DE4009925C2

DE4009925C2 -

Info

Publication number: DE4009925C2
Application number: DE19904009925
Authority: DE
Inventors: Helmut 4040 Neuss De Oepen; Hans-Hermann 4010 Hilden De Braun; Siegfried 4020 Mettmann De Kartheuser
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1990-03-28
Filing date: 1990-03-28
Publication date: 1993-02-18
Also published as: DE4009925A1; EP0521964A1; WO1991014870A1

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung an drehzahlgeregelten Verbrennungsluftgebläsen von Kraftwerken.

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 dadurch gelöst, daß zur Drehzahlregelung eine von einem Kühlmedium beaufschlagte Regelungskupplung vorgesehen ist, daß im Kreislauf des Kühlmediums der Regelungskupplung ein Luft-/Kühlmedium-Wärmetauscher, vorgesehen ist und daß dieser Wärmetauscher dem Luftansaugkanal des Verbrennungsluftgebläses zugeordnet ist.

Mit dieser erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, im Luftansaugkanal einen Wärmetauscher 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.

An dieser Stelle sei bemerkt, daß es bekannt ist, Kupplungen zu kühlen, etwa nach der DE-OS 24 22 626, wobei es auch bekannt ist, im Strom eines Gebläses beispielsweise einen Ölkühler vorzusehen, so wie dies in der DE 32 00 686 A1 beschrieben ist. Weitergehende Berührungspunkte der vorliegenden Erfindung weisen diese bekannten Lösungen nicht auf.

In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß die Regelungskupplung als eine ölgekühlte Turbokupplung mit einem Ölkühler im Luftansaugkanal des drehzahlgeregelten Gebläses ausgebildet ist.

Vorteilhaft ist es, wenn der Wärmetauscher als Ölkühler in der Ansaugkanalwand des Gebläses derart angeordnet ist, daß über den Wärmetauscher 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 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 Wärmetauscher.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Wärmetauscher 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. Sie ist immer dort einzusetzen, wo im nachfolgenden Verwendungsfall Wärmeenergien benötigt werden, die dann dem Luftstrom durch den Wärmetauscher unmittelbar zugeführt werden können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figur 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 Turbo-Regelungskupplung 2 mit einem Antriebsmotor 3 und einem nur andeutungsweise wiedergegebenen Ölbehälter 4 gebildet, wobei mit der Kupplung die Drehzahl eines ebenfalls nur symbolisch wiedergegebenes Verbrennungsluftgebläses 5 geregelt wird.

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

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

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

In Abänderung des beschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung kann der Wärmetauscher 8 bei entsprechender Bauweise beispielsweise auch vollständig den Ansaugkanal 9 durchsetzen, seine Anordnung ist in der Figur nur symbolisch wiedergegeben. Es können auch zwei symmetrisch angeordnete Wärmetauscher vorgesehen sein.

Claims

1. Vorrichtung an drehzahlgeregelten Verbrennungsluftgebläsen, von Kraftwerken, gekennzeichnet durch

- daß zur Drehzahlregelung eine von einem Kühlmedium beaufschlagte Regelungskupplung (2) vorgesehen ist,
- daß im Kreislauf des Kühlmediums der Regelungskupplung (2) ein Luft-/Kühlmedium-Wärmetauscher (8) vorgesehen ist und
- daß dieser Wärmetauscher (8) dem Luftansaugkanal (9) des Verbrennungsluftgebläses (5) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelungskupplung (2) als eine ölgekühlte Turbokupplung mit einem Wärmetauscher (8) als Ölkühler im Luftansaugkanal (9) des drehzahlgeregelten Verbrennungsluftgebläses (5) ausgebildet ist.

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

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