EP2795074A2 - Anlage und verfahren zur dämpfung akustischer schwingungen bei einer entsprechenden anlage - Google Patents

Anlage und verfahren zur dämpfung akustischer schwingungen bei einer entsprechenden anlage

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EP2795074A2
EP2795074A2 EP12786933.7A EP12786933A EP2795074A2 EP 2795074 A2 EP2795074 A2 EP 2795074A2 EP 12786933 A EP12786933 A EP 12786933A EP 2795074 A2 EP2795074 A2 EP 2795074A2
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EP
European Patent Office
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plant
resonance
pipeline
steam turbine
absorber
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12786933.7A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Minuth
Peter Berenbrink
Frank Deidewig
Holger Gedanitz
Dirk Huckriede
Bernd Prade
Horst Uwe Rauh
Stephan Schestag
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of EP2795074A2 publication Critical patent/EP2795074A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/04—Antivibration arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/006—Auxiliaries or details not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K27/00—Plants for converting heat or fluid energy into mechanical energy, not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/172—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
    • F05D2260/963—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise by Helmholtz resonators

Definitions

  • the invention relates to an installation, in particular a motor ⁇ plant comprising a steam turbine and a bypass station as needed 'diversion of working medium for the steam turbine to the steam turbine.
  • the invention further relates to a method for damping acoustic vibrations in a corresponding system.
  • Steam turbines used it is also typically a Um ⁇ control station for the diversion of a working medium for the steam turbine around the steam turbine provided as needed.
  • a bypass station comprises a pipeline, with the aid of which the working medium is passed directly into a condenser instead of through the steam turbine.
  • the pressurized working fluid in the pipeline often generates low-frequency sound with a frequency between 125 Hz and 8 kHz, which is transmitted via the pipeline into the condenser.
  • the condenser acts like a loudspeaker, which emits the sound to the environment. This can not only lead to the annoyance of adjacent residential areas, but in the worst case to exceeding the permissible limits, which precludes granting the operating permit of the power plant.
  • the present invention seeks to provide a simpler solution for reducing the noise emission of power plants.
  • the plant is in particular a power plant for the generation of electrical energy or an assembly of a corresponding power plant.
  • the plant in this case comprises a steam turbine and a diverter for diverting needs ⁇ have a working medium for the steam turbine to the steam turbine around, wherein at least one resonance absorber is provided for the diverter.
  • Resonance absorbers as they are known in principle to those skilled in the art, are used primarily when it is expected that a sound emission with individual discrete frequencies or a few narrow frequency bands.
  • resonance absorbers are suitable for use in such installations with relative simple technical means to attenuate the noise emission frequency selective, so that the characteristic of the sound absorber modified by the modified sound emission is changed so far that on the one hand, the prescribed limits are exceeded and on the other hand noise pollution adjacent residential areas is avoided.
  • the resonance absorber is designed as a Helmholtz resonator.
  • Corresponding Helmholtz resonators are well known to the skilled person. Known and used in a variety of technical fields for manipulating the noise emission of devices or the acoustics in rooms. Accordingly, available to ⁇ sive data and experience, on the basis of an adaptation of such a Helmholtz resonator to the realities of the system with reduced technical complexity can be realized.
  • the construction of the construction ⁇ group of pipeline and resonance absorber is thus substantially cylindrically symmetrical, the manufacturing cost of a corresponding assembly is kept low.
  • a variant of the system is provided in which the bypass station comprises a pipeline and in which the resonance absorber is essentially formed by a chamber positioned next to the pipeline, which chamber is connected in a sound conducting manner to the pipeline via a resonator neck. This variant can be realized with a relatively ⁇ low technical effort.
  • an embodiment of the system is advantageous in which the Helmholtz resonator is designed as a controllable Helmholtz resonator, wherein the resonance frequency of the Helmholtz resonator is adjustable.
  • the adjustment of the resonance frequency is preferably carried out by varying the volume of a Helmholtz resonator Reso ⁇ nanz stresses of, by example, a piston is displaced in a cylinder.
  • the resonance absorber in the installed state on the system in which it is installed vote, so that according to the common parts principle for different systems, a single resonance absorber type can be used.
  • an embodiment of the system is expedient in which a plurality of resonance absorbers are provided for damping one frequency or one narrow frequency band.
  • the resonance absorbers are additionally coupled with absorption silencers, so that a specific damping behavior which is particularly well tuned to the respective installation is provided.
  • the absorption silencers are thereby formed typically by an absorbent material such as mineral wool or stainless steel wool ⁇ comprising at ⁇ least one resonance absorber is incorporated in at least one resonant body.
  • the resonance absorber between a cooling medium injection and a capacitor is positioned, as in this particular Be ⁇ experience has shown that the sound generation is rich.
  • the resonance absorber is preferably at the location of the highest
  • Another advantage is a variant of the system in which the resonance absorber has a resonator and wherein a tempering system is provided for the resonant body, with a substantially uniform temperature for the entire resonator is specified.
  • the resonance body to specify the uniform temperature is flowed through an additional supply line from the working fluid.
  • the working medium used to specify the uniform temperature for the resonant body is preferably taken from a position in the line system for the working medium before the cooling medium injection. The removal takes place here in particular dere with the help of a simple spur line, so that the effort to realize the tempering plant is at a very low level.
  • the resonance body for draining condensate has drainage openings. This variant is especially advantageous if as
  • FIG 1 in a block diagram representation of a bypass station with a resonance absorber
  • FIG 2 in a sectional view of the structure of the resonance absorber
  • FIG 3 shows a sectional view of an alternative diverter station with an alternative resonance absorber.
  • the On ⁇ position 2 is part of a power plant for generating electrical energy and for this purpose comprises a steam generator 4, a condenser 6, a steam turbine 8, a diverter 10 and a substantially constructed from piping management system 12, which comprises connects individual previously mentioned modules together and which is used to conduct a working ⁇ medium, here water and water vapor.
  • a working ⁇ medium here water and water vapor.
  • FIG 1 are given by the conduit system 12 for the water or the What ⁇ serdampf two possible routes, being passed in a load operation of the steam through the steam turbine 8 and wherein in a load-free operation of the water vapor through the diverter station 10 is headed.
  • FIG 2 A very expedient design variant of the Umleitsta ⁇ tion 10 is shown in FIG 2 in the manner of a block diagram Darge ⁇ represents. Constructed, the diverter station 10 from a Lei ⁇ processing pipe 14, which is connected via a controllable diverter valve 16 to the conduit system 12th By an appropriate control of the diverter valve 16, a Wech ⁇ sel between the two relevant here operating modes of the system 2, ie load operation and no-load operation, make so if necessary, the steam generated in the steam generator 4 instead of the steam turbine 8 through the Umleitsta ⁇ tion 10 and thus passed through the conduit 14. Downstream of the diverter valve 16 is a Wassereinsprit ⁇ tion 18, which is used if necessary for cooling the water vapor flowing through the conduit 14. After this
  • the water vapor is introduced into the condenser 6 and brought there for condensation. Finally, the water thus returned to the condenser 6 is subsequently returned to the steam generator 4 by means of a water pump.
  • a resonance absorber 20 is integrated, which as indicated in FIG 3 by way of example of three along the Lei ⁇ tung tube 14 arranged in a row Helmholtz resonators is constructed 22nd
  • Each Helmholtz resonator 22 is formed by a hollow-cylindrical resonating body or an at least partially circumferential resonance chamber, which is connected in a sound-conducting manner to the conduit 14 via a plurality of elongated holes 24 distributed over the circumference of the conduit 14.
  • each resonator chamber of the corresponding Helmholtz resonator 22 at least one drainage tion opening 26 is provided, via which a resulting in the resonance chamber condensate can flow with gravity support.
  • An alternative embodiment of the resonance absorber 20 is shown in FIG.
  • a single Helmholtz resonator 22 is provided with a single cylindrical resonance chamber, which is positioned between the water injection 18 and the condenser 6, as viewed in the flow direction of the steam, and is arranged next to the conduit 14.
  • the Helmholtz resonator 22 is in this embodiment via a single acting as a resonator neck 28 opening conductively connected to the conduit 14 sound conducting.
  • the Helmholtz resonator 22 is embodied as a controllable Helmholtz resonator 22 in which the resonant frequency or rather the resonant frequency spectrum can be set.
  • the volume of the resonance chamber is varied by a change in position of a stamp 30 by means of a controlled electric motor to ⁇ 32nd.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage (2), insbesondere ein Kraftwerk (2), umfassend eine Dampfturbine (8) und eine Umleitstation (10) zur bedarfsweisen Umleitung eines Arbeits-mediums für die Dampfturbine (8) um die Dampfturbine (8) herum, wobei für die Umleitstation (10) zumindest ein Resonanzabsorber (20) vorgesehen ist.

Description

Beschreibung
Anlage und Verfahren zur Dämpfung akustischer Schwingungen bei einer entsprechenden Anlage
Die Erfindung betrifft eine Anlage, insbesondere ein Kraft¬ werk, umfassend eine Dampfturbine und eine Umleitstation zur bedarfsweisen Umleitung eines Arbeitsmediums für die Dampf- turbine um die Dampfturbine herum. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Dämpfung akustischer Schwingungen bei einer entsprechenden Anlage.
Bei Kraftwerken besteht häufig die Notwendigkeit, Maßnahmen zur Reduzierung der Schallemission des Kraftwerks zu ergreifen, um die zulässigen Grenzwerte für die Schallemission nicht zu überschreiten.
Werden in einem entsprechenden Kraftwerk beispielsweise
Dampfturbinen eingesetzt, so ist typischerweise auch eine Um¬ leitstation zur bedarfsweisen Umleitung eines Arbeitsmediums für die Dampfturbine um die Dampfturbine herum vorgesehen. Eine derartige Umleitstation umfasst dabei in der Regel eine Rohrleitung, mit deren Hilfe das Arbeitsmedium statt durch die Dampfturbine direkt in einen Kondensator geleitet wird. Dabei erzeugt das unter Druck stehende Arbeitsmedium in der Rohrleitung häufig niederfrequenten Schall mit einer Frequenz zwischen 125 Hz und 8 kHz, der über die Rohrleitung in den Kondensator übertragen wird. Der Kondensator wirkt hierbei wie ein Lautsprecher, der den Schall an die Umgebung abgibt. Dadurch kann es nicht nur zu einer Belästigung angrenzender Wohngebiete kommen, sondern im schlimmsten Fall zu einer Überschreitung der zulässigen Grenzwerte, was einer Erteilung der Betriebserlaubnis des Kraftwerkes entgegensteht.
Zur Reduzierung der Schallemission ist es derzeit üblich, aufwändig konstruierte Drossel-Systeme, beispielsweise aufge- baut aus verschiedenen Lochblechen, innerhalb der Rohrleitung zu platzieren.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfachere Lösung zur Reduzierung der Schallemission von Kraftwerken anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die rückbezogenen Ansprüche beinhalten teilweise vorteilhafte und teilweise für sich selbst erfinderische Weiterbildungen dieser Erfindung. Außerdem wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
Bei der Anlage handelt es sich insbesondere um ein Kraftwerk zur Generierung von elektrischer Energie oder um eine Baugruppe eines entsprechenden Kraftwerks. Die Anlage umfasst dabei eine Dampfturbine und eine Umleitstation zur bedarfs¬ weisen Umleitung eines Arbeitsmediums für die Dampfturbine um die Dampfturbine herum, wobei für die Umleitstation zumindest ein Resonanzabsorber vorgesehen ist. Resonanzabsorber, wie sie dem Fachmann prinzipiell bekannt sind, werden vor allem dann eingesetzt, wenn eine Schallemission mit einzelnen diskreten Frequenzen oder wenigen schmalen Frequenzbändern zu erwarten ist. Da bei einer Anlage mit einer Umleitstation der eingangs genannten Art typischerweise ein Frequenzspektrum der Schallemission gegeben ist, welches von einzelnen Frequenzen oder wenigen schmalen Frequenzbändern im Bereich kleiner 500 Hz, teilweise auch höher, dominiert wird, eignen sich Resonanzabsorber, um bei derartigen Anlagen mit relativ einfachen technischen Mitteln die Schallemission frequenzselektiv zu dämpfen, so dass die Charakteristik der mittels der Resonanzabsorber modifizierten Schallemission soweit verändert wird, dass einerseits die vorgeschriebenen Grenzwerte unterschritten werden und andererseits eine Lärmbelästigung angrenzender Wohngebiete vermieden wird.
Der Resonanzabsorber ist als Helmholtzresonator ausgeführt. Entsprechende Helmholtzresonatoren sind dem Fachmann wohl be- kannt und werden in den verschiedensten technischen Gebieten zur Manipulation der Schallemission von Vorrichtungen oder der Akustik in Räumen eingesetzt. Dementsprechend sind um¬ fangreiche Daten und Erfahrungswerte verfügbar, auf deren Basis eine Anpassung eines derartigen Helmholtzresonators an die Gegebenheiten der Anlage mit verringertem technischem Aufwand realisierbar ist.
Zweckmäßig ist weiter eine Ausführung der Anlage, bei der die Umleitstation eine Rohrleitung umfasst und bei der der Resonanzabsorber im Wesentlichen durch eine zumindest teilweise um die Rohrleitung umlaufende Kammer gebildet wird, die vor¬ zugsweise über mehrere vorzugsweise gleichmäßig auf den Um¬ fang der Rohrleitung verteilte Durchbruchs-Öffnungen mit der Rohrleitung schallleitend verbunden ist. Der Aufbau der Bau¬ gruppe aus Rohrleitung und Resonanzabsorber ist somit im Wesentlichen zylindersymmetrisch, wobei der Fertigungsaufwand für eine entsprechende Baugruppe gering gehalten wird. Alternativ hierzu ist eine Variante der Anlage vorgesehen, bei der die Umleitstation eine Rohrleitung umfasst und bei der der Resonanzabsorber im Wesentlichen durch eine neben der Rohrleitung positionierte Kammer gebildet wird, die über einen Resonatorhals mit der Rohrleitung schallleitend verbun- den ist. Auch diese Variante lässt sich mit einem verhältnis¬ mäßig geringen technischen Aufwand realisieren.
Zudem ist eine Ausführung der Anlage von Vorteil, bei der der Helmholtzresonator als steuerbarer Helmholtzresonator ausge- führt ist, wobei die Resonanzfrequenz des Helmholtzresonators einstellbar ist. Die Einstellung der Resonanzfrequenz erfolgt dabei vorzugsweise durch Variation des Volumens eines Reso¬ nanzkörpers des Helmholtzresonators , indem beispielsweise ein Kolben in einem Zylinder verschoben wird. Auf diese Weise lässt sich der Resonanzabsorber im eingebauten Zustand auf die Anlage, in der dieser verbaut ist, abstimmen, so dass nach dem Gleichteile-Prinzip für verschiedene Anlagen ein einziger Resonanzabsorber-Typ eingesetzt werden kann. Zweckmäßig ist darüber hinaus eine Ausführung der Anlage, bei der mehrere Resonanzabsorber zur Dämpfung jeweils einer Frequenz oder eines schmalen Frequenzbandes vorgesehen sind. Außerdem werden die Resonanzabsorber je nach Ausführungsvariante zusätzlich mit Absorptionsschalldämpfern gekoppelt, so dass ein spezifisches und auf die jeweilige Anlage besonders gut abgestimmtes Dämpfungsverhalten gegeben ist. Gebildet werden die Absorptionsschalldämpfer dabei typischerweise durch ein Absorptionsmaterial wie Mineralwolle oder Edel¬ stahlwolle, welches in zumindest einen Resonanzkörper zumin¬ dest eines Resonanzabsorbers eingebracht ist.
Zweckmäßig ist weiter eine Variante der Anlage, bei der der Resonanzabsorber zwischen einer Kühlmediums-Einspritzung und einem Kondensator positioniert ist, da gerade in diesem Be¬ reich erfahrungsgemäß die Schallerzeugung erfolgt. Allgemein wird der Resonanzabsorber bevorzugt am Ort des höchsten
Schalldrucks angeordnet.
Von Vorteil ist außerdem eine Variante der Anlage, bei der der Resonanzabsorber einen Resonanzkörper aufweist und wobei für den Resonanzkörper eine Temperier-Anlage vorgesehen ist, mit der eine im Wesentlichen einheitliche Temperatur für den gesamten Resonanzkörper vorgegeben wird. Durch die Temperierung des Resonanzkörpers werden für diesen einheitliche Rand¬ bedingungen und infolgedessen auch ein durch die Geometrie des Resonanzkörpers gegebenes Eigenfrequenzspektrum vorgege¬ ben. In genau diesem Frequenzspektrum erfolgt dann die Dämpfung der Schallemission durch den Resonanzabsorber.
In vorteilhafter Weiterbildung wird der Resonanzkörper zur Vorgabe der einheitlichen Temperatur über eine zusätzliche Zuleitung vom Arbeitsmedium durchströmt. Dabei wird das zur Vorgabe der einheitlichen Temperatur für den Resonanzkörper genutzte Arbeitsmedium bevorzugt an einer Position im Leitungssystem für das Arbeitsmedium vor der Kühlmediums-Ein- spritzung entnommen. Die Entnahme erfolgt hierbei insbeson- dere mit Hilfe einer einfachen Stichleitung, so dass der Aufwand zur Realisierung der Temperier-Anlage auf einem sehr niedrigen Niveau liegt. Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn der Resonanzkörper zur Abführung von Kondensat Entwässerungs-Öffnungen aufweist. Diese Variante ist vor allem dann von Vorteil, wenn als
Arbeitsmedium Wasserdampf zum Einsatz kommt, da in diesem Fall davon auszugehen ist, dass sich ansonsten Kondensat in den Resonanzkörpern sammeln würde, wodurch sich die Dämpfungscharakteristik des Resonanzabsorbers allmählich verschlechtern würde.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
FIG 1 in einer Blockschaltbilddarstellung eine Umleitstation mit einem Resonanzabsorber, FIG 2 in einer Schnittdarstellung der Aufbau des Resonanzabsorbers und
FIG 3 in einer Schnittdarstellung eine alternative Umleitstation mit einem alternativen Resonanzabsor- ber.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die An¬ lage 2 Teil eines Kraftwerks zur Erzeugung von elektrischer Energie und umfasst hierzu einen Dampferzeuger 4, einen Kondensator 6, eine Dampfturbine 8, eine Umleitstation 10 sowie ein im Wesentlichen aus Rohrleitungen aufgebautes Leitungs- System 12, welches die einzelnen zuvor genannten Baugruppen miteinander verbindet und welches zur Leitung eines Arbeits¬ mediums, hier Wasser und Wasserdampf, genutzt wird. Wie in FIG 1 dargestellt, sind für das Wasser bzw. den Was¬ serdampf zwei mögliche Wegstrecken durch das Leitungssystem 12 gegeben, wobei in einem Lastbetrieb der Wasserdampf durch die Dampfturbine 8 geleitet wird und wobei in einem last- freien Betrieb der Wasserdampf durch die Umleitstation 10 geleitet wird.
Eine sehr zweckmäßige Ausgestaltungsvariante der Umleitsta¬ tion 10 ist in FIG 2 nach Art eines Blockschaltbildes darge¬ stellt. Aufgebaut ist die Umleitstation 10 aus einem Lei¬ tungsrohr 14, welches über ein steuerbares Umleitventil 16 mit dem Leitungssystem 12 verbunden ist. Durch eine entsprechende Ansteuerung des Umleitventils 16 lässt sich ein Wech¬ sel zwischen den beiden hier relevanten Betriebsmodi der Anlage 2, also Lastbetrieb und lastfreien Betrieb, vornehmen, sodass bei Bedarf der in dem Dampferzeuger 4 erzeugte Wasserdampf anstatt durch die Dampfturbine 8 durch die Umleitsta¬ tion 10 und somit durch das Leitungsrohr 14 geleitet wird. Dem Umleitventil 16 nachgeschaltet ist eine Wassereinsprit¬ zung 18, die bei Bedarf zur Kühlung des durch das Leitungsrohr 14 strömenden Wasserdampfes genutzt wird. Nach dem
Durchströmen der Umleitstation 10 oder aber der Dampfturbine 8 wird der Wasserdampf in den Kondensator 6 eingeleitet und dort zur Kondensation gebracht. Schließlich wird das so in den Kondensator 6 zurückgeführte Wasser nachfolgend mittels einer Wasser-Pumpe wieder dem Dampferzeuger 4 zugeführt.
Zur Reduzierung der Schallemission der Anlage 2 ist in die Umleitstation 10 ein Resonanzabsorber 20 integriert, der wie in FIG 3 angedeutet exemplarisch aus drei entlang des Lei¬ tungsrohres 14 aneinandergereihter Helmholtzresonatoren 22 aufgebaut ist. Gebildet wird ein jeder Helmholtzresonator 22 durch einen hohlzylinderförmigen Resonanzkörper oder eine zumindest teilweise umlaufende Resonanz-Kammer, welche über mehrere über den Umfang des Leitungsrohres 14 verteilte Lang¬ löcher 24 schallleitend mit dem Leitungsrohr 14 verbunden ist. Zusätzlich ist für eine jede Resonatorkammer des entsprechenden Helmholtzresonators 22 zumindest eine Entwässe- rungs-Öffnung 26 vorgesehen, über welche ein in der Resonanz- Kammer anfallendes Kondensat schwerkraftunterstützt abfließen kann . Eine alternative Ausgestaltung des Resonanzabsorbers 20 ist in FIG 4 gezeigt. Hier ist ein einzelner Helmholtzresonator 22 mit einer einzigen zylinderförmigen Resonanz-Kammer vorgesehen, der in Strömungsrichtung des Wasserdampfes gesehen zwischen der Wassereinspritzung 18 und dem Kondensator 6 positioniert und neben dem Leitungsrohr 14 angeordnet ist. Der Helmholtzresonator 22 ist in diesem Ausführungsbeispiel über eine einzige als Resonatorhals 28 wirkende Öffnung mit dem Leitungsrohr 14 schallleitend verbunden. Weiter ist der Helmholtzresonator 22, wie in FIG 4 angedeutet, als steuer- barer Helmholtzresonator 22 ausgeführt, bei dem die Resonanzfrequenz oder vielmehr das Resonanzfrequenz-Spektrum einstellbar ist. Hierzu wird das Volumen der Resonanz-Kammer durch eine Lageänderung eines Stempels 30 mit Hilfe eines an¬ gesteuerten Elektromotors 32 variiert. Auf diese Weise lässt sich der Resonanzabsorber 20 auf die konstruktiven Gegebenheiten der Anlage 2 einerseits und den aktuellen Betriebsbe¬ dingungen andererseits feinabstimmen.
Zudem wird bei Bedarf Wasserdampf, ggf. unter Zuhilfenahme einer ansteuerbaren Pumpe 34, in die Resonanzkammer des Helmholtzresonators 22 eingeleitet, wobei der entsprechende Was¬ serdampf über eine Stichleitung 36 an einer Position vor der Wassereinspritzung 18 aus dem Leitungsrohr 14 entnommen wird. Hierdurch werden die Wandungen des Helmholtzresonators 22 mit verhältnismäßig geringem technischen Aufwand derart tempe¬ riert, dass eine einheitliche Temperatur für den gesamten Helmholtzresonator 22 gegeben ist und das Eindringen von Dampf-/Wassergemisch bzw. Dampf mit evtl. wechselnder Temperatur in den Resonator verhindert wird.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Aus¬ führungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Er- findung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Anlage (2 ) ,
insbesondere Kraftwerk (2),
umfassend eine Dampfturbine (8) und eine Umleitstation (10) zur bedarfsweisen Umleitung eines Arbeitsmediums für die Dampfturbine (8) um die Dampfturbine (8) herum,
wobei für die Umleitstation (10) zumindest ein Resonanz- absorber (20) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Resonanzabsorber (20) als Helmholtzresonator (22) ausgeführt ist.
2. Anlage (2) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Umleitstation (10) eine Rohrleitung (14) umfasst und dass der Resonanzabsorber (20) im Wesentlichen durch eine zumindest teilweise um die Rohrleitung (14) umlaufende Kam- mer (22) gebildet wird, die über mehrere auf den Umfang der
Rohrleitung (14) verteilte Durchbruchs-Öffnungen (24) mit der Rohrleitung (14) schallleitend verbunden ist.
3. Anlage (2) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Umleitstation (10) eine Rohrleitung (14) umfasst und dass der Resonanzabsorber (20) im Wesentlichen durch eine neben der Rohrleitung (14) positionierte Kammer (22) gebildet wird, die über einen Resonatorhals (28) mit der Rohr- leitung (14) schallleitend verbunden ist.
4. Anlage (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Helmholtzresonator (22) als steuerbarer Helmholtzreso- nator (22,30,32) aufgeführt ist, bei dem die Resonanzfre¬ quenz einstellbar ist.
5. Anlage (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Resonanzabsorber (20) zur Dämpfung jeweils eines schmalen Frequenzbandes vorgesehen sind.
6. Anlage (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Resonanzabsorber (20) zwischen einer Kühlmediums-Ein- spritzung (18) und einem Kondensator (6) positioniert ist.
7. Anlage (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Resonanzabsorber (20) einen Resonanzkörper (22) aufweist,
wobei für den Resonanzkörper (22) eine Temperier-Anlage
(34,36) vorgesehen ist, mit der eine im Wesentlichen einheitliche Temperatur für den gesamten Resonanzkörper (22) vorgegeben wird.
8. Anlage (2) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Resonanzkörper (22) zur Vorgabe einer einheitlichen Temperatur über eine zusätzliche Zuleitung (36) vom
Arbeitsmedium durchströmt wird.
9. Anlage (2) nach Anspruch 7 und 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zur Vorgabe der einheitlichen Temperatur für den Resonanzkörper (22) genutzte Arbeitsmedium an einer Position im Leitungssystem (12) für das Arbeitsmedium vor der Kühlmedi- ums-Einspritzung (18) entnommen wird.
10. Anlage (2) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Resonanzkörper (22) zur Abführung von Kondensat Entwässerungs-Öffnungen (26) aufweist.
11. Verfahren zur Dämpfung akustischer Schwingungen bei Anlagen (2) mit einer Dampfturbine (8) und mit einer Umleit¬ station (10) zur bedarfsweisen Umleitung eines Arbeitsmedi ums für die Dampfturbine (8) um die Dampfturbine (8) herum dadurch gekennzeichnet, dass
zur Dämpfung zumindest ein in die Umleitstation (10) integ rierter Resonanzabsorber (20) genutzt wird.
EP12786933.7A 2012-02-02 2012-11-07 Anlage und verfahren zur dämpfung akustischer schwingungen bei einer entsprechenden anlage Withdrawn EP2795074A2 (de)

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