EP3715759A1 - Cooling system, arrangement of a cooler of the cooling system, cleaning device for the cooler and system with cooling system - Google Patents

Cooling system, arrangement of a cooler of the cooling system, cleaning device for the cooler and system with cooling system Download PDF

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Publication number
EP3715759A1
EP3715759A1 EP19166154.5A EP19166154A EP3715759A1 EP 3715759 A1 EP3715759 A1 EP 3715759A1 EP 19166154 A EP19166154 A EP 19166154A EP 3715759 A1 EP3715759 A1 EP 3715759A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooler
water
cooling
cleaning device
coupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19166154.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jörg FINDEISEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP19166154.5A priority Critical patent/EP3715759A1/en
Publication of EP3715759A1 publication Critical patent/EP3715759A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/0206Heat exchangers immersed in a large body of liquid
    • F28D1/022Heat exchangers immersed in a large body of liquid for immersion in a natural body of water, e.g. marine radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G1/00Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G1/00Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances
    • F28G1/14Pull-through rods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G1/00Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances
    • F28G1/16Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances using jets of fluid for removing debris

Definitions

  • the invention relates to a cooling system with a cooler for cooling at least one component of a device arranged in a body of water, in particular an offshore device, the cooler having first cooling channels for the water of the body of water and second cooling channels for a coolant.
  • the invention further relates to a corresponding arrangement of the cooler of the cooling system, a cleaning device for the cooler and a system with a device arranged in a body of water which comprises at least one component to be cooled and a cooling system for cooling this component.
  • cooling systems For cooling the components of offshore facilities, cooling systems based on radiators which use the ambient air as an external coolant and heat exchangers which use the water surrounding the offshore facility as an external coolant are known.
  • the cooling systems with radiators are very heavy and require a lot of space. Mass and space are significant cost factors due to the foundation structure required at sea. In water coolers, so-called fouling (algae, mussels, polyps) leads to contamination of the heat-transferring surfaces and thus to a deterioration in the heat transfer coefficient. A great deal of effort is required to remove these.
  • a cooler for a cooling system for cooling at least one component of an offshore platform device is for example from the DE 199 21 433 C1 known as sea chest cooler.
  • This has a cooler bundle of heat exchange tubes arranged in a sea chest of the device, between which first cooling channels for the seawater are formed, the Heat exchange tubes themselves then form second cooling channels for a coolant. While the heat pipes of the cooler bundle are largely completely surrounded by seawater, a connection section for a coolant circuit above a cooler cover always protrudes from the sea chest and thus from the water.
  • the following challenges arise: (a) To achieve the highest possible efficiency of the cooler, (b) to keep the first cooling channels, i.e. the cooling channels for the water, clean to maintain the high efficiency and (c) the mass and to keep the space requirement of the components arranged above the water surface low in order to keep the costs of the foundation structure of the offshore facility low.
  • the object of the invention is to specify measures which make it possible to permanently cool the component to be cooled of the device arranged in the body of water as efficiently as possible.
  • the cooler for cooling at least one component of a device arranged in a body of water, in which the cooler has first cooling channels for the water of the body of water and second cooling channels for a coolant, it is provided that the cooler is set up for underwater operation is in which he is completely in the water of the water below its water level is arranged.
  • the arrangement of the cooler below the water surface enables a simple supply of the cooling water and saves volume and mass on the platform of the offshore facility.
  • the device arranged in a body of water is generally a technical device, such as a drilling platform, a wind turbine, etc., in particular an offshore device.
  • a technical device such as a drilling platform, a wind turbine, etc.
  • An example of such a technical device is a substation, that is to say in particular an offshore substation.
  • the cooler has coupling elements for a coupling system for coupling a cleaning device to the cooler, the cleaning device being set up in particular to clean the first cooling channels which are provided for the water. Regular cleaning of the cooler will maintain its efficiency.
  • the coupling elements are set up for targeted alignment of the cleaning device with respect to the cooler. This makes it easier to correctly couple a cleaning device to the cooler.
  • the coupling elements are designed as conically shaped coupling elements. Coupling elements of this type can serve, in particular in connection with correspondingly funnel-shaped coupling elements of the cleaning device, for the targeted alignment of the cleaning device with respect to the cooler.
  • the corresponding coupling system thus has one or more coupling element pairs, each with a funnel-shaped coupling element of the cleaning device and a conical coupling element of the cooler.
  • This design enables the cleaning device to be placed securely and to compensate for deviations in the positioning of the cleaning device. A largely independent positioning of the cleaning device is possible, since tolerances and small positional deviations are compensated for by the cone when it is placed.
  • the first cooling channels for the water particularly preferably extend from one side of the cooler to the opposite other side of the cooler.
  • the drive for the flow of the water through the first cooling channels is preferably carried out by its own drive, which is caused by the change in density associated with the heating of the water in the cooling channel.
  • the warming water rises in the cooling duct and leaves the cooler, with new cold water flowing in from below.
  • the first cooling channels which guide the water, are oriented in such a way that they have an incline angle of at least 45 °, that is to say they have a maximum deviation of 45 ° from a perpendicular to the water surface.
  • the cooling channels are particularly preferably aligned vertically, that is to say perpendicular to the water level. This results in an effective self-propulsion of the water flow, as well as good accessibility for pipe cleaning devices.
  • the cooler is preferably designed in such a way that the upper and lower ends of the cooling channels have an inlet and outlet for the water that is largely free in terms of flow.
  • the coolant flow in the second cooling channels is preferably driven by a pump which is connected to the cooling system by a pipeline.
  • a preferred embodiment of the invention has a cooling system in which a self-propelled the flow of the Water through the first cooling channels is combined with a forced flow of the coolant through the second cooling channels by a pump.
  • a dielectric insulating liquid based on an ester or based on mineral oil is provided as the coolant.
  • the first cooling channels are formed in particular by cooling tubes of the cooler. These cooling tubes are made of a material that is more corrosive than the material of a housing and of oil guide plates for the internal coolant of the radiator. CrNi steel with a PREN number (Pitting Resistance Equivalent Number / according to ASTM G 48)> 30 is provided as the material for the cooling pipes. So-called duplex steels, for example 1.4462 (X2CrNiMoN 22-5-3) according to DIN EN 10088/2, are particularly preferred for the cooling pipes. The steels mentioned have a high level of corrosion resistance, which is necessary because the stress caused by the proposed cleaning systems limits the possibilities of corrosion protection by means of coating systems. The listed duplex steels also have mechanical properties which enable a high level of resistance to the stresses caused by the proposed mechanical and hydraulic cleaning systems.
  • the cooler preferably has its own pressure or volume compensation system for the coolant, which is in hydraulic connection with the cooling channels for the internal coolant.
  • the volume compensation system is preferably connected to the cooler in such a way that the hydraulic coupling between the cooling channels and the compensation vessel is maintained even when the cooler is separated from the cooling circuit.
  • possible shut-off means and fittings of the cooling circuit are arranged outside the assembly formed by the cooler and the pressure compensation system.
  • This volume compensation system is used to reduce pressure peaks caused by pump surges and other compensation processes. This makes it possible to keep the safety margins for the compressive strength of the cooling pipes low.
  • this volume compensation system is used for internal pressure compensation when the cooler is separated from the cooling circuit, for example during assembly or repair of the cooling circuit.
  • This volume compensation system is preferably formed by a metallic bellows or a gas cushion. When using a gas cushion, this is advantageously accommodated in a balloon or rubber bag.
  • the cooling system has its own foundation structure on which the cooler can be arranged or is arranged, both the cooler and the foundation structure each being equipped with coupling elements, which together form a coupling system for fastening the cooler to the foundation structure form.
  • the first cooling channels preferably have insertion aids for cleaning devices of the cleaning device at at least one end.
  • the insertion aids are formed by conical or funnel-shaped openings in the tubes.
  • the insertion aid can also be formed by a conical flange placed on the tube or a rounding of the tube or attachment flange.
  • the cooler has a cover device as a protective device against sinking suspended matter.
  • This covering device has in particular the shape of a pent roof.
  • the cooling system is designed in such a way that the cooler is arranged completely below a statistical upper limit of the calmed water zone, i.e. below the zone of fluctuating water level, which is influenced by tides and swell. This reduces the mechanical stress and contamination of the cooler.
  • MNTnw tidal low water
  • a period of ⁇ 10 years is preferred.
  • the cooler is particularly preferably arranged at a distance greater than 6 meters below an annual low water level at the installation site of the cooling system.
  • the cooling system is particularly preferably arranged below the water level of the wave trough of a statistical 50-year wave that is also used for structural planning.
  • the cooler of the aforementioned cooling system is arranged completely in the water of the water below its water level.
  • the cooler is preferably arranged at such a distance from the bottom of the body of water that the water inlet into the cooler, in particular the lower end of the cooling pipes, is arranged above a statistical limit of a zone near the ground with high levels of suspended matter in order to reduce contamination of the cooler.
  • the cooler is preferably arranged in such a way that the entry of the water into the cooler is at a distance of greater than 2 meters from the bottom.
  • the cooling circuit system has lines, at least some of which are designed as flexible lines. These flexible lines enable the cooler to be anchored independently, in particular via its own foundation structure.
  • the cleaning device for cleaning first cooling channels in an aforementioned cooler for a cooling system, it is provided that the cleaning device is set up for underwater operation.
  • this is an underwater operation, in which the cleaning device is arranged completely in the water of the body of water, at least in the working phase.
  • the cleaning device has coupling elements for the first coupling system for coupling the cleaning device to the cooler.
  • These coupling elements are preferably designed as funnel-shaped coupling elements.
  • Coupling elements shaped in this way can serve, in particular in connection with correspondingly conically shaped coupling elements of the cooler, for the targeted alignment of the cleaning device with respect to the cooler.
  • At least one of the coupling elements of the cleaning device is preferably equipped with an automatic or remotely controllable latching device for locking the cleaning device on the cooler.
  • the cleaning device has a cleaning device system and / or at least one cleaning device for cleaning the cooling channels for the water of the cooler.
  • the cleaning devices can be mechanical cleaning devices and / or water jet cleaning devices.
  • the cleaning device preferably has coupling elements for a coupling system for coupling the cleaning device to the cooler.
  • a guide and positioning device is provided, on which the cleaning device is guided or guided from its rest or park position to the working position.
  • This guide device can be designed, for example, as a rail, a rope or a chain.
  • the cleaning device is provided with a coupling for movable connection with the guide and positioning device.
  • This is preferably formed by one or more guide bushings or sliding sleeves, which enclose the guide device and mechanically guide the cleaning device during its movement to the working position.
  • These guide bushings are particularly preferably integrated into the coupling elements of the cleaning device.
  • the coupling element of the cleaning device is funnel-shaped and forms the coupling to the guiding and positioning device.
  • the carrier for fastening the guide device of the cleaning device is preferably fastened to the foundation structure or the platform itself.
  • a largely independent, targeted transport of the cleaning device to its working position is thus possible; the exact positioning and the compensation of tolerances during positioning can be taken over by the coupling system, which preferably has conical or funnel-shaped coupling elements.
  • the cleaning device In a preferred use of the cleaning device according to the invention, it is brought to the cooling system only when required and lowered to the cooler on a guide device.
  • the carrier for fastening the upper end of the guide device can be floatable, for example as a buoy.
  • the cooling system is designed as the aforementioned cooling system.
  • the system preferably also has a cleaning device for the cooler Cooling system, which is designed as a cleaning device described above.
  • a coolant storage and / or heat storage is included in the cooling circuit in order to be able to absorb the cooling requirement during load peaks of the substation.
  • a coolant storage and / or heat storage is included in the cooling circuit in order to be able to absorb the cooling requirement during load peaks of the substation.
  • the coolant reservoir is positioned in the underwater part of the foundation structure of the substation.
  • the cooling circuit is preferably hermetically sealed from the environment of the transformer platform. This prevents the penetration of corrosive water and aggressive sea air from the vicinity of the transformer platform into the main circuit. This advantageously reduces the corrosion load on the components of the cooling circuit, in particular the pumps, thereby also reducing the maintenance effort for these components and increasing their operational reliability.
  • a further embodiment provides at least one equalization space containing a gas to accommodate the thermally caused volume fluctuations of the coolant, so the volume fluctuations of the coolant are absorbed by compression of the gas.
  • the preferred gas is nitrogen.
  • the cooling circuit system (cooling system for short) of the substation is designed as a two-circuit cooling system.
  • a large number of components that generate heat loss can be combined with the intermediate heat exchanger be connected, which in turn releases the heat loss via an intermediate cooling circuit to the cooler located below the water surface.
  • Fresh water, which is mixed with glycol, is preferably used as the coolant for this intermediate cooling circuit.
  • the Fig. 1 shows a body of water 10 and a device 12 arranged in this body of water 10, which is generally a technical device 12, in the example a substation.
  • the body of water 10 shown here in the example is a part of a sea off the coast called "open sea” and the device 12 is accordingly an offshore device 14.
  • the body of water 10 could, however, alternatively also be a lake or another body of water.
  • the facility 12 comprises a foundation structure 18 built on the bottom 16 of the body of water 10, which protrudes from the water, as well as a station 20 built on this foundation structure 18 with several different components 22 of the facility 12. In many cases, these components 22 are on a ( not explicitly shown here) platform of the station 20 arranged.
  • the device 12 furthermore comprises a cooling system 24.
  • This cooling system 24 in turn has a cooler 26 (which could also be referred to as a heat exchanger), a cooling circuit system 28 with partially flexible lines 30, an intermediate heat exchanger 32 and a cooling liquid reservoir 34.
  • the cooler 26 is for underwater operation in Water of the body of water 10 set up and accordingly positioned completely under water.
  • the cooling system 24 is therefore also referred to as a cooling system 24 with a subsea cooler.
  • First cooling channels 36 for the water and second cooling channels 38 for the coolant of the cooling circuit system 28 are formed in the cooler 26.
  • the various cooling channels 36, 38 are aligned parallel or transversely to one another.
  • the cooler 26 is a cross-flow cooler.
  • the first cooling channels 36 (for the water) extend vertically from one side (top) of the cooler 26 to the other side (bottom) of the cooler 26.
  • the cooler 26 is preferably a heat exchanger with a bundle of parallel tubes, which in a or lying in several levels and mounted in a frame are used.
  • sieves, rakes or other devices can be arranged at the water inlet.
  • the direction of flow within the (sea) water cooling circuit is reversible and the sieves or rakes are flushed clear by reversing the direction of flow.
  • the Fig. 1 shows two possible positions of the cooler 26 to the right and left of the foundation structure 18.
  • the cooler 26 shown on the left is detachably constructed on its own foundation structure 40, independently of the foundation structure 18 of the device 12.
  • the only mechanical connection between this cooler 26 and the part of the device 12 based on the foundation structure 18 are the flexible lines 30.
  • the cooler 26 is attached to its own foundation structure 40 via a first coupling system having coupling elements 42, 44.
  • the coupling elements 42 of the foundation structure 40 are designed as conical coupling elements 42 and the coupling elements 44 of the cooler 26 are designed as funnel-shaped coupling elements 44.
  • the cooler 26 has further coupling elements 48 for a coupling system for coupling a cleaning device 46 to the cooler 26.
  • the cooler 26 shown on the right is attached to the foundation structure 18 of the device 12.
  • a cleaning device 46 is assigned to it, which is suspended above this cooler 26 on the platform of the station 20 so that it can be roped off.
  • the cleaning device 46 is a cleaning device 46 for cleaning the first cooling channels 36 formed in this cooler 26.
  • the cleaning device 46 is attached to the cooler 26 via a further coupling system having coupling elements 48, 50.
  • the coupling elements 48 of the cooler 26 are designed as conical coupling elements 48 and the coupling elements 50 of the cleaning device 46 are designed as funnel-shaped coupling elements 50.
  • the cleaning device 46 is guided in the direction of the cooler 26 during "abseiling" via a guide device 52.
  • Each of the coolers 26 is located completely in the water of the body of water 10, i.e. always between the bottom 16 and a water level 56 of the body of water 10 determined by the water surface.
  • a particularly favorable height is the area between the upper limit of the calmed water zone 56 and the upper limit of the biologically active zone 58. In this way, the cooler 26 is always completely covered with water or completely surrounded by water and is arranged in an area of rather low biological activity and associated pollution.
  • a coolant store and / or heat store 34 is also included in the cooling circuit 28 in order to be able to absorb the cooling requirement during load peaks of the substation.
  • this is easy to design and does not place high demands on its foundation structure 18. Positioning below the water level prevents the coolant from being heated by the ambient air and, due to the low temperatures of the seawater, leads to further cooling of the Coolant.
  • the coolant reservoir 34 is positioned in the underwater part of the foundation structure 18 of the substation.
  • the cooling circuit 28 is preferably hermetically sealed from the environment of the transformer platform. This prevents the penetration of corrosive water and aggressive sea air from the vicinity of the transformer platform into the main circuit. This advantageously reduces the corrosion load on the components of the cooling circuit 28, in particular the pumps, thereby also reducing the maintenance effort for these components and increasing their operational reliability.
  • the cooling circuit system (cooling system for short) 28 of the substation is designed as a two-circuit cooling system.
  • a large number of components 22 transformers, chokes, rectifiers, IGBTs, pumps) that generate heat loss can be connected to the intermediate heat exchanger 32, which in turn emits the heat loss via an intermediate cooling circuit to the cooler 26 located below the water surface.
  • Fresh water, which is mixed with glycol, is preferably used as the coolant for this intermediate cooling circuit.
  • the Fig. 2 shows a variant of the cooler 26, its foundation structure 40 and a corresponding variant of the cleaning device 46 for this cooler 26.
  • the cleaning device 46 has a base part or base part and a cleaning device system 60 suspended from this base part, via which the first cooling channels 36 are cleaned.
  • the preferred direction of movement of the cleaning device is indicated by the double arrow 62.
  • the Fig. 3 shows a further variant of the cooler 26, its foundation structure 40 and a corresponding variant of the cleaning device 46 for this cooler 26.
  • Cooler 26 also has a cover device 64 in the form a pent roof above the radiator part with the cooling channels 36, 38. The cover device 64 serves to protect the cooler 26 from sinking suspended parts and as a flow guide element.
  • a further variant of the cooler 26, its foundation structure 40 and a corresponding variant of the cleaning device 46 for this cooler 26 is shown.
  • the cleaning device 46 has several suspended from this base part Cleaning device systems 60 or (in Fig. 4 cleaning devices (not shown in detail). In the exemplary embodiment, these are designed as pipe cleaning spirals which are moved both vertically and rotationally within the first cooling channels 36.
  • the Fig. 5 shows another variant of the cooler 26, its foundation structure 40 and a corresponding variant of the cleaning device 46 for this cooler 26.
  • the cleaning device 46 essentially consists of a base part mounted on the side of the cooler 26 and the cleaning device system 60.
  • the base part forms a parking position 66 for the cleaning device system 60, which can be guided from this parking position 66 over the top of the cooler 46 (double arrow 68).
  • FIG. 6 Another device 12 arranged in the body of water 10 and a corresponding cooling system 24 with a cooler 26 arranged in the water of the body of water 10 is shown.
  • the device 12 has a foundation structure 18, the component 22 to be cooled, in the example shown Transformer in a vessel and components for the cooling circuit system 28.
  • the component 22 to be cooled, like the cooler 26, is arranged completely in the water of the body of water 10 and is mounted between the component 22 to be cooled and the foundation structure 18 via a coupling system with coupling elements 70, 72.
  • This coupling system is analogous to the first and second coupling system with the coupling elements 42, 44; 48, 50 built.
  • the cooler 26 again has a cover device 64 in the form of a pent roof for protection against sinking suspended matter.
  • the cooler 26 is arranged at least at a distance A1 from the water level 54, which ensures that the cooler 26 is always arranged below the statistical limit of the calmed water zone (ebb-tide / swell) 56.
  • the maintenance of a distance A2 between the cooling water inlet of the cooler 26 and the base 16 is ensured, so that the cooling water inlet of the cooler 26 is always arranged above the boundary 58 of the biological highly active zone in order to be in a zone with little suspended matter, which reduces the pollution of the cooler 26 .
  • the water inlet zone of the cooler 26 is arranged above the statistical limit of the biologically highly active zone 58.
  • the component 22 of the device 12 to be cooled is arranged below the water level 54 and below the boundary of the calmed water zone 56.
  • the Figures 7 to 17 show various design options of how the first cooling channels 36 (and in some cases also the second cooling channels 38) can be formed in the cooler 26 and where the coupling elements 44, 48 for the first and second coupling systems are arranged.
  • the water of the body of water is also referred to as lake water, since the body of water in the example is the "open sea”.
  • FIG. 7 a first embodiment of the cooler 26, in which the first cooling channels 36 extend in a straight line from one side (the top) to the opposite other side (the bottom) and are aligned vertically or perpendicular to the water level.
  • the upper and lower ends of the cooling channels end freely in the sea water in order to achieve free entry of the sea water into the cooling channel and thus a low flow resistance.
  • the cooler 36 is designed as a cross-flow cooler and the connections for the coolant are located laterally in the upper and lower end areas.
  • the Fig. 8 shows a plan view of an embodiment variant of the in Fig. 7 shown cooler 36. This is circular cylindrical. Here, three coupling elements 48 are distributed circumferentially on the edge per coupling system.
  • the Fig. 9 shows a plan view of another embodiment variant of the in Fig. 7 shown cooler 36. This is circular cylindrical. Only a single central coupling element 48 is provided per coupling system.
  • a further variant embodiment of the cooler 26 is shown.
  • This has shorter vertical cooling channels 36 for the sea water than the one in FIG Fig. 7 cooler 26 shown and has on its side a volume compensation system 76 for the coolant, which is formed in the embodiment by a gas cushion.
  • This volume compensation system is used to reduce pressure peaks caused by pump surges and other compensation processes. This makes it possible to keep the safety margins for the compressive strength of the cooling pipes low.
  • This gas cushion which serves to equalize pressure, is preferably accommodated in a balloon or rubber sack. This gas cushion also serves to equalize internal pressure when the cooler 26 is separated from the rest of the cooling system 24, for example during assembly or repair of the device 12.
  • the Fig. 11 shows a plan view of a first embodiment variant of the in Fig. 10 shown cooler 36. This is cuboid.
  • four coupling elements 48 are symmetrically distributed in pairs on two opposite sides for each coupling system.
  • the Fig. 12 shows a plan view of a second variant embodiment of the in FIG Fig. 10 shown cooler 26, in which the water-side cooling channels 36 are designed as oval tubes.
  • four coupling elements 48 are distributed in pairs asymmetrically on two opposite sides for each coupling system.
  • the Fig. 13 shows a plan view of an embodiment variant of the in Fig. 10 shown cooler 26. This is cuboid. In this case, three coupling elements 48 are distributed asymmetrically on two opposite sides per coupling system.
  • the Fig. 14 shows a further embodiment of the cooler 26 in which the cooling channels 36 for the water are connected to water chambers 79 on both sides.
  • the water connections for the first cooling channels 36 like the coolant connections for the second cooling channels 38, are attached to the side of the housing of the cooler 26.
  • the water is supplied and discharged through the water chambers 79 arranged on both sides at the ends of the cooling channels 36.
  • These are each provided with a cover 78 which is designed in such a way that it can be easily opened to allow the cleaning devices to access the water-side ones in the cleaning mode To enable cooling channels 36.
  • the cover 78 is preferably designed to be foldable or displaceable and is equipped with an opening and locking device.
  • the cleaning device not shown in the exemplary embodiment is provided with devices for actuating the opening and locking device of the cover.
  • This design variant of the cooler 26 is particularly suitable for cooling systems in which the water circuit is also driven by a pump which is connected to the cooler 26 by a pipe.
  • the Fig. 15 shows a further embodiment of the cooler 26, in which the first cooling channels 36 extend in a straight line from one side (the top) to the opposite other side (the bottom), with a funnel opening 80 on each of the sides as an insertion aid for the (here Forming cleaning devices of the cleaning device 46 (not shown).
  • the cooler 26 is again designed as a cross-flow cooler.
  • the water-carrying cooling tubes 36 and the guide funnels 80 are made of a material of higher corrosive quality than the internal structure of the cooler and the flow guide devices for the internal coolant. CrNi steel with a PREN number (Pitting Resistance Equivalent Number)> 30 is preferred.
  • the flow guide devices and walls of the second cooling channels for the coolant only come into contact with the cooling fluid and therefore have no further material requirements.
  • the Fig. 16 shows yet another embodiment variant of the cooler 26, in which the first cooling channels 36 extend in a straight line from one side (the upper side) to the opposite other side (the lower side). Here, too, they have a funnel opening 80 on each of the sides as an insertion aid for the cleaning devices (not shown here) of the cleaning device 46.
  • the cooler 26 is designed as a counterflow cooler.
  • Two coaxially arranged tubes 81, 82 each delimit the cooling channel 38 through which the cooling fluid flows and which is connected at its two ends to a collecting box 83, 84.
  • the inner tube 81 is designed as a first cooling channel 36 for the seawater.
  • Another seawater leading cooling channel 85 is through the outer Interstices formed between the outer tubes 82.
  • An inner tube 81 and a coaxial outer tube 82 delimit the cooling channel carrying the cooling fluid.
  • the inner cooling pipe 81 penetrates the upper collecting tank 83 and lower collecting tank 84 and the inner cooling pipe 81 is also welded to the upper wall of the upper collecting tank 83 bordering the seawater and the lower outer wall of the lower collecting tank 84.
  • the outer cooling tubes 82 are welded to the inner walls of the upper 83 and lower header 84, respectively.
  • the cooling channel 38 located between the inner and outer cooling tubes is hydraulically connected to the collecting tanks 83, 84 which carry the cooling fluid.
  • the inner cooling pipe 81 leads through the upper and lower collecting tanks and thus has free access to the seawater.
  • the collecting boxes can also be designed as a collecting tube or oval tube.
  • both inner pipe surfaces and outer pipe surfaces are now exposed to the sea water and must be cleaned.
  • both internal pipe cleaning devices and external pipe cleaning devices can dock on the conical coupling element 48 for the cleaning device.
  • FIG. 13 shows a plan view of part of the FIG Fig. 16 cooler 36 shown as a sectional view.
  • inner tubes 81 and the outer tubes 82 surrounding the inner tubes as well as the resulting cooling channels 36, 38 can be seen particularly well.
  • the cooling fluid circulates between the inner 81 and outer cooling tube 82. This is surrounded by seawater both in the inner cooling pipe 81 and outside the outer cooling pipe 82.
  • the Figures 18 to 23 show various configurations of the cleaning devices of the cleaning device 46 in use on the cooler 26.
  • FIG. 18 a variant of the cooler 26, mechanical cleaning devices 86 and their guide 88.
  • the mechanical cleaning devices 86 and their guide 88 are part of a cleaning device 46.
  • the guide 88 has two pulleys, between which the mechanical cleaning devices 86 are moved by means of a cable pull.
  • pipe cleaning spirals of a cleaning device are shown as a further example.
  • Fig. 19 shows the variant of the cooler 26, mechanical cleaning devices 86 and a somewhat differently configured linear guide 88 for these mechanical cleaning devices 86 Fig. 19 also water jet cleaning devices 90.
  • the Fig. 21 shows them off Fig. 16 known variant of the cooler 26, mechanical cleaning devices 86 and water jet cleaning devices 90, the cleaning devices 86, 90 each having a conically tapering insertion aid 92 and one of the water jet cleaning devices 90 having its own pump 94.
  • Fig. 22 is a variant of the Fig. 5 known combination of cooler 26 and cleaning device system 60 is shown.
  • the cleaning device system 60 has a water jet cleaning device 90 with a water suction nozzle and a pump 94.
  • the cleaning device 46 has cleaning devices 86, 90 which are moved through the first cooling channels 36.
  • a plurality of cleaning devices 86, 90 are preferably arranged on a support system which is placed between parts of the cooler 26 movably (displaceable) is arranged.
  • the cleaning devices 86, 90 can be moved through the first cooling channels 36 by means of a rod, a flexible spring or shaft, a cable pull or by pressurized water.
  • the mechanical cleaning devices 86 can be designed as brushes, scrapers or blades.
  • the cleaning device 46 is preferably arranged above the cooler 46 and comprises several cleaning devices 86, 90.
  • the cleaning devices 86, 90 have positioning and insertion aids 92 into the cooling channels 36.
  • the cooling channels 36 are provided with a funnel-shaped insertion aid 80 for the cleaning devices 86, 90 fitted.
  • the cleaning device 46 is based on pipe flushing. For example, water flushing or air-water impulse flushing can be used.
  • a plurality of nozzles are preferably attached to a support system and arranged with the support system above the cooler 26 so as to be movable (movable).
  • the support system can be formed by pipes, which are also used to feed the pressurized water to the nozzles.
  • the surrounding (sea) water is preferably used for cleaning and brought to the desired pressure via the interposed pump 94.
  • the pump 94 conveys (sea) water under pressure through the nozzles of the cleaning device 46.
  • the mechanical cleaning device is preferably combined with pressure flushing.
  • the cleaning devices 86, 90 are designed to be movable (displaceable) in the longitudinal direction of the cooling channels 36.
  • the drive is preferably carried out with a rope, belt, chain or belt.
  • the cooling system 24 can be provided with a thermal cleaning function, in which case segments of the cooler 26 are partially heated to such an extent that vegetation and the settlement of marine animals are largely avoided.
  • Cleaning devices 86, 90 are also available in special designs Vibration exciters connected which support the loosening of solid impurities. In a special design, the cleaning devices are moved by changing the water level of the body of water. For this purpose, the cleaning device is connected to floats or floats. In one embodiment, the restoring force is generated using weights.
  • the Fig. 23 finally shows a cooler 26 and a cleaning device 46 for this cooler 26.
  • the cleaning device 46 can be placed on the cooler 26 via a guide device 96 of support parts 98.
  • the cleaning device 46 can be guided or guided from its rest or park position to the working position, the guide device having fastening points both on the cooler 26 and on a support system 98.
  • the coupling between the cleaning device and the guiding and positioning device is formed in the exemplary embodiment by the coupling elements 50 which enclose the guiding device 96 during the movement to the working position.
  • This guide device can be designed, for example, as a rail, a rope or a chain.
  • the carrier 98 for the upper attachment of the guide device of the cleaning device is preferably attached to the foundation structure or the platform itself.
  • the cleaning device is brought to the cooling system only when required and is lowered to the cooler on the guide device.
  • the carrier for fastening the upper end of the guide device can be made floatable, for example as a buoy 99, as indicated in the exemplary embodiment.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlanlage (24) mit einem Kühler (26) zum Kühlen zumindest einer Komponente (22) einer in einem Gewässer (10) angeordneten Einrichtung (12), insbesondere Offshore-Einrichtung (14), wobei der Kühler (26) erste Kühlkanäle (36) für das Wasser des Gewässers (10) und zweite Kühlkanäle (38) für ein Kühlmittel aufweist.Es ist vorgesehen, dass der Kühler (26) für einen Unterwasser-Betrieb eingerichtet ist, bei dem er vollständig im Wasser des Gewässers (10) unterhalb dessen Wasserspiegels (54) angeordnet ist.Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Anordnung des Kühlers (26) der Kühlanlage (24), eine Reinigungsvorrichtung (46) für den Kühler (26) und ein System mit einer in einem Gewässer angeordneten Einrichtung (12), die zumindest eine zu kühlende Komponente (11) und eine Kühlanlage (24) zum Kühlen dieser Komponente (11) umfasst.The invention relates to a cooling system (24) with a cooler (26) for cooling at least one component (22) of a device (12) arranged in a body of water (10), in particular an offshore device (14), the cooler (26) being the first Has cooling channels (36) for the water of the body of water (10) and second cooling channels (38) for a coolant. It is provided that the cooler (26) is set up for underwater operation, in which it is completely immersed in the water of the body of water ( 10) below the water level (54). The invention also relates to a corresponding arrangement of the cooler (26) of the cooling system (24), a cleaning device (46) for the cooler (26) and a system with a device arranged in a body of water (12), which comprises at least one component to be cooled (11) and a cooling system (24) for cooling this component (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlanlage mit einem Kühler zum Kühlen zumindest einer Komponente einer in einem Gewässer angeordneten Einrichtung, insbesondere Offshore-Einrichtung, wobei der Kühler erste Kühlkanäle für das Wasser des Gewässers und zweite Kühlkanäle für ein Kühlmittel aufweist.The invention relates to a cooling system with a cooler for cooling at least one component of a device arranged in a body of water, in particular an offshore device, the cooler having first cooling channels for the water of the body of water and second cooling channels for a coolant.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Anordnung des Kühlers der Kühlanlage, eine Reinigungsvorrichtung für den Kühler und ein System mit einer in einem Gewässer angeordneten Einrichtung, die zumindest eine zu kühlende Komponente sowie eine Kühlanlage zum Kühlen dieser Komponente umfasst.The invention further relates to a corresponding arrangement of the cooler of the cooling system, a cleaning device for the cooler and a system with a device arranged in a body of water which comprises at least one component to be cooled and a cooling system for cooling this component.

Bekannt sind zur Kühlung der Komponenten von Offshore-Einrichtungen, Kühlanlagen auf Basis von Radiatoren welche die Umgebungsluft als äußeres Kühlmittel nutzen, sowie Wärmetauscher welche das die Offshore-Einrichtung umgebende Wasser als äußeres Kühlmittel nutzen. Dabei weisen die Kühlanlagen mit Radiatoren ein erhebliches Gewicht auf und erfordern einen hohen Raumbedarf. Masse und Raum sind durch die auf See erforderliche Gründungsstruktur erhebliche Kostenfaktoren. Bei Wasserkühlern kommt es durch sogenanntes Fouling (Algen, Muscheln, Polypen) zu einer Verunreinigung der wärmeübertragenden Flächen und damit zu einer Verschlechterung der Wärmeübergangskoeffizienten. Um diese zu entfernen ist ein hoher Aufwand erforderlich.For cooling the components of offshore facilities, cooling systems based on radiators which use the ambient air as an external coolant and heat exchangers which use the water surrounding the offshore facility as an external coolant are known. The cooling systems with radiators are very heavy and require a lot of space. Mass and space are significant cost factors due to the foundation structure required at sea. In water coolers, so-called fouling (algae, mussels, polyps) leads to contamination of the heat-transferring surfaces and thus to a deterioration in the heat transfer coefficient. A great deal of effort is required to remove these.

Ein Kühler für eine Kühlanlage zum Kühlen zumindest einer Komponente einer Offshore-Plattformeinrichtung ist beispielsweise aus der DE 199 21 433 C1 als Seekastenkühler bekannt. Dieser weist ein in einem Seekasten der Einrichtung angeordnetes Kühlerbündel aus Wärmetauschrohren auf, zwischen denen sich erste Kühlkanäle für das Seewasser ausbilden, wobei die Wärmetauschrohre selbst dann zweite Kühlkanäle für ein Kühlmittel bilden. Während die Wärmerohre des Kühlerbündels weitestgehend vollständig vom Seewasser umspült sind, ragt ein Anschlussabschnitt für einen Kühlmittelkreislauf oberhalb eines Kühlerdeckels immer aus dem Seekasten und somit aus dem Wasser heraus. In der DE 199 21 433 C1 ist weiterhin auch eine entsprechende Kühlanlage mit einem derartigen Kühler, ein Reinigungsverfahren zum Reinigen des Kühlers und ein System mit einer zumindest eine zu kühlende Komponente umfassende Offshore-Plattformeinrichtung und einer Kühlanlage zum Kühlen dieser Komponente angedeutet. Durch eine regelmäßige Reinigung des Kühlers wird dessen Effizienz aufrechterhalten.A cooler for a cooling system for cooling at least one component of an offshore platform device is for example from the DE 199 21 433 C1 known as sea chest cooler. This has a cooler bundle of heat exchange tubes arranged in a sea chest of the device, between which first cooling channels for the seawater are formed, the Heat exchange tubes themselves then form second cooling channels for a coolant. While the heat pipes of the cooler bundle are largely completely surrounded by seawater, a connection section for a coolant circuit above a cooler cover always protrudes from the sea chest and thus from the water. In the DE 199 21 433 C1 a corresponding cooling system with such a cooler, a cleaning method for cleaning the cooler and a system with an offshore platform device comprising at least one component to be cooled and a cooling system for cooling this component is also indicated. Regular cleaning of the cooler will maintain its efficiency.

Es ergeben sich unter anderem die folgenden Herausforderungen: (a) Eine möglichst hohe Effizienz des Kühlers zu erreichen, (b) die ersten Kühlkanäle, also die Kühlkanäle für das Wasser, zum Erhalt der hohen Effizienz auch sauber zu halten und (c) die Masse und den Raumbedarf der oberhalb der Wasseroberfläche angeordneten Komponenten gering zu halten, um die Kosten der Gründungsstruktur der Offshore-Einrichtung gering zu halten.Among other things, the following challenges arise: (a) To achieve the highest possible efficiency of the cooler, (b) to keep the first cooling channels, i.e. the cooling channels for the water, clean to maintain the high efficiency and (c) the mass and to keep the space requirement of the components arranged above the water surface low in order to keep the costs of the foundation structure of the offshore facility low.

Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen anzugeben, die es ermöglichen, die zu kühlende Komponente der in dem Gewässer angeordneten Einrichtung dauerhaft möglichst effizient zu kühlen.The object of the invention is to specify measures which make it possible to permanently cool the component to be cooled of the device arranged in the body of water as efficiently as possible.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The problem is solved by the features of the independent claims. Advantageous refinements are given in the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Kühlanlage mit einem Kühler zum Kühlen zumindest einer Komponente einer in einem Gewässer angeordneten Einrichtung, bei der der Kühler erste Kühlkanäle für das Wasser des Gewässers und zweite Kühlkanäle für ein Kühlmittel aufweist, ist vorgesehen, dass der Kühler für einen Unterwasser-Betrieb eingerichtet ist, bei dem er vollständig im Wasser des Gewässers unterhalb dessen Wasserspiegels angeordnet ist. Die Anordnung des Kühlers unterhalb der Wasseroberfläche ermöglicht eine einfache Zufuhr des Kühlwassers und spart Volumen und Masse auf der Plattform der Offshore-Einrichtung.In the cooling system according to the invention with a cooler for cooling at least one component of a device arranged in a body of water, in which the cooler has first cooling channels for the water of the body of water and second cooling channels for a coolant, it is provided that the cooler is set up for underwater operation is in which he is completely in the water of the water below its water level is arranged. The arrangement of the cooler below the water surface enables a simple supply of the cooling water and saves volume and mass on the platform of the offshore facility.

Die in einem Gewässer angeordnete Einrichtung ist in der Regel eine technische Einrichtung, wie etwa eine Bohrplattform, eine Windkraftanlage, etc., insbesondere eine Offshore-Einrichtung. Ein Beispiel für eine solche technische Einrichtung ist ein Umspannwerk, also insbesondere ein Offshore-Umspannwerk.The device arranged in a body of water is generally a technical device, such as a drilling platform, a wind turbine, etc., in particular an offshore device. An example of such a technical device is a substation, that is to say in particular an offshore substation.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verfügt der Kühler über Koppelelemente für ein Koppelsystem zum Ankoppeln einer Reinigungsvorrichtung an den Kühler, wobei die Reinigungsvorrichtung insbesondere zum Reinigen der ersten Kühlkanäle, welche für das Wasser vorgesehen sind, eingerichtet ist. Durch eine regelmäßige Reinigung des Kühlers wird dessen Effizienz aufrechterhalten.According to a preferred embodiment of the invention, the cooler has coupling elements for a coupling system for coupling a cleaning device to the cooler, the cleaning device being set up in particular to clean the first cooling channels which are provided for the water. Regular cleaning of the cooler will maintain its efficiency.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Koppelelemente zur gezielten Ausrichtung der Reinigungsvorrichtung gegenüber dem Kühler eingerichtet sind. Dies erleichtert das korrekte Ankoppeln einer Reinigungsvorrichtung an den Kühler.It is preferably provided that the coupling elements are set up for targeted alignment of the cleaning device with respect to the cooler. This makes it easier to correctly couple a cleaning device to the cooler.

In einer bevorzugten Variante sind die Koppelelemente als konisch geformte Koppelelemente ausgebildet. Derartig geformte Koppelelemente können insbesondere in Zusammenhang mit entsprechend trichterförmig ausgebildeten Koppelelementen der Reinigungsvorrichtung der gezielten Ausrichtung der Reinigungsvorrichtung gegenüber dem Kühler dienen.In a preferred variant, the coupling elements are designed as conically shaped coupling elements. Coupling elements of this type can serve, in particular in connection with correspondingly funnel-shaped coupling elements of the cleaning device, for the targeted alignment of the cleaning device with respect to the cooler.

Das entsprechende Koppelsystem weist somit ein oder mehrere Koppelelemente-Paar(e) mit jeweils einem trichterförmigen Koppelelement der Reinigungsvorrichtung und einem konischen Koppelelement des Kühlers auf.The corresponding coupling system thus has one or more coupling element pairs, each with a funnel-shaped coupling element of the cleaning device and a conical coupling element of the cooler.

Diese Ausführung ermöglicht ein sicheres Aufsetzen der Reinigungsvorrichtung und den Ausgleich von Abweichungen bei der Positionierung der Reinigungsvorrichtung. Es wird eine weitgehend selbständige Positionierung der Reinigungsvorrichtung möglich, da Toleranzen und kleine Lageabweichungen beim Aufsetzen durch den Konus ausgeglichen werden.This design enables the cleaning device to be placed securely and to compensate for deviations in the positioning of the cleaning device. A largely independent positioning of the cleaning device is possible, since tolerances and small positional deviations are compensated for by the cone when it is placed.

Besonders bevorzugt erstrecken sich die ersten Kühlkanäle für das Wasser von der einen Seite des Kühlers bis zur gegenüberliegenden anderen Seite des Kühlers.The first cooling channels for the water particularly preferably extend from one side of the cooler to the opposite other side of the cooler.

Bevorzugt erfolgt der Antrieb für die Strömung des Wassers durch die ersten Kühlkanäle durch Eigenantrieb, welcher durch die mit der Erwärmung des Wassers im Kühlkanal verbundene Dichteänderung hervorgerufen wird. Das sich erwärmende Wasser steigt im Kühlkanal nach oben und verlässt den Kühler, von unten strömt neues kaltes Wasser nach.The drive for the flow of the water through the first cooling channels is preferably carried out by its own drive, which is caused by the change in density associated with the heating of the water in the cooling channel. The warming water rises in the cooling duct and leaves the cooler, with new cold water flowing in from below.

Um dies zu ermöglichen sind die ersten Kühlkanäle, welche das Wasser führen derart ausgerichtet, dass sie einen Steigungswinkel von mindestens 45° aufweisen, also eine maximale Abweichung von 45° zu einem Lot zur Wasseroberfläche haben. Besonders bevorzugt sind die Kühlkanäle vertikal ausgerichtet, also lotrecht zum Wasserspiegel ausgerichtet. Dadurch wird ein effektiver Eigenantrieb der Wasserströmung, sowie eine gute Zugänglichkeit für Rohrreinigungsgeräte erreicht.In order to make this possible, the first cooling channels, which guide the water, are oriented in such a way that they have an incline angle of at least 45 °, that is to say they have a maximum deviation of 45 ° from a perpendicular to the water surface. The cooling channels are particularly preferably aligned vertically, that is to say perpendicular to the water level. This results in an effective self-propulsion of the water flow, as well as good accessibility for pipe cleaning devices.

Bevorzugt ist der Kühler derart ausgeführt, dass die oberen und unteren Enden der Kühlkanäle, über einen strömungstechnisch weitgehend freien Ein- und Austritt des Wassers verfügen.The cooler is preferably designed in such a way that the upper and lower ends of the cooling channels have an inlet and outlet for the water that is largely free in terms of flow.

Bevorzugt erfolgt der Antrieb der Kühlmittelströmung in den zweiten Kühlkanälen durch eine Pumpe, welche mit einer Rohrleitung mit der Kühlanlage verbunden ist.The coolant flow in the second cooling channels is preferably driven by a pump which is connected to the cooling system by a pipeline.

Demzufolge weist eine bevorzugte Ausführung der Erfindung ein Kühlsystem auf, bei dem ein Eigenantrieb der Strömung des Wassers durch die ersten Kühlkanäle mit einer durch eine Pumpe erzwungenen Strömung des Kühlmittels durch die zweiten Kühlkanäle kombiniert ist.Accordingly, a preferred embodiment of the invention has a cooling system in which a self-propelled the flow of the Water through the first cooling channels is combined with a forced flow of the coolant through the second cooling channels by a pump.

Als Kühlmittel ist in einer bevorzugten Anwendung eine dielektrische Isolierflüssigkeit auf Basis eines Esters oder auf Basis von Mineralöl vorgesehen.In a preferred application, a dielectric insulating liquid based on an ester or based on mineral oil is provided as the coolant.

Die ersten Kühlkanäle werden insbesondere von Kühlrohren des Kühlers gebildet. Diese Kühlrohre sind aus einem Material, welches korrosiv höherwertiger ist, als das Material eines Gehäuses und von Ölleitblechen für das innere Kühlmittel des Kühlers. Als Material für die Kühlrohre ist vorzugsweise CrNi-Stahl mit einer PREN-Zahl (Pitting Resistance Equivalent Number / nach ASTM G 48) > 30 vorgesehen. Besonders bevorzugt sind für die Kühlrohre sogenannte Duplex Stähle, zum Beispiel 1.4462 (X2CrNiMoN 22-5-3) nach DIN EN 10088/2 vorgesehen. Die genannten Stähle weisen eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf, welche erforderlich ist, da die Beanspruchung durch die vorgeschlagenen Reinigungssysteme die Möglichkeiten eines Korrosionsschutzes durch Beschichtungssysteme einschränkt. Die angeführten Duplexstähle weisen weiterhin mechanische Eigenschaften auf, welche eine hohe Beständigkeit für die Beanspruchung durch die vorgeschlagenen mechanischen und hydraulischen Reinigungssysteme ermöglichen.The first cooling channels are formed in particular by cooling tubes of the cooler. These cooling tubes are made of a material that is more corrosive than the material of a housing and of oil guide plates for the internal coolant of the radiator. CrNi steel with a PREN number (Pitting Resistance Equivalent Number / according to ASTM G 48)> 30 is provided as the material for the cooling pipes. So-called duplex steels, for example 1.4462 (X2CrNiMoN 22-5-3) according to DIN EN 10088/2, are particularly preferred for the cooling pipes. The steels mentioned have a high level of corrosion resistance, which is necessary because the stress caused by the proposed cleaning systems limits the possibilities of corrosion protection by means of coating systems. The listed duplex steels also have mechanical properties which enable a high level of resistance to the stresses caused by the proposed mechanical and hydraulic cleaning systems.

Bevorzugt verfügt der Kühler über ein eigenes Druck- bzw. Volumenausgleichssystem für das Kühlmittel, welches in hydraulischer Verbindung mit den Kühlkanälen für das innere Kühlmittel steht. Vorzugsweise ist dabei das Volumenausgleichssystem derart mit dem Kühler verbunden, dass die hydraulische Kopplung zwischen den Kühlkanälen und dem Ausgleichsgefäß auch bei Trennung des Kühlers vom Kühlkreislauf erhalten bleibt. Dazu sind mögliche Absperrmittel und Armaturen des Kühlkreises außerhalb der durch den Kühler und das Druckausgleichssystem gebildeten Baugruppe angeordnet.
Dieses Volumenausgleichssystem dient der Verminderung von Druckspitzen durch Pumpstöße und andere Ausgleichsvorgänge. Dadurch ist es möglich die Sicherheitszuschläge für die Druckfestigkeit der Kühlrohre niedrig zu halten. Weiterhin dient dieses Volumenausgleichssystem dem inneren Druckausgleich, wenn der Kühler vom Kühlkreislauf getrennt ist, beispielsweise bei Montage oder Reparatur des Kühlkreises. Dieses Volumenausgleichssystem wird bevorzugt durch einen metallischen Balg oder ein Gaspolster gebildet. Bei Verwendung eines Gaspolster wird dieses vorteilhafterweise in einem Ballon oder Gummisack untergebracht.
The cooler preferably has its own pressure or volume compensation system for the coolant, which is in hydraulic connection with the cooling channels for the internal coolant. The volume compensation system is preferably connected to the cooler in such a way that the hydraulic coupling between the cooling channels and the compensation vessel is maintained even when the cooler is separated from the cooling circuit. For this purpose, possible shut-off means and fittings of the cooling circuit are arranged outside the assembly formed by the cooler and the pressure compensation system.
This volume compensation system is used to reduce pressure peaks caused by pump surges and other compensation processes. This makes it possible to keep the safety margins for the compressive strength of the cooling pipes low. Furthermore, this volume compensation system is used for internal pressure compensation when the cooler is separated from the cooling circuit, for example during assembly or repair of the cooling circuit. This volume compensation system is preferably formed by a metallic bellows or a gas cushion. When using a gas cushion, this is advantageously accommodated in a balloon or rubber bag.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Kühlanlage eine eigene Gründungsstruktur auf, auf der der Kühler anordenbar bzw. angeordnet ist, wobei sowohl der Kühler als auch die Gründungsstruktur jeweils mit Koppelelementen ausgestattet sind, welche gemeinsam ein Koppelsystem zur Befestigung des Kühlers auf der Gründungsstruktur bilden.According to a further preferred embodiment of the invention, the cooling system has its own foundation structure on which the cooler can be arranged or is arranged, both the cooler and the foundation structure each being equipped with coupling elements, which together form a coupling system for fastening the cooler to the foundation structure form.

Bevorzugt weisen die ersten Kühlkanäle an zumindest einem Ende Einführhilfen für Reinigungsgeräte der Reinigungsvorrichtung auf. Die Einführhilfen werden von konischen bzw. trichterförmigen Öffnungen der Rohre gebildet. Die Einführhilfe kann ebenso durch einen auf das Rohr aufgesetzten konischen Flansch oder eine Verrundung des Rohres oder Aufsetzflansches gebildet werden.The first cooling channels preferably have insertion aids for cleaning devices of the cleaning device at at least one end. The insertion aids are formed by conical or funnel-shaped openings in the tubes. The insertion aid can also be formed by a conical flange placed on the tube or a rounding of the tube or attachment flange.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Kühler eine Abdeckeinrichtung als Schutzeinrichtung vor absinkenden Schwebestoffen auf. Diese Abdeckeinrichtung hat insbesondere die Form eines Pultdaches.According to yet another preferred embodiment of the invention, the cooler has a cover device as a protective device against sinking suspended matter. This covering device has in particular the shape of a pent roof.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Kühlanlage derart ausgeführt, dass der Kühler vollständig unterhalb einer statistischen oberen Grenze der beruhigten Wasserzone, also unterhalb der Zone schwankenden Wasserstandes, welcher durch Gezeiten und Seegang beeinflusst wird, angeordnet ist. Dadurch werden die mechanische Beanspruchung und die Verschmutzung des Kühlers vermindert. Bevorzugt dient dabei ein "Mittlerer niedrigster Wert des Tideniedrigwassers" (MNTnw) einer mittleren Tidekurve entsprechend DIN 4049-3, bzw. ein niedrigster möglicher Gezeitenwasserstand LAT entsprechend DIN 18709-3 (2012-10) als Basis. Bei Anwendung des "Mittleren niedrigsten Wertes des Tideniedrigwassers" (MNTnw) nach DIN 4049-3 wird bevorzugt eine Zeitspanne ≥ 10 Jahre angesetzt. Besonders bevorzugt ist der Kühler in einem Abstand größer 6 Meter unterhalb eines jährlichen Niedrigwasserstandes am Aufstellort der Kühlanlage angeordnet. Besonders bevorzugt ist die Kühlanlage unterhalb der Wasserhöhe des Wellentales einer auch für die Tragwerksplanung genutzten statistischen 50-Jahreswelle angeordnet.In a particularly preferred embodiment of the invention, the cooling system is designed in such a way that the cooler is arranged completely below a statistical upper limit of the calmed water zone, i.e. below the zone of fluctuating water level, which is influenced by tides and swell. This reduces the mechanical stress and contamination of the cooler. A "mean lowest value of the tidal low water" (MNTnw) of a mean tide curve according to DIN 4049-3, or a lowest possible tidal water level LAT according to DIN 18709-3 (2012-10), preferably serves as the basis. When using the "mean lowest value of the low tide water" (MNTnw) according to DIN 4049-3, a period of ≥ 10 years is preferred. The cooler is particularly preferably arranged at a distance greater than 6 meters below an annual low water level at the installation site of the cooling system. The cooling system is particularly preferably arranged below the water level of the wave trough of a statistical 50-year wave that is also used for structural planning.

Der Kühler der vorstehend genannten Kühlanlage ist -wie bereits erwähnt- vollständig im Wasser des Gewässers unterhalb dessen Wasserspiegels angeordnet.As already mentioned, the cooler of the aforementioned cooling system is arranged completely in the water of the water below its water level.

Weiterhin ist der Kühler bevorzugt in einem derartigen Abstand zum Grund des Gewässers angeordnet, dass der Wassereintritt in den Kühler, insbesondere das untere Ende der Kühlrohre oberhalb einer statistischen Grenze einer schwebstoffreichen bodennahen Zone angeordnet ist, um die Verschmutzung des Kühlers zu vermindern.Furthermore, the cooler is preferably arranged at such a distance from the bottom of the body of water that the water inlet into the cooler, in particular the lower end of the cooling pipes, is arranged above a statistical limit of a zone near the ground with high levels of suspended matter in order to reduce contamination of the cooler.

Bevorzugt ist der Kühler derart angeordnet, dass der Eintritt des Wassers in den Kühler einen Abstand von größer 2 Metern zum Grund aufweist.The cooler is preferably arranged in such a way that the entry of the water into the cooler is at a distance of greater than 2 meters from the bottom.

Schließlich ist bevorzugt vorgesehen, dass das KühlkreislaufSystem Leitungen aufweist, von denen zumindest ein Teil als flexible Leitungen ausgebildet sind. Diese flexiblen Leitungen ermöglichen die eigenständige Verankerung des Kühlers, insbesondere über die eigene Gründungsstruktur.Finally, it is preferably provided that the cooling circuit system has lines, at least some of which are designed as flexible lines. These flexible lines enable the cooler to be anchored independently, in particular via its own foundation structure.

Bei der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung zum Reinigen erster Kühlkanäle in einem vorstehend genannten Kühler für eine Kühlanlage ist vorgesehen, dass die Reinigungsvorrichtung für einen Unterwasser-Betrieb eingerichtet ist. Insbesondere ist dies ein Unterwasser-Betrieb, bei dem die Reinigungsvorrichtung zumindest in der Arbeitsphase vollständig im Wasser des Gewässers angeordnet ist.In the cleaning device according to the invention for cleaning first cooling channels in an aforementioned cooler for a cooling system, it is provided that the cleaning device is set up for underwater operation. In particular, this is an underwater operation, in which the cleaning device is arranged completely in the water of the body of water, at least in the working phase.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung weist diese Koppelelemente für das erste Koppelsystem zum Ankoppeln der Reinigungsvorrichtung an den Kühler auf. Diese Koppelelemente sind bevorzugt als trichterförmige Koppelelemente ausgebildet. Derartig geformte Koppelelemente können insbesondere in Zusammenhang mit entsprechend konisch geformten Koppelelementen des Kühlers der gezielten Ausrichtung der Reinigungsvorrichtung gegenüber dem Kühler dienen.According to a preferred embodiment of the cleaning device according to the invention, it has coupling elements for the first coupling system for coupling the cleaning device to the cooler. These coupling elements are preferably designed as funnel-shaped coupling elements. Coupling elements shaped in this way can serve, in particular in connection with correspondingly conically shaped coupling elements of the cooler, for the targeted alignment of the cleaning device with respect to the cooler.

Bevorzugt ist mindestens eines der Koppelelemente der Reinigungsvorrichtung mit einer automatischen oder fernbedienbaren Rasteinrichtung zur Arretierung der Reinigungsvorrichtung am Kühler ausgestattet.At least one of the coupling elements of the cleaning device is preferably equipped with an automatic or remotely controllable latching device for locking the cleaning device on the cooler.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung weist diese ein Reinigungsgerätesystem und/oder mindestens ein Reinigungsgerät zum Reinigen der Kühlkanäle für das Wasser des Kühlers auf. Die Reinigungsgeräte können mechanische Reinigungsgeräte und/oder Wasserstrahl-Reinigungsgeräte sein. Bevorzugt weist die Reinigungsvorrichtung Koppelelemente für ein Koppelsystem zum Ankoppeln der Reinigungsvorrichtung an den Kühler auf.According to a further preferred embodiment of the cleaning device according to the invention, it has a cleaning device system and / or at least one cleaning device for cleaning the cooling channels for the water of the cooler. The cleaning devices can be mechanical cleaning devices and / or water jet cleaning devices. The cleaning device preferably has coupling elements for a coupling system for coupling the cleaning device to the cooler.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung ist eine Führungs- und Positionierungseinrichtung vorgesehen, an welcher die Reinigungsvorrichtung von ihrer Ruhe - bzw. Parkposition zur Arbeitsposition geleitet bzw. geführt wird. Diese Führungseinrichtung kann beispielsweise als eine Schiene, ein Seil oder eine Kette ausgeführt sein.According to a further preferred embodiment of the cleaning device according to the invention, a guide and positioning device is provided, on which the cleaning device is guided or guided from its rest or park position to the working position. This guide device can be designed, for example, as a rail, a rope or a chain.

Die Reinigungsvorrichtung ist mit einer Kupplung zur beweglichen Verbindung mit der Führungs- und Positionierungseinrichtung versehen. Diese ist bevorzugt durch eine oder mehrere Führungsbuchsen bzw. Gleithülsen gebildet, welche die Führungseinrichtung umschließen und die Reinigungsvorrichtung mechanisch bei ihrer Bewegung zur Arbeitsposition führen. Besonders bevorzugt sind diese Führungsbuchsen in die Koppelelemente der Reinigungsvorrichtung integriert. In einer einfachen Ausführung ist das Koppelelement der Reinigungsvorrichtung trichterförmig ausgebildet und bildet die Kupplung zur Führungs- und Positionierungseinrichtung.The cleaning device is provided with a coupling for movable connection with the guide and positioning device. This is preferably formed by one or more guide bushings or sliding sleeves, which enclose the guide device and mechanically guide the cleaning device during its movement to the working position. These guide bushings are particularly preferably integrated into the coupling elements of the cleaning device. In a simple embodiment, the coupling element of the cleaning device is funnel-shaped and forms the coupling to the guiding and positioning device.

Der Träger für die Befestigung der Führungseinrichtung der Reinigungsvorrichtung ist bevorzugt an der Gründungsstruktur oder der Plattform selbst befestigt.The carrier for fastening the guide device of the cleaning device is preferably fastened to the foundation structure or the platform itself.

Es ist somit eine weitgehend selbständige gezielte Beförderung der Reinigungsvorrichtung zu ihrer Arbeitsposition möglich, die genaue Positionierung und der Ausgleich von Toleranzen bei der Positionierung kann von dem Koppelsystem übernommen werden, welches dazu bevorzugt konus- bzw. trichterförmige Koppelelemente aufweist.A largely independent, targeted transport of the cleaning device to its working position is thus possible; the exact positioning and the compensation of tolerances during positioning can be taken over by the coupling system, which preferably has conical or funnel-shaped coupling elements.

In einer bevorzugten Verwendung der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung wird diese nur bei Bedarf zur Kühlanlage verbracht und an einer Führungseinrichtung zum Kühler herabgelassen. In diesem Fall kann der Träger zur Befestigung des oberen Endes der Führungseinrichtung schwimmfähig, zum Beispiel als Boje ausgeführt sein.In a preferred use of the cleaning device according to the invention, it is brought to the cooling system only when required and lowered to the cooler on a guide device. In this case, the carrier for fastening the upper end of the guide device can be floatable, for example as a buoy.

Bei dem erfindungsgemäßen System welches eine in einem Gewässer angeordnete Einrichtung, insbesondere Offshore-Einrichtung, zumindest eine zu kühlende Komponente und eine Kühlanlage zum Kühlen dieser zumindest einen Komponente aufweist, ist vorgesehen, dass die Kühlanlage als vorstehend genannte Kühlanlage ausgestaltet ist. Bevorzugt weist das System weiterhin eine Reinigungsvorrichtung für den Kühler der Kühlanlage auf, die als vorstehend beschriebene Reinigungsvorrichtung ausgestaltet ist.In the system according to the invention, which has a device arranged in a body of water, in particular an offshore device, at least one component to be cooled and a cooling system for cooling this at least one component, it is provided that the cooling system is designed as the aforementioned cooling system. The system preferably also has a cleaning device for the cooler Cooling system, which is designed as a cleaning device described above.

In einer weiteren Ausführung wird ein Kühlmittelspeicher und/oder Wärmespeicher in den Kühlkreislauf einbezogen um den Kühlungsbedarf bei Lastspitzen des Umspannwerkes abfangen zu können. Bei einer Anordnung außerhalb des Umspannwerkes, unterhalb der Wasseroberfläche ist dieser einfach gestaltbar und stellt keine hohen Anforderungen an seine Gründungsstruktur. Die Positionierung unterhalb der Wasserfläche vermeidet eine Erwärmung des Kühlmittels durch die Umgebungsluft und führt durch die niedrigen Temperaturen des Wassers des Gewässers zu einer weiteren Abkühlung des Kühlmittels.In a further embodiment, a coolant storage and / or heat storage is included in the cooling circuit in order to be able to absorb the cooling requirement during load peaks of the substation. In the case of an arrangement outside the substation, below the water surface, it is easy to design and does not place high demands on its foundation structure. Positioning below the surface of the water prevents the coolant from heating up by the ambient air and leads to further cooling of the coolant due to the low temperatures of the water in the body of water.

In einer speziellen Ausgestaltung erfolgt die Positionierung des Kühlmittelspeichers im Unterwasserteil der Gründungsstruktur des Umspannwerkes. Vorzugsweise ist der Kühlkreislauf gegenüber der Umgebung der Umspannplattform hermetisch abgeschlossen. Dadurch wird das Eindringen von korrosivem Wasser und aggressiver Meeresluft aus der Umgebung der Umspannplattform in den Hauptkreislauf verhindert. Dies reduziert vorteilhaft die Korrosionsbelastung der Komponenten des Kühlkreislaufs, insbesondere der Pumpen, verringert dadurch auch den Wartungsaufwand für diese Komponenten und erhöht deren Betriebssicherheit.In a special embodiment, the coolant reservoir is positioned in the underwater part of the foundation structure of the substation. The cooling circuit is preferably hermetically sealed from the environment of the transformer platform. This prevents the penetration of corrosive water and aggressive sea air from the vicinity of the transformer platform into the main circuit. This advantageously reduces the corrosion load on the components of the cooling circuit, in particular the pumps, thereby also reducing the maintenance effort for these components and increasing their operational reliability.

Eine weitere Ausgestaltung sieht wenigstens einen ein Gas enthaltenden Ausgleichsraum zur Aufnahme der thermisch bedingten Volumenschwankungen des Kühlmittels vor, somit werden die Volumenschwankungen des Kühlmittels durch Kompression des Gases aufgenommen. Als Gas kommt bevorzugt Stickstoff zur Anwendung.A further embodiment provides at least one equalization space containing a gas to accommodate the thermally caused volume fluctuations of the coolant, so the volume fluctuations of the coolant are absorbed by compression of the gas. The preferred gas is nitrogen.

In einer weiteren Ausführungsform wird das KühlkreislaufSystem (kurz: Kühlsystem) des Umspannwerkes als Zweikreis Kühlsystem ausgeführt. Dabei kann eine Vielzahl von Verlustwärme erzeugenden Komponenten (Transformatoren, Drosseln, Gleichrichter, IGBT's, Pumpen) mit dem Zwischenwärmetauscher verbunden sein, welcher die Verlustwärme wiederum über einen Zwischenkühlkreis an den unter der Wasseroberfläche befindliche Kühler abgibt. Als Kühlmittel für diesen Zwischenkühlkreislauf kommt bevorzugt Süßwasser zum Einsatz welches mit Glykol versetzt wird.In a further embodiment, the cooling circuit system (cooling system for short) of the substation is designed as a two-circuit cooling system. A large number of components that generate heat loss (transformers, chokes, rectifiers, IGBTs, pumps) can be combined with the intermediate heat exchanger be connected, which in turn releases the heat loss via an intermediate cooling circuit to the cooler located below the water surface. Fresh water, which is mixed with glycol, is preferably used as the coolant for this intermediate cooling circuit.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch in Zeichnungen gezeigt und nachfolgend näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1
eine Offshore-Einrichtung und eine zwei Kühler-Varianten umfassende Kühlanlage gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung,
Fig. 2
einen Kühler und eine Reinigungsvorrichtung für diesen Kühler gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung,
Fig. 3
einen Kühler und eine Reinigungsvorrichtung für diesen Kühler gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung,
Fig. 4
einen Kühler und eine Reinigungsvorrichtung für diesen Kühler gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung,
Fig. 5
einen Kühler und eine Reinigungsvorrichtung für diesen Kühler gemäß einer vierten Ausgestaltung der Erfindung,
Fig. 6
eine Offshore-Einrichtung und eine Kühlanlage gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung,
Fig. 7
eine Ausgestaltungsvariante des Kühlers,
Fig. 8
die Ausgestaltungsvariante des in Fig. 7 gezeigten Kühlers aus einem anderen Blickwinkel,
Fig. 9
noch eine Ausgestaltungsvariante des Kühlers,
Fig. 10
eine weitere Ausgestaltungsvariante des Kühlers,
Fig. 11
die Ausgestaltungsvariante des in Fig. 10 gezeigten Kühlers aus einem anderen Blickwinkel,
Fig. 12
eine weitere Ausgestaltungsvarianten des Kühlers,
Fig. 13
noch eine weitere Ausgestaltungsvarianten des Kühlers,
Fig. 14
noch eine weitere Ausgestaltungsvarianten des Kühlers,
Fig. 15
noch eine weitere Ausgestaltungsvarianten des Kühlers,
Fig. 14
noch eine weitere Ausgestaltungsvarianten des Kühlers,
Fig. 15
noch eine weitere Ausgestaltungsvarianten des Kühlers,
Fig. 16
noch eine weitere Ausgestaltungsvarianten des Kühlers,
Fig. 17
die Rohre der Ausgestaltungsvariante des in Fig. 16 gezeigten Kühlers aus einem anderen Blickwinkel,
Fig. 18
einen Kühler und eine Reinigungsvorrichtung mit Reinigungsgeräten gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung,
Fig. 19
einen Kühler und eine Reinigungsvorrichtung mit Reinigungsgeräten gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung,
Fig. 20
einen Kühler und eine Reinigungsvorrichtung mit Reinigungsgeräten gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung,
Fig. 21
einen Kühler und eine Reinigungsvorrichtung mit Reinigungsgeräten gemäß einer vierten Ausgestaltung der Erfindung,
Fig. 22
einen Kühler und eine Reinigungsvorrichtung mit Reinigungsgeräten gemäß einer fünften Ausgestaltung der Erfindung und
Fig. 23
einen Kühler und eine Reinigungsvorrichtung für diesen Kühler gemäß einer vierten Ausgestaltung der Erfindung.
In the following, exemplary embodiments of the invention are shown schematically in drawings and described in more detail below. Show:
Fig. 1
an offshore facility and a cooling system comprising two cooler variants according to an embodiment of the invention,
Fig. 2
a cooler and a cleaning device for this cooler according to a first embodiment of the invention,
Fig. 3
a cooler and a cleaning device for this cooler according to a second embodiment of the invention,
Fig. 4
a cooler and a cleaning device for this cooler according to a third embodiment of the invention,
Fig. 5
a cooler and a cleaning device for this cooler according to a fourth embodiment of the invention,
Fig. 6
an offshore facility and a cooling system according to an embodiment of the invention,
Fig. 7
a design variant of the cooler,
Fig. 8
the design variant of the in Fig. 7 shown cooler from a different angle,
Fig. 9
another design variant of the cooler,
Fig. 10
another design variant of the cooler,
Fig. 11
the design variant of the in Fig. 10 shown cooler from a different angle,
Fig. 12
another design variant of the cooler,
Fig. 13
yet another design variant of the cooler,
Fig. 14
yet another design variant of the cooler,
Fig. 15
yet another design variant of the cooler,
Fig. 14
yet another design variant of the cooler,
Fig. 15
yet another design variant of the cooler,
Fig. 16
yet another design variant of the cooler,
Fig. 17
the tubes of the variant of the in Fig. 16 shown cooler from a different angle,
Fig. 18
a cooler and a cleaning device with cleaning devices according to a first embodiment of the invention,
Fig. 19
a cooler and a cleaning device with cleaning devices according to a second embodiment of the invention,
Fig. 20
a cooler and a cleaning device with cleaning devices according to a third embodiment of the invention,
Fig. 21
a cooler and a cleaning device with cleaning devices according to a fourth embodiment of the invention,
Fig. 22
a cooler and a cleaning device with cleaning devices according to a fifth embodiment of the invention and
Fig. 23
a cooler and a cleaning device for this cooler according to a fourth embodiment of the invention.

Die Fig. 1 zeigt ein Gewässer 10 und eine in diesem Gewässer 10 angeordnete Einrichtung 12, die in der Regel eine technische Einrichtung 12, im Beispiel ein Umspannwerk, ist. Das hier im Beispiel gezeigte Gewässer 10 ist ein als "offene See" bezeichneter Teil eines Meeres vor der Küste und die Einrichtung 12 dementsprechend eine Offshore-Einrichtung 14. Das Gewässer 10 könnte alternativ jedoch auch ein See oder ein anderes Gewässer sein. Die Einrichtung 12 umfasst eine auf dem Grund 16 des Gewässers 10 aufgebaute Gründungsstruktur 18, die aus dem Wasser herausragt, sowie eine auf dieser Gründungsstruktur 18 aufbauende Station 20 mit mehreren unterschiedlichen Komponenten 22 der Einrichtung 12. In vielen Fällen sind diese Komponenten 22 auf einer (hier nicht explizit dargestellten) Plattform der Station 20 angeordnet. Zumindest einige der Komponenten 22 benötigen Kühlung, sodass die Einrichtung 12 weiterhin eine Kühlanlage 24 umfasst. Diese Kühlanlage 24 weist ihrerseits einen Kühler 26 (den man auch als Wärmetauscher bezeichnen könnte), ein Kühlkreislaufsystem 28 mit zum Teil flexiblen Leitungen 30, einen Zwischen-Wärmetauscher 32 sowie ein Kühlflüssigkeits-Reservoir 34 auf. Der Kühler 26 ist für einen Unterwasser-Betrieb im Wasser des Gewässers 10 eingerichtet und dementsprechend auch vollständig unter Wasser positioniert. Die Kühlanlage 24 wird daher auch als Kühlanlage 24 mit Subsea-Kühler bezeichnet. In dem Kühler 26 sind erste Kühlkanäle 36 für das Wasser und zweite Kühlkanäle 38 für das Kühlmittel des Kühlkreislaufsystems 28 ausgebildet. Je nachdem ob es sich um einen Gegenstrom- oder Querstromkühler handelt, sind die verschiedenen Kühlkanäle 36, 38 parallel oder quer zueinander ausgerichtet. Im gezeigten Beispiel ist der Kühler 26 ein Querstrom-Kühler. Die ersten Kühlkanäle 36 (für das Wasser) erstrecken sich vertikal von der einen Seite (Oberseite) des Kühlers 26 bis zur anderen Seite (Unterseite) des Kühlers 26. Als Kühler 26 kommt vorzugsweise ein Wärmetauscher mit einem Bündel von parallelen Rohren, welche in einer oder in mehreren Ebenen liegen und in einem Rahmen angebracht sind zum Einsatz. Um Meerestiere und grobe Teilchen vom Eintritt in den (See-)Wasserkühlkreis abzuhalten, können am Eintritt des Wassers Siebe, Rechen oder andere Vorrichtungen angeordnet werden. In speziellen Ausführungen ist die Strömungsrichtung innerhalb des (See-)Wasserkühlkreises umkehrbar ausgeführt und werden die Siebe oder Rechen durch Umkehrung der Strömungsrichtung freigespült.The Fig. 1 shows a body of water 10 and a device 12 arranged in this body of water 10, which is generally a technical device 12, in the example a substation. The body of water 10 shown here in the example is a part of a sea off the coast called "open sea" and the device 12 is accordingly an offshore device 14. The body of water 10 could, however, alternatively also be a lake or another body of water. The facility 12 comprises a foundation structure 18 built on the bottom 16 of the body of water 10, which protrudes from the water, as well as a station 20 built on this foundation structure 18 with several different components 22 of the facility 12. In many cases, these components 22 are on a ( not explicitly shown here) platform of the station 20 arranged. At least some of the components 22 require cooling, so that the device 12 furthermore comprises a cooling system 24. This cooling system 24 in turn has a cooler 26 (which could also be referred to as a heat exchanger), a cooling circuit system 28 with partially flexible lines 30, an intermediate heat exchanger 32 and a cooling liquid reservoir 34. The cooler 26 is for underwater operation in Water of the body of water 10 set up and accordingly positioned completely under water. The cooling system 24 is therefore also referred to as a cooling system 24 with a subsea cooler. First cooling channels 36 for the water and second cooling channels 38 for the coolant of the cooling circuit system 28 are formed in the cooler 26. Depending on whether it is a counter-flow or cross-flow cooler, the various cooling channels 36, 38 are aligned parallel or transversely to one another. In the example shown, the cooler 26 is a cross-flow cooler. The first cooling channels 36 (for the water) extend vertically from one side (top) of the cooler 26 to the other side (bottom) of the cooler 26. The cooler 26 is preferably a heat exchanger with a bundle of parallel tubes, which in a or lying in several levels and mounted in a frame are used. In order to keep marine animals and coarse particles from entering the (sea) water cooling circuit, sieves, rakes or other devices can be arranged at the water inlet. In special designs, the direction of flow within the (sea) water cooling circuit is reversible and the sieves or rakes are flushed clear by reversing the direction of flow.

Die Fig. 1 zeigt rechts und links der Gründungsstruktur 18 zwei mögliche Positionen des Kühlers 26. Der auf der linken Seite dargestellte Kühler 26 ist auf einer eigenen Gründungsstruktur 40 unabhängig von der Gründungsstruktur 18 der Einrichtung 12 lösbar aufgebaut. Die einzige mechanische Verbindung zwischen diesem Kühler 26 und dem auf der Gründungsstruktur 18 basierenden Teil der Einrichtung 12 sind die flexiblen Leitungen 30. Der Kühler 26 wird auf der eigenen Gründungsstruktur 40 über ein Koppelelemente 42, 44 aufweisendes erstes Koppelsystem befestigt. Die Koppelelemente 42 der Gründungsstruktur 40 sind dazu als konische Koppelelemente 42 und die Koppelelemente 44 des Kühlers 26 als trichterförmige Koppelelemente 44 ausgebildet. Der Kühler 26 verfügt über weitere Koppelelemente 48 für ein Koppelsystem zum Ankoppeln einer Reinigungsvorrichtung 46 an den Kühler 26.The Fig. 1 shows two possible positions of the cooler 26 to the right and left of the foundation structure 18. The cooler 26 shown on the left is detachably constructed on its own foundation structure 40, independently of the foundation structure 18 of the device 12. The only mechanical connection between this cooler 26 and the part of the device 12 based on the foundation structure 18 are the flexible lines 30. The cooler 26 is attached to its own foundation structure 40 via a first coupling system having coupling elements 42, 44. For this purpose, the coupling elements 42 of the foundation structure 40 are designed as conical coupling elements 42 and the coupling elements 44 of the cooler 26 are designed as funnel-shaped coupling elements 44. The cooler 26 has further coupling elements 48 for a coupling system for coupling a cleaning device 46 to the cooler 26.

Der auf der rechten Seite dargestellte Kühler 26 ist an der Gründungsstruktur 18 der Einrichtung 12 befestigt. Ihm ist eine Reinigungsvorrichtung 46 zugeordnet, die oberhalb dieses Kühlers 26 an der Plattform der Station 20 abseilbar aufgehängt ist. Die Reinigungsvorrichtung 46 ist eine Reinigungsvorrichtung 46 zum Reinigen der in diesem Kühler 26 ausgebildeten ersten Kühlkanäle 36. Die Reinigungsvorrichtung 46 wird am Kühler 26 über ein Koppelelemente 48, 50 aufweisendes weiteres Koppelsystem befestigt. Die Koppelelemente 48 des Kühlers 26 sind dazu als konische Koppelelemente 48 und die Koppelelemente 50 der Reinigungsvorrichtung 46 als trichterförmige Koppelelemente 50 ausgebildet. Über eine Führungseinrichtung 52 wird die Reinigungsvorrichtung 46 beim "Abseilen" in Richtung Kühler 26 geführt.The cooler 26 shown on the right is attached to the foundation structure 18 of the device 12. A cleaning device 46 is assigned to it, which is suspended above this cooler 26 on the platform of the station 20 so that it can be roped off. The cleaning device 46 is a cleaning device 46 for cleaning the first cooling channels 36 formed in this cooler 26. The cleaning device 46 is attached to the cooler 26 via a further coupling system having coupling elements 48, 50. For this purpose, the coupling elements 48 of the cooler 26 are designed as conical coupling elements 48 and the coupling elements 50 of the cleaning device 46 are designed as funnel-shaped coupling elements 50. The cleaning device 46 is guided in the direction of the cooler 26 during "abseiling" via a guide device 52.

Jeder der Kühler 26 befindet sich vollständig im Wasser des Gewässers 10, also immer zwischen dem Grund 16 und einem von der Wasseroberfläche bestimmten Wasserspiegel 56 des Gewässers 10. Eine besonders günstige Höhe ist dabei der Bereich zwischen der Obergrenze der beruhigten Wasserzone 56 und der Obergrenze der biologisch aktiven Zone 58. Auf diese Weise ist der Kühler 26 immer vollständig mit Wasser bedeckt bzw. vollständig vom Wasser umgeben und in einem Bereich eher geringer biologischer Aktivität und damit verbundener Verschmutzung angeordnet.Each of the coolers 26 is located completely in the water of the body of water 10, i.e. always between the bottom 16 and a water level 56 of the body of water 10 determined by the water surface. A particularly favorable height is the area between the upper limit of the calmed water zone 56 and the upper limit of the biologically active zone 58. In this way, the cooler 26 is always completely covered with water or completely surrounded by water and is arranged in an area of rather low biological activity and associated pollution.

Im Ausführungsbeispiel ist weiterhin ein Kühlmittelspeicher und/oder Wärmespeicher 34 in den Kühlkreislauf 28 einbezogen um den Kühlungsbedarf bei Lastspitzen des Umspannwerkes abfangen zu können. Bei einer Anordnung außerhalb des Umspannwerkes, unterhalb der Wasseroberfläche ist dieser einfach gestaltbar und stellt keine hohen Anforderungen an seine Gründungsstruktur 18. Die Positionierung unterhalb des Wasserspiegels vermeidet eine Erwärmung des Kühlmittels durch die Umgebungsluft und führt durch die niedrigen Temperaturen des Seewassers zu einer weiteren Abkühlung des Kühlmittels.In the exemplary embodiment, a coolant store and / or heat store 34 is also included in the cooling circuit 28 in order to be able to absorb the cooling requirement during load peaks of the substation. In the case of an arrangement outside the substation, below the water surface, this is easy to design and does not place high demands on its foundation structure 18. Positioning below the water level prevents the coolant from being heated by the ambient air and, due to the low temperatures of the seawater, leads to further cooling of the Coolant.

In der dargestellten speziellen Ausgestaltung erfolgt die Positionierung des Kühlmittelspeichers 34 im Unterwasserteil der Gründungsstruktur 18 des Umspannwerkes. Vorzugsweise ist der Kühlkreislauf 28 gegenüber der Umgebung der Umspannplattform hermetisch abgeschlossen. Dadurch wird das Eindringen von korrosivem Wasser und aggressiver Meeresluft aus der Umgebung der Umspannplattform in den Hauptkreislauf verhindert. Dies reduziert vorteilhaft die Korrosionsbelastung der Komponenten des Kühlkreislaufs 28, insbesondere der Pumpen, verringert dadurch auch den Wartungsaufwand für diese Komponenten und erhöht deren Betriebssicherheit.In the special embodiment shown, the coolant reservoir 34 is positioned in the underwater part of the foundation structure 18 of the substation. The cooling circuit 28 is preferably hermetically sealed from the environment of the transformer platform. This prevents the penetration of corrosive water and aggressive sea air from the vicinity of the transformer platform into the main circuit. This advantageously reduces the corrosion load on the components of the cooling circuit 28, in particular the pumps, thereby also reducing the maintenance effort for these components and increasing their operational reliability.

Weiterhin ist in der dargestellten Ausführungsform das Kühlkreislauf-System (kurz: Kühlsystem) 28 des Umspannwerkes als Zweikreis Kühlsystem ausgeführt. Dabei kann eine Vielzahl von Verlustwärme erzeugenden Komponenten 22 (Transformatoren, Drosseln, Gleichrichter, IGBT's, Pumpen) mit dem Zwischenwärmetauscher 32 verbunden sein, welcher die Verlustwärme wiederum über einen Zwischenkühlkreis an den unter der Wasseroberfläche befindliche Kühler 26 abgibt. Als Kühlmittel für diesen Zwischenkühlkreislauf kommt bevorzugt Süßwasser zum Einsatz welches mit Glykol versetzt wird.Furthermore, in the embodiment shown, the cooling circuit system (cooling system for short) 28 of the substation is designed as a two-circuit cooling system. A large number of components 22 (transformers, chokes, rectifiers, IGBTs, pumps) that generate heat loss can be connected to the intermediate heat exchanger 32, which in turn emits the heat loss via an intermediate cooling circuit to the cooler 26 located below the water surface. Fresh water, which is mixed with glycol, is preferably used as the coolant for this intermediate cooling circuit.

Die Fig. 2 zeigt eine Variante des Kühlers 26, seine Gründungsstruktur 40 und eine entsprechende Variante der Reinigungsvorrichtung 46 für diesen Kühler 26. Es ergibt sich wieder ein erstes Koppelsystem mit Koppelelementen 42, 44 zwischen Kühler 26 und Gründungsstruktur 40 sowie ein zweites Koppelsystem mit Koppelelementen 48, 50 zwischen Kühler 26 und Reinigungsvorrichtung 46. Die Reinigungsvorrichtung 46 weist ein Basis- bzw. Grundteil und ein an diesem Grundteil aufgehängtes Reinigungsgeräte-System 60 auf, über das die ersten Kühlkanäle 36 gereinigt werden. Die bevorzugte Bewegungsrichtung der Reinigungsvorrichtung ist durch den Doppelpfeil 62 angedeutet.The Fig. 2 shows a variant of the cooler 26, its foundation structure 40 and a corresponding variant of the cleaning device 46 for this cooler 26. There is again a first coupling system with coupling elements 42, 44 between the cooler 26 and the foundation structure 40 and a second coupling system with coupling elements 48, 50 between Cooler 26 and cleaning device 46. The cleaning device 46 has a base part or base part and a cleaning device system 60 suspended from this base part, via which the first cooling channels 36 are cleaned. The preferred direction of movement of the cleaning device is indicated by the double arrow 62.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere Variante des Kühlers 26, seine Gründungsstruktur 40 und eine entsprechende Variante der Reinigungsvorrichtung 46 für diesen Kühler 26. Es ergibt sich wieder ein erstes Koppelsystem mit Koppelelementen 42, 44 zwischen Kühler 26 und Gründungsstruktur 40 sowie ein zweites Koppelsystem mit Koppelelementen 48, 50 zwischen Kühler 26 und Reinigungsvorrichtung 46. Der Kühler 26 weist weiterhin eine Abdeckeinrichtung 64 in Form eines Pultdachs oberhalb des Kühler-Teils mit den Kühlkanälen 36, 38 auf. Die Abdeckeinrichtung 64 dient dem Schutz des Kühlers 26 vor absinkenden Schwebeteilen und als Strömungsleitelement.The Fig. 3 shows a further variant of the cooler 26, its foundation structure 40 and a corresponding variant of the cleaning device 46 for this cooler 26. There is again a first coupling system with coupling elements 42, 44 between cooler 26 and foundation structure 40 and a second coupling system with coupling elements 48, 50 between cooler 26 and cleaning device 46. Cooler 26 also has a cover device 64 in the form a pent roof above the radiator part with the cooling channels 36, 38. The cover device 64 serves to protect the cooler 26 from sinking suspended parts and as a flow guide element.

In Fig. 4 ist eine weitere Variante des Kühlers 26, seiner Gründungsstruktur 40 und einer entsprechende Variante der Reinigungsvorrichtung 46 für diesen Kühler 26 gezeigt. Es ergibt sich wieder ein erstes Koppelsystem mit Koppelelementen 42, 44 zwischen Kühler 26 und Gründungsstruktur 40 sowie ein zweites Koppelsystem mit Koppelelementen 48, 50 zwischen Kühler 26 und Reinigungsvorrichtung 46. Die Reinigungsvorrichtung 46 weist neben dem Basis- bzw. Grundteil mehrere an diesem Grundteil aufgehängte Reinigungsgeräte-Systeme 60 bzw. (in Fig. 4 im Einzelnen nicht gezeigte) Reinigungsgeräte auf. Diese sind im Ausführungsbeispiel als Rohrreinigungsspiralen ausgeführt, welche sowohl vertikal als auch rotatorisch innerhalb der ersten Kühlkanäle 36 bewegt werden. Die Fig. 5 zeigt eine andere Variante des Kühlers 26, seine Gründungsstruktur 40 und eine entsprechende Variante der Reinigungsvorrichtung 46 für diesen Kühler 26. Die Reinigungsvorrichtung 46 besteht im Wesentlichen aus einem seitlich am Kühler 26 montierten Grundteil und dem Reinigungsgeräte-System 60. Das Grundteil bildet eine Parkposition 66 für das Reinigungsgeräte-System 60, welches von dieser Parkposition 66 aus über die Oberseite des Kühlers 46 geführt werden kann (Doppelpfeil 68).In Fig. 4 a further variant of the cooler 26, its foundation structure 40 and a corresponding variant of the cleaning device 46 for this cooler 26 is shown. There is again a first coupling system with coupling elements 42, 44 between cooler 26 and foundation structure 40 as well as a second coupling system with coupling elements 48, 50 between cooler 26 and cleaning device 46. In addition to the base or base part, the cleaning device 46 has several suspended from this base part Cleaning device systems 60 or (in Fig. 4 cleaning devices (not shown in detail). In the exemplary embodiment, these are designed as pipe cleaning spirals which are moved both vertically and rotationally within the first cooling channels 36. The Fig. 5 shows another variant of the cooler 26, its foundation structure 40 and a corresponding variant of the cleaning device 46 for this cooler 26. The cleaning device 46 essentially consists of a base part mounted on the side of the cooler 26 and the cleaning device system 60. The base part forms a parking position 66 for the cleaning device system 60, which can be guided from this parking position 66 over the top of the cooler 46 (double arrow 68).

In Fig. 6 ist eine andere im Gewässer 10 angeordnete Einrichtung 12 und eine entsprechende Kühlanlage 24 mit im Wasser des Gewässers 10 angeordnetem Kühler 26 gezeigt. Bei diesem Beispiel weist die Einrichtung 12 eine Gründungsstruktur 18, die zu kühlende Komponente 22, im gezeigten Beispiel ein Transformator in einem Gefäß und Komponenten für das Kühlkreislauf-System 28 auf. Die zu kühlende Komponente 22 ist wie der Kühler 26 vollständig im Wasser des Gewässers 10 angeordnet und über ein Koppelsystem mit Koppelelementen 70, 72 zwischen zu kühlender Komponente 22 und Gründungsstruktur 18 montiert. Dieses Koppelsystem ist analog zu dem ersten und zweiten Koppelsystem mit den Koppelelementen 42, 44; 48, 50 aufgebaut. Der Kühler 26 weist wieder eine Abdeckeinrichtung 64 in Form eines Pultdachs zum Schutz vor absinkenden Schwebestoffen auf.In Fig. 6 Another device 12 arranged in the body of water 10 and a corresponding cooling system 24 with a cooler 26 arranged in the water of the body of water 10 is shown. In this example, the device 12 has a foundation structure 18, the component 22 to be cooled, in the example shown Transformer in a vessel and components for the cooling circuit system 28. The component 22 to be cooled, like the cooler 26, is arranged completely in the water of the body of water 10 and is mounted between the component 22 to be cooled and the foundation structure 18 via a coupling system with coupling elements 70, 72. This coupling system is analogous to the first and second coupling system with the coupling elements 42, 44; 48, 50 built. The cooler 26 again has a cover device 64 in the form of a pent roof for protection against sinking suspended matter.

Im Einzelnen gilt folgendes:The following applies in detail:

Der Kühler 26 wird mindestens in einem Abstand A1 zum Wasserspiegel 54 angeordnet, welcher gewährleistet, dass der Kühler 26 stets unterhalb der statistischen Grenze der beruhigten Wasserzone (Ebbe-Flut / Seegang) 56 angeordnet ist.The cooler 26 is arranged at least at a distance A1 from the water level 54, which ensures that the cooler 26 is always arranged below the statistical limit of the calmed water zone (ebb-tide / swell) 56.

Weiterhin wird die Einhaltung eines Abstandes A2 des Kühlwassereintrittes des Kühlers 26 zum Grund 16 gewährleistet, sodass der Kühlwassereintritt des Kühlers 26 stets oberhalb der Grenze 58 der biologische hochaktiven Zone angeordnet ist um in einer schwebstoffarmen Zone zu sein, wodurch die Verschmutzung des Kühlers 26 vermindert wird. Die Wassereinlasszone des Kühlers 26 wird oberhalb der statistischen Grenze der biologisch hochaktiven Zone 58 angeordnet.Furthermore, the maintenance of a distance A2 between the cooling water inlet of the cooler 26 and the base 16 is ensured, so that the cooling water inlet of the cooler 26 is always arranged above the boundary 58 of the biological highly active zone in order to be in a zone with little suspended matter, which reduces the pollution of the cooler 26 . The water inlet zone of the cooler 26 is arranged above the statistical limit of the biologically highly active zone 58.

Die zu kühlende Komponente 22 der Einrichtung 12 ist unterhalb des Wasserspiegels 54 und unterhalb der Grenze der beruhigten Wasserzone 56 angeordnet.The component 22 of the device 12 to be cooled is arranged below the water level 54 and below the boundary of the calmed water zone 56.

Die Figuren 7 bis 17 zeigen diverse Ausgestaltungsmöglichkeiten, wie die ersten Kühlkanäle 36 (und teilweise auch die zweiten Kühlkanäle 38) in dem Kühler 26 ausgebildet sein können und wo die Koppelelemente 44, 48 für die ersten und zweiten Koppelsysteme angeordnet sind. Dabei wird das Wasser des Gewässers auch als Seewasser bezeichnet, da das Gewässer im Beispiel die "offene See" ist.The Figures 7 to 17 show various design options of how the first cooling channels 36 (and in some cases also the second cooling channels 38) can be formed in the cooler 26 and where the coupling elements 44, 48 for the first and second coupling systems are arranged. The water of the body of water is also referred to as lake water, since the body of water in the example is the "open sea".

Es zeigt die Fig. 7 eine erste Ausgestaltungsvariante des Kühlers 26, bei dem sich die ersten Kühlkanäle 36 gradlinig von der einen Seite (der Oberseite) bis zur gegenüberliegenden anderen Seite (der Unterseite) erstrecken und dabei vertikal bzw. lotrecht zum Wasserspiegel ausgerichtet sind. Dadurch wird der Eigenantrieb einer Seewasserströmung durch die bei der Erwärmung hervorgerufene Dichteänderung unterstützt. Die oberen und unteren Enden der Kühlkanäle enden frei im Seewasser um einen freien Zutritt des Seewassers in den Kühlkanal und damit einen geringen Strömungswiderstand zu erreichen. Der Kühler 36 ist als Querstromkühler ausgebildet und die Anschlüsse für das Kühlmittel befinden sich seitlich im oberen und unteren Endbereich.It shows the Fig. 7 a first embodiment of the cooler 26, in which the first cooling channels 36 extend in a straight line from one side (the top) to the opposite other side (the bottom) and are aligned vertically or perpendicular to the water level. As a result, the self-propulsion of a sea water flow is supported by the change in density caused by the warming. The upper and lower ends of the cooling channels end freely in the sea water in order to achieve free entry of the sea water into the cooling channel and thus a low flow resistance. The cooler 36 is designed as a cross-flow cooler and the connections for the coolant are located laterally in the upper and lower end areas.

Die Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausgestaltungsvariante des in Fig. 7 gezeigten Kühlers 36. Dieser ist kreiszylinderförmig. Dabei sind pro Koppelsystem drei Koppelelemente 48 umfänglich am Rand verteilt.The Fig. 8 shows a plan view of an embodiment variant of the in Fig. 7 shown cooler 36. This is circular cylindrical. Here, three coupling elements 48 are distributed circumferentially on the edge per coupling system.

Die Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf eine andere Ausgestaltungsvariante des in Fig. 7 gezeigten Kühlers 36. Dieser ist kreiszylinderförmig. Dabei ist pro Koppelsystem nur ein einziges zentrales Koppelelement 48 vorgesehen.The Fig. 9 shows a plan view of another embodiment variant of the in Fig. 7 shown cooler 36. This is circular cylindrical. Only a single central coupling element 48 is provided per coupling system.

In Fig. 10 ist eine weitere Ausgestaltungsvarianten des Kühlers 26 gezeigt. Dieser hat kürzere vertikale Kühlkanäle 36 für das Seewasser als der in Fig. 7 gezeigte Kühler 26 und weist an seiner Seite ein Volumenausgleichssystem 76 für das Kühlmittel auf, welches im Ausführungsbeispiel durch ein Gaspolster gebildet wird. Dieses ist oberhalb des Kühlers 26 angeordnet. Dieses Volumenausgleichssystem dient der Verminderung von Druckspitzen durch Pumpstöße und andere Ausgleichsvorgänge. Dadurch ist es möglich die Sicherheitszuschläge für die Druckfestigkeit der Kühlrohre niedrig zu halten. Bevorzugt ist dieses dem Druckausgleich dienende Gaspolster in einem Ballon oder Gummisack untergebracht. Weiterhin dient dieses Gaspolster dem inneren Druckausgleich wenn der Kühler 26 vom restlichen Kühlsystem 24 getrennt ist, beispielsweise bei Montage oder Reparatur der Einrichtung 12.In Fig. 10 a further variant embodiment of the cooler 26 is shown. This has shorter vertical cooling channels 36 for the sea water than the one in FIG Fig. 7 cooler 26 shown and has on its side a volume compensation system 76 for the coolant, which is formed in the embodiment by a gas cushion. This is arranged above the cooler 26. This volume compensation system is used to reduce pressure peaks caused by pump surges and other compensation processes. This makes it possible to keep the safety margins for the compressive strength of the cooling pipes low. This gas cushion, which serves to equalize pressure, is preferably accommodated in a balloon or rubber sack. This gas cushion also serves to equalize internal pressure when the cooler 26 is separated from the rest of the cooling system 24, for example during assembly or repair of the device 12.

Die Fig. 11 zeigt eine Draufsicht auf eine erste Ausgestaltungsvariante des in Fig. 10 gezeigten Kühlers 36. Dieser ist quaderförmig. Dabei sind pro Koppelsystem vier Koppelelemente 48 paarweise symmetrisch auf zwei gegenüberliegende Seiten verteilt.The Fig. 11 shows a plan view of a first embodiment variant of the in Fig. 10 shown cooler 36. This is cuboid. Here, four coupling elements 48 are symmetrically distributed in pairs on two opposite sides for each coupling system.

Die Fig. 12 zeigt eine Draufsicht auf eine zweite Ausgestaltungsvariante des in Fig. 10 gezeigten Kühlers 26, bei welchem die gewässerseitigen Kühlkanäle 36 als Ovalrohre ausgeführt sind. Dabei sind pro Koppelsystem vier Koppelelemente 48 paarweise asymmetrisch auf zwei gegenüberliegende Seiten verteilt.The Fig. 12 shows a plan view of a second variant embodiment of the in FIG Fig. 10 shown cooler 26, in which the water-side cooling channels 36 are designed as oval tubes. In this case, four coupling elements 48 are distributed in pairs asymmetrically on two opposite sides for each coupling system.

Die Fig. 13 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausgestaltungsvariante des in Fig. 10 gezeigten Kühlers 26. Dieser ist quaderförmig. Dabei sind pro Koppelsystem drei Koppelelemente 48 asymmetrisch auf zwei gegenüberliegende Seiten verteilt.The Fig. 13 shows a plan view of an embodiment variant of the in Fig. 10 shown cooler 26. This is cuboid. In this case, three coupling elements 48 are distributed asymmetrically on two opposite sides per coupling system.

Die Fig. 14 zeigt eine weitere Ausgestaltungsvariante des Kühlers 26 bei dem die Kühlkanäle 36 für das Wasser beidseitig mit Wasserkammern 79 verbunden sind. Die Wasseranschlüsse für die ersten Kühlkanäle 36 sind wie die Kühlmittelanschlüsse für die zweiten Kühlkanäle 38- seitlich am Gehäuse des Kühlers 26 angebracht. Die Zufuhr und Abfuhr des Wassers erfolgt durch die beidseitig an den Enden der Kühlkanäle 36 angeordneten Wasserkammern 79. Diese sind jeweils mit einem Deckel 78 versehen, welcher derart gestaltet ist, dass er sich leicht öffnen lässt, um den Reinigungsgeräten im Reinigungsmodus Zugang zu den wasserseitigen Kühlkanälen 36 zu ermöglichen. Vorzugsweise ist der Deckel 78 umklappbar oder verschiebbar ausgeführt und mit einer Öffnungs- und Verriegelungseinrichtung ausgestattet. Die im Ausführungsbeispiel nicht dargestellte Reinigungsvorrichtung ist mit Vorrichtungen zur Betätigung der Öffnungs- und Verriegelungsvorrichtung des Deckels versehen. Diese Ausgestaltungsvariante des Kühlers 26 ist insbesondere für Kühlanlagen geeignet, bei denen auch der Wasserkreislauf über eine Pumpe angetrieben wird, welche mit einer Rohrleitung mit dem Kühler 26 verbunden ist.The Fig. 14 shows a further embodiment of the cooler 26 in which the cooling channels 36 for the water are connected to water chambers 79 on both sides. The water connections for the first cooling channels 36, like the coolant connections for the second cooling channels 38, are attached to the side of the housing of the cooler 26. The water is supplied and discharged through the water chambers 79 arranged on both sides at the ends of the cooling channels 36. These are each provided with a cover 78 which is designed in such a way that it can be easily opened to allow the cleaning devices to access the water-side ones in the cleaning mode To enable cooling channels 36. The cover 78 is preferably designed to be foldable or displaceable and is equipped with an opening and locking device. The cleaning device not shown in the exemplary embodiment is provided with devices for actuating the opening and locking device of the cover. This design variant of the cooler 26 is particularly suitable for cooling systems in which the water circuit is also driven by a pump which is connected to the cooler 26 by a pipe.

Die Fig. 15 zeigt eine weitere Ausgestaltungsvariante des Kühlers 26, bei dem sich die ersten Kühlkanäle 36 gradlinig von der einen Seite (der Oberseite) bis zur gegenüberliegenden anderen Seite (der Unterseite) erstrecken, wobei sie auf jeder der Seiten eine Trichteröffnung 80 als Einführhilfe für die (hier nicht gezeigten) Reinigungsgeräte der Reinigungsvorrichtung 46 bilden. Der Kühler 26 ist wieder als Querstromkühler ausgebildet.The Fig. 15 shows a further embodiment of the cooler 26, in which the first cooling channels 36 extend in a straight line from one side (the top) to the opposite other side (the bottom), with a funnel opening 80 on each of the sides as an insertion aid for the (here Forming cleaning devices of the cleaning device 46 (not shown). The cooler 26 is again designed as a cross-flow cooler.

Die Wasser führenden Kühlrohre 36 und die Führungstrichter 80 sind aus einem korrosiv höherwertigen Material, als der innere Aufbau des Kühlers und die Strömungsleitvorrichtungen für das innere Kühlmittel ausgeführt. Vorzugsweise kommt CrNi-Stahl mit einer PREN-Zahl (Pitting Resistance Equivalent Number) > 30 zum Einsatz.The water-carrying cooling tubes 36 and the guide funnels 80 are made of a material of higher corrosive quality than the internal structure of the cooler and the flow guide devices for the internal coolant. CrNi steel with a PREN number (Pitting Resistance Equivalent Number)> 30 is preferred.

Die Strömungsleiteinrichtungen und Wände der zweiten Kühlkanäle für das Kühlmittel kommen nur mit dem Kühlfluid in Kontakt und haben daher keine weiteren materialseitigen Anforderungen.The flow guide devices and walls of the second cooling channels for the coolant only come into contact with the cooling fluid and therefore have no further material requirements.

Die Fig. 16 zeigt noch eine weitere Ausgestaltungsvariante des Kühlers 26, bei dem sich die ersten Kühlkanäle 36 gradlinig von der einen Seite (der Oberseite) bis zur gegenüberliegenden anderen Seite (der Unterseite) erstrecken. Dabei weisen sie auch hier auf jeder der Seiten eine Trichteröffnung 80 als Einführhilfe für die (hier nicht gezeigten) Reinigungsgeräte der Reinigungsvorrichtung 46 auf. Der Kühler 26 ist als Gegenstromkühler ausgebildet. Jeweils 2 koaxial angeordnete Rohre 81, 82 begrenzen den vom Kühlfluid durchflossen Kühlkanal 38, welcher an seinen beiden Enden jeweils mit einen Sammelkasten 83, 84 verbunden ist. Das innere Rohr 81 ist als erster Kühlkanal 36 für das Seewasser ausgebildet. Ein weiterer Seewasser führender Kühlkanal 85 wird durch die äußeren Zwischenräume zwischen den Außenrohren 82 gebildet. Ein inneres Rohr 81 und ein koaxiales äußeres Rohr 82 begrenzen den das Kühlfluid führenden Kühlkanal. Zur Verbindung mit dem Seewasser durchdringt das innere Kühlrohr 81 den oberen Sammelkasten 83 und unteren Sammelkasten 84 und ist weiterhin das innere Kühlrohr 81 jeweils mit der oberen an das Seewasser grenzenden Wand des oberen Sammelkastens 83 und der unteren äußeren Wand des unteren Sammelkastens 84 verschweißt. Die äußeren Kühlrohre 82 sind jeweils mit den inneren Wänden des oberen 83 und unteren Sammelkastens 84 verschweißt. Dadurch ist der zwischen dem inneren und äußeren Kühlrohr befindliche Kühlkanal 38 hydraulisch mit den das Kühlfluid führenden Sammelkästen 83, 84 verbunden. Das innere Kühlrohr 81 führt jeweils durch den oberen und unteren Sammelkasten hindurch und hat dadurch freien Zugang zum Seewasser. Die Sammelkästen können auch als Sammelrohr oder Ovalrohr ausgeführt sein.The Fig. 16 shows yet another embodiment variant of the cooler 26, in which the first cooling channels 36 extend in a straight line from one side (the upper side) to the opposite other side (the lower side). Here, too, they have a funnel opening 80 on each of the sides as an insertion aid for the cleaning devices (not shown here) of the cleaning device 46. The cooler 26 is designed as a counterflow cooler. Two coaxially arranged tubes 81, 82 each delimit the cooling channel 38 through which the cooling fluid flows and which is connected at its two ends to a collecting box 83, 84. The inner tube 81 is designed as a first cooling channel 36 for the seawater. Another seawater leading cooling channel 85 is through the outer Interstices formed between the outer tubes 82. An inner tube 81 and a coaxial outer tube 82 delimit the cooling channel carrying the cooling fluid. To connect with the seawater, the inner cooling pipe 81 penetrates the upper collecting tank 83 and lower collecting tank 84 and the inner cooling pipe 81 is also welded to the upper wall of the upper collecting tank 83 bordering the seawater and the lower outer wall of the lower collecting tank 84. The outer cooling tubes 82 are welded to the inner walls of the upper 83 and lower header 84, respectively. As a result, the cooling channel 38 located between the inner and outer cooling tubes is hydraulically connected to the collecting tanks 83, 84 which carry the cooling fluid. The inner cooling pipe 81 leads through the upper and lower collecting tanks and thus has free access to the seawater. The collecting boxes can also be designed as a collecting tube or oval tube.

Im Ausführungsbeispiel sind nun sowohl Rohrinnenflächen als auch Rohraußenflächen dem Seewasser ausgesetzt und müssen gereinigt werden. Dafür ist vorgesehen, dass an dem konischen Koppelelement 48 für die Reinigungsvorrichtung sowohl Rohrinnenreinigungsvorrichtungen, als auch Rohraußenreinigungsvorrichtungen andocken können.In the exemplary embodiment, both inner pipe surfaces and outer pipe surfaces are now exposed to the sea water and must be cleaned. For this purpose, it is provided that both internal pipe cleaning devices and external pipe cleaning devices can dock on the conical coupling element 48 for the cleaning device.

Die Fig. 17 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil des in Fig. 16 gezeigten Kühlers 36 als Schnittdarstellung. Hier sind Innenrohre 81 und die die Innenrohre umgebenden Außenrohre 82 sowie die resultierenden Kühlkanäle 36, 38 besonders gut zu erkennen. Zwischen dem inneren 81 und äußeren Kühlrohr 82 zirkuliert das Kühlfluid. Dieses ist sowohl im inneren Kühlrohr 81 als auch außerhalb des äußeren Kühlrohres 82 vom Seewasser umgeben.The Fig. 17 FIG. 13 shows a plan view of part of the FIG Fig. 16 cooler 36 shown as a sectional view. Here inner tubes 81 and the outer tubes 82 surrounding the inner tubes as well as the resulting cooling channels 36, 38 can be seen particularly well. The cooling fluid circulates between the inner 81 and outer cooling tube 82. This is surrounded by seawater both in the inner cooling pipe 81 and outside the outer cooling pipe 82.

Die Figuren 18 bis 23 zeigen diverse Ausgestaltungen der Reinigungsgeräte der Reinigungsvorrichtung 46 im Einsatz am Kühler 26.The Figures 18 to 23 show various configurations of the cleaning devices of the cleaning device 46 in use on the cooler 26.

Dabei zeigt Fig. 18 eine Variante des Kühlers 26, mechanische Reinigungsgeräte 86 sowie deren Führung 88. Die mechanischen Reinigungsgeräte 86 und deren Führung 88 sind Teil einer Reinigungsvorrichtung 46. Die Führung 88 weist zwei Umlenkrollen auf, zwischen denen die mechanischen Reinigungsgeräte 86 mittels eines Seilzuges bewegt werden. In den linken Kühlkanälen sind als weiteres Beispiel Rohrreinigungsspiralen einer Reinigungsvorrichtung dargestellt.It shows Fig. 18 a variant of the cooler 26, mechanical cleaning devices 86 and their guide 88. The mechanical cleaning devices 86 and their guide 88 are part of a cleaning device 46. The guide 88 has two pulleys, between which the mechanical cleaning devices 86 are moved by means of a cable pull. In the left cooling channels, pipe cleaning spirals of a cleaning device are shown as a further example.

Fig. 19 zeigt wieder die Variante des Kühlers 26, mechanische Reinigungsgeräte 86 sowie eine etwas anders ausgestaltete lineare Führung 88 für diese mechanischen Reinigungsgeräte 86. Daneben zeigt die Fig. 19 auch Wasserstrahl-Reinigungsgeräte 90. Fig. 19 shows the variant of the cooler 26, mechanical cleaning devices 86 and a somewhat differently configured linear guide 88 for these mechanical cleaning devices 86 Fig. 19 also water jet cleaning devices 90.

In Fig. 20 ist neben dem Kühler 26 nun auch die komplette Reinigungsvorrichtung 46 mit ihren mechanischen Reinigungsgeräten 86 gezeigt.In Fig. 20 In addition to the cooler 26, the complete cleaning device 46 with its mechanical cleaning devices 86 is now also shown.

Die Fig. 21 zeigt die aus Fig. 16 bekannte Variante des Kühlers 26, mechanische Reinigungsgeräte 86 sowie Wasserstrahl-Reinigungsgeräte 90, wobei die Reinigungsgeräte 86, 90 jeweils eine konisch zulaufende Einführhilfe 92 aufweisen und eines der Wasserstrahl-Reinigungsgeräte 90 eine eigene Pumpe 94 aufweist.The Fig. 21 shows them off Fig. 16 known variant of the cooler 26, mechanical cleaning devices 86 and water jet cleaning devices 90, the cleaning devices 86, 90 each having a conically tapering insertion aid 92 and one of the water jet cleaning devices 90 having its own pump 94.

In Fig. 22 ist eine Variante der aus der Fig. 5 bekannten Kombination von Kühler 26 und Reinigungsgeräte-System 60 gezeigt. Das Reinigungsgeräte-System 60 weist ein Wasserstrahl-Reinigungsgerät 90 mit Wasser-Ansaugstutzen und Pumpe 94 auf.In Fig. 22 is a variant of the Fig. 5 known combination of cooler 26 and cleaning device system 60 is shown. The cleaning device system 60 has a water jet cleaning device 90 with a water suction nozzle and a pump 94.

Für die Reinigungsvorrichtung 46 und deren Reinigungsgeräte 86, 90 gilt somit folgendes:
Die Reinigungsvorrichtung 46 verfügt über Reinigungsgeräte 86, 90, welche durch die ersten Kühlkanäle 36 bewegt werden. Vorzugsweise sind mehrere Reinigungsgeräte 86, 90 auf einem Tragsystem angeordnet, welches zwischen Teilen des Kühlers 26 beweglich (verfahrbar) angeordnet ist. Die Reinigungsgeräte 86, 90 können sowohl mittels einer Stange, einer biegsamen Feder oder Welle, einem Seilzug oder durch Druckwasser durch die ersten Kühlkanäle 36 bewegt werden. Dabei können die mechanischen Reinigungsgeräte 86 als Bürsten, Kratzer oder Klinge ausgeführt sein.
The following applies to the cleaning device 46 and its cleaning devices 86, 90:
The cleaning device 46 has cleaning devices 86, 90 which are moved through the first cooling channels 36. A plurality of cleaning devices 86, 90 are preferably arranged on a support system which is placed between parts of the cooler 26 movably (displaceable) is arranged. The cleaning devices 86, 90 can be moved through the first cooling channels 36 by means of a rod, a flexible spring or shaft, a cable pull or by pressurized water. The mechanical cleaning devices 86 can be designed as brushes, scrapers or blades.

Vorzugsweise ist die Reinigungsvorrichtung 46 oberhalb des Kühlers 46 angeordnet und umfasst mehrere Reinigungsgeräte 86, 90. Die Reinigungsgeräte 86, 90 verfügen über Positionierungs- und Einführhilfen 92 in die Kühlkanäle 36. Die Kühlkanäle 36 sind mit einer trichterförmigen Einführhilfe 80 für die Reinigungsgeräte 86, 90 ausgestattet.The cleaning device 46 is preferably arranged above the cooler 46 and comprises several cleaning devices 86, 90. The cleaning devices 86, 90 have positioning and insertion aids 92 into the cooling channels 36. The cooling channels 36 are provided with a funnel-shaped insertion aid 80 for the cleaning devices 86, 90 fitted.

Bei der Wasserstrahlreinigung kann die Wasserversorgung über eine mitgeführte Schlauchleitung erfolgen. Die Reinigungsvorrichtung 46 basiert auf einer Rohrspülung. Dabei können beispielsweise Wasserspülung oder Luft-Wasser-Impulsspülung eingesetzt werden. Vorzugsweise sind mehrere Düsen an einem Tragsystem befestigt und mit dem Tragsystem über dem Kühler 26 beweglich (verfahrbar) angeordnet. Das Tragsystem kann durch Rohre gebildet werden, welche zugleich zur Zuführung des Druckwassers zu den Düsen genutzt werden. Bevorzugt wird das umgebende (See-)Wasser zur Reinigung genutzt und über die zwischengeschaltete Pumpe 94 auf den gewünschten Druck gebracht. Die Pumpe 94 fördert (See-)Wasser unter Druck durch die Düsen der Reinigungsvorrichtung 46. Vorzugsweise ist die mechanische Reinigungsvorrichtung mit einer Druckspülung kombiniert. Die Reinigungsgeräte 86, 90 sind in Längsrichtung der Kühlkanäle 36 beweglich (verfahrbar) ausgeführt. Vorzugsweise erfolgt der Antrieb mit einem Seil, Band, Kette oder Riemen.With water jet cleaning, the water can be supplied via a hose line that is carried along. The cleaning device 46 is based on pipe flushing. For example, water flushing or air-water impulse flushing can be used. A plurality of nozzles are preferably attached to a support system and arranged with the support system above the cooler 26 so as to be movable (movable). The support system can be formed by pipes, which are also used to feed the pressurized water to the nozzles. The surrounding (sea) water is preferably used for cleaning and brought to the desired pressure via the interposed pump 94. The pump 94 conveys (sea) water under pressure through the nozzles of the cleaning device 46. The mechanical cleaning device is preferably combined with pressure flushing. The cleaning devices 86, 90 are designed to be movable (displaceable) in the longitudinal direction of the cooling channels 36. The drive is preferably carried out with a rope, belt, chain or belt.

Weiterhin kann die Kühlanlage 24 mit einer thermischen Reinigungsfunktion versehen sein, dabei werden Segmente des Kühlers 26 partiell soweit erhitzt, dass ein Bewuchs- und die Ansiedlung von Meerestieren weitgehend vermieden werden. In speziellen Ausführungen sind Reinigungsgeräte 86, 90 mit Schwingungserregern verbunden welche die Lockerung fester Verunreinigungen unterstützen. In einer speziellen Ausführung erfolgt die Bewegung der Reinigungsgeräte durch die Änderung des Wasserspiegels des Gewässers. Dafür ist die Reinigungsvorrichtung mit Schwimmern bzw. Auftriebskörpern verbunden. Die Rückstellkraft wird in einer Ausgestaltungsvariante über Gewichte erzeugt.Furthermore, the cooling system 24 can be provided with a thermal cleaning function, in which case segments of the cooler 26 are partially heated to such an extent that vegetation and the settlement of marine animals are largely avoided. Cleaning devices 86, 90 are also available in special designs Vibration exciters connected which support the loosening of solid impurities. In a special design, the cleaning devices are moved by changing the water level of the body of water. For this purpose, the cleaning device is connected to floats or floats. In one embodiment, the restoring force is generated using weights.

Die Fig. 23 zeigt schließlich einen Kühler 26 und eine Reinigungsvorrichtung 46 für diesen Kühler 26. Die Reinigungsvorrichtung 46 ist über eine Führungseinrichtung 96 von Tragteilen 98 auf den Kühler 26 aufsetzbar.The Fig. 23 finally shows a cooler 26 and a cleaning device 46 for this cooler 26. The cleaning device 46 can be placed on the cooler 26 via a guide device 96 of support parts 98.

Mittels der Führungseinrichtung 96 kann die Reinigungsvorrichtung 46 von ihrer Ruhe - bzw. Parkposition zur Arbeitsposition geleitet bzw. geführt werden, wobei die Führungseinrichtung Befestigungspunkte sowohl am Kühler 26, als auch an einem Tragsystem 98 aufweist.By means of the guide device 96, the cleaning device 46 can be guided or guided from its rest or park position to the working position, the guide device having fastening points both on the cooler 26 and on a support system 98.

Die Kupplung zwischen der Reinigungsvorrichtung und der Führungs- und Positionierungseinrichtung wird im Ausführungsbeispiel durch die Koppelelemente 50 gebildet welche die Führungseinrichtung 96 während der Bewegung zur Arbeitsposition umschließen.The coupling between the cleaning device and the guiding and positioning device is formed in the exemplary embodiment by the coupling elements 50 which enclose the guiding device 96 during the movement to the working position.

Diese Führungseinrichtung kann beispielsweise als eine Schiene, ein Seil oder eine Kette ausgeführt sein. Der Träger 98 für die obere Befestigung der Führungseinrichtung der Reinigungsvorrichtung ist bevorzugt an der Gründungsstruktur oder der Plattform selbst befestigt.This guide device can be designed, for example, as a rail, a rope or a chain. The carrier 98 for the upper attachment of the guide device of the cleaning device is preferably attached to the foundation structure or the platform itself.

In einer weiteren Ausgestaltung des Reinigungssystems, wird die Reinigungsvorrichtung nur bei Bedarf zur Kühlanlage verbracht und an der Führungseinrichtung zum Kühler herabgelassen. In diesem Fall kann der Träger zur Befestigung des oberen Endes der Führungseinrichtung schwimmfähig, zum Beispiel als Boje 99, wie im Ausführungsbeispiel angedeutet, ausgeführt sein.In a further embodiment of the cleaning system, the cleaning device is brought to the cooling system only when required and is lowered to the cooler on the guide device. In this case, the carrier for fastening the upper end of the guide device can be made floatable, for example as a buoy 99, as indicated in the exemplary embodiment.

Claims (15)

Kühlanlage (24) mit einem Kühler (26) zum Kühlen zumindest einer Komponente (22) einer in einem Gewässer (10) angeordneten Einrichtung (12), insbesondere Offshore-Einrichtung (14), wobei der Kühler (26) erste Kühlkanäle (36) für das Wasser des Gewässers (10) und zweite Kühlkanäle (38) für ein Kühlmittel aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (26) für einen Unterwasser-Betrieb eingerichtet ist, bei dem er vollständig im Wasser des Gewässers (10) unterhalb dessen Wasserspiegels (54) angeordnet ist.
Cooling system (24) with a cooler (26) for cooling at least one component (22) of a device (12) arranged in a body of water (10), in particular an offshore device (14), the cooler (26) having first cooling channels (36) for the water of the body of water (10) and second cooling channels (38) for a coolant,
characterized in that the cooler (26) is set up for underwater operation, in which it is arranged completely in the water of the body of water (10) below its water level (54).
Kühlanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (26) Koppelelemente (48) für ein Koppelsystem (48, 50) zum Ankoppeln einer Reinigungsvorrichtung (46) an den Kühler (26) aufweist, wobei die Reinigungsvorrichtung (46) insbesondere zum Reinigen der ersten Kühlkanäle (36) eingerichtet ist.
Cooling system according to claim 1,
characterized in that the cooler (26) has coupling elements (48) for a coupling system (48, 50) for coupling a cleaning device (46) to the cooler (26), the cleaning device (46) in particular for cleaning the first cooling channels (36) ) is set up.
Kühlanlage nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelelemente (48) zur gezielten Ausrichtung der Reinigungsvorrichtung (46) gegenüber dem Kühler (26) eingerichtet sind.
Cooling system according to claim 2,
characterized in that the coupling elements (48) are set up for the targeted alignment of the cleaning device (46) with respect to the cooler (26).
Kühlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die ersten Kühlkanäle (36) für das Wasser von einem Endbereich des Kühlers (26) bis zum gegenüberliegenden anderen Endbereich des Kühlers (26) erstecken, wobei der Kühler (26) für einen Unterwasserbetrieb eingerichtet ist, bei dem der eine Endbereich oberhalb des anderen Endbereichs liegt und die ersten Kühlkanäle (36) einen Steigungswinkel in Bezug zum Wasserspiegel (54) von mindestens 45° aufweisen, insbesondere das die ersten Kühlkanal (36) bevorzugt lotrecht zum Wasserspiegel (54) ausgerichtet sind.
Cooling system according to one of claims 1 to 3,
characterized in that the first cooling channels (36) for the water extend from one end region of the cooler (26) to the opposite other end region of the cooler (26), the cooler (26) being set up for underwater operation in which the one End area is above the other end area and the first cooling channels (36) have an incline angle in relation to the water level (54) of at least 45 °, in particular that the first cooling channels (36) are preferably aligned perpendicular to the water level (54).
Kühlanlage nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (26) über ein eigenes Volumenausgleichssystem (76) für das Kühlmittel verfügt, welches in hydraulischer Verbindung mit den Kühlkanälen (38) für das Kühlmittel steht, wobei das Volumenausgleichssystem (76), welches bevorzugt durch einen metallischen Balg oder ein Gaspolster gebildet wird, derart mit dem Kühler (26) verbunden ist, dass die hydraulische Kopplung zwischen den besagten Kühlkanälen (38) und einem Ausgleichsgefäß des Volumenausgleichssystems (76) auch bei Trennung des Kühlers (26) von einem Kühlkreislaufsystem (28) der Kühlanlage (24) erhalten bleibt.
Cooling system according to one of the preceding claims,
characterized in that the cooler (26) has its own volume compensation system (76) for the coolant, which is in hydraulic connection with the cooling channels (38) for the coolant, the volume compensation system (76), which is preferably by a metallic bellows or a gas cushion is formed, connected to the cooler (26) in such a way that the hydraulic coupling between the said cooling channels (38) and an equalization vessel of the volume equalization system (76) even when the cooler (26) is separated from a cooling circuit system (28) of the cooling system (24) is retained.
Kühlanlage nach einem der vorgenannten Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine eigene Gründungsstruktur (40), auf der der Kühler (26) angeordnet ist, wobei sowohl der Kühler (26) als auch die Gründungsstruktur (40) jeweils mit Koppelelementen (42, 44) ausgestattet sind, welche gemeinsam ein Koppelsystem zur Befestigung des Kühlers (26) auf der Gründungsstruktur (40) bilden.
Cooling system according to one of the preceding claims,
characterized by its own foundation structure (40) on which the cooler (26) is arranged, both the cooler (26) and the foundation structure (40) each being equipped with coupling elements (42, 44) which together form a coupling system for fastening of the cooler (26) on the foundation structure (40).
Kühlanlage nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (36) für das Wasser an mindestens einem Ende über eine Einführhilfe (80) für Reinigungsgeräte (60) der Reinigungsvorrichtung (46) verfügen, welche bevorzugt trichterförmig gestaltet sind, wobei die Kühlkanäle (36) für das Wasser - einschließlich der Einführhilfen (80)- aus einem Material gefertigt sind, welches korrosiv höherwertiger ist, als das Material eines Gehäuses und von Ölleitblechen für das innere Kühlmittel des Kühlers (26), wobei dieses Material insbesondere eine PREN-Zahl (Pitting Resistance Equivalent Number) > 30 aufweist.
Cooling system according to one of the preceding claims,
characterized in that the cooling channels (36) for the water have an insertion aid (80) for cleaning devices (60) of the cleaning device (46) at at least one end, which are preferably funnel-shaped, the cooling channels (36) for the water - including the insertion aids (80) - are made of a material which is more corrosive than the material of a housing and of oil guide plates for the internal coolant of the radiator (26), this material in particular having a PREN number (Pitting Resistance Equivalent Number) > 30.
Anordnung des Kühlers (26) einer Kühlanlage (24) nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (26) vollständig im Wasser des Gewässers (10) unterhalb dessen Wasserspiegels (54) angeordnet ist.
Arrangement of the cooler (26) of a cooling system (24) according to one of the preceding claims,
characterized in that the cooler (26) is arranged completely in the water of the body of water (10) below its water level (54).
Anordnung des Kühlers (26) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (26) vollständig unterhalb einer statistischen oberen Grenze der beruhigten Wasserzone (56) des Gewässers (10), also unterhalb der Zone schwankenden Wasserstandes, welcher durch Gezeiten und Seegang beeinflusst wird, angeordnet ist und/oder in einem derartigen Abstand (A2) zum Grund (16) des Gewässers (10) platziert ist, dass ein Wassereintritt in den Kühler (26), insbesondere das untere Ende der Kühlrohre (36) oberhalb einer statistischen Grenze (58) einer schwebstoffreichen bodennahen Zone angeordnet ist, insbesondere dass der Abstand des Kühlwassereintrittes in den Kühler (26) einen Abstand (A2) zum Grund (16) größer 2 Meter aufweist.
Arrangement of the cooler (26) according to claim 8,
characterized in that the cooler (26) is arranged completely below a statistical upper limit of the calmed water zone (56) of the body of water (10), i.e. below the zone of fluctuating water level, which is influenced by tides and swell, and / or in such a way Distance (A2) to the bottom (16) of the body of water (10) is placed so that a water inlet into the cooler (26), in particular the lower end of the cooling pipes (36), is arranged above a statistical limit (58) of a zone near the ground that is rich in suspended matter, in particular that the distance between the cooling water entry into the cooler (26) is at a distance (A2) from the base (16) greater than 2 meters.
Reinigungsvorrichtung (46) zum Reinigen von Kühlkanälen (36) für Wasser in einem Kühler (26) einer Kühlanlage (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (46) für einen Unterwasser-Betrieb eingerichtet ist und insbesondere über Koppelelemente (50) für ein Koppelsystem (48, 50) zum Ankoppeln der Reinigungsvorrichtung (46) an den Kühler (26) verfügt.
Cleaning device (46) for cleaning cooling channels (36) for water in a cooler (26) of a cooling system (24) according to one of Claims 1 to 7,
characterized in that the cleaning device (46) is set up for underwater operation and in particular has coupling elements (50) for a coupling system (48, 50) for coupling the cleaning device (46) to the cooler (26).
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelemente (50) der Reinigungsvorrichtung (46) in deren Betriebsposition mit den Koppelelementen (48) des Kühlers (26) ein Koppelsystem (48, 50) bilden, wobei die Koppelelemente (50) der Reinigungsvorrichtung (46) als trichterförmige Koppelelemente (50) ausgebildet sind, deren Trichter beim Koppeln in Richtung der, vorzugsweise konusförmig ausgestalteten, Koppelelemente (48) des Kühlers (26) geöffnet sind.
Cleaning device according to claim 10,
characterized in that the coupling elements (50) of the cleaning device (46) in their operating position form a coupling system (48, 50) with the coupling elements (48) of the cooler (26), the coupling elements (50) of the cleaning device (46) being funnel-shaped Coupling elements (50) are formed, the funnels of which are opened when coupling in the direction of the coupling elements (48), which are preferably cone-shaped, of the cooler (26).
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
gekennzeichnet durch ein Reinigungsgerätesystem (60) und/oder mindestens ein Reinigungsgerät (86, 90) zum Reinigen der Kühlkanäle (36) für das Wasser des Kühlers (26).
Cleaning device according to claim 10 or 11,
characterized by a cleaning device system (60) and / or at least one cleaning device (86, 90) for cleaning the cooling channels (36) for the water of the cooler (26).
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
gekennzeichnet durch eine Führungs- und Positionierungseinrichtung (52, 96) an welcher die Reinigungsvorrichtung (46) von ihrer Ruhe - bzw. Parkposition zur Arbeitsposition geführt wird, wobei die Führungseinrichtung Befestigungspunkte sowohl zur Befestigung an am Kühler (26), als auch an einem Tragsystem (98) aufweist.
Cleaning device according to one of claims 10 to 12,
characterized by a guiding and positioning device (52, 96) on which the cleaning device (46) is guided from its rest or park position to the working position, the guiding device being fastening points both for fastening to the cooler (26) and to a support system (98).
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
gekennzeichnet durch mindestens einen Träger (98), von dem aus die Reinigungsvorrichtung (46) mittels einer Führungs- und Positionierungseinrichtung (52, 88) zu einem Kühler (26) gezielt abseilbar ist.
Cleaning device according to one of claims 10 to 13,
characterized by at least one carrier (98) from which the cleaning device (46) can be rappelled down to a cooler (26) in a targeted manner by means of a guide and positioning device (52, 88).
System mit einer in einem Gewässer (10) angeordneten Einrichtung (12), insbesondere Offshore-Einrichtung (14), die zumindest eine zu kühlenden Komponente (22) und eine Kühlanlage (24) zum Kühlen dieser Komponente (22) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanlage (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder eine zugehörige Reinigungsvorrichtung (46) nach einem der Ansprüche 10 bis 14 ausgestaltet ist.
System with a device (12) arranged in a body of water (10), in particular an offshore device (14), which comprises at least one component (22) to be cooled and a cooling system (24) for cooling this component (22),
characterized in that the cooling system (24) is designed according to one of claims 1 to 7 and / or an associated cleaning device (46) according to one of claims 10 to 14.
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