DE2358961A1 - Naturzug-kuehlturm - Google Patents

Description

G 49 097 : : .

Philipp Holzmann Aktiengesellschaft, 6 Frankfurt/Main .Taunusanlage 1

Naturzug-Kühlturm

Die Erfindung betrifft,einen Naturzug-Kühlturm mit einer als Rotationshyperboloid ausgebildeten Schale, welche mit Hilfe von Stützen auf einem Fundament steht.

Großkühltürme werden zum Rückkühlen des Kühlwassers von Dampfkraftwerken großer Leistung verwendet. Die meisten bekannten Großkühltürme sind sogenannte Naturzug-Kühltürme, bei denen die Kühlluft durch natürliche Zugwirkung durch den Kühlturm hindurchstreicht.

Die bekannten Näturzug-Kühltürme besitzen üblicherweise eine oben und unten offene Schale, die aus einem aufrechtstehenden Rotationshyperboioid besteht, . dessen Taille sich etwa im oberen Drittelbefindet. Bei aus Stahlbeton erstellten Natürzug-

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Kühltürmen dieser Art ist die Schale üblicherweise mit einem Stützenfachwerk auf einem Fundament abgestützt und wird im allgemeinen an Ort und Stelle mit Hilfe von Kletter- oder Gleitschalungen erstellt. Die Schale muß- dabei so ausgebildet sein, daß sie in der Lage ist, alle auftretenden Kräfte und Belastungen, insbesondere die durch Windangriff entstehenden großen Belastungen aufzunehmen.

Da die Leistungen moderner Kraftwerke immer größer werden, ist es erwünscht, auch immer größere Kühlv türme zu erstellen. Während die heutzutage üblichen Kühltürme eine Höhe von maximal 150 Meter und einen maximalen Durchmesser von etwa 100 Meter aufweisen, muß in naher Zukunft damit gerechnet werden, daß Großkühltürme Höhen von ca. 200 Meter und höher bei einem Basisdurchmesser von 150 Meter und größer erreichen. Bei den bisher bekannten Kühltürmen liegt die Wandstärke der aus massivem Stahlbeton besiäienden Schale im Bereich der Taille in der Größenordnung von 14 bis 16 cm. Großkühltürme der in Zukunft zu erwartenden Größen können aus Gründen der Standsicherheit , insbesondere im Hinblick auf die Beulsicherheit der Schale, nicht mehr wirtschaftlich mit massiven Schalen hergestellt werden. Die Beüjgefahr solcher Großkühltürme ergibt sich aus dem Eigengewicht und der Windbelastung. Es ist deshalb notwendig, zum Erzielen der erforderlichen Standsicherheit die Schale von Großkühltürmen steif auszubilden, wobei insbesondere eine ausreichende Steifigkeit in Ringrichtung von großer Bedeutung ist.

Um diese Forderung zu erfüllen, wurde vorgeschlagen, die als Rotationshyperboloid ausgebildete Schale von -3-

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Großkühltürmen dadurch zu /versteifen, daß man in die Schale Körper ausVleichtem Material wie Styropor einlegt, welche in der Schale "befindliche allseits geschlossene Taschen bilden, die nicht mit Stahlbeton gefüllt sind. Andererseits ist es auch möglich, die · erforderliche Beulsicherheit durch auf der Außenseite der Schale angebrachte vorstehende Versteifungsringe zu erzeugen. Diese Maßnahmen können beide nicht ,befriedigen, da sie sowohl ausführungstechnisch erhebliche Schwierigkeiten als auch wirtschaftlich erhebliche Nachteile bringen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Möglichkeit zu schaffen, biegesteife Naturzug-Kühltürme auch in Größen bauen zu können, welche der Größe moderner Kraftwerksleistungen angepaßt sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Naturzug-Kühl turm' der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß die Schale über ihre gesamte Höhe durchgehende, etwa senkrecht"verlaufende Hohlräume enthält. Auf diese Welse kann man bei verhältnismäßig geringem Materialverbrauch und dementsprechend, verhältnismäßig geringem Gewicht der -Schale deren Wandung auch bei sehr großer Bauweise mit ausreichender Biegesteifigkeit erstellen, wobei das Einarbeiten der durchlaufenden Hohlräume herstellungstechnisch keine Schwierigkeiten bereitet, d.h.. man kann die erfindungsgemäß vorzusehenden Hohlräume ohne Schwierigkeiten bei Anwendung der üblichen Herstellungstechnik mit Hilfe von Kletter- oder Gleitschalungen in die Wandung der Schale einformen. Beispielsweise werden die Hohlräume auch mit Hilfe von aufblasbaren Schläuchen oder aufblasbaren Schalelementer in die aus Ortbeton hergestellte Wandung der erfindungs-

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gemäßen Kühlturmschale eingeformt.

Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der Erfindung ist die Schale doppelwanding ausgebildet, wobei die innere und die äußere Wand über etwa senkrecht verlaufende Versteifungselemente gegeneinander abgestützt sind, wodurch die von oben nach unten durchlaufenden Hohlräume entstehen. Die Versteifungselemente können dabei mit den beiden Wänden der Schale einstückig hergestellt sein, Jedoch ist es ebenso möglich, die Versteifungseüenente als vorgefertigte Teile auszubilden, die beim Formen der beiden Wände der Schale in diese eingelassen werden.

Hierbei kann die Schale im horizontalen Querschnitt die Form eines Fachwerkträgers aufweisen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Schale im horizontalen Querschnitt die Form eines Vierendeelträgers aufweist. In beiden Fällen erhält man bei . geringem Materialsverbrauch und somit bei einem geringen Gesamtgewicht eine äußerst biegesteife Schale, welche größere Bauhöhen von Kühltürmen wie bisher möglich zuläßt.

Die erfindungsgemäß in die Wandung der Schale eingeformten Hohlräume ermöglichen eine verhältnismäßig große Gesamtwanddicke der Kühlturmschale. Jeder Horizontalschnitt der als Rotationshyperboloid ausgebildeten Schale ist ein biegesteifer Ring, der beispielsweise in der Art eines Fachwerkträgers oder der Art eines Vierendeelträgers ausgebildet ist. Es sind aber auch andere materialsparende, jedoch eine hohe Biegesteifigkeit gewährleistende Querschnitt

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formen möglich.

In der Zeichnung 'sind Ausführungsbeispiele des ■erfindungsgemäßen Naturzug-Kühlturmes dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht des gesamten Naturzug-Kühlturmes,

Fig. 2 einen horizontalen Teilschnitt der Kühlturmschale nach Linie A - A aus Fig. 1, woraus eine Querschnittsform der erfindungsgemäß ausgestalteten. Kühl turmschale zu erkennen ist,

Fig. 3 einen„Teilschnittwie in Fig. 2, woraus eine andere Querschnittsform der Kühlturmschale zu erkennen ist, . " " " _:

Fig. 4 einen Teilschnitt wie in Fig. 2 und 3» aus dem eine weitere Quersehnittsform der Kühlturmscha-le zu erkennen ist, und

Fig. 5 einen senkrechten Teilschnitt durch die erfindungsgemäße Kühl turmschale in der Ebene eines der durchlaufenden Hohlräume.

Fig. 1 zeigt einen Naturzug-Kühlturm, dessen Schale als Rotationshyperboloid ausgebildet ist. Diese Schale 1 ruht auf einem Stützenfachwerk 2, das auf einem Ringfundament 3 oder auch Einzelfundamenten - je.nach den örtlichen Bodenverhältnissen - gegründet 1st. Zwischen dem Stützenfachwerk .2 und der Schale 1 ist ein ringföiDiger Ver stei fungsballcen 4 _;

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angeordnet, oberhalb dem die eigentliche Schale beginnt. Als oberer Abschluß der Schale 1 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein auf der Außenseite derselben befindlicher Abschlußring 5 vorgesehen.

Aus Fig. 2 ist erkennbar, daß bei diesem Ausführungsbeispiel die Schale 1 doppelwandig ausgebildet ist. Es ist deutlich die Außenwand 6 und die Innenwand der Schale erkennbar, die miteinander durch ein Strebenfachwerk verbunden sind. Hierbei sind die beiden Wände 6 und 7 gemeinsam mit dem von unten bis oben durchgehenden Strebenfachwerk 8 mittels einer Kletter- oder Gleitschalung in Ortbeton hergestellt, wobei zwischen den beiden Wänden 6 und 7 und den Streben des Strebenfachwerkes 8 von oben bis unten durchlaufende Hohlräume 9 frei bleiben.

Beim in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schale 1 wiederum doppelwandig ausgebildet. Hierbei sind die Außenwand 6 und die Innenwand 7 durch senkrecht zu ihnen verlaufende Querverbindungen 10 untereinander verbunden, so daß die Schale im Querschnitt die Form eines Vierendeel-trägers aufweist. Wiederum sind die beiden Wände 6 und 7 und die Querverbindungen 10 einstückig mit Hilfe einer Kletteroder Gleitschalung in Ortbeton hergestellt, wobei zwischen den einzelnen Querverbindungen 10 Hohlräume 9 verbleiben, die über die gesamte Höhe der Schale von oben bis unten durchlaufen.

Fig. 4 zeigt einen gegenüber Fig. 3 abgewandelten Querschnitt, der jedoch wiederum einem Vierendeelträger entspricht. Hierbei sind jedoch mit Rücksicht auf den aus der Beanspruchung der Elemente des

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Vierendeelträgers bedingten Verlauf der Schnittkräfte die Innenseiten 11 der Wände 6 und 7 voutenartig verändert..Wiederum sind die Wände 6 und und die Querverbindungen 10 mit Hilfe einer Kletterschalung oder einer Gleitschalung einstückig in Ortbeton hergestellt. '

Beim in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwischen die Außenwand 6 und die Innenwand 7 aus Stählbeton oder auch aus anderem Material bestehende Fertigteile 18 eingelassen, welche entweder. Streben eines Strebenfachwerkes (wie in Fig. 2 gezeigt) oder Querverbindungen (wie in Fig* 3 und 4 gezeigt) sein können. JDiese Fertigteile: 18 werden beim Herstellen der Außenwand 6 und der Innenwand 7 zwischei dieselben eingesetzt und dann vom Ortbeton umgosseh. Aus statischen Gründen ist es nicht, erforderlich, in den zwischen den Fertigteilen 18 Verbleibenden Fugen 12 irgendwelche Schnittkräfte zu übertragen, so daß ausführungstechnisch die Fertigteile 18 trocken aufeinander versetzt werden können. ^:

Die Querverbindungen 8,10 und 18 können auch aus . einem anderen Werkstoff wie di e Wände 6 und 7 bestehen. ' ■".■"-■ ' - ".

Die innerhalb der doppelwandigen Schale gebildeten Hohlräume 9 lassen sich, wie bereits erwähnt, mit Hilfe einer geeigneten Kletter- oder Gleitschalung in einfacher Weise herstellen, wobei beispielsweise auch aufblasbare Schläuche bzw. aufblasbare Schalelemente benutzt werden. Die Querschnittsfläche der

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Hohlräume 9 kann von unten nach oben abnehmen, so daß man ohne weiteres sowohl die Breite als auch die Dicke, der Hohlräume entsprechend dem allmählich abnehmenden Durchmesser des Kühltürmes stufenlos verringern kann.

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Claims (6)

1. G 49 097 A

   Philipp Holzmann Aktiengesellschaft, 6 Frankfurt/Main , Taunusanlage 1

   Patentansprüche:

   Naturzug-Kühlturm mit einer als Rotationshyperboloid ausgebildeten Schale, welche mit Hilfe von Stützen auf einem Fundament steht, dadurch' g e k e η η ζ eic h η e t ,daß die Schale (1) über ihre gesamte Höhe durchgehende, etwa senkrecht verlauf ende Hohlräume' (9)· enthält.
2. 2.) Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (1) doppelwandig ausgebildet ist, wobei die innere (7) und die äußere Wand (6) über von unten nach oben durchgehende und etwa senkrecht verlaufende Versteifungselemente (8;10;18) gegeneinander abestützt sind.
3. 3.) Kühlturm nach Anspruch 2, dadurch ,gekennzeichnet, daß die Verste.ifungselemente (8; 10) mit den beiden Wänden (6;7) der Schale (1) einstückig hergestellt sind.
4. 4.) Kühlturm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungselemente (18) vorgefertigte Teile sind, deren außen und innen liegende Kanten beim Formen der beiden Wänden (6;7) der Schale (1) in diese eingelassen werden.

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5. 5.) Kühlturm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (1) im horizontalen Querschnitt die Form eines Fachwerkträgers aufweist (Fig.2).
6. 6.) Kühlturm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dalurch gekennzeichnet, daß die Schale (1) im horizontalen Querschnitt die Form eines Vierendeelträgers aufweist ( Fig.3 und 4).

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