DE2250071C3

DE2250071C3 - Cooling tower with forced ventilation

Info

Publication number: DE2250071C3
Application number: DE19722250071
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl.-Ing. 8520 Erlangen KeIp
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Filing date: 1972-10-12
Publication date: 1977-03-31

Description

Die Erfindung bezieht sich auf 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 Hierbei kann es sich um einen Naßkühlturm mit Wasserrückkühlung; und Verdunstung, um einen Trockenkühlturm zum 6ο direkten oder indirekten Kondensieren von Wasserdampf oder um eine Kombination dieser Kühlturmarten handeln.The invention relates to a cooling tower with forced ventilation to remove the heat of condensation large steam power plants to the environment with at least one endless blade grille as a fan runs around the cooling tower base in a circle. This can be a wet cooling tower with water re-cooling; and evaporation to a dry cooling tower for 6ο direct or indirect condensation of water vapor or around a combination of these types of cooling towers Act.

Die Erfindung geht dabei vom Stand der Technik nach DT-AS 12 63 035 aus, nach dem ein Großwärmetauscher bekannt ist bei dem als Lüfter mindestens ein endloses Schaufelgitter kreisförmig auf Laufschienen mittels Führungs- 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.The invention is based on the prior art according to DT-AS 12 63 035, according to which a large heat exchanger is known in which at least one endless blade grille is used as a fan in a circle on running rails is moved by means of guide and drive rollers at the base of a cooling tower and in which the heat exchanger are arranged directly on the outlet side of the blade grille in a flow-favorable form.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, 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. .The invention is based on the problem of such a cooling tower, the wear on the movable To avoid parts, to significantly reduce the noises generated during operation and a to achieve good efficiency for air pumping. .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die umlaufenden Teile berührungsfrei 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 Wärmetaiischflächen zwischen der Austrittskante der Kühlluft an den Lüfterflügeln und den Wärmetauschflächen ein Abstand vorhanden istThis object is achieved according to the invention in that the rotating parts are guided and free of contact are driven by at least one linear motor that the rotating parts a Alternate the number of fan blades each with a partition and that to avoid pulsations on the heat metal surfaces between the trailing edge there is a gap between the cooling air on the fan blades and the heat exchange surfaces

Durch eine Entkopplung des Austrittsquerschnittes des oder der Schaufelgitter mit dem Eintrittsquerschnitt der Wärmetauscher ergibt sich der Vorteil, daß sich eine niedrige Anströmgeschwindigkeit der Kühlluft an den Wärmetauschern erreichen läßt. Das ergibt niedrigen Druckverlust und geringen Energieaufwand. Gleichzeitig läßt sich eine relativ große Kiihlluftgeschwindigkeit in d".n Schaufelgittern mit hohem aerodynamischen Wirkungsgrad erreichen.Decoupling the exit cross-section of the vane grille (s) from the entry cross-section of the heat exchanger results in the advantage that a low flow velocity of the cooling air at the heat exchangers can be achieved. This results in a low pressure loss and low energy consumption. At the same time, a relatively high cooling air speed can be achieved in the blade grilles with a high aerodynamic efficiency.

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 fördernIn a further embodiment of the invention, the linear motors are arranged so that, in contrast to the known construction methods for railways, the stator is firmly provided in the structure of the cooling tower, while the Reaction rail with the moving parts revolves Furthermore, special wings can be provided, which are attached to the moving parts and convey the cooling air for the linear motor

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 Windeinflüsse vermindert werden können. Die Flügel sind so angeordnet, daß s>e im Stillstand den Eintrittsquerschnitt des Kühlturmes völlig absperren, so daß bei Frostgefahr keine Gefährdung durch zu starke Kühlung eintritt und besondere Absperrklappen entfallen. Finally, it is possible to use the blades of the surrounding blade grille individually or in groups during the To adjust rotation or at a standstill, so that an optimal angle of attack can be achieved and Wind influences can be reduced. The wings are arranged in such a way that they are at a standstill Completely shut off the inlet cross-section of the cooling tower so that there is no risk of excessive frost when there is a risk of frost Cooling occurs and special butterfly valves are not required.

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.The wing adjustment at standstill can also be used to regulate the amount of cooling air at suitable temperatures and adjust the amount of heat to be dissipated so that the warming causes a lift to the Use of the natural draft in the cooling tower is sufficient.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutertEmbodiments of the invention are shown in the drawing and will be described in more detail below explained

In F i g. 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 dem Kühlturmbasisring 3 sind in abwechselnder Folge Lüfterflügel 4 und Zwischenwände 5 angeordnet Dies zeigt auch F i g. 2, die den Schnitt nach 11-11 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.In Fig. 1 shows a view of a cooling tower. It consists of a jacket 1 which merges into a roof ring 2 extending at an angle thereto. Between this roof ring 2 and the cooling tower base ring 3, fan blades 4 and partition walls 5 are arranged in an alternating sequence. This is also shown in FIG. 2, which shows the section according to 11-11 through part of the cooling tower. The fan blades 4 and the partition walls 5 move on a circular path in the direction of arrow 7. The heat exchangers 6 are removed from the outlet cross-section of the cooling air to the fan blade 4 by the distance a , which is chosen so large that the air pulsation occurring during the cooling air supply has subsided is that optimal conditions for heat exchange occur.

Die Anzahl der Lüfterflügel 4 und der Zwischenwän-The number of fan blades 4 and the partition

de 5, ihre Anordnung und ihre Abmessungen werden ebenfalls durch dieses Kriterium bestimmt, wobei die Länge der Lüfterflügel wiederum so gewählt wird, daß die Biegebeanspruchung durcb die Luft- und Zentrifu galkräfte 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. de 5, their arrangement and their dimensions are also determined by this criterion, the length of the fan blades in turn being chosen so that the bending stress due to the air and centrifugal forces remains within permissible limits, but such a long length of the fan blades 4 is available that the edge disturbances on the profile iron affect the efficiency only slightly.

In r i g. 3 ist ein Teilschnitt durch einen Naßkühlturm gezeigt, dessen bewegliche Teile durch Luftkissen berührungsfrei geführt und durch einen Linearmotor angetrieben werden. In r i g. 3 shows a partial section through a wet cooling tower , the moving parts of which are guided without contact by air cushions and are driven by a linear motor .

Die im Dachring 2 und im Kühlturmbasisring 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 dem feststehenden Dachring 2 und Jem feststehenden Kühlturmbasisring 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 der Reaktionsschiene 16 und des Stators 17. Der Kühlturmmantel 1 wird durch die Stützen 18 getragen. Die Linie 19, die sich irr. Abstand 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.The movable parts 8 and 10 arranged in the roof ring 2 and in the cooling tower base ring 3 hold the fan blades 4 with the aid of pivot pins 9 and 11. The movable parts 8 and 10 are in contact with the fixed roof ring 2 and the fixed cooling tower base ring 3 through the air cushions in the gaps 12 and 13 out. The pressure for this is supplied through the air ducts 14 and 15, the known means for generating compressed air not being shown. The linear motor consists of the reaction rail 16 rotating with the movable part 10 and the stator 17 which is arranged in the base ring 3. The support air flowing through the gap 13 simultaneously serves to cool the reaction rail 16 and the stator 17. The cooling tower jacket 1 is supported by the supports 18. The line 19, which is wrong. Distance a from the outlet edge of the cooling air on the fan blades 4 indicates the outer boundary of the water droplets, the distribution and collection installations of which are not shown.

In F i g. 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.In Fig. 4 and 5 are partial sections through the roof ring 2 and the base ring 3 of a cooling tower shown, its moving parts carried by a magnetic cushion and driven and guided by two linear motors will.

Diese Linearmotoren bestehen aus den feststehenden Statoren 26 und den umlaufenden Reaktionsschienen 25, die an den beweglichen Teilen 20 bzw. 23 befestigt sind. An diesen beweglichen Teilen 20 und 23 sind kleine Lüfterflügel 30 vorgesehen, die die Kühlluft für die Reaktionsschienen 25 und Statoren 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 Umfangspunkt des Kühlturmes einen Winkel für die Lüfterflügel vorgeben, so daß diese während jeder Umdrehung verstellt werden.These linear motors consist of the stationary stators 26 and the revolving reaction rails 25 which are attached to the moving parts 20 and 23, respectively. On these movable parts 20 and 23, small fan blades 30 are provided, which convey the cooling air for the reaction rails 25 and stators 26 and press it through the air gaps 31 and the cooling channels 32. The magnetic pad is generated with the help of the U-profiles 27, 29, the distance between the profile ends being kept at the desired size with the help of the coil 28 and the controller R. The fan blades 4 are held by the pivot pins 21, 22 and can be rotated by the adjustment device 24. The auxiliary rollers 33 guide the moving parts at a standstill and in the event of a power failure. To compensate for the influence of the wind, the adjustment device can specify an angle for the fan blades for each peripheral point of the cooling tower, depending on the wind direction and strength, so that they are adjusted during each rotation.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

2222nd

Patent claims:

t. Cooling tower with forced ventilation to dissipate the heat of condensation from large steam power plants to the environment, in which at least one endless blade grille revolves around the cooling tower base as a fan, characterized in that the revolving parts are guided without contact and are driven by at least one linear motor that is located in the revolving parts a number yqn. Alternate fan blades (4) with a partition φ) each so that there is a gap (a) between the outlet edge of the cooling air on the fan blades (4) and the heat exchange surfaces (6, 19) to avoid pulsations on the heat exchange surfaces

2. Cooling tower according to claim 1, characterized in that that the linear motor consists of a rotating reaction rail (16, 25) and a stationary one Stator (17.26).

3. Cooling tower according spoke 1 or 2, characterized in that when guiding the movable Parts (8,10) by air cushions at least part of the Carrying air is used to cool the linear motor consisting of the reaction rail (16) and stator (17)

4. Cooling tower according to claim 1 or 2, characterized in that special wings (30) to the rotating parts (20, 23) for cooling the ai reaction rails (25) and stators (26) Linear motors are provided by air gaps (31) and cooling channels (32).

5. Cooling tower according to claim 4, characterized in that the non-contact guidance of the moving parts (20, 2?) by magnetic pads (27 to 29) and by the executives of the Reaction rails (25) and stators existing linear motors takes place

6. Cooling tower according to one of claims 1 to 5, characterized in that the fan blades (4) are adjustable by an adjusting device (24).

7. Cooling tower according to claim 6, characterized in that the fan blades (4) in the end position of the Adjustment around the pivot pins (9, 11, 21, 22) shut off the cooling air supply.

8. Cooling tower according to claim 6, characterized in that the adjusting device (24) the Fan blade (4) to compensate for the influence of the wind during each rotation, depending on the circumference adjusted.