolische Stahlbetonkühlturmschale längs der Linie A-A der Fig. 2,

Fig. 2 einen ebenfalls abgebrochen wiedergegebenen Teilschnitt längs der Linie B-B der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Kühlturmschale im senkrechten Schnitt mit Angaben zur Höhe und zur Dicke der Kühlturmschale .

In der Darstellung der Fig. 3 ist ein Naturzugkühlturm 1 teilweise, d.h. im unteren Bereich wiedergegeben. Die Kühlturmschale 2 besteht aus Stahlbeton und ist parabolisch gekrümmt. Im Inneren des Kühlturmes befinden sich im unteren Bereich etwa bis zu 15 m über Grund Rieseleinbauten, welche Prozeßwasser über den Querschnitt des Kühlturmes verteilen und in den Zuluftstrom abgeben. Die Rieseleinbauten sind beliebig, können also auch den bekannten entsprechen und sind daher nicht dargestellt.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind in einer Höhe von bis 50 m kreisrunde Öffnungen in der Kühlturmschale als Durchführungen für eine reingasführende Rohrstrecke vorgesehen und mit 3 und 4 bezeichnet.

Die nicht dargestellten Rohrstrecken sind aufgeständert. Im Bereich des Kühlturmes 1 ist die Aufständerung in den Durchführungen 3, 4 (Fig. 2) vorgesehen. Das der Durchführung zugeordnete und ebenfalls nicht dargestellte Reingasrohr wird mit der Stahlbetonschale 2 unterstützt.

Die Durchführungen 3 und 4 liegen wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist in einem oberhalb der Kühlturmeinbauten in dem nach innen eingezogenen Bereich der Stahlbetonschale, der in Fig. 1 allgemein mit 6 be-

zeichnet ist. Dieser Bereich liegt in einer Höhe von bis 50 m.

Zur Aufständerung des der jeweiligen Durchführung 3, zugeordneten Rohres dient ein Rohrlager 7. Diese Rohrlager sind für beide Durchführungen 3, 4 identisch. Jedes dieser Rohrlager weist eine Stahlbetonkonsole 8 auf, die in dem die Durchführung bildenden Durchbruch durch die Stahlbetonschale 2 angeordnet ist und eine ebene Auflagerfläche 10 für das zugeordnete Rohr aufweist. Der Querschnitt der Konsole ist wie aus Fig. 1 hervorgeht im wesentlichen kelchförmig, d.h. die der ebenen Auflagerfläche 10 zugeordnete Umrißlinie wird in den unter dem Auflager angeordneten Bereich der Kühlturmschale durch konvergierende Querschnittslinien 12, 14 auf den Querschnitt der Kühlturmschale 6 zurückgeführt. Normalerweise nimmt die Dicke der Kühlturmschale mit wachsender Höhe ab. Im Bereich der Rohrlager 7 ist die Kühlturmschale, wie bei 15 bis 17 dargestellt, verstärkt. Beginnend bei einer Höhe von 25 m nimmt die Dicke der Kühlturmschale bis zum Rohrlager 7 von unten nach oben kontinuierlich zu, und zwar gemäß dem Ausführungsbeispiel von 0,28 m auf 0,5 m, um dann wieder kontinuierlich abzunehmen. Diese Verdickung der Kühlturmschale ist jedoch nur örtlich, wie sich aus der Darstellung der Verstärkungen 15 und 17 nach Fig. 2 ergibt. Danach laufen die örtlichen Verstärkungen in Umfangsrichtung der Kühlturmschale kontinuierlich neben den Rohrlagern 7 in den Durchführungen 3 und 4 aus. Zwischen den beiden Rohrlagern ist auch die Kühlturmschale in Umfangsrichtung verstärkt, wie bei 16 dargestellt.

Claims (8)

• · Ansprüche

1. Stahlbetonschalen-Kühlturm (1) mit Reingasabführung durch seinen Abluftstrom,*bei dem das Reingas durch eine Rohrleitung herangeführt wird, die wenigstens eine am Kühlturm aufgeständerte Rohrstrecke aufweist, welche durch die gewölbte Stahlbetonschale (2) des Kühlturmes (1) in den Abluftstrom geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufständerung der Rohrstrecke im Bereich des Kühlturmes (1) in der Durchführung (3, 4) durch die Stahlbetonschale (2) vorgesehen ist und das der Durchführung (3, 4) zugeordnete Reingasrohr mit der Stahlbetonschale (2) unterstützt ist.

2. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung (3, 4) oberhalb der Kühlturmeinbauten in dem nach innen eingezogenen Bereich (6) der Stahlbetonschale (2) angeordnet ist.

3. Kühlturm nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufständerung des der Durchführung (3, 4) zugeordneten Rohres eine als Rohrlager (7) dienende örtliche Verstärkung der Stahlbetonschale vorgesehen ist.

4. Kühlturm nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine mit der Bewehrung der Kühltufmschale zusammenwirkende Bewehrung des Rohrlagers.

5. Kühlturm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung (3, 4) aus einem gerundeten Durchbruch mit einem gegenüber dem Außendurchmesser des zugeordneten Rohres vergrößerten Durchmesser besteht und das Rohrlager (7) eine Stahlbetonkonsole (8) bildet, das eine ebene Auflagerfläche (10) aufweist.

6. Kühlturm nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umriß des Rohrlagers (7) im Bereich des Rohres kelchförmig ist.

7. Kühlturm nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die örtliche Verstärkung im und unter dem Rohrlager (7) in Bereichen (15 bis 17) der Kühlturmschale (2) angeordnet ist.

8. Kühlturm nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungen (15 bis 17) der Kühlturmschale (2) in Umfangsrichtung und nach oben und unten kontinuierlich auslaufen.