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HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft den Betrieb einer Turbomaschine und
insbesondere ein Kühlsystem
und -verfahren für
eine Turbomaschine.
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Einige
Turbomaschinen, wie beispielsweise Gasturbinen, Aero-Derivate oder
dergleichen, verbrennen ein Brennstoff- und Luft-Gemisch während eines
Verbrennungsprozesses, um Energie zu erzeugen. 1 veranschaulicht
ein Beispiel für
eine Turbomaschine 100. Allgemein weist die Turbomaschine 100 ein
Einlassplenum 105 auf, das einen Luftstrom zu einem Verdichter
hin leitet, der in einem Verdichtergehäuse 110 untergebracht
ist. Der Luftstrom wird komprimiert und anschließend zu einem Verbrennungssystem 115 ausgegeben,
in dem ein Brennstoff, wie beispielsweise Erdgas, verbrannt wird,
um hochenergetische Verbrennungsgase zu liefern, die den Turbinenabschnitt 120 antreiben.
In dem Turbinenabschnitt 120 wird die Energie der Heißgase in Arbeit
umgewandelt, von der ein Teil dazu verwendet wird, den Verdichter
anzutreiben, während
der Rest für
eine Nutzarbeit zur Verfügung
steht, um eine Last, wie beispielsweise den Generator, einen mechanischen
Antrieb oder dergleichen (von denen keines veranschaulicht ist)
anzutreiben.
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Die
während
des Verbrennungsprozesses erzeugte Flamme wird während des Betriebs der Turbomaschine 100 überwacht.
Für die Überwachung werden
verschiedene Formen von Flammendetektionssystemen verwendet. Die
Flammendetektionssysteme können
in enger Nähe
zu dem Verbrennungssystem 115 der Turbomaschine 100 angeordnet
sein. Dies führt
zu einer Erhitzung des Flammendetektionssystems, was zu einer fehlerhaften
Flammendetektion führt.
Es sollte ein Kühlsystem
verwendet werden, um die durch das Flammendetektionssystem aufgenommene
Wärme abzuführen.
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Aus
den vorstehenden Gründen
besteht ein Bedarf nach einem System und Verfahren zum Kühlen eines
Flammendetektionssystems während
des Betriebs der Turbomaschine 100. Das Verfahren und System
sollte eine Echtzeitüberwachung
und -steuerung des Kühlsystems
ermöglichen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist ein Kühlsystem für eine Turbomaschine geschaffen,
wobei das System aufweist: einen Kühlkreislauf, der konfiguriert
ist, um ein Kühlmittel
zu wenigstens einem Flammendetektionssystem zu liefern, wobei ein
Teil des Flammendetektionssystems an einer Turbomaschine eingebaut
ist; wenigstens eine Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen
Eigenschaft des Kühlmittels;
und ein Steuersystem zum Betreiben des Kühlsystems; wobei das Kühlsystem
Daten von der wenigstens einen Vorrichtung empfängt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine schematisierte Darstellung, die eine Turbomaschine entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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2 zeigt
eine schematisierte Darstellung, die ein Beispiel für ein Kühlsystem
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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3 zeigt
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines Luftvorheizsystems
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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4 zeigt
ein Blockschaltbild eines beispielhaften Systems zur Steuerung eines
Luftvorheizsystems entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
bezieht sich auf die beigefügten
Zeichnungen, die spezielle Ausführungsformen
der Erfindung veranschaulichen. Weitere Ausführungsformen mit anderen Strukturen
und Funktionsweisen weichen nicht von dem Schutzumfang der vorliegenden
Erfindung ab.
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Allgemein
kann das Kühlsystem
verwendet werden, um einen Teil der durch das Flammendetektionssystems
erfahrenen Hitze, wie beschrieben, abzuführen. Eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zum Überwachen und/oder
Kühlen
des Kühlsystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung liefern.
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Erneut
bezugnehmend auf die Figuren, in denen die verschiedenen Nummern überall in
den mehreren Ansichten gleiche Elemente bezeichnen, zeigt 2 eine
schematisierte Darstellung unter Veranschaulichung eines Beispiels
eines Kühlsystems 140 entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Eine Ausführungsform des Verbrennungssystems 115 kann
wenigstens ein Verbrennungsrohr bzw. einen Verbrennungsbecher 125 aufweisen.
Einige Turbomaschinen 100 können mehrere Verbrennungsbecher 125 aufweisen.
Allgemein findet im Inneren jedes Verbrennungsbechers 125 der
vorerwähnte
Verbrennungsprozess statt. Ein Flammendetektionssystem 130 überwacht
die Flammenverbrennung in einigen der Verbrennungsbecher 125.
Das Flammendetektionssystem 130 kann in Form eines Flammenwächters vorliegen,
von dem ein Teil im Inneren des Verbrennungsbechers 125 eingefügt sein
kann. Beispielsweise, jedoch nicht beschränkend, kann der Flammenwächter Infrarottechnologie,
optische Technologie oder dergleichen einsetzen, um die Flamme zu
detektieren.
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Eine
Ausführungsform
des Kühlsystems 140 kann
einen Kühlsystemkreislauf
enthalten. Der Kühlsystemkreislauf
kann aufweisen: eine Kühlsystem-Zufuhrleitung
(KS-Zufuhrleitung) 145, eine Kühlsystem-Rückleitung (KS-Rückleitung) 150,
wenigstens ein Ventil 155, wenigstens eine Rückmeldevorrichtung 160,
wenigstens eine Wärmeaustauschvorrichtung 165,
eine Wärmetauscher-Zufuhrleitung (WT-Zufuhrleitung) 170 und
eine Wärmetauscher-Rückleitung
(WT-Rückleitung) 175.
Ein Steuersystem 180 kann den Betrieb des Kühlsystems 140 steuern.
Wie in 2 veranschaulicht, können Abschnitte des Kühlsystems über einem
Gehäuse
der Turbomaschine 100, wie beispielsweise, jedoch nicht darauf
beschränkt,
dem Verdichtergehäuse 110,
installiert sein.
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Die
KS-Zufuhrleitung 145 dient allgemein dazu, ein Kühlmittel
zu dem Flammendetektionssystem 130 zuzuführen. Das
Kühlsystem
kann durch einen Teil des Flammendetektionssystems 130 strömen, um
die von dem Verbrennungssystem 115 aufgenommene Wärme abzuführen. In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die KS-Zufuhrleitung 145 wenigstens
ein Ventil 155 und wenigstens eine Rückmeldevorrichtung 160 aufweisen.
Das wenigstens eine Ventil 155 kann dazu dienen, die Zufuhr des
Kühlmittels
zu dem Kühlsystem 140 zu
steuern/regeln. Das wenigstens eine Ventil 155 kann stromaufwärts von
jeder Rückmeldevorrichtung 160 angeordnet
sein. Eine Ausführungsform
des wenigstens einen Ventils 155 kann die Form eines Solenoidventils,
eines motorbetätigten
Ventils oder dergleichen aufweisen.
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Die
wenigstens eine Rückmeldevorrichtung 160 dient
allgemein dazu, eine physikalische Eigenschaft des Kühlmittels
zu bestimmen. Beispielsweise, jedoch keineswegs beschränkend, kann
die wenigstens eine Rückmeldevorrichtung 160 einen Druck oder
eine Durchflussrate des Kühlmittels
im Inneren des Kühlsystems 140 bestimmen.
Die wenigstens eine Rückmeldevorrichtung 160 kann
die Form eines Druckschalters, eines Drucktransmitters, eines Druckmessumformers,
eines Durchflussmessers oder dergleichen aufweisen.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann eine erste Rückmeldevorrichtung stromaufwärts von
jedem Flammendetektionssystem 130 angeordnet sein, und
eine zweite Rückmeldevorrichtung
kann stromabwärts
von jedem Flammendetektionssystem 130 angeordnet sein.
In einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die wenigstens eine Rückmeldevorrichtung 160 Daten über die
physikalische Eigenschaft des Kühlmittels
an das Steuersystem 180 liefern.
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Die
KS-Rückleitung 150 dient
dazu, das erwärmte
Kühlmittel
von dem Flammendetektionssystem 130 abzuführen. In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die KS-Rückleitung 150 mit
einem Teil des Flammendetektionssystems 130 verbunden sein.
Das Kühlmittel
kann das Flammendetektionssystem mit einer Temperatur verlassen, die
die Abfuhr der Hitze aus dem Flammendetektionssystem 130 widerspiegelt.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann das Kühlsystem 140 eine
Wärmeaustauschvorrichtung 165 zur
Einstellung der Temperatur des Kühlmittels
aufweisen. Die Form der Wärmeaustauschvorrichtung 165 kann
enthalten: einen Wärmetauscher,
einen Kühler
oder dergleichen. Die Wärmeaustauschvorrichtung 165 kann
eine WT-Zufuhrleitung 170 und eine WT-Rückleitung 175 aufweisen.
Die Wärmeaustauschvorrichtung 165 kann
ein geschlossenes oder teilweise geschlossenes Kreislaufsystem bilden,
wenn sie mit der KS-Zufuhrleitung 145 und der KS-Rückleitung 150 verbunden
ist. Wie in 2 veranschaulicht, kann die
KS-Zufuhrleitung 145 mit einem Auslassende der Wärmeaustauschvorrichtung 165 verbunden
sein; und die KS-Rückleitung 150 kann
mit einem Einlassende der Wärmeaustauschvorrichtung 165 verbunden
sein.
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Das
Steuersystem 180 kann einen Algorithmus oder dergleichen
ausführen,
um den Betrieb des Kühlsystems 140 zu
steuern. Das Steuersystem 180 kann Daten von der wenigstens
einen Rückmeldevorrichtung 160 empfangen.
Das Steuersystem 180 kann die Daten verwenden, um die Position
des wenigstens einen Ventils 155 zu bestimmen. Beispielsweise,
jedoch keineswegs darauf beschränkt,
kann der Algorithmus einen Betriebsbereich des Drucks des Kühlmittels
im Inneren der KS-Zufuhrleitung 145 enthalten. Dies kann
verwendet werden, um festzustellen, ob das Kühlmittel in der KS-Zufuhrleitung 145 durch
das Flammendetektionssystem 130 empfangen wird. Beispielsweise,
jedoch keineswegs beschränkend,
kann ein Niederdruckwert eine Kühlmittelleckage
anzeigen. Hier kann eine Leckage anzeigen, dass Kühlmittel
mit einem Gehäuse
der Turbomaschine 100 in Kontakt gelangt.
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Wie
verstanden wird, kann die vorliegende Erfindung als ein Verfahren,
ein System oder ein Computerprogrammprodukt verwirklicht sein. Demgemäß kann die
vorliegende Erfindung die Form einer gänzlich in Hardware realisierten
Ausführungsform,
einer gänzlich
in Software realisierten Ausführungsform
(einschließlich
Firmware, residenter Software, Mikrocode, etc.) oder einer Ausführungsform einnehmen,
die Software- und Hardwareaspekte vereinigt, wie sie alle hierin
allgemein als eine „Schaltung”, ein „Modul” oder ein „System” bezeichnet
werden. Außerdem
kann die vorliegende Erfindung die Form eines Computerprogrammproduktes
auf einem Computer nutzbaren Speichermedium einnehmen, das einen
in dem Medium enthaltenen Computer nutzbaren Programmcode aufweist.
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Es
kann jedes beliebige Computer lesbare Medium verwendet werden. Das
Computer nutzbare oder Computer lesbare Medium kann beispielsweise, jedoch
nicht darauf beschränkt,
ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches,
Infrarot- oder Halbleitersystem, ein entsprechendes Gerät, eine
entsprechende Vorrichtung oder ein entsprechendes Verbreitungsmedium
sein. Speziellere Beispiele (einer nicht abschließenden Liste)
des Computer lesbaren Mediums würde
das Folgende enthalten: eine elektrische Verbindung mit einem oder
mehreren Drähten,
eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, einen Direktzugriffsspeicher (RAM),
einen Festwertspeicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM
oder Flash-Speicher), einen Glasfaserleiter, einen tragbaren Kompaktdisk-Festwertspeicher (CD-ROM),
eine optische Speichervorrichtung, ein Übertragungsmedium, wie beispielsweise
diejenigen, die Internet oder ein Intranet unterstützen, oder eine
magnetische Speichervorrichtung. Es ist zu beachten, dass das Computer
nutzbare oder Computer lesbare Medium sogar Papier oder ein anderes
geeignetes Medium sein könnte,
auf dem das Programm gedruckt ist, da das Programm über beispielsweise
optisches Scannen des Papiers oder anderen Mediums elektronisch
erfasst, anschließend kompiliert,
interpretiert oder nach Bedarf in sonstiger, geeigneter Weise verarbeitet
und dann in einem Computerspeicher gespeichert werden kann. In dem Kontext
dieses Dokumentes kann ein Computer nutzbares oder Computer lesbares
Medium jedes beliebige Medium sein, das das Programm zur Verwendung
durch oder in Verbindung mit dem System, dem Gerät oder der Vorrichtung zur
Ausführung
von Befehlen oder Instruktionen enthalten, speichern, übertragen,
verbreiten oder befördern
kann.
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Ein
Computerprogrammcode zur Ausführung
von Operationen gemäß der vorliegenden
Erfindung kann in einer objektorientierten Programmiersprache, wie
beispielsweise Java7, Small talk oder C++ oder dergleichen geschrieben
sein. Jedoch kann der Computerprogrammcode zur Ausführung von
Operationen gemäß der vorliegenden
Erfindung auch in herkömmlichen
prozeduralen Programmiersprachen, wie beispielsweise der „C”-Programmiersprache
oder einer ähnlichen
Sprache, geschrieben sein. Der Programmcode kann vollständig auf
dem Benutzercomputer, teilweise auf dem Benutzercomputer, als ein
eigenständiges
Softwarepaket, teilweise auf dem Benutzercomputer und teilweise
auf einem entfernten Computer oder vollständig auf dem entfernten Computer
ablaufen. In dem letzteren Szenarium kann der entfernte Computer
mit dem Benutzercomputer über
ein lokales Netzwerk (LAN) oder ein Weitbereichsnetzwerk (WAN) verbunden
sein, oder die Verbindung kann mit einem externen Computer (zum
Beispiel über
das Internet unter Verwendung eines Internetdienstanbieters) hergestellt
werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf Flussdiagrammdarstellungen und/oder
Blockdiagramme von Verfahren, Vorrichtungen (Systemen) und Computerprogrammprodukten
gemäß Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben. Es wird verständlich, dass jeder Block der Flussdiagrammdarstellungen
und/oder Blockdiagramme sowie Kombinationen von Blöcken in
den Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagrammen durch Computerprogrammbefehle
implementiert werden kann. Diese Computerprogrammbefehle können einem
Prozessor eines für
den öffentlichen
Zweck vorgesehenen Computers, eines Spezialzweckcomputers oder einer
sonstigen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung hergestellt werden,
um eine Maschine hervorzubringen, so dass die Befehle, die mittels
des Prozessors des Computers oder der sonstigen programmierbaren
Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, Mittel zur Ausführung der
Funktionen/Wirkungen/Handlungen, die in dem Flussdiagramm und/oder
dem Blockdiagrammblock oder den Blockdiagrammblöcken spezifiziert sind, erschaffen.
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Diese
Computerprogrammbefehle können auch
in einem Computer lesbaren Speicher gespeichert sein, der einen
Computer oder eine sonstige programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung
anweisen kann, auf eine bestimmte Weise zu funktionieren, so dass
die in dem Computer lesbaren Speicher gespeicherten Befehle einen
Herstellungsgegenstand hervorbringen, der Befehlsmittel enthält, die
die in dem Flussdiagramm und/oder dem Blockdiagrammblock oder den
Blockdiagrammblöcken
spezifizierte Funktion/Wirkung verwirklichen. Die Computerprogrammbefehle
können
ferner in einen Computer oder eine sonstige programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung
geladen werden, um zu bewirken, dass eine Reihe von Funktionsschritten
auf dem Computer oder der programmierbaren Vorrichtung ausgeführt wird,
um einen Computer implementierten Prozess zu schaffen, so dass die
Befehle, die auf dem Computer oder der sonstigen programmierbaren
Vorrichtung ausgeführt
werden, Schritte zur Realisierung der in dem Flussdiagramm und/oder
den Blockdiagrammblöcken
spezifizierten Funktionen/Wirkungen/Handlungen bereitstellen.
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Eine
Ausführungsform
des Steuersystems 180 hat den technischen Effekt der Steuerung
des Betriebs des Kühlsystems 140.
Das Steuersystem 180 einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung
kann konfiguriert sein, um das Kühlsystem 140 automatisch
und/oder fortdauernd zu überwachen
um festzustellen, ob die Stellung des wenigstens einen Ventils 155 verändert werden
sollte.
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Alternativ
kann das Steuersystem 180 konfiguriert sein, um eine Benutzeraktion
zu erfordern, um einen Betrieb des Kühlsystems 140 zu initiieren.
Eine Ausführungsform
des Steuersystems 180 gemäß der vorliegenden Erfindung
kann als ein eigenständiges System
(Stand-Alone-System) funktionieren. Alterna tiv kann das Steuersystem 180 als
ein Modul oder dergleichen innerhalb eines weiteren Systems, wie beispielsweise
einer Turbinensteuerung oder eines Anlagesteuersystems, die den
Betrieb der Turbomaschine 100 regeln können, integriert sein.
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3 zeigt
eine Flussdiagrammdarstellung unter Veranschaulichung eines Verfahrens 300 zur Steuerung
eines Kühlsystems 140 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung kann das Steuersystem 180, das das Verfahren 100 ausführt, gemeinsam
mit einer graphischen Benutzeroberfläche (GUI) oder dergleichen
integriert sein. Die GUI kann dem Bediener ermöglichen, durch das Verfahren 300,
wie es nachstehend beschrieben ist, zu navigieren. Die GUI kann
ferner wenigstens eine Meldung über
den Status des Kühlsystems 140 liefern. Das
Verfahren 300 kann eingerichtet sein, um die Betriebsweise
vielfältiger
Konfigurationen eines Kühlsystems 140,
einschließlich
der Ausführungsform, die
beschrieben worden ist, zu steuern.
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In
einem Schritt 305 des Verfahrens 300 erzeugt die
Turbomaschine ein Abgas. In Abhängigkeit von
entweder der Art und/oder der Betriebsweise der Turbomaschine 100 deutet
das erzeugte Abgas gewöhnlich
darauf hin, dass im Inneren des Verbrennungssystems 115 eine
Flamme existiert. Hier kann das Flammendetektionssystem 130 die
Gegenwart einer Flamme im Inneren des Verbrennungssystem 115 detektieren.
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In
Schritt 310 kann das Verfahren 300 Daten über einen
Kühlsystemparameter
empfangen. Ein Algorithmus des Steuersystems 180 kann den
Kühlsystemparameter
zur Überwachung
des Betriebs des Kühlsystems 140 nutzen.
Dieser Algorithmus kann ferner den Kühlsystemparameter nutzen, um
den Betrieb des Kühlsystems
zu steuern. Der Kühlsystemparameter
kann eine physikalische Eigenschaft des Kühlmittels aufweisen. Die physika lische
Eigenschaft kann einen Druck und/oder eine Durchflussrate des Kühlmittels
enthalten, ist jedoch nicht darauf beschränkt. In einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann der Benutzer den Kühlsystemparameter
definieren. In einer modifizierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung kann der Algorithmus mehrere Kühlsystemparameter nutzen.
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Im
Schritt 315 kann das Verfahren 300 bestimmen,
ob die momentanen Daten des Kühlsystemparameters
innerhalb eines zulässigen
Bereiches liegen. Eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann dem Benutzer ermöglichen, den zulässigen Bereich
festzulegen. Beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, kann
ein Benutzer den Druck des Kühlmittels
in der KS-Zufuhrleitung 145 als den Kühlsystemparameter auswählen. Nachdem
das Verfahren 300 Daten über den Druckwert im Schritt 310 empfängt, kann
der Druckwert mit einem zulässigen
Druckbereich verglichen werden. Wenn die momentanen Daten innerhalb
des zulässigen
Bereiches liegen, kann das Verfahren 300 zum Schritt 310 zurückkehren;
ansonsten kann das Verfahren 300 zum Schritt 320 fortschreiten.
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Im
Schritt 320 kann das Verfahren eine Korrekturmaßnahme einleiten.
Eine Ausführungsform des
Verfahrens 300 kann automatisch mehrere Korrekturmaßnahmen
gleichzeitig einleiten. Wie in 3 veranschaulicht,
kann das Verfahren 300 im Schritt 325 eine Position
des wenigstens einen Ventils 155 einstellen. Dies kann
automatisch als eine Maßnahme
zur Reduktion der Ungewissheit darüber, wo das Kühlmittel
strömen
kann, erfolgen. Beispielsweise, jedoch keineswegs beschränkend, kann
ein niedriger Druckwert eine Kühlmittelleckage
in dem Kühlsystem 140 anzeigen.
Um den mit einer Kühlmittelleckage
verbundenen Verlust zu vermeiden, kann das Verfahren 300 das
wenigstens eine Ventil 155 automatisch schließen, um
den Fluss des in der KS-Zufuhrleitung 145 strömenden Kühlmittels
zu stoppen. Hier kann die Korrekturmaßnahme eine Absperrung des
Kühlsystems 140 aufweisen.
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Gleichzeitig
kann in einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung das Verfahren 320 im Schritt 330 automatisch
eine Meldung erzeugen. Die Meldung kann dazu dienen, den Benutzer
zu informieren, dass der Kühlsystemparameter
eventuell nicht innerhalb des zulässigen Bereiches liegt. In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die GUI die Meldung als ein auftauchendes
Dialogfenster, ein Alarm oder durch andere ähnliche Verfahren liefern.
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Im
Schritt 335 kann das Verfahren 300 feststellen,
ob die Meldung bestätigt
wird. Aufgrund der Wichtigkeit des Kühlsystems 140 kann
eine schnelle Bestätigung
der im Schritt 330 ausgegebenen Meldung erforderlich sein.
Wenn die Meldung bestätigt wird,
kann das Verfahren 300 anschließend zum Schritt 340 fortschreiten,
während
ansonsten das Verfahren 300 zum Schritt 345 fortschreiten
kann.
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Im
Schritt 340 kann das Verfahren 300 eine Korrekturmaßnahme für den Benutzer
liefern. Beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, kann das
Verfahren 300 den Benutzer mit zu inspizierenden Bereichen
an der Turbomaschine 100 versorgen. Alternativ kann das
Verfahren 300 empfehlen, dass der Benutzer die Funktionsweise
der Komponenten des Kühlsystems 140 verifizieren
soll.
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In
Schritt 345 kann das Verfahren 300 eine Turbomaschinenabschaltung
einleiten, wenn die Meldung nicht bestätigt wird. Beispielsweise,
jedoch nicht darauf beschränkt,
kann das Verfahren 300 einen Zeitmesser oder dergleichen
enthalten, der zur Überwachung,
wann die Meldung bestätigt
wird, eingesetzt wird. Hier kann, falls eine Meldung nicht innerhalb
einer be stimmten Zeitdauer bestätigt
wird, das Verfahren anschließend
die Abschaltung der Turbomaschine 100 initiieren, um die
Gefahr, dass ein Kühlmittelleckstrom
mit einem Gehäuse
der Turbomaschine 100 in Kontakt gelangt, zu reduzieren.
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4 zeigt
ein Blockschaltbild eines beispielhaften Systems 400 zur
Steuerung eines Kühlsystems 140 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Elemente des Verfahrens 300 können in
dem System 400 verkörpert
sein und durch das System 400 durchgeführt werden. Das System 400 kann
eine oder mehrere Benutzer- oder Client-Kommunikationsvorrichtungen 402 oder ähnliche
Systeme oder Vorrichtungen enthalten (von denen zwei in 4 veranschaulicht
sind). Jede Kommunikationsvorrichtung 402 kann beispielsweise,
jedoch nicht darauf beschränkt,
ein Computersystem, ein persönlicher
digitaler Assistent, ein Mobiltelefon oder jede beliebige Vorrichtung
sein, die in der Lage ist, eine elektronische Mitteilung zu senden
und zu empfangen.
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Die
Kommunikationsvorrichtung 402 kann einen Systemspeicher 404 oder
ein lokales Dateisystem enthalten. Der Systemspeicher 404 kann
beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, einen Festwertspeicher
(ROM) und einen Direktzugriffsspeicher (RAM) enthalten. Das ROM
kann ein BIOS (Basic Input/Output System, grundlegendes Ein-/Ausgabesystem)
enthalten. Das BIOS kann Grundroutinen enthalten, die helfen, Informationen zwischen
Elementen oder Komponenten der Kommunikationsvorrichtung 402 zu übertragen.
Der Systemspeicher 404 kann ein Betriebssystem 406 enthalten,
um den Gesamtbetrieb der Kommunikationsvorrichtung 402 zu
steuern. Der Systemspeicher 404 kann ferner einen Browser 408 oder
Webbrowser enthalten. Der Systemspeicher 404 kann auch
Datenstrukturen 410 oder einen Computer ausführbaren
Code zur Steuerung eines Kühlsystems 140 enthalten,
die den Elementen des Verfahrens 300 nach 3 ähnlich sein
oder diese enthalten können.
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Der
Systemspeicher 404 kann ferner einen Vorlagen-Cache-Speicher 412 enthalten,
der in Verbindung mit dem Verfahren 300 in 3 zur
Steuerung eines Kühlsystems
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
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Die
Kommunikationsvorrichtung 402 kann ferner einen Prozessor
oder eine Verarbeitungseinheit 414 enthalten, um Operationen
der anderen Komponenten der Kommunikationsvorrichtung 402 zu
steuern. Das Betriebssystem 406, der Browser 408 und
die Datenstrukturen 410 können auf der Verarbeitungseinheit 414 betreibbar
sein. Die Verarbeitungseinheit 414 kann mit dem Speichersystem 404 und
weiteren Komponenten der Kommunikationsvorrichtung 402 über einen
Systembus 416 gekoppelt sein.
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Die
Kommunikationsvorrichtung 402 kann ferner mehrere Eingabevorrichtungen,
Ausgabevorrichtungen oder Eingabe/Ausgabe-Kombinationsvorrichtungen (E/A-Vorrichtungen) 418 enthalten.
Jede Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 418 kann mit dem Systembus 416 über eine
(in 4 nicht veranschaulichte) Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle
gekoppelt sein. Die Eingabe- und Ausgabevorrichtungen oder E/A-Kombinationsvorrichtungen 418 ermöglichen
einem Benutzer gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, die Kommunikationsvorrichtung 402 zu
betreiben und eine Verbindung mit dieser zu schaffen und eine Operation
des Browsers 408 und der Datenstrukturen 410 zu
steuern, um auf die Software zuzugreifen, diese anzuwenden und zu steuern,
um ein Kühlsystem 140 zu
steuern. Die E/A-Vorrichtungen 418 können eine Tastatur und eine
Computerzeigervorrichtung oder dergleichen enthalten, um die hierin
beschriebenen Operationen durchzuführen.
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Die
E/A-Vorrichtungen 418 können
auch beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, Plattenlaufwerke, optische,
mechanische, magnetische oder Infrarot-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen,
Modems oder dergleichen enthalten. Die E/A-Vorrichtungen 418 können verwendet
werden, um auf ein Speichermedium 420 zuzugreifen. Das
Medium 420 kann Computer lesbare oder Computer ausführbare Instruktionen
oder sonstige Informationen zur Verwendung durch ein oder in Verbindung
mit einem System, wie beispielsweise den Kommunikationsvorrichtungen 402,
enthalten, speichern, übertragen
oder befördern.
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Die
Kommunikationsvorrichtung 402 kann auch andere Vorrichtungen,
wie beispielsweise eine Anzeige oder einen Monitor 422,
enthalten oder mit diesen verbunden sein. Der Monitor 422 kann
dem Benutzer ermöglichen,
mit der Kommunikationsvorrichtung 402 verbunden zu werden.
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Die
Kommunikationsvorrichtung 402 kann auch eine Festplatte 424 enthalten.
Die Festplatte 424 kann mit dem Systembus 416 über eine
(in 4 nicht veranschaulichte) Festplattenschnittstelle
gekoppelt sein. Die Festplatte 424 kann auch ein Teil des
lokalen Dateisystems oder Systemspeichers 404 bilden. Programme,
Software und Daten können
zwischen dem Systemspeicher 404 und der Festplatte 424 zum
Betreiben der Kommunikationsvorrichtung 402 übermittelt
und ausgetauscht werden.
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Die
Kommunikationsvorrichtung 402 kann mit wenigstens einer
Einheitensteuerung 426 kommunizieren und kann auf weitere
Server oder weitere Kommunikationsvorrichtungen, die der Kommunikationsvorrichtung 402 ähnlich sind, über ein
Netzwerk 428 zugreifen. Der Systembus 416 kann
mit dem Netzwerk 428 über
eine Netzwerkschnittstelle 430 gekoppelt sein. Die Netzwerkschnittstelle 430 kann ein
Modem, eine Ethernet-Karte, ein Router, ein Gateway oder dergleichen
zur Ankopplung an das Netzwerk 428 sein. Die Ankopplung
kann eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung sein. Das Netzwerk 428 kann
das Internet, ein privates Netzwerk, ein Intranet oder dergleichen
sein.
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Die
wenigstens eine Einheitensteuereinrichtung 426 kann auch
einen Systemspeicher 432 enthalten, der ein Dateisystem,
ein ROM, ein RAM und dergleichen enthalten kann. Der Systemspeicher 432 kann
ein Betriebssystem 434, ähnlich dem Betriebssystem 406 in
den Kommunikationsvorrichtungen 402, enthalten. Der Systemspeicher 432 kann
ferner Datenstrukturen 436 zur Steuerung eines Kühlsystems 140 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten. Die Datenstrukturen 436 können Operationen,
die denjenigen ähnlich sind,
die im Zusammenhang mit dem Verfahren 300 zur Steuerung
eines Kühlsystems 140 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben sind, enthalten. Der Serversystemspeicher 432 kann
ferner weitere Dateien 438, Anwendungen, Module und dergleichen
enthalten.
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Die
wenigstens eine Steuereinrichtung 426 kann ferner einen
Prozessor 442 oder eine Verarbeitungseinheit enthalten,
um den Betrieb anderer Vorrichtungen in der wenigstens einen einzelnen
Steuereinrichtung 426 zu steuern. Die wenigstens eine Steuereinrichtung 426 kann
ferner eine E/A-Vorrichtung 444 enthalten. Die E/A-Vorrichtungen 444 können den
E/A-Vorrichtungen 418 der
Kommunikationsvorrichtungen 402 ähnlich sein. Die wenigstens eine
Steuereinrichtung 426 kann ferner weitere Vorrichtungen 446,
wie beispielsweise einen Monitor oder dergleichen, enthalten, um
eine Schnittstelle gemeinsam mit den E/A-Vorrichtungen 444 zu
der wenigstens einen Steuereinrichtung 426 bereitzustellen. Die
wenigstens eine Steuereinrichtung 426 kann ferner ein Festplattenlaufwerk 448 enthalten.
Ein Systembus 450 kann die unterschiedlichen Komponen ten
der wenigstens einen Steuereinrichtung 426 miteinander
verbinden. Eine Netzwerkschnittstelle 452 kann die wenigstens
eine Steuereinrichtung 426 mit dem Netzwerk 428 über den
Systembus 450 verbinden.
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Die
Flussdiagramme und Schrittdiagramme in den Figuren veranschaulichen
die Architektur, Funktionalität
und Betriebsweise möglicher
Ausführungen
von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten entsprechend
verschiedenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. In dieser Hinsicht kann jeder Schritt
in dem Flussdiagramm oder den Schrittdiagrammen ein Modul, ein Segment oder
einen Teil eines Codes repräsentieren,
das bzw. der eine oder mehrere ausführbare Instruktionen zur Ausführung der
spezifizierten logischen Funktion(en) aufweist. Es sollte ferner
beachtet werden, dass in einigen alternativen Implementierungen
die in dem Schritt erwähnten
Funktionen nicht in der in den Figuren erwähnten Reihenfolge auftreten
können.
Beispielsweise können
zwei Schritte, die in einer Aufeinanderfolge veranschaulicht sind,
tatsächlich
im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, oder die Schritte
können
manchmal in der umgekehrten Reihenfolge ausgeführt werden, je nach der betreffenden
Funktionalität.
Es wird ferner bemerkt, dass jeder Schritt in den Schrittdiagrammen
und/oder der Flussdiagrammdarstellung und Kombinationen von Schritten
in den Schrittdiagrammen und/oder der Flussdiagrammdarstellung durch
auf einer Spezialzweckhardware basierende Systeme, die die spezifizierten Funktionen
oder Handlungen durchführen,
oder durch Kombinationen von Spezialzweckhardware und Computerinstruktionen
realisiert werden können.
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Die
hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck der Beschreibung
spezieller Ausführungsformen
und soll für
die Erfindung nicht beschränkend
sein. In dem hierin verwendeten Sinne sollen die Singularformen „ein”, „eine” und „der”, „die”, „das” auch die
Pluralformen enthalten, sofern der Kontext es nicht sonst anders
anzeigt. Es wird ferner verständlich
sein, dass die Ausdrücke „aufweist” und/oder „aufweisend”, wenn
sie in dieser Beschreibung verwendet werden, die Gegenwart oder das
Vorliegen der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen,
Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, jedoch die Gegenwart oder
Zugabe eines/einer oder mehrerer weiterer Merkmale, Ganzzahlen,
Schritten, Operationen, Elemente, Komponenten oder Gruppen von diesen
nicht ausschließen.
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Obwohl
hierin spezielle Ausführungsformen veranschaulicht
und beschrieben worden sind, sollte es verständlich sein, dass jede Anordnung,
die bestimmt ist, um den gleichen Zweck zu erreichen, für die veranschaulichten
speziellen Ausführungsformen ersetzt
werden kann und dass die Erfindung weitere Anwendungen in anderen
Umgebungen aufweist. Diese Anmeldung soll beliebige Anpassungen
oder Veränderungen
der vorliegenden Erfindung mit abdecken. Die folgenden Ansprüche sollen
keineswegs den Schutzumfang der Erfindung auf die hierin beschriebenen
speziellen Ausführungsformen
beschränken.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellt ein Kühlsystem 140 für ein Flammendetektionssystem 130 einer
Turbomaschine 100 bereit. Eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung kann ein Steuersystem 180 für den Betrieb des Kühlsystems 140 bereitstellen.
Das Steuersystem 180 kann konfiguriert sein, um das Kühlsystem 140 automatisch
und/oder kontinuierlich zu überwachen
um festzustellen, ob die Stellung des wenigstens einen Ventils 155 geändert werden
sollte.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren 300 zur Überwachung des
Kühlsystems 140 bereitstellen.
Das Verfahren gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegen den Erfindung kann eine Korrekturmaßnahme bereitstellen, wenn
das Kühlsystem 180 nicht
innerhalb eines Parameterbereiches arbeitet.
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- 100
- Turbomaschine
- 105
- Einlassplenum
- 110
- Verdichtergehäuse
- 115
- Verbrennungssystem
- 120
- Turbinenabschnitt
- 125
- Verbrennungsrohr,
Verbrennungsbecher
- 130
- Flammendetektionssystem
- 140
- Kühlsystem
- 145
- Kühlsystem-Zufuhrleitung,
KS-Zufuhrleitung
- 150
- Kühlsystem-Rückleitung,
KS-Rückleitung
- 155
- Ventil
- 160
- Rückmeldevorrichtung
- 165
- Wärmeaustauschvorrichtung
- 170
- Wärmetauscher-Zufuhrleitung,
WT-Zufuhrleitung
- 175
- Wärmetauscher-Rückleitung,
WT-Rückleitung
- 180
- Steuersystem