EP0521964A1 - Vorrichtung an drehzahlgeregelten luftgebläsen - Google Patents

Description

"Vorrichtung an drehzahlgeregelten Luftgebläsen"

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung an dreh¬ zahlgeregelten Luftgebläsen, insbesondere an Verbrennungs¬ luftgebläsen von Kraftwerken od. dgl.

Es gibt eine Fülle von Einsatzgebieten, in denen Luftgeblä¬ se oder Gasfördergebläse vorgesehen sind, deren Förderlei¬ stung während des Betriebes geändert werden muß. Statt ei¬ ner Drossel- oder Drallregelung ist es dabei häufig wirt¬ schaftlicher, eine Drehzahlregelung vorzunehmen, was aller¬ dings bedingt, daß die mit einer solchen Regelung verbunde¬ nen Investitionskosten vergleichsweise hoch sind, etwa wenn Frequenzumrichter, Mehrkreisregelgetriebe od. dgl. vorgesehen werden müssen. Werden hier preiswertere Lösun¬ gen in Betracht gezogen, etwa Drehzahlverstelleinrichtun¬ gen, 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 Drehzahlver¬ stelleinrichtungen genutzt werden, ohne daß die damit auf¬ tretenden 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 ei¬ nem Kühlmedium beaufschlagte Regelungskupplung mit einem im Kühlkreislauf vorgesehenen Luft/Kühlmittel-Wärmeaustau¬ scher, wobei dieser Wärmeaustauscher dem Luftansaugkanal des Gebläses zugeordnet ist.

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

In Ausgestaltung sieht die Erfindung eine ölgekühlte Tur¬ boregelungskupplung mit einem Ölkühler 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 Ansaug¬ kanal des Gebläses als vorgewärmte Luft einsaugbar ist.

Diese Anordnung ist dabei im besonderen Maße für Verbren¬ nungsluftgebläse geeignet, da hier der mit der Verbren¬ nungsluft verbundene Enthalpiestrom der Verbrennung zuge- führt wird, d.h. die möglichen Verlustleistungen der Turbo¬ kupplungen werden nahezu vollständig als Wärme dem Verbren¬ nungsprozeß zugeführt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß auf einen zusätzli¬ chen 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 besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung be¬ steht darin, daß der Wärmeaustauscher als Ölkühler in ei¬ ner 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 Ver¬ fügung steht, derart, daß beispielsweise eine konstante Öl- temperatur nach dem Kühler gewährleistet ist durch Zuschal¬ ten oder Abschalten des Bypasses oder teilweisem Zuschal¬ ten des Bypasses, unabhängig von den Schwankungen der Umge¬ bungslufttemperatur und unabhängig von der Drehzahl des Ge¬ bläses. Mit einer konstanten Öltemperatur sind besondere Vorteile verbunden, etwa konstante Viskosität und Dichte für ein reproduzierbares und exaktes Regelverhalten der Turbokupplung.

ATZBLATT - . -

Mit der Erfindung ist der Einsatz einfacher und preiswer¬ ter Turboregelungskuppluhgen insbesondere für Verbrennungs¬ luftgebläse möglich, ohne• zusätzliche Enthalpieverluste mit hoher Wirtschaftlichkeit, wobei die Erfindung auf der¬ artige Gebläse nicht beschränkt ist. Sie ist immer dort einzusetzen, wo im nachfolgenden Verwendungsfall Wärmeener¬ gien benötigt werden, die dann dem Luftstrom durch den Wärmeaustauscher unmittelbar zugeführt werden können.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei¬ spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in einer einfa¬ chen Skizze eine erfindungsgemäße Einrichtung.

Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung wird im darge¬ stellten Beispiel im wesentlichen von einer Turboregelungs¬ kupplung 2 mit ihrem Antriebsmotor 3 und einem nur andeu¬ tungsweise wiedergegebenen Ölbehälter 4 gebildet, wobei mit der Kupplung ein ebenfalls nur symbolisch wiedergegebe¬ nes Gebläse 5 geregelt wird.

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

ERSATZBLATT Im dargestellten Beispiel befindet sich der Wärmeaustau¬ s cher 8 in einer Bypass-Leitung 11, die über das Regelven¬ til 7 zu- und aufgeschaltet werden kann oder auch teilwei¬ s e beaufschlagt ist , in der Weise , daß Kühlöl gleicher Qua¬ lität über die Leitung 12 der Kupplung 2 zugeführt werden kann .

Zwischen Wärmetauscher 8 und Ansaugkanal 9 i st noch eine Regelklappe 13 angeordnet , um bei einseitiger Anordnung au¬ ßerhalb des Ansaugkanals den zur Kühlung des Öles erforder¬ l ichen Luftstrom 10 einstellen zu können, z . B . abhängig von jahreszeitlich oder täglich schwankenden Außenlufttem¬ peraturen .

Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Er¬ f indung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern , ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann der Wärmeaustauscher 8 beispielsweise auch vollständig bei entsprechender Bauwei¬ se den Ansaugkanal 9 durchsetzen , seine Anordnung ist in der Figur nur symbolisch wiedergegeben. Es -können auch zwei symmetrisch angeordnete Wärmeaustauscher vorgesehen s ein u . dgl . mehr .

ERBATZBLATT

Claims

Ansprüche :

1. Vorrichtung an drehzahlgeregelten Luftgebläsen, insbeson¬ dere an Verbrennungsluftgebläsen von Kraftwerken od. dgl., gekennzeichnet durch eine von einem Kühlmedium beaufschlagte Regelungskupplung (2) mit einem im Kühlkreislauf vorgesehenen Luft/Kühlmit¬ tel-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 Ölküh¬ ler (8) im Luftansaugkanal (9) des drehzahlgeregelten Ge¬ bläses (5) .

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher als Ölkühler (8) in der Ansaugka¬ nalwand 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 Mischven¬ til (7) beaufschlagbar ist.

ERSATZBLATT