DE3842487A1

DE3842487A1 - Liquid cooling device

Info

Publication number: DE3842487A1
Application number: DE3842487A
Authority: DE
Inventors: Volker Dr Boekemeier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1990-06-21

Abstract

In a liquid cooling device (1) having a housing (2) and a fan (ventilator) (8), which is arranged in the housing (2) and is seated in a heatable bearing ring (10), the bearing ring (10) is subjected to the approaching liquid from a water distributor (5) via a heating conduit (12). This prevents icing up of the fan (8) in the event of frost without there being a need to apply external energy. The invention is particularly suitable for cooling towers (2) for thermal power stations. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitskühleinrichtung, ins besondere Rückkühleinrichtung für thermische Kraftwerke, mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Ventila tor, der in einem beheizbaren Laufring sitzt.The invention relates to a liquid cooling device, ins special recooling device for thermal power plants, with a housing and a ventila arranged in the housing gate that sits in a heated race.

Mit der Beheizbarkeit des Laufringes soll sichergestellt werden, daß der Ventilator auch bei Stillstand und Frost unge stört wieder anlaufen und arbeiten kann, während sonst durch Eisbildung Störungen zu befürchten sind. Zu diesem Zweck soll eine einfach wirkende Heizeinrichtung geschaffen werden. Sie soll quasi selbsttätig wirksam werden.The heatability of the race should ensure be that the ventilator even when stationary and frost bother starting up and working while otherwise through Ice formation disorders are to be feared. For this purpose a simple-acting heating device can be created. they should take effect almost automatically.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Laufring über eine Heizleitung mit der Vorlaufflüssigkeit der Kühleinrichtung beaufschlagt ist.According to the invention it is provided that the race has a Heating line with the flow liquid of the cooling device is acted upon.

Bei der Erfindung wird der Wärmeinhalt der Kühlflüssigkeit selbst zur Beheizung des Ventilators mit seinem Laufring aus genutzt. Im Sommerbetrieb wird die Zulaufleitung der Heizung abgesperrt, um eine Verminderung der Kühlleistung der Rück kühleinrichtung durch den Bypass zu vermeiden. Im Winterbe trieb wird eine Eisbildung auch bei nicht laufendem Ventilator sicher dadurch verhindert, daß die Laufringheizung auch bei Naturzugbetrieb, d.h. bei stehendem Ventilator, wirksam ist.In the invention, the heat content of the cooling liquid even to heat the fan with its race used. In summer, the supply line to the heating cordoned off to reduce the cooling capacity of the rear to avoid cooling device through the bypass. In winterbe ice is formed even when the fan is not running safely prevented that the race heating also at Natural train operation, i.e. when the fan is stopped.

Der Laufring ist vorzugsweise ein Hohlkörper, der von der Vorlaufflüssigkeit durchströmt wird. Für den Fall, daß der Ventilator mit dem Laufring als vorgefertigte Einheit einge baut werden soll, ist es aber auch möglich, die Erfindung dadurch zu verwirklichen, daß der Laufring mit einem von der Vorlaufflüssigkeit durchströmten Rohr in wärmeleitender Ver bindung steht.The race is preferably a hollow body by the Flow liquid is flowed through. In the event that the Fan with the race as a prefabricated unit to be built, but it is also possible the invention by realizing that the race with one of the Flow liquid through the pipe in heat-conductive Ver bond stands.

Bei einer Flüssigkeitskühleinrichtung mit einem Wasservertei ler, mit dem bekanntlich das zu kühlende Wasser über den Quer schnitt eines Kühlturmes verteilt wird, ist es günstig, wenn die Heizleitung von dem Wasserverteiler ausgeht. Die weitere Leitungsführung verläuft dann zweckmäßig so, daß unterhalb des Laufrings ein Auslaß für die Vorlaufflüssigkeit vorge sehen ist und daß die Vorlaufflüssigkeit mit stetigem Gefälle über den Laufring zu dem Auslaß gelangt. Dabei kann am Eingang der Heizleitung noch ein Stellorgan zur Begrenzung der Durch laufmenge der Vorlaufflüssigkeit angeordnet sein. Mit diesem kann man die Vorlaufmenge dem Wärmebedarf anpassen. Für die Anordnung des Stellorgans wie für die gesamte Leitungsführung ist es günstig, wenn beim Ausbleiben der Vorlaufflüssigkeit alle Teile leerlaufen, die bei Frost durch Eis verstopft werden könnten.For a liquid cooling device with a water distributor with which the water to be cooled is known to cross over section of a cooling tower is distributed, it is beneficial if the heating line starts from the water distributor. The further one Line routing then expediently so that below the race has an outlet for the feed liquid see and that the flow liquid with a steady gradient reaches the outlet via the race. You can do this at the entrance the heating cable still an actuator to limit the through run amount of the feed liquid can be arranged. With this you can adjust the flow rate to the heat requirement. For the Arrangement of the actuator as for the entire cable routing it is beneficial if the supply liquid is absent all parts run empty, which are blocked by ice in frost could become.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei zeigt die einzige Figur in einem vereinfachten Querschnitt eine Flüssigkeitskühleinrichtung nach der Erfindung.For a more detailed explanation of the invention, the drawing described an embodiment. It shows the only figure in a simplified cross section Liquid cooling device according to the invention.

Die Flüssigkeitskühleinrichtung nach der Erfindung ist eine Rückkühleinrichtung 1, die z.B. als Kondensatorkühler für ein thermisches Kraftwerk eingesetzt wird. Sie umfaßt einen Kühlturm 2, der in seinem unteren Teil ein Wasserbecken 3 enthält. Von dem Wasserbecken 3 führt ein nicht weiter dargestellter Auslaß zu einer Pumpe, die das im Wasserbecken 3 vorhandene, gekühlte Wasser zur Beaufschlagung eines Kondensators fördert.The liquid cooling device according to the invention is a recooling device 1 , which is used, for example, as a condenser cooler for a thermal power plant. It comprises a cooling tower 2 , which contains a water basin 3 in its lower part. From the water basin 3 , an outlet (not shown) leads to a pump which conveys the cooled water present in the water basin 3 to act on a condenser.

Im oberen Teil des Kühlturmes 2 ist ein Wasserverteiler 5 vorgesehen, der von dem genannten Kondensator mit warmem Vorlaufwasser beschickt wird. Der Wasserverteiler 5 be sitzt an seiner Unterseite Auslaßdüsen 6, die das Wasser über den Querschnitt des Kühlturmes verteilen, so daß die Kühlein bauten 7 des als Zellenkühler dargestellten Kühlturms 2 gleichmäßig berieselt werden.In the upper part of the cooling tower 2 , a water distributor 5 is provided, which is fed with warm flow water by the said condenser. The water distributor 5 be sits on its underside outlet nozzles 6 , which distribute the water over the cross section of the cooling tower, so that the Kühlein built 7 of the cooling tower 2 shown as a cell cooler are evenly sprinkled.

In der unteren Hälfte 4 der Wand 3 des Kühlturmes 2 ist ein Ventilator 8 angeordnet, von dem nur die Ventilatorflügel 9 dargestellt sind. Die Ventilatorflügel 9 sitzen in einem Laufring 10, der gegenüber der Horizontalen leicht geneigt ist. Mit dem Laufring 10 wird beim Betrieb des Ventilators 8 Luft in das Innere des Kühlturmes 2 geleitet, so daß sie gegen die Richtung der herabrieselnden Kühlflüssigkeit nach oben strömt.A fan 8 , of which only the fan blades 9 are shown, is arranged in the lower half 4 of the wall 3 of the cooling tower 2 . The fan blades 9 sit in a race 10 which is slightly inclined to the horizontal. With the running ring 10 , air is passed into the interior of the cooling tower 2 during operation of the fan 8 , so that it flows upward against the direction of the cooling liquid trickling down.

Im Laufring 10 ist ein diesen umschließender ringförmiger Hohlraum 11 angeordnet. Dieser kann, wie hier dargestellt, als Rechteckquerschnitt ausgeführt sein; es können jedoch auch einzelne Rohre eingebaut werden. Der Ringraum 11 ist über eine vertikal nach oben führende Zuführung 12 an den Wasservertei ler 5 angeschlossen. Vom tiefsten Ende des Ringraumes 11 führt ein Auslaß 13 schräg nach unten zum Wasserbecken 3, so daß vom Wasserverteiler 5 bis zum Wasserbecken 3 mit stetigem Gefälle ein freier Durchfluß möglich ist.An annular cavity 11 enclosing this is arranged in the race 10 . As shown here, this can be designed as a rectangular cross-section; however, individual pipes can also be installed. The annular space 11 is connected via a vertically upward feed 12 to the water distributor 5 . From the deepest end of the annular space 11 , an outlet 13 leads obliquely downwards to the water basin 3 , so that a free flow is possible from the water distributor 5 to the water basin 3 with a constant gradient.

Der Kühlturm 2 steht im Freien. Er ist deshalb im Winter Frosttemperaturen ausgesetzt, die zu einer Vereisung durch Spritzwasser aus dem Kühlturm führen können. Durch die Beauf schlagung des Laufrings 10 über die Zulaufleitung 12 mit dem Vorlaufwasser des Kühlturms 2 mit einer Temperatur von z.B. 20°C-30°C wird jeglicher Eisansatz in diesem Bereich ver hindert. Eine geringfügige Eisbildung aus der Anfahrphase des Kühlturms 2, wenn Spritzwasser am noch kalten Laufring 10 ge friert, wird kurzzeitig abgeschmolzen. Hierdurch ist die Frei gängigkeit des Ventilators 8 unter allen Betriebszuständen sichergestellt. The cooling tower 2 is outdoors. It is therefore exposed to frost temperatures in winter, which can lead to icing due to water spray from the cooling tower. By impinging the race 10 via the feed line 12 with the flow water of the cooling tower 2 with a temperature of, for example, 20 ° C.-30 ° C., any ice build-up in this area is prevented. A slight formation of ice from the start-up phase of the cooling tower 2 , when splash water freezes on the still cold race 10 , is melted off briefly. This ensures the free movement of the fan 8 under all operating conditions.

Die Beheizung erfolgt ohne Fremdenergie selbsttätig mit der in Betriebnahme des Kühlturmes 2, d.h. mit der Beaufschlagung des Kühlturmes 2 mit warmem Vorlaufwasser. Wird der Kühlturm 2 außer Betrieb genommen, so entleert sich der Wasserverteiler 5. Danach läuft die Zuleitung 12 leer, wenn kein Vorlaufwasser nachgeliefert wird. Ebenso entleert sich der Ringraum 11 über den Auslaß 12, so daß die erfindungsgemäße Heizeinrichtung eisfrei wieder zur Verfügung steht, wenn der Kühlturm 2 erneut mit warmem Wasser beaufschlagt wird.The heating is done automatically without external power supply to the operation in taking the cooling tower 2, ie with the loading of the cooling tower 2 with warm supply water. If the cooling tower 2 is taken out of operation, the water distributor 5 is emptied. Thereafter, the feed line 12 runs empty if no supply water is supplied. Likewise, the annular space 11 is emptied via the outlet 12 , so that the heating device according to the invention is again available ice-free when the cooling tower 2 is again exposed to warm water.

Am Eingang der Zuleitung 12 kann ein Stellorgan angeordnet werden. Mit diesem kann die für die Beheizung gewünschte Menge Vorlaufflüssigkeit eingeregelt werden. Das Stellorgan kann im Sommerbetrieb auch geschlossen werden, um Ablagerungen im Bereich der Zuleitung 12, des Ringraumes 11 und des Auslasses 13 gering zu halten und die geringfügige Verschlechterung der Kühlleistung, die im Sommerbetrieb stören könnte, zu ver meiden.An actuator can be arranged at the input of the feed line 12 . This can be used to regulate the quantity of flow liquid required for heating. The actuator can also be closed in summer to keep deposits in the area of the supply line 12 , the annular space 11 and the outlet 13 low and to avoid the slight deterioration in the cooling capacity, which could interfere in summer operation.

Claims

1. Liquid cooling device, in particular Rückkühleinrich device for thermal power plants, with a housing and a fan arranged in the housing, which sits in a heatable race, characterized in that the race ( 10 ) via a feed line ( 12 ) with the feed liquid of the cooling device ( 1 ) is applied.

2. Liquid cooling device according to claim 1, characterized in that the race ( 10 ) is a hollow body which is flowed through by the flow liquid speed.

3. A liquid cooling device according to claim 1, characterized in that the running ring ( 10 ) is in a heat-conducting connection with a tube through which the flow liquid flows.

4. Liquid cooling device according to one of claims 1 to 3 with a water distributor, characterized in that the feed line ( 12 ) from the water distributor ( 5 ) starts.

5. Liquid cooling device according to one of claims 1 to 4, characterized in that below the race ( 10 ) an outlet ( 13 ) is provided for the flow liquid and that the flow liquid with a steady gradient over the race ( 10 ) to the outlet ( 13 ) arrives.

6. Liquid cooling device according to one of claims 1 to 5, characterized in that an actuator is arranged at the input of the feed line ( 12 ).