[发明专利]用于设备的工业建筑物及该工业建筑物的运行方法

说明书

本发明涉及一种用于设备尤其是用于发电设备的工业建筑物，它有一泵房和一个冷却水净化室。此外，本发明还涉及此工业建筑物的一种运行方法。

在工业设备中，尤其在发电厂中，设备运行必需冷却水。使用冷却水的一个典型的例子是在发电厂冷却塔内冷却蒸汽。冷却水通常取自天然水源，例如取自河和湖，它首先在净化室内净化，然后通过具有设在那里的泵的泵房向设备的各部件输送。在大型工业设备中，泵系统的输送功率每秒钟为多个立方米冷却水。因此，流动路径、净化冷却水用的净化装置、泵房以及尤其泵，均设计成大容积的。为了泵可靠和持续地无故障运行，冷却水流往泵中的入流特性是关键。为此，尤其要求冷却水尽可能无涡流地流入泵内。

由于结构方面的条件，净化室及其出口截面通常设计得很狭窄和很高，反之，流动技术上连接在净化室下游的泵房设计得宽和扁平，并例如设计成带房顶的泵房。由于这种极端不同的腔室几何结构以及由于在净化室内或沿流动方向在净化室下游的内部配件，已使冷却液产生紊流。为避免这种紊流或涡流导致形成干扰泵工作的表面涡流或地面涡流，通常在净化室与泵房之间设稳流段。该稳流段有不可谓不大的空间需求，这不利于降低工业建筑物的建造成本。

在书藉“Lexikon der Technik”(Lueger著，第4版，第6卷：Lexikonder Energietechnik and Kraftmaschinen，A-K，Rudolf von Miller出版，Deutsche Verlags-Anstalt GmbH，Stuttgart，1965，666-667页和669-670页)中，公开了一种发电设备用的工业建筑物。此工业建筑物有一个用于安置冷却水泵的泵房和一个净化室。此工业建筑物设计为具有若干进水室在一个露天水域旁的引水建筑物，水均匀地和尽可能无涡流地流入各进水室，以及，水域的底不因入流的水被扬起或破坏。

本发明的目的是提供一种设备用工业建筑物以及该工业建筑物的运行方法，其中保证设备在其生产成本低的同时能更可靠地运行。

按本发明为达到涉及工业建筑物方面的目的，令此工业建筑物有一个用于安置冷却水泵的泵房和一个净化室，其中，泵房与净化室直接连接并有这样的腔室几何结构，即，在设备运行时为避免干扰性涡流使冷却液有高的流速。

在这里，本发明从令人惊讶的认识为出发点：净化室可直接设在泵房前面，也就是说可以取消常见的稳流段，却不会在泵房内产生干扰性的涡流，尤其是表面涡流。避免涡流通过恰当地几何设计泵房就可以达到，这种设计导致比较高的流速。在流速与涡流形成之间的这种关系出人意料，因为迄今的认识恰恰相反，为了获得预期的效果走相反的路，换句话说为了避免涡流应将流速调整得尽可能低。足够高的流速取决于多种因素，尤其还取决于要泵送的冷却液的量。在具有每秒多个立方米流量的泵的大型工业设备中，迄今规定在稳流段内的流速约0.5m/s。为了避免涡流，调整为与此流速相比为更高的尤其约在2-3m/s之间的流速。

此设计决定性的优点在于，取消了稳流段进而减小了工业建筑物的结构体积，并因此导致显著降低用于此工业建筑物的制造成本。

优选地将腔室几何结构设计为，在运行时提高冷却液进入泵房时的流速。

在传统的设备中以及在这里所说明的设备中，在设在净化室内的净化机内部冷却水的流速约为1m/s。在传统的设备中，此流速通过稳流段在进入泵房时降到约0.5m/s，而按本实施方式，相比之下为了形成足够高的流速，规定提高此速度。

优选地，在进入孔处连接一相对于泵房侧壁倾斜延伸的壁段，冷却水通过此进入孔流入泵房。因此在泵房内避免了产生涡流的典型起因的逆流空间。

按一种特别优选的实施方式，泵房设计用于按这样的方式给泵定位，即，通过泵管的排挤作用可靠地防止流动从壁面分离，尽管在泵房入流区内通常存在大的扩张角。这一点优选地采取下列措施达到：在泵安装后使得用于流入泵房的冷却液的流动截面缩小。在这里可以在一个大的范围内改变泵管的直径，所以在同样的泵房内既可使用具有小管径和高叶轮转速的泵，也可使用具有大管径和低叶轮转速的泵。在这里管径和叶轮转速选择为，能达到一个低的所谓“有效水头高度”(泵的净吸压头NPSH)，以避免所谓气蚀，亦即避免形成汽泡以及汽泡突然崩破。为此，尤其是泵的中心线离泵室后壁的距离以及泵吸入钟(Pumpensaugglocke)的离地净高，作为吸入钟直径和泵房尺寸的函数来确定。

为了避免壁面涡流和地面涡流以及为了在泵管内获得一种可接受的速度剖面，按优选的设计有下列可交替选择和优选地加以组合的特征：