DE2907639C2 - Flexible Förderleitung zum Ansaugen von Wassermengen aus tiefen Meeresschichten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine flexible Förderleitung aus im wesentlichen zylindrischen Abschnitten mit einer nachgiebigen verstärkten Haut, die stirnseitig durch Versteifungsreifen miteinander verbunden sind, und aus Verbindungsseilen, die über dem Umfang der Förderleitung verteilt sind, sich längs der Förderleitung erstrecken und die Versteifungsreifen miteinander verbinden.

Eine derartige flexible Förderleitung ist bereits bekannt (US-PS 28 04 095). Sie dient zur Luftversorgung in Bergwerken. Dabei sind die Leitungsabschnitte durch Klemmringe miteinander verbunden, deren Enden einen Verschluß bilden, mit dem die Umfangslänge der Klemmringe änderbar ist. Diese im wesentlichen senkrecht verlaufende Förderleitung ist mit ihren Enden fest angeschlossen und dadurch gespannt sowie gegen seitliche Verlagerungen und stärkere Abweichungen vom kreisförmigen Querschnitt gesichert.

Diese flexible Förderleitung ist aber für eine von der Meeresoberfläche frei herabhängende Anordnung zum Ansaugen von Wassermengen aus tiefen Meerresschichten ungeeignet, da sie unter den Einwirkungen von Meeresströmungen und Wellengang nicht die gewünschte Querschnittsstabilität aufweisen und örtliche Abflachungen sowie seitliche Verlagerungen erfahren würde, so daß ein bestimmter Meereswasserdurchsatz nicht oder nur mit erhöhtem Aufwand zu erzielen wäre.

Das Hochfördern von kaltem Meereswasser aus größeren Meerestiefen zwischen 500 und 1000 m erfolgt zur Energiegewinnung unter Nutzung der Temperaturunterschiede zwischen dem kalten Wasser in größeren Tiefen und dem warmen Oberflächenwasser. Die Leitungsdurchmesser können zwischen 10 und 50 m betragen. Beispielsweise ist eine Förderleitung von etwa 600 m Länge mit einem Durchmesser von 20 m bei einem Meereswasserdurchsatz von 400 m³/sec für eine Nutzleistung von 100 MW bei einer Temperaturdifferenz von etwa 20⁰C zwischen dem Meereswasser an der Oberfläche und den tiefen Meeresschichten ausgelegt Bisher wurden für derartige Anlagen steife Förderleitungen aus Stahl, Aluminium, Beton oder verstärktem Kunststoff vorgesehen, die von einer Schwimmkonstruktion herabragen, auf der die Einrichtung zur Durchführung des thermischen Energiegewinnungsprozesses angeordnet ist Solche starren Leitungen sind jedoch aufwendig und schwer sowie schwierig auszulegen und erforderlichenfalls wieder einzuholen.

ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vergleichsweise einfache Förderleitung zur Hochförderung von Meereswasser aus größeren Tiefen zu schaffen, die trotz freien Herabhängens eine ausreichende Querschnittsstabilität aufweist und gleichzeitig leicht auszulegen und einzuholen ist

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine flexible Förderleitung der eingangs genannten Art vorgesehen, die erfindungsgemäß zur Anwendung als im wesentlichen von einer Meeresoberfläche senkrecht herabhängende Leitung zum Ansaugen von großen Wassermengen aus tiefen Meeresschichten zur Energiegewinnung unter Nutzung der Temperaturunterschiede im Meereswasser durch über die gesamte Länge der Leitung verteilte Gewichte sowie ein Belastungsgewicht am unteren Ende der Leitung in die senkrecht herabhängende Lage mit einem selbst bei auftretenden Querkräften im wesentlichen kreisförmigen Leitungsquerschnitt gespannt ist.

Es ist ersichtlich, daß die flexible Förderleitung mit den s'.ch längs der Förderleitung erstreckenden Verbindungsseilen auf einfache Weise von einer Schwimmkonstruktion aus bis in tiefe Meeresschichten herabgelassen und auch wieder hochgeholt werden kann. Andererseits sichern die vorgesehenen Versteifungsreifen und Verbindungsseile zusammen mit den über die Leitungslänge verteilten Gewichten und dem Belastungsgewicht am unteren Ende der Leitung eine Spannung der Förderleitung in eine im wesentlichen senkrecht herabhängende Lage sowie einen im wesentliehen kreisförmigen Leitungsquerschnitt trotz des Auftretens von Meeresströmungen und Wellengang, die in Form von Querkräften an der Förderleitung angreifen. Daher wird auch ein günstiges Verhältnis zwischen dem erzielten Wasserdurchsatz und der aufgewendeten Pumpenleistung erzielt.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform sind die parallel zur Förderleitung verlaufenden Verbindungsseile an den Versteifungsreifen befestigt. Dadurch ergibt sich ein Beitrag zur Aufnahme von zufälligen oder periodischen Beanspruchungen, die über die Belastbarkeit der Haut der Leitungsabschnitte hinausgehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in einer perspektivischen Darstellung die verankerte Schwimmkonstruktion mit dem oberen Ende der von ihr herabragenden flexiblen Förderleitung;
F i g. 2 in perspektivischer Darstellung einen Aus-

schnitt der Förderleitung im Obergangsbereich zwischen zwei Leitungsabschnitten und

F i g. 3 das untere Ende der Förderleitung mit einem weggebrochenen Wandbereich.

Die Förderleitung 1 ist baukastenartig aus einer ausreichenden Anzahl von im wesentlichen zylindrischen Abschnitten 2 zusammengesetzt, damit sie von der dargestellten Schwimmkonstruktion an der Wasseroberfläche bis in die gewünschte Meerestiefe hinab-

hängt Die zylindrischen Abschnitte 2 bestehen aus einer durch eine besondere Textilversteifung verstärkten Haut, welche die Förderleitung flexibel macht Ferner gehören zur Förderleitung 1 Versteifungsreifen 3, mit denen die verstärkten elastischen Häute der Abschnitte 2 verbunden sind, sowie sich in Längsrichtung ei-streckende Verbindungsseile 4.

Der Abstand zwischen benachbarter,, Versteifungsreifen kann zwischen einem Viertel des Leitungsdurchmessers und dem vollen Leitungsdurchmesser variieren. Das Gewicht der Versteifungsreifen 3 gewährleistet sowohl den Kreisquerschnitt der Abschnitte wie die im wesentlichen vertikale Ausrichtung der Förderleitung 1. Obwohl diese im wesentlichen elastisch und nicht biegesteif ist, behält sie doch ihre vertikale Erstreckung bei, wenn sie an der Schwimmkonstruktion aufgehängt ist, und zwar insbesondere auch bei auftretenden Schubkräften infolge des Seegangs. Ferner wirkt dasselbe Gewicht, das für die vertikale Ausrichtung der Förderleitung verantwortlich ist, radialen Kräften entgegen, die durch Druckunterschiede zwischen der Außenseite und der Innenseite der Förderleitung hervorgerufen werden und im Sinne von radialen und in Umfangsrichtung verlaufenden Verformungen auf die Hau» der Abschnitte 2 einzuwirken trachten.

Gemäß Fig.3 ist am untersten Abschnitt 2 der Förderleitung 1 ein Belastungsgewicht 5 angeordnet,

ίο das die Einlaßöffnung der Förderleitung umschließt

Die Förderleitung 1 wird schrittweise aus ihren Bestandteilen aufgebaut, die zuvor auf der Schwimmkonstruktion oder einer anderen Trageinrichtung gelagert wurden. In umgekehrter Reihenfolge kann die

Förderleitung 1 ebenso einfach wieder entfernt und auf die Schwimmkonstruktion zurückgeholt werden, wenn dieses aus betrieblichen Gründen oder zu Wartungszwecken erforderlich wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Flexible Förderleitung aus im wesentlichen zylindrischen Abschnitten mit einer nachgiebigen verstärkten Haut, die stirnseitig durch Versteifungsreifen miteinander verbunden sind, und aus Verbindungsseilen, die über den Umfang der Förderleitung verteilt sind, sich längs der Förderleitung erstrecken und die Versteifungsreifen miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitung (1) zur Anwendung als im wesentlichen von einer Meeresoberfläche senkrecht herabhängende Leitung zum Ansaugen von großen Wassermengen aus tiefen Meeresschichten zur Energiegewinnung unter Nutzung der Temperaturunterschiede im Meereswasser durch über die gesamte Länge der Leitung verteilte Gewichte sowie ein Belastungsgewicht (5) am unteren Ende der Leitung (1) in die senkrecht herabhängende Lage mit einem selbst bei auftretenden Querkräften im wesentlichen kreisförmigen Leitungsquerschnitt gespannt ist.

2. Förderleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zur Förderleitung (1) verlaufenden Verbindungsseile (4) an den Versteifungsreifen (3) befestigt sind.