DE202010007211U1 - Air cooling system with a computer system and a program module - Google Patents

Air cooling system with a computer system and a program module Download PDF

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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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Abstract

Luftkühlungsanlage mit einem Rechnersystem (8) und einem Programm-Modul ABC GI, bestehend aus einer Einheit (1) für die Luftkühlungsanlage, einem Ventilator (2) mit einem Elektromotor zum Durchpumpen der Kühlluft, einem Kondensatsammler (3) mit einer Kondensatpumpe (4) und einer Anlage (6) zur Abführung von nichtkondensierbaren Gasen aus dem Innenraum der Luftkühlungsanlage (1) mit dem Elektromotor, Betriebsleitungen (11) mit eingebauten Gebern (5) für die Arbeitsmediumskennwerte, Übertragungsleitungen (10) zur Verbindung mit einer Einheit (7) zur Kennwerteerfassung und einer Jalousie (12) zur Regelung der Luftstromrichtungen mit einem Elektromotor,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Rechnersystem (8) mit dem Betriebsoptimierungs-Programm-Modul mittels Übertragungsleitungen (10) an die Einheit (7) zur Kennwerteerfassung angeschlossen ist, und
dass das Rechnersystem (8) über die Übertragungsleitungen (7) mit einer Steuereinheit (9) der Luftkühlungsanlage (1) und weiter mit dem Elektromotor des Ventilators (2) zum Durchpumpen der Luft durch die Luftkühlungsanlage (1) und der Anlage (6) zur Abführung von nichtkondensierbaren Gasen aus dem Innenraum...Air cooling system with a computer system (8) and a program module ABC GI, comprising a unit (1) for the air cooling system, a fan (2) with an electric motor for pumping through the cooling air, a condensate collector (3) with a condensate pump (4) and a system (6) for removing noncondensable gases from the interior of the air cooling system (1) with the electric motor, operating lines (11) with built - in sensors (5) for the working medium characteristic values, transmission lines (10) for connection to a unit (7) Characteristics detection and a shutter (12) for controlling the air flow directions with an electric motor,
characterized,
that the computer system (8) is connected to the operation optimization program module by means of transmission lines (10) to the unit (7) for characteristic values detection, and
in that the computer system (8) via the transmission lines (7) with a control unit (9) of the air cooling system (1) and further with the electric motor of the fan (2) for pumping the air through the air cooling system (1) and the system (6) Removal of non-condensable gases from the interior ...

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Description

Die Erfindung betrifft eine Luftkühlungsanlage mit einem Rechnersystem und einem Programm-Modul und einem Programm-Modul ABC GI, bestehend aus einer Einheit für die Luftkühlungsanlage, einem Ventilator mit einem Elektromotor zum Durchpumpen der Kühlluft, einem Kondensatsammler mit einer Kondensatpumpe und einer Anlage zur Abführung von nichtkondensierbaren Gasen aus dem Innenraum der Luftkühlungsanlage mit dem Elektromotor, Betriebsleitungen mit eingebauten Gebern für die Arbeitsmediumskennwerte, Übertragungsleitungen zur Verbindung mit einer Einheit zur Kennwerteerfassung und einer Jalousie zur Regelung der Luftstromrichtungen mit einem Elektromotor.The The invention relates to an air cooling system with a computer system and a program module and a program module ABC GI, consisting from a unit for the air cooling system, a fan with an electric motor for pumping through the cooling air, a condensate collector with a condensate pump and a system for removing non-condensable gases from the interior the air cooling system with the electric motor, operating lines with built-in encoders for the working medium characteristic values, transmission lines for connection to a unit for characteristic value acquisition and a Venetian blind for controlling the directions of air flow with an electric motor.

Die Anlage ist in der Energiebranche und der Energieeinsparung sowie in Rechnersystemen mit Programm-Modulen einsetzbar und kann in der chemischen Branche und der Metallurgie verwendet werden.The Plant is in the energy industry and energy saving as well can be used in computer systems with program modules and can be used in the chemical industry and metallurgy are used.

Es sind Luftkühlungsanlagen bekannt, die eine Wärmetauschfläche aus Rippenrohren und einen Ventilator mit einem Elektromotor enthalten [s. Urheberschein UdSSR 162170, Kl. F28B 1/06 G. A. Guschtschik, T. A. Kostli, H. A. Kuzsin u. a. Wärmetauschgerät zur Luftkühlung //

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Air cooling systems are known which include a heat exchange surface made of finned tubes and a fan with an electric motor [s. Certificate of Intellectual Property USSR 162170, class F28B 1/06 GA Guschtschik, TA Kostli, HA Kuzsin and others Heat exchanger for air cooling //
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Der größte Nachteil dieser Anlagen besteht in der Gefahr, dass das Kondensat bei niedrigen Temperaturen einfriert. Bei einer Dampfkondensation fließt das Kondensat an den inneren Rohrwänden ab, wird unterkühlt und bildet einen Eispfropfen.Of the biggest disadvantage of these plants consists in the Risk of the condensate freezing at low temperatures. In a steam condensation, the condensate flows to the inner tube walls, is undercooled and forms an ice-stopper.

Aus dem Patent 4518055 US IPK F28B11100 „Verfahren und Gerät zur Kühlungsregelung” ist auch eine Luftkühlungsanlage bekannt, die einen Ventilator, eine Wärmetauschfläche aus Rippenrohren und ein Luftumwälzungsgerät zur Zuführung von Luft an den Einlass der Wärmetauschfläche in der kalten Jahreszeit enthält. Der Nachteil einer solchen Ausführung besteht darin, dass kein System zur Online-Steuerung der Wärme- und der Stoffaustausch-Prozesse vorhanden ist.From the patent 4518055 US IPK F28B11100 "Cooling Control Method and Apparatus" also discloses an air cooling system that includes a fan, a finned tube heat exchange surface, and an air recirculation device for supplying air to the inlet of the heat exchange surface in the cold season. The disadvantage of such an embodiment is that there is no system for online control of the heat and mass transfer processes.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die genannten Nachteile zu beseitigen.It Object of the invention to eliminate the disadvantages mentioned.

Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.The Asked object is achieved with the features of claim 1.

Die Luftkühlungsanlage GI (weiter LKA genannt) ist mit einem Rechnersystem mit einem Programm-Modul und einer Steuereinheit ausgestattet.The Air cooling system GI (further LKA called) is with a Computer system equipped with a program module and a control unit.

Die Anlage besteht aus:

  • a) einer Einheit für die Luftkühlungsanlage,
  • b) einem Ventilator mit einem Elektromotor zum Durchpumpen der Luft durch die Einheit. Der Elektromotor ist mit einem Frequenzumformer ausgestattet,
  • c) einem Kondensatsammler,
  • d) einer Kondensatpumpe,
  • e) einem Betriebsparameter-Geber (Medien, Drehzahl, Jalousie-Stellung),
  • f) Betriebsleitungen,
  • g) einer Anlage zur Abführung von nichtkondensierbaren Gasen (Ejektor, Wasserringpumpe oder deren Kombination) aus dem Innenraum der Luftkühlungsanlage mit dem Elektromotor,
  • h) einer Einheit zur Kennwerteerfassung,
  • i) Übertragungsleitungen,
  • j) Jalousie zur Regelung der Luftstromrichtung mit dem Elektromotor.
The plant consists of:
  • a) a unit for the air cooling system,
  • b) a fan with an electric motor for pumping the air through the unit. The electric motor is equipped with a frequency converter,
  • c) a condensate collector,
  • d) a condensate pump,
  • e) an operating parameter encoder (media, speed, blind position),
  • f) management,
  • g) a system for the removal of non-condensable gases (ejector, water ring pump or their combination) from the interior of the air cooling system with the electric motor,
  • h) a unit for determining characteristics,
  • i) transmission lines,
  • j) Venetian blind for controlling the direction of air flow with the electric motor.

Zusätzlich sind folgende Baugruppen installiert:

  • k) ein Rechnersystem mit einem Programm-Modul zur Betriebsoptimierung und
  • l) eine Steuereinheit der Luftkühlungsanlage.
In addition, the following assemblies are installed:
  • k) a computer system with a program module for optimizing operations and
  • l) a control unit of the air cooling system.

Das Rechnersystem mit dem Betriebsoptimierungs-Programm-Modul dient zur Ausarbeitung von optimalen Betriebsarten aufgrund der Angaben der Betriebsparameter-Geber.The Computer system with the operation optimization program module is used for the preparation of optimal operating modes based on the information the operating parameter encoder.

Die Steuereinheit zur Steuerung der Luftkühlungsanlage anhand der ausgearbeiteten Werte für optimale Betriebsarten setzt diese Werte in der Funktion des Ventilators (es kann z. B. die Drehzahl verändert werden) und der Anlage zur Abführung der nichtkondensierbaren Gase aus dem Innenraum der Luftkühlungsanlage mit dem Elektromotor und der Stellung der Jalousie zur Regelung der Luftstromrichtung um.The control unit for controlling the air cooling system based on the elaborated values for optimum operating modes sets these values in the function of the fan (for example, the speed can be changed the) and the system for discharging the non-condensable gases from the interior of the air cooling system with the electric motor and the position of the shutter to control the air flow direction to.

Das Arbeitsmedium, z. B. Wasserdampf, wird von einer Kraftwerksanlage zugeführt und kondensiert sich innerhalb von Rohren der Luftkühlungsanlage. Das Kondensat sammelt sich in der unteren Sammelleitung, die mit den Rohren an den Kondensatsammler mit der Kondensatpumpe angeschlossen ist. Der Dampfdruck (unter dem atmosphärischen Druck) wird durch die Anlage zur Abführung von nichtkondensierbaren Gasen aus dem Innenraum der Luftkühlungsanlage aufrechterhalten. Diese Anlage besteht aus einer Ejektorstufe und/oder einer Wasserringpumpe. Die Wasserringpumpe ist vom Elektromotor angetrieben.The Working medium, eg. As water vapor is from a power plant fed and condenses within pipes of the Air cooling system. The condensate collects in the lower one Manifold with the pipes to the condensate collector with the Condensate pump is connected. The vapor pressure (below the atmospheric Pressure) is passed through the plant for the discharge of non-condensable Maintain gases from the interior of the air cooling system. This system consists of an ejector stage and / or a water ring pump. The water ring pump is driven by the electric motor.

Die Kennwerte des Arbeitsmediums werden von den Betriebsparameter-Gebern gemessen. Die Messwerte werden von der Einheit zur Kennwerteerfassung aufgenommen.The Characteristic values of the working medium are determined by the operating parameter encoders measured. The measured values are taken from the unit for characteristic value acquisition added.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels der Luftkühlungsanlage näher erläutert. Es zeigt:The Invention is based on an embodiment of the air cooling system explained in more detail. It shows:

1 schematisch den Aufbau der Luftkühlungsanlage. 1 schematically the structure of the air cooling system.

Die Anlage besteht wie 1 zeigt, aus einer Einheit für die Luftkühlungsanlage 1, einem Ventilator 2 mit einem Elektromotor zum Durchpumpen der Luft durch die Einheit 1, einem Kondensatsammler 3 mit einer Kondensatpumpe 4, Betriebsparameter-Gebern 5, die an Betriebsleitungen 11 angeschlossen sind. Weiterhin ist vorgesehen eine Anlage zur Abführung von nichtkondensierbaren Gasen aus dem Innenraum der Luftkühlungsanlage mit einem Elektromotor 6, einer Einheit 7 zur Kennwerteerfassung, einem Rechnersystem 8 mit einem Betriebsoptimierungs-Programm-Modul und von Übertragungsleitungen 10. Die Übertragungsleitungen 10 verbinden die Betriebsparameter-Geber 5 für die Arbeitsmediumskennwerte und eine Steuereinheit 9 der Luftkühlungsanlage, die Einheit 7 zur Kennwerteerfassung und das Rechnersys tem mit dem Betriebsoptimierungs-Programm-Modul 8 sowie eine Jalousie 12 zur Regelung der Luftstromrichtung mit einem Elektromotor.The plant is like 1 shows, from a unit for the air cooling system 1 , a fan 2 with an electric motor for pumping the air through the unit 1 , a condensate collector 3 with a condensate pump 4 , Operating parameter encoders 5 attached to company lines 11 are connected. Furthermore, a system for removing non-condensable gases from the interior of the air cooling system with an electric motor is provided 6 , one unit 7 for characteristic value acquisition, a computer system 8th with an operation optimization program module and transmission lines 10 , The transmission lines 10 connect the operating parameter encoder 5 for the working fluid characteristics and a control unit 9 the air cooling unit, the unit 7 for characteristic value recording and the computer system with the operation optimization program module 8th as well as a blind 12 for controlling the air flow direction with an electric motor.

Die Anlage funktioniert auf folgende Weise:
Das Arbeitsmedium ist von einer Kraftwerksanlage zur Einheit 1 der Luftkühlungsanlage zugeführt und kondensiert in dieser Einheit. Die Kondensationswärme ist durch die Luft abgeführt, die der Ventilator 2 mit dem FU-Elektromotor zum Durchpumpen der Luft durch die Einheit 1 durchgepumpt. Das Kondensat fließt in den Kondensatsammler 3 ab und ist von der Kondensatpumpe 4 in die Kraftwerksanlage zurückgepumpt. Nichtkondensierbare Gase sind aus dem Kondensatsammler durch die Anlage 6 zur Abführung von nichtkondensierbaren Gasen aus dem Innenraum der Luftkühlungsanlage mit dem Elektromotor abgepumpt.The system works in the following way:
The working medium is from a power plant to the unit 1 supplied to the air cooling system and condensed in this unit. The condensation heat is dissipated by the air, which is the fan 2 with the FU electric motor for pumping the air through the unit 1 pumped. The condensate flows into the condensate collector 3 off and off the condensate pump 4 Pumped back to the power plant. Non-condensable gases are from the condensate collector through the plant 6 pumped to remove non-condensable gases from the interior of the air cooling system with the electric motor.

Falls die Betriebskennwerte der Kraftwerksanlage und der Einheit für die Luftkühlungsanlage von den Sollwerten abweichen, geben die in der Betriebsleitung 11 eingebauten Geber 5 für die Arbeitsmediumskennwerte über die Übertragungsleitung 10 ein Signal an die Einheit 7 zur Kennwerteerfassung. Von hier aus gelangt das Signal in das Rechnersystem 8 mit dem Betriebsoptimierungs-Programm-Modul und weiter in die Steuereinheit 9 der Luftkühlungsanlage. Diese übermittelt ein Steuersignal über die Übertragungsleitungen 10 an den Ventilator 2 mit dem Elektromotor zum Durchpumpen der Luft durch die Einheit 1 und die Anlage 6 zur Abführung von nichtkondensierbaren Gasen mit dem Elektromotor zwecks Betriebsoptimierung der Luftkühlungsanlage. Zusätzlich ist zur Regelung von Durchfluss und Richtung der Luftströme die Jalousie 12 mit dem Elektromotor eingesetzt.If the operating parameters of the power plant and the unit for the air cooling system deviate from the nominal values, enter those in the management 11 built-in encoder 5 for the working medium characteristic values via the transmission line 10 a signal to the unit 7 for characteristic value acquisition. From here the signal enters the computer system 8th with the operation optimization program module and further into the control unit 9 the air cooling system. This transmits a control signal via the transmission lines 10 to the fan 2 with the electric motor for pumping the air through the unit 1 and the plant 6 for removing non-condensable gases with the electric motor for the purpose of optimizing the operation of the air cooling system. In addition, the blind is used to control the flow and direction of the air streams 12 used with the electric motor.

Die variable Drehzahl des Elektromotors mit dem Ventilator, die Gasabführungsanlage mit dem Elektromotor mit der variablen Drehzahl und die Jalousie mit dem Elektromotor sind im Komplex verwendet, um den Energieaufwand zur Erzeugung des minimalen Drucks innerhalb des Luftkühlungsanlage zu reduzieren und das Einfrieren des Kondensats innerhalb der Luftkühlungsanlage bei niedrigen Temperaturen der Kühlluft auszuschließen.The variable speed of the electric motor with the fan, the gas exhaust system with the electric motor with the variable speed and the blind with the electric motor are used in the complex to save energy for generating the minimum pressure within the air cooling system to reduce and freeze the condensate inside the air cooling system at low temperatures exclude the cooling air.

Eine solche Kombination der Komponenten ermöglicht es, die Luftkühlungsanlage in allen Betriebsarten bei minimalem Drücken innerhalb der Luftkühlungsanlage zu betreiben, wobei das Kondensat nicht einfriert und eine minimale Energie zum Durchpumpen der Luft aufzuwenden ist.A Such combination of components allows the air cooling system in all modes with minimal pressure within operate the air cooling system, with the condensate does not freeze and a minimum energy to pump through the air is to spend.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 4518055 [0005] US 4518055 [0005]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - Urheberschein UdSSR 162170, Kl. F28B 1/06 G. A. Guschtschik, T. A. Kostli, H. A. Kuzsin u. a. Wärmetauschgerät zur Luftkühlung [0003] - Certificate of authenticity USSR 162170, class F28B 1/06 GA Guschtschik, TA Kostli, HA Kuzsin and others Heat exchanger for air cooling [0003]

Claims (7)

Luftkühlungsanlage mit einem Rechnersystem (8) und einem Programm-Modul ABC GI, bestehend aus einer Einheit (1) für die Luftkühlungsanlage, einem Ventilator (2) mit einem Elektromotor zum Durchpumpen der Kühlluft, einem Kondensatsammler (3) mit einer Kondensatpumpe (4) und einer Anlage (6) zur Abführung von nichtkondensierbaren Gasen aus dem Innenraum der Luftkühlungsanlage (1) mit dem Elektromotor, Betriebsleitungen (11) mit eingebauten Gebern (5) für die Arbeitsmediumskennwerte, Übertragungsleitungen (10) zur Verbindung mit einer Einheit (7) zur Kennwerteerfassung und einer Jalousie (12) zur Regelung der Luftstromrichtungen mit einem Elektromotor, dadurch gekennzeichnet, dass das Rechnersystem (8) mit dem Betriebsoptimierungs-Programm-Modul mittels Übertragungsleitungen (10) an die Einheit (7) zur Kennwerteerfassung angeschlossen ist, und dass das Rechnersystem (8) über die Übertragungsleitungen (7) mit einer Steuereinheit (9) der Luftkühlungsanlage (1) und weiter mit dem Elektromotor des Ventilators (2) zum Durchpumpen der Luft durch die Luftkühlungsanlage (1) und der Anlage (6) zur Abführung von nichtkondensierbaren Gasen aus dem Innenraum der Luftkühlungsanlage (1) verbunden ist.Air cooling system with a computer system ( 8th ) and a program module ABC GI, consisting of a unit ( 1 ) for the air cooling system, a fan ( 2 ) with an electric motor for pumping through the cooling air, a condensate collector ( 3 ) with a condensate pump ( 4 ) and an annex ( 6 ) for the removal of non-condensable gases from the interior of the air cooling system ( 1 ) with the electric motor, operating lines ( 11 ) with built-in transmitters ( 5 ) for the working medium characteristic values, transmission lines ( 10 ) for connection to a unit ( 7 ) for characteristic value recording and a Venetian blind ( 12 ) for controlling the air flow directions with an electric motor, characterized in that the computer system ( 8th ) with the operation optimization program module via transmission lines ( 10 ) to the unit ( 7 ) is connected to the characteristic value acquisition, and that the computer system ( 8th ) via the transmission lines ( 7 ) with a control unit ( 9 ) of the air cooling system ( 1 ) and continue with the electric motor of the fan ( 2 ) for pumping the air through the air cooling system ( 1 ) and the plant ( 6 ) for the removal of non-condensable gases from the interior of the air cooling system ( 1 ) connected is. Luftkühlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmedium für die Einheit (1) der Luftkühlungsanlage von einer Kraftwerksanlage zugeführt ist und dass das Arbeitsmedium in dieser Einheit (1) kondensiert.Air cooling system according to claim 1, characterized in that the working medium for the unit ( 1 ) is supplied to the air cooling system of a power plant and that the working medium in this unit ( 1 ) condenses. Luftkühlungsanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensationswärme durch die Luft abgeführt ist, die der Ventilator (2) mit einem FU-Elektromotor durch die Einheit (1) durchpumpt.Air cooling system according to claim 1 and 2, characterized in that the heat of condensation is removed by the air, the fan ( 2 ) with a FU electric motor through the unit ( 1 ) is pumped through. Luftkühlungsanlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondensat in den Kondensatsammler (3) fließt und von der Kondensatpumpe (4) in die Kraftwerksanlage zurückgepumpt ist.Air cooling system according to claim 1 to 3, characterized in that the condensate in the condensate collector ( 3 ) and from the condensate pump ( 4 ) is pumped back into the power plant. Luftkühlungsanlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtkondensierbaren Gase aus dem Kondensatsammler (3) von der Anlage (6) aus dem Innenraum der Einheit (1) der Luftkühlungsanlage mit dem Elektromotor abgepumpt sind.Air cooling system according to claim 1 to 4, characterized in that the non-condensable gases from the condensate collector ( 3 ) of the plant ( 6 ) from the interior of the unit ( 1 ) of the air cooling system are pumped off with the electric motor. Luftkühlungsanlage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abweichen der Betriebskennwerte der Kraftwerksanlage und der Einheit (1) der Luftkühlungsanlage von den Sollwerten die in die Betriebsleitung (11) eingebauten Geber (5) für die Arbeitsmediumskennwerte über die Übertragungsleitung (10) ein Signal an die Einheit (7) zur Kennwerterfassung gegeben ist, dass das Signal in das Rechnersystem (8) mit dem Betriebsoptimierungs-Programm-Modul und weiter in die Steuereinheit (9) der Luftkühlungsanlage leitbar ist, dass die Steuereinheit (9) über die Übertragungsleitungen (10) ein Signal an den Ventilator (2) zum Durchpumpen der Luft durch die Einheit (1) der Luftküh lungsanlage und zur Anlage (6) zur Abführung von nichtkondensierbaren Gasen zwecks Optimierung der Luftkühlungsanlage sendet.Air cooling system according to claim 1 to 5, characterized in that when departing from the operating characteristics of the power plant and the unit ( 1 ) of the air cooling system from the setpoint values to the management ( 11 ) built-in encoder ( 5 ) for the working medium characteristic values via the transmission line ( 10 ) send a signal to the unit ( 7 ) is provided for characteristic value detection that the signal in the computer system ( 8th ) with the operation optimization program module and further into the control unit ( 9 ) of the air cooling system is conductive, that the control unit ( 9 ) via the transmission lines ( 10 ) a signal to the fan ( 2 ) for pumping the air through the unit ( 1 ) of the air-cooling plant and to the plant ( 6 ) for discharging non-condensable gases to optimize the air cooling system. Luftkühlungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Jalousie (12) zur Regelung von Durchfluss und Richtung der Luftströme ansteuerbar ist.Air cooling system according to claim 6, characterized in that in addition the blind ( 12 ) can be controlled to control the flow and direction of the air streams.
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