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Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines wirtschaftlich und technisch möglichst günstigen unteren
Abschlusses für den Dampfschacht eines Erdwärmekraftwerkes.
Die Erfindung bezieht sich auf das österreichische Patent Nr. 243026, "Dampfschacht für ein
Erdwärmekraftwerk".
Die Schachtwand besteht aus Ringen, die aus Segmenten zusammengesetzt sind und von unten an den zuletzt gesetzten Ring angefügt werden. Die Verbindung der Ringe kann durch schachtaxiale Bolzen erfolgen, die durch radiale Bolzen aufgefangen werden. Die Anzahl der Segmente eines Ringes hängt von dem Durchmesser des Schachtes und vom zulässigen Gewicht eines Segmentes ab. Durch die gegenseitige Verdrehung der Ringe um eine halbe Segmentseite kann die Festigkeit der Schachtauskleidung erhöht werden. In den Segmenten der Ringe sind schachtaxiale Bohrungen, die sich von Ring zu Ring decken und beim Niederbringen des Schachtes zum
Absaugen des durch Fräser gelösten und zerkleinerten Aushubes dienen. Im fertigen Dampfschacht wird durch diese Bohrungen die Dampfflüssigkeit zugeführt, während der Dampf durch das grosse Schachtloch innerhalb der
Ringe hochsteigt.
Die Segmente sind durch Nut und Feder in ihren schachtradial verlaufenden
Verbindungsebenen gegen gegenseitiges Verlagern gesichert. Eine Ausnahme bildet das Schlusssegment, das parallele Verbindungsebenen hat, und die beiden Nachbarsegmente, die mit je einer dazu parallelen und einer schachtradialen Verbindungsebene versehen sind.
Der Vorteil dieser Art der Dampfgewinnung besteht darin, dass sie mit verschieden tiefen Bohrungen an jedem Punkt der Erde erfolgen kann.
Die Erdwärme wird bis jetzt nur dort ausgenutzt, wo entweder Heissdampf aus vulkanischem Boden ausströmt, der gefasst und Turbinen, der städtischen Heizung oder Grashäusern zugeführt, oder dort, wo Wasser in die Nähe unterirdischer Lavamassen geführt wird und das erhitzte Wasser oder der Dampf dann die gewünschte Verwendung findet. Da die Erdwärme an allen Stellen der Erde im Abstand von 33 m um ungefähr je einem Grad zunimmt, kann überall aus der Erde Dampf gewonnen werden, wenn man tief genug bohrt.
Die an den letzten Ring der Schachtauskleidung angefügt Sohle besteht aus einem Ring, der ebensoviele
Segmente hat wie der darüberliegende Schachtring und aus einem zentralen Kern. Ring und Kern sind an ihrer
Oberfläche, die dem Schachtloch zugewandt ist, torusartig gekrümmt, um den aus den Bohrungen in den
Ringsegmenten ausströmenden Dampf möglichst reibungslos in das Schachtloch nach oben zu führen.
Zur besseren Leitung des aus den Bohrungen ausströmenden Dampfes dient eine Leitwulst auf der
Wölbung der Sohlesegmente, die vom äussersten Punkt der einen Bohrung bis zur nächsten reicht und nach unten zu spitz ausläuft.
Wie bei den Segmenten der Schachtringe haben die Sohlesegmente, bis auf drei, schachtradiale
Verbindungsebenen mit Nut und Feder gegen gegenseitige Verschiebungen. Das letzte Segment, das eingeschoben werden muss, hat zwei parallele Verbindungsebenen, in denen durch Spiralfedern je eine Feder in einer Nut gehalten wird. Nach dem Einschieben des Schlusssegmentes in den Sohlering werden die stabartigen Federn von entsprechender Stärke durch Keile in die Nuten der benachbarten Segmente gepresst. Die an das Schlusssegment anschliessenden Segmente haben je eine schachtradiale und eine zum Schlusssegment parallele Verbindungsebene.
Die feste Verbindung des Sohleringes mit dem letzten Schachtring erfolgt wie bei den Schachtringen durch eingekerbte, schachtaxiale Bolzen, die durch radiale Bolzen aufgefangen werden. In das zentrale Loch des
Sohleringes wird der Sohlekern eingesetzt oder eingeschraubt. Der Sohlekern hat eine schachtaxiale Bohrung, die unter dem Sohlering mit mehreren schräg nach aussen verlaufenden Bohrungen mündet. Diese Bohrungen dienen zum Ausfüllen des Leerraumes unter der Sohle durch ein flüssiges, rasch erstarrendes Material.
Die Zeichnungen stellen eine beispielsweise Ausführung der Erfindung dar. Es zeigen Fig. 1 einen Axialschnitt durch das Ende der Schachtauskleidung, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B in Fig. l und Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie C-D in Fig. 1.
In Fig. l stellt--l--das Ende der Schachtauskleidung und--4--den Sohlering sowie--5--den Sohlekern dar. Der Sohlering--4--besteht aus ebensovielen Segmenten wie der Schachtring--2--und ist mit ihm durch Bolzen verbunden. Die Bohrungen -7-- in den Segmenten --3-- münden mit ihrem äussersten Punkt an der Aussenkante der torusartigen Sohlerundung--8--. Zwischen je zwei Bohrungen --7-- sind auf der Sohlerundung--8--Leitwülste--11--angebracht, die nach unten auf der Rundung --8-- spitz auslaufen.
Der Sohlekern hat eine axiale Bohrung--6--, die unter dem Boden des Sohleringes --4- mit mehreren schräg nach aussen gerichteten Bohrungen --6a-- in den Leerraum-10-münden.
Fig. 2 zeigt einen Schachtring--2--, der ein Teil der Schachtwand--l--ist und aus Segmenten --3-- besteht. Die Segmente--3--sind bis auf drei durch radiale Verbindungsebenen begrenzt und mit Bohrungen --7-- für die Dampfflüssigkeit versehen.
Die Schachtwand--l--als Gesamtheit der Schachtringe --2-- schliesst das Schachtloch--9--ein.
Das Schlusssegment --3b-- hat parallele Verbinaungsebenen, in welchen sich in Nuten durch Spiralfedern gehaltene Leisten befinden, die nach dem Einschieben des Schlusssegmentes --3b-- in den Schachtring 2durch Keile zur Hälfte in die Nuten der benachbarten Segmente --3a-- gepresst werden. Die beiden Segmente --3a-- haben je eine zu den Verbindungsebenen des Schlusssegmentes-3b-parallele und eine radiale Verbindungsebene. Die Schachtringe--2--sowie die Segmente--3, 3a, 3b--sind identisch mit den in der österr. Patentschrift Nr. 243026 beschriebenen Ringen und Segmenten.
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Fig. 3 ist eine Draufsicht auf den Sohlering --4-- mit den gleichartigen Segmenten --4a--, den beiden Nachbarsegmenten--4b--und dem Schlusssegment --4c--, das parallele Verbindungsebenen hat, in welchen sich in Nuten eine durch Spiralfedern gehaltene Leiste befindet, die nach dem Einschieben des Schlusssegmentes
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-4c-- in die bereitsNachbarsegmente --4b-- des Schlusssegmentes --4c-- je eine radiale und je eine zu den Verbindungsflächen des Schlusssegmentes--4c--parallele Verbindungsfläche.
Der Sohlekern--5--kann in das zentrale Loch des Sohleringes--4--eingesetzt oder eingeschraubt werden. Die axiale Bohrung--6--des Sohlekernes--5--verzweigt sich an ihrem unteren Ende in mehrere nach aussen unter den Boden des Sohleringes-4--gerichtete Bohrungen--6a--, durch die flüssiges und leicht erstarrendes Material in den Leerraum--10--unter der Sohle --4-- gepresst werden kann.
Der Vorteil dieser Sohle für den Dampfschacht eines Erdwärmekraftwerkes besteht einmal darin, dass der aus den Bohrungen --7-- der Segmente --2-- ausströmende Dampf möglichst verlustlos um 1800 in das Schachtloch umgelenkt werden kann, zum andern darin, dass durch die Sohle eine Verunreinigung des Dampfes durch die Aufnahme von Gesteinsteilchen vermieden wird.
PATENTANSPRÜCHE :
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aus einem äusseren Ring (4), der aus Segmenten (4a, 4b, 4c) zusammengestellt ist, und einem zentralen Kern (5) besteht.