DD147263A1 - Anordnung zur aufrechterhaltung des luftueberdruckes in traglufthallen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Aufrechterhaltung des Luftueberdruckes in durch Luftueberdruck getragenen Bauwerken. Mit dem Ziel, alle bekannten Stoerfaktoren bei Betreiben dieser Anlagen mit kostenguenstigem Aufwand zu kompensieren, soll die Aufgabe geloest werden, eine Anordnung auszugeben, mittels der das zum Betreiben der Traglufthalle erforderliche Luftvolumen garantiert und der jeweilige Betriebszustand angezeigt wird. Gemaesz der vorgeschlagenen Erfindung werden Windmeszgeber und -empfaenger Druckwaechter, Phasenwaechter, Ueberstromausloeser und Stoerungsueberwacher angeordnet, die u.a. ueber Verzoegerungseinrichtungen in einer sinnvollen Steuerschaltung miteinander verknuepft sind. Weiterhin sind eine Netzersatzanlage sowie eine Fernueberwachung vorgesehen, wobei das Alarmsystem in Funktion tritt, wenn eine der erfaszten Meszgroeszen einen kritischen Bezugswert erreicht. Das Anwendungsgebiet der Erfindung sind Traglufthallen.

Description

Erfinder und Anmelder: Kittlitz, den 5. 9. 1979

Ehrlich, Thomas

Zustellungsbevollmächtigter: VEB Braunkohlenwerk Jugend

Anordnung zur Aufrechterhaltung des Luftüberdruckes^ in Traglufthallen

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Aufrechterhaltung des Luftinnendruckes in durch Luftüberdruck getragenen Bauwerken, die allgemein als Traglufthallen bezeichnet werden* Die Erzeugung des in diesen Hallen notwendigen Betriebsdrukkes erfolgt durch außerhalb des umbauten Raumes angeordneten Lüfteraggregaten. Wird der kritische Druck infolge nicht beeinflußbarer Faktoren, wie z. B· durch

- erhöhte Windgeschwindigkeit

- Undichtheit der Hallenwandung ·

- Motor- oder Lüfterausfall

- LuftStromunterbrechung

- Ausfall des elektrischen Netzes

unterschritten, ist ein solches Bauwerk nicht mehr stabil« Schäden an der Hallenhaut und evtl· auch an den eingelagerten Gütern sind dann meist unvermeidbar· Die vorgeschlagene Anordnung ist geeignet, derartige Polgen auszuschließen und kann für alle an solchen Traglufthallen eingesetzten Lüfteranlagen Verwendung finden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Traglufthallen werden im allgemeinen dadurch stabilisiert, indem durch eine Lüfteranlage de%notwendige innere Luftüberdruck erzeugt wird. Im No.rmalfall reicht für eine Halle der Betrieb eines Lüfters aus. Ein oder mehrere zusätzliche Lüfter sind für die Erhöhung des Innendruckes bei größer · werdender äußerer Windgeschwindigkeit bzw. als Reserve vorgesehen.

Es ist bekannt, den Luftdruck in Traglufthallen durch manuelle Zuschaltung eines oder mehrerer Lüfter bei starken Windgeschwindigkeiten oder bei absinkendem Innendruck zu erhöhen.

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In einem solchen Pall liegt der Luftdurchsatz und damit auch der Energieverbrauch wesentlich höher, als es für den normalen Betriebszustand notwendig ist. Dies ist dann nachteilig, wenn die Ursache für die erhöhte Luftzufuhr nicht mehr vorhanden ist und die zusätzlichen Lüfter nicht oder erst verspätet abgeschaltet werden. Außerdem hat diese Methode den Nachteil, daß die Zuschaltung nicht automatisiert ist und unter Umständen erst dann vorgenommen wird, wenn eine kritische Situation bereits eingetreten ist. Durch den dabei entstehenden Zeitverzug kann der Innendruck bis unter die kritische Grenze sinken und in der weiteren Folge eine Gefährdung des Bauwerkes bewirken·

Es ist auch eine Schaltungsanordnung bekannt, mit der ein vorprogrammierter Ersatzlüfter automatisch zugeschaltet werden kann. Dieser wird dann wirksam, wenn der im Normalbetrieb laufende Lüfter elektrisch ausfällt oder eine erhöhte äußere Windgeschwindigkeit anliegt. Alle anderen möglichen Störfaktoren werden durch diese Schaltungsanordnung nicht erfaßt. Ist der vorgesehene Ersatzlüfter mechanisch oder elektrisch gestört, tritt kein anderer Lüfter automatisch in Punktion. Somit kann auch bei dieser Lösung eine Gefährdung des Bauwerkes eintreten. Außerdem besitzt diese Schaltungsanordnung keine LuftStromüberwachung für die Luftkanäle, so daß trotz laufender Lüfteranlagen ein Absinken des Luftinnendruckes möglich ist.

Weiterhin ist eine Einrichtung zur Aufrechterhaltung des Betriebszustandes von Traglufthallen bekannt, die auf dem Prinzip der Überwachung der lichten Bauhöhe beruht. Dies geschieht mittels eines Lotes, welches an der Decke der Halle befestigt ist und über einen darunter angeordneten Endschalter hängt. Senkt sich die Decke infolge Druckabfall, wird der Endschalter betätigt und ein zusätzlicher Lüfter automatisch in Betrieb genommen. Dieses System hat den entscheidenden Nachteil, daß die Zuschaltung des Lüfters erst im labilen Betriebszustand der Halle erfolgt.

Schließlich ist eine automatische Luftdruck-Regelungseinrichtung bekannt geworden, bei der zur Messung des Vorhände-

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nen Innendruckes und der äußeren Windgeschwindigkeit Meßwertnehmer verwendet werden (WP 76 794). Diesen Meßwertnehmern liegen zwei in Reihe geschaltete elektrische Widerstände zugrunde, die aus Nickeldraht bestehen, auf Keramik-Hohlkörper aufgebracht sind und stark temperaturabhängige Widerstandswerte aufweisen. Sie sind über regelbare Widerstände zu einer Brücke verschaltet, in der ein Gerät zur Beeinflussung der Lüfterleistung vorgesehen ist· Somit stellen diese Meßwertnehmer eine Regeleinrichtung dar, mit deren Hilfe sich das Brückengleichgewicht einstellt und der Luftüberdruck dem Sollwert angeglichen wird. Eine auf diese Rageleinrichtung bezugnehmende Anordnung elektrischer Geräte, mit der ζ· B. zusätzliche Lüfter automatisch angesteuert werden können, wird jedoch nicht angegeben. Demzufolge ist ein direkter Vergleich mit der erfindungsgemäßen Lösung nicht möglich. Im übrigen haftet auch dieser Einrichtung der Nachteil an, daß bei Ausfall der Lüfteranlage oder Ausbleiben des Luftstromes aus dsm Luftkanal keine Abhilfemaßnahme wirksam wird.

Weitere Einrichtungen bzw. Anordnungen zur Überwachung des Luftinnendruckes von Traglufthallen, mit denen gleichzeitig mehrere Störquellen erfaßt und automatisch abgestellt werden können, sind nicht bekannt geworden. Alle bisher praktizierten Methoden besitzen entweder keinen universellen Charakter oder sind nicht automatisiert.

Ziel der Erfindung:

Der Zweck und das Ziel der Erfindung bestehen darin, mit einem vertretbaren technischen und ökonomischen Aufwand die durch äußere^! Einflüsse bzw. andere Umstände beim Betreiben von Traglufthallen und deren Lüfteranlagen hervorgerufenen Störfaktoren so zu kompensieren, daß dadurch die notwendige Stabilität der Traglufthalle infolge eines ständig vorhandenen Luftüberdruckes im Inneren solcher Bauwerke gewährleistet wird. Gleichzeitig soll der zur Erzeugung des Innendruckes erforderliche Luftdurchsatz auf das unbedingt notwendige Maß beschränkt v/erden, um Energieverluste zu vermeiden. Die Anwendung de/r erfindungsgemäßen Lösung erfolgt

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hierbei ohne ständigen Einsatz von Arbeitskräften. Außerdem werden all Jene Hachteile vermieden, die vorstehend näher beschrieben worden sind.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige Anordnung zum vollautomatischen Betreiben von Lüfteranlagen für Traglufthallen anzugeben, die den inneren Luftüberdruck ständig überwacht und aufrechterhält. Mit dieser Anordnung sollen alle kritischen Betriebszustände der Traglufthalle sowie der Lüfteranlage erfaßt, durch optische und/oder akustische Signale angezeigt und selbsttätig beseitigt werden. Sie soll weiterhin aus bekannten Bauelementen der Elektro- und Lüftungstechnik bestehen, in Eigenanfertigung herstellbar sein, keinen Wartungsaufwand bedingen und eine geringe Störanfälligkeit aufweisen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem die vorgeschlagene Anordnung aus bekannten elektrischen und lüftungstechnischen Geräten wie Windmeßgeber und -empfänger, Druckwächter z. B. in Form von Manometern mit Schalterkontakten oder Schlitzindikatoren, Phasenwächtern, Über— Stromauslöser, Rückschlagklappen mit Mikrotaster sowie verschiedenartigen Relais besteht, die in einer sinnvollen Steuerschaltung miteinander verbunden sind. Außerdem ist dieser Anordnung eine Netzersatzanlage zugeordnet, die bei Ausfall der.Netζspannung die elektrische Last für die gesamte Anlage übernimmt. Der Jeweilige Betriebszustand wird mittels einer Fernüberwachung angezeigt, der akustische und optische Signalgeber zugeordnet sind. Mittels einer logischen Schaltung erfolgt über eine Verzögerungseinrichtung eine optische Meldung in der Fernüberwachung, wenn ein notwendiger zweiter Kreisellüfter keine Luft liefert. Über eine weitere Verzögerungseinrichtung wird in der Fernüberwachung Alarm ausgelöst, wenn der zulässige Miridestinnendruck in der Traglufthalle unterschritten wird. Die entsprechend der jeweiligen Situation erforderliche .Funktionsweise wird durch die Steuerschaltung, die in einem Steuerschrank untergebracht ist, automatisch veranlaßt, indem in Abhängigkeit von der

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Ausgangsspannung der Windmeßanlage mit nachgeordneten Verstärkern, die für den Betrieb der Traglufthalle notwendigen Ersatz- bzw. Zusatzlüfter stufenweise zu- und abgeschaltet werden· Diese Veränderung des Betriebszustandes wird in der Fernüberwachung optisch signalisiert· Zur Verhinderung der Zuschaltung eines zusätzlichen Kreisellüfters bei Windböen weist die Steuerschaltung eine Verzögerungseinrichtung mit Anzugsverzögerung auf. Das automatische Anlaufen von Ersatzbzw· Zusatzlüftern erfolgt auch, wenn auf Grund der Stellung der an den Luftkanal-Rückschlagklappen angeordneten Mikrotastern, der Stellung der Phasenwächter sowie der Überstromauslöser in den Motorstromkreisen und der Stellung der zu den Manometern gehörenden Schlitzindikatoren von dem Normalzustand abweichende Verhältnisse gegeben sind· Mindestens ein Lüfteraggregat kann manuell durch einen Schalter zugeschaltet werden· Beim Ausbleiben der Netzspannung wird mittels eines Netzspannungsüberwachungsrelais die Netzersatzanlage automatisch in und zeitverzögert auch wieder außer Betrieb genommen· In der Fernüberwachung wird dieser Vorgang ebenfalls optisch angezeigt.

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden· In der zugehörigen Zeichnung zeigt Figur 1 ein Übersichtsschema, auf dem eine Traglufthalle mit zugehörigen Lüfteraggregaten sowie die zur erfindungsgemäßen Anordnung gehörenden Geräte dargestellt sind.

Wie aus Figur 1 ersichtlich, sind einer Traglufthalle 7 drei Lüfteraggregate L 1; L 2; L 3 zugeordnet, die aus den Elektromotoren 10 und den Kreisellüftern 11 bestehen und.in einer neben der Traglufthalle 7 errichteten Station untergebracht sind. Jedes Lüfteraggregat ist mit einem entsprechend dimensionierten Luftkanal 12 versehen, dessen Luftaustrittsseite im Inneren der Traglufthalle 7 mündet. An diesem Ende des Luftkanals 12 ist eine Rückschlagklappe 13 angeordnet, die ein Entweichen der im Inneren der Traglufthalle 7 befindlichen Luft über einen nicht unter Druck stehenden Luftkanal 12 verhindert.

Die der erfindungsgemäßen Anordnung zugeordnete Steuerschaltung wird mit dem Schalter 8 in Betrieb genommen.

Die Anordnung sieht die überwachung aller drei Strom-Phasen für jede zu den Elektromotoren 10 gehörenden Motorzuleitungen vor. Weiterhin wird überprüft, ob der angesteuerte Motorschütz 9 gearbeitet hat und ob der Motorstrora in den zulässigen Grenzen liegt. Dies wird durch bekannte elektrische Geräte erreicht. Wird nun eine der vorgenannten Bedingungen nicht erfüllt und von den entsprechenden elektrischen Geräten erfaßt, so schaltet die Anlage im Steuerschrank 5 automatisch auf ein anderes Lüfteraggregat, z. B. L 2, um· Sollte das Lüfteraggregat L 2 ebenfalls eine elektrische oder mechanische Störung aufweisen und nicht anlaufen, wird wiederum automatisch auf das nächste Lüfteraggregat, in diesem Falle auf L 3» weitergeschaltet.

Eine solche Umschaltung auf einen Ersatz- bzw. Zusatzlüfter erfolgt auch, wenn aus dem zum im Regelbetrieb laufenden Kreisellüfter 11 gehörenden Luftkanal 12 keine oder nicht ausreichende Luft entströmt. Zu diesem Zweck ist an der Rückschlagklappe 13 ein Mikrotaster 14 angeordnet, der über die Steuerschaltung den Schaltvorgang bewirkt. Durch die Überwachung des Luftstromes werden gleichzeitig mehrere mögliche Störfaktoren erfaßt, wie Lüfterachsbruch, Kanalleck, Motordefekt usw.

Zur Erfassung des im Inneren der Traglufthalle 7 vorhandenen Luftüberdruckes ist vom Innenraum dieser Halle ein Rohr 6 zur Lüfterstation verlegt, an dem zwei Manometer mit Schalterkontakten oder Schlitzindikatoren 4 mit nachgeordnetem Verstärker angebracht sind. Diese Druckwächter 4 werden ständig mit dem Luftinnendruck der Traglufthalle 7 beaufschlagt. Während das eine Manometer den Normaldruck in der Halle erfaßt und eine evtl. vorhandene unzulässige Abweichung mittels der Steuerschaltung im Steuerschrank 5 an die Pü 1 meldet und gleichzeitig das Anlaufen eines anderen Lüfteraggrega.tes, z. B. L 2, veranlaßt, übernimmt das zweite Manometer die gleichen Aufgaben bei erhöhter äußerer Windgeschwindigkeit, sofern der hierfür zulässige Maximalwert überschritten

wird· Damit einzelne Windböen der Anordnung keine hohe Windgeschwindigkeit vortäuschen, sind Verzögerungsrelais vorgesehen, welche auf die Steuerschaltung einwirken und erst dann einen Zusatzlüfter in Betrieb nehmen, wenn die erhöhte Windgeschwindigkeit eine bestimmte Zeit lang einen einstellbaren~"Wert überschritten hat. Die Windgeschwindigkeit wird Über einen Windmeßgeber 2 und einen Windmeßempfanger 3 gemessen. Die Schaltung, in der die Auswertung der Meßergebnisse vorgenommen wird, veranlaßt die Zuschaltung des Lüfteraggregates L 2, damit zur Stabilisierung der Traglufthalle 7 die doppelte Luftmenge in das Innere derselben gedruckt wird. Läuft das Lüfteraggregat L 2 nicht an, wird durch die Steuerschaltung automatisch auf das Lüfteraggregat L 3 umgeschaltet. Die Manometer 4 veranlassen auch innerhalb einer einstellbaren Verzögerungszeit das Zurückschalten der Anlage in den Normalbetrieb mit einem Lüfteraggregat.

Bei Netzausfall spricht das in der Netzersatzanlage befindliche Spannungsüberwachungsrelais 17 an und startet automatisch den Verbrennungsmotor der Netzersatzanlage 16. Danach tibernimmt der zugehörige Generator die elektrische Last der Lüfteranlage bis zu einer einstellbaren'Zeit nach Spannungs-Wiederkehr. Die Lüfteranlage ist während der Betriebsperiode der Netzersatzanlage vom abgeschalteten Netz getrennt.

Soll das Lüfteraggregat L 3 aus einem zwingenden Grund von Hand zugeschaltet werden, so kann dies mittels des Schalters 15 geschehen.

Mittels der Fernüberwachungseinrichtung 1 werden die Betriebszustände der Traglufthalle 7, der Lüfterstation sowie der Netzersatzanlage 16 signalisiert. Führen die in der Steuerschaltung vorgesehenen Schaltfolgen nicht zu dem vorprogrammierten Ergebnis, so wird in der Fernüberwachungsanlage optisch und akustisch Alarm ausgelöst«

Claims (4)

- 8 - Ϊ1 /UÄ7 Erfindunffsansprüche:

1« Anordnung zur Aufrechterhaltung des Luftinnendruckes in durch Luftüberdruck getragenen Bauwerken, gekennzeichnet dadurch, daß bekannte elektrische und lüftungstechnische Geräte in einer Steuerschaltung so zusammengeschaltet sind, daß in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung einer Windmeßanlage (2; 3),- der Stellung eines an einer Rückschlagklappe (13) des Luftkanales (12) angeordneten Mikrotasters (14), der Stellung von Phasenwächtern sowie Überstrotnauslösern in den zu den Elektromotoren (10) gehörenden Stromkreisen, der Stellung von Druckwächtern (4) über bekannte elektrische oder elektronische Bauteile, die für den Betrieb der Traglufthalle (7) notwendigen Ersatz- bzw. Zusatzlüfter (11) automatisch stufenweise zu- und abgeschaltet werden und in Abhängigkeit von der elektrischen Spannung an einem Netzspannungsüberwachungsrelais (17), welches Bestandteil einer Netzersatzanlage (16) ist, die Netzersatzanlage (16) in und zeitverzögert auch wieder außer Betrieb genommen wird.

2. Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Anzeige der jeweiligen Betriebszustände eine Fernüberwachungseinrichtung (1) vorgesehen ist, mit der außerdem optisch und/oder akustisch Alarm ausgelöst wird·

3« Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß mittels einer logischen Schaltung über eine Verzögerungseinrichtung in der Fernüberwachung (1) eine optische Meldung erfolgt, daß ein notwendiger zweiter Kreisellüfter (11) keine Luft liefert· -

4# Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Druckwächter (4), z. B· in Form von Manometern mit- Schlitzindikatoren oder mit Kontakten, bei Untersehreitung des niedrigsten zulässigen Luftüberdruckes im Inneren der Traglufthalle (7) über eine weitere Verzögerungseinrichtung in der Fernüberwachung (1) Alarm auslösen·

Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet d a d u r c h , daß die im Steuerschrank (5) angeordnete Steuerschaltung zur Verhinderung des Ansprechens bei Windböen ebenfalls eine Verzögerungseinrichtung aufweist·

Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur manuellen Zuschaltung eines Lüfteraggregates, vorzugsweise des L 3> ein Schalter (15) vorgesehen ist.

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