DE102011088920A1 - Collecting device for a fluid of a drive train component - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auffangvorrichtung zum Auffangen und Überwachen einer aus einer Triebstrangskomponente einer Windturbine austretende Flüssigkeit, eine Windturbine mit einer solchen Auffangvorrichtung und ein Verfahren zum Nachrüsten einer solchen Auffangvorrichtung in neuen und schon vorhandenen Windturbinen. Die Windturbine umfasst dabei einen Turm, ein auf dem Turm drehbar anordenbares Maschinenhaus, einen in dem Maschinenhaus angeordneten Triebsstrang und einen mit dem Triebstrang verbindbaren Rotor, wobei der Rotor eine Nabe und drehbar an der Nabe anordenbare Rotorblätter umfasst.The present invention relates to a catching device for catching and monitoring a liquid emerging from a wind turbine component of a wind turbine, a wind turbine with such a catching device and a method for retrofitting such a catching device in new and existing wind turbines. In this case, the wind turbine comprises a tower, a turbine housing which can be arranged rotatably on the tower, a drive train arranged in the power house and a rotor which can be connected to the drive train, wherein the rotor comprises a hub and rotor blades which can be arranged rotatably on the hub.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auffangvorrichtung für eine Flüssigkeit einer Triebstrangskomponente einer Windturbine, eine Windturbine mit einer solchen Auffangvorrichtung und ein Verfahren zum Nachrüsten einer Auffangvorrichtung. Die Windturbine umfasst dabei einen Turm, ein auf dem Turm drehbar anordenbares Maschinenhaus, einen in dem Maschinenhaus angeordneten Triebsstrang und einen mit dem Triebstrang verbindbaren Rotor, wobei der Rotor eine Nabe und drehbar an der Nabe anordenbare Rotorblätter umfasst. The present invention relates to a collecting device for a liquid of a drive train component of a wind turbine, a wind turbine with such a collecting device and a method for retrofitting a collecting device. In this case, the wind turbine comprises a tower, a turbine housing which can be arranged rotatably on the tower, a drive train arranged in the power house and a rotor which can be connected to the drive train, wherein the rotor comprises a hub and rotor blades which can be arranged rotatably on the hub.
Bekannte Windturbinen haben eine hohe Anzahl von beweglichen Teilen, das Maschinenhaus ist drehbar auf dem Turm gelagert, Rotorblätter sind über Lagerungen drehbar an einer Nabe des Rotors angeordnet und der Triebstrang ist drehbar an einem Maschinenträger angeordnet. Diese beweglichen Komponenten, wie z.B. Getriebe, Generator oder Lager, werden geschmiert und gekühlt, und können große Mengen von Flüssigkeiten beinhalten. Besonders bei Windturbinen die als umweltfreundliche alternative Energiequellen bekannt sind muss sichergestellt werden, dass im Falle einer Leckage aus den Komponenten keine Flüssigkeiten aus der Windturbine in die Natur gelangt. Known wind turbines have a high number of moving parts, the machine house is rotatably mounted on the tower, rotor blades are rotatably mounted on bearings on a hub of the rotor and the drive train is rotatably mounted on a machine frame. These movable components, such as Gearbox, generator or bearings are lubricated and cooled, and can contain large volumes of fluids. Especially with wind turbines which are known as environmentally friendly alternative energy sources must be ensured that in case of leakage from the components no liquids from the wind turbine enters nature.
In dem Stand der Technik wird dies durch Abdichten der Öffnungen zwischen Maschinenhaus und Turm gemacht. Die
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Schutzvorrichtung anzugeben, welche unter anderem die Nachteile des Stands der Technik vermeidet. Insbesondere soll dabei eine Auffangvorrichtung für eine auslaufende Flüssigkeit beschrieben werden. It is an object of the invention to provide an improved protection device which avoids, among other things, the disadvantages of the prior art. In particular, a collecting device for an outflowing liquid should be described.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 gelöst, indem eine Auffangvorrichtung, umfassend eine Auffangwanne zum Auffangen und Weiterleiten und einen Aufnahmebehälter zum Aufsammeln und Messen einer aus einer Triebstrangkomponente auslaufenden Flüssigkeit, in dem Maschinenhaus der Windturbine angeordnet ist. The object is achieved with the features of the main claim 1 by a collecting device comprising a collecting tray for collecting and forwarding and a receptacle for collecting and measuring a leaking from a drive train fluid component, is arranged in the nacelle of the wind turbine.
Die Auffangwanne wird dabei zwischen der Triebstrangkomponente und einen Maschinenträger angeordnet. Da der Bauraum zwischen Triebstrangskomponente und Maschinenträger begrenzt ist wird die Auffangwanne derart ausgebildet, sodass sie die Form der Triebstrangkomponente folgt und dicht an die Unterseite der Triebstrangkomponente montiert werden kann. Durch die dichte Montage der Auffangwanne wird sichergestellt, dass eine aus der Triebstrangkomponente auslaufende Flüssigkeit vollständig in der Auffangwanne aufgefangen wird, ohne die restlichen in dem Maschinenhaus angeordneten Komponenten zu Kontaminieren. Dies hat den Vorteil, dass Wartungskräfte die das Maschinenhaus betreten nicht durch Öl und Kühlflüssigkeit gehen müssen, was das Verletzungsrisiko durch Ausrutschen reduziert. Dazu wird auch die Stillstandszeit für die Sanierung des Maschinenhauses verkürzt, was Kosten spart. The collecting tray is arranged between the drive train component and a machine carrier. Since the space between the driveline component and the machine frame is limited, the drip pan is designed to follow the shape of the driveline component and be mounted close to the underside of the driveline component. The tight mounting of the drip pan ensures that a liquid leaking from the driveline component is completely trapped in the drip pan without contaminating the remaining components located in the turbine house. This has the advantage that maintenance workers entering the machine house do not have to go through oil and coolant, which reduces the risk of injury due to slipping. In addition, the downtime for the refurbishment of the machine house is shortened, which saves costs.
Um eine Wartung der Triebstrangkomponente zu erleichtern kann die Auffangwanne über lösbar befestigte Aufhängungen an der Triebstrangkomponente und/oder den Maschinenträger angeordnet sein. Hierzu kann die Triebstrangkomponente mit Befestigungsvorrichtungen, wie zum Beispiel Haken, Ösen oder Druckknöpfe versehen werden. Bei Wartung der Triebstrangkomponente wird die Auffangwanne einfach ohne Werkzeug von der Triebstrangkomponente gelöst und weggenommen, sodass ein freier Zugang zu der Triebstrangkomponente geschaffen wird. To facilitate maintenance of the driveline component, the drip pan may be arranged on the driveline component and / or the machine frame via releasably attached suspensions. For this purpose, the drive train component can be provided with fastening devices, such as hooks, eyes or push buttons. When servicing the driveline component, the drip pan is simply detached and removed from the driveline component without tools, thereby providing free access to the driveline component.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Aufhängungen elastisch ausgebildet, sodass sich die Aufhängungen bei einer befüllten Auffangwanne verlängern bis die Auffangwanne auf dem Maschinenträger und/oder daran angebrachten Komponenten aufsetzt und abgestützt wird. In a preferred embodiment, the suspensions are resilient, so that the suspensions extend with a filled sump until the drip pan touches the machine frame and / or attached components and is supported.
Die Auffangwanne kann aus verschiedenen Materialien, wie zum Beispiel Metall, Kunststoff oder einer Kombination aus Kunststoff und Metall bestehen. Um die Montage und Demontage der Auffangwanne zu erleichtern ist es aber von Vorteil wenn diese aus einem flexiblen Material besteht, um somit leichter in den begrenzten Raum zwischen Triebstrang und Maschinenträger eingebracht werden zu können. The drip pan can be made of different materials, such as metal, plastic or a combination of plastic and metal. In order to facilitate the assembly and disassembly of the drip pan, it is advantageous if this consists of a flexible material, so as to be more easily introduced into the limited space between the drive train and machine carrier can.
In einer Besonders Vorteilhaften Ausführung ist die Auffangwanne als Persenning ausgebildet. Durch die Verwendung einer Persenning lässt sich die Auffangwanne in begrenzten Bauräumen eingeführt werden, sodass sich die Auffangwanne in schon bestehenden Windturbinen leicht nachrüsten lässt. In a particularly advantageous embodiment, the drip tray is designed as a cover. By using a cover, the sump can be in limited space be introduced, so that the drip pan can be easily retrofitted in existing wind turbines.
Da die sich in den Triebstrangkomponenten befindenden Flüssigkeiten sehr stark erhitzen und die Auffangwanne sich bei Kontakt mit der Flüssigkeit nicht verformen darf, besteht die Auffangwanne vorteilhafterweise aus einem flüssigkeitsdichten und hitzebeständigen Material. Since the liquids located in the drive train components are very hot and the collecting trough must not deform on contact with the liquid, the collecting trough advantageously consists of a liquid-tight and heat-resistant material.
Die von der Auffangwanne aufgefangene Flüssigkeit wird von der Auffangwanne an einen Aufnahmebehälter weitergeleitet und aufgesammelt. Der Aufnahmebehälter dient zur Aufsammlung von langsam aus der Triebstrangkomponente austretenden Flüssigkeit und kann nur ein Teil der in der Triebstrangkomponente vorhandenen Flüssigkeit aufnehmen. The collected by the sump liquid is passed from the sump to a receptacle and collected. The receptacle serves to accumulate liquid slowly exiting the driveline component and can only accommodate a portion of the fluid present in the driveline component.
Der Aufnahmebehälter kann entweder in die Auffangwanne integriert oder als separates Bauteil im Anschluss zu der Auffangwanne angeordnet sein. Der Aufnahmebehälter ist dabei tiefer als die Auffangwanne angeordnet, sodass die auslaufende Flüssigkeit von alleine in den Aufnahmebehälter rinnen kann. The receptacle can either be integrated into the drip pan or arranged as a separate component following the drip pan. The receptacle is arranged deeper than the drip pan, so that the leaking liquid can run by itself into the receptacle.
Durch Sammeln der auslaufenden Flüssigkeit in dem Aufnahmebehälter kann der verbleibende Flüssigkeitsstand in der Triebstrangkomponente von Wartungskräften überwacht werden. Um den Flüssigkeitsstand leicht ablesen zu können, kann der Aufnahmebehälter mit einer Messkala versehen sein. By collecting the leaking fluid in the receptacle, the remaining fluid level in the driveline component can be monitored by maintenance personnel. In order to read the liquid level easily, the receptacle can be provided with a measuring scale.
Der Aufnahmebehälter ist in einer bevorzugten Ausführungsform mit einem Sensor zum Überwachen eines Flüssigkeitsstandes versehen. Der Sensor ist mit einer Steuereinheit verbunden und kann bei Überschreiten eines vorbestimmten Flüssigkeitsstandes ein Signal an die Steuereinheit schicken, die danach ein Alarm an den Wartungskräften schickt. Falls innerhalb einer gewissen vorbestimmten Zeit, z.B. nach zwei Tagen, keine Maßnahmen zur Behebung der Leckage erfolgen, kann die Windturbine von der Steuereinheit automatisch abgeschaltet werden, um Beschädigungen an der Triebstrangkomponente zu vermeiden. Durch Platzieren des Sensors zum Überwachen des Flüssigkeitsstandes in dem Aufnahmebehälter lässt sich eine viel genauere Aussage zum Flüssigkeitsstand treffen als wenn der Sensor in der Triebstrangkomponente integriert ist. Da sich der Flüssigkeitsstand in dem Aufnahmebehälter weniger dynamisch ändert als in der Triebstrangkomponente, kann der Sensor feinfühliger ausgelegt werden. Somit kann die Windturbine schon bei geringem Ölverlust angehalten werden. The receptacle is provided in a preferred embodiment with a sensor for monitoring a liquid level. The sensor is connected to a control unit and can send a signal to the control unit when it exceeds a predetermined level of liquid, which then sends an alarm to the maintenance forces. If, within a certain predetermined time, e.g. After two days, no action to correct the leakage, the wind turbine can be automatically shut down by the control unit to prevent damage to the drive train component. By placing the liquid level monitoring sensor in the receptacle, a much more accurate fluid level indication can be obtained than when the sensor is integrated with the power train component. Since the liquid level in the receptacle changes less dynamically than in the drive train component, the sensor can be designed more sensitively. Thus, the wind turbine can be stopped even at low oil loss.
Um zu verhindern, dass die Windturbine bei einem schnellen Flüssigkeitsverlust lange Zeit ohne Kühlung oder Schmierung läuft, kann der Aufnahmebehälter mit einem zweiten Niveausensor ausgestattet werden, der ein sofortiges Anhalten der Windturbine auslösen kann. Der Sensor wird dabei derart angeordnet, so dass er bei einem höheren Flüssigkeitsstand aktiviert wird als der erste Niveausensor. To prevent the wind turbine from running for a long time without cooling or lubrication in the event of rapid fluid loss, the receptacle can be equipped with a second level sensor which can trigger an immediate stop of the wind turbine. The sensor is arranged so that it is activated at a higher liquid level than the first level sensor.
Um nach der Wartung der Triebstrangkomponente den Aufnahmebehälter auf einfacher Weise entleeren zu können, wird der Aufnahmebehälter vorteilhafterweise auch mit einem Hahn versehen. To be able to empty the receptacle in a simple manner after maintenance of the drive train component, the receptacle is advantageously also provided with a tap.
Im Falle eines Totalschadens der Triebstrangkomponente, bei dem die Triebstrangkomponente vollständig geleert wird, kann die ausgetretene Flüssigkeit nicht komplett von dem Aufnahmebehälter aufgenommen werden. Um sicherzustellen, dass keine Flüssigkeiten aus dem Maschinenhaus auslaufen, kann die Auffangvorrichtung auch einen Notauffangbehälter umfassen. Die Flüssigkeitsmengen die nicht von dem Aufnahmebehälter aufgenommen werden können, werden von dem Aufnahmebehälter über einen Überlauf an dem Notauffangbehälter weitergeleitet. Der Notauffangbehälter hat ein Fassungsvermögen größer als die vorhandene Flüssigkeitsmenge und kann die ausgetretene Flüssigkeit vollständig aufnehmen. In the event of a total damage of the driveline component, in which the driveline component is completely emptied, the leaked liquid can not be completely absorbed by the receptacle. To ensure that no fluids spill out of the nacelle, the catcher may also include an emergency receptacle. The amounts of liquid that can not be absorbed by the receptacle are forwarded from the receptacle via an overflow to the emergency receptacle. The emergency container has a capacity greater than the existing amount of liquid and can absorb the leaked liquid completely.
Der Notauffangbehälter wird vorteilhafterweise tiefer als der Aufnahmebehälter angeordnet, sodass eine aus dem Aufnahmebehälter auslaufende Flüssigkeit durch die Schwerkraft an den Notauffangbehälter weitergeleitet wird. The emergency container is advantageously arranged lower than the receptacle, so that a leaking from the receptacle liquid is forwarded by gravity to the emergency collection container.
Der Notauffangbehälter kann als freistehender Behälter ausgebildet sein, der entweder in dem Maschinenhaus oder in dem Turm angeordnet werden kann. Da der Bauraum in dem Maschinenhaus und in dem Turm aber begrenzt ist, wird der Notauffangbehälter vorteilhafterweise in einer Turmplattform integriert. Die Turmplattform wird dabei mit einem soliden Boden und Seitenwänden versehen, so dass die Turmplattform eine flüssigkeitsdichte Wanne bildet. Somit wird keinen weiteren Bauraum von dem Notauffangbehälter beansprucht, was eine Integration der Auffangvorrichtung in neuen und vorhandenen Windturbinen erleichtert. The emergency container may be formed as a freestanding container that can be placed either in the nacelle or in the tower. Since the space in the machine house and in the tower but limited, the emergency container is advantageously integrated in a tower platform. The tower platform is provided with a solid bottom and side walls, so that the tower platform forms a liquid-tight pan. Thus, no further space is required by the emergency container, which facilitates integration of the catcher in new and existing wind turbines.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Nachrüsten der erfindungsgemäßen Auffangvorrichtung in vorhandene Turbinen. Beim Nachrüsten der Auffangvorrichtung wird die Auffangwanne in den begrenzten Bauraum zwischen Triebstrangkomponente und Maschinenträger eingebracht und mittels Aufhängungen dicht an der Unterseite der Triebstrangkomponente befestigt. The invention also includes a method for retrofitting the collecting device according to the invention in existing turbines. When retrofitting the collecting device, the drip pan is introduced into the limited space between the drive train component and machine frame and fastened by means of suspensions close to the underside of the drive train component.
Danach wird der Aufnahmebehälter unterhalb der Auffangwanne angeordnet, so dass die von der Auffangwanne aufgefangene Flüssigkeit über den Auslass der Auffangwanne in den Aufnahmebehälter rinnen kann. Der Aufnahmebehälter wird auch derart angeordnet, so dass ein Überlauf des Aufnahmebehälters über den Notauffangbehälter angeordnet ist und eine über den Überlauf des Aufnahmebehälters auslaufende Flüssigkeit an den Notauffangbehälter weitergeleitet wird. Thereafter, the receptacle is placed below the sump so that the liquid collected by the sump can run into the receptacle via the outlet of the sump. The receptacle will too arranged such that an overflow of the receptacle is arranged on the emergency collection container and a leaking over the overflow of the receptacle liquid is forwarded to the emergency collection container.
Als letzte Maßnahme kann eine Turmplattform mit solidem Boden und Seitenwänden versehen werden, sodass die Turmplattform, im Falle eines Totalschadens bei dem die Triebstrangkomponente komplett entleert wird, als Notauffangbehälter dienen kann. As a last resort, a tower platform with solid bottom and side walls can be provided so that the tower platform, in the event of a total loss in which the driveline component is completely emptied, can serve as an emergency container.
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den Zeichnungen anhand der Beschreibung hervor. Further details of the invention will become apparent from the drawings with reference to the description.
In den Zeichnungen zeigt In the drawings shows
In
Die Aufhängungen
Die in der Auffangwanne
Durch Verwendung des Aufnahmebehälters
Bei der hier gezeigten Ausführungsform wird die Flüssigkeit über einen Auslass
Der Notauffangbehälter
In
In
Der Aufnahmebehälter
Der Aufnahmebehälter
Die in den beschriebenen Ausführungsbeispielen offenbarten Merkmalskombinationen sollen nicht limitierend auf die Erfindung wirken, vielmehr sind auch die Merkmale der unterschiedlichen Ausführungen miteinander kombinierbar. The feature combinations disclosed in the described exemplary embodiments are not intended to limit the invention, but rather the features of the different embodiments can also be combined with one another.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Auffangvorrichtung catcher
- 2 2
- Windturbine wind turbine
- 3 3
- Turm tower
- 4 4
- Maschinenhaus power house
- 5 5
- Rotor rotor
- 6 6
- Nabe hub
- 7 7
- Rotorblatt rotor blade
- 8 8th
- Triebstrang drive train
- 9 9
- Maschinenträger machine support
- 10 10
- Triebstrangkomponente Drive train component
- 11 11
- Auffangwanne drip tray
- 12 12
- Aufhängung suspension
- 13 13
- Aufnahmebehälter receptacle
- 14 14
- Auslass outlet
- 15 15
- Notauffangbehälter Notauffangbehälter
- 16 16
- Turmplattform tower platform
- 17 17
- Sensor sensor
- 18 18
- Hahn tap
- 19 19
- Befestigungsvorrichtung fastening device
- 20 20
- Überlauf overflow
- 21 21
- Seitenwand Side wall
- 22 22
- Öffnung opening
- 23 23
- Turmwand tower wall
- 24 24
- Boden ground
- 25 25
- Kabelführung cable management
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R409 | Internal rectification of the legal status completed | ||
R409 | Internal rectification of the legal status completed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
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R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20141014 |
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R079 | Amendment of ipc main class |
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