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Title:
COOLING WATER PUMP AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/047816
Kind Code:
A1
Abstract:
A cooling water pump (2) for an electric power station. The aim of the invention is to provide an especially smooth inner surface and to maintain a high degree of precision with respect to the dimensions of the pump housing (16) using simple means. According to the invention, the housing (16) of the cooling water pump (2) is made from cast concrete and contains a certain number of shell elements (20) that are made of plastic reinforced with glass fibre.

Inventors:
Steding, Dirk (Töpferstrasse 6A Altenstadt, D-63674, DE)
Hoppenz, Andreas (Lilistrasse 46 Offenbach, D-63067, DE)
Application Number:
PCT/DE1999/000576
Publication Date:
September 23, 1999
Filing Date:
March 04, 1999
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Wittelsbacherplatz 2 München, D-80333, DE)
Steding, Dirk (Töpferstrasse 6A Altenstadt, D-63674, DE)
Hoppenz, Andreas (Lilistrasse 46 Offenbach, D-63067, DE)
International Classes:
F04D13/00; F04D29/02; F04D29/42; (IPC1-7): F04D29/42; F04D29/02
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, D-80506, DE)
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, D-80506, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Kühlwasserpumpe (2) für eine Kraftwerksanlage mit einem Pumpengehäuse (16), das aus Beton gegossen ist und eine An zahl von Schalelementen (20) aus glasfaserverstärktem Kunst stoff aufweist.
2. Kühlwasserpumpe (2) nach Anspruch 1, die als Betonspiral pumpe ausgebildet ist.
3. Kühlwasserpumpe (2) nach Anspruch 1 oder 2, bei der der zur Bildung der Schalelemente (20) vorgesehene glasfaserver stärkte Kunststoff Glasfasern, Quarzsand und ein Kunststoff harz umfaßt.
4. Verfahren zur Herstellung einer Kühlwasserpumpe (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine Anzahl von vorge fertigten Schalelementen (20) aus glasfaserverstärktem Kunst stoff am Aufstellungsort der Kühlwasserpumpe (2) zu einer Schalung zusammengesetzt werden, die beim Gießen des Betonge häuses der Kühlwasserpumpe (2) als verlorene Schalung verwen det wird.
Description:
Beschreibung Kühlwasserpumpe und Verfahren zu deren Herstellung Die Erfindung betrifft eine Kühlwasserpumpe für eine Kraft- werksanlage. Sie bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Kühlwasserpumpe.

In einer Kraftwerksanlage ist üblicherweise ein Kühlwassersy- stem vorgesehen, das eine Anzahl von Kühlwasserpumpen umfaßt.

Diese Kühlwasserpumpen sind aufgrund der zu fördernden Kühl- wassermengen üblicherweise als sehr groß dimensionierte Kom- ponenten ausgeführt, wobei beispielsweise ein Laufraddurch- messer von bis zu 1,80 m vorgesehen sein kann. Aufgrund der Größe dieser Komponenten werden die Kühlwasserpumpen übli- cherweise erst am Einsatzort montiert. Aufgrund dieser erst am Einsatzort vorgesehenen Montage kann das Gehäuse der Kühl- wasserpumpen aus Beton gegossen sein.

Eine derartige Kühlwasserpumpe mit einem aus Beton gegossenen Pumpengehäuse ist beispielsweise aus der EP 0 101 628 A1 be- kannt. Bei dieser bekannten Pumpe, die in der Art eine Beton- spiralpumpe ausgeführt ist, umfaßt das Gehäuse eine vorgefer- tigte, dünnwandige Schalungswand aus verstärktem Beton. Al- ternativ kann zur Herstellung des Gehäuses einer derartigen Betonspiralpumpe aber auch eine Holzschalung vorgesehen sein, die nach dem Gießen des Betongehäuses entfernt wird.

Derartige Kühlwasserpumpen unterliegen besonderen Anforderun- gen hinsichtlich einer glatten Innenoberfläche des Pumpenge- häuses. Diese Anforderungen sind bei den bekannten Kühlwas- serpumpen nur mit besonders hohem Aufwand erfüllbar. Deswei- teren ist eine Einhaltung der erforderlichen Maßgenauigkeit bei den Innenabmessungen der Pumpengehäuse nur bedingt mög- lich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kühlwas- serpumpe für eine Kraftwerksanlage anzugeben, bei der mit einfachen Mitteln eine besonders glatte Innenoberfläche und die Einhaltung einer besonders hohen Maßgenauigkeit des Pum- pengehäuses gewährleistet ist. Desweiteren soll ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung einer derartigen Kühl- wasserpumpe angegeben werden.

Bezüglich der Kühlwasserpumpe wird die genannte Aufgabe er- findungsgemäß gelöst mit einem Pumpengehäuse, das aus Beton gegossen ist und eine Anzahl von Schalelementen aus glasfa- serverstärktem Kunststoff aufweist.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß eine glatte Innenoberfläche des Gehäuses sowie eine hohe Maßgenau- igkeit des Pumpengehäuses durch eine besondere Ausgestaltung der bei der Herstellung des Pumpengehäuses verwendeten Scha- lung erreichbar ist. Dabei kommt insbesondere dem für die Herstellung der Schalung verwendeten Material eine hohe Be- deutung zu. Dazu sind Schalelemente aus glasfaserverstärktem Kunststoff vorgesehen.

Vorteilhafterweise ist die Kühlwasserpumpe als Betonspiral- pumpe ausgebildet. Die aus glasfaserverstärktem Kunststoff gefertigten Schalelemente sind dabei zweckmäßigerweise im Be- reich des Spiralgehäuses der Betonspiralpumpe eingesetzt.

Als Material zur Bildung der Schalelemente kann ein beliebi- ger glasfaserverstärkter Kunststoff vorgesehen sein. Dieser umfaßt vorteilhafterweise Glasfasern, Quarzsand und ein Kunststoffharz.

Bezüglich des Verfahrens zur Herstellung der Kühlwasserpumpe wird die genannte Aufgabe gelöst, indem eine Anzahl von vor- gefertigten Schalelementen aus glasfaserverstärktem Kunst- stoff am Aufstellungsort der Kühlwasserpumpe zu einer Scha- lung zusammengesetzt werden, die beim Gießen des Betongehäu-

ses der Kühlwasserpumpe als verlorene Schalung verwendet wird.

Die Schalelemente aus glasfaserverstärktem Kunststoff können dabei bei ihrer Herstellung durch die Verwendung standardi- sierter Negativformen eingeformt werden.

Im Gegensatz zu einer gewöhnlichen Schalung verbleibt eine verlorene Schalung nach der Herstellung des jeweiligen Beton- bauteils am Herstellungsort und ist mit dem jeweiligen Beton- bauteil nach seiner Herstellung fest verbunden. Die als ver- lorene Schalung eingesetzten Schalelemente aus glasfaserver- stärktem Kunststoff werden somit nach der Herstellung des Be- tongehäuses zu dessen integralen Bestandteilen. Das Pumpenge- häuse weist somit aufgrund der Materialeigenschaften des glasfaserverstärktem Kunststoffs im Bereich der Schalelemente eine besonders glatte Oberfläche auf.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesonde- re darin, daß durch die Verwendung einer verlorenen Schalung aus glasfaseramiertem oder glasfaserverstärktem Kunststoff bei der Herstellung des Betongehäuses der Kühlwasserpumpe eine hohe Maßgenauigkeit und eine besonders glatte Innenober- fläche erreichbar ist. Die Schalelemente aus glasfaserver- stärktem Kunststoff weisen eine besonders hohe Festigkeit auf, so daß bei der Herstellung des Betongehäuses nahezu keine Verformung infolge von Schwinden oder Kriechen wie beim Beton selbst auftritt. Zudem kann die vollständige dem die Kühlwasserpumpe durchströmenden Kühlwasser ausgesetzte In- nenoberfläche des Pumpengehäuses aus den Schalelementen aus glasfaserverstärktem Kunststoff gebildet sein, so daß sie be- sonders unempfindlich gegen Korrosion oder chemischen Angriff oder Abrieb durch das Kühlwasser ist. Weiterhin weisen die aus glasfaserverstarktem Kunststoff gebildeten Schalelemente ein besonders geringes Gewicht auf, so daß der Transport vor- gefertigter Schalelemente von der Fertigungsstätte zum Ein-

satzort der Kühlwasserpumpe und auch die Montage des Pumpen- gehäuses auf besonders einfacher Weise möglich sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die Figur im Längs- schnitt eine Pumpstation einer Kraftwerksanlage.

Die Pumpstation 1 gemäß der Figur ist Teil des Kühlwassersy- stems einer Kraftwerksanlage. Die Pumpstation 1 umfaßt eine Kühlwasserpumpe 2, die entsprechend ihrem Anwendungszweck für einen vergleichsweise hohen Wirkungsgrad und für eine ver- gleichsweise niedrige Förderhöhe ausgelegt ist. Der Kühlwas- serpumpe 2 ist kühlwasserseitig eine über eine Dammtafel 4 absperrbare Zulaufkammer 6 vorgeschaltet. Die Zulaufkammer 6 ist dabei im Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, daß das Kühlwasser der Kühlwasserpumpe 2 in annähernd vertikaler Hauptrichtung zuströmt.

Austrittsseitig ist der Kühlwasserpumpe 2 ein Kühlwasserkanal 8 nachgeschaltet, der über eine schwenkbar gelagerte Rück- schlagklappe 10 absperrbar ist. Der Kühlwasserkanal 8 ist für eine Abströmung des Kühlwassers aus der Kühlwasserpumpe 2 in annähernd horizontaler Hauptrichtung ausgebildet.

Die Kühlwasserpumpe 2 umfaßt ein in der Figur nicht sichtbar dargestelltes Laufrad, das über eine Welle 12 durch eine Mo- tor-und Getriebeeinheit 14 antreibbar ist. Die Kühlwasser- pumpe 2 ist als Betonspiralpumpe ausgebildet, wobei das Laufrad in einem annähernd spiralförmig ausgestalteten, auch als"Spirale"bezeichneten Innenraum angeordnet ist. Die Welle 12 ist in annähernd vertikaler Orientierung angeordnet, so daß das Kühlwasser dem Laufrad beim Betrieb der Kühlwas- serpumpe 2 annähernd axial zuströmt und annähernd tangential aus der Spirale austritt.

Die Dimensionierung der wesentlichen Komponenten der Pumpsta- tion 1, insbesondere der Abmessungen des Laufrads der Kühl-

wasserpumpe 2 und der Leistung der Motor-und Getriebeeinheit 14, ist abhängig von den Anforderungen der Kraftwerksanlage.

Im Ausführungsbeispiel ist ein Laufrad mit einem Durchmesser von etwa 1,80 m vorgesehen.

Die Kühlwasserpumpe 2 weist ein aus Beton gegossenes Pumpen- gehäuse 16 auf, an dem auch Halterungsstrukturen 18 für die Motor-und Getriebeeinheit 14 angeordnet sind. Auch die Zu- laufkammer 6 und der Kühlwasserkanal 8 weisen aus Beton ge- gossene Kanalwände auf.

Das Pumpengehäuse 16 der Kühlwasserpumpe 2 weist eine Anzahl von Schalelementen 20 aus glasfaserverstärktem Kunststoff auf. Die Schalelemente 20 sind dabei in der Art einer verlo- renen Schalung zur Bildung der Innenoberfläche 22 des Pumpen- gehäuses 16 angeordnet.

Der zur Bildung der Schalelemente 20 vorgesehene glasfaser- verstärkte Kunststoff umfaßt Glasfasern, Quarzsand und ein Kunststoffharz. Bei der Verwendung eines derartigen Materials weist das Pumpengehäuse 16 eine besonders glatte Innenober- fläche 22 und zudem eine besonders hohe Maßgenauigkeit auf.

Die Innenoberfläche 22 des Pumpengehäuses 16 ist zudem beson- ders unempfindlich gegenüber Korrosion oder chemischen An- griff und/oder Abrieb.

Bei der Herstellung des Pumpengehäuses 16 werden die Schal- elemente 20 zunächst vorgefertigt. Diese Vorfertigung kann durch Einformung auf Negativen an einer zentralen Fertigungs- stelle durchgeführt werden. Von der Fertigungsstelle werden die vorgefertigten Schalelemente 20 dann zum Einsatzort der Kühlwasserpumpe 2 transportiert. Ein derartiger Transport ist insbesondere durch das geringe Gewicht des glasfaserverstärk- tem Kunststoffs auch über weite Entfernungen auf besonders einfache Weise ermöglicht. Am Aufstellungsort der Kühlwasser- pumpe 2 werden die vorgefertigten Schalelemente 20 zu einer die spätere Innenoberfläche 22 der Kühlwasserpumpe 2 bilden-

den Schalung zusammengesetzt. Nach gegebenenfalls erforderli- cher Ergänzung dieser Schalung durch weitere Schalelemente, die beispielsweise für die Ausformung der Zulaufkammer 6 vor- gesehen sein können, wird das Pumpengehäuse 16 aus Beton ge- gossen. Beim Gießen des Pumpengehäuses 16 dient die aus den vorgefertigten Schalelementen 20 gebildete Schalung als ver- lorene Schalung. Mit anderen Worten : Die aus den vorgefertig- ten Schalelementen 20 gebildete Schalung verbleibt nach dem Gießen des Pumpengehäuses 16 im Pumpengehäuse 16 und bildet somit dessen Innenoberfläche 22.

Durch die Verwendung von glasfaserverstärktem Kunststoff zur Bildung der Schalelemente 20 ist eine besonders glatte Innen- oberfläche 22 des Pumpengehäuses 16 gewährleistet. Die Schalelemente 20 aus glasfaserverstärktem Kunststoff ermögli- chen zudem eine besonders einfache Vorfertigung sowie einen besonders einfachen Transport von der Vorfertigungsstelle zum Aufstellungsort der Kühlwasserpumpe 2. Auch ist die Montage der Kühlwasserpumpe 2 durch die erleichterte Handhabbarkeit der Schalelemente 20 besonders vereinfacht.