DD290316A7 - Anordnung zur schwingungsisolierung von schlagradmuehlen - Google Patents

Abstract

Die Anordnung zur Schwingungsisolierung von Schlagradmuehlen dient der Schwingungsisolierung von Schlagradmuehlen, die infolge Verschleiszes eine Unwucht aufweisen, und ist bevorzugt anwendbar an Kohlemuehlen in Kraftwerken. In bekannter Weise wird der schwingende Teil des Muehlensystems, bestehend aus dem Schlagrad, den Drehmoment-UEbertragungs-und-Umformungselementen sowie dem Antrieb, auf einem starren Tragrahmen, der auf am Fundament angeordneten Schwingungsisolatoren ruht, befestigt und das Muehlengehaeuse ist starr auf dem Fundament angeordnet. Erfindungsgemaesz ist dabei die Masse der Antriebseinheit und der Drehmoment-UEbertragungs-und-Umformungseinrichtungen mit den dazugehoerigen Lagerungen als Gegenmasse zum fliegend gelagerten Schlagrad angeordnet. Die Auswahl der Federcharakteristik der Schwingungsisolatoren und ihre Anordnung unter dem Tragrahmen erfolgt derart, dasz eine exakt waagerechte Lage der Antriebsachse gewaehrleistet ist. Es werden Schwingungsisolatoren mit Daempfung verwendet. Mit der erfindungsgemaeszen Anordnung werden Schaeden infolge von Schwingungen im Baugrund und in angeschlossenen technologischen Anlagen bei relativ geringem Aufwand weitestgehend vermieden.{Schlagradmuehle; Schwingungsisolierung; Unwucht; Kohlemuehle; Kraftwerk; Schwingungsisolator; Fundament; Baugrund}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf die Schwingungsisolierung von Schlagradmühlen, die aufgrund ihres Verschleißes botriobsmäßig eine Unwucht aufweisen, und ist anwendbar vor allem an Kohlomühten in Kraftwerksanlagen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

An Schlagradmühlen zum Zerkleinern der Kohle in Kraftwerksanlagen tritt in Abhängigkeit des erosiv wirkenden Ballastanteiles Jer Rohbraunkohle ein unterschiedlicher Verschleiß am Schlagrad auf, der mit steigender Betriebszeit zu einer zunehmendon Unwucht dosselben führt. Diese Unwucht verursacht Mühlenschwingungen, die auf das starr mit der Mühle verbundene Fundament und die mit der Mühle verbundenen vor- und nachgeschalteten technologischen Anlagen und Gebäudeteile übertragen werden. Vom Fundament werden die Schwingungen in dan Baugrund übertragen, wo sie insbesondere bei ungünstigen Baugrundverhältnissen zu Setzungen des Fundamentes führen.

Durch Übertragung der Mühlenschwingungen auf vo' und ι.ichgeschaltete technologische Einrichtungen und Gebäudekonstruktionen werden an diesen u.a. R'^schäden an Schweißnähten und Verbindungselementen sowie Schäden an Meßgeräten und Steuerungseinrichtungen verursacht.

Bekannt ist, daß die infolge Mahlwerkzeugverschleiß in der Kohlemühle verursachten und mit zunehmender Betriebszeit stärker wordenden Schwingungen bislang durch Zwischenschalten einer großen Betonmasse zwischen auf dem Fundament aufgesetzte Schwingungsisolatoren und Mühlensystem gedämpft werden. Derartige Schwingfundamente weisen den Nachteil auf, daß

- ihre Errichtung technisch und ökonomisch sehr aufwendig ist;

- sie bei Kesselhäusern ohne Unterkellerung nicht ausgeführt werden könnon;

- die Schwingungen von der ebenfalls auf dem Schwingfundament stehenden Mahlkammor weiterhin über die angeschlossenen Kanäle (Sichter, Staubleitung, Rauchgasrücksaugung) einschließlich tieren Halterung in die Kesselbauteile übertragen werden.

Nach Major, A. „Berechnung und Planung von Maschinen- und Turbinenfundamenten", VEB Verlag für Bauwesen, Berlin 1961, S. 101, ist ferner bekannt, daß... »Maschinen mit kleinen und geringen Massenkräften bzw. mit kleiner kinetischer Energie ohne jede besondere Fundierung unmittelbar oder unter Einschaltung elastischer Unterlagen auf den Boden oder auf die Decke gestellt werden können, da sie sehr kleine, kaum oder gar nicht wahrnehmbare Amplituden erzeugen." Die schwingungsisolierte Aufstellung von Maschinen mit großen dynamischen Kraftwirkungen (z.B. Kohlemühlen) ohne Zwischenschaltung einer großen Dämpfungsmasse (vorwiegend Stahlbeton) ist bisher nicht bekannt.

Gemäß SU-UHS 808371 und SU-UHS 1240444 ist es für Asbostzerfasormaschinen, zwar wahrscheinlich kleinerer Leistung als von Kraftwerkskohlemühlon, bekannt, die komplette Antriebseinheit der Arbeitsmaschine auf einem gemeinsamen Rahmen anzuordnen, wobei dieser Rahmen über Federelemente mit dem Fundament verbunden ist. Damit wird der Eintrag kinetischer Energie in den Baugrund vermieden. Entsprechend SU-UHS 1240444, Bild 1 ist dabei das Gehäuse dor Arbeitsmaschine starr mit dem Fundament verbunden, während die Antriebseinheit komplett über Schwingungsisolatoren auf dem Fundament angeordnet ist. Die Übertragung dieser Lösungen auf Schlagradmühlen mit sehr großer Masse, wie es Kraftwerkskohlemühlen beispielsweise darstellen, ist nicht ohne weiteres möglich. Bei Schlagradmühlen mit sehr großer Masse stellen nämlich di -xakt zentrische Wellendurchführung in das starr angeordnete Gohäuse sowie die Beherrschung des Durchlaufes kritischer Drehzahlen, vor allem bei An- und Abfahrvorgängen, eine zwingende Voraussetzung dar. Diese Probleme werden mit den Anordnungen in den beiden sowjetischen Patentschriften nicht gelöst.

Bekannt ist weiterhin, die Schlagräder von Mühlen mit starrem Fundament bei Erreichen einer festgelegten Laufunruhe nachzuwuchten, um Schäden an den Gebäuden sowie technologischen Einrichtungen zu vermeiden. (Schüler, U. .Einflüsse bei der Prallzerkleinerung von Rohbraunkohle und ihre wirtschaftliche Bedoutung" in Energie 17 [1965], Nr. 12, S. 550... 552)

Nachteil dieser Methode ist der zusatzliche Mühlenstlllstand (Elektroenergleerzeugungsausfall) und der erhebliche Aufwand. Bekannt Ist ferner, daß dlo In o. g. Schwingfundamenten eingesetzten Stahlfederschwingungsisolatoren bei der in Kesselhäusern vorwiegend angewendeten Naßreinigung stark verschmutzten und erheblicher Korrosionsbeanspruchung unterliegen, so daß sie spätestens nach &-10 Betriebsjahren nicht mehr funktionstüchtig sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, bei Neuerrichtung oder Rekonstruktion von Schlagrad-Mühlenanlagen, vorwiegend in Kraftwerken, mit möglichst geringen Kosten und geringem Bauaufwand eine effektive Schwingungsisolierung zu ermöglichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung Aufgabe der Erfindung Ist es, die Übertragung von Schwingungen einer Schlagradmühle mit großor Masse sowohl auf das Fundament und den Baugrund als auch auf mit der Schlagradmühle verbundene technologische Ausrüstungen und Gebäudekonstruktionen woitestgehend zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe folgendermaßen gelöst: Die Schlagrad-Mühlenanlage, bestehend aus einer Antriebseinheit, aus entsprechenden Drehmomentübertragungseinrichtungen, gegebenenfalls aus Drehmomentumformungsanlagen, aus Lagerungen sowie der Schlagradmühle mit an ihr festinstallierten vor- und nachgeschalteten technologischen Einrichtungen, wird in ein schwingendes

und in ein nichtschwingendes Teilsystem unterteilt.

Das schwingende Teilsystem, bestehend aus dem die Schwingungen erzeugenden Schlagrad, den Drehmomentübertragungselementen, wie z.B. Wellen und Kupplungen, gegebenenfalls Drehmomentumformungsbaugruppen, wie z.B. Getriebe, den erforderlichen Lagerungen und dem Antrieb, wird in einer für Asbestzerkleinerungsmaschinen bekannten Weise auf einem gemeinsamen, starren Tragrahmen angeordnet. Zwischen diesem Tragrahmen und dem Fundament sind entsprechend der Masseverteilung auf dem Tragrahmen Schwingungsisolatoren

angeordnet.

Das nichtschwingende Teilsystem busteht aus dem sehr schweren Mühiongehäuse mit an diesem fest angebrachten vor- bzw.

nachgeschalteten technologischen Einrichtungen, wiez. B. Rauchgasrücksaugung und Staubkanälen. Dieses nlchtschwingonde

Teilsystem ist starr auf dem Fundament befestigt. Erfindungsgemäß Ist die Masse der Antriebseinheit und der Drehmoment-übertragungs- und -Umformungseinrichtungen mit

den dazugehörigen Lagerungen als Gegenmasse zum fliegend gelagerten Schlagrad angeordnet. Die Schwingungsisolatorenzwischen dem Tragrahmen und dem Fundament werden ihrer Federcharakteristik nach so ausgewählt und derart zumgemeinsamen Schwerpunkt des Antriebssystems angeordnet, daß eine exakt waagerechte Lage der Antriebsachsegewährleistet ist.

Zur Aufnahme des Tragrahmens werden Schwingungsisolatoren mit Dämpfung eingesetzt. Damit können bei An- und Auslaufvorgängen der Mühlen auch im Havariefall beim Durchlaufen der kritischen Drehzahlen Resonanzüberhöhungen

vermieden werden.

Für feuchte und korrosionsgefährdeto Standorte des Mühlensystems werden vorteilhafterweise vollgekapselte Schwingungsisolatoren eingesetzt. Die e rfindungsgemäße Anordnung besitzt den Vorteil, daß nur ein Teil des Schlagrad-Mühlensystems auf Schwingungsisolatoren angeordnet wird und daß gerade das sehr schwere Mühlengehäuse mit den an ihm befestigten Nebenanlagen starr am Fundament angebracht ist. Damit wird es bei relativ geringem Aufwand möglich, die Übertragung von Schwingungen sowohl in das Fundament und den Baugrund als auch in technologische Anlagen, die an das Mühlensystem

angeschlossen sind, und in Gebäudeteile weitestgehend zu vermelden. Dabei wird eine exakt zentrische Wellendurchführung indas Mühlengehäuse gesichert und das Durchlaufen kritischer Drehzahlen beherrscht.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll am folgenden Beispiel der Schwingungsisolieiung einer Ventilatormühle zur Mahlung von Rohbraunkohle für Kraftwerksdampferzeuger näher erläutert werden. Dazu ist in Figur 1 das Mühlensystem schematisch in einer Längsansicht und

in Figur 2 in einer Seitenansicht dargestellt. Die Ventilatormühle hat einen Kohledurchsatz von ca. 25t/h.

Das schwingende Teilsystem der Ventilatormühlenanlage besteht aus dei A Schlagrad 1, einem Doppellager 2, dem Lagerbock 3,

dem Antriebsmotor 4, dem Motorbock 5 und der Kupplung 6. Dieses Teilsystem steht auf dem gemeinsamen Tragrahmen 7 undbildet die Gegenmasse zum fliegend gelagerten Schlagrad. Der Tragrahmen 7 ruht auf Schwingungsisolatoren 8, die auf dem

Fundament 10 angeordnet sind. Das Mühlengehäuse 9, bestehend aus der Mahlkammer und dem Sichter, bildet mit weiteren an ihm fest verbundenen

technologischen Anlagen das nichtschwingende Teilsystem und ist starr auf dem gleichen Fundament 10 angeordnet.

Der kritische Punkt dieser Anordnung ist die Gehäusedurchführung der das Schlagrad tragenden und antreibenden Welle. Ihre

zentrische, exakt waagerechte Lage wird durch die Auswahl der Federcharakteristik der Schwingungsisolatoren 8 sowie diewahlweise Anordnung dieser Schwingungsisolatoren 8 unter dem Tragrahmen 7 in bezug zur Vorderkante des Tragrahmens 7gesichert.

Es werden vollgekapselte Schwingungsisolatoren 8 mit Dämpfung verwendet. Diese Schwingungsisolatoren 8 erfahren auch

durch die im Kraftwerks-Mühlenkeller übliche Naßreinipung keine Beeinträchtigung ihrer Wirksamkeit und vermeiden mit deneingebauten Dämpfungsgliedern Resonanzschwingunysüberhöhungen beim Durchlaufen der kritischen Drehzahlen.

Claims (2)

1. Anordnung zur Schwingungeisolierung von Schlagradmühlen zur Kohlezerkleinerung bei Aufstellung der Antriebseinheit und der Drehmoment-Übertragungs· und -Umformungseinrichtungen mit den dazugehörigen Lagerungen und mit dem Schlagrad der Mühle auf einem gemeinsamen, starr ausgeführten Tragrahmen, wobei dieser Tragrahmen auf unmittelbar auf dem Fundament angeordneten Schwingungsisolatoren ruht, und bei unmittelbar, starrer Aufstellung des Mühlengehäuses mit den fest an ihm angebrachten technologischen Anlagen auf einem Fundament, gekennzeichnet dadurch, daß die Masse der Antriebseinheit und der Drehmoment-Übertragungs· und -Umformungseinrichtungen mit den dazugehörigen Lagerungen als Gegenmasse zum fliegend gelagerten Schlagrad angeordnet ist, daß die Anordnung der Schwingungsisolatoren zum gemeinsamen Schwerpunkt des Antriebssystems sowie die Auswahl der Federcharakteristik der Schwingungsisolatoren in einer die exakt waagerechte Lage der Antriebsachse gewährleistenden Weise erfolgt und daß Schwingungsisolatoren mit Dämpfung eingesetzt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Schwingungsisolatoren als vollgekapselte Einheit ausgeführt sind.