CH135582A - Device for cooling closed electrical machines by means of a circulating cooling gas, in particular hydrogen gas. - Google Patents

Device for cooling closed electrical machines by means of a circulating cooling gas, in particular hydrogen gas.

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CH135582A
CH135582A CH135582DA CH135582A CH 135582 A CH135582 A CH 135582A CH 135582D A CH135582D A CH 135582DA CH 135582 A CH135582 A CH 135582A
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Inventor
Elektricitaets-Gese Allgemeine
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Aeg
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Description

  

  Einrichtung zur Kühlung geschlossener elektrischer Maschinen mittelst eines     ini     Kreislauf umlaufenden Kühlgases,     insbesondere    Wasserstoffgases.         DiF@    Erfindung bezieht sich auf solche       elektrisehe    Maschinen, die mit     einer    geschlos  senen Belüftungseinrichtung versehen sind.  in der Gas, zum Beispiel Wasserstoff, um  fliesst     züt    dem Zweck. die Maschine zu küh  len. Durch die Erfindung soll in erster Linie  eine     verbesserte    Flüssigkeitsdichtung für     der-          ,irtige    Maschinen geschaffen werden:.  



       F'ür    derartige elektrische Maschinen wur  den bisher     Flüssigkeitsdiehtungen        zwischen     der Maschinenwelle und dem Maschinenge  häuse     verwendet.    um das Entweichen des       Kühlgases    zu     verhüten.    Um eine wirksame  Dichtung zu gewährleisten und um eine     tber-          hitzung    und Verdampfung der Dichtungs  flüssigkeit zu verhüten, wird die     Dichtungs-          flfissigkeit    dauernd     währenc1    des Betriebes  der Maschine in Umlauf gesetzt.

   Obgleich  eine solche Anordnung das unmittelbare Ent  weichen des Gases     aus    dem     Maschinenge-          häuse    verhütet, ist die Maschine doch     nicht     vollständig luftdicht abgeschlossen, da. mit    Luft gemischte     Dichtungsflümigkeit    von  aussen ins Innere der Maschine     vordringen     kann.

   Das Eindringen von Luft in das Ge  häuse der Maschine macht es notwendig,, Gas  der Maschine     zuzuführen    und mit Luft ge  mischtes Gas aus ihr     herauszusaugen    und  zwar so lange,     bis    der     Prozentsatz    an Luft  in der     Maschine        gering    genug ist, wobei al  lerdings ein Gasverlust eintritt. Dies ist des  halb nötig, weil das Vorhandensein von     be-          trä,chtlichen    Luftmengen die Reibungsver  luste vermehrt, wenn das betreffende Gas  leichter     als    Luft ist und den Wirkungsgrad  des Kühlmittels erniedrigt.

   Wird Wasser  stoff als     Kühlmittel        verwendet,    so ist beson  ders darauf zu achten, dass sich nicht explo  sibles     Knallgasi    bildet. In der amerikanischen       Patentschrift        Nr.    1559182 ist bereits eine       Anordnung    beschrieben, bei der das Gas und  die Luft voneinander durch eine Flüssig  keitsdichtung getrennt sind, und zwar so.  dass kein Gas aus der Maschine entweichen      und auch die äussere Luft nicht ins Innere  der Maschine     eindringen    kann.  



       Die        Erfindung    lugt, vor allem den Zweck,  eine     Flüssigkeitsdichtung    vorzusehen, die  verhütet,<B>dass</B> Luft von aussen in das Innere  der     Maschine    eindringen kann     und    zwar über  die Dichtungsflüssigkeit hinweg.

   und die au  sserdem die eingeschlossenen Teile der Ma  schine gut abdichtet und verhindert, dass  Gas     aus    der Maschine austreten     kann.    Dies  wird durch eine Flüssigkeitsdichtung er  reicht, die aus zwei einander     benachbarten,     die Maschinenwelle umgebenden Ringnuten,  welche mit     Dichtungsflüssigkeit    gefüllt sind,  besteht, von denen die Flüssigkeit der einen,  welche nahe dem Innern der Maschine     anige-          ordnet    ist. mit Kühlgas, gesättigt ist, wäh  rend die Dichtungsflüssigkeit der andern  Ringnut mit Luft gesättigt ist.

   Durch diese  Anordnung wird die mit     Gas.    gesättigte       Flüssigkeitsdichtung    nicht (her Luft ausge  setzt, so dass sie keine Luft absorbieren und  in das Innere der Kühleinrichtung übertra  gen kann, und ausserdem wird verhindert,       dass    Gas vom Innern (her     Maschine    nach  aussen entweicht, und so ein     Gasverlust        Piii-          tritt.     



  Die     Erfindung        ist    in (her Zeichnung bei  spielsweise veranschaulicht. Die geschlossene       elektrische    Maschine enthält ein gasdicht ab  geschlossenes Gehäuse 10 und einen Anker       11,,    der in den Lagerböcken 12 von der Welle  13 getragen wird, die sich über die Lager  schilder     10 &     des Gehäuses hinaus erstreckt.  Dem: Gehäuse wird     über    die Steuerventile 14  Gas     zugeführt    und zwar von irgendeiner  Quelle, zum Beispiel einem Behälter 15 über  eine Trocken- und     Reinigungsvorrichtung    16.

    die     i(lasCTasvonFrem(lkörpernbefreit.Um    eine  wirksame     Kühlungder        Maschine    zu erzielen,  wird das     Gas    innerhalb des     Gehäuises    durch  (las Flügelrad 17 in Umlauf gesetzt, das auf  (hem Anker befestigt ist. Ein Teil des vom  Flügelrad ausgeblasenen Gases wird durch  (hie     Leitwände   <B>19</B> über die Oberfläche des  umlaufenden Ankers geleitet und dann nach  aussen über Kanäle 19 in die Kammern 20.

    Ein anderer Teil des vom Flügelrad aus-         ,geblasenen    Gases wird über einen Kanal 21  zu einer Kammer 22 geleitet, von wo ans es  nach innen vordringt, und zwar über die       Oberfläche    des umlaufenden     Anlers    und  dann     auswärts    in die Kanäle 20. Das     Ga::     fliesst dann von den Kanälen 20 über     diP     Oberfläche eines Kühlers 23, durch den  irgend ein Mittel für die Kühlung des Gases  geschielt wird, und dann zu der     Saugseite     des Flügelrades 17. Der Verlauf des Gases in  dem     Kühlumlaufsystem    ist in der     Zeichnung     durch Pfeile angedeutet.

   Diese     Spezialkühl-          a.nordnung    ist für die Erfindung unwesent  lich und im wesentlichen die gleiche wie jene.  die bereits in der amerikanischen Patent  schrift     NTr.    1269537     beschrieben    ist.  



  Es wird     nun    verhütet,     dass'    Luft von  aussen in (las Innere der     abgeschlossenen    Ma  schine     eindringen    kann und zwar dadurch.  dass eine Dichtungsflüssigkeit     verwendet          wird,    die zwei     Dichtungsstellen    aufweist.  wovon die eine mit jenem Gas     gesättigt    ist.  das innerhalb der Maschine     umläuft,    und die  andere mit Luft     gesättigt    ist.

   Wie aus der  Zeichnung, welche eine     beispielsweise    Aus  führungsform darstellt, ersichtlich ist, sind  (hie beiden     durch,        Flüssigkeitsringe    gebilde  ten Dichtungsstellen zwischen der Welle 1.  des umlaufenden     Ankers    um den Lagerteil 2,1  vorgesehen, wobei, die Flüssigkeitsringe in  Ringnuten 25 und 26 liegen. Der Ringnut 25  wird eine gasgesättigte, der     Ringnut    26     eine          luftgesättigteDichtungsflüssigkeit    zugeführt.  Die     Flüssigkeitsringdichtung    25 verhütet.

    dass Gas aus dem angeschlossenen Gehäuse  entweichen und in den     benachbarten    Flüs  sigkeitsring 26     übertreten    kann. Der Flüssig  keitsring 26 bewirkt, dass der Flüssigkeits  ring 25 keine Luft absorbiert und dass mög  lichst wenig Luft, ins Innere der Maschine  eintreten kann. Diese Anordnung vermindert  (hie in das Innere der Maschine über den Flüs  sigkeitsring     eintretende    Luftmenge auf einen       verna.chlässigba.ren    Wert, weil die Luft über  den mit Luft     gesättigten    Flüssigkeitsring 26  hinweg zu dein mit     Gasi    gesättigten Flüs  sigkeitsring 25 diffundieren muss, was sehr  langsam vor sich geht.

   Durch diese Anord-           rittng    kann erzielt werden, dass der Luftzu  tritt ins Innere der Maschine nahezu voll  ständig verhütet wird, und zwar dadurch,  dass der Flüssigkeitsspiegel so eingestellt       wircl.    dass nur ein sehr geringer Fluss     zwi-          chcn    dem mit Gas     gesättig-ten    Flüssigkeits  ring und dem mit Luft gesättigten     Flüssig-          lteitaring        @tattfin,det,    wodurch nur ein sehr ge  ringer     Verlust    an Wasserstoff,

   der zur     Küh-          Jr.in@@    für die     Maschine    verwendet wird.     ein-          t        ritt.     



       Uni    starke Temperaturerhöhungen in dem       T        ager    24 während des Betriebes der     elektri-          ehen    Maschine zu verhüten, wodurch die       Diclitunasfliissigkeit    verdampfen und so die       flichtung    unwirksam sein würde, wird die       l:l.iissigkeit    beider Dichtungsringe dauernd       rlnreh.    eine     Druckvorrichtung    oder eine Pumpe  in Umlauf gesetzt.

   Zu     diesem    Zweck ist ein       1>ruel;l)ehälter    27 vorgesehen, der der     Ring-          rirlt    25     gasgesättigte        Fliissigkeit    liefert und  der hoch genug über dem Lager 24 liegt,       rim    der     Ringnut    25 gegebenenfalls an ihrem       1@rchsten    Punkte Dichtungsflüssigkeit     zufüh-          ren        zii    können;

   es können jedoch     ebensowohl          ameh    andere bekannte Anordnungen dafür  verwendet werden. um den gewünschten       I)ruel_    zu erzielen. Die Flüssigkeit des     Be-          hälters    27 fliesst über die Röhre 28, in die  ein Ventil 29 eingeschaltet ist, um den     Fltis-          sigkeitsspiemel    in der Ringnut beliebig ein  stellen zu     rönnen.    Nahe der Ringnut 25 sind       z,%vei        Überflussröhren    30 vorgesehen, die beide  über Kanäle und über die     Überflussröhre    31  mit dem Sammelbehälter 32,

   der unterhalb       Jes        Ta"_,erbocks    angeordnet ist, derart ver  bunden sind,     da.ss    die Dichtungsflüssigkeit  infolge Schwerkraft aus der Ringnut 25  Tiber die Röhren. 30 und die Röhre 31 zu       Aem    Sammelbehälter     fliesst.    Um den     Flüssi--          l;

  eitsspiegel    im Behälter 27 und in der     Ring-          mit        25     zu     halten,    ist eine Pumpe       33    vorgesehen. die die überschüssige     Dich-          tun2sflüssigkeit    über Leitung 34 zu dem  Behälter 27 führt. Die überschüssige     Dich-          tunlgsflüssiakeit    wird dem Sammelbehälter  32     über    Röhre 35     zurückgebracht.    Der       Druckbehälter    27 und der Sammelbehälter 32    sind beide vollständig geschlossen.

   Ausserdem       -in.d    sie oberhalb ihres     Flüssigkeitsspiegels     durch das Rohr 36 miteinander verbunden.  Für die Kühlanordnung, die die luftgesät  tigte Flüssigkeit der Ringnut 26     zuführt,     ist eine ähnliche Anordnung gewählt. Sie  enthält einen Druckbehälter 38, der oberhalb  des Lagers 24 so hoch angeordnet ist, dass  die Dichtungsflüssigkeit der Ringnut 26 am  höchsten Punkt über die Röhre 39 und ein  Regelventil 40 zugeführt werden kann,       wahei        auch    hier wiederum andere bekannte  Druckeinrichtungen     verwendet    werden kön  nen.

   Die der Ringnut 26 zugeführte Flüs  sigkeit fliesst -in die Ringnut 41, die über  einen Kanal mit dem     Überflussrohr    43 ver  bunden ist, das in den     Sammelbehälter    44  führt. Der Flüssigkeitsspiegel im Druckbe  hälter 38 und in der Ringnut 26 wird kon  stant gehalten.

   Dies wird durch die Pumpe  45 erreicht, die dem Druckbehälter 38     eine     grössere Menge Dichtungsflüssigkeit liefert  als sie für die Ringnut 26 erforderlich ist,  und     die-ausserdem    dafür     sorgt,    dass die     Über-          schussflüssigkeit    dem     Sammelbehälter    über  die     Überflussröhre    47 zurückgeführt wird.  Die     Überflussröhre    47 sorgt dafür, dass der  Flüssigkeitsspiegel in dem Druckbehälter  38 auf gleicher Höhe bleibt.

   Der Druckbe  hälter 38 und -der Sammelbehälter 44 sind  beide offen, also der Luft ausgesetzt, so  dass die der Ringnut 26 zugeführte Dich  tungsflüssigkeit sich mit Luft     sättigen     kann.  



  Durch die Regelventile 29 und 40 wird  der Druck in den Ringnuten 25 und 26 der  art von Hand eingestellt,     @d@a.ss    in der Ring  nut 25 ein geringer     Überdruck    gegenüber  der Ringnut 26     herrrscht,    so     @dass    nur ge  ringe     Mengen    der     gasgesättigten        Füssigkeit     in die luftgesättigte Flüssigkeit, aber nicht  umgekehrt, übertreten können.

   Diese Rege  lung der Druckverhältnisse der Ringnuten  25 und 26 kann auch     selbsttätig    erfolgen,  derart, dass in dem Augenblick, wo zwischen  Ringnut 25 und Ringnut 26 eine genügend  grosse Druckdifferenz     auftritt,    Flüssigkeit  von der einen Ringnut zu der andern über-      fliessen     kann,    so, dass die Flüssigkeit zwi  schen beiden Rohrleitungssystemen, dem  System, das mit dem Druckbehälter 2 7 und  jenem, das mit dem Druckbehälter 38 in  Verbindung steht, fliessen kann.

   Dabei     wird     entweder die wasserstoffgesättigte Flüssig  keit in die     luftgesättigte    übertreten, wo  durch     ein.    Verlust an Wasserstoff im     Kühl-          System        eintreten    würde, oder die luftgesät  tigte     Flüssigkeit    wird beim Vermengen mit  der wasserstoffgesättigten verursachen, dass  Luft in das Kühlsystem     übertritt    und des  sen Wirksamkeit vermindert.

   Dieser Nach  teil wird durch die     Anordnung    dadurch ver  mieden, dass Vorrichtungen vorgesehen     sind,     die nur eine bestimmte unschädliche Menge  zwischen     den    beiden     K        ühlsystemnen    vermi  schen     la,5;sen.    Zu diesem Zweck ist eine Vor  richtung vorgesehen, die ein in der Röhre  28 eingebautes Ventil bewegt und damit       den        Zufluss    der     gasgesättigten    Flüssigkeit  zu der Ringnut 25 regelt, und zwar abhän  gig von den Änderungen des Flüssigkeits  standes in dem Sammelbehälter 44.

   Die Be  wegung des Ventils wird durch einen       Schwimmer    48 überwacht, der mit einem  Schnur-     oder        Kettenzug    49 verbunden ist.  Der Schnur- oder Kettenzug führt über die       Fübrungsrolle    50 und das Ventilrad 51.     An     seinem freien Ende hängt ein Gewicht 52.  Durch diese Anordnung wind erreicht, dass  das. Ventil     geschlossen    wird, wenn der  Flüssigkeitsspiegel im     Sammelbehälter    44       steigt,    und geöffnet, wenn der Flüssig  keitsspiegel     -,ich    senkt.

   Die Flüssigkeits  menge in den Druckbehältern 27 und 38  wird unter der Voraussetzung genügender  Flüssigkeitszufuhr durch     die    Pumpen 33  und 45 durch die     Überlaufrohre    35 und 47       konstant    gehalten.

   Sollte die Flüssigkeits  menge in einem der beiden Rohrleitungssy  steme sich ändern, so würde dies augenblick  lich durch eine Änderung des Flüssigkeits  standes in den Behältern 32 und 44 ange  zeigt     wenden.    Hebt sich der Flüssigkeits  stand im     Sammelbehälter    44, der mit     Iuft-          gesättigter        Dichtungsflüssigkeit        gefüllt    ist,  so wird das mit. dem Ventilrad 51 verbun-    Jene Ventil sich zu schliessen versuchen und  den Druck der Dichtungsflüssigkeit, die  vom     Druckbehälter    27 der Ringnut 25 zu  geführt wird, vermindern.

   Der Druckabfall  in der Ringnut 25 wird verursachen, dass die  Dichtungsflüssigkeit von der Ringnut 26  zur Ringnut 25 fliesst und zwar so lange bis  der Flüssigkeitsstand im     Sammelbehälter    44  sieh so weit     gesenkt    hat, dass dass mit dem       Ventilrad-    51     verbundene    Ventil sich immer  mehr und mehr öffnet und den ursprüngli  chen Zustand wieder herstellt, das heisst je  nen Zustand,     bei,clem    keine Flüssigkeit zwi  schen den Ringnuten<B>25.</B> und 26 - übertritt.

    Senkt sich der Flüssigkeitsstand im     Sam-          melbehälter    44, so öffnet sich das in die  Rohrleitung 28 eingebaute Ventil und ver  ursacht so,     dass    der Druck in der     Ringnut.     25 derart anwächst, dass Dichtungsflüssig  keit in die Ringnut 26 und den damit ver  bundenen Sammelbehälter 44 fliesst, dessen  Flüssigkeit ihren normalen     Stand    wieder er  reicht, und so der Schwimmer 48 in seine       Ursprungslage        zurückkehrt.-    Es ist ohne  weiteres einzusehen, dass ein Schwimmer  ähnlich dem Schwimmer 48 auch in dem  Rohrleitungssystem 39 vorgesehen sein  kann,

   das mit dem Sammelbehälter 32     ver-          bunden    ist.  



  Die Einstellung .des Flüssigkeitsdruckes  in den Ringnuten 25     unicl    26 auf einen sol  chen Wert, bei dem das Übertreten von Dich  tungsflüssigkeit     zwischen    den Ringnuten  verhindert wird, wird dadurch erleichtert.  dass     Manometer    25a und     26a    vorgesehen  sind, die mit den Ringnuten 25     bezw.    26  verbunden sind. Der Druck und der Flüs  sigkeitsstand in den Druckbehältern wer  den -durch die offenen     Röhren    27a und 38a  angezeigt, während der Druck und der  Flüssigkeitsstand in :den Sammelbehältern  32 und 44 durch die     offenen    Röhren 32a  und 44a angezeigt wird.  



  Bei .den beschriebenen Kühlsystemen ist.  es wichtig, dass die Reinheit des Kühlgases  in dem geschlossenen Kühlsystem möglichst       sichergestellt    ist, und zwar deshalb, weil die      Vermischung des Kühlgases mit Luft die  Wirksamkeit der Kühlung vermindern  würde und, falls Wasserstoff als Kühlmittel  verwendet wird, der Betrieb durch Bildung  von     explo4blem    Knallgas gefährdet werden       l;önnt".    Es können dafür sehr einfache     Vor-          riehtungen    vorgesehen werden, die die Rein  heit des Kühlgases anzeigen.     Zu    diesem       '/.weck    kann dafür     gesorgt;

      werden.     dass    im       llascliinengehäuse    eine gleichbleibende     Mengt     Kühlgas umläuft, so     dass    die     Geschwindig-          l@eit    de.' umlaufenden     Ktihlgüses    durch  irgendeinen Teil des     Kühlsystems    in jedem  Zeitpunkt annähernd gleich bleibt. Ausser  dem können Vorrichtungen vorgesehen sein,       (lie    die Geschwindigkeit     des    durch einen  Teil des     Kühlsystems    fliessenden Kühlgases  anzeigen.

   Da. die Menge des umlaufenden  Kühlgases in dem betreffenden Teil des  Kühlsystem:     konsta.ut    gehalten wird, so       %vird    die Geschwindigkeit des     Kühlgases     in, dem betreffenden     'teil    des Kühl  systems so lange gleich bleiben, so  lange sich die Dichte des Gases nicht- än  dert.

   Ändert sich jedoch die Dichte des  Kühlgases, so     ist-    ohne weiteres einzusehen,       dass    dadurch die Umlaufgeschwindigkeit des       Kühlgases        geändert    wird, die sehr leicht ge  messen werden kann, und so auf die     Rein-          lieit-    des     Kühlgases    innerhalb des     Kühlsy-          >,teins    geschlossen werden kann. Bei der in  der Zeichnung dargestellten     Ausführung     läuft die elektrische Maschine mit gleich  bleibender Drehzahl um, so dass das Flügel  rad 17 eine gleichbleibende Menge Kühlgas  liefert.

   Der Geschwindigkeitsmesser, der  die     Geschwindigkeit    des in dem Kanal 27       f'li@l@end@en        Teils    des Gases anzeigt, enthält  im wesentlichen zwei     Pitotröhren    61 und       62),    wovon die     Öffnung    der einen Röhre in  der Strömungsrichtung des Gases und die  Öffnung der     andern    in der entgegengesetz  ten Richtung     liegt.    Jede dieser beiden     Pitot-          i-öhren    ist mit einem Schenkel einer     U-Röhre     0 verbunden,

   die die     Druckdifferenz    und  damit auch die Reinheit oder Dichte des     Cra-          ses    anzeigt.



  Device for cooling closed electrical machines by means of a cooling gas circulating in a circuit, in particular hydrogen gas. DiF @ invention relates to such electrical machines that are provided with a closed-end ventilation device. in which gas, for example hydrogen, flows for the purpose. to cool the machine. The invention is primarily intended to create an improved liquid seal for such, earthy machines.



       For electrical machines of this type, fluid connections were previously used between the machine shaft and the machine housing. to prevent the cooling gas from escaping. To ensure an effective seal and to prevent overheating and evaporation of the sealing liquid, the sealing liquid is continuously circulated while the machine is in operation.

   Although such an arrangement prevents the gas from escaping directly from the machine housing, the machine is not completely airtight, since. Sealing fluid mixed with air can penetrate the inside of the machine from outside.

   The penetration of air into the housing of the machine makes it necessary to supply gas to the machine and to suck gas mixed with air from it until the percentage of air in the machine is low enough, although there is a loss of gas entry. This is necessary because the presence of considerable amounts of air increases the friction losses if the gas in question is lighter than air and reduces the efficiency of the coolant.

   If hydrogen is used as a coolant, special care must be taken to ensure that no explosive oxyhydrogen is formed. In the American patent specification No. 1559182 an arrangement is already described in which the gas and air are separated from each other by a liquid keitsdichtung, namely so. that no gas can escape from the machine and that the external air cannot penetrate into the machine.



       The invention, above all, has the purpose of providing a liquid seal which prevents air from outside from penetrating into the interior of the machine, specifically over the sealing liquid.

   and which also seals the enclosed parts of the machine well and prevents gas from escaping from the machine. This is achieved by a liquid seal, which consists of two adjacent annular grooves which surround the machine shaft and which are filled with sealing liquid, of which the liquid is arranged in the one near the interior of the machine. with cooling gas, is saturated, while the sealing liquid of the other annular groove is saturated with air.

   With this arrangement the with gas. The saturated liquid seal does not expose air so that it cannot absorb air and transfer it into the interior of the cooling device, and it also prevents gas from escaping from the inside of the machine to the outside, and thus preventing gas loss Piii.



  The invention is illustrated in (her drawing for example. The closed electrical machine contains a gas-tight from closed housing 10 and an armature 11 ,, which is carried in the bearing blocks 12 by the shaft 13, which is on the bearing plates 10 & of the housing Gas is supplied to the: housing via the control valves 14 from some source, for example a container 15 via a drying and cleaning device 16.

    The i (lasCTas is freed from external oil. In order to achieve effective cooling of the machine, the gas inside the housing is circulated through (the impeller 17, which is attached to the armature. Part of the gas blown out by the impeller is passed through <B> 19 </B> passed over the surface of the surrounding armature and then outwards via channels 19 into the chambers 20.

    Another part of the gas blown out by the impeller is conducted via a channel 21 to a chamber 22, from where it penetrates inwards, over the surface of the circulating Anler and then outwards into the channels 20. The gas: then flows from the channels 20 over the surface of a cooler 23, through which some means for cooling the gas is switched, and then to the suction side of the impeller 17. The course of the gas in the cooling circulation system is indicated in the drawing by arrows.

   This special cooling arrangement is immaterial to the invention and essentially the same as that. which is already in the American patent specification NTr. 1269537 is described.



  It is now prevented that air from the outside can penetrate into the inside of the closed machine, namely by using a sealing liquid that has two sealing points, one of which is saturated with the gas that circulates inside the machine, and the other is saturated with air.

   As can be seen from the drawing, which is an example of an embodiment, are (here two by, liquid rings formed th sealing points between the shaft 1. of the rotating armature provided around the bearing part 2.1, the liquid rings in annular grooves 25 and 26 A gas-saturated sealing liquid is supplied to the annular groove 25, and an air-saturated sealing liquid is supplied to the annular groove 26. The liquid ring seal 25 prevents it.

    that gas can escape from the connected housing and sigkeitsring 26 can pass into the adjacent liq. The liquid ring 26 has the effect that the liquid ring 25 does not absorb any air and that as little air as possible can enter the interior of the machine. This arrangement reduces the amount of air entering the interior of the machine via the liquid ring to a negligible value, because the air has to diffuse over the air-saturated liquid ring 26 to your gas-saturated liquid ring 25, which is very slow is going on.

   With this arrangement it can be achieved that the entry of air into the interior of the machine is almost completely prevented by the fact that the liquid level is adjusted in this way. that there is only a very small flow between the liquid ring saturated with gas and the liquid ring saturated with air, whereby only a very small loss of hydrogen,

   which is used to cool the machine. entry.



       To prevent strong temperature increases in the day 24 during the operation of the electrical machine, whereby the Diclitunasfluid would evaporate and so the seal would be ineffective, the oil fluidity of both sealing rings is constantly rotating. a pressure device or pump is set in circulation.

   For this purpose, a cylinder 27 is provided which delivers gas-saturated liquid to the ring roller 25 and which is high enough above the bearing 24 to supply sealing liquid to the ring groove 25 at its first point if necessary can;

   however, other known arrangements can be used as well. to achieve the desired I) ruel_. The liquid from the container 27 flows through the tube 28, into which a valve 29 is switched on, in order to allow the liquid level in the annular groove to be set as desired. Near the annular groove 25 z,% vei overflow pipes 30 are provided, both of which via channels and via the overflow pipe 31 with the collecting container 32,

   which is arranged below Jes Ta "_, erbocks, are connected in such a way that the sealing liquid flows out of the annular groove 25 through the tubes 30 and the tube 31 to Aem collecting container due to gravity.

  To keep side mirror in the container 27 and in the ring with 25, a pump 33 is provided. which leads the excess sealant liquid via line 34 to the container 27. The excess sealing liquid is returned to the collecting container 32 via tube 35. The pressure vessel 27 and the collecting vessel 32 are both completely closed.

   In addition, they are connected to one another by the pipe 36 above their liquid level. A similar arrangement is chosen for the cooling arrangement that supplies the liquid air-saturated with the annular groove 26. It contains a pressure vessel 38 which is arranged so high above the bearing 24 that the sealing liquid can be supplied to the annular groove 26 at the highest point via the tube 39 and a control valve 40, although other known pressure devices can also be used here.

   The liquid supplied to the annular groove 26 flows into the annular groove 41, which is connected via a channel to the overflow pipe 43 which leads into the collecting container 44. The liquid level in the Druckbe container 38 and in the annular groove 26 is kept con stant.

   This is achieved by the pump 45, which supplies the pressure vessel 38 with a larger amount of sealing liquid than is required for the annular groove 26, and which also ensures that the excess liquid is returned to the collecting vessel via the overflow pipe 47. The overflow pipe 47 ensures that the liquid level in the pressure vessel 38 remains at the same height.

   The pressure vessel 38 and the collecting vessel 44 are both open, that is to say exposed to air, so that the sealing liquid supplied to the annular groove 26 can become saturated with air.



  The pressure in the annular grooves 25 and 26 is set by hand through the control valves 29 and 40 in such a way that there is a slight overpressure in the annular groove 25 compared to the annular groove 26, so that only small amounts of the gas-saturated Liquid can pass into the air-saturated liquid, but not vice versa.

   This regulation of the pressure conditions of the annular grooves 25 and 26 can also take place automatically, in such a way that at the moment when a sufficiently large pressure difference occurs between the annular groove 25 and the annular groove 26, liquid can flow over from one annular groove to the other, so that the liquid can flow between the two pipeline systems, the system that is connected to the pressure vessel 27 and that which is connected to the pressure vessel 38.

   Either the hydrogen-saturated liquid is transferred into the air-saturated liquid, where a. Loss of hydrogen in the cooling system would occur, or the air-saturated liquid, when mixed with the hydrogen-saturated liquid, will cause air to pass into the cooling system and reduce its effectiveness.

   This disadvantage is avoided by the arrangement in that devices are provided which only allow a certain harmless amount to be mixed between the two cooling systems. For this purpose, a device is provided which moves a valve built into the tube 28 and thus regulates the flow of the gas-saturated liquid to the annular groove 25, depending on the changes in the liquid level in the collecting container 44.

   The movement of the valve is monitored by a float 48 which is connected to a cord or chain block 49. The cord or chain hoist leads over the guide roller 50 and the valve wheel 51. A weight 52 hangs at its free end. This arrangement ensures that the valve is closed when the liquid level in the collecting container 44 rises and opened when the Liquid mirror -, I lower.

   The amount of liquid in the pressure vessels 27 and 38 is kept constant provided that there is sufficient liquid supply by the pumps 33 and 45 through the overflow pipes 35 and 47.

   Should the amount of liquid in one of the two Rohrleitungssy systems change, this would turn instantly by changing the liquid level in the containers 32 and 44 is indicated. If the liquid level rises in the collecting container 44, which is filled with air-saturated sealing liquid, this is also connected to the valve wheel 51. Try to close the valve and reduce the pressure of the sealing liquid that is fed from the pressure vessel 27 to the annular groove 25.

   The pressure drop in the annular groove 25 will cause the sealing liquid to flow from the annular groove 26 to the annular groove 25 until the liquid level in the collecting container 44 has decreased so far that the valve connected to the valve wheel 51 becomes more and more opens and restores the original state, that is, in each case where no liquid passes between the annular grooves <B> 25. </B> and 26 -.

    If the liquid level in the collecting container 44 drops, the valve built into the pipeline 28 opens and thus causes the pressure in the annular groove. 25 grows in such a way that sealing liquid flows into the annular groove 26 and the associated collecting container 44, the liquid of which reaches its normal level again, and so the float 48 returns to its original position. It can be readily seen that a float is similar the float 48 can also be provided in the pipeline system 39,

   which is connected to the collecting container 32.



  The adjustment of the liquid pressure in the annular grooves 25 unicl 26 to such a value at which the passage of sealing liquid between the annular grooves is prevented is thereby facilitated. that pressure gauges 25a and 26a are provided, which respectively with the annular grooves 25. 26 are connected. The pressure and the liquid level in the pressure vessels are indicated by the open tubes 27a and 38a, while the pressure and the liquid level in the collecting vessels 32 and 44 are indicated by the open tubes 32a and 44a.



  With the cooling systems described,. It is important that the purity of the cooling gas in the closed cooling system is ensured as far as possible, because the mixing of the cooling gas with air would reduce the effectiveness of the cooling and, if hydrogen is used as the coolant, the operation is endangered by the formation of explosive oxyhydrogen gas It is possible to provide very simple provisions that indicate the purity of the cooling gas.

      will. that a constant amount of cooling gas circulates in the glass cylinder housing, so that the speed de. circulating Ktihlgüses through any part of the cooling system remains approximately the same at any point in time. In addition, devices can be provided that indicate the speed of the cooling gas flowing through part of the cooling system.

   There. the amount of circulating cooling gas in the relevant part of the cooling system: is kept constant, then the velocity of the cooling gas in 'the relevant' part of the cooling system will remain the same as long as the density of the gas does not change .

   However, if the density of the cooling gas changes, it can be seen without further ado that this changes the circulation speed of the cooling gas, which can be measured very easily, and thus the purity of the cooling gas within the cooling system is deduced can be. In the embodiment shown in the drawing, the electric machine rotates at a constant speed so that the vane wheel 17 delivers a constant amount of cooling gas.

   The speedometer, which indicates the speed of the part of the gas in the channel 27, contains essentially two pitot tubes 61 and 62), of which the opening of one tube in the direction of flow of the gas and the opening of the others in the opposite direction. Each of these two Pitot tubes is connected to one leg of a U-tube 0,

   which shows the pressure difference and thus also the purity or density of the craze.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Kühlung geschlossener elektrischer Maschinen mittelst, eines im Kreislauf umlaufenden Kühlgases, insbe sondere Wasserstoffgases, dadurch gekenn zeichnet, da.ss zwecks Abdichtung des M < z- schineninnern gegen die Aussenluft in den W el.lenlagern mindestens zwei nebeneinan- derliegende Dichtungsring nuten (25 und 26) vorgesehen sind: PATENT CLAIM: Device for cooling closed electrical machines by means of a circulating cooling gas, in particular hydrogen gas, characterized in that at least two adjacent sealing rings in the shaft bearings are used to seal the inside of the machine against the outside air grooves (25 and 26) are provided: , von denen die nach dem Innern der Maschine liegende Ringnut von mit Kühlgas gesättigter Dichtungsflüssig keit und die nach dem Maschinenende lie gende Ringmut von mit Luft gesättigter Dichtungsflüssigkeit durchströmt ist. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass jede der bei den Ringnuten an ein in sich geschlosse nes Rohrleitungssystem angeschlossen ist. 2. , of which the inside of the machine lying ring groove of cooling gas-saturated sealing liquid speed and the end of the machine lying ring nut of air-saturated sealing liquid flows through. <B> SUBClaims: </B> 1. Device according to patent claim, characterized in that each of the annular grooves is connected to a self-contained pipeline system. 2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass in die Rohr leitungssysteme Druckbehälter (27 bezw. 38) und Sammelbehälter (32 bezw. 44) sowie Pumpen (3.3 bezw. 45) eingebaut sind, die die Dichtungsflüssigkeit in je dein der beiden Rohrleitungssysteme in Umlauf setzen. .. Einrichtung nach Unteranspruch z, da durch gekennzeichnet, dass das von der gasgesättigten Flüssigkeit durchströmte System geschlossen und das von luftge sättigter Flüssigkeit durchströmte Sy stem offen, Device according to dependent claim 1, characterized in that pressure vessels (27 and 38) and collecting vessels (32 and 44) as well as pumps (3.3 and 45) are installed in the pipeline systems, which the sealing liquid in each of the two pipeline systems in Set circulation. .. Device according to dependent claim z, characterized in that the system through which the gas-saturated liquid flows is closed and the system through which the air-saturated liquid flows is open, das heisst mit der atmosphä rischen Luft in Berührung ist. -1. Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass in einem der beiden Systeme eine selbsttätige, vom an dern System abhängige Druckregelvor- richtung (48, 49, 50, 51, 52) eingebaut. ist, die .dafür sorgt, dass keine unzulässige Druckdifferenz zwischen dem gasgesät tigten und dem luftgesättigten Flüssig keitsdichtungsring auftritt. that means is in contact with the atmospheric air. -1. Device according to dependent claim 1, characterized in that an automatic pressure control device (48, 49, 50, 51, 52) which is dependent on the other system is installed in one of the two systems. that. ensures that there is no impermissible pressure difference between the gas-saturated and the air-saturated liquid sealing ring. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Druck im gasgesäftigten und im luftgesättigten Flüssigkeitsring von Hand so eingestellt ist, dass geringe Mengen des gasgesättig ten Flüssigkeitsringes in den luftgesättig ten Flüssigkeitsring, nicht aber umgekehrt, übertreten können. Device according to patent claim, characterized in that the pressure in the gas-saturated and air-saturated liquid ring is set by hand so that small amounts of the gas-saturated liquid ring can pass into the air-saturated liquid ring, but not vice versa. 6. Einrichtung napeh Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Druck im gasgesättigten und im luftgesättigten Flüssigkeitsring selbsttätig so eingestellt ist, dass geringe Mengen des gasgesättigten Flüssigkeitsringes in den luftgesättigten Flüssigkeitsring,, nicht aber umgekehrt, übertreten können. 7. 6. Device napeh claim, characterized in that the pressure in the gas-saturated and air-saturated liquid ring is automatically set so that small amounts of the gas-saturated liquid ring in the air-saturated liquid ring, but not vice versa, can pass. 7th Einrichtung nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch eine Vorrichtung (60, 61, 62) zur Feststellung der Reinheit cles die elektrische Maschine durchströmenden @hühdmittels. Device according to patent claim, characterized by a device (60, 61, 62) for determining the purity of the fluid flowing through the electrical machine.
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