DE2435608A1

DE2435608A1 - Kuehlwasserversorgungsanlage

Info

Publication number: DE2435608A1
Application number: DE2435608A
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: NOVEX FOREIGN TRADE CO Ltd
Current assignee: NOVEX FOREIGN TRADE CO Ltd
Priority date: 1973-07-25
Filing date: 1974-07-24
Publication date: 1975-02-06
Also published as: HU169588B; FR2238837A1; GB1481109A; JPS50157745A; PL108019B1; DE2435608C3; US3927531A; JPS5415083B2; DE2435608B2; SE7409522L; CA1000140A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlwasserversorgungsanlage für Industrieanlagen, insbesondere für mit Frischwasser gekühlte Wärmekraftwerke.

Bei Kühlwasserversorgungsanlagen muß die dem Wärmetauscher oder Kondensator je Zeiteinheit zugeführte Kühlwassermenge entsprechend dem jeweiligen Kühlbedarf geregelt werden. Dabei sind zu berücksichtigen: der sich ständig ändernde Wasserstand im Wasservorrat, Ausfall der Entnahmeeinrichtungen und Filter, einheitliche Regelung der Temperatur, Entfrostung und Filtrierung des Kühlwassers usw. Diese Anforderungen können bisher nur

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mittels komplizierter Konstruktionen des Gesamtbauwerks und Einrichtungen befriedigt werden. Bisher wurde die obige Aufgabe im allgemeinen folgendermaßen gelöst:

Bei Ausfall der Entnahmepumpen und Filter werden Ersatzeinrichtungen wie Zusatzspeicher eingeschaltet.. Reichen diese nicht aus, so muß der Betrieb der Anlage, beispielsweise eines Wärznekraftwerks, entsprechend begrenzt werden» Eine Anpassung an die schnell veränderlichen Betriebsverhältnisse ist nur mittels komplizierter elektromechanischei· Einrichtungen und Regelmechanismen möglich, oder durch erhöhten Personalaufwand. Unmöglich ist es bisher, die Temperatur des eintretenden Kühlwassers entsprechend vorgegebenen Daten einzustellen.

Der Erfindung liegt dah?r die Aufgabe 2ugrurs.de, eine Kühlwasserversorgungsanlage zu schaffen, die einfache Bauten ermöglicht und möglichst wenige bewegliche Elemente wie Klappen, Ventile und Regeleinrichtungen enthält.

Diese Aufgabe wird bei einer Kühlwasserversorgungsanlage mit an einen Wasservorrat angeschlossenen Pumpen, durch die das Wasser durch einen Wärmetauscher oder Kondensator gedrückt und in einen Aufnahmebehälter zurückgefördert wird, erfindungsgemäß durch zwei dem Wärmetauscher vorgeschaltete Pumpenstufen mit veränderlichem Durchsatz und durch eine zwischen die Verbindungsleitung zwischen den Pumpen und die Auslaßleitung des Wärmetauschers geschaltete Verbindungsleitung gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Kühlwasserversorgungsanlage kann die dem Wärmetauscher zugeführte Kühlwassermenge und Kühlwassertemperatur ausschließlich durch Veränderung des Durchsatzes der Pumpen geregelt werden, wobei die Verbindungsleitung entsprechend den jeweiligen Druckverhältni3sen als Bypass- oder Kurzschluß dient. Je nach den vorliegenden Druckverhältnissen führt die Verbindungsleitung frisches Kühlwasser oder, in der Gegenrichtung, im Wärmetauscher erwärmtes Kühlwasser. Bei ausgeglichenen Druckverhältnissen ist die Strömungsgeschwindigkeit in

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der Verbindungsleitung gleich Null, das heißt, die gesamte von der zweiten Pumpenstufe geförderte Wassermenge wird direkt dem Aufnahmebehälter für das erwärmte Kühlwasser zugeführt.

Bei offenen, also nicht unter Druck arbeitenden Anlagen ist vorzugsweise die Verbindungaleitung ^n einen dem Wärmetauscher nachgeschalteten Sammelbehälter angeschlossen.

Bei Druckanlagen ist die Verbindungsleitung vorzugsweise an eine dem Wärmetauscher nachgeschaltete Druckleitung angeschlossen.

Bei offenen Anlagen ist dem Sammelbehälter vorzugsweise ein Überlaufwehr und bei Druckanlagen der Druckleitung eine Druckschleuse nachgeschaltet.

Die Regelung des Pumpendurchsatzes erfolgt vorzugsweise durch Temperaturmessung an den kritischen Stellen der Kühlwasserversorgungsanlage .

Die Pumpenstufen enthalten aus Sicherheitsgründen zweckmäßigerweise mehrere zueinander parallel geschaltete Pumpen, wobei die Fördermenge der Pumpenstufen durch Zu- oder Abschalten einzelner Pumpen, durch Drehzahländerung, durch Änderung des Schaufelwinkels oder durch einen Leitschaufelkranz geregelt wird.

Durch die erfindungsgemäße Kühlwasserversorgungsanlage wird der Kühlwasserbedarf unabhängig von der von der ersten Pumpenstufe geförderten Wassermenge durch die zweite Pumpenstufe geliefert, und zwar auch dann, wenn sich der Kühlwasserbedarf plötzlich ändert.

Die Temperatur des zu dem oder den Wärmetauschern fließenden Kühlwassers kann auf die Temperatur des der ersten Pumpenstufe zufließenden Kühlwassers und auf jede erforderliche höhere Temperatur durch Regelung des Durchsatzes der Pumpen der ersten

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Pumpenstufe gersgelt werden. Der gewünschte Betriebszustand ist durch Temperaturmessung an den kritischen Stellen der Anlage einstellbar.

Da bei der erfindungsgemäßen Kühlwasserversorgungsanlage Änderungen des Kühlwasserbedarfs schnell ausgeglichen werden können, kann das Fassungsvermögen der Kanäle optimal ausgenutzt werden.

Vergleicht man die erfindungsgemäße Kühlwasserversorgungsanlage mit bekannten Lösungen, so läßt sich feststellen, daß durch den hydraulischen Selbstausgleich ohne bewegliche Elemente die Betriebssicherheit bedeutend erhöht werden kann. Auch bei unerwarteten oder absichtlichen Veränderungen (Pumpenstillstand, Filterverstopfung und Umschaltung auf Ersatzeinrichtungen usw.) ist die Wasserströmung störungsfrei. Veränderungen zeigen sich nur in einer geringfügigen verzögerten Änderung der Wassertemperatur. Die Überwachungsaufgaben und damit der Personalbedarf sind beträchtlich vermindert. Die Reparatur- und Wartungsausfälle sowie durch Überholungen bedingte Stillstandzeiten verringern sich auf die bei Betonbauwerken übliche fünfjährige Wartung und zvranzig- bis fünfzigjährige Reparatur statt der bei mechanischen Einrichtungen erforderlichen jährlichen Wartung und fünfjährigen Generalüberholung.

Die auf geringe Temperaturänderungen reduzierten Auswirkungen sind mit einem bedeutenden materiellen Gewinn verbunden, der zahlenmäßig nachweisbar ist.

Die Einstellmöglichkeit der Temperatur des Kühlwassers erhöht die Betriebsstabilität gegen Temperaturänderungen und -unterschiede empfindlicher großer Turbinen und Industrieanlagen, ohne daß in die Kühlwasserversorgungsanlage bewegliche Teile eingebaut werden müssen. Auf diese Weise ergeben sich bedeutende Einsparungen an Investitionen.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele

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wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine offene oder drucklos arbeitende Künlv/asserversorgungsanlage; und

Fig. 2 eine unter Druck arbeitende Kühlwasserversorgungsanlage,

Bei der Kühlwasserversorgungsanlage der Fig, 1 taucht das Saugrohr der ersten Pumpenstufe 2 in einen Fluß 1. Die Säugöffnung ist durch einen Filter 4 geschützt. Die Pursponstufe 2 fö"i\33rt in einan Sammelbehälter 31, der mit einem weiteren Filter 4 versehen ist. Der Sammelbehälter 31 ist über ein Rohr mit einem weiteren Sammelbehälter verbunden, in den das Saugrohr der zweiten Pumpenstufe 7 ragt. Die Pumpenstufe 7 fördert über einen Wärmetauscher oder Kondensator 8 in ein^n zweiten Sammelbehälter 61, von dem eine Leitung in ein Überlaufbecken 91 führt. Vom Überlaufbecken 91 gelangt das erwärmte Kühlwasser in einen Auffangbehälter 10, der auch aus dem Fluß bestehen kann, aus dem das Kühlwasser entnommen wurde.

Die Leitung zwischen dem Sammelbehälter 31 und dem hierauf folgenden Sammelbehälter, aus dem die Pumpenstufe 7 f-ördert, ist über eine Verbindungsleitung 5 mit dem Sammelbehälter 61 verbunden.

Bei der in Fig. 2 gezeigten, unter Druck arbeitenden Anlage wird das Kühlwasser von der Pumpenstufe 2 in eine mit einem Filter 4 versehene Druckleitung 32 und direkt zur zweiten Pumpenstufe 7 gefördert. An den Wärmetauscher 8 schließt sich eine weitere Druckleitung 62 an. Die Druckleitungen 32 und 62 sind ebenfalls über eine Verbindungsleitung 5 miteinander verbunden. Statt eines Überlaufbeckens enthält die unter Druck arbeitende Anlage eine Druckschleuse 92, mit der der Druck am Kühlwasseraustritt konstant gehalten werden kann.

Im Betrieb gelten bei der offenen Kühlwasserversorgungsanlage gemäß Fig. 1 für die Wassermengen, Q^, Q₂, AGLj, AQ₂* A₁ und A₂:

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Wenn Q. = Q₀, dann Δ-, = Δ_ο und deshalb

wenn Q₁ > Q₂, dann Δ₁ > Q₁, und deshalb AQ₁= Q₁ - Q₂ > O und AQ₂ = O;

wenn Q₁ < Q₉, dann Ap > Q.₅ und deshalb AQ₂= Q₂ - Q₁ > O und AQ₁ = O.

Für die unter Druck arbeitende Kühlwasserversorgungsanlage

gemäß Fig. 2 gilt entsprechend:-

Wenn Q₁ = Q₂, dann AQ₁ = AQ₂ = 0; wenn Q₁ > Q₂, dann AQ₁ = Q₁ - Q₂ und

AQ₂ = 0;

< Q₉, dann. AQp ~ Q^ - Q₁ und

=0,

Selbstverständlich kann als Wasservorrat statt des Flusses ein Speicher, Bruchwasser, ein Kühlturm oder derglexchen verwendet werden.

Patentansprüche

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Kühlwasserversorgungsanlage mit an einen Wasservorrat angeschlossenen Pumpen, durch die das Wasser durch einen Wärmetauscher gedruckt und ineinen Aufnahmebehälter zurückgefördert wird, gekennzeichnet durch zwei dem Wärmetauscher (8) vorgeschaltete Pumpsnstufen (2, 7) mit veränderlichem Durchsatz (CL, Qp)_} und durch eine zwischen die Verbindungsleitung (31, 32) zwischen den Pumpen und die Auslaßleitung (61, 62) des Wärmetauschers geschaltete Verbindungsleitung (5)-.

2. Kühlwasserversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungsleitung (5) an einen dem Wärmetauscher (8) nachgeschalteten Sammelbehälter (61) angeschlossen ist.

3. Kühlwasserversorgungsanlage.mach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungsleitung (5) an eine dem Wärmetauscher (8) nachgeschaltete Druckleitung (62) angeschlossen ist.

4. Kühlwasserversorgungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß dem Sammelbehälter (61) ein überlaufbecken (91) nachgeschaltet ist.

5. Kühlwasserversorgungsanlage nach Anspruch 3» dadurch

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gekennzeichnet , daß der Druckleitung (62) eine Druckschleuse (92) nachgeschaltet ist.

6. Kühlwasserversorgungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet;» daß die Regelung des Pumpendurchsatzes durch Temperaturmessung an den kritischen Stellen der Kühlwasserversorgungsanlage erfolgt.

7. Kühlwasserversorgungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Pumpenstufen (2, 7) mehrere zueinander parallel geschaltete Pumpen enthalten.

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