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Anordnung zur Nutzung der Verlustwärme und zur Kühlung elektrischer Maschinen, Transformatoren od. dgl.
Gegenstand des Stammpatentes ist eine Anordnung zur Nutzung der Verlustwärme und zur Kühlung elektrischer Maschinen, Transformatoren, Dampfkondensatoren od. dgl. mittels vom Kühlmittel, z. B. Luft, Dampf oder Öl, durchströmter Wärmeaustauscher und Kühler mit dem besonderen Merkmal, dass Wärmeaustauscher und Kühler zusammen im wesentlichen für die bei Vollast entwickelte Verlustwärme bemessen sind und dass dem Wärmeaustauscher neben dem System für die Verlustwärmeverwertung ein eigenes Kühlsystem zugeordnet ist.
Eine wesentliche Verringerung des Aufwandes für das dem Wärmeaustauscher zugeordnete Kühlsystem wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Wärmeaustauscher einen Abschluss für eine direkte Kühlmittelversorgung besitzt. Bei der praktischen Ausführung wird die Leitung für die direkte Kühlmittelversorgung des Wärmeaustauschers vorteilhaft an die gleiche Kühlmittelversorgung wie der im Kühlkreis. der zu kühlenden Maschine angeordnete Kühler angeschlossen. Der Vorteil der erfindungsgemässen Ausführung besteht im wesentlichen darin, dass zu Zeiten geringer Nutzung der Verlustwärme eine vollkommene Kühlung der diese Wärme liefernden Maschine bei geringerem Aufwand gewährleistet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Anordnung ist in der Zeichnung dargestellt. Mit 1 ist ein Generator bezeichnet, dessen Verlustwärme von einem Wärmeübertragungsmittel im Kreislauf 2 an einen Nutzwärmeaustauscher 3 und einen Kühler 4 abgeführt wird. Letzterer ist an einen Kühlmittelbe- hälter 5 angeschlossen. Die Durchflussmenge des Kühlmittels im Kühler 4 wird durch ein Regelventil 6 In Abhängigkeit von einem Temperaturfühler 7 gesteuert. Das Kühlmittel durchströmt anschliessend ein Kühlsystem 8, das durch Schliessen der Absperrventile 9 und 10 und Öffnen des Ventiles 11 überbrückt werden kann. Der Nutzwärmeaustauscher 3 gibt die Nutzwärme an ein Wärmeübertragungsmittel ab, das in geschlossenem Umlauf beispielsweise einen Heizkörper 12 versorgt, dem das Kühlsystem 8 im vorliegenden Fall parallel geschaltet ist.
Die Menge oder die Strömungsgeschwindigkeit des Wärmeübertragungsmittels im Heizkörper 12 wird beispielsweise durch zwei Ventile 13,14 in Abhängigkeit von einem Temperaturfühler 15 derart gesteuert, dass die Vorlauftemperatur das jeweils zulässige Temperaturmaximum des Wärmeaustauschers 3 nicht übersteigt. Vorteilhaft dient als Wärmeübertragungsmittel Wasser, so dass auch Heisswasserverbraucher 16 angeschlossen werden können. Das im Heizkörper 12 oder im parallelgeschalteten Kühlsystem 8 abgekühlte Wärmeübertragungsmittel wird von einer Umwälzpumpe 17 über eine Rückschlagklappe 18 und ein Ventil 19 in den Nutzwärmeaustauscher 3 gefördert. Über ein Ventil 20 mit Rückschlagklappe wird das Wärmeübertragungsmittelaus dem Kühlwasserspeicher S ergänzt.
Bei geringem Bedarf an Verlustwärmenutzung, insbesondere in der warmen Jahreszeit, dient zur Versorgung des Wärmeaustauschers 3 ausschliesslich Kühlwasser aus dem Speicher 5. Der Heizkörper 12 und das Kühlsystem 8 smd hiebei abgeschaltet, das erhitzte Kühlwasser wird, soweit es nicht von Verbrauchern 16 verwendet wird, über das Ventil 21 abgelassen, wobei das durch den Kühler 4 geleitete Kühlwasser vorteilhaft über eine Umgehungsleitung mit einem Absperrventil 11 abgelassen wird, ohne das Kühlsystem 8 zu durchströmen.
Die erfindungsgemässe Anordnung gewährleistet durch die Beaufschlagung des Wärmeaustauschers 3 mit Kühlwasser in der warmen Jahreszeit eine optimale Kühlung, die eine Verkleinerung des Kühlers 4, der infolge der erhöhten Kühlwirkung des Wärmeaustauschers 3 nicht mehr für die maximale auftretende Tem-
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peratur des frischen Kühlwassers ausgelegt werden muss, sowie des Kühlsystems 8 gestattet. Die Verkleinerung des Kühlers 4 bietet den weiteren Vorteil, dass der Strömungswiderstand im Kreis 2 des Wärmeübertragungsmittels für die Verlustwärme herabgesetzt wird.
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken ergibt sich durchdie Anordnung eines einzigen Kühlsystems 8 für die Wärmeaustauscher mehrerer Maschinen bzw. Maschinensätze, insbesondere in Kraftwerken, eine zusätzliche Verringerung des erforderlichen Aufwandes.
Bei zwei oder mehreren Maschinen bzw. Maschinensätzen können vorteilhaft im Inneren der Maschinen Heizkörper, insbesondere Rohrschlangen, angeordnet werden, die zur Stillstandsheizung zur Vermeidung von Schwitzwasser in den Nutzwärmekreis, vorzugsweise parallel zum Heizkörper 12, geschaltet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Nutzung der Verlustwärme und zur Kühlung elektrischer Maschinen, Transformatoren, Dampfkondensatoren od. dgL mittels vom Kühlmittel, z. B. Luft, Dampf oder Öl, durchströmter Wärmeaustauscher und Kühler, wobei Wärmeaustauscher und Kühler zusammen im wesentlichen für die bei Vollast entwickelte Verlustwärme bemessen sind und dem Wärmeaustauscher neben dem System für die Verlustwärmeverwertung ein eigenes Kühlsystem zugeordnet ist, nach Patent Nr. 194969, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeaustauscher einen Anschluss für eine direkte Kühlmittelversorgung besitzt.