[0001] Die Erfindung betrifft einen wassergekühlten Motor sowie ein Verfahren zu dessen
Montage.
[0002] Wassergekühlte Motoren sind für einen maximalen Temperaturbereich sowie eine maximale
Luftfeuchte spezifiziert. Bei hohen Temperaturen erfolgt ein hohes "Derating", d.h.
der Kühlwasservorlauf wird wegen Betauungsgefahr auf eine Temperatur von 65°C angehoben.
Dieses Derating limitiert den Einsatz von Motoren aus wirtschaftlichen Betrachtungen,
aufgrund der noch möglichen abzugebenden Leistung (durch Derating minimiert) bei gleichbleibenden
Investitionskosten. Dabei ist der Platz für den Anbau von Isolationslösungen begrenzt.
[0003] Bekannte mögliche Lösungen sind z.B. der Einsatz einer Haube, welche mit dem normalen
Isolationsmedium Luft gefüllt ist und durch die über Luftkanäle kühlere Luft dem Motor
zugeführt und die erwärmte Luft abgeführt wird.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung anzugeben, mittels derer ein
Motor auch bei hoher Temperatur und Luftfeuchte mit zumindest verringertem Derating
betrieben werden kann.
[0005] Diese Aufgabe wird gelöst durch einen wassergekühlten Motor mit einer umschließenden,
wärmeisolierenden Kapselung.
[0006] Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Verfahren zur Montage eines derartigen Motors
an einen Anbauflansch, wobei zwischen Motor und Anbauflansch ein wärmeisolierendes
Verbindungsstück montiert wird.
[0007] Dieses Verbindungsstück (Isolationsscheibe) besteht dabei vorteilhafterweise aus
einem extrem belastbaren und temperaturresistenten Material mit minimalem Wärmeleitwert.
[0008] Durch den Einsatz der Kapselung, welche direkt den Motor isoliert (kein oder nur
ein geringer Luftspalt zwischen Motor und Isolation), sowie der Isolationsscheibe
zwischen Motor und Anbauflansch ist der Motor wirksam vor Betauung geschützt. Hierdurch
muss die Temperatur des Kühlwasservorlaufs nicht angehoben werden (z.B. kann mit 40°C
anstelle von 65°C gekühlt werden), die Kühlung wird verbessert und die Umgebungstemperatur,
unter der der Motor ohne Derating arbeiten kann, wird erweitert - beispielsweise bei
typischen Motortypen, wie sie in einer Trockenpartie einer Papierfabrik als typischem
Anwendungsfall eingesetzt werden, von 100°C auf 130°C. Durch die erfindungsgemäße
Isolation (Kapselung + Isolationsscheibe) besteht somit auch die Möglichkeit der Verwendung
kleinerer Motoren bei gleicher Leistung.
[0009] In einer vorteilhaften Form der Ausgestaltung ist die Kapselung aus Polyurethan ausgeführt.
Dieses Material eignet sich sowohl aufgrund seiner guten Verarbeitbarkeit als auch
aufgrund seines geringen Wärmeübergangskoeffizienten (z.B. 0,028 W/(Km^2) bei <130°C)
besonders gut für eine erfindungsgemäße Kapselung ("Thermohaube"). Alternativ können
natürlich auch andere Werkstoffe mit vergleichbarer Verarbeitbarkeit und Wärmeübergangskoeffizient
verwendet werden.
[0010] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist auf der Außenseite der Kapselung
eine Hitzefolie angeordnet. Hierdurch wird von außen auf den Motor auftreffende Wärmestrahlung
wirksam reflektiert.
[0011] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist dabei die Hitzefolie als Gold-
oder Aluminiumfolie ausgeführt. Diese Materialien haben sich bei Isolierungen bereits
lange bewährt.
[0012] Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels
näher beschrieben und erläutert. Die Figur zeigt:
einen erfindungsgemäßen Motor an einem Anbauflansch.
[0013] Die Figur zeigt einen erfindungsgemäßen Motor 1 mit einer umschließenden Kapselung
2, die vorteilhafterweise als eine Polyurethanisolation ausgeführt ist. Zur weiteren
Wärmeisolierung ist auf dieser Kapselung 2 noch zusätzlich eine Hitzefolie 3, beispielsweise
eine Aluminiumfolie, angebracht. Der Motor ist wassergekühlt; der Zu- und Abfluss
ist durch die beiden Pfeile gekennzeichnet. Bei der Montage des Motors 1 an einen
Anbauflansch 4 wird zwischen Motor 1 und Flansch 4 eine Isolationsscheibe als Verbindungsstück
5 montiert, die vorteilhafterweise aus einem extrem belastbaren und temperaturresistenten
Material mit minimalem Wärmeleitwert besteht.
[0014] Die Kapselung 2 bietet einen besseren Schutz vor Betauung in Atmosphären mit hoher
Luftfeuchte, so dass der Kühlwasservorlauf nicht auf eine höhere Temperatur angehoben
werden muss und der Motor 1 in einer erweiterten Umgebungstemperatur eingesetzt werden
kann. So kann das Kühlwasser beispielsweise anstatt mit einer Temperatur von 65°C
mit 40°C in den Motor 1 geleitet werden, und für einen typischen Motor 1 mit einer
Leistung von 100 kW ergibt sich beispielsweise eine mögliche Umgebungstemperatur von
130°C anstelle von lediglich 100°C. Durch die verbesserte Isolation 2, 3 besteht daher
auch die Möglichkeit, kleinere Baugrößen der Motoren 1 bei gleicher Leistung zu verwenden.
[0015] Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen wassergekühlten Motor sowie ein Verfahren
zu dessen Montage. Um eine Lösung anzugeben, mittels derer ein Motor auch bei hoher
Temperatur und Luftfeuchte mit zumindest verringertem "Derating" betrieben werden
kann, wird vorgeschlagen, den Motor mit einer umschließenden, wärmeisolierenden Kapselung
auszustatten und zwischen Motor und einem Anbauflansch, auf den der Motor montiert
wird, ein wärmeisolierendes Verbindungsstück zu montieren.
1. Wassergekühlter Motor (1) mit einer umschließenden, wärmeisolierenden Kapselung (2).
2. Motor nach Anspruch 1,
wobei die Kapselung (2) aus Polyurethan ausgeführt ist.
3. Motor nach Anspruch 1 oder 2,
wobei auf der Außenseite der Kapselung (2) eine Hitzefolie (3) angeordnet ist.
4. Motor nach Anspruch 3,
wobei die Hitzefolie (3) als Gold- oder Aluminiumfolie ausgeführt ist.
5. Verfahren zur Montage eines Motors (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche an
einen Anbauflansch (4), wobei zwischen Motor (1) und Anbauflansch (4) ein wärmeisolierendes
Verbindungsstück (5) montiert wird.