DE1451237A1 - Hydraulischer Haupt- und Reserveantrieb fuer einen umlaufenden Regenerativ-Waermetauscher - Google Patents
Hydraulischer Haupt- und Reserveantrieb fuer einen umlaufenden Regenerativ-WaermetauscherInfo
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Description
- Hydraulischer Haupt-- und Reserveantrieb für einen umlaufenden Regenerativ-Wärmetauscher Die Erfindung bezieht sich auf Antriebe für umlaufende Regenerativ-Wärmetauscher, und zwar sowohl für solche Wärmetauscher, bei denen die Speichermasse umläuft, während die Kanalanschlüsse ruhen, als auch für solche, bei denen in kinematischer Umkehr die Speichermasse'ruht, während die Kanalanschlüsse umlaufen. Umlaufende Regenerativ-Wärmetauscher werden in größerem Umfang insbesondere zur Vorwärmung der Verbrennungsluft in Feuerungsanlagen unter Ausnutzung der in den Rauchgasen enthalteneh Wärme benutzt. Für den Antrieb der umlaufenden Teile sind im Laufe der Zeit viele Antriebsformen vorgeschlagen und verwirklicht worden. Bewährt hat sich in den letzten Jahren vor allem der Antrieb mittels hydraulischer Motoren. Diese bieten gegenüber den früher für diesen Zweck benutzten Elektromotoren wesentliche Vorteile, So ist bei letzteren ein schweres mehrstufiges Untereetzungsgetriebe erforderlich,um die hohe Drehzahl des Elektromotors auf die niedrigen Drehzahlen herabzusetzen, mit denen solche Luftvorwärmer umlaufen. Nachteilig wirkt sich weiterhin die Tatsache aus, daß der Antriebsmotor räumlich , dem Luftvorwärmer benachbart aufgestellt bzw. an den Luftvorwärmer angebaut werden muß und somit den hohen Temperaturen des huftvorwärmers ausgesetzt ist, was für Elektromotoren sehr ungünstig ist. Bei Verwendung hydraulischer Antriebe werden diese Nachteile vermieden. Hydraulikmotoren können mit sehr niedrigen Drehzahlen gebaut werden, so daß sie an den umlaufenden Teil des Zuftvorwärmers entweder unmittelbar angreifen können oder aber ein Untersetzungsgetriebe mit nur geringem Untersetzungsverhältnis - etwa 1 t 3 bis 1 #. 5 - erfordern, das billig und unempfindlich ist. Auch die Hydraulikmotoren selbst erleiden durch die hohen Temperaturen der luftvorwärmer keine nachteiligen Folgen. Die Hydraulikpumpe aber, die das hydraulische Antriebsmedium fördert, kann in ausreichend großer Entfernung vom Luftvorwärmer aufgestellt werden, so daß selbst dann, wenn der .Antrieb dieser Hydraulikpumpe mittels eines Elektromotors erfolgt, eine Gefährdung dieses DTotors durch zu hohe Temperaturen nicht eintritt.
- Aus diesen Gründen haben sich hydraulische Antriebe sofort mit ihrer Einführung gut bewährt. Nun müssen moderne Dampfkesselanlagen für längere Zeiträume durchgeherdin Betrieb gehalten werden. Daher sind zur Erhöhung der Betriebssicherheit für die Luftvorwärmer solcher Kesselanlagen Reserveantriebe vorteilhaft. Diese aber können ihre Aufgabe nur dann zuverlässig erfüllen, wenn ihre Antriebskraftquelle von derjenigen des Hauptantriebs unabhängig ist. In diesem Sinne sind für die Ausbildung und Anordnung solcher Reserveantriebe schon viele Vorschläge gemacht worden. So ist insbesondere ein Vorschlag erwähnenswert, der von der Überlegung ausgegangen ist, daß während des normalen Betriebs, also bei Antrieb des huftvorwärmers mittels des Hauptmotors, das von diesem unabhängige Reserveaggregat nicht ebenfalls mitlaufen sollte, weil es sich dabei völlig nutzlosverschleißt. Der Hauptantrieb weist hierbei ein Ritzel auf, das von einem Hydraulikmotor angetrieben ist. letzterer ist durch Druckmittelleitungen mit einer Hy= draulikpumpe verbunden, die saugseitig an einen Vorratsbehälter für das Druckmittel angeschlossen ist und deren Ablaufleitung in einen Vorratsbehälter mündet. Außer diesem Haupt-Antriebsritzel ist ein Reserve-Antriebsritzel vorgesehen, das von einem besonderen Motor, beispielsweise ebenfalls einem Hydraulikmotor, angetrieben ist. Um zu vermeiden, daß bei normalem Betrieb dieser Reserveantrieb leer und somit nutzlos mitläuft, igt er an den Wärmetauscher mittels einer Rutsch- oder Überholkupplung ange-
schlossen. Die Unterbringung einer solchen Kupplung kann hier- dem bei entweder zwischen dem Antriebsmotor und/ Untersetzungsge- - Wird die Kupplung zwischen den Antriebsmotor und das Untersetzungsgetriebe geschaltet, so läuft dieses Getriebe bei arbeitendem, durch das Hauptaggregat angetriebenem luftvorwärmer ständig leer mit und ist somit trotz der Kupplung der unerwünschten Abnutzung unterworfen. Die Zwischenschältung der,Kupplung zwischen Getriebe und Antriebsritzel jedoch erfordert zusätzliche Lagerstellen. Wenn man aber die Kupplung in das-Antriebsritzel einbaut, dann ist sie der Einwirkung der strömenden heißen Medien unmittelbar ausgesetzt.
- Wenngleich diese bekannte Ausführungsform, bei der der-Reserveantrieb vom Hauptantrieb unabhängig ist, bereits eine erhöhte Sicherheit bietet, so wird doch die Störanfälligkeit des huftvorwärmerantriebs hierdurch noch nicht in befriedigendem Maße beseitigt. ` Durch die Erfindung, die einen anderen Weg zeigt, ist diese Aufgabe nunmehr gelöst. Was das Haupt=Antriebsritzel anbetrifft, ist dieses in der bekannten Weise von einem Hydraülikmotor-angetrieben, der durch Druckmittelleitungen mit einer Hydraulikpumpe verbünden ist, wobei diese Pumpe saugseitig an einen Vorratsbehälter für das Druckmittel angeschlossen ist und mit ihrer Ablaufleitung in einen Vorratsbehälter mündet. Auch der Reserve-Antrieb erfolgt hydraulisch, und zwar ist das Reserve-Antriebsritzel von' einem besonderen Reserve-Hydraulikmotör angetrieben. Im Unterschied zu dem bekannten 'Haupt- und Reserveantrieb der vorstehend beschriebenen Art ist derjenige gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet; daß beida°Hydräulikmotoreii°ständig mit dem Wärmetauscher antriebsmäßig in Eingriff sind und der Reserve-Hydraulikmotor durch eigene Druckmittelleitungen mit einer eigenen Reserve-Hydraulikpumpe verbunden ist, die saugseitig an einen Vorratsbehälter für das Druckmittel angeschlossen ist, webei auch die Ablaufleitung des Reserve-Hydraulikmotors in einen Vorratsbehälter mundet.
- Da bei dieser Ausführungsform sowohl der Haupt-Hydraulikmotor als auch der Reserve-Hydraulikmotor über ihre Antriebsritzel unter allen Betriebsverhältnissen mit dem Wärmetauscher in Eingriff stehen, laufen beide Motoren ständig mit, gleichgültig, welcher von ihnen arbeitet und welcher dementsprechend nur leer mitgenommen wird. Ein wesentlicher Unterschied gegenüber dem vorstehend. beschriebenen bekannten Haupt- und Reserveantrieb besteht hierbei darin, daB die Zwischenschaltung einer Kupplung vermieden ist. Dieses ist deshalb vorteilhaft, weil eine solche Kupplung störanfällig ist und einem stärkeren Verschleiß unterliegt als ein Hydraulikmotor und ein Antriebsritzel. Voraussetzung für diese vorteilhafte Arbeitsweise ist aber das Vorhandensein aller vorstehend bezeichneten Merkmale, die in ihrer Gesamtheit den Gegenstand der Erfindung darstellen.
Gemäß weiterer Erfindung steht die Eintrittsseite eines je- den Hydraulikmotors mit dem Vorratsbehälter in solcher Verbin- dung, daß bei leer mitlaufendem, als Hydraulikpumpe arbeitendem Motor .ein Zufluß vom Behälter zum Motor ermöglicht ist. Dieses ist am besten verwirklicht, wenn die Eintrittsseite eines jeden Hydraulikmotors mit dem Vorratsbehälter unmittelbar, unter Um- ' Wichtig ist aber, daß' jeder der- vorhandenen, Antriebe.-l eins eigene Pumpe aufweist, wie es an sich schon -bekannt. is.t-. -Hier:-.: ; . durch wird ermöglicht, daß die Antriebe voneinander unabhängig- sind, denn diese-'Pümpaz ihrerseits können aus -beliebigen Kraft= quellen gespeist werden. So wird für den Hauptantrieb-in e-rs.ter@-- Linie ein Antrieb der Pumpe mittels-- eine-s@Elektromot:ors in. Frage kommen. Für die Pumpen- der R-eserveantriebekann man natürlich ebeRr falls Elektromotoren verwenden, möglichst allerdings aus.einer. anderen Stromquelle gespeist als :der- iiauptantri-ebsmotor,,,. damit .b.eiin Ausfall des Hauptantriebs derReserveantrieb betriebsbereit bleibt. ,Es kann für den Reserveantrieb -aber auch-eine . Dampfturbine, Luft- turbine oder sonst irgend eine-andere Kraftquelle benutzt werden.- Wesentlich ist jed-enfalle, 'dä-ß. alle Hydraulikmotoren. ständig mit dem Wärmetauscher in Eingriff-stehen. ; Dieses: ist hier nämlich ohne jeden Nachteil möglich, während andererseits der Vorteil erzielt ist, Üaß Rutsch-, .oder Überholkupplungen vermieden s-indf . - Was den Hauptantrieb-anbelangt, wird das hydraulische Medium mittels einer Pumpe 1, die als Zahnradpumpe ausgebildet sein möge und durch einen Elektromotor 2 angetrieben wird, über eine Zulaufleitung 3 zum Hydraulikmotor 4 gefördert, dessen Antriebsritzel 4a mit dem anzutreibenden Rad des Wärmetauschers in Eingriff steht, bei Umfangs Antrieb beispielsweise mit dem dafür üblichen Bolz-enkram. Übereine Ablaufleitung 5 fließt das Hydraulikmittel dann. wieder zurück, und zwar in einen Behälter 6, der als Vorratsbehälter dient und aus dem auch die Pumpe 1 das Hydraulikmittel entnimmt. Eine Kurzschlußleitung 7 verbindet die Eintrittsseite des Hydraulikmotors 4, also den zwischen Pumpe 1 und Motor 4 liegenden Abschnitt der Zülaufleitung 3, unmittelbar, d.h. unter Umgehung der genannten Hydraulikpümpe 1., über ein Rückschlagventil 8 mit dem Vorratsbehälter 6. In entsprechender Weise ist der Hilfantrieb aufgebaut, und zwar wird durch eine Pumpe 9, die durch einen Elektromotor 10 betrieben wird, das Hydraulikmittel aus dem Behälter 6 entnommen und über eine Zulaufleitung 11 dem hydraulischen Hilfsmotor 12 zugeführt, der mit seinem Ritzel 12a ebenfalls ständig mit dein -anzutreibenden Rad des Wärmetauschers in Eingriff steht. Die Rückleitung des hydraulischen Mediums zum Vorratsbehälter 6-_erfolgt über eine Ablaufleitung 13. Auch hier ist eine Kurzschlußleitung.14 mztRückschlagventil. 15 vorgesehen, die die.Hydraulikpumpe 9 um- , geht und die die Eintrittsseite des Hydraulikmotors 12 unmitt-elba-r mit dem Vorratsbehälter 6 verbindet. Bei normalem Betrieb wird der Wärmetauscher also durch den Hydraulikmotor.4 angetrieben. Die Klappe des Rückschlagventils 8, das in der Kurzschlußleitung 7 des Hauptantriebes liegt, ist hierbei geschlossen. Da bei laufendem Wärmetauscher das Ritzel 12a des Hilfsmotors 12 ständig mitgenommen wird, arbeitet dieser leer mitlaufende Motor 12 als Pumpe. Er saugt das Hydraulikmittel über die Kurzsphlußleitung 14, deren Rückschlagventil 15 sich hierbei öffnet, aus dem Vorratsbehälter 6 an und fördert das Medium über die Ablaufleitung 13 in den Vorratsbehälter 6 zurück. Fällt der Hauptantrieb aus und übernimmt das Hilfsaggregat (Fig. 1 links) den Antrieb des Wärmetauschers, so spielt sich auf Seiten des Hauptaggregats (Fig. 1 rechts) genau der gleiche Vorgang ab. Die Anlage gemäß Fig. 2 stimmt im wesentlichen mit derjenigen gemäß Fig. 1 überein. In Fortentwicklung des Grundgedankens der Erfindung ist hier nur zusätzlich ein Zwischenbehälter 16 vorgeseheny und zwar ein Überlaufgefäß, das zwischen die Ableitungen 5 und 13 der beiden Aggregate geschaltet ist und in das auch die beiden von den Eintrittsseiten der Hydraulikmotoren kommenden, mit Rückschlagventilen 8' und 15' ausgestatteten Kurzschlußleitungen 7' und 14' einmünden, anstatt unmittelbar zum Vorratsbehälter 6 geführt zu werden. Diese Lösung ist für solche Fälle geschaffen, in denen zwischen dem Standort der Pumpen 1-und 9 und demjenigen der Hydraulikmotoren 4 und 12 ein nennenswerter Höhenunterschied besteht. Dadurch, daß der leer mitlaufende, als lumpe arbeitende Motor 4 bzw. 12 das durch ihn zu fördernde flüssige Medium aus diesem etwa in gleicher Höhenlage befindlichen Zwischenbehälter 16 entnimmt, statt es aus dem tiefer liegenden Vorrats- Behälter 6 hochpumpen zu müssen, wird diejenige Arbeitsleistung eingespart, die im zweiten Falle - entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß fig. 1 - erforderlich ist. Der Hochbehälter bietet auch den weiteren Vorteil, daß ein Leersaugen des als Pumpe mitlaufenden Hydraulikmotors vermieden und dessen ständige Schmierung sichergestellt wird.
- Es fließt also das den arbeitenden Motor 4 bzw. 12 verlassende Medium in diesen Zwischenbehälter 16, der wegen seiner Zage auch als "Hochbehälter" bezeichnet werden möge, und aus diesem Behälter entnimmt also der als Pumpe arbeitende, leer laufende Motor das durch ihn zu fördernde 'Medium. Dieser Hochbehälter 16 ist als Überlaufbehälter eingerichtet, wie es durch die Darstellung angedeutet wird. Übersteigt der Flüssigkeitsinhalt ein bestimmtes Grenzniveau, nämlich dasjenige des Überlauftrichters 1.7', dann fließt der überschüssige Teil des Druckmediums durch die Überlaufleitung 17 in den Vorratsbehälter 6 ab. Zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens sind einfache Ausführungsbeispiele gewählt worden, und zwar mit einem einzigen, gemeinsamen Vorratsbehälter 6. Sollen die einzelnen Antriebsaggregate voneinander auch in dieser Hinsicht völlig unabhängig sein, so daß für jedes Antriebsaggregat ein eigener Vorratsbehälter vorgesehen wird, in den das Hydraulikmedium auch wieder zurückströmt, so ergibt sich, daß auch der Hochbehälter unterteilt werden muß, daß also jedem Antriebsaggregat ein eigener Hochbehälter mit Rücklaufleitung zu dem eigenen Vorratsbehälter zugeordnet werden. muß. Der leitende Gedanke der Erfindung hat an sich darin bestanden, außer dem Hauptantrieb einen von diesem unabhängig zu betreibenden Hilfsantrieb vorzusehen, diese Erhöhung der Betriebssicherheit jedoch nicht durch den Nachteil'zu erkaufen, daß Rutsch- oder Überholkupplungen erforderlich sind. Abgesehen hiervon können bei dem Wärmetauscher gemäß der Erfindung die einzelnen Hydraulikmotoren aber auch gleichzeitig betrieben werden. Dadurch gewinnt der Hilfsantrieb in seiner Eigenschaft als zusätzliche Leistungsreserve besondere. Bedeutung. So ist diese Möglichkeit, die hydraulischen Antriebsmotoren 4 und 12 '- also den Hauptantrieb und auch den oder die Reserveantriebe - gleichzeitig arbeiten zu lassen, beispielsweise von großem Vorteil zur Überwindung des Anfahrmoments, bei Überlast der Kesselanlagen und auch für das schnelle An- und Abfahren einer Anlage, wie es beispielsweise bei-Spitzenkraftwerken in Frage kommt. Bei Überlast oder auch bei kurzzeitigem Abfahren einer Kesselanlage tritt ein stärkeres ,Verwerfen des umlaufenden Teils auf als bei Normalbetrieb. Es ist aber zweckmäßig, solche Verwerfungen nicht etwa bei der vorher durchgeführten Einstellung der Dichtungen zu berücksichtigen. Dadurch würden sich nämlich für den Normalbetrieb zu große Leckspalte ergeben. Besser ist es, eine Leistungsreserve vorzusehen, die in der Zage ist, die bei solchen besonderen Betriebszuständen an den Abdichtungen vorübergehend auftretenden Reibungswiderstände zu überwinden und somit ein Stillsetzen des Wärmetauschers zix vermeiden. So können Grenzkontakte vorgesehE:ii werden, die dazu dienen, den Reserveantrieb selbsttätig einzuschalten, sobald die Antriebsleistung des Hauptantriebs einen bestimmten, vorgegebenen Wert überschreitet. Ferner
kann eine Schal_talitomatik auch für den Fall vorgesehen werden, daß der Hauptantrieb vor i c;tändl,.r auwfä.3_a t.
Claims (6)
- Patentansprüche w- Haupt- und Reserveantrieb für einen umlaufenden Regenerativ-Wärmetauscher mit einem Hauptantriebsritzel, das von einem Hydraulikmotor angetrieben ist, der durch Druckmittelleitungen mit einer Hydraulikpumpe verbunden ist, die saugseitig an einen Vorratsbehälter für das Druckmittel angeschlossen ist und deren Ablaufleitung in einen Vorratsbehälter mündet, sowie mit einem eigenen, von einem besonderen Reserve-Hydraulikmotor angetriebenen Reserve-Antriebsritzel, dadurch gekennzeichnet, äaß beide Hydraulikmotoren (4, 12) ständig mit dem Wärmetauscher antriebsmäßig in Eingriff sind und der Reserve-Hydraulikmotor durch eigene Druckmittelleitungen mit einer eigenen Reserve-Hydraulikpumpe verbunden ist, die saugseitig an einen Vorratsbehälter (6) für das Druckmittel angeschlossen ist, wobei auch die Ablaufleitung des Reserve-Hydraulikmotors in einet Vorratsbehälter (6) mündet.
- 2. Haupt- und Reserveantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsseite eines jeden Hydraulikmotors mit dem Vorratsbehälter (6) in solcher Verbindung steht, daß bei leer mitlaufendem, als Hydraulikpumpe arbeitendem Motor ein Zufluß vom Behälter zum Motor ermöglicht ist.
- 3. Haupt- und Reserveantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die-Eintrittsseite eines jeden Hydraulikmotors mit dem Vorratsbehälter unmittelbar, unter Umgehung seiner Hydraulikpumpe, über eine Kurzschlußleitung (7, 14) mit Rückschlagventil (8, 15) verbunden ist, das bei leer mitlaufendem, als Hydraulikpumpe arbeitendem T@@'otor (4, 12) in Strömungsrichtung vom Behälter öffnen kann.
- 4. Haupt- und Reserveantrieb nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen etwa in der Höhe der Hydraulikmotoren angeordneten, durch einen Überlauf (17') mit dem Vorratsbehälter (6) verbundenen Zwischenbehälter (16), von dem der als Pumpe arbeitende Hydraulikmotor das Hydraulikmittel als Schmiermittel über eine mit einer Rückschlagklappe versehene Zeitung entnehmen und in den Zwischenbehälter zurückführen kann.
- 5. Haupt- und Reserveantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptantrieb und der bzw. die Reserveantriebe an einen gemeinsamen Vorratsbehälter angeschlossen sind, der den leer mitlaufenden Motoren zugleich als Aufnahmebehälter dient.
- 6. Haupt- und Reserveantrieb nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptantrieb und der bzw. die Reserveantriebe an einen gemeinsamen Zwischenbehälter angeschlossen sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEK0050341 | 1963-07-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1451237A1 true DE1451237A1 (de) | 1969-01-23 |
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ID=7225580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19631451237 Pending DE1451237A1 (de) | 1963-07-25 | 1963-07-25 | Hydraulischer Haupt- und Reserveantrieb fuer einen umlaufenden Regenerativ-Waermetauscher |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1451237A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4274474A (en) * | 1978-01-30 | 1981-06-23 | Bergkvist Lars A | Hydraulic control and drive device for rotary heat exchanger |
-
1963
- 1963-07-25 DE DE19631451237 patent/DE1451237A1/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4274474A (en) * | 1978-01-30 | 1981-06-23 | Bergkvist Lars A | Hydraulic control and drive device for rotary heat exchanger |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |