DE2250071A1

DE2250071A1 - Kuehlturm mit zwangsbelueftung

Info

Publication number: DE2250071A1
Application number: DE2250071A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl Ing Kelp
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1972-10-12
Filing date: 1972-10-12
Publication date: 1974-04-18
Also published as: JPS5052652A; DE2250071B2

Description

Kühlturm mit Zwangsbelüftung Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühlturm mit Zwangsbelüftung, der zur Abführung der Kondensationswärme großer Dampfkraftwerke an die Umgebung dient. Hierbei kann es sich um einen Naßkühlturm mit Wasserrückkühlung und Verdunstung, um.
einen Trockenkuhlturm zum direkten oder indirekten-Kondensieren von Wasserdampf oder um eine Kombination dieser Kühlturmarten handeln.
Die Erfindung geht dabei vom Stand der Technik nach DAS 1 263 035 aus, nach dem ein Großwärmetauscher bekannt ist, bei dem als Lüfter mindestens ein endloses Schaufelgitter kreisförmig auf Laufschienen mittels Fuhrungs- und Antriebsrollen an der Basis eines Kühlturmes bewegt wird und bei dem die Wärmetauscher unmittelbar an der Austrittsseite des Schaufelgitters in strömungsgünstiger Form angeordnet sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem derartigen Kühlturm den Verschleiß an den beweglichen Teilen zu vermeiden, die beim Betrieb entstehenden Geräusche wesentlich zu verringern und einen guten Wirkungsgrad für die Luftförderung zu erzielen.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch eine Entkopplung des Austrittsquerschnittes des oder der Schaufelgitter mit dem Eintrittsquerschnitt der Wärmetauscher. Hierdurch läßt sich eine niedrige Anströmgeschwindigkeit der Kühlluft an den Wärmetauschern erreichen. Das ergibt niedrigen Druckverlust und geringen Energieaufwand. Gleichzeitig läßt sich eine relativ gro Be große Kühlluftgeschwindigkeit inden Schaufelgittern mit hohem aerodynamischen Wirkungsgrad erreichen.
Die Erfindung betrifft damit einen Kühlturm mit Zwangsbelüftung zur Abführung der Kondensationswärme großer Dampfkraftwerke an die Umgebung, bei dem als Lüfter mindestens ein endloses Schaufelgitter kreisförmig an der Kühlturmbasis umläuft. Das Neue besteht erfindungagemäß darin, daß die umlaufenden Teile berührungefrei geführt und durch mindestens einen Linearmotor angetrieben werden, daß sich bei den umlaufenden Teilen eine Anzahl von Lüfterflügeln mit je einer Zwischenwand abwechseln und daß zur Vermeidung von Pulsationen an den Wärmetauschflächen zwischen der Austrittekante der Kühlluft an den Lüfterflügeln und den Wärmetauschflächen ein Abstand vorhanden ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die Linearmotore so angeordnet, daß im Gegensatz zu den bekannten Bauweisen bei Bahnen der Stator fest im Bauwerk des Kühlturmes vorgesehen wird, während die Reaktionsschiene mit den beweglichen Teilen umläuft. Weiterhin können besondere Flügel vorgesehen werden, die an den beweglichen Teilen befestigt sind und die Kühlluft für den Linearmotor fördern.
Schließlich ist es möglich, die Flügel der umlaufenden Schaufelgitter einzeln oder gruppenweise während des Umlaufes oder im Stillstand zu verstellen, so daß ein optimaler Anstellwinkel erzielt werden kann und Windeinilüsse vermindert werden können. Die Flügel sind so angeordnet, daß sie im Stillstand den Eintrittsquerschnitt des Kühlturmes völlig absperren, 80 daß bei Frostgefahr keine Gefährdung durch zu starke Kühlung eintritt und besondere Absperrklappen entfallen.
Die Flügelverstellung im Stillstand kann auch dazu dienen, die Kühlluftmenge bei geeigneten Temperaturen und abzuführenden Wärmemengen so einzustellen, daß die Aufwärmung einen Auftrieb hervorruft. der zur Ausnutzung des Naturzuges im Kühlturm ausreicht.
Die Erfindung ist an Beispielen gemäß Figur 1 bis 5 erläutert.
In Figur 1 ist die Ansicht eines Kühlturmes gezeigt. Er besteht aus einem Mantel 1, der in einen im Winkel dazu fortlaufenden Dachring 2 übergeht. Zwischen diesem Dachring 2 und der Kühlturmbasis 3 sind in abwechselnder Folge-Lüfterflügel 4 und Zwischenwände 5 angeordnet. Dies zeigt auch Figur 2, die den Schnitt nach II-II durch einen Teil des Kühlturmes zeigt.
Die Lüfterflügel 4 und die Zwischenwände 5 bewegen sich auf einer kreisförmigen Bahn in-Pfeilrichtung 7. Die Wärmetauscher 6 sind vom Austrittsquerschnitt der Kühlluft an den Lüfterflügel 4 um den Abstand a entfernt, der so groß gewählt ist, daß die bei der Kühlluftförderung auftretende Luftpulsation soweit abgeklungen ist, daß optimale Bedingungen für den Wärmetausch eintreten.
Die Anzahl der Lüfterflügel 4 und der Zwischenwände 5, ihre Anordnung und ihre Abmessungen werden ebenfalls durch dieses Kriterium bestimmt, wobei die Länge der Lüfterflügel wiederum 80 gewählt wird, daß die Biegebeanspruchung durch die LuSt-und Zentrifugalkräfte in zulässigen Grenzen bleibt, jedoch eine so große Länge der Lüfterflügel 4 vorhanden ist, daß die Randstörungen an den Profileisen den Wirkungsgrad nur geringfügig beeinträchtigen.
In Figur 3 ist ein Teilschnitt durch einen Naßkühlturm gezeigt, dessen bewegliche Teile durch Luftkissen berührungsfrei geführt und durch einen Linearmotor angetrieben werden.
Die im Dachring 2 und im Basisring 3 angeordneten beweglichen Teile 8 und 10 halten die Lüfterflügel 4 mit Hilfe der Drehzapfen 9 und 11. Die beweglichen Teile 8 und 10 werden gegenüber den festen Teilen 2 und 3 berührungsfrei durch die Luftkissen in den Spalten 12 und 13 geführt. Der Druck hierfür wird durch die Luftkanäle 14 und 15 zugeführt, wobei die bekannten Mittel zur Drucklufterzeugung nicht dargestellt sind. Der Linearmotor besteht aus der mit dem beweglichen Teil 10 umlaufenden Reaktionsschiene 16 und dem Stator 17, der im Basisring 3 angeordnet ist. Die durch den Spalt 13 strömende Tragluft dient gleichzeitig zur Kühlung des Linearmotors 16, 17.
Der Kühlturmmantel wird durch die Stützen 18 getragen. Die Linie 19, die sich in der Entfernung a von der Austrittskante der Kühlluft an den Lüfterflügeln 4 befindet, gibt die äußere Begrenzung der Wassertropfen an, deren Verteil- und Sammeleinbauten nicht dargestellt sind.
In Fig. 4 und 5 sind Teilschnitte durch den Dachring 2 und den Basisring 3 eines Kühlturmes gezeigt, dessen bewegliche Teile durch ein Magnetkissen getragen und durch zwei Linearmotoren angetrieben und geführt werden.
Diese Linearmotoren bestehen aus den festen Teilen 26 und den umlaufenden Reaktionsechienen 25, die an den beweglichen Teilen 20 beziehungsweise 23 befestigt sind. An diesen beweglichen Teilen 20 und 23 sind kleine Lüfterflügel 30 vorgesehen, die die Kühlluft für die Linearmotoren 25, 26 fördern und durch die Luftspalte 31 und die Kühlkanäle 32 pressen. Das Magnetkissen wird mit Hilfe der U-Profile 27, 29 erzeugt, wobei der Abstand zwischen den Profilenden mit Hilfe der Spule 28 und dem Regler R in der gewünschten Größe gehalten wird. Die Lüfterflügel 4 werden durch die Drehzapfen 21, 22 gehalten und können durch die Verstelleinrichtung 24 gedreht werden. Die Hilfsrollen 33 führen die beweglichen Teile im Stillstand und bei Stromausfall. Die Verstelleinrichtung kann zur Kompensation des Windeinflusses abhängig von der Windrichtung und -stärke für jeden Umfangs punkt des Kühlturmes einen Winkel für die Lüfterflügel vorgeben, so daß diese während jeder Umdrehung verstellt werden.
8 Patentansprüche 5 Figuren

Claims

Patentansprüche Kühlturm mit Zwangsbelüftung zur Abführung der Kondensationswärme großer Dampfkraftwerke an die Umgebung, bei dem als Lüfter mindestens ein endloses Schaufelgitter kreisförmig an der Kühlturmbasis umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Teile berührungsfrei geführt und durch mindestens einen Linearmotor (16, 17 bzw. 25, 26) angetrieben werden, daß sich bei den umlaufenden Teilen eine Anzahl von Lüfterflügeln (4) mit je einer Zwischenwand (5) abwechseln und daß zur Vermeidung von Pulsationen an den Wärmetauschflächen zwischen der Austrittekante der KUhlluft an den Lüfterflügeln (4) und den Wärmetauschflächen (6, 19) ein Abstand (a) vorhanden ist.
2. Kühlturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Linearmotor vorgesehen ist, dessen Reaktionsschiene (16, 25) umlauft und dessen Stator (17, 26) feststeht.
3. Kühlturm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Führung der beweglichen Teile (8, 10) durch Luftkissen zumindest ein Teil der Tragluft zur Kühlung des Linearmotors (16, 17) dient.
4. Kühlturm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß besondere Flügel (30) an den umlaufenden Teilen (20, 23) zur Kühlung der Linearmotore (25, 26) durch Luftspalte (31) und Kühlkanäle (32) vorgesehen sind.
5. Kühlturm nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die berührungsfreie Führung der beweglichen Teile (20, 23) durch Magnetkissen (27 bis 29) und durch die Führungskräfte der Linearmotoren (25, 26) erfolgt.
6. Kühlturm nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterflügel (4) durch eine Vorrichtung (24) verstellbar sind.
7. Kühlturm nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterflügel (4) in der Endlage der Verstellung um die Drehzapfen (9, 11, 21, 22) die Kühlluftzufuhr absperren.
8. Kühlturm nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstelleinrichtung für die Büfterflügel vorgesehen ist, die die Lüfterflügel zur Kompensation des Windeinflusses während jeder Umdrehung umfangsabhängig verstellt.