DE102009006198A1 - Device for large-scale media conditioning - Google Patents
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- F02C7/052—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having provisions for obviating the penetration of damaging objects or particles with dust-separation devices
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen (20) zur großtechnischen Medienkonditionierung und Systeme aus mehreren solcher Vorrichtungen (20). Die Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtungen (20) sind optimal in einem Block vereinigt, der weitestgehend industriell vorgefertigt und leicht an die verschiedenen Anwendungsfälle und Aufstellungsorte angepasst werden kann.The present invention relates to apparatuses (20) for large scale media conditioning and systems of a plurality of such apparatuses (20). The elements of the devices (20) according to the invention are optimally combined in one block, which can largely be industrially prefabricated and easily adapted to the various applications and sites.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Vorrichtungen zur großtechnischen Medienkonditionierung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein System aus mehreren solcher Vorrichtungen.The The present invention relates generally to large scale apparatus Media conditioning according to the preamble of claim 1 and a System of several such devices.
Dabei
betrifft die vorliegende Erfindung auch Vorrichtungen zur Konditionierung
von Verbrennungsluft, die Gasturbinen zugeführt wird. Die
Verbrennungsluft von Gasturbinen wird in so genannten Filterhäusern
von festen und flüssigen Partikeln gereinigt, um die Arbeitsmaschine
mit möglichst sauberer Luft zu beaufschlagen. Dazu sind
in einem solchen Luftfilterhaus Tropfenabscheider, Vogelschutzgitter
und üblicherweise ein oder zwei Filterstufen installiert.
Da die Filter als auch die Verdichter der Gasturbine bei gegebenen
Außenluftbedingungen – hoher relativer Feuchte
und Temperaturen um den Gefrierpunkt – zu Vereisung neigen,
wird die Luft in dieser Jahreszeit zusätzlich vorgewärmt.
Dazu werden in einem Filterhaus auch Wärmeübertrager,
Infrarot-Strahler oder Heißluft- bzw. seltener Abgasverteiler
installiert, die die Ansaugluft indirekt oder direkt vorwärmen.
Eine solche Vorrichtung
In der Folge wird kaum ein Optimum bzgl. Strömung und Druckverlust erreicht. Eine hohe Strömungsgeschwindigkeit bewirkt einen hohen Druckverlust. Ungleichmäßig angeströmte Luftfilter verschmutzen schneller. Eine geringe Anzahl an Luftfiltern führt ebenfalls zu einer schnelleren Verschmutzung und zu einem starken Anstieg des Druckverlustes. Ein hoher Druckverlust im Filterhaus bewirkt entsprechende Leistungseinbußen der Gasturbine. Ggf. müssen die verschmutzten Filter während des Betriebes der Gasturbine unter ungünstigen Bedingungen ausgetauscht werden. Eine nur ein- oder zweistufige Luftfilterung führt dabei zu einem verstärkten Schmutzeintrag in den Verdichter der Gasturbine. Dieser Schmutz setzt sich auf den Verdichterschaufeln ab (Fouling) und führt ebenfalls zu steigenden Leistungs- und Wirkungsgradeinbußen.In The result is hardly an optimum regarding flow and pressure loss reached. A high flow velocity causes a high pressure loss. Unevenly flowed Air filters pollute faster. A small number of air filters also leads to faster pollution and to a sharp increase in pressure loss. A high pressure loss in the filter house causes corresponding performance losses of Gas turbine. Possibly. need the dirty filters during the operation of the gas turbine under unfavorable conditions become. A single or two-stage air filtration leads thereby to an increased dirt entry in the compressor the gas turbine. This dirt settles on the compressor blades (fouling) and also leads to rising output and efficiency losses.
Deshalb ist es ebenfalls üblich, den Verdichter der Gasturbine im Betrieb (online) oder im abgestellten und abgekühlten Zustand (offline) zu waschen. Dazu wird mit speziellen Wascheinrichtungen unter Hochdruck geeignete Waschlösung in den Verdichter eingebracht und der angebackene Schmutz wieder abgewaschen und ausgespült. Bei Online-Wäschen muss meist die Leistung der Gasturbine gesenkt werden. Bei Offline-Wäschen geht die Gasturbine für viele Stunden vollständig außer Betrieb. Beides senkt die Verfügbarkeit der Gasturbine als Antrieb eines Elektrogenerators oder eines Gasverdichters und somit den Ertrag des Betreibers.Therefore It is also common for the compressor of the gas turbine in operation (online) or in the parked and cooled Condition (offline) to wash. This is done with special washing facilities High pressure suitable washing solution introduced into the compressor and the baked dirt washed off again and rinsed out. For online washes, the performance of the gas turbine usually has to be reduced become. For offline washes, the gas turbine goes for completely out of service for many hours. Both reduces the availability of the gas turbine as the drive of a Electric generator or a gas compressor and thus the yield of the operator.
Mit steigender Ansauglufttemperatur fallen die Leistung und der Wirkungsgrad der Gasturbine. Um dies zu kompensieren, wird die Ansaugluft im Sommer gekühlt. Dazu verwendet man ebenfalls direkte oder indirekte Verfahren. Die direkte Kühlung ist durch die Verdunstung oder Eindüsung von Wasser in den Ansaugtrakt und den damit verbundenen adiabatischen Kühleffekt möglich. Indirekt kann die Ansaugluft mit Wärmeübertragern gekühlt werden, die mit natürlich oder künstlich gekühlten Wärmeträgermedien beaufschlagt werden.With rising intake air temperature, the performance and efficiency fall the gas turbine. To compensate for this, the intake air becomes summer cooled. For this you also use direct or indirect Method. The direct cooling is due to the evaporation or injection of water into the intake tract and thus associated adiabatic cooling effect possible. Indirectly, the intake air can with heat exchangers be cooled with natural or artificial acted upon cooled heat transfer media become.
Zur Verbesserung der Luftfilterung ist es bekannt, die Verbrennungsluft für Gasturbinen in drei Stufen zu filtern. Dies führt jedoch bereits von Anfang an zu einem erhöhten Druckverlust mit den bereits beschriebenen Folgen. Die Filterelemente werden bei ihrem Wechsel unter erschwerten Bedingungen über Leitern oder mit Seilwinden transportiert.to Improvement of air filtration is known, the combustion air for gas turbines in three stages to filter. this leads to However, from the beginning to an increased pressure loss with the consequences already described. The filter elements are included their change under difficult conditions over ladders or transported by cable winches.
Desweiteren
ist es bekannt, die Verbrennungsluft für Gasturbinen hybrid
zu konditionieren. Dazu wird mit einem Hybridkühler die
Verbrennungsluft entweder trocken erwärmt, oder befeuchtet,
oder gleichzeitig erwärmt und befeuchtet (
Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass sie aus zwei Filterhaushälften vor und nach dem Hybridkühler besteht. Dies führt zu enormem Montageaufwand auf der Baustelle, weil die Teile stets nur einzeln mit einem Kran bewegt werden können. Desweiteren werden Verbindungsflansche oder flexible Kompensatoren zwischen den einzelnen Bauteilen erforderlich. Auch sind die Teile durch die Wanne unter dem Hybridkühler von unterschiedlicher Höhe, so dass es Stufen im Fundament bzw. dem Auflager gibt. Zur Erzielung größerer Luftdurchsatzmengen sind mehrere Module erforderlich, die auf der Baustelle einzeln übereinander gestellt werden. Die Hybridkühler erfordern eine Spezial-Traverse zu ihrem Anheben, die gesondert angeliefert und wieder abtransportiert werden muss. Die Hybridkühler sind untereinander luftdicht zu verbinden, um unbehandelte Luftbypassströmungen zu vermeiden.Of the Disadvantage of this solution is that it consists of two Filter house halves before and after the hybrid cooler consists. This leads to enormous installation effort on the construction site, because the parts can only ever be moved individually with a crane. Furthermore, connecting flanges or flexible compensators required between the individual components. Also are the parts through the tub under the hybrid cooler of different Height, so that there are steps in the foundation or the support. To achieve greater air flow rates several modules needed to be stacked on top of each other at the job site be put. The hybrid coolers require a special traverse to their lifting, the separately delivered and transported away again must become. The hybrid coolers are airtight to each other connect to avoid untreated air bypass flows.
Die geringe Luftgeschwindigkeit, die die Hybridkühler erfordern, um einen Tropfenaustrag zu verhindern, führt zu einem geringen Druckverlust des hybriden Filterhauses trotz Kopplung mit einer dreistufigen Luftfilterung. Folge ist allerdings eine etwa doppelt so große Ansaugfläche und ein etwa dreifach so großes Filterhaus, wie herkömmlich üblich. Dies ist verbunden mit einem entsprechend höheren Gewicht, was Umrüstungen auf das neue Verfahren erschwert und entsprechende Unterkonstruktionen erfordert.The low air velocity that the hybrid coolers require to prevent a drop discharge, resulting in a low Pressure loss of the hybrid filter house despite coupling with a three-stage air filtration. The result, however, is about twice so big suction area and about three times as big filter house, as usual. This is associated with a correspondingly higher weight, which complicates conversions to the new process and corresponding Substructures required.
Bei größeren Gasturbinen wären mehr als 10 der angeführten Hybridkühler erforderlich. Es entstehen Schwierigkeiten, diese in einem Luftfilterhaus sinnvoll zu vereinen. So können maximal 3 Hybridkühler übereinander gestapelt werden, ohne die Statik des Kühlergehäuses zu verändern.at larger gas turbines would be more than 10 of the listed hybrid cooler required. It arises Difficulties in unifying them in an air filter house. So can a maximum of 3 hybrid coolers on top of each other be stacked without the statics of the cooler housing to change.
Ebenfalls
bekannt sind Klimakompaktgeräte für die Klimatisierung
von Luftströmen in Gebäuden. Auch hier wird Luft
gefiltert, erwärmt oder gekühlt und be- oder entfeuchtet,
je nach Klimasituation und Anforderungen der versorgten Räumlichkeiten
(z. B.
Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht daher darin, eine Vorrichtung zur großtechnischen Medienkonditionierung bereitzustellen, die weitestgehend industriell vorgefertigt und leicht an verschiedene Anwendungsfälle und Aufstellungsorte angepasst werden kann. Dabei soll der Transport- und Montageaufwand gering gehalten sein. Die Vorrichtung soll dabei insbesondere besonders leicht zu einem System solcher Vorrichtungen koppelbar sein.The The object of the invention is therefore to a device for large-scale media conditioning to provide the most industrially prefabricated and easy on various use cases and sites can be adjusted. In this case, the transport and installation costs be kept low. The device should be particularly special easily be coupled to a system of such devices.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem System nach Anspruch 26. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.These The object is achieved with a device according to claim 1 and a system according to claim 26. Advantageous embodiments are given in the dependent subclaims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur großtechnischen Konditionierung, insbesondere Reinigung, Befeuchtung, Trocknung, Kühlung, Erwärmung und/oder Druckerhöhung von flüssigen und/oder gasförmigen Medien, weist zumindest eine Konditionierungseinrichtung (z. B. Filter, Befeuchter, Wärmeübertrager, Trockner etc.) auf und einen Behälter, der das Gehäuse der Vorrichtung und einen Strömungskanal für das Medium bildet, so dass ein Querschnitt des Behälters im Wesentlichen von dem Medium durchströmt wird, wobei der Behälter für die Lagerung, den Transport und/oder für die Funktion der Vorrichtung selbsttragend und stapelbar ausgebildet ist. Dadurch können diese Vorrichtungen zur großtechnischen Medienkonditionierung besonders einfach gelagert, transportiert und zu Systemen zusammengefasst werden, ohne dass es dazu besonderer Vorbereitungen, wie Traversen beim Transport oder bautechnischer Vorkehrungen bei der Lagerung bedarf. Dadurch werden auch die Nachteile bekannter Vorrichtung beseitigt, die aus mehreren einzelnen Modulen bestanden und erst am Aufbauort zusammengestellt werden mussten. Nunmehr kann die Vorrichtung aus standardisierten Segmenten werksseitig vorgefertigt, auf die Baustelle transportiert und dort in kürzester Zeit modular beliebig zusammengesetzt und angeordnet werden.The inventive device for large-scale Conditioning, in particular cleaning, moistening, drying, Cooling, heating and / or pressure increase of liquid and / or gaseous media, has at least one conditioning device (eg filter, humidifier, Heat exchanger, dryer, etc.) on and one Container containing the housing of the device and forms a flow channel for the medium, so that a cross-section of the container substantially from the medium is flowed through, wherein the container for storage, transport and / or for Function of the device is self-supporting and stackable. This allows these devices for large-scale Media conditioning particularly easy stored, transported and systems, without any special preparations such as traverses during transport or structural engineering precautions the storage needs. This also the disadvantages of known device eliminated, which consisted of several individual modules and only had to be put together at the construction site. Now the device can from standardized segments factory prefabricated, on the Construction site transported and there in a short time modular be assembled and arranged arbitrarily.
Die Vorrichtungen werden auf diese Art standardisierbar. Die Fertigung kann industriell erfolgen. Die Lieferzeiten verkürzen sich. Die Kosten verringern sich. Die Vorrichtungen haben stets identische Abmessungen und ein einheitliches ansprechendes Äußeres. Sie können in verschiedenen Platz sparenden Konstellationen angeordnet werden. Bei Bedarf können einzelne Vorrichtungen auch schnell gegen neue ausgetauscht werden, so dass keine langen Stillstandszeiten entstehen.The Devices become standardized in this way. Production can be industrial. The delivery times are shortened. The costs are reduced. The devices always have identical dimensions and a consistent appealing appearance. she can in different space-saving constellations to be ordered. If necessary, individual devices also be swapped quickly for new, so no long downtime arise.
Durch die Integration der einzelnen Elemente der Vorrichtung in ein einziges Gehäuse lassen sich im Übrigen auch nicht nur die Abmessungen der Vorrichtung reduzieren, sondern auch deren Gewicht.By the integration of the individual elements of the device in a single Incidentally, housing can not be just as well reduce the dimensions of the device, but also their weight.
Vorteilhaft ist dabei vorsehbar, dass der Behälter zumindest in einer Umfangsrichtung im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist. Dann bildet der Behälter einen in einer Richtung durchgehenden Strömungskanal für das Medium aus, stellt dem Medium also selbst wenig Strömungswiderstand entgegen. Allerdings kann alternativ auch vorgesehen sein, dass der Strömungskanal bewusst die Richtung ändert, beispielsweise durch zwei benachbarte Seiten eines rechteckigen Behälters geführt wird. Dies kann z. B. dann von Vorteil sein, wenn bei Aufstellung des Behälters bzw. der Anordnung vieler Vorrichtungen zu einem System der Mediendurchtritt in einer Richtung nicht möglich ist.Advantageous is foreseeable that the container at least in one Circumferentially formed substantially closed. Then the container forms a continuous flow channel in one direction for the medium, therefore, provides the medium itself little Flow resistance against. However, alternatively also be provided that the flow channel aware of the Direction changes, for example, by two adjacent Pages of a rectangular container is guided. This can be z. B. be advantageous if when installing the Container or the arrangement of many devices to a System of media passage in one direction is not possible is.
Besonders
bevorzugt ist der Behälter in Bezug auf seine Länge,
Breite und Höhe als ein Container, insbesondere nach der
Es war zwar schon die Verwendung von Aggregate-Containern bekannt, die die Vorteile der Container-Konstruktion nutzen, um Aggregate wie Pumpen, Verdichter, Blockheizkraftwerke, Wasseraufbereitungsanlagen usw. in massiven und gleichzeitig mobilen Einhausungen unterzubringen, sie werksseitig komplett vorzumontieren, zu testen, in einem Stück auf die Baustelle zu transportieren und abzustellen und sehr schnell in Betrieb zu nehmen, wobei der Container also gleichzeitig bzw. nacheinander als Verpackung, standardisiertes Transportbehältnis und mobile Einhausung dient. Allerdings handelte es sich dabei nicht um Vorrichtungen zur großtechnischen Medienkonditionierung und diese Container sind jeweils kein Behälter, der das Gehäuse der Vorrichtung und einen Strömungskanal für das Medium bildet, so dass ein Querschnitt des Containers von dem Medium durchströmt wird.Although it was already known the use of aggregate containers, the advantages of Use container construction to house aggregates such as pumps, compressors, combined heat and power plants, water treatment plants, etc. in massive and mobile enclosures, pre-assemble them completely, test them, transport them to the construction site in one go and put them into operation very quickly In other words, the container simultaneously or successively serves as packaging, standardized transport container and mobile housing. However, these are not devices for large-scale media conditioning and these containers are each no container that forms the housing of the device and a flow channel for the medium, so that a cross-section of the container is flowed through by the medium.
Es wurde nun überraschend gefunden, dass die Vorteile der Container vorteilhaft auch für die großtechnische Medienkonditionierung verwendet werden können, wobei die Stabilität des Containers trotz Bereitstellung eines Strömungskanals noch insoweit gegeben ist, dass eine selbsttragende und stapelbare Lagerung und Transport gewährleistet bleiben.It It has now surprisingly been found that the benefits of Container advantageous also for large-scale Media conditioning can be used, the Stability of the container despite provision of a flow channel still given to the extent that a self-supporting and stackable Storage and transport remain ensured.
Wenn in dem Behälter ein oder mehrere Versteifungselemente zum Schutz vor innerer und/oder äußerer Druckeinwirkung vorgesehen sind, lassen sich besonders viele Vorrichtungen über einander stapeln und auch beim Transport muss weniger sorgfältig mit den Vorrichtungen umgegangen werden. Bevorzugt werden die Versteifungselemente durch ein oder mehrere winkelförmige, insbesondere dreiecksähnlich auslaufende Elemente gebildet, wobei insbesondere eine Seite der Elemente an jeweils einer Seite des Behälters angeordnet ist und die Elemente benachbarter Seiten des Behälters aneinander grenzen. Dadurch lässt sich besonders einfach und kostengünstig eine besonders wirksame Versteifung erzielen.If in the container one or more stiffening elements for Protection against internal and / or external pressure are provided, can be very many devices over Stack each other and also during transport must be less carefully to deal with the devices. The stiffening elements are preferred by one or more angular, in particular triangular expiring elements formed, in particular one side of the Elements arranged on each side of the container is and the elements of adjacent sides of the container border each other. This makes it particularly easy and cost effective to achieve a particularly effective stiffening.
Vorteilhaft ist zumindest ein Wärmeübertrager vorgesehen. Dann kann das Medium mit Wärme beaufschlagt oder ihm Wärme entzogen werden. Weiterhin vorteilhaft ist zumindest ein Sekundärmedienübertrager vorgesehen. Dann kann beispielsweise die Wärme des Mediums an ein Sekundärmedium zur Weiterverwendung abgegeben werden. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass zumindest ein Wärmeübertrager und/oder ein Sekundärmedienübertrager, insbesondere vereinigt als Hybridwärmeübertrager ausgebildet sind. Dabei kann der Sekundärmedienübertrager gleichzeitig auch die Funktion des Wärmeübertragers übernehmen, indem das Sekundärmedium Wärme/Kälte/Energie überträgt, wofür es durch den Sekundärmedienübertrager zirkuliert und außerhalb ggf. ergänzt und erneut erwärmt und/oder gekühlt bzw. regeneriert wird. Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass das Sekundärmedium mit dem Hauptmedium im Stoffaustausch steht (z. B. selbst in das zu konditionierende Medium verdunstet/verdampft oder Feuchte oder Staub o. ä. aus dem zu konditionierenden Medium aufnimmt). Dabei kann weiterhin zweckmäßig vorgesehen sein, dass ein Sekundärmedienübertrager oder ein Hybridwärmeübertrager mit einem Sekundärmedium betreibbar sind, wofür ein Sekundärmedienkreislauf ausgebildet ist, wobei bevorzugt in einem Sekundärmedienkreislauf eine oder mehrere Sekundärmedienaufgabe- und/oder -aufnahmeeinrichtungen, sowie insbesondere weiterhin zumindest eine Sekundärmedienpumpe und ein Wärmeübertrager, ein Ablass- und/oder ein Nachspeiseventil angeordnet sind. Dadurch kann der Sekundärmedienkreislauf besonders einfach gewartet werden. Vorteilhaft ist eine Sekundärmedienaufnahmeeinrichtung als Auffangwanne ausgebildet und insbesondere mit einer begehbaren Abdeckung versehen, insbesondere mit einem Gitterrost. Dann lässt sich dieses Element des Sekundärmedienkreislaufs besonders Platz sparend in die Vorrichtung integrieren.Advantageous At least one heat exchanger is provided. Then the medium can be exposed to heat or heat be withdrawn. Also advantageous is at least one secondary media transmitter intended. Then, for example, the heat of the medium be delivered to a secondary medium for further use. It is preferably provided that at least one heat exchanger and / or a secondary media transmitter, in particular united formed as a hybrid heat exchanger are. In this case, the secondary media transformer at the same time take over the function of the heat exchanger, in that the secondary medium transfers heat / cold / energy, what it is for through the secondary media transmitter circulated and outside if necessary supplemented and again heated and / or cooled or regenerated. It can also be provided that the secondary medium with the main medium in the mass transfer is (eg even in the to be conditioned medium evaporates / evaporates or moisture or Dust o. Ä. From the conditioned medium receives). In this case, it may furthermore be expedient to that a secondary media transformer or a hybrid heat exchanger are operable with a secondary medium, for what a secondary medium circuit is formed, wherein preferred in a secondary media circuit one or more secondary media task and / or -aufaufnahmeeinrichtungen, and in particular continue at least one Secondary media pump and a heat exchanger, a drain and / or a make-up valve are arranged. Thereby the secondary fluid circuit can be maintained particularly easily become. A secondary media receiving device is advantageous designed as a drip pan and in particular with a walk-in Cover provided, in particular with a grid. Then lets This element of the secondary media cycle is particularly Space-saving integration into the device.
Besonders bevorzugt sind eintrittsseitig in der Vorrichtung eine oder mehrere Grobschutzeinrichtungen, insbesondere zum Schutz vor größeren Verunreinigungen vorgesehen, die beispielsweise Schutz vor Treibholz und/oder Vögeln bieten und/oder auch vor speziellen Witterungseinflüssen, wie Regen, Schnee oder Hagel.Especially Preferably, one or more are on the inlet side in the device Grobschutzeinrichtungen, in particular for protection against major contaminants provided, for example, protection against driftwood and / or birds offer and / or also against special climatic influences, such as Rain, snow or hail.
In einer vorteilhaften Weiterbildung sind mindestens eine Filtervorrichtung, insbeson dere zwei oder drei in Durchströmungsrichtung des Mediums in Reihe angeordnete Filterstufen insbesondere einheitlicher oder unterschiedlicher Filterverfahren (z. B. eine Kombination aus Oberflächenfilter und Adsorptionsfilter oder Absorptionsfilter allein etc.) vorgesehen. Bevorzugt ist die Filtervorrichtung in einer der in Strömungsrichtung liegenden Umfassungswände des Behälters oder in den Strömungsweg vollständig abschließenden Wänden innerhalb des Behälters angeordnet. Zweckmäßig sind die Filter der jeweiligen Filtereinrichtungen in einer oder mehreren, insbesondere in vier Reihen übereinander angeordnet.In an advantageous development, at least one filter device, in particular two or three in the flow direction of the Medium arranged in series filter stages in particular uniform or different filtering methods (eg a combination of Surface filter and adsorption filter or absorption filter alone, etc.). Preferably, the filter device is in one of the lying in the flow direction surrounding walls of Container or completely final in the flow path Walls are arranged inside the container. expedient are the filters of the respective filter devices in one or several, in particular arranged in four rows one above the other.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind eine oder mehrere den Druck des strömenden Mediums erhöhende Einrichtungen in der Vorrichtung angeordnet, und zwar insbesondere in einer der in Strömungsrichtung liegenden Umfassungswände des Behälters oder in den Strömungsweg vollständig abschließenden Wänden innerhalb des Behälters. Solche den Druck des strömenden Mediums erhöhende Einrichtungen können beispielsweise Ventilatoren, Verdichter und/oder Pumpen sein. Statt einer Einrichtung können auch eine Vielzahl vorgesehen sein, also z. B. statt eines großen Ventilators mehrere kleine.In Another preferred embodiment is one or more the pressure of the flowing medium increasing facilities arranged in the device, in particular in one of the in Flow direction lying surrounding walls of the Container or completely final in the flow path Walls inside the container. Such the pressure the flowing medium increasing facilities For example, fans, compressors and / or Be pumps. Instead of a device can also a variety be provided, so z. B. instead of a large fan several small ones.
Zweckmäßig ist außerdem eine Einrichtung zur Vereisungsverhinderung vorgesehen.expedient is also an anti-icing device intended.
Besonders vorteilhaft sind die Konditionierungseinrichtungen, insbesondere die Filter der Filtereinrichtungen, die Wärmeübertrager, die Sekundärmedienübertrager und/oder die Hybridwärmeübertrager bzw. Vereisungsverhinderungs- oder die Druck erhöhenden Einrichtungen in jeweiligen Aufnahmen angeordnet, die insbesondere so ausgebildet sind, dass sie den Behälter zusätzlich versteifen. Das verbessert ebenfalls die Bedingungen hinsichtlich Lagerung und Transport. Gleichzeitig kann aber auch die Anforderung an den Behälter hinsichtlich dessen Steifigkeit reduziert werden. D. h. in anderen Worten, dass der Behälter der Vorrichtung entweder aus sich heraus selbsttragend und stapelbar ausgebildet sein kann oder diese Eigenschaften erst im Zusammenspiel mit den weiteren Einrichtungen der Vorrichtung zur großtechnischen Medienkonditionierung, wie. z. B. der oder den Konditionierungseinrichtungen, erlangen kann. Wesentlich ist also, dass der Behälter der vorliegenden erfindungsgemäßen Vorrichtung also nicht schon selbst selbsttragend und stapelbar ausgebildet sein muss.Especially advantageous are the conditioning devices, in particular filters of filtering devices, heat exchangers, the secondary media transmitter and / or the hybrid heat exchanger or anti-icing or pressure-increasing Facilities arranged in respective receptacles, in particular are designed so that they add the container stiffen. This also improves the conditions with regard to Storage and transport. At the same time but also the requirement reduced to the container in terms of its rigidity become. Ie. in other words, that the container of Device either self-supporting out of itself and stackable can be trained or these properties only in interaction with the other facilities of the device for large-scale Media conditioning, like. z. B. the conditioning device (s), can obtain. It is essential that the container of the present device according to the invention thus not already self-supporting and stackable trained got to.
Insbesondere für Wartungszwecke kann der Behälter zumindest einen seitlich angeordneten Vorraum, in dem keine Medienkonditionierung erfolgt, aufweisen, der über zumindest einen dicht verschließbaren Durchbruch zu einem Raum, in dem die Medienkonditionierung erfolgt, verbunden ist. Durch die Verschließbarkeit ist sichergestellt, dass die Medienkonditionierung nicht gestört wird. Dieser Vorraum wird dann nicht von dem Medium durchströmt, so dass dieser Teil des Querschnitts des Behälters keinen Strömungskanal bildet.Especially for maintenance purposes, the container can at least a laterally arranged vestibule, in which no media conditioning takes place, which has at least one tightly closable Breakthrough to a space where media conditioning takes place, connected is. The closeability ensures that that the media conditioning is not disturbed. This Anteroom is then not flowed through by the medium, so that this part of the cross section of the container no Flow channel forms.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Behälter der Vorrichtung und/oder zumindest ein Vorraum zumindest einen insbesondere schließbaren Durchbruch in der Decke und/oder dem Fußboden und/oder insbesondere in zumindest einer anderen Wand auf. Dadurch können die Räume von zwei oder mehreren Vorrichtungen miteinander verbunden werden.In an advantageous embodiment, the container of Device and / or at least one vestibule at least one in particular closable breakthrough in the ceiling and / or the floor and / or especially in at least one other wall. Thereby can the spaces of two or more devices with each other get connected.
Vorzugsweise weist zumindest ein Vorraum zumindest eine Steigleiter auf. Dadurch lassen sich die Vorräume von gestapelten Vorrichtungen leicht erreichen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass in einem Vorraum zumindest ein Aufzug, bevorzugt an einer Steigleiter angeordnet ist, der insbesondere ausgelegt ist, mehrere Filterelemente, insbesondere entsprechend der Anzahl der in den Filtereinrichtungen über- oder hintereinander angeordneten Filterreihen aufzunehmen. Dadurch lassen sich die Vorrichtungen besonders komfortabel warten. Anstatt der Filterelemente können mit dem Aufzug natürlich auch andere Elemente der Vorrichtung und ihrer Einrichtungen einfach transportiert werden.Preferably At least one vestibule has at least one riser. Thereby let the vestibules of stacked devices easy to reach. Alternatively or additionally may be provided be that in an anteroom at least one elevator, preferably at one Steep conductor is arranged, which is designed in particular, several Filter elements, in particular according to the number of in the Filter devices arranged above or behind one another Record filter rows. This allows the devices wait especially comfortable. Instead of the filter elements can Of course with the elevator also other elements of the device and their facilities are easily transported.
Besonders zweckmäßig sind die Vorrichtung, ein Wärmeübertrager, eine Sekundärmedienaufgabeeinrichtung oder ein Hybridwärmeübertrager und/oder eine Vereisungsverhinderungseinrichtung mit Frostschutzmittel beaufschlagbar. Für die Vorrichtung als solche ist dies vor allem dann sinnvoll, wenn durch die Vorrichtung ein flüssiges Medium geführt wird.Especially suitable are the device, a heat exchanger, a secondary media feeder or a hybrid heat exchanger and / or an anti-icing device can be acted upon with antifreeze. For the device as such, this is especially true useful if through the device a liquid medium to be led.
Bevorzugt sind Einrichtungen zur Messung der Feuchte und/oder der Temperatur und/oder des Druckes sowie des Füllstandes oder der Leitfähigkeit und/oder anderer einzustellender Qualitätsparameter des zu konditionierenden gasförmigen und/oder flüssigen Mediums und/oder eines Sekundärmediums vor, an und/oder nach den einzelnen Konditionierungsstufen vorgesehen. Und insbesondere ist zumindest eine Steuerungs- bzw. Regelungs- und/oder Überwachungseinrichtung, insbesondere für die Reinigung, Befeuchtung, Trocknung, Kühlung und/oder Erwärmung bzw. Vereisungsverhinderung und/oder die Druckerhöhung des zu konditionierenden gasförmigen und/oder flüssigen Mediums oder eines Sekundärmediums vorgesehen. Dann lässt sich die Medienkonditionierung besonders einfach regeln und überwachen.Prefers are devices for measuring humidity and / or temperature and / or the pressure and the level or the conductivity and / or other quality parameter to be set of the to be conditioned gaseous and / or liquid medium and / or a secondary medium before, at and / or after the individual Conditioning levels provided. And in particular, at least a control and / or monitoring device, especially for cleaning, moistening, drying, Cooling and / or heating or anti-icing and / or the pressure increase of the gaseous to be conditioned and / or liquid medium or a secondary medium intended. Then the media conditioning can be particularly simply regulate and monitor.
Unabhängiger Schutz wird beansprucht für ein System aus mehreren erfindungsgemäßen Vorrichtungen, wobei mehrere Vorrichtungen übereinander und/oder nebeneinander angeordnet sind, die bevorzugt untereinander an den Trennstellen abgedichtet sind, wobei insbesondere zwei bis neun Vorrichtungen turmartig übereinander gestapelt sind. Durch die Abdichtung kann kein bereits konditioniertes Medium aus dem System entweichen oder nicht konditioniertes Medium in das System gelangen.independent Protection is claimed for a system of several of the invention Devices, with several devices on top of each other and / or arranged side by side, preferably with each other are sealed at the separation points, in particular two to nine devices are stacked tower-like. By the seal can not be an already conditioned medium from the System escape or unconditioned medium into the system reach.
Vorzugsweise sind die Vorrichtungen zumindest mechanisch miteinander verbunden. Alternativ kann es auch ausreichen, dass die Vorrichtungen aufgrund ihres Eigengewichts gegenseitig in ihrer Lage fixiert werden.Preferably the devices are at least mechanically interconnected. Alternatively, it may also be sufficient that the devices due to their own weight are mutually fixed in their position.
Besonders vorteilhaft bilden mehrere bevorzugt nebeneinander angeordnete Vorrichtungen, insbesondere turmartige Stapel mit Vorrichtungen, bevorzugt ergänzt mit entsprechenden unteren und/oder oberen Abdeckungen bzw. seitlichen Wänden, einen geschlossenen Bereich um eine Zu- und/oder Abströmöffnung. Dann lässt sich besonders einfach eine gemeinsame Medienkonditionierung über alle Vorrichtungen gemeinsam bewerkstelligen.Especially Advantageously, a plurality of preferably juxtaposed devices form in particular tower-like stacks with devices, preferably supplemented with corresponding lower and / or upper covers or lateral Walls, a closed area around a Zu- and / or Outflow. Then it's really easy a common media conditioning across all devices accomplish together.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind die Rohrleitungen insbesondere zur Nachspeisung und/oder Entleerung der Sekundärmedienübertrager und/oder Hybridwärme übertrager der einzelnen Vorrichtungen über Sammler hydraulisch miteinander verbunden. Auf diese Weise lässt sich die Führung der Sekundärmedien einheitlich und damit gemeinsam steuerbar gestalten.In an expedient embodiment, the pipelines are in particular for the make-up and / or emptying of the secondary media transformer and / or hybrid heat exchanger of the individual devices hydraulically connected to each other via collectors. In this way, the leadership of the secondary media can be uniform and thus jointly controllable.
Bevorzugt sind die Vorlauf- und Rücklaufsammler insbesondere der Wärmeübertrager und/oder Hybridwärmeübertrager der einzelnen Vorrichtungen vorzugsweise im Tichelmann-System hydraulisch miteinander verbunden. Beim Tichelmann-System werden die Rohre vom Wärmeerzeuger zum Wärmeverbraucher und zurück in Ringverlegung so geführt, dass die Summe der Längen von Vorlaufleitung und Rücklaufleitung bei jedem Wärmeverbraucher etwa gleich ist. Wärmeverbraucher mit kurzem Vorlauf haben eine lange Rücklaufleitung und umgekehrt. Der Sinn dabei ist, dass alle Wärmeverbraucher etwa gleichen Druckverlusten ausgesetzt sind und sich damit gleiche Volumenströme, d. h. gleiche Wärmeströme in den Wärmeverbrauchern einstellen, auch wenn keine Regelventile verwendet werden. Dies bewirkt ein gleichmäßiges Erwärmen auch von weiter entfernt gelegenen Wärmeverbrauchern.Prefers are the flow and return headers in particular the Heat exchanger and / or hybrid heat exchanger the individual devices preferably in the Tichelmann system hydraulically connected with each other. In the Tichelmann system, the pipes from the Heat generator to the heat consumer and back in ring laying so guided that the sum of the lengths of supply line and return line for each heat consumer is about the same. Heat consumers have short forward a long return line and vice versa. The sense of it is that all heat consumers about the same pressure losses are exposed and thus equal volume flows, d. H. set the same heat flows in the heat consumers, even if no control valves are used. This causes a even heating from further remote heat consumers.
Zweckmäßig sind die Steuerungs- bzw. Regelungs- und/oder Überwachungseinrichtungen der einzelnen Vorrichtungen mit elektrischen Strom, Licht oder Medien leitenden Kabeln, vorzugsweise mit Bus-Systemen, insbesondere elektrisch, optisch oder hydraulisch miteinander verbunden.expedient are the control and / or monitoring devices the individual devices with electrical power, light or media conductive cables, preferably with bus systems, in particular electrical, optically or hydraulically connected.
Vorzugsweise sind Vorrichtungen eines Systems, insbesondere eine oder mehrere, zum Beispiel turmartige Stapel bildende Vorrichtungen auf der Medienseite über einen Sammler, einen Trichter und/oder einen Kanal zumindest mit einer jeweils vor- und/oder nachgeordneten Vorrichtung verbunden. Alternativ oder zusätzlich können auch eine oder mehrere Vorrichtungen mit einer vor- und/oder nachgeordneten Einrichtung, wie Gasturbinen, Gebäuden und dergleichen, verbunden sein.Preferably are devices of a system, in particular one or more, for example, tower-like stacking devices on the media side a collector, a funnel and / or a channel at least with a respective upstream and / or downstream device connected. alternative or additionally, one or more Devices with a front and / or downstream device, like gas turbines, buildings and the like.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder das erfindungsgemäße System zumindest einer Gasturbine, einem Ventilator, einem Luftverdichter, einem Gebäude oder ähnlichen Aggregaten oder Einrichtungen vor- und/oder nachgeschaltet und die Wärmeträgermedien der Wärmeübertrager, Hybridwärmeübertrager und/oder der Einrichtungen zur Vereisungsverhinderung sind mit Energie, insbesondere mit (Ab)wärme oder -kälte oder elektrischer Energie aus diesem Aggregat oder dieser Einrichtung oder dessen Umgebung beaufschlagbar bzw. führen Energie, insbesondere (Ab)wärme oder -kälte aus dem zu konditionierenden Medienstrom in dieses Aggregat oder diese Einrichtung oder dessen Umgebung zurück.In In a particularly preferred embodiment, the invention Device and / or the system according to the invention at least one gas turbine, a fan, an air compressor, a building or similar aggregates or facilities. and / or downstream and the heat transfer media the heat exchanger, hybrid heat exchanger and / or anti-icing devices are energy efficient, in particular with (waste) heat or cold or electrical Energy from this unit or this device or its Environment acted upon or lead energy, in particular (Ab) heat or cold from the to be conditioned Media stream in this unit or this device or its Environment back.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder das erfindungsgemäße System zumindest einer Gasturbine, einem Ventilator, einem Luftverdichter, einem Gebäude oder ähnlichen Aggregaten oder Einrichtungen vor- und/oder nachgeschaltet und die Sekundärmedienkreisläufe der Sekundärmedienübertrager, Hybridwärmeübertrager und/oder der Einrichtungen zur Vereisungsverhinderung oder anderer Konditionierungseinrichtungen sind mit Stoffen/Medien bzw. Energie aus diesem Aggregat oder dieser Einrichtung oder dessen Umgebung beaufschlagbar bzw. führen Stoffe/Medien bzw. Energie aus dem zu konditionierenden Medienstrom in dieses Aggregat oder diese Einrichtung oder dessen Umgebung zurück, unter anderem zu dessen Wiederaufarbeitung.In Another particularly preferred embodiment are the invention Device and / or the system according to the invention at least one gas turbine, a fan, an air compressor, a building or similar aggregates or facilities upstream and / or downstream and the secondary media circuits the secondary media transmitter, hybrid heat exchanger and / or anti-icing or other means Conditioning devices are with substances / media or energy from this aggregate or device or its environment can act on or carry out substances / media or energy the medium to be conditioned in this unit or this Facility or its surroundings back, among other things for its reprocessing.
Selbständiger Schutz wird auch für Luftleiteinrichtungen beansprucht, die bevorzugt mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder dem erfindungsgemäßen System einsetzbar sind. Diese Luftleiteinrichtungen weisen einen als Container ausgebildeten Behälter und zumindest zwei von der Luft zumindest teilweise durchströmbare Seitenwände auf. Zusätzlich können im Inneren des Behälters auch noch Luftleitbleche oder dgl. vorgesehen werden, um Turbulenzen zu vermeiden in den Eckbereichen des Behälters.independent Protection is also claimed for louvers, preferred with the device according to the invention and / or the system according to the invention can be used are. These louvers have a trained as a container Container and at least two of the air at least partially through-flowable side walls. additionally Inside the container also air baffles or the like. Be provided to avoid turbulence in the Corner areas of the container.
Die Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung deutlich werden. Dabei zeigen:The Features, characteristics and advantages of the present invention will be described below from the description of preferred embodiments be clear from the drawing. Showing:
In
den
Die
Vorrichtung
Der
Hybridwärmeübertrager
Weiterhin
weist die Vorrichtung
Schließlich
sind im Vorraum
Der
Hybridwärmeübertrager
Für
die Steuerung der Benetzungsfunktionen besitzt die Vorrichtung
Die
Vorrichtung
Der
Behälter
Für
die Montage der Vorrichtungen
Im
Resultat ergeben sich eine Reduzierung der äußeren
Abmessungen des Filterbehälters
Um
den Platzbedarf in der Vertikalem beim Transport der Vorrichtung
Anhand
der
Eine
erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Systems
Die
Luftdichtheit der Vorrichtungen
Eine
zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Systems
Eine
dritte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Systems
Eine
vierte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Systems
Schließlich
ist eine fünfte bevorzugte Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Systems
Bei
etwa gleichen Strömungsverhältnissen können
mit diesen unterschiedlichen Systemen
In
einer alternativen Ausgestaltung könnte bei der Vorrichtung
Die
Systeme
Durch
die umlaufenden Flansche
Aus
den voranstehenden Ausführungen ist deutlich geworden,
dass mit der vorliegenden Erfindung Vorrichtungen
- 2020
- Vorrichtungcontraption
- 2121
- Behältercontainer
- 2222
- geschlossene Seitenwand (Dach)closed Side wall (roof)
- 2323
- geschlossene Seitenwand (Stirnseite)closed Side wall (front side)
- 2424
- geschlossene Seitenwand (Fußboden)closed Sidewall (floor)
- 2525
- geschlossene Seitenwand (Stirnseite)closed Side wall (front side)
- 2626
- offene Seitenwandopen Side wall
- 2727
- offene Seitenwandopen Side wall
- 2828
- Strömungskanalflow channel
- 2929
- Vorraumanteroom
- 3030
- Konditionierungsraumconditioning room
- 3131
- Filterreihe 1filter series 1
- 3232
- Filterreihe 2filter series 2
- 3333
- Filterreihe 3filter series 3
- 3434
- HybridwärmeübertragerHybrid heat exchanger
- 34a34a
- Vorlaufleader
- 34b34b
- Rücklaufreturns
- 3535
- Regenabweiser mit VogelschutzgitterRegenabweiser with bird screen
- 3636
- WasserauffangwanneWater trough
- 3737
- Gitterrostgrating
- 3838
- Filterelementefilter elements
- 3939
- Halteeinrichtungholder
- 4040
- berippte Röhrchenfinned tube
- 4141
- SüffelpumpeSüffelpumpe
- 4242
- Nachspeiseleitungmake-up line
- 4343
- Leitfähigkeitsmesserconductivity meter
- 4444
- AbschlämmventilDrain
- 4545
- Nachspeiseventilfeeding valve
- 4646
- Bedientrittoperated ride
- 4747
- EtagensicherungstürenLevel Safety Gates
- 4848
- Steigleiterladder
- 4949
- RücklaufsammlerReturn collector
- 5050
- Schaltkastenswitchbox
- 100100
- System aus drei Vorrichtungensystem from three devices
- 101101
- Stapel aus drei Vorrichtungenstack from three devices
- 101'101 '
- Stapel aus vier Vorrichtungenstack from four devices
- 102102
- Stapel aus drei Vorrichtungenstack from three devices
- 102'102 '
- Stapel aus acht Vorrichtungenstack from eight devices
- 103103
- Stapel aus drei Vorrichtungenstack from three devices
- 103'103 '
- Stapel aus vier Vorrichtungenstack from four devices
- 104104
- Wandwall
- 105105
- DurchtrittsöffnungThrough opening
- 106106
- Ansaugstutzen für die Verbrennungsluft der Gasturbineintake for the combustion air of the gas turbine
- 107107
- Öffnungopening
- 108108
- vordere Öffnungfront opening
- 109109
- Bodenground
- 110110
- Systemsystem
- 120120
- Systemsystem
- 130130
- Systemsystem
- 140140
- Systemsystem
- 141141
- Trichterflächefunnel surface
- 142142
- Trichterflächefunnel surface
- 143143
- Trichterfunnel
- 150150
- LuftleiteinrichtungCowl
- 151151
- LuftleiteinrichtungCowl
- 152152
- Flanscheflanges
- 153153
- Wändewalls
- 154154
- Öffnungenopenings
- 155155
- LuftaustrittsöffnungenAir outlet openings
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- - DIN ISO 1161 [0018] - DIN ISO 1161 [0018]
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WO2010084023A1 (en) | 2010-07-29 |
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