DE4009925A1 - Vorrichtung an drehzahlgeregelten luftgeblaesen - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung an drehzahlgeregelten Luftgebläsen, insbesondere an Verbrennungsluftgebläsen von Kraftwerken oder dergleichen.

Es gibt eine Fülle von Einsatzgebieten, in denen Luftgebläse oder Gasfördergebläse vorgesehen sind, deren Förderleistung während des Betriebes geändert werden muß. Statt einer Drossel- oder Drallregelung ist es dabei häufig wirtschaftlicher, eine Drehzahlregelung vorzunehmen, was allerdings bedingt, daß die mit einer solchen Regelung verbundenen Investitionskosten vergleichsweise hoch sind, etwa wenn Frequenzumrichter, Mehrkreisregelgetriebe oder dergleichen vorgesehen werden müssen. Werden hier preiswertere Lösungen in Betracht gezogen, etwa Drehzahlverstelleinrichtungen, wie Turboregelkupplungen, muß der Nachteil höherer Verlustleistungen in Kauf genommen werden, wobei Verluste z. B. in Form von Abwärme bei dem Vorsehen von Kühlmedien, wie Kühlwasser, Kühlluft, auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der die Vorteile der einfachen preiswerten Drehzahlverstelleinrichtungen genutzt werden, ohne daß die damit auftretenden Kühlverluste dem System verlorengehen, vielmehr rückgewinnbar bereitgehalten werden.

Mit einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst durch eine von einem Kühlmedium beaufschlagten Regelungskupplung mit einem im Kühlkreislauf vorgesehenen Luft/Kühlmittel-Wärmeaustauscher, wobei dieser Wärmeaustauscher dem Luftansaugkanal des Gebläses zugeordnet ist.

Mit dieser erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, im Luftansaugkanal einen Wärmeaustauscher vorzusehen, der seine gesamte Wärme bzw. Enthalpie an wenigstens Teile der angesaugten Luft abgeben kann. Damit kann diese Wärme an anderer Stelle dem Prozeß wieder zugeführt werden bzw. bleibt unmittelbar dem Prozeß erhalten.

In Ausgestaltung sieht die Erfindung eine ölgekühlte Turboregelungskupplung mit einem Ölkanal im Luftansaugkanal des drehzahlgeregelten Gebläses vor.

Vorteilhaft ist es, wenn der Wärmeaustauscher als Ölkühler in der Ansaugkanalwand des Gebläses derart angeordnet ist, daß über den Wärmeaustauscher Umgebungsluft in den Ansaugkanal des Gebläses als vorgewärmte Luft einsaugbar ist.

Diese Anordnung ist dabei im besonderen Maße für Verbrennungsluftgebläse geeignet, da hier der mit der Verbrennungsluft verbundene Enthalpiestrom der Verbrennung zugeführt führt wird, d. h. die möglichen Verlustleistungen der Turbokupplungen werden nahezu vollständig als Wärme dem Verbrennungsprozeß zugeführt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß auf einen zusätzlichen Lüfter für den Ölkühler verzichtet werden kann, womit eine zusätzliche Energieeinsparung verbunden ist, vielmehr bildet das drehzahlgeregelte Gebläse selbst den Lüfter für den Wärmeaustauscher.

Eine beonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Wärmeaustauscher als Ölkühler in einer Bypass-Leitung des Kühlöles angeordnet und über ein Mischventil beaufschlagbar ist.

Mit dieser Gestaltung ist der Vorteil verbunden, daß ein automatisch ansteuerbarer Bypass für den Ölkühler zur Verfügung steht, derart, daß beispielsweise eine konstante Öltemperatur nach dem Kühler gewährleistet ist durch Zuschalten oder Abschalten des Bypasses oder teilweisem Zuschalten des Bypasses, unabhängig von den Schwankungen der Umgebungslufttemperatur und unabhängig von der Drehzahl des Gebläses. Mit einer konstanten Öltemperatur sind besondere Vorteile verbunden, etwa konstante Viskosität und Dichte für ein reproduzierbares und exaktes Regelverhalten der Turbokupplung.

Mit der Erfindung ist der Einsatz einfacher und preiswerter Turboregelungskupplungen insbesondere für Verbrennungsluftgebläse möglich, ohne zusätzliche Enthalpieverluste mit hoher Wirtschaftlichkeit, wobei die Erfindung auf derartige Gebläse nicht beschränkt ist. Sie ist immer dort einzusetzen, wo im nachfolgenden Verwendungsfall Wärmeenergien benötigt werden, die dann dem Luftstrom durch den Wärmeaustauscher unmittelbar zugeführt werden können.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in einer einfachen Skizze eine erfindungsgemäße Einrichtung.

Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung wird im dargestellten Beispiel im wesentlichen von einer Turboregelungskupplung 2 mit ihrem Antriebsmotor 3 und einem nur andeutungsweise wiedergegebenen Ölbehälter 4 gebildet, wobei mit der Kupplung ein ebenfalls nur symbolisch wiedergegebenes Gebläse 5 geregelt wird.

Im Ölkreislauf des Kühlöles ist eine Pumpe 6 vorgesehen, ein Mischventil 7 und ein Wärmeaustauscher 8 als Luft/Ölwärmeaustauscher. Die den Wärmeaustauscher 8 beaufschlagende Luft wird unmittelbar vom geregelten Luftgebläse 5 in dessen mit 9 bezeichneten Ansaugkanal eingesogen, was durch Pfeile 10 angedeutet ist.

Im dargestellten Beispiel befindet sich der Wärmeaustauscher 8 in einer Bypass-Leitung 11, die über das Regelventil 7 zu- und aufgeschaltet werden kann oder auch teilweise beaufschlagt ist, in der Weise, daß das Kühlöl gleicher Qualität über die Leitung 12 der Kupplung 2 zugeführt werden kann.

Zwischen Wärmetauscher 8 und Ansaugkanal 9 ist noch eine Regelklappe 13 angeordnet, um bei einseitiger Anordnung außerhalb des Ansaugkanals den zur Kühlung des Öles erforderlichen Luftstrom 10 einstellen zu können, z. B. abhängig von jahreszeitlich oder täglich schwankenden Außenlufttemperaturen.

Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung noch in vielfältiger Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann der Wärmeaustauscher 8 beispielsweise auch vollständig bei entsprechender Bauweise den Ansaugkanal 9 durchsetzen, seine Anordnung ist in der Figur nur symbolisch wiedergegeben. Es können auch zwei symmetrisch angeordnete Wärmeaustauscher vorgesehen sein und dergleichen mehr.

Claims (4)

1. Vorrichtung an drehzahlgeregelten Luftgebläsen, insbesondere an Verbrennungsluftgebläsen von Kraftwerken oder dergleichen, gekennzeichnet durch eine von einem Kühlmedium beaufschlagte Regelungskupplung (2) mit einem im Kühlkreislauf vorgesehenen Luft/Kühlmittel- Wärmeaustauscher (8), wobei dieser Wärmeaustauscher (8) dem Luftansaugkanal (9) des Gebläses (5) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine ölgekühlte Turboregelungskupplung (2) mit einem Ölkühler (8) im Luftansaugkanal (9) des drehzahlgeregelten Gebläses (5).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher als Ölkühler (8) in der Ansaugkanalwand des Gebläses (5) derart angeordnet ist, daß über den Wärmeaustauscher (8) Umgebungsluft in den Ansaugkanal (9) des Gebläses (5) als vorgewärmte Luft einsaugbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher als Ölkühler (8) in einer Bypass- Leitung (11) des Kühlöles angeordnet und über ein Mischventil (7) beaufschlagbar ist.