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Diese
Erfindung betrifft Kanaleinheiten und andere Vorrichtungen, die
mit einem Luftströmungsauslass
von einer Maschine verbunden werden können, die ein rotierendes Axialströmungsbauteil
aufweist, z. B. eine Gasturbine.
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Die
Verwendung von großen
Gasturbinen zur Erzeugung von elektrischer Energie ist in der Technik
der Energieerzeugung allgemein bekannt. Diese großen Gasturbinen
können
in einem Gebäude
oder in anderen Räumlichkeiten
horizontal montiert sein, die für
die Turbine Schutz gegen die Elemente bieten. Der Auslass für die Turbine,
durch den eine heiße
Luftströmung
mit beträchtlicher
Geschwindigkeit strömt,
kann mit einem Diffusor-Kanal von zylindrischer Konfiguration und
dann mit einem Übergangskanal
verbunden sein, durch den der Heißluftströmungsdurchgang von einem kreisförmigen Querschnitt
in einen rechteckigen Querschnitt übergeleitet wird. Eine Klappe
kann dann vorgesehen sein, wobei die Klappe in einer ersten Position die
heiße
Luftströmung
nach oben gerichtet durch einen geeigneten Auslassschornstein leiten
kann (auch als Bypass-Schornstein bezeichnet), der in einigen Fällen eine
Art von Schalldämpfer
aufweisen kann, der in dem Kanalabschnitt angeordnet ist, um den
Geräuschpegel
zu reduzieren, der aus der dem Schornstein austritt. Wenn die Klappe
in eine andere Position bewegt wird, dann kann die heiße Luft
durch einen anderen Leitungsabschnitt zu einem Wärmerückgewinnungssystem geleitet
werden, d.h. ein Wärmerückgewinnungs-Dampfgenerator.
Eine Gasturbine mit zwei Abgasauslassdurchgängen und einer feststehenden
Klappe ist z.B. in der US 2002/011065 offenbart. Die bekannten Wärmerückgewinnungs-Dampfgeneratoren
können
recht groß sein,
und sie können
ein Außengehäuse aufweisen, das
in einem Bereich der Wärmetauschereinheiten montiert
ist. Jede Wärmetauscher einheit
kann eine Reihe von Wärmetauscherleitungen
aufweisen, durch die eine Flüssigkeit
strömt,
wie zum Beispiel Wasser. Das strömende
Wasser wird durch die heißen
Abgase von der Turbine erhitzt, was zur Erzeugung von Dampf führt.
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Die
bekannten Heißgasauslassanordnungen,
die zur Anbringung an dem Auslass einer Gasturbine des oben genannten
Typs konstruiert sind, leiden unter verschiedenen Nachteilen und
Mängeln. Beispielsweise
sind die bekannten Auslass-Schornsteinanordnungen,
auch wenn sie mit einer Form von Kanalschalldämpfer versehen sind, nicht
sehr effizient bei der Reduzierung des Geräuschpegels, der aus der Gasturbine
austritt. Ein Grund hierfür
besteht darin, dass das Schalldämpfermodul,
wenn es insgesamt vorgesehen ist, mit einem wesentlichen Abstand
von dem Auslass der Gasturbine beabstandet sein kann und, aufgrund
seiner Position, der Schalldämpferkanal
hinsichtlich der Geräuschverminderung
nicht sonderlich effizient ist, und zwar infolge der Transmission
von Geräuschen
durch die Wände
der Kanäle,
die sich stromaufwärts
des Schalldämpfers befinden.
Auch wenn die Ableitklappe die heiße Luftströmung in eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung leitet,
statt gerade durch den Bypass-Schornstein,
ist ein Schalldämpferkanal,
der entlang des Pfades für den
Bypass-Schornstein angeordnet ist, bei der Reduzierung des Geräuschpegels
hilfreich, der durch die Turbine erzeugt und aus Heißluftauslasssystem austritt.
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Eine
weitere wesentliche Schwierigkeit bei der bekannten Wärmerückgewinnungsvorrichtung, die
stromabwärts
von einer Gasturbine verwendet wird, besteht darin, dass die heiße Luft
von der Turbine nicht gleichmäßig über die
Wärmetauschereinheiten
geleitet wird, die in Reihe in einem Turm-ähnlichen Gehäuse montiert
sind. Wenn die heiße
Luft ungleichmäßig verteilt
wird, dann resultiert daraus eine ungleichmäßige Erwärmung des Wärmetauscher-Fluids, das durch
die Wärmetauschereinheiten strömt, wodurch
die Effizienz der Wärmerückgewinnung
für den
Dampfgenerator vermindert wird. Außerdem kann eine ungleichmäßige Verteilung
der heißen
Luft in der Wärmerückgewinnungsvorrichtung zu
einem übermäßigen Druckverlust
in dieser Vorrichtung führen,
wodurch die Effizienz der Gasturbine reduziert wird.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine verbesserte Schalldämpferkanaleinheit
zur Verfügung,
die zur Verbindung mit einem Luftdurchströmungsauslass von einer rotierenden
Axialströmungsmaschine geeignet
ist, wie zum Beispiel eine Gasturbine, und in der Lage ist, ein
größeres Ausmaß an Geräuschreduzierung
zu bewirken, als dies bei existierenden bekannten Schalldämpfervorrichtungen
der Fall ist, die in Kombination mit einer solchen Maschine verwendet
werden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt außerdem eine
neuartige Schalldämpferkanaleinheit
zur Verfügung,
die Schalldämpferbauteile
verwendet, die zwischen einer in dem Kanalgehäuse montierter Ableitklappe
und einem Lufteinlass der Kanaleinheit angeordnet sind.
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Gemäß einem
Aspekt dieser Erfindung, sind die Schalldämpfermodule, die in bekannten
Bypass-Schornsteinen und Hauptabgasschornsteinen verwendet werden,
vereinfacht, wodurch ein geringer Druckabfall und reduzierte Herstellungskosten
erreicht werden.
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Eine
Wärmerückgewinnungsvorrichtung
beinhaltet ein Gehäuse,
in dem eine Anordnung von Wärmetauschereinheiten
und eine Reihe von aerodynamischen Diffusoren benachbart zu einem Einlass
des Gehäuses
enthalten ist, wobei die Diffusoren wirken, um einen wesentlichen
Teil der eintretenden heißen
Luft umzuleiten, so dass diese heiße Luft gleichmäßiger durch
die Wärmetauschereinheiten strömt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein neuartiger Ableitabschnitt für eine Maschine
mit einem rotierenden Axialströmungsbauteil
vorgesehen, wobei dieser Abschnitt ausgestaltet ist, um den Druckabfall
wesentlich zu vermindern, wenn Luft durch diesen hindurch strömt.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung weist eine Schalldämpferkanaleinheit, die zur
Verbindung mit einem Luftströmungsauslass
von einer Maschine mit einem rotierenden Axialströmungsbauteil
geeignet ist, ein Kanalgehäuse
mit Außenseiten
und zwei gegenüberliegenden
Enden auf. Ein Lufteinlass ist in einem dieser Enden vorgesehen,
und das Gehäuse weist
außerdem
einen ersten und einen zweiten Luftauslass auf, wobei der erste
Luftauslass an dem anderen Ende des Gehäuses angeordnet ist. Der Lufteinlass
ist zur Verbindung mit dem Luftströmungsauslass der Maschine ausgestaltet.
Innenwände
sind in dem Gehäuse
angeordnet und definieren ein Hauptluftströmungsdurchgangssystem, das
von dem Lufteinlass zu sowohl dem ersten als auch zu dem zweiten
Luftauslass verläuft.
Ein schallabsorbierendes und thermisch isolierendes Material ist
zwischen den Innenwänden
und den Außenseiten
des Kanalgehäuses
vorgesehen. Eine Ableitklappe ist in dem Kanalgehäuse montiert
und zwischen einer ersten Position, in der die Klappe eine Luftströmung, die durch
den Lufteinlass eintritt, zu dem ersten Luftauslass leitet, und
einer zweiten Position bewegbar, in der die Klappe die Luftströmung zu
dem zweiten Luftauslass leitet. Die Schalldämpferkanaleinheit ist durch
Schalldämpferbauteile
gekennzeichnet, die in dem Luftströmungsdurchgangssystem zwischen
der Ableitklappe und dem Lufteinlass montiert sind, um so die Schallpegel
zu reduzieren, die während
des Betriebs der Kanaleinheit durch einen der Luftauslässe emittiert
wird.
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Vorzugsweise
weisen die Schalldämpferbauteile
eine Reihe von Trennmitteln auf, die starr in dem Luftströmungsdurchgangssystem
montiert sind und das Hauptluftströmungsdurchgangssystem in kleinere
Durchgänge
unterteilt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung beinhaltet eine Schalldämpferkanaleinheit,
die zur Verbindung mit einem Auslass von einer stationären Gasturbine
ausgestaltet ist, ein Kanalgehäuse mit
Außenseiten,
einem Lufteinlass in einem Ende des Gehäuses, der in einer ersten Ebene
liegt, sowie einem ersten und einem zweiten Luftauslass, wobei der
erste Luftauslass in einer der Außenseiten des Gehäuses vorgesehen
ist, das von dem ersten Ende beabstandet ist, und der zweite Luftauslass
in einer anderen der Außenseiten
vorgesehen ist, die in einer zweiten Ebene liegt, die im wesentlichen
im rechten Winkel zu der ersten Ebene verläuft. Der Lufteinlass ist zur
Verbindung mit dem Auslass der Gasturbine ausgestaltet, um eine
heiße
Luftströmung
von der Turbine zu empfangen. Innenwände sind in dem Gehäuse angeordnet
und definieren Seitenwände
von einem Hauptluftströmungsdurchgang,
der von dem Lufteinlass zu sowohl dem ersten als auch zu dem zweiten
Auslass verläuft.
Schallabsorbierendes und thermisch isolierendes Material ist zwischen
den Innenwänden
und den Außenseiten
des Gehäuses
angeordnet. Eine Ableitklappe ist in dem Kanalgehäuse montiert
und zwischen einer ersten Position, in der die Klappe eine Heißluftströmung zu
dem ersten Luftauslass leitet, und einer zweiten Position bewegbar, in der
die Klappe diese Heißluftströmung zu
dem zweiten Luftauslass leitet. Die Kanaleinheit ist durch eine
Reihe von schallabsorbierenden Trennmitteln gekennzeichnet, die
starr in dem Luftströmungsdurchgang
montiert. und zwischen der Ableitklappe und dem Lufteinlass montiert
sind. Die Trennmittel erstrecken sich quer von einer Seite des Hauptluftströmungsdurchgangs
zu einer gegenüberliegenden Seite
davon. Die Trennmittel enthalten schalldämpfendes Material, das in der
Lage ist, den hohen Temperaturen der Gasturbinen-Abgasluft zu widerstehen. Die Trennmittel
unterteilen den Hauptluftströmungsdurchgang
in kleinere Durchgänge.
Heiße
Luft, die aus den kleineren Durchgängen austritt, strömt zu einem
ausgewählten
Auslass von dem ersten und dem zweiten Luftauslass.
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Vorzugsweise
enthält
diese Kanaleinheit ein eine mittlere Luftströmung definierendes Bauteil,
das starr in dem Gehäuse
montiert ist und sich von dem Lufteinlass nach innen gerichtet zu
der Reihe von Trennmitteln erstreckt.
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Eine
Wärmerückgewinnungsvorrichtung
beinhaltet ein Gehäuse
mit Außenwänden, einem
Heißluftströmungseinlass
und einem Luftströmungsaunlass.
Eine Anordnung aus Wärmetauschereinheiten ist
in diesem Gehäuse
montiert, wobei jede Wärmetauschereinheit
für einen
Wärmeaustausch
zwischen einer Heißluftströmung und
einer Wärmetauscherflüssigkeit
ausgestaltet ist, die durch Leitungen der Wärmetauschereinheit strömt. Die
Wärmetauschervorrichtung
ist durch eine Reihe von aerodynamischen Diffusoren gekennzeichnet,
die in dem Gehäuse
in dem Gebiet von dem Luftströmungseinlass montiert
sind. Die aerodynamischen Diffusoren leiten zumindest einen wesentlichen
Teil der Heißluftströmung um,
die während
des Betriebs der Vorrichtung durch den Luftströmungseinlass in das Gehäuse eintritt,
so dass die Heißluftströmung gleichmäßiger durch
die Wärmetauschereinheiten
strömt.
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Vorzugsweise
erstrecken sich die aerodynamischen Diffusoren in horizontaler Richtung
und sind übereinander
angeordnet.
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Weitere
Merkmale und Vorteile werden durch die nachfolgende detaillierte
Beschreibung der verschiedenen Aspekte der Erfindung verdeutlicht,
und zwar zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen.
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In
den Zeichnungen ist:
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1 eine
schematische Ansicht von einem bekannten System zur Energieerzeugung
mit Hilfe einer großen
Gasturbine, die in horizontaler Richtung in einer schützenden
Struktur montiert ist, wobei das dargestellte System ein Paar Auslassschornsteine und
einen Wärmerückgewinnungs-Dampfgenerator beinhaltet;
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2 eine
Seitenansicht von einer Schalldämpferkanaleinheit,
die gemäß der Erfindung
konstruiert ist, wobei in dieser Ansicht auch ein Abschnitt von
einem Bypass-Schornstein
dargestellt ist;
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3 eine
horizontale Querschnittsansicht entlang der Linie III-III aus 2,
wobei diese Ansicht in dem Kanalabschnitt angeordnete Trennmittel zeigt;
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4 ein
Geschwindigkeitsprofil, das den Vorteil von drehenden Schaufeln
in einer Wärmerückgewinnungsvorrichtung
darstellt, wie zum Beispiel ein Wärmerückgewinnungs- Dampfgenerator, wobei
diese Ansicht die gleichmäßige geringe
Strömungsgeschwindigkeit
der durch die Region strömenden
Luft darstellt, wo sich die Wärmetauschereinheiten
befinden;
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5 eine
vertikale Querschnittsansicht von einem aerodynamischen Diffusor
oder einer drehenden Schaufel, der in der Wärmerückgewinnungsvorrichtung verwendet
werden kann;
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6 eine
vertikale Querschnittsansicht von einer weiteren Ausgestaltung von
einem aerodynamischen Diffusor, der in der Wärmerückgewinnungsvorrichtung verwendet
werden kann;
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7 eine
schematische Darstellung von Luftströmungsmustern, die in einer
Wärmerückgewinnungsvorrichtung
gemäß Stand
der Technik üblich
sind; und
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8 eine
schematische Seitenansicht von einem typischen Wärmerückgewinnungs-Dampfgenerator,
bei dem die aerodynamischen Diffusoren aus 5 oder 6 verwendet
werden können, wobei
diese Ansicht teilweise eine vertikale Querschnittsansicht der Regionen
der Wärmetauschereinheiten
ist, um diese darzustellen.
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In 1 ist
eine schematische Ansicht von einem elektrischen Energieerzeugungssystem
dargestellt, das eine große
stationäre
Gasturbine 10 verwendet. Die Gasturbine kann eine Standard-Konstruktion
haben, und sie kann mit Hilfe eines Gebäudes oder einer Struktur 12 geschützt sein.
Die Turbine kann starr auf einer dicken Betonplatte 14 montiert sein.
Einlassluft für
die Turbine wird durch eine Lufteinlassfilteranordnung 16 angesaugt,
die an einem geeigneten Halterahmen 18 montiert ist. Unter
der Filteranordnung 16 ist ein Gasturbinengenerator 20 angeordnet,
der mit einer geeigneten Generator-Sicherungsautomat ausgestattet
sein kann. Ein kreisförmiger
Heißluftauslass
für die
Turbine befindet sich bei 22. Stromabwärts von dem Turbinenauslass
ist ein Bypass-Schornstein 24 angeschlossen, durch den
heiße
Abgase von der Turbine geleitet werden können, falls erforderlich oder
geeignet. Wie weiter unten erläutert
wird, kann dieser Schornstein einen Kanalschalldämpfer aufweisen, der sich in
dem Kanalabschnitt 26 befindet, der einen vergrößerten horizontalen
Querschnitt hat. Unter dem Abschnitt 26 befindet sich ein
Bypass-Schornsteinmodul 28, das an seiner rechten Seite
(siehe 1) offen ist, damit die heißen Abgase von der Turbine
einströmen
können.
In diesem Modul kann eine Ableitklappe von bekannter Konstruktion
angeordnet sein, die von einer ersten Position, in der die Ableitklappe
die Luftströmung
zwingt, nach oben gerichtet durch den Bypass-Schornstein zu strömen, in
eine zweite Position bewegt werden kann, in der es die Klappe ermöglicht, dass
heiße
Abgase in einen Wärmerückgewinnungs-Dampfgenerator 30 strömen. Wie
anschließend
näher erläutert wird,
beinhaltet der Wärmerückgewinnungsabschnitt
eine Anordnung von Wärmetauschereinheiten,
in denen ein Fluid, wie zum Beispiel Wasser, zwecks Wärmeaustausch
mit den heißen
Abgasen von der Gasturbine strömt.
In 1 ist außerdem
ein Abgasschornstein 32 von bekannter Konstruktion gezeigt,
und durch diesen Schornstein strömt
Abgasluft mit verminderter Temperatur, die möglicherweise in die Atmosphäre austritt,
nachdem sie durch den Wärmerückgewinnungs-Dampfgenerator
geströmt
ist. Der gezeigte Bypass-Schornstein 24 ist durch einen
Halterahmen 34 aus Stahl abstützend gehalten, der sich von
dem Boden nach oben erstreckt.
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2 zeigt
eine verbesserte Schalldämpferkanaleinheit 40,
die gemäß der Erfindung
konstruiert ist und die anstelle der Luftströmungsauslassanordnung gemäß Stand
der Technik verwendet werden kann, die in 1 gezeigt
ist, d. h. anstelle der bekannten Kanalstruktur, die mit dem Auslass
der Gasturbine verbunden ist, einschließlich des Bypass-Schornsteinmoduls 28.
Die Kanaleinheit 40 ist zur Verbindung mit einem Luftströmungsauslass
von nicht nur einer Gasturbine geeignet, sondern auch von anderen
Maschinen mit einem rotierenden Gebläse oder einem Axialströmungsbauteil,
das eine beträchtliche
Menge an Geräuschen
erzeugt. Die Kanaleinheit 40 beinhaltet ein Kanalgehäuse 42 mit
Außenseiten
und zwei gegenüberliegenden
Enden, einschließlich
ein Ende 44, in dem ein Luftauslass vorgesehen ist, der
mit 46 bezeichnet ist. Die Außenseiten des Gehäuses können aus
geeigneten Metallplatten konstruiert sein, wie zum Beispiel weicher Stahl
oder Edelstahl. Die dargestellten Außenseiten beinhalten einen
horizontale Oberseite 48, eine Unterseite 50 und
zwei vertikal verlaufende Seitenwände 52 und 54 (siehe 3).
Es ist außerdem
eine geneigte Wand 56 vorgesehen, die entlang ihrer unteren
Kante mit der Oberseite 48 verbunden ist, und eine vertikale
Seitenwand 58 ist gegenüber
der Wand 56 angeordnet. Neben dem Ende 44 des
Kanalgehäuses
ist vorzugsweise eine Expansionsverbindung 60 montiert,
die eine an sich bekannte Konstruktion haben kann.
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Die
Kanaleinheit der Erfindung kann einen Bypass-Schornsteinabschnitt 62 aufweisen,
dessen oberer Bereich in 2 zur Vereinfachung der Darstellung
nicht gezeigt ist. Das obere Ende dieses Schornsteins endet in einem
Luftauslass 64, wo die heiße Luftströmung von der Gasturbine in
die Atmosphäre
austreten kann. Der obere Bereich des Bypass-Schornsteinabschnitts 62 hat
vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt
und, wenn dies der Fall ist, kann ein Übergangsabschnitt 67 sein,
dessen horizontaler Querschnitt sich von einem rechteckigen (oder
quadratischen) Querschnitt in einen kreisförmigen Querschnitt verändert. Wie
vorstehend erläutert, kann
der Bypass-Schornstein einen breiteren Abschnitt (mit einem rechteckigen
horizontalen Querschnitt) aufweisen, der zur Schalldämpfung vorgesehen
ist. In dem Ausführungsbeispiel
aus 2 ist der breitere Abschnitt mit 66 bezeichnet
und kann eine Vielzahl von Trennmitteln 68 beinhalten,
die einzeln eine bekannte Konstruktion haben können. Diese Trennmittel können sich
von einer inneren Seitenwand 66 zu der. gegenüberliegenden
inneren Seitenwand erstrecken, und sie unterteilen den Hauptluftströmungsdurchgang
in eine Reihe von kleineren parallelen Durchgängen 70, die vier
(oder weniger) zu sein können,
wie gezeigt ist. In einer bekannten Weise sind diese Trennmittel
vorzugsweise aus perforierten Metallblechplatten 72, 74 hergestellt.
Diese Trennmittel sind vorzugsweise mit einem schalldämpfenden
Material gefüllt,
das in der Lage ist, den hohen Temperaturen der Heißluftströmung zu
widerstehen, die durch den Abschnitt 66 strömt. Ein
optionales Merkmal der Trennmittel 68 ist eine Schicht
aus einem Edelstahlgitter 79, 81, die hinter dem
perforierten Metallblech angeordnet ist, wobei das Gitter unterstützend wirkt,
um das Entweichen des schalldämpfenden
Materials durch die Löcher
in dem perforierten Metallblech zu verhindern. Anstelle der Verwendung
dieses Metallgitters ist es auch möglich, das schalldämpfende
Material in gewebten Glasfaserbeuteln einzukapseln, und zwar in
einer Weise, die an sich bekannt ist. Wenn der obere Bereich des Bypass-Schornsteins einen
kreisförmigen
Querschnitt hat, dann sind die Trennmittel 68 nur in den breiteren
Abschnitt 66 angeordnet, und sie verlaufen vorzugsweise
nicht in den Übergangsabschnitt 67. Dies
ist durch die gekrümmten
Enden dargestellt, die bei 73 mit gestrichelten Linien
bezeichnet sind.
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Die
dargestellte Kanaleinheit aus 2 weist
außerdem
einen weiteren Luftauslass auf, der allgemein mit 80 bezeichnet
ist. Der Auslass 80 kann als an dem anderen oder zweiten
Ende des Kanalgehäuses
angeordnet betrachtet werden, das heißt, das dem zuvor erwähnten Ende 44 gegenüberliegende
Ende. Der Luftauslass 64, hier manchmal als der zweite
Luftauslass bezeichnet, kann als in einer Ebene angeordnet betrachtet
werden, die mit B bezeichnet ist und die in der dargestellten Kanaleinheit
aus 2 horizontal verläuft. Der zuvor erwähnte Lufteinlass 46 liegt
in einer ersten Ebene, die in 2 mit der
gestrichelten Linie A bezeichnet ist, und es kann gesehen werden,
dass die Ebene B mit einem wesentlichen Winkel zur ersten Ebene
A verläuft.
Wie dargestellt, beträgt
dieser wesentliche Winkel 90°.
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Die
Kanaleinheit 40 der Erfindung weist außerdem Innenwände auf,
die in dem Kanalgehäuse 42 angeordnet
sind, und es sind diese Innenwände, durch
die das Hauptluftströmungsdurchgangssystem 82 definiert
ist, ein System, dass sich von dem Lufteinlass 46 zu sowohl
dem ersten als auch dem zweiten Auslass erstreckt. Die in 2 gezeigten
Innenwände
beinhalten obere und untere Übergangswandabschnitte 84, 86,
eine flache obere Wand 88 und eine untere Innenwand 90.
Die Wand 90 verläuft von
der Übergangswand 86 zu
dem ersten Luftauslass 80, während die obere Wand 88 von
der Übergangswand 84 zu
einer bogenförmigen
Innenwandabschnitt 92 verläuft, die nach oben zum Kanalabschnitt 66 hin
gekrümmt
ist. Ein planarer Innenwandabschnitt 94 verläuft mit
einem kleinen spitzen Winkel zu einer vertikalen Ebene von einer
Ableitklappe 96 zum vertikal verlaufenden Kanalabschnitt 66.
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Alle
diese Innenwände
sind vorzugsweise aus perforiertem Edelstahlblech mit geeigneter
Zusammensetzung hergestellt und haben eine geeignete Dicke (Gauge),
um der hohen Temperatur der Luftströmungen zu widerstehen. Es ist
jedenfalls möglich,
diese Innenwände
aus solidem Stahlblech herzustellen (nicht perforiertes Metall).
Zumindest der Schalldämpferabschnitt 66 kann
mit perforierten Innenwänden
konstruiert sein, wie bei 100 und 102 angegeben.
Es ist offensichtlich, dass diese perforierten Innenwände an allen
vier Seiten des Schalldämpferabschnitts 66 vorgesehen
sind. Falls gewünscht, können sich
die perforierten Innenwände
entlang des oberen Bereichs des Bypass-Schornsteins nach oben erstrecken,
wie bei 104 und 106 in 2 angegeben
ist. Es soll verstanden werden, dass sich zwischen diesen perforierten
Innenwänden
und den Außenwänden ein
geeignetes schallabsorbierendes und thermisch isolierendes Material 101 befindet, wodurch
nicht nur das Geräuschvolumen
signifikant reduziert wird, das von dieser Kanaleinheit stammt, sondern
auch dazu dient, die Außenwände des
Kanalgehäuses
gegen die heißen
Gasen zu isolieren, die durch den Durchgang strömen. Die Verwendung von perforiertem
Metallblech in dem oberen Bereich des Bypass-Schornsteins hängt von
den bestimmten Arbeits-Anforderungen und insbesondere vom Ausmaß der Geräuschreduzierung
ab, die bei dieser Arbeitsstelle erforderlich ist. Es ist für den Fachmann
offensichtlich, dass es nicht erforderlich sein muss, dass sich
die perforierten Innenwände
entlang der gesamten Höhe
des Bypass-Schornsteins erstrecken, um die gewünschte Schalldämpfung zu
erreichen.
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3 zeigt
zusätzliche,
vertikal verlaufende Innenwände 108, 110,
die ebenfalls perforiert und aus Edelstahl hergestellt sein können. Die
Innenwände 108 und 110 verlaufen
durch den Kanalübergangsabschnitt 112.
Diese Innenwände 108, 110 können auch
aus solidem Metallblech (nicht perforiert) hergestellt sein, falls
gewünscht.
Es soll verstanden werden, dass sich in diesem Abschnitt, dessen
Länge in 3 mit
L bezeichnet ist, der quergerichtete Querschnitt des Hauptluftströmungsdurchgangs 82 von
einem kreisförmigen
Querschnitt zu einem quadratischen oder rechteckigen Querschnitt verändert.
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In
diesem Übergangsabschnitt
befindet sich vorzugsweise ein mittleres, eine Luftströmung definierendes
Bauteil 115, das fest in dem Kanalübergangsabschnitt 112 montiert
ist und sich von dem Lufteinlass bei 46 nach innen erstreckt.
Dieses eine Luftströmung
definierende Bauteil hat eine mittlere Längsachse, die mit X bezeichnet
ist und sich durch die Mitte von dem Lufteinlass 46 erstreckt.
Das Äußere von
diesem mittleren, eine Luftströmung
definierenden Bauteil ist aus einem stabilen, perforierten Metallblech
hergestellt, das für
Hochtemperaturbedingungen geeignet ist, wie zum Beispiel Edelstahl. Dieses Äußere 116 aus
Metallblech bildet vorzugsweise einen Kegelstumpf, wie in 3 gezeigt,
wobei sich das Bauteil in Richtung der Heißluftströmung nach innen verjüngt. Das
Innere von diesem eine Luftströmung
definierenden Bauteil 115 ist mit einem schalldämpfenden
Material gefüllt,
das in der Lage sein muss, den hohen Temperaturen der Luftströmung zu
widerstehen, die in dem Äußeren aus
Metallblech vorherrschen. Allgemein muss das schalldämpfende
Material in der Lage sein, Luftströmungstemperaturen des Gasturbinen-Abgases
zu widerstehen, die höher
als 500°C
sein können,
und das bevorzugte schalldämpfende
Material ist Keramikfaser oder Mineralwolle. Damit das perforierte
Metallblech von dem eine Luftströmung
definierenden Bauteil 115 diesen hohen Temperaturen für längere Perioden
widerstehen kann, hat das Metallblech eine Dicke von mindestens
12 Gauge. Durch Verwendung dieser dickeren Gauge wird das perforierte
Metallblech nicht verbogen und zerstört, wenn dessen Temperatur
ansteigt und es Spannungen und anderen darauf wirkenden Kräfte ausgesetzt
ist. Dies betrifft alle Innenflächen-Materialien,
die dort verwendet werden, wo hohe Temperaturen erzeugt werden können. Es
sei auch angemerkt, dass die Metallkomponenten in der Kanaleinheit,
die der heißen
Luftströmung
ausgesetzt sind, so konstruierend sein sollten, um eine schnelle
Expansion zu ermöglichen,
wenn sie innerhalb der wenigen Sekunden des Starts der Turbine einem
hohen Temperaturgradienten ausgesetzt sind. In 3 ist
außerdem
ein kurzer Verbindungsflansch 118 gezeigt, der verwendet
wird, um das Ende 44 der Kanaleinheit mit der Expansionsverbindung 60 von
dem Auslass der Gasturbine zu verbinden. Ein optionales Merkmal
des eine Luftströmung
definierenden Bauteils ist die Verwendung einer Schicht aus einem
Edelstahlgitter, die hinter dem perforierten Metallblech angeordnet
ist, um das Entweichen von schalldämpfenden Material durch die Löcher in
dem perforierten Metallblech zu verhindern.
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Stromabwärts des
eine Luftströmung
definierenden Bauteils 115 und benachbart zu oder neben diesem
Bauteil ist eine Reihe von sogenannten Trennmitteln 120 angeordnet,
die schalldämpfende Bauteile
sind und starr in dem Luftströmungsdurchgangssystem
montiert sind. Diese Trennmittel unterteilen den Hauptluftströmungsdurchgang 82 in
kleinere Durchgänge 122.
Jedes dieser Trennmittel hat außerdem
ein Äußeres, das
aus perforiertem Metallblech geformt ist, bezeichnet mit 124,
und jedes Trennmittel ist mit schalldämpfendem Material 126 gefüllt. In
dem in 3 dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind fünf
gleichmäßig beabstandete
Trennmittel vorgesehen, wobei das mittlere Trennmittel mit der mittleren
Achse X des eine Luftströmung
definierenden Bauteils 115 ausgerichtet ist. Es soll verstanden
werden, dass jedes Trennmittel von einer inneren Seitenwand des
Hauptluftströmungsdurchgangs 82 zu
der gegenüberliegenden
inneren Seitenwand verläuft
und, obwohl die dargestellten Trennmittel vertikal verlaufen, es
ebenfalls gut möglich
ist, dass die Trennmittel stattdessen in einer horizontalen Richtung
verlaufen.
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Vorzugsweise
hat jedes Trennmittel einen halbzylindrischen Nasenabschnitt 128,
der aus nicht-perforiertem Metall hergestellt sein kann. Ein hinterer
Abschnitt 130 von jedem Trennmittel ist in Richtung der
Luftströmung
spitz zulaufend, und dieser Abschnitt kann aus perforiertem Metall
hergestellt sein. Um eine verbesserte strukturelle Integrität für jedes
Trennmittel zu erreichen, können
innere Unterteilungen oder Haltebauteile 132, 134 vorgesehen sein. Ähnlich dem
eine Luftströmung
definierenden Bauteil 115 müssen die Trennmittel ebenfalls
so konstruiert sein, dass sie in der Lage sind, den hohen Temperaturen
der Gasturbinen-Abgase
zu widerstehen, die höher
als 500°C
sein können.
Somit ist das schalldämpfende
Material, mit dem jedes Trennmittel gefüllt ist, vorzugsweise ein hitzebeständiges Material,
wie zum Beispiel Mineralwolle oder keramische Faser. Die Gauge des
Metallblechs, das verwendet wird, um das Äußere von jedem Trennmittel
zu bilden, beträgt
vorzugsweise 12 Gaugen. Auch hier ist ein optionales Merkmal dieser
Trennmittel die Verwendung von einer Schicht aus einem Edelstahlgitter 133, 135,
das direkt hinter dem perforierten Metallblech angeordnet ist, um
das Entweichen des schalldämpfenden
Materials zu verhindern. Zur Vereinfachung der Darstellung ist die
Verwendung der Gitter 133, 135 nur in einem der
Trennmittel 120 gezeigt, aber es soll verstanden werden,
dass diese Schichten in all diesen Trennmitteln verwendet werden
können.
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Gemäß diesem
Aspekt der Erfindung sind die schalldämpfenden Bauteile oder Trennmittel 120 zwischen
den Ableitventil bzw. der Ableitklappe 96 und dem Lufteinlass 46 montiert.
Infolge der Anordnung der schalldämpfenden Bauteile sind diese
in der Lage, eine wesentliche Verminderung des Geräuschpegels
zu erreichen, der durch jeden der Luftauslässe während der Verwendung dieser
Schalldämpferkanaleinheit
emittiert wird.
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Als
Ergebnis können
Schalldämpfermodule in
dem Bypass-Schornsteinabschnitt
und/oder dem Hauptabgasschornstein unter Verwendung eines großen Raumes
zwischen benachbarten Trennmitteln oder sogar durch Weglassen der
Trennmittel vereinfacht werden. Dadurch wird der Druckabfall entlang
der schalldämpfenden
Bauteile in dem Abgassystem reduziert, die Herstellungskosten werden
vermindert und die Wartungsaufwendungen werden reduziert.
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Die
bevorzugte Ausgestaltung der Ableitklappe 96 ist schematisch
in 2 dargestellt. Die bevorzugte Ableitklappe beinhaltet
eine große,
planare, rechteckige oder quadratische Metallklappe, die konstruiert
ist, um den hohen Temperaturen der durch die Klappe strömenden Luftströmung zu
widerstehen. Das bevorzugte Metall zu diesem Zweck ist Edelstahl,
beispielsweise Edelstahl vom Typ 409. Für den Fachmann auf dem Gebiet
des Konstruierens solcher Ableitventile ist offensichtlich, dass
das Metallblech, durch das das Äußere der
Klappe gebildet wird, durch geeignete Halterahmenbauteile verstärkt oder
versteift werden kann, die mit dem Metallblech bedeckt sind. Eine
detaillierte Beschreibung der schwenkenden Klappe selbst erscheint
hier unnötig, da
Klappen dieses allgemeinen Typs in der Technik bekannt sind. Beispielsweise
wird eine Ableitklappe dieses Typs von Mannesmann Seifert unter
der Markenbezeichnung ROUTEFLEX verkauft. Diese bekannte Ableitklappe
ist mit Hilfe eines inneren Gelenkstangenhebelantriebs um eine horizontale
Achse schwenkbar, der mit einer Seite des schwenkenden Klappenbauteils
verbunden ist.
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Die
Klappe 96 schwenkt um ihre obere oder hintere Kante an
einer Schwenkwelle 140, deren Enden in den Seiten der Kanaleinheit
montiert sind. Obwohl der tatsächliche
Mechanismus zum Schwenken der großen Klappe 96 nicht
gezeigt ist, ist es offensichtlich, dass irgendein geeigneter Mechanismus zum
Schwenken einer großen
Klappe verwendet werden kann, vorausgesetzt, er hat eine ausreichende
Stabilität
und wird durch die heiße
Luftströmung durch
den Luftströmungsdurchgang
in jeder Position der Klappe nicht nachteilig beeinflusst. Die dargestellt
Klappe 96 ist zwischen einer ersten Position, die bei 142 in 2 gestrichelt
gezeigt ist, in der die Klappe eine durch den Lufteinlass eintretende
Luftströmung
zu dem ersten Luftauslass 80 leitet, und einer zweiten
Position bewegbar, die bei 144 mit durchgehenden Linien
gezeigt ist, in der die Klappe die Luftströmung zum zweiten Luftauslass 64 leitet.
In 2 kann gesehen werden, dass die Ableitklappe in
der ersten Position 142 im wesentlichen horizontal verläuft, wodurch
ermöglicht
wird, dass die heiße Luftströmung von
der Turbine direkt und ohne wesentliche Richtungsänderung
zum Auslass 80 strömt, wo
diese Luftströmung
in eine Wärmerückgewinnungseinheit
strömen
kann. In der zweiten Position verläuft die Klappe mit einem wesentlichen
geneigten Winkel, angegeben bei 146, bezüglich einer
horizontalen Ebene. Auf Grund der Neigung der Klappe oder Platte
und wegen der Integration des geneigten Wandabschnitts 94 und
der gekrümmten
Innenfläche des
Wandabschnitts 92 ist die Klappe in der Lage, die Heißluftströmung in
einer sanft übergehenden
Weise in einer nach oben gerichteten Richtung abzulenken oder umzulenken,
um zu ermöglichen,
dass diese Luftströmung
in einer sanft übergehenden
Weise durch die Trennmittelbauteile 68 und möglicherweise durch
den Auslass 64 strömt.
Daher wird durch die Neigung der Klappe und durch die Neigung der Wandabschnitte
eine ausgeglichenere Strömung
und somit ein geringerer Druckabfall als bei herkömmlichen
Klappen erreicht.
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Unter
Bezugnahme auf 1 und 4 der Zeichnungen
ist eine Wärmerückgewinnungsvorrichtung
vorgesehen, die stromabwärts
des oben erwähnten
Luftauslasses 80 verwendet werden kann. Mit Ausnahme der
Unterschiede hinsichtlich der hier erläuterten Konstruktion kann diese
Wärmerückgewinnungsvorrichtung
in der gleichen Weise konstruiert sein wie der Wärmerückgewinnungs-Dampfgenerator 30,
der in 1 dargestellt ist. Diese Vorrichtung beinhaltet
ein Gehäuse 150 (nur
schematisch in 4 gezeigt) mit Außenwänden, einem
Heißluftströmungseinlass 152 und
einem Luftströmungsauslass,
wie zum Beispiel der zuvor erwähnte
Abgasschornstein 32. Die Außenwände des Gehäuses können horizontale untere Wände 154, 156,
geneigte obere Wände 158, 160 und
eine horizontale obere Wand 162 umfassen. Zwischen diesen
unteren und oberen Wänden
verlaufen vertikale Seitenwände oder
Seitenplatten 164 und 166. In bekannter Weise beinhaltet
dieses Gehäuse 150 eine
Anordnung von Wärmetauschereinheiten
(gezeigt in 8), die starr darin montiert
sind. Jede Wärmetauschereinheit
ist für
das Wärmetauschen
zwischen der Heißluftströmung, die
durch den Einlass 152 einströmt, und einer Wärmetauscher flüssigkeit
ausgestaltet, d.h. Wasser, das durch Leitungen der Wärmetauschereinheit strömt. Ein
signifikantes Problem bei bekannten Wärmerückgewinnungs-Dampfgenerationen
bestand in der Vergangenheit darin, dass sie in dieser Weise konstruiert
waren, dass die heiße
Luftströmung
einfach frei in das große,
vertikal verlaufende Gehäuse strömen konnte,
das diese Wärmetauschereinheiten beinhaltet.
Das Ergebnis ist eine ungleichmäßige Verteilung
der heißen
Luftströmung,
wenn sie durch Wärmetauschereinheiten
strömt.
Insbesondere strömt
ein wesentlicher Teil der Heißluftströmung einfach
direkt durch die unteren Wärmetauschereinheiten,
wobei ein wesentlich kleinerer Teil der Heißluftströmung durch die oberen Wärmetauschereinheiten der
Anordnung strömt.
Diese ungleichmäßige Verteilung
führt natürlich zu
einer ineffektiven Wärmerückgewinnung
und kann außerdem
zu einer verkürzten Lebensdauer
der Wärmerückgewinnungsvorrichtung führen, und
zwar auf Grund des vorzeitigen Ausfalls von Leitungen und anderen
Teilen, durch die das Wärmetauscher-Fluid
geleitet und transportiert wird, sowie zu einer turbulenten Strömung führen, wodurch
eine Materialermüdung
der Innenwände
des Übergangsplenums
bewirkt wird.
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Die
zuvor erläuterten
Schwierigkeiten werden durch Verwendung von aerodynamischen Diffusoren 175 im
Wesentlichen vermieden, von denen drei in 4 gezeigt
sind und eine separat in 5 gezeigt ist. Diese aerodynamischen
Diffusoren sind in der Region des Luftströmungseinlasses 152 montiert,
und sie sind vorzugsweise übereinander
montiert, wie gezeigt ist. Die Anzahl dieser Diffusoren kann abhängig von
der Größe der Wärmerückgewinnungsvorrichtung
sowie von den bestimmten Anforderungen für die Luftströmungsumlenkung
variieren. Wie dargestellt, können
diese Diffusoren in einem relativ kurzem Kanalabschnitt 177 angeordnet
sein, der eine horizontale untere Wand und eine nach oben gerichtet
geneigte obere Wand 158 hat. Es soll verstanden werden,
dass alle diese aerodynamischen Diffusoren zumindest einen wesentlichen
Teil der heißen Luftströmung umlenken,
die aus der Turbine kommt und während
der Verwendung der Wärmerückgewinnungsvorrichtung
durch den Einlass 152 in das Gehäuse eintritt, so dass die heiße Luftströmung gleichmäßiger durch
die Wärmetauschereinheiten
strömt. Vorzugsweise
verlaufen diese aerodynamischen Diffusoren 175 in horizontaler
Richtung, wie gezeigt ist, und sie verlaufen von einer Seitenwand
des Kanalabschnitts zur gegenüberliegenden
Seitenwand. Die Diffusoren 175 und ihre Verbindungen mit
den Seitenwänden
sind in einer Weise konstruiert, die an sich bekannt ist, um so
eine schnelle Expansion zu ermöglichen,
wenn sie während
der wenigen Sekunden beim Starten der Turbine hohen Temperaturgradienten
ausgesetzt sind. Der Kanalabschnitt, in dem die Diffusoren montiert
sind, kann als ein Übergangskanalbereich
des Gehäuses
betrachtet werden, da er einen Übergang
von dem unteren Auslass 80 der zuvor beschriebenen Schalldämpferkanaleinheit
zu dem relativ großen,
vertikal verlaufenden Gehäuse bewirkt,
in dem die Wärmetauschereinheiten
enthalten sind.
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Zumindest
ein wesentlicher Teil der aerodynamischen Diffusoren 175 ist
gekrümmt,
wie in den Zeichnungen gezeigt, und zwar von deren vorderen Kanten 182 (siehe 5)
hin zu den hinteren Enden 180, wobei jeder Diffusor eine
konkave Kurve bildet, bezeichnet mit 184, und zwar an der
oberen Seite davon.
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Es
wird nun auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Diffusors
Bezug genommen, wie in 5 gezeigt, wobei der dargestellte
Diffusor 175 ebenfalls eine akustische Bearbeitung oder
Schalldämpfung
bewirkt, um den Geräuschpegel
zu vermindern, der durch die Wärmerückgewinnungsvorrichtung
verläuft.
In diesem Ausführungsbeispiel
ist daher die gekrümmte
obere Fläche
des Diffusors aus perforiertem Edelstahl-Metallblech hergestellt,
bezeichnet mit 186. Es kann gesehen werden, dass dieser
Diffusor eine doppelwandige Konstruktion hat und die untere Fläche des
Diffusors aus einem solidem Edelstahl-Metallblech hergestellt sein
kann, bezeichnet mit 188. Zwischen den beiden gekrümmten Wänden befindet
sich ein geeignetes schalldämpfendes
Material 190, mit dem der Innenraum des Diffusors gefüllt sein
kann. Da die heiße
Luft, die an diesem Diffusoren vorbei strömt, erhöhte Temperaturen von 500°C oder mehr
haben kann, ist das bevorzugte schalldämpfende Material Mineralwolle,
und zwar auf Grund dessen geringer Kosten und der Fähigkeit,
hohen Temperaturen zu widerstehen. Andere mögliche schalldämpfende
Materialien beinhalten keramische Fasern und Silica-Fasern, aber
diese Materialien sind teurer.
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Das
vordere Ende des Diffusors kann eine halbzylindrische Form haben,
wie in 5 und 6 gezeigt ist. Versteifungsplatten
oder Verbindungsplatten 192, 194 können zwischen
den beiden gekrümmten
Wänden
verlaufen, durch die der Diffusor gebildet ist, und diese tragen
dazu bei, den korrekten Abstand zwischen den Wänden für eine gute Leistungsfähigkeit
zu erreichen.
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Wenn
durch die Diffusoren keine Schalldämpfung erforderlich ist, dann
kann ein Diffusor des in 6 gezeigten Typs verwendet werden.
Dieser Diffusor 200 enthält kein schalldämpfendes
Material, und sowohl die obere gekrümmte Platte 202 als
auch die untere gekrümmte
Platte 204 ist aus solidem Edelstahl-Metallblech hergestellt.
Mit Ausnahme dieser Unterschiede kann der aerodynamische Diffusor die
gleiche Konstruktion haben und ist montiert wie der Diffusor 175.
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Durch
die Verwendung der drehenden Schaufeln oder der aerodynamischen
Diffusoren hat die vorliegende Wärmerückgewinnungsvorrichtung den
Vorteil eines geringen Gegendrucks in der Region des Luftströmungseinlasses 152 und
der Diffusoren, die mit einem geringen Abstand stromabwärts dieses
Einlasses angeordnet sind. Ein geringer Druckabfall ist aus Gründen der
Effizienz von Vorteil und wird aus Gründen des guten aerodynamischen Designs
erreicht.
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7 zeigt
das Luftdurchströmungsmuster durch
den Wärmerückgewinnungs-Dampfgenerator, wenn
keine aerodynamischen Diffusoren oder drehenden Schaufeln vorgesehen
sind. Obwohl die heiße
Luft relativ gleichmäßig und
in einer Richtung durch den Übergangskanalabschnitt 177' strömt, ist die
Luftströmung
in dem sehr viel größeren Übergangsabschnitt 210 sehr
turbulent und erfolgt in alle Richtungen. Die Ursache besteht darin,
dass die Heißluftströmung einfach
in den sehr viel größeren Übergangsraum
bzw. Übergangsdurchgang
geleitet wird, der durch diesen Übergangsabschnitt 210 gebildet
wird. Wenn dann die Heißluftströmung in
den großen,
Kasten-ähnlichen
Gehäuseabschnitt 212 eintritt,
in dem sie die Wärmetauschereinheiten
(nicht gezeigt) befinden, dann neigen die Luftströmungen dazu,
parallel und horizontal zu verlaufen, wie gezeigt, aber die Menge
der Luftströmung,
die durch jede Ebene dieses Abschnitts strömt, variiert in der Praxis
beträchtlich,
wobei sehr viel mehr heiße
Luft durch die unteren Ebenen strömt, die mit 214 bezeichnet
sind, als durch die mit 216 bezeichneten oberen Ebenen.
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4 stellt
dar, was stattfindet, wenn aerodynamische Diffusoren vorgesehen
sind, wobei zu sehen ist, dass die Luftströmung durch den großen Übergangsabschnitt 210 gleichmäßiger über die
erweiterte Höhe
dieses Abschnitts verteilt wird und deutlich weniger stark turbulent
ist. Dies führt
zu einer gleichmäßigeren
Verteilung der heißen
Luftströmung durch
den Abschnitt 212, in dem sich die Wärmetauschereinheiten befinden.
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In
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
haben die Wärmetauschereinheiten
in dem Abschnitt 212 die Form von Wärmerückgewinnungs-Dampferzeugungsspulen,
durch die Wasser strömt
und die zwecks Dampferzeugung erhitzt werden.
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Ein
weiterer Vorteil, der durch die Verwendung der vorliegenden aerodynamischen
Diffusoren erreicht wird und der sich aus der gleichmäßigeren Luftströmungsverteilung
entlang der Wärmetauschereinheiten
ergibt, ist die Beseitigung oder Verminderung von Vibrationen in
den Wärmetauschereinheiten oder
an den Innenwänden
des Übergangsabschnitts 210,
die sonst erzeugt werden können.
Es ist offensichtlich, dass in dem Fall, wenn eine starke Heißluftströmung durch
die unteren Abschnitte der Wärmetauschereinheiten
strömt,
diese Luftströmung,
die eine sehr hohe Geschwindigkeit haben kann, Vibrationen in den
unteren Wärmetauschereinheiten
erzeugen kann.
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Außerdem kann
in dem Übergangsabschnitt 210 eine
turbulente Luftströmung
erzeugt werden, wenn die aerodynamischen Diffusoren nicht verwendet
werden. Dieser Typ von Luftströmung
kann induzierte Vibrationen an den Innenwänden des Abschnitts 210 erzeugen
und zu einer vorzeitigen Materialermüdung des Auskleidungsmaterials
und dessen Haltestruktur führen.
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8 zeigt
einen typischen bekannten Wärmetauscher-Dampfgenerator, bei
dem eine Reihe von aerodynamischen Diffusoren (vorstehend beschrieben)
verwendet werden kann. Wie dargestellt, beinhaltet der Dampfgenerator
einen Hochdruck-Supererhitzer 220, der eine Anordnung aus
Wärmetauschereinheiten
in Form von Leitungen aufweist, durch die Wasser strömt. Das
Wasser, das eine Wärmetauscherflüssigkeit
ist, wird durch die heißen Gase
erhitzt, um Dampf zu erzeugen. Ein Kanalbrenner 222 und
ein Brennerauslasskanal 224 können in der Nähe des Supererhitzers 220 an
der stromabwärts
gelegenen Seite vorgesehen sein. Wenn man sich in 8 nach
rechts bewegt, dann kann die Heißgasströmung durch einen Hochdruckverdampfer 226 strömen. An
der Oberseite des Gehäuses
und direkt über
dem Verdampfer 226 befindet sich eine Hochdrucktrommel 228,
während
stromabwärts
des Verdampfers und entlang der Höhe des Gehäuses verlaufend ein Hochdruck-Ekonomiser 230 vorgesehen
ist, der ebenfalls Wärmetauschereinheiten
enthält.
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Zwischen
dem Ekonomiser 230 und dem Schornstein 32 befindet
sich ein Niederdruckabschnitt des Dampfgenerators. Dieser Abschnitt
kann einen Niederdruck-Supererhitzer 232, einen Niederdruck-Verdampfer 234 sowie
eine Niederdruck-trommel 236 aufweisen,
die an der Oberseite des Gehäuses
montiert sind. Über
der Trommel 236 ist eine integrierte Entlüftungseinrichtung
montiert. Zwischen dem Verdampfer 234 und dem Schornstein
ist ein Speisewasser-Erhitzer 238 angeordnet, der entlang der
Höhe des
Gehäuses
verläuft,
wie gezeigt ist. Wie ebenfalls in 8 dargestellt,
befindet sich ein selektiver katalytischer Reduzierer 240 zwischen
dem Hochdruckverdampfer 226 und dem Hochdruck-Ekonomiser 230.
Obwohl in 8 eine Ausgestaltung eines Wärmerückgewinnungs-Dampfgenerators
dargestellt ist, sind in der Technik von Dampfgeneratoren andere
Formen und andere Versionen solcher Dampfgeneratoren allgemein bekannt.