DE19739138A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Energieversorgung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Energiever­ sorgung, die einen Verbrennungsmotor aufweist, der innerhalb eines containerartigen Gehäuses angeordnet ist und bei der das Gehäuse mindestens einen Einlaß zur Frischluftzufuhr und mindestens einen Auslaß zur Ableitung von Abgasen aufweist.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zu Energieversorgung, bei dem innerhalb eines container­ artigen Gehäuses ein Verbrennungsmotor betrieben wird, der über einen Einlaß im Gehäuse mit Frischluft ver­ sorgt wird und dessen Abgase über einen Auslaß aus dem Gehäuse abgeleitet werden.

Derartige Vorrichtungen werden als transportable Energieversorgungseinheiten ausgebildet. Durch die gekapselte Anordnung des Motors in dem containerartigen Gehäuse wird insbesondere ein Einsatz im Bereich der Bekämpfung von Chemikalienunfällen, bei Schiffshavarien und im Offshore-Bereich, beispielsweise bei Unfällen auf Bohrplattformen, unterstützt.

Eine unmittelbare Verwendung der bekannten Vor­ richtungen zur Energieversorgung in explosions­ gefährdeter oder gasgefährdeter Atmosphäre ist ohne aufwendige Zusatzmaßnahmen in der Regel nicht möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß ein verbesserter Explosionsschutz bereitgestellt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse mit einem Kompressor versehen ist, der im Bereich eines Innenraumes des Gehäuses einen Überdruck generiert, der höher als ein Umgebungsdruck ist und daß der Kompressor mit einem Frischluftanschluß gekoppelt ist.

Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart zu verbessern, daß ein Kontakt von explosiven oder brenn­ baren Substanzpartikeln mit explosionskritischen Bau­ elementen verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß innerhalb des Gehäuses relativ zu einer Gehäuseumgebung ein höherer Druck generiert wird und daß dem Motor die Frischluft direkt und relativ zu einer Innenatmosphäre des Gehäuses durchmischungsfrei zugeleitet wird.

Durch den Überdruck innerhalb des Gehäuses wird dafür gesorgt, daß selbst bei Gehäuseundichtigkeiten ein Ein­ dringen von explosiven oder brennbaren Substanzen in den Gehäuseinnenraum verhindert wird. Hierdurch wird insbesondere ein Kontakt derartiger Substanzen mit elektrischen Schalteinrichtungen sowie heißen Bauteilen des Motors vermieden. Durch die Entkopplung der Strömungswege für die Zuluft des Motors und der Innenatmosphäre des Gehäuses wird dafür gesorgt, daß ein parasitäres Eindringen von kritischen Substanzpartikeln in die Innenatmosphäre des Gehäuses ausgeschlossen ist.

Zur Unterstützung einer Bereitstellung eines gleich­ mäßigen Innendruckes wird vorgeschlagen, daß der Kompressor einen Druckluftspeicher speist.

Eine Zurückhaltung kritischer Anteile einer Umgebungs­ luft des Gehäuses bei gleichzeitig kompaktem Aufbau wird dadurch unterstützt, daß der Einlaß zur Frisch­ luftzufuhr mit einem Einlaßfilter versehen ist.

Ein Antrieb hydraulischer Komponenten wird dadurch unterstützt, daß der Motor mit einer Hydraulikpumpe gekoppelt ist.

Zur Reduzierung einer Oberflächentemperatur von nach außen führenden Bauteilen ist vorgesehen, daß im Bereich einer Abgasableitung des Motors ein Abgaskühler angeordnet ist.

Ein Betrieb externer Verbraucher in explosionsge­ fährdeter Umgebung wird dadurch unterstützt, daß das Gehäuse mindestens eine Hydraulikkopplung zur Speisung externer Verbraucher haltert.

Eine Entkopplung der Verbrennungsluftversorgung des Motors und der Innenatmosphäre des Gehäuses wird weiter dadurch verbessert, daß der Motor über einen Zuluft­ stutzen mit einer Umgebung des Gehäuses verbunden ist.

Zur Anpassung an unterschiedliche Umgebungsbedingungen wird vorgeschlagen, daß der Motor eine Betriebsregelung zur Verbrennung oxidationsfähiger Zuluftanteile auf­ weist.

Eine interne elektrische Versorgung der Vorrichtungs­ komponenten wird dadurch unterstützt, daß der Motor mit einem Elektrogenerator gekoppelt ist.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild zur Veran­ schaulichung der wesentlichen Vorrichtungs­ komponenten und

Fig. 2 ein nochmals vereinfachtes Blockschaltbild zur Veranschaulichung der Luftströmungswege.

Gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist innerhalb eines Gehäuses (1) ein Motor (2) angeordnet. Der Motor (2) kann beispielsweise als ein Dieselmotor ausgeführt sein. Der Motor (2) treibt eine Hydraulik­ pumpe (3) an, die ihrerseits mit einem Hydrauliksystem (4) verbunden ist. Der Motor (2) ist darüberhinaus als Antrieb für einen Generator (5) vorgesehen, der bei­ spielsweise als Lichtmaschine ausgebildet sein kann.

Von einem Kompressor (6) wird ein Druckluftspeicher (7) gespeist. Der Kompressor (6) kann beispielsweise hydraulisch oder elektrisch angetrieben sein. Dem Kompressor (6) wird über einen Einlaßfilter (8) gereinigte Umgebungsluft zugeführt. Der Einlaßfilter (8) hält insbesondere brennbare Anteile der Umgebungs­ luft zurück.

Zur Speisung externer hydraulischer Verbraucher sind Hydraulikkopplungen (10) vorgesehen. Für die interne elektrische Koordinierung ist innerhalb des Gehäuses (1) ein Schaltschrank (11) angeordnet. Zur Bereit­ stellung der Betriebsmittel für den Motor (2) ist ein Kraftstofftank (12) vorgesehen, der extern über einen Einfüllstutzen (14) betankt werden kann.

Abgase des Motors (2) werden über einen Abgaskühler (9) zu einem Abgasstutzen (13) geleitet. Durch den Abgas­ kühler (9) wird im Bereich des Abgasstutzens (13) ein Temperaturniveau gewährleistet, das eine Entzündung von brennbaren oder explosiven Anteilen der Umgebungs­ atmosphäre verhindert.

Der Abgaskühler (9) kann beispielsweise als ein kombiniertes Wasser-Luft-Kühlsystem ausgeführt sein. Bei einer Anordnung des Abgaskühlers (9) außerhalb des Gehäuses (1) ist insbesondere an einen hydraulischen Antrieb für den Abgaskühler (9) gedacht. Der Antrieb eines Gebläses (15) im Bereich des Abgaskühlers (9) kann ebenfalls hydraulisch erfolgen. Ebenfalls kann ein Gebläse (16) im Bereich des Einlaßfilters (8) hydraulisch angetrieben sein.

Das Gehäuse (1) wird aus hermetisch gasdicht ausge­ führten und miteinander verbundenen Wandungen herge­ stellt. Ebenfalls wird für eine Gasdichtigkeit im Bereich von nach außen führenden Verbindungsflanschen gesorgt.

Eine Verbrennungsregelung für den Motor (2) wird derart ausgelegt, daß im Bereich der Zuluft enthaltene brenn­ bare Anteile aus der Umgebungsatmosphäre bei einem Betrieb des Motors mitverbrannt werden. Die Zufuhr der Verbrennungsluft erfolgt direkt aus einer Umgebung des Gehäuses (1) ohne vorhergehende Herausfilterung von Gasanteilen.

Aus der vereinfachten Darstellung in Fig. 2 ist zusätz­ lich erkennbar, daß der Motor (2) über einen Zuluft­ stutzen (17) mit einer äußeren Umgebung des Gehäuses (2) gekoppelt ist. Der Druckluftspeicher (7) weist ein Auslaßventil (18) auf, über das ein Innendruck im Bereich des Innenraumes (19) des Gehäuses (1) einstell­ bar ist. Bei dieser Ausführungsform kann der Kompressor bedarfsabhängig unter Berücksichtigung eines jeweiligen Innendruckes des Druckluftspeichers (7) betrieben werden. Gemäß der in Fig. 1 dargestellen Ausführungs­ form ist es aber auch möglich, einen konstanten Betrieb des Kompressors (6) vorzusehen und bedarfsabhängig eine Entlüftung des Druckluftspeichers (7) gegenüber einer Umgebung vorzunehmen.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Energieversorgung, die einen Verbrennungsmotor aufweist, der innerhalb eines containerartigen Gehäuses angeordnet ist und bei der das Gehäuse mindestens einen Einlaß zur Frisch­ luftzufuhr und mindestens einen Auslaß zur Ableitung von Abgasen aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (1) mit einem Kompressor (6) versehen ist, der im Bereich eines Innenraumes (19) des Gehäuses (1) einen Überdruck generiert, der höher als ein Umgebungsdruck ist und daß der Kompressor (6) mit einem Frischluftanschluß gekoppelt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kompressor (6) einen Druckluft­ speicher (7) speist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß zur Frischluftzufuhr mit einem Einlaßfilter (8) versehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (2) mit einer Hydraulikpumpe (3) gekoppelt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich einer Abgas­ ableitung des Motors (2) ein Abgaskühler (9) ange­ ordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mindestens eine Hydraulikkopplung (10) zur Speisung externer Verbraucher haltert.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (2) über einen Zuluftstutzen (17) mit einer Umgebung des Gehäuses (1) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (2) eine Betriebsregelung zur Verbrennung oxidationsfähiger Zuluftanteile aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (2) mit einem Elektrogenerator (5) gekoppelt ist.

10. Verfahren zur Energieversorgung, bei dem innerhalb eines containerartigen Gehäuses ein Verbrennungs­ motor betrieben wird, der über einen Einlaß im Gehäuse mit Zuluft versorgt wird und dessen Abgase über einen Auslaß aus dem Gehäuse abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses (1) relativ zu einer Gehäuseumgebung ein höherer Druck generiert wird und daß dem Motor (2) die Zuluft direkt und relativ zu einer Innen­ atmosphäre des Gehäuses (1) durchmischungsfrei zugeleitet wird.