DE2434078B1 - Vorrichtung zum Rückkühlen von Kühlwasser durch natürlichen oder zwangsbewegten Luftzug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Rückkühlen von Kühlwasser durch natürlichen oder zwangsbewegten Luftzug mit einem im vertikalen Abstand zum Niveau des Erdreichs angeordneten, von Stützen getragenen Rieselwerk, das von der Kühlluft im Quer- und/oder Gegenstrom zu dem aus dem Rieselwerk frei herabfallenden, im Bereich der unteren Stützenenden abgeführten Kühlwasser durchströmt ist.

Kühlvorrichtungen der vorstehend beschriebenen Gattung gelangen zum einen als frei stehende Anlagen, jedoch in der überwiegenden Mehrheit innerhalb von Kühltürmen zum Einsatz. Derartige, zumeist einen hyperbolisch verlaufenden Außenmantel aufweisenden Kühltürme sind erdreichseitig auf Stützen gelagert, welche zugleich zwischen sich Lufteintrittsöffnungen für die kopfseitig des Kühlturms zentral abströmende Kühlluft bilden. Die Bewegung der Kühlluft durch den Kühlturm kann durch natürlichen Luftzug erfolgen. Sie kann aber auch durch Ventilatoren zwangläufig beeinflußt werden.

Das Rieselwerk ist innerhalb dieser Kühltürme oberhalb der mantelseitigen Kühlturmstützen über den gesamten Querschnitt verteilt angeordnet. Das Kühlwasser wird über Kanäle oder Rohrleitungen auf die Oberseite des Rieselwerkes gepumpt, fließt dann über das Rieselwerk und fällt im freien Fall in ein unterhalb des Rieselwerks vorgesehenes Sammelbecken, von wo aus das Kühlwasser der Pumpenanlage wieder zugeleitet wird. Die Größe des Wasserbeckens kann derart bemessen sein, daß auch die Mantelstützen des Kühlturms im Sammelbecken stehen. Auch die Stützen für das Rieselwerk sind in der Regel auf dem Boden des Sammelbeckens angeordnet. Die Kühlluft durchströmt das Rieselwerk im Gegenstrom zu dem herabfallenden Kühlwasser. Sie kann das Rieselwerk aber auch im Querstrom zu dem Kühlwasser durchströmen. Ferner ist eine Kombination dieser beiden Betriebsarten denkbar.

Die Aufgabe des Sammelbeckens mit einer durchschnittlichen Wassertiefe von etwa 2 m besteht im

wesentlichen darin, das rückgekühlte, aus dem Rreselwerk herabfallende Kühlwasser nicht nur aufzufangen, sondern auch zu speichern und darüber hinaus die im Kühlwasser enthaltenen Schwebstoffe und Verunreinigungen in Form von Schlammablagerungen auf dem Boden des Sammelbeckens zurückzuhalten.

In diesem Zusammenhang besteht ein großer Nachteil" der bislang zur Anwendung gekommenen Sammelbecken darin, daß sich in ihnen wegen der geringen Fließgeschwindigkeiten des Kühlwassers sowohl bei Kreislauf- wie auch bei Ablaufbetrieb große Schlammengen absetzen. Diese Schlammengen werden noch auf Grund der durch den Kühlvorgang (Verdunstung und Konvektion) zu ersetzenden Wassermenge verstärkt, weil es bei der Verwendung von in der Regel ungereinigtem Zusatzwasser zu einem nochmaligen Anwachsen des Schwebstoffgehaltes im Wasserkreislauf kommt. Die Reinigung der Zusatzwassermengen durch Filter ist zwar möglich, dies würde jedoch erhebliche Investitions- und Betriebskosten erfordern, so daß hierauf nahezu immer verzichtet wird.

Aber auch die Beseitigung des Schlamms aus dem Sammelbecken ist mit einem erheblichen technischen und finanziellen Aufwand verbunden. Hinzutreten die beträchtlichen Kosten, die durch die Austrocknung und Ablagerung des Schlamms bedingt sind. Die Schlammmengen werden ferner zwangsweise auch noch dadurch vergrößert, daß aus Gründen des Umweltschutzes große und leistungsstarke Kühlturmanlagen vorgeschrieben sind. Diese großen und leistungsstarken Anlagen sind deshalb notwendig, weil die aus diesen zumeist in Flußgewässer abgeführte Wärme nicht dazu führen darf, daß eine aus ökologischen und biologischen Gründen maximal zulässige Erwärmung des Gewässers überschritten wird. Die maximale Erwärmung eines Gewässers kann dabei durch das Ansteigen um einen festgelegten Differenzbetrag gekennzeichnet sein, wobei die Grundtemperatur variieren kann. Sie kann aber auch durch eine obere Grenztemperatur gekennzeichnet sein, die absolut nicht überschritten werden darf. Die Rückkühlung des Kühlwassers muß also sehr intensiv erfolgen.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung wird darin gesehen, daß das aus dem Rieselwerk auf den im Sammelbecken vorhandenen dicken Wasserkörper herabfallende Wasser starke Geräusche entwickelt. Auf Grund der dadurch bedingten Lärmbelastung müssen sehr häufig zusätzliche Lärmschutzmaßnahmen getroffen werden, die folglich zu einer weiteren Verteuerung und damit zu einer Verminderung der Wirtschaftlichkeit der Anlage beitragen. Die Größe der Geräuschbelastung hängt dabei im wesentlichen von der Dichte des herabfallenden Wassers, von dem Abstand des Wasserspiegels zum Rieselwerk und von der Beschaffenheit des Wasserkörpers, d. h. der Temperatur, der Oberflächenspannung sowie der Dicke des Wasserkörpers im Sammelbecken, ab.

Darüber hinaus ist es bei den bekannten Wassersammelbecken von Nachteil, daß diese hochempfindlich gegen Thermoschocks sind. Derartige Thermoschocks treten z. B. dann auf, wenn die Außenluft und das Kühlwasser stark unterschiedliche Temperaturen aufweisen. Das ist häufig dann der Fall, wenn eine solche Kühlvorrichtung nach vorübergehendem Stillstand wieder in Betrieb genommen werden soll. Es treten dann Risse in den zumeist aus Stahlbeton gefertigten Sammelbecken auf, wodurch Wasser in das Erdreich unterhalb des Sammelbeckens gelangen kann.

Es ist bislang notwendig, bei Sammelbecken, die Auftrieb erfahren, Maßnahmen gegen diese Wirkung vorzusehen. Diese Maßnahmen tragen folglich ebenfalls zu einer weiteren Erhöhung der Gestehungskosten bei.
Schließlich besteht noch ein Nachteil der bekannten Vorrichtung darin, daß sowohl die Stützen für das Rieselwerk als auch die mantelseitigen Stützen für den Kühlturm eine über die normalerweise zum Durchlaß der notwendigen Luftmengen erforderliche Länge hinaus wesentlich größere Länge haben, da diese Stützen auf dem Boden des tiefen Wasserbeckens gelagert werden müssen. Die Fundamente der Stützen werden dabei zumeist auf dem Boden des Sammelbekkens aufbetoniert. Durch die überhöhte Länge der Stützen um etwa die Tiefe des Wasserbeckens wird dann auch deren Standfestigkeit erheblich geschwächt, sofern die Stützen nicht entsprechend dieser Längenzunahme zusätzliche Verstärkungen erhalten.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung zum Rückkühlen von Kühlwasser durch natürlichen oder zwangsbewegten Luftzug der eingangs beschriebenen Gattung eine Verringerung der für die Stützen einzusetzenden Materialmengen und eine Erhöhung der Standfestigkeit der Stützen zu erreichen sowie die Ablagerung von Schlamm weitestgehend zu vermeiden und die Geräuschentwicklung im Betrieb merklich herabzusetzen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der im wesentlichen unterhalb des Rieselwerks zwischen den unteren Stützenenden befindliche Kühlwassersammelbereich einen annähernd horizontal und/oder geneigt angeordneten, oberseitig gegebenenfalls nockenartig profilierten Absorptionsboden aufweist, der von mindestens einem unterhalb seines Niveaus vorgesehenen Kühlwasserabführkanal umfangsseitig begrenzt und/oder im Sinne einer Flächenaufgliederung unterteilt ist.

Der Gundgedanke der Erfindung verläßt demnach die bislang gültige Konzeption einer Vorrichtung zum Rückkühlen von Kühlwasser dahingehend, daß eine Anordnung und demzufolge auch eine Ausnutzung eines Kühlwassersammelbeckens unterhalb des Rieselwerks vermieden wird. Das aus dem Rieselwerk herabstürzende Kühlwasser fällt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht mehr in ein Sammelbecken hinein, sondern fällt nunmehr direkt auf eine Bodenfläche, wobei der diese Fläche aufweisende Absorptionsboden etwa in Höhe des Wasserspiegels eines bislang verwendeten Sammelbeckens angeordnet werden kann.

Der gegebenenfalls in Flächenbereiche aufgeteilte, annähernd horizontal oder geneigt angeordnete Absorptionsboden bewirkt im Sinne der Erfindung, daß das auf ihn herabstürzende, Schwebstoffe und Verunreinigungen enthaltende Wasser unmittelbar beim Auftreffen seitlich abgelenkt und dureh das nachfolgend herabstürzende Wasser sofort weitergeschoben wird. Die herabstürzenden Wassermengen rufen dabei eine relativ hohe Abflußgeschwindigkeit des Kühlwassers auf dem Absorptionsboden hervor. Die Schwebstoffe und Verunreinigungen haben folglich keine Möglichkeit sich abzusetzen. Damit wird jegliche Schlammablagerung verhindert. Das Wasser gelangt dann von dem Absorptionsboden entweder in einen umfangsseitig den Absorptionsboden begrenzenden Kühlwasserabführkanal oder in einen oder mehrere Abführkanäle, die den Absorptionsboden im Sinne einer Flächenaufgliederung unterteilen. Es wird dann in diesen Abführkanälen weitergeleitet und der Pumpenanlage zugeführt. Die

Abführkanäle sind dabei ebenfalls so ausgestaltet, daß auch in diesen die vom Wasser mitgeführten Schwebstoffe bzw. Verunreinigungen sich nicht absetzen und Schlammablagerungen bilden können.

Durch die großen Wassermengen, die aus dem Rieselwerk auf den Absorptionsboden herabstürzen, bildet sich auf dessen Oberfläche eine stetig in Bewegung befindliche Wasserschicht aus, deren Dicke durch Regelung der dem Rieselwerk aufgegebenen Wassermengen relativ genau zu beeinflussen ist. Die Wasserschichtdicke ist somit gewissermaßen als ein Polster anzusehen, das einerseits sicherstellt, daß der Absorptionsboden weitestgehend keinen mechanischen Beschädigungen durch das herabstürzende Wasser unterworfen wird und andererseits gewährleistet, daß die zusammen mit dem Wasser herabstürzenden Schwebstoffe noch weiter zerkleinert werden. Durch die Zerkleinerung wird die Transportfähigkeit erhöht und damit eine zusätzliche Maßnahme geschaffen, daß keine Schlammablagerungen unterhalb des Rieselwerkes und in den Abführkanälen auftreten können.

Es ist weiterhin möglich, die Oberfläche des Absorptionsbodens aufzurauhen oder gegebenenfalls nockenartig zu profilieren. Durch eine nockenartige Profilierung der Absorptionsfläche wird die Turbulenz des herabgestürzten und abfließenden Wassers erhöht, so daß an keiner Stelle eine Beruhigung des abfließenden Wassers stattfinden kann und dadurch auch kein Absetzen der mitgeführten Schwebstoffe und Verunreinigungen möglich ist.

Ein Weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Absorptionsbodens in Verbindung mit der darauf befindlichen, stets eine große seitliche Geschwindigkeit aufweisenden, relativ dünnen Wasserschicht besteht in einer großen Geräuschdämmung. Die einzelnen Wassertropfen haben nicht mehr die Möglichkeit, beim Auftreffen auf die Wasseroberfläche wieder federnd zurückzuspringen und gegebenenfalls mehrmals die Wasserfläche zu berühren, was eine höhere Geräuschentwicklung herbeiführen würde. Die nur relativ dünne, in Bewegung befindliche Wasserschicht auf der Absorptionsfläche verhindert mit Sicherheit dieses Springen der Wassertropfen und senkt folglich die Geräuschentwicklung.

Dadurch, daß der Absorptionsboden mindestens um die Höhe der bislang für das Sammelbecken notwendigen Wasserdicke höher angeordnet werden kann, verringert sich auch die Länge der Stützen für das Rieselwerk. Es ergibt sich somit neben einer erheblichen Materialersparnis auch eine wesentlich verbesserte Standfestigkeit auf Grund einer kürzeren Stützenlänge. Weiterhin ist es von Vorteil, daß unterhalb des Absorptionsbodens keine Drainage mehr erforderlich ist. Ebenfalls muß keine Auftriebssicherung eingebaut werden. Die Stützen für das Rieselwerk können unmittelbar in das Erdreich unterhalb des Absorptionsbodens einbetoniert werden. Dabei ist es unerheblich, ob der Absorptionsboden senkrecht zu der Längenerstreckung der Stützen oder in einem Winkel angeordnet wird. Auch bildet es bei der Herstellung einen Vorteil, daß der Absorptionsboden nach dem Errichten der ^₀ Stützen für das Rieselwerk eingebracht werden kann. Dabei können auch durch das Material, aus dem der Absorptionsboden gebildet wird, durch unterschiedliche Temperaturen bedingte Spannungen von vornherein berücksichtigt werden.

Der erfindungsgemäße Vorschlag vermeidet mithin den erheblichen technischen und finanziellen Aufwand, der mit der Beseitigung von Schlammablagerungen und deren Austrocknung verbunden ist. Auch ist es nicht notwendig, die normalen Kühlwassermengen und gegebenenfalls auch die durch die Verdunstung bedingten zusätzlichen Wassermengen durch Filter zu reinigen, was ebenfalls mit erheblichen Investitions- und Betriebskosten verbunden wäre. Die Erfindung ermöglicht es sogar, nunmehr auch solche Kühlwasser zu benutzen, die stärker verschmutzt sind und bei denen man bislang auf die Verwendung als Kühlwasser auf Grund der dabei anfallenden großen Schlammablagerungen verzichtet hat. Die Anwendungsbreite der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung wird folglich vergrößert.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können aufprallschwächende Mittel, wie Matten oder Netze, dem Absorptionsboden unmittelbar oder im vertikalen Abstand zugeordnet werden. Derartige aufprallschwächende Mittel können dabei von dem Absorptionsboden selber gebildet sein, sie können aber auch in geringem Abstand zur Oberfläche des Absorptionsbodens angeordnet sein. Ihre Befestigung bildet keine Schwierigkeiten im Gegensatz zu aufprallschwächenden Mitteln, die eventuell bei den bislang bekannten Kühlwassersammelbecken möglich gewesen wären. Hier hätten sie frei über der Wasserfläche verspannt werden müssen, was nicht nur bedeutende Schwierigkeiten bei der Verspannung mit sich gebracht hätte, sondern auch zu Schwierigkeiten beim Reinigen der Kühlwassersammelbecken zwecks Beseitigung der dort sich ablagernden Schlammengen geführt hätte. Die aufprallschwächenden Mittel tragen ferner neben der geringen Dicke der auf der Oberfläche des Absorptionsbodens sich stets in Bewegung befindlichen Wasserschicht zu einer weiteren Geräuschdämmung mit bei.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens ist der Absorptionsboden aus einem körperschalldämmenden, gegebenenfalls elastischen Material gebildet und/oder mit einem Belag aus einem körperschalldämmenden sowie gegebenenfalls elastischen Material versehen. Das bedeutet z. B., daß als Unterlage für den Absorptionsboden recht billige und preiswerte Materialien, beispielsweise das jeweils vorhandene Erdreich, verwendet werden können. Wird der Absorptionsboden nur mit einem Belag aus einem solchen Material versehen, so kann die den Belag tragende Schicht des Absorptionsbodens ebenfalls aus einem relativ billigen Material hergestellt sein. Solche körperschalldämmenden und gegebenenfalls elastischen Materialien können beispielsweise aus Asphaltbeton, aus Kautschuk oder aus Kunststoff bestehen. Auch eine Kombination verschiedener Materialien miteinander ist denkbar. Bei der Wahl der Materialien für den Absorptionsboden kann ferner berücksichtigt werden, daß der Absorptionsboden mehrfach unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt sein kann. Diese Temperaturen können zeitlich nur sehr begrenzt oder kontinuierlich auftreten. Damit wird folglich auch Lageveränderungen und hierdurch bedingten Rissen weitgehend vorgebeugt.

Ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Absorptionsboden durch einen Abführkanal diagonal unterteilt ist und die beiderseits des Abführkanals liegenden Flächenbereiche leicht V-förmig zueinander geneigt sind. Das auf diese Flächenbereiche herabstürzende Wasser wird mithin auf Grund ihrer Neigung beschleunigt, dem mittleren zentralen Abführkanal zugeführt und von dort der Pumpenanlage zugeleitet. Die Neigung der Absorptionsflächen trägt

also dazu bei, die Geschwindigkeit des abfließenden Kühlwassers zu erhöhen und jegliche Ansammlung von Schlammablagerungen zu vermeiden.

Im Rahmen eines anderen zweckmäßigen Merkmals der Erfindung ist der Absorptionsboden durch zwei annähernd parallel zueinander verlaufende, in die Randbereiche verlagerte Abführkanäle unterteilt, die einen im wesentlichen horizontal oder dachförmig . geneigt ausgebildeten, mittleren Flächenbereich seitlich begrenzen. Im Rahmen dieser Ausführungsform ist es weiterhin von Vorteil, daß die sich außen an die in die Randbereiche verlagerten Abführkanäle anschließenden Flächenbereiche des Absorptionsbodens annähernd horizontal verlaufen oder in Richtung auf die Abführkanäle leicht geneigt angeordnet sind.

Die Erfindung sieht also vor, daß das auf den Absorptionsboden herabstürzende Wasser entweder durch Kanäle abgeführt wird, die den Absorptionsboden im Sinne einer Flächenaufgliederung unterteilen, oder daß das Wasser aus einem Kanal abgeführt wird, welcher den Absorptionsboden umfangsseitig begrenzt. Im letzteren Fall kennzeichnet sich ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung dann dadurch, daß der Absorptionsboden umfangsseitig von einem vorzugsweise ringförmig angelegten Abführkanal begrenzt ist und der Absorptionsboden im wesentlichen horizontal oder in Form eines flachen Kegels angeordnet ist.

Die Erfindung läßt die Möglichkeit zu, eine Kühlvorrichtung in der verschiedensten Weise auszugestalten und anzuordnen. Ist jedoch die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Rückkühlen von Kühlwasser in einen Kühlturm mit unteren, durch die Mantelstützen gebildeten Lufteintrittsöffnungen und einer oberen zentralen Luftaustrittsöffnung eingegliedert, so besteht ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung darin, daß der ringförmige Abführkanal radial außerhalb der Mantelstützen angeordnet ist.

Im Rahmen dieser Ausführungsform kann der Luftzug durch den Kühlturm dann natürlich bewegt oder durch Ventilatoren zwangsbewegt werden. Wesentlich ist es jedoch hierbei, daß der radial außerhalb der Mantelstützen verlaufende ringförmige Abführkanal mit dem zwar abgekühlten, aber dennoch warmen Wasser beträchtliche Vorzüge für den Winterbetrieb mit sich bringt. Die radial in den Kühlturm eintretende Kühlluft muß über diesen Ringkanal hinwegstreichen, wobei sie durch die aus dem Ringkanal aufsteigende warme Feuchte vorgewärmt wird. Die Kühlluft tritt mithin erwärmt in den Kühlturm ein und verringert hierdurch Eisbildung im Bereich des Rieselwerkes. Leistungsminderungen des Kühlturms werden folglich ebenfalls verringert.

In diesem Zusammenhang besteht ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung darin, daß die radial innere Böschung des Ringkanals zugleich die radial äußere Böschung des Mantelstützenfundaments bildet. Hierbei ist es von keiner Bedeutung, welche Neigung diese Böschung hat. Auch der Querschnitt des Ringkanals ist nebensächlich.

Die Querschnittsausbildung der das Kühlwasser abführenden Kanäle kann erfindungsgemäß derart gestaltet sein, daß sie einen trapez-, dreieck-, rechteck-, kreis-, parabel- oder halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen. Denkbar ist jedoch auch eine Ausführungsform, gemäß welcher die Abführkanäle unter Bildung von Freispiegelkanälen mit Abdeckungen versehen sind.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß die Abführkanäle einen im wesentlichen rohrförmigen Querschnitt und einen im Niveau der Oberfläche des Absorptionsbodens liegenden Eintrittsschlitz aufweisen, dessen Breite wesentlich kleiner als der lichte Durchmesser des Kanalrohres bemessen ist.

Zur Sicherstellung der in den Abführkanälen notwendigen Fließgeschwindigkeit des Kühlwassers und um zu vermeiden, daß sich Schlamm ablagern kann, besteht eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darin, daß die Abführkanäle in Fließrichtung des Kühlwassers mit Bezug auf die Sohlenbreite und die Kanaltiefe veränderbar sind, jedoch hinsichtlich der Breite des Wasserspiegels über die gesamte Länge

jj gleich bleiben. Die Befestigung der Kanalsohle und der Böschungen kann hierbei in Beton, Asphalt, Naturstein oder ähnlich geeigneten Materialien, wie z. B. Kunststoffen oder auch in Stahl, erfolgen.

Der Wegfall eines Kühlwassersammelbeckens und die Anordnung eines horizontalen oder leicht geneigten Absorptionsbodens bringt schließlich noch den Vorteil mit sich, daß auch die Mantelstützen eines Kühlturms beträchtlich verkürzt werden können, ohne daß dabei der Querschnitt verkleinert wird, der für den Durchtritt der zur Aufrechterhaltung des Kühleffekts notwendigen Kühlluftmengen erforderlich ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Naturzugkühlturm mit einem darin angeordneten Rieselwerk, zur Hälfte in Ansicht, zur Hälfte im vertikalen Längsschnitt,

F i g. 2 in vergrößerter Darstellung gemäß der Einkreisung X der F i g. 1 einen vertikalen Querschnitt durch ein Mantelstützenfundament,

Fig.3 in vergrößerter Darstellung das Fundament einer Rieselwerksstütze im vertikalen Querschnitt gemäß einer ersten Ausführungsform,

Fig.4 in vergrößerter Darstellung eine weitere Ausführungsform einer Fundamentierung einer Rieselwerksstütze im vertikalen Querschnitt,

F i g. 5 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf die Oberfläche eines im Kühlturm der F i g. 1 angeordneten Absorptionsboden mit einem diagonalen Abführkanal,

F i g. 6 eine weitere Ausführungsform eines Absorptionsbodens mit einem umfangsseitigen Ringkanal,

F i g. 7 in vergrößerter Darstellung einen Vertikalschnitt durch den Absorptionsboden der F i g. 5,

F i g. 8 bis 10 im vertikalen Querschnitt in vergrößerter Darstellung weitere Ausführungsformen eines in einem Naturzugkühlturm angeordneten Absorptionsbodens und

F i g. 11 bis 16 verschiedene Querschnittsformen von Kühlwasserabführkanälen.

Der aus F i g. 1 erkennbare, eine hyperbolische Mantelform aufweisende Naturzugkühlturm 1 besitzt im unteren Endabschnitt umfangsseitige Eintrittsöffnungen 2 und im oberen Endabschnitt eine zentrale Abströmöffnung 3 für die Kühlluft.

Die unteren umfangsseitigen Lufteintrittsöffnungen 2 werden von Kühlturmmantelstützen 4 gebildet, die sich jeweils paarweise auf einem Fundaments abstützen, das im Erdbereich unterhalb des Kühlturms 1 eingelassen ist. Der Kühlturm 1 wird beim Ausführungsbeispiel der F i g. 1 im unteren Endabschnitt von einem annähernd horizontal verlaufenden Absorptionsboden 6 begrenzt,

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der etwa in der gleichen Ebene angeordnet ist wie das Niveau des den Kühlturm 1 umgebenden Erdreiches.

Auf diesem annähernd kreisförmigen Absorptionsboden 6 sind eine Vielzahl über den Turmquerschnitt verteilte vertikale Stützen 7 angeordnet, die ein oberhalb der Mantelstützen 4 den Turmquerschnitt horizontal ausfüllendes Rieselwerk 8 tragen.

Kühlwasser wird über Kanäle 9 zur Oberseite des Rieselwerkes 8 gepumpt, tritt durch das Rieselwerk 8 hindurch und stürzt im Gegenstrom zu der durch die Lufteintrittsöffnungen 2 in den Kühlturm 1 eintretenden Kühlluft auf die Oberfläche 10 des Absorptionsbodens 6 herab. Die erwähnte Kühlluft tritt durch die obere zentrale Abströmöffnung 3 aus dem Kühlturm 1 in die Atmosphäre wieder hinaus.

Wie in der F i g. 1 angedeutet und in der F i g. 2 vergrößert dargestellt, ist das die Kühlturmmantelstützen 4 tragende Fundament 5 radial außerhalb der Mantelstützen von einem ringförmigen Kanal 11" umgeben, in den das auf die Oberfläche 10 des Absorptionsbodens 6 herabstürzende Wasser abfließt. Der ringförmige Kanal 11 besitzt einen trapezförmigen Querschnitt, wobei die radial innere Böschung 12 des Kanals 11 zugleich die radial äußere Böschung des Mantelstützenfundaments 5 bildet. Wie die Fig.6 in diesem Zusammenhang erkennen läßt — die strichpunktierte Linie deutet die Fußpunkte der Mantelstützen 4 an —, mündet der ringförmige Kanal in eine zentrale Sammelleitung 13, von wo aus das Kühlwasser der nicht näher dargestellten Pumpenanlage zugeführt wird.

Aus der F i g. 3 ist eine Verankerung der das Rieselwerk 8 tragenden Stützen 7 in einer ersten Ausführungsform erkennbar. Das Fundament 14 der Rieselwerksstütze 7 ist dabei im Erdreich 15 unterhalb des Absorptionsbodens 6 eingelassen. Der Absorptionsboden 6 ist hier beispielsweise Bestandteil einer Asphaltbetonschicht, die mit entsprechenden Kehlen 16 um die Stütze 7 herum an diese angepaßt ist. An Stelle von Asphaltbeton kann jedoch auch Stahlbeton treten. Ferner sind für den Absorptionsboden auch elastische und körperschalldämmende Materialien geeignet, wie sie z. B. durch Kautschuk, Kunststoff usw. bekannt sind.

Die Fig.4 zeigt eine Ausführungsform der Rieselwerksstützen 7, bei welcher — in übertriebener Darstellung — der Absorptionsboden 6 nicht senkrecht zu der Rieselwerksstütze 7 verläuft, sondern geneigt zu dieser. Auch liegt der Absorptionsboden 6 im Abstand zu dem Stützenfundament 14. Es ist hieraus erkennbar, daß bei der Erstellung des Kühlturms 1 und des im Kühlturmquerschnitt eingebauten Rieselwerkes 8 der Absorptionsboden 6 erst dann eingebracht zu werden braucht, wenn sämtliche oberirdischen Bauten fertiggestellt sind.

Die in den F i g. 3 und 4 dargestellten Rieselwerksstützen 7 können auf Einzelfundamenten oder auf Streifenfundamenten gegründet sein.

In F i g. 5 ist eine Draufsicht auf die Oberfläche 10 eines Absorptionsbodens gezeigt — die strichpunktierte Linie stellt wiederum die Fußpunkte der Mantelstützen 4 dar —, bei welcher die Oberfläche durch einen diagonalen Abführkanal 17 in zwei Flächenbereiche 18, 19 aufgegliedert ist. Das aus dem Rieselwerk herabstürzende Wasser wird von diesen Flächenbereichen dem diagonal den Absorptionsboden aufteilenden Abführkanal 17 zugeführt und von dort zur Pumpenanlage weitergeleitet.

Aus der F i g. 7 ist die Neigung der sich seitlich an den diagonalen Abführkanal 17 anschließenden Flächenbereiche 18 und 19 des Absorptionsbodens 6 erkennbar.

Eine andere Ausführungsform eines Absorptionsbodens 6 zeigt die F i g. 8. Hierbei sind an Stelle eines zentralen diagonalen Abführkanals zwei seitlich in die Randbereiche des Absorptionsbodens verlagerte, paral-IeI zueinander verlaufende Abführkanäle 20 vorgesehen. Der zwischen den Abführkanälen 20 liegende Flächenbereich des Absorptionsbodens 6 verläuft dabei horizontal.

Die F i g. 9 zeigt eine der F i g. 8 etwa entsprechende Anordnung, wobei jedoch der zwischen den beiden in die Randbereiche verlagerte Abführkanälen 20 liegende Flächenbereich des Absorptionsbodens 6 dachförmig geneigt ist.

Aus der F i g. 10 ist erkennbar, daß die sich außen an die parallel zueinander verlaufenden und in die Randbereiche verlagerten Abführkanäle 20 anschließenden Flächenbereiche 21 des Absorptionsbodens 6 auch geneigt sein können, wobei die Neigung ein Abfließen des Kühlwassers in die Abführkanäle 20 gewährleistet.

In den F i g. 11 bis 16 sind verschiedene Querschnittsformen der Abführkanäle 11,17,20 dargestellt.

Die F i g. 11 zeigt dabei einen trapezförmigen Querschnitt, während die Fig. 12 einen dreieckigen Querschnitt erkennen läßt. Aus der Fig. 13 ist ein halbkreisförmiger Querschnitt eines solchen Abführkanals zu entnehmen, während die Fig. 16 einen rechteckigen Querschnitt erkennen läßt.

Die Fig. 14 zeigt einen rohrartigen Abführkanal mit einem im Niveau des Absorptionsbodens 6 liegenden Eintrittsschlitz 22, dessen Breite wesentlich kleiner als der lichte Durchmesser des Rohrkanals bemessen ist.

In der Fig. 15 ist ein Kanalquerschnitt gezeigt, der mit einer Abdeckung 23 versehen ist. Dieser Kanal steht auch unter atmosphärischem Druck, so daß ein Freispiegelkanal entsteht. Auch die Querschnittsformen der Fig. 11 bis 14 und 16 können derartig abgedeckt sein.

Zur Erreichung einer höheren Turbulenz des abfließenden Kühlwassers und zur weiteren Unterstützung, daß sich kein Schlamm ablagern kann, ist es möglich, die in den Fig.5 bis 10 dargestellten Absorptionsböden 6 aufzurauhen. Vorteilhafterweise können die Absorptionsböden oberseitig auch mit nockenartigen Erhöhungen versehen sein.

Ferner ist es möglich, den Absorptionsboden 6 nicht nur selber aus einem körperschalldämmenden Material auszubilden bzw. diesen mit einem körperschalldämmenden Belag zu versehen, sondern auch aufprallschwächende Mittel diesem zuzuordnen. Derartige Mittel können aus Matten oder Netzen bestehen, die entweder in geringem Abstand oberhalb des Absorptionsbodens angeordnet werden oder in geeigneter Form selber die Oberfläche des Absorptionsbodens bilden,
to Die in den Fig. 11 bis 16 dargestellten Kanäle können aus Beton, Stahl, Asphalt, Naturstein oder ähnlichen geeigneten Materialien, wie z. B. auch Kunststoff, gebildet bzw. mit diesen Materialien ausgekleidet sein.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Rückkühlen von Kühlwasser durch natürlichen oder zwangsbewegten Luftzug mit einem im vertikalen Abstand zum Niveau des Erdreichs angeordneten, von Stützen getragenen Rieselwerk, das von der Kühlluft im Quer- und/oder Gegenstrom zu dem aus dem Rieselwerk frei herabfallenden, im Bereich der unteren Stützenenden abgeführten Kühlwasser durchströmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen unterhalb des Rieselwerkes (8) zwischen den unteren Stützenenden befindliche Kühlwassersammelbereich einen annähernd horizontal und/oder geneigt angeordneten, oberseitig gegebenenfalls nockenartig profilierten Absorptionsboden (6) aufweist, der von mindestens einem unterhalb seines Niveaus vorgesehenen Kühlwasserabführkanal (11, 17, 20) umfangsseitig begrenzt und/oder im Sinne einer Flächenaufgliederung unterteilt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aufprallschwächende Mittel, wie Matten oder Netze, dem Absorptionsboden (6) unmittelbar oder im vertikalen Abstand zugeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorptionsboden (6) aus einem körperschalldämmenden, gegebenenfalls elastischen Material gebildet und/oder mit einem Belag aus einem körperschalldämmenden sowie gegebenenfalls elastischen Material versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorptionsboden (6) durch einen Abführkanal (17) diagonal unterteilt ist und die beiderseits des Abführkanals (17) liegenden Flächenbereiche (18, 19) leicht V-förmig zueinander geneigt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorptionsboden (6) durch zwei annähernd parallel zueinander verlaufende, in die Randbereiche verlagerte Abführkanäle (20) unterteilt ist, die einen im wesentlichen horizontal oder dachförmig geneigt ausgebildeten, mittleren Flächenbereich seitlich begrenzen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sich außen an die in die Randbereiche verlagerten Abführkanäle (20) anschließenden Flächenbereiche (21) des Absorptionsbodens (6) annähernd horizontal verlaufen oder in Richtung auf die Abführkanäle (20) leicht geneigt angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorptionsboden (6) umfangsseitig von einem vorzugsweise ringförmig angelegten Abführkanal (11) begrenzt ist und der Absorptionsboden (6) im wesentlichen horizontal oder in Form eines flachen Kegels angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 unter Eingliederung in einen Kühlturm mit unteren, durch die Mantelstützen gebildeten Lufteintrittsöffnungen und einer oberen zentralen Luftaustrittsöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Abführkanal (ti) radial außerhalb der Mantelstützen (4) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die radial innere Böschung (12) des Ringkanals (11) zugleich die radial äußere Böschung

des Mantelstützenfundaments (5) bildet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführkanäle (11,17, 20) einen trapez-, dreieck-, rechteck-, kreis-, parabel- oder halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführkanäle (11, 17, 20) unter Bildung von Freispiegelkanälen mit Abdeckungen (23) versehen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführkanäle (11, 17, 20) einen im wesentlichen rohrförmigen Querschnitt und einen im Niveau der Oberfläche des Absorptionsbodens (6) liegenden Eintrittsschlitz (22) aufweisen, dessen Breite wesentlich kleiner als der lichte Durchmesser des Kanalrohres bemessen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführkanäle (11, 17, 20) in Fließrichtung des Kühlwassers mit Bezug auf die Sohlenbreite und die Kanaltiefe veränderbar sind, jedoch hinsichtlich der Breite des Wasserspiegels über die gesamte Länge gleich bleiben.