DACH - Jahrestagung 2004 Salzburg

ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung

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Überprüfung der Funktion des Kühlkreislaufes am Doppelmantelgehäuse von Windkraftgeneratoren mittels Ultraschall

M. Hasenhuetl, M. Kratzer, VA Tech-Hydro, Weiz (A)
Kontakt: Ing. Mario Hasenhuetl

Kurzfassung

Die VA TECH ELIN EBG ist ein führender Anbieter elektromechanischer, elektronischer und ganzheitlich haustechnischer Systeme, Anlagen und Dienstleistungen.
Unsere Lösungskompetenz umfasst die Bereiche Industrieanlagen, Gebäudetechnik, Energieversorgung, Automation, Antriebstechnik und Facility-Management.

Der Standort Weiz hat sich vor allem auf dem Gebiet der Windkraftgeneratoren einen guten Namen gemacht. Da die Anforderungen unserer Kunden hinsichtlich Qualität zunehmend sind, sind wir stets bemüht uns diesbezüglich entsprechend weiter zu entwickeln!

Aus diesem Grund wurde vor einiger Zeit das Projekt "Überprüfung der Funktion des Kühlkreislaufes am Doppelmantelgehäuse von Windkraftgeneratoren" gestartet! In erster Linie als Qualitätsnachweis für den Kunden aber auch als interner Nachweis zur Erfüllung der Kundenforderung!

Die Aufgabe bestand darin, den Spalt (Kühlkreislaufkammer gefüllt mit entsprechendem Kühl-Medium) zwischen zwei eingerollten Blechen (Doppelmantel) mit bekannter Dicke und Qualität mittels Ultraschall zu vermessen. So genannte Stege (in der Regel ein Vierkantstahl 10x10 mm) sollen für eine entsprechende Kühlung (Kreislauf) des Gehäuses sorgen. Wenn der Spalt zwischen Innen- und Außenmantel zu groß ist, besteht die Gefahr, dass das Kühlmedium nicht den vorgesehenen Kreislauf durchläuft, sondern an den Stegen überläuft und somit nicht die erforderliche Kühlung des Generators gewährleistet wird! Das ganze wird noch dadurch erschwert, dass die Gehäuse auch stirnseitig verschlossen sind und somit der Kühlkreislauf (Spalt) bzw. die Lage der Stege nicht sichtbar sind. Auch andere Einflussfaktoren, wie zum Beispiel das Einrollen der Bleche oder unterschiedliche Blechdicken, haben die Versuche erheblich beeinträchtigt. Auch unterschiedliche Schallgeschwindigkeiten der Kühlmedien haben uns des Öfteren vor ein Rätsel gestellt.

Durch zahlreiche Versuche und Anfertigen mehrerer und unterschiedlicher Testkörper sind wir auf zwei mögliche Varianten zur Überprüfung mittels Ultraschall gestoßen.

Indirekte Spaltmessung

Bei der indirekten Spaltmessung wird der Abstand (Spalt) zwischen Außen- und Innenmantel direkt neben den Stegen gemessen (beidseitig).

Direkte Spaltmessung

Dabei wird der Spalt vom Außenmantel direkt über dem Steg gemessen.

Bei beiden Varianten wurde eine Messgenauigkeit von +/- 0,2 mm erzielt, jedoch nur unter der Verwendung von digitalen Ultraschallprüfgeräten.
In enger Zusammenarbeit der zuständigen Prüfstelle und der Technik wurden auch Annahmekriterien erarbeitet. Die "Spaltmessung" wird heute in unserem Unternehmen erfolgreich und kostengünstig angewendet und hat uns auch schon vor einem möglichen Ausfall des einen oder anderen Generators bewährt.

STARTHerausgeber: DGfZPProgrammierung: NDT.net