Die Erfindung betrifft einerseits eine luftgekühlte Kondensatoranlage gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.

Andererseits richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Errichten einer luftgekühlten Kondensatoranlage entsprechend den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 11.

Zum Stand der Technik zählt eine luftgekühlte Kondensatoranlage, die auf einer von Stützen getragenen Plattform mehrere mit Dampf beaufschlagbare Kondensatoren in Dachbauform aufweist, wobei unterhalb der Kondensatoren an der Plattform gelagerte Ventilatoren vorgesehen sind.

Bei derartigen Kondensatoranlagen werden in der Regel die Kondensatoren in größerer Höhe angeordnet, damit unterhalb der Kondensatoren ausreichender Freiraum vorhanden ist, über den die Ventilatoren aus der Umgebung der Kondensatoranlage die notwendige Kühlluft ansaugen und über die Kondensatoren zur Kondensation des in den Kondensatoren strömenden Dampfs verteilen können. Auf Grund der Höhenlage der Kondensatoren sind die auf die Kondensatoranlage wirkenden Windlasten vergleichsweise groß, so dass die gesamte Unterkonstruktion der Kondensatoranlage entsprechend stabil ausgelegt werden muss. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass die Montage der Kondensatoranlage einen erheblichen Aufwand an Großgeräten, wie zum Beispiel Kränen und Hilfsgerüsten erfordert. Außerdem müssen die Monteure in großer Höhe arbeiten.

Der Erfindung liegt - ausgehend vom Stand der Technik - die Aufgabe zu Grunde, eine luftgekühlte Kondensatoranlage sowie ein Verfahren zum Errichten einer derartigen Kondensatoranlage aufzuzeigen, wobei insbesondere der montagetechnische Aufwand verringert werden kann. Die Windanfälligkeit der montierten Kondensatoranlage soll reduziert werden.

Was die Lösung des gegenständlichen Teils dieser Aufgabe betrifft, so wird diese im Anspruch 1 gesehen.

Danach sind die die Plattform tragenden Stützen im Boden einer unterhalb der Plattform im Erdreich ausgebildeten Aushebung verankert. Hiermit wird der außerordentliche Vorteil erzielt, dass nach dem Einbringen/Einrammen der Stützen in das Erdreich die Montage der Plattform mit den Wärmetauscherelementen und den Dampfverteilleitungen sowie den das Kondensat abführenden Leitungen unmittelbar im Höhenbereich der Oberfläche des Erdreichs, also relativ bodennah, erfolgen kann. Der geräte- und montagetechnische Aufwand an insbesondere Kränen und Hilfsgerüsten wird auf diese Weise merklich verringert. Die Arbeit für die Monteure wird wesentlich erleichtert, da sie in nur geringer Höhe ihren Aufgaben nachkommen müssen.

Erst wenn die Kondensatoranlage weitestgehend oder vollständig zusammengebaut ist, wird unterhalb der Plattform eine Aushebung hergestellt. Die Größe der Aushebung und der Böschungswinkel der vorzugsweise geneigten Ränder werden hierbei so bemessen, dass unterhalb der Plattform ein ausreichender Freiraum zur Durchströmung der von den Ventilatoren aus der Umgebung angesaugten Kühlluft existiert. Der Böschungswinkel der Ränder liegt etwa zwischen 15° und 45°. Ein kleiner Böschungswinkel unterhalb von 15° dürfte dazu führen, dass die horizontale Ausdehnung der Aushebung und damit der notwendige Aushub sehr groß werden. Mit kleiner werdendem Böschungswinkel steigen der Platzbedarf für die Anlage und die auf die Kondensatoranlage einwirkenden Windlasten. Bei größerem Böschungswinkel nehmen die Windlasten ab. Auch deshalb sollte ein Mindestböschungswinkel nicht unterschritten werden.

Es ist im Rahmen der Erfindung durchaus möglich, dass die Böschungswinkel der Aushebung nach an allen Seiten der Aushebung gleich groß sondern unterschiedlich gewählt werden, beispielsweise in Abstimmung auf die örtlich vorherrschende Windrichtung.

Die Praxis strebt in der Regel einen so genannten stationären Betrieb an, das heißt, einen Betrieb bei Windstille. Bei Windstille ist gewährleistet, dass alle Ventilatoren nahezu gleichmäßig Kühlluft ansaugen und den Wärmetauscherelementen zuführen. Da aber nur selten Windstille herrscht, ergibt sich, dass die Kondensatoren ungleichmäßig mit Kühlluft beaufschlagt werden, was zu einer Reduzierung der Kondensationsleistung und damit zu einer Verringerung des Kraftwerkwirkungsgrads führt. Auf Grund der Tatsache, dass jetzt die Kondensatoranlage mit den Wärmetauscherelementen nahezu unmittelbar auf dem Höhenniveau der Erdoberfläche angeordnet ist, herrschen im Vergleich zu konventionell aufgeständerten Kondensatoranlagen auch bei größeren Windgeschwindigkeiten nur vergleichsweise geringe Windgeschwindigkeiten unterhalb der Plattform. Folglich werden auch bei größeren Windgeschwindigkeiten gleichmäßigere und damit günstigere Strömungsverhältnisse erzielt.

Vorteilhaft ist es weiterhin, dass die auf die Kondensatoranlage in horizontaler Richtung wirkenden Windlasten erheblich reduziert werden können, weil in - A -

Höhe der Erdoberfläche geringere Windgeschwindigkeiten als in einer Höhe von zum Beispiel 50 m herrschen. Insbesondere können die Windwände umfangsseitig der Wärmetauscherelemente leichter und niedriger ausgebildet werden.

Die Ränder der Aushebung sollten erst in Bereichen neben der Plattform beginnen, damit der Ansaugraum frei von der Seite angeströmt werden kann. Dadurch ist der Abstand zwischen der Oberfläche des Bodens der Aushebung und der Unterkante der Plattform über deren gesamte horizontale Erstreckung gleich groß.

Ein in der Höhe ausreichender Ansaugraum unterhalb der Plattform wird insbesondere dann erreicht, wenn eine von den geneigten Rändern begrenzte, horizontale Grundfläche des Ansaugraums größer ist als die horizontale Grundfläche der Plattform.

Damit die Beaufschlagung der Kondensatoren auf der Plattform mit Kühlluft so gleichmäßig wie möglich erfolgt, kann unterhalb der Plattform ein Hügel mit geneigter Böschung auf dem Boden der Aushebung vorgesehen sein. Dieser Hügel erfüllt sowohl die Funktion der gezielten Kühlluftumlenkung aus den Eintrittsbereichen der Aushebung seitlich der Kondensatoranlage in den Bereich unterhalb der Wärmetauscherelemente, als auch gleichzeitig die Aufgabe eines Windbrechers.

Eine gute Wirksamkeit des Hügels ist dann besonders gegeben, wenn seine Höhe zwischen 30 % und 70 % des Abstands zwischen der Oberfläche des Bodens der Aushebung und der Unterkante der Plattform bemessen ist. Insbesondere beträgt die Höhe des Hügels etwa 50 % des Abstands.

Eine weitere Reduzierung der Windanfälligkeit der Kondensatoranlage kann erreicht werden, wenn randseitig der Aushebung ein auf dem Erdreich errichteter Wall angeordnet ist. Der Kamm dieses Walls sollte in der Höhe die Plattform überragen. Insbesondere sollte sich der Kamm in einer die Oberkanten der Wärmetauscherelemente schneidenden Horizontalebene befinden. Auf diese Weise wird zudem ein Lärmschutzwall geschaffen, der die Schallausbreitung der Kondensationsanlage hemmt.

Im Rahmen der Erfindung ist nicht ausgeschlossen, dass der Wall in Abhängigkeit von der vorherrschenden Windrichtung unterschiedlich hoch aufgeschüttet ist, so dass der Kamm nicht zwingend überall die gleiche Höhe haben muss. Der Wall kann auch nur auf ein oder zwei Seiten der Kondensatoranlage vorgesehen sein und muss somit nicht zwingend die gesamte Kondensatoranlage umschließen, zumal die Leitungswege von einem Turbinenhaus, in dem der zu kondensierende Wasserdampf anfällt, bis zur Kondensatoranlage möglichst kurz gehalten werden soll. Ein Wall auf der Seite des Turbinenhauses würde die Leitungswege verlängern. Daher ist ein Wall vorzugsweise nur an drei Seiten angeordnet.

Ein weiterer Vorteil des Walls ist, dass dieser vom Erdreich aus der Aushebung gebildet sein kann, so dass kein zusätzliches Baumaterial herangeschafft werden muss.

Es ist sogar möglich, die Plattform in relativ geringer Höhe über Bodenniveau zu montiert werden, wobei allerdings schon ein deutlicher Abstand vom Bodenniveau bis zur Unterkante der Plattform vorhanden ist. Dieser Abstand wird durch Abtragen von Erdreich unterhalb der Plattform zur Ausbildung des Ansaugraums vergrößert. Das abgetragene Erdreich wird für den Wall verwendet. Dadurch kann die muldenartige Aushebung mit geringerer Tiefe ausgebildet werden, da durch den Wall eine zusätzliche Windbarriere geschaffen wird, welche die Windanfälligkeit der Kondensatoranlage reduziert.

Die Lösung des verfahrensmäßigen Teils der der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgabe besteht in den Merkmalen des Anspruchs 11.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst Stützen in das Erdreich eingebracht, insbesondere in das Erdreich gerammt oder ins Erdreich vergossen. Auf diesen Stützen wird die Plattform montiert, an welcher Ventilatoren, Wärmetauscherelemente und Dampfverteilleitungen angebracht werden, um nur die größten Baugruppen zu nennen. Selbstverständlich sind noch weitere Rohrleitungssysteme und Komponenten auf einer solchen Plattform angeordnet.

Wesentlich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass im Anschluss an die Montage der Plattform das Erdreich unterhalb der Plattform in größerem Umfang abgetragen wird, um eine Aushebung zu bilden, die wiederum als Ansaugraum für zuströmende Luft dient. Je nach Abstand der Plattform vom Boden während der Montagephase kann der Ansaugraum durch das Abtragen von Erdreich erst gebildet werden oder aber vergrößert werden. Bevorzugt ist die Plattform während der Montage möglichst bodennah angeordnet. Das heißt, die Stützen sind sehr tief in den Boden eingebracht. In diesem Fall kann die Kondensatoranlage quasi auf dem Boden montiert werden. Denkbar ist aber auch, dass die Plattform in einer Höhe von z.B. 5 m oder 10 m über dem Boden montiert wird und diese Höhe anschließend durch Abtragen von Erdreich zumindest verdoppelt wird, um einen hinreichend hohen Ansaugraum zu schaffen.

Eine Aushebung im Sinne der Erfindung ist ein Bodenabtrag in einem für die Strömungsverhältnisse maßgeblichen Umfang. Insbesondere soll eine Aushebung einen Bodenabtrag von mindestens 1 m, vorzugsweise aber mehrere Meter, umfassen, und zwar über eine größere Fläche, die mindestens 50 % der Fläche unterhalb der Plattform ausmacht.

Um eine gleichmäßige Anströmung der Ventilatoren von unten zu gewährleisten, kann unterhalb der Plattform auf dem Boden der Aushebung ein Hügel mit geneigter Böschung ausgebildet werden. Ausbilden meint in diesem Zusammenhang, dass der Hügel aufgeschüttet werden kann oder aber stehen gelassen werden kann und nur das umgebende Erdreich abgetragen wird. Natürlich ist die zweite Vorgehensweise wesentlich günstiger, da weniger Erdreich bewegt werden muss.

Da es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren darauf ankommt, die Kondensatoranlage vor ungleichmäßig anströmenden Winden zu schützen, kann der Erdaushub unmittelbar zur Aufschüttung eines Walls seitlich der Aushebung verwendet werden. Je nach Größe der Aushebung und gewünschter Höhe des Walls kann natürlich zusätzliches Material eingesetzt werden. Der wesentliche Vorteil eines Walls ist, dass dadurch auch die Kondensatoranlage etwas höher positioniert sein kann, wenn man davon ausgeht, dass der Kamm des Walls etwa in Höhe der Plattform, vorzugsweise aber in Höhe der Oberkante der Kondensatoranlagen, liegt. In diesem Fall brauchen die Stützen nicht zu tief in das Erdreich eingebracht zu werden. Dadurch erfolgt zwar die Montage der Plattform in etwas angehobener Position, was dennoch nicht so aufwändig ist wie eine Montage beispielsweise in 50 m Höhe.

Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung möglich, einen Wall aufzuschütten, obwohl die Kondensatoranlage quasi am Boden montiert worden ist. In diesem Fall überragt der Kamm des Walls die Oberkante der Kondensatoranlage, so dass diese völlig windgeschützt in der muldenartigen Aushebung angeordnet ist.

Um ein gleichmäßiges Anströmen der Ventilatoren zu ermöglichen, werden die Ränder der Aushebung mit einem Böschungswinkel von 15° bis 45° gestaltet.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 im schematischen vertikalen Querschnitt eine luftgekühlte

Kondensatoranlage und

Figur 2 ebenfalls im schematischen vertikalen Querschnitt eine luftgekühlte Kondensatoranlage gemäß einer weiteren Ausführungsform.

In der Figur 1 ist mit 1 eine luftgekühlte Kondensatoranlage bezeichnet. Diese Kondensatoranlage 1 umfasst eine horizontale Plattform 2, die von mehreren vertikalen Stützen 3 getragen wird. Oberhalb der Plattform 2 sind mit Dampf beaufschlagbare Wärmetauscherelemente 4 in Form von Kondensatoren und Dephlegmatoren in Dachbauweise angeordnet. Unterhalb der Wärmetauscherelemente 4 sind an der Plattform 2 gelagerte Ventilatoren 5 vorgesehen. Firstseitig der Wärmetauscherelemente 4 erstrecken sich Dampfverteilleitungen 6. Die notwendigen Leitungen zur Heranführung des Dampfs zur Kondensatoranlage 1 und zur Abführung des Kondensats aus den Wärmetauscherelementen 4 sind zur Erhaltung der Zeichnungsübersichtlichkeit nicht dargestellt. Umfangsseitig der Wärmetauscherelemente 4 bzw. der Plattform 2 sind Windwände 7 vorgesehen.

Bei der Errichtung der Kondensatoranlage 1 werden zunächst von der Oberfläche 8 des Erdreichs 9 aus die Stützen 3 ausreichend tief in das Erdreich 9 eingebracht. Nachdem auf die Stützen 3 die Plattform 2 mit den Wärmetauscherelementen 4 und allen Dampf- und Kondensationsleitungen einschließlich der seitlichen Windwände 7 montiert ist, wobei sich die Kondensatoranlage 1 unmittelbar in der Nähe der Oberfläche 8 des Erdreichs 9 befindet, wird unterhalb der Plattform 2 eine muldenartige Aushebung 10 ausgehoben. Die Aushebung 10 weist seitliche Ränder 11 auf, die sich beim Ausführungsbeispiel unter einem Winkel α von 25° zur Erdoberfläche 8, d.h. zur Horizontalen, erstrecken. Die Ränder 11 sind in Bereichen neben der Plattform 2 angeordnet.

Unterhalb der Plattform 2 ist in zentraler Anordnung ein Hügel 12 mit geneigten Böschungen 13 auf dem Boden 14 der Aushebung 10 vorgesehen. Dieser Hügel 12 kann aus dem Aushub der Aushebung 10 gebildet sein. Die Höhe H des Hügels 12 entspricht hier etwa der Hälfte des Abstands A zwischen der Oberfläche 15 des Bodens 14 der Mulde 10 und der Unterkante 16 der Plattform 2. Der Abstand A definiert auch die Höhe des Ansaugraums 21. Der Ansaugraum 21 ist derjenige Bereich unterhalb der Plattform 2, über den den Ventilatoren 5 Luft zuströmen kann.

Mit den Pfeilen K ist die aus der Umgebung U der Kondensatoranlage 1 von den Ventilatoren 5 angesaugte Kühlluft und mit den Pfeilen A die an den Wärmetauscherelementen 4 beim Wärmetausch erwärmte abströmende Abluft bezeichnet.

Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform, die hinsichtlich der konstruktiven Gestaltung der Kondensatoranlage 1 identisch mit derjenigen der Figur 1 ist, wird randseitig des Aushubs 10 ein Wall 17 auf dem Erdreich 9 errichtet. Der Kamm 18 des Walls 17 erstreckt sich etwa in einer Horizontalebene HE, die auch die Oberkanten 19 der Dampfverteilerleitungen 6 der Kondensatoren 4 schneidet. Die Ränder 11 gehen gleichmäßig in die Böschungsränder 20 des Walls 17 über, d.h. die Böschung 20 hat den gleichen Winkel wie die Ränder 11 der Aushebung 10.

Allerdings ist zu erkennen, dass die Plattform 2 der Kondensatoranlage 1 höher als die Plattform 2 in der Figur 1 angeordnet ist. Dadurch kann die Tiefe T der Aushebung 10 kleiner ausfallen. Es ist ein geringerer Aushub beim Herstellen der Aushebung 10 erforderlich.

Ansonsten entspricht die Ausführungsform der Figur 2 derjenigen der Figur 1.

Bezuqszeichen:

1 - Kondensatoranlage

2 - Plattform v.1 3- Stützen f.2

4 - Wärmetauscherelemente v.1

5 - Ventilatoren f.4

6 - Dampfverteilerleitungen

7 - Windwände

8 - Oberfläche v.9

9 - Erdreich 10- Aushebung 11 - Ränder

12- Hügel

13- Böschungen v.12

14- Boden v.10

15- Oberfläche v.14

16- Unterkante v.2

17- Wall

18- Kamm v.17

19 - Oberkanten v.6 20- Böschung v.17 21 - Ansaugraum

A - Abstand zw.15 u.16

A- erwärmte Abluft

H- Höhe v.12

HE- Horizontalebene

T- Tiefe v.10

U - Umgebung v.1

K - zuströmende Kühlluft α - Winkel zw.8 u.11