Elektromotor für Kühltürme

Ein Kühlturm lässt das Wasser, das erwärmt aus einem Industrieprozess oder dem Kaltwassersatz eines Gebäudes zurückkommt, über Füllkörper nach unten rieseln und bringt es mit entgegenströmender Luft in Kontakt; ein Teil des Wassers verdunstet, und das restliche Wasser fällt abgekühlt in die Wanne. Kunststoff-Spritzgießbetriebe, Gießereien und Walzwerke, Lebensmittelfabriken und wassergekühlte Kaltwassersätze großer Gebäude nutzen diese Anordnung. Dieser Beitrag behandelt die Elektromotoren, die Ventilator und Wasserkreislauf des Turms antreiben; den allgemeinen Rahmen der Branche finden Sie auf unserer Seite Elektromotoren für die HLK-Branche.

Motorposition je nach Turmtyp

Die häufigste Anordnung ist der saugbelüftete Turm (Induced Draft), bei dem der Ventilator oben auf dem Turm sitzt und die Luft nach oben zieht. In diesen Türmen dreht ein großer Axialpropeller in horizontaler Ebene. Bei kleinen Kompaktkühltürmen sitzt der Propeller direkt auf der Motorwelle, und der Motor steht senkrecht, oft im oder direkt unter dem Luftstrom. Bei großen, vor Ort montierten Türmen wird der Motor dagegen auf einer Plattform außerhalb des Ventilatorkamins aufgestellt und leitet die Leistung über eine lange Zwischenwelle an ein Winkelgetriebe, das den Propeller mit niedriger Drehzahl antreibt.

Die zweite Gruppe sind druckbelüftete Türme (Forced Draft), bei denen der Ventilator neben oder unter dem Turm sitzt und die Luft hineinbläst. Bei diesen Konstruktionen werden häufig Radialventilatoren eingesetzt, und der Motor befindet sich trocken auf der Seite der eintretenden Luft. Dass der Motor fern vom nassen Kamin bleibt, ist hier ein natürlicher Vorteil; für dieselbe Luftmenge ist die Ventilatorleistung jedoch meist höher.

Feuchte Luft, Nebel und Motorschutz

Die Luft am Turmaustritt ist nahezu gesättigt und reißt Tropfen mit. Bei direkt gekuppelten Kompaktkühltürmen arbeitet der Motor in oder nahe dieser Luft; der Schutz steht deshalb im Mittelpunkt der Konstruktion. Unsere Motoren haben Gehäuseschutz IP55 und Isolationsklasse F; IP55 schützt gegen Strahlwasser und schädliche Staubmengen, ist aber kein Motor, der eigens für den Betrieb in dauerhaft nassem, gesättigtem Luftstrom konstruiert wurde. Bleibt der Motor in diesem Luftstrom, geben Sie dies bei der Bestellung ausdrücklich an; die vom Maschinenhersteller empfohlenen Schutzmaßnahmen werden gesondert bewertet.

Steht der Turm still, kühlt der Motor ab, und im Gehäuse kann sich Kondenswasser bilden. Bei saisonal betriebenen oder nachts stillstehenden Türmen kann eine Stillstandsheizung als Bestelloption ergänzt werden. Die Kabeleinführung des Klemmenkastens nach unten auszurichten und die Verschraubungen dicht zu halten, sind einfache, aber wirksame Maßnahmen. In Anlagen in Küstennähe greift salzhaltiger Nebel Lack und Befestigungselemente schneller an; regelmäßige Sichtkontrollen sind nützlich.

Vertikale Montage, Zwischenwelle und Getriebe

Im direkt gekuppelten Kompaktkühlturm arbeitet der Motor senkrecht mit nach oben oder unten gerichteter Welle. In dieser Lage nehmen die Lager Gewicht und Schub des Propellers als Axiallast auf. Die Bauform muss bei der Bestellung korrekt angegeben werden: Unsere Drehstromserie ist je nach Baugröße neben B3, B5, B14, B34, B35 auch in den vertikalen Bauformen V1, V3, V5, V6 und V15 lieferbar; Flansch- und Wellenmaß bestätigen wir bei der Bestellung gemeinsam. Details finden Sie auf der Seite Elektromotoren mit Flansch.

Bei großen Türmen mit Getriebe steht der Motor meist waagerecht mit Fußgehäuse (B3) auf einem Sockel. Die Zwischenwelle ist lang und mit elastischen Kupplungen verbunden; Fluchtungsfehler zwischen Motor und Getriebe belasten sowohl die Kupplung als auch das Motorlager. In diesen Türmen sind vier- oder sechspolige Motoren, also der 1500- oder 1000-U/min-Klasse, verbreitet; die richtige Wahl hängt von der Getriebeübersetzung und der Drehzahlgrenze des Propellerherstellers ab.

Drehzahlregelung und Winterbetrieb

Ein Kühlturm läuft den größten Teil des Jahres nicht mit voller Leistung. Nachts, in der kühlen Jahreszeit oder bei geringer Prozesslast sinkt die Austrittswassertemperatur unter den Sollwert. Früher löste man das durch Ein- und Ausschalten des Ventilators oder mit polumschaltbaren Motoren; heute ist es üblich, die Ventilatordrehzahl per Frequenzumrichter nach der Wassertemperatur zu regeln. Da die Ventilatorleistung etwa mit der dritten Potenz der Drehzahl sinkt, läuft der Motor bei Teillast deutlich leichter; der genaue Unterschied hängt vom System ab.

Bei Umrichtersystemen ist auf einige Punkte zu achten: Bei Anordnungen mit langer Zwischenwelle werden Drehzahlen mit mechanischer Resonanz im Umrichter ausgeblendet, bei langem Kabel zwischen Motor und Umrichter wird ein Ausgangsfilter erwogen, und diese Angaben werden bei der Bestellung mitgeteilt. Bei manchen Türmen wird der Ventilator im Winter kurzzeitig rückwärts betrieben, um Vereisungen an Füllkörpern und Lufteintritten zu lösen; ob dies für Getriebe und Propeller zulässig ist, legt der Turmhersteller fest. Die allgemeinen Bedingungen für den Umrichterbetrieb finden Sie auf der Seite umrichtergeeignete Motoren.

Pumpen am Kühlturm

Der Turm hat auch eine Wasserseite. Die Umwälzpumpe fördert das abgekühlte Wasser aus der Wanne zum Prozess oder Kondensator und bringt das erwärmte Wasser zurück zum Verteilsystem des Turms. In manchen Anlagen gibt es zusätzlich eine Teilstromfilterpumpe und eine Chemikaliendosierpumpe. Diese Pumpen laufen meist dauernd und sind Kreiselpumpen; die Motorauswahl erfolgt anhand der Pumpenkennlinie und des Betriebspunkts. Für die Pumpenseite bietet die Seite Elektromotoren für Pumpen Orientierung.

Beispielmotoren für Kühltürme

Diese Modelle dienen zur Orientierung; den richtigen Motor bestimmen die Ventilatordaten des Turmherstellers, die Antriebsanordnung, die Einbaulage und die Betriebsweise gemeinsam.

Was für den Motortausch nötig ist

Fotografieren Sie das Typenschild des vorhandenen Motors und, falls vorhanden, das Schild des Getriebes; wie das geht, erklärt der Beitrag Typenschild senden. Teilen Sie uns Turm- oder Maschinentyp, Motorleistung und Drehzahl, Netzspannung, Bauform (vertikal oder mit Fuß), ob ein Umrichter verwendet wird, und die Stückzahl mit. Den aktuellen Preis der Modelle finden Sie auf der Seite Elektromotor kaufen; per WhatsApp oder Telefon erreichen Sie uns über die Nummern auf der Seite Kontakt.

Häufig gestellte Fragen

Der Motor meines Kompaktkühlturms fällt häufig aus – woran kann das liegen?

Die häufigsten Ursachen sind Feuchtigkeitseintritt, weil der Motor im gesättigten Luftstrom steht, Unwucht des Propellers und verstellte Flügelwinkel. Prüfen Sie Einbaulage, Sauberkeit der Flügel und Lagergeräusche; steht der Motor im nassen Luftstrom, geben Sie dies bei der neuen Bestellung an.

Kann ein alter polumschaltbarer Motor durch einen Motor mit einer Drehzahl und einen Umrichter ersetzt werden?

Ja, das ist eine verbreitete Umrüstung. Der Umrichter regelt die Ventilatordrehzahl stufenlos nach der Wassertemperatur statt in zwei festen Stufen. Anbaumaße und Wellenanschluss des neuen Motors müssen zum alten passen.

Warum ist die Motordrehzahl bei einem Turm mit Getriebe wichtig?

Die Propellerdrehzahl ergibt sich aus der Motordrehzahl geteilt durch die Getriebeübersetzung. Wird ein Motor mit anderer Polzahl eingebaut, ändern sich Propellerdrehzahl und damit die Leistungsaufnahme des Ventilators; das kann sowohl Motor als auch Propeller überlasten.

Ist es ein Problem, den Ventilator im Winter ganz abzuschalten?

Für den Motor ist das unproblematisch, bei langem Stillstand kann sich jedoch im Gehäuse Kondenswasser bilden. Eine Stillstandsheizung verringert dieses Risiko. Die Vereisungskontrolle im Turm erfolgt nach der vom Turmhersteller empfohlenen Betriebsweise.