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Kühlturmunterbau Die Erfindung betrifft einen Kühlturmunterbau in
Stahlbetonausführung, bei dem die Stützen des Kühlturinaufbaues innerhalb der Umfassung
der Bodenwanne stehen und mittels eines speicherradförmigen Balkenrostes abgestützt
sind.
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Den Konstruktionen dieser bekannten Gattung liegt die Erkenntnis zugrunde,
daß in Stali-Ibeton erstellte Bodenwannen großer Ausmaße gegen Bergschäden,
d. h. gegen ungleichmäßige Bodensenkungen bzw. -verschiebungen, dadurch gesichert
werden können, daß die Bodenplatte der Wanne im Außenbereich und die mit der Bodenplatte
verbundene Umfassungswand unterteilt werden. Die im Mittelteil verhältnismäßig dünnwandig
ausgebildete, Bodenplatte sowie Blocktundamente, der Kühlturmstützen und diese Fundamente
verbindende, den speichenradförmigen Balkenrost bildende, Zerrbalken sind als geschlossene
Einheit gestaltet. Bei dieser bekannten Konstruktion dient der speichenradförinige
Rost nicht als selbständiges Fundament, sondern seine Aufgabe besteht ausschließlich
dann, die Lagesicherung für die Kühlturmstützen -und zugleich auch die Zerrungssicherung
für den: mittleren,'nicht unterteilten Bereich- der Bodenplatte zu übernehmen.
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Da die Umfassungswand keine Ringzugkräfte aufzunehmen vermag, muß
sie verhältnismäßig stark ausgebildet werden. Der Materialaufwand für solche als
Winkelstützwände konstruierten - Umfassungswände ist um mehr als ein Drittel
größer als in den Fällen, in denen die Seiteiiwand unter Ausnutzung der Ringzugkräfte
ausschließlich unter Berücksichtigung des Behälterinnendruckes konstruiert ist.
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Bei dieser bekannten Konstruktion ist es zwar möglich, die Trennfugen
zwischen dem Seitenwänden unter Aufrechterhaltung einer gewissen Relativverschieblichkeit
der Teile zueinander ausreichend dicht zu halten. Unvermeidlich sind aber die durch
die auftretenden sehr erheblichen Temperaturdifferenzen bei großer Wandstärke zwangläufig
bedingten erheblichen Wärmespannungen, welche die Hauptursache für die sich bei
dieser Konstruktion bereits nach kurzer Zeit regelmäßig einstellenden Risse in der
Seitenwandung bilden, Die in durch Bergschäden gefährdeten Gebieten erstellten bekannten
Kühlturm-Bodenwannen weisen erfahrungsgemäß bereits kurze Zeit nach der Fertigstellung
trotz Bergschädensicherung Spannungsrisse auf, die erhebliche Verluste an Kühlwasser
zurFolgehaben. Dabei hat sich gezeigt, daß Wasserverhiste, in Größenordnungen von
etwa 200 1/min nicht selten sind und daß an nahezu sämtlichen Kühlturmanlagen ständig
Ausbesserungsarbeiten erforderlich sind, um noch größere Kühlwasserverlu ste zu
vethindern.
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An sich sind unter anderem für Flüssigkeitstanks aus Stahlbeton im
Querschnitt kreisringförmig ausgebildete Behälterwände bekannt, die mit radialem
Spiel in einer Vergußmasse enthaltenden Ringnut eines - ringförmigen Fundamentbalkens
oder einer verhältnismäßig dickwandigen einteiligen Bodenplatte gelagert sind. Diese
Konstruktionen können aber nur wenig Anregungen zur Ausbildung von in bergschädengefährdeten
Gebieten zu errichtenden Kühlturinunterbauten bzw. dären Bodenwannen geben, innerhalb
deren Umfassung die Lasten der Kühlturmstützen aufzunehmen sind.
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Ausgehend von einem Kühlturmunterbau mit den eingangs angegebenen
Merkmalen soll durch die Erfindung die Aufgabe gelöst werden, den Kühlturraunterbau
praktisch bergschädensicher und mit einer vergleichsweise großen Bodenwanne auszubilden,
die auch bei Abmessungen bis zu 50 in Durchmesser den aus Temperaturdifferenzen
von mehr als 50' C herrührenden Wärmespannungen ohne Rissebildung
gewachsen ist.
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Die Erfliidung besteht darin, daß die Umfassung der Bodenwanne als
einteilige, im Querschnitt kreisringförinige Wand ausgebildet ist und der Boden
der Bodenwanne aus einer einteiligen Bodenplatte besteht, die auf den Speichen des
Balkenrostes unter Zwischenfügung von nicht erhärtender Vergußmasse lose gelagert
ist, während die Stützen des Kühlturmaufbaues mit allseitigem horizontalem Spiel
durch Aussparungen der Bodenplatte hindurch unmittelbar auf den Speichen des Balkenrostes
in deren dem Ringbalken desBalkenrostes zugekehrtenEndbereich abgestützt sowie von
der Bodenplatte durch nicht erhärtende Vergußmasse getrennt sind, und daß die im
Querschnitt kreisringförmig asugebildete Umfassungswand unter Zwischenfügung von
nicht erhärtender
Vergußmasse mit radialem Spiel auf dem Ringbalken
des Balkenrostes gelagert ist, so daß der Balkenrost das einzige Fundament des Kühlturmunterbaues
bildet. Hierdurch ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß Kühlturmanlagen mit Bodenwannen
mit einem Durchmesser von mehr als 30 m, z. B. bis zu 50 m, gebaut
werden können, und zwar selbst in solchen Gebieten, die durch Bergschäden stark
gefährdet sind, oder in solchen Fällen, in denen erhebliche Wärmespannungen auftreten,
wie sie bei modernen Groß-Kraftanlagen infolge Temperaturdifferenzen von mehr als
50' C erwartet werden müssen. Rißbildungen, die zu Wasserverlusten führen
könnten, sind dabei nicht zu befürchten. - -
Der Materialaufwand ist unter
anderem wegen der nur dünn erforderlichen Umfassungswand gegenüber den bekannten
Konstruktionen gleicher Größe stark vermindert. Dies verleiht der Anlage die bedeutend
größere Widerstandsfähigkeit gegenüber Wärmespannungen, die, wie erwähnt, die Hauptursache
für die bei Kühlwannen immer wieder zu beobachtenden Risse bilden.
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Eine zweckmäßige, an sich ohne weiteres mögliche Weiterbildung des
Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die auf den Speichen des Balkenrostes
aufliegende Bodenplatte mit ihrem Randbereich mit radialem Spiel unter Zwischenfügung
nicht erhärtender Vergußmasse in einer seitlichen Ausnehmung des Ringbalkens des
Balkenrostes gelagert ist. Ferner kann die Umfassungswand, wie an sich bekannt,
planparallel ausgebildet und in einer Ringnut des Ringbalkens gelagert sein. Durch
diese Art der Lagerung kann sich die Bodenwanne auch bei unterschiedlichen Beanspruchungen
aus Innendruck, Temperaturschwankungen und Bodensenkungen unter Vermeidung von Rißbildungen
den wechselnden Verhältnissen leicht anpassen. Die nicht erhärtende Vergußmasse
kann aus Bitumen, Teer od. dgL bestehen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel eines
Kühlturmunterbaues erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Kühlturm im Längsschnitt
nach Linie 14 der Fig. 2, Fig. 2 einen Horizontalschnitt nach Linie II-II der Fig.
1,
Fig. 3 einen Längsschnitt nach Linie III-111 der Fig. 4 und Fig.
4 einen Horizontalschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3; die Fig.
3 und 4 stellen Ausschnitte aus der Fig. 1 bzw. 2 in vergrößertem
Maßstab und mit Einzelheiten dar.
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Gemäß Fig. 1 und 2 weist die Bodenwanne des aus Stahlbeton
hergestellten Kühlturmunterbaues eine im Querschnitt kreisringförnüg ausgebildete
Umfassungswand 1 und eine dünne Bodenplatte 2 auf. Die Bodenplatte 2 ist
zum Teil auf der Nabe 3 sowie auf den Speichen 4 eines gleichfalls aus Stahlbeton
bestehenden speichenradförinigenBalkenrostes3,4,6, der das einzige Fundament des
Kühlturinunterbaues bildet, abgestützt. Im Umfangsbereich ist die Bodenplatte 2
mit radialem bzw. horizontalem Spiel in einer Ausnehmung 5 des Balkenrost-Ringbalkens
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gelagert, während die ün Längsschnitt planparallel ausgebildete Umfassungswand
1 in einer auf der Oberseite des Ringbalkens 6 vorgesehenen Ringnut
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unter Zwischenschältung von Bitumen ebenfalls mit radialem Spiel gelagert
ist.
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Die aus Stahlbeton bestehenden Stützen 8 für die Aufnahme des
Kühlturmgerüstes 9, welches außenseitig beispielsweise mit Holz verkleidet
sein kann, sind durch Aussparungen der Bodenplatte 2 hindurch unmittelbar auf den
Speichen 4 des Balkenrostes 3,
4, 6 abgestützt und bilden jeweils
eine Einheit mit diesen.
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Nicht erhärtende Vergaßmasse ist auch in den Fugen zwischen dem Balkenrost
3, 4, 6 bzw. den Stützen 8 und der Bodenplatte 2 angeordnet.