CH95902A - Verfahren und Einrichtung zur Kühlung elektrischer Apparate und Maschinen. - Google Patents

Description

  Verfahren und Einrichtung zur Kühlung elektrischer Apparate und Maschinen.    Die Abführung der durch die     Wattver-          haste    in elektrischen Apparaten und Ma  schinen erzeugten Wärme erfordert, wenn  man nicht die Abmessungen der Eisen- und  Kupferteile in einer die     Erstellungskosten     unzulässig steigernden Weise vergrössern will,  besondere Kühlvorrichtungen. Sie kann bei  spielsweise bei Öltransformatoren durch ent  sprechende Vergrösserung der Kastenober  fläche erreicht werden oder es kann zur Re  duktion der erforderlichen Ölmenge eine Küh  lung des Öls durch eingebaute Kühlschlangen  von genügender     Oberfläche    erzielt werden.

    Die Wasserkühlung des Öls hat ausserdem  noch den für die Isolierfähigkeit desselben  wichtigen Nachteil, dass sich leicht Kondens  wasser bilden kann; auch die drohende     Un-          dichtheit    der Kühlschlange ist gefährlich.  Neben der Ölkühlung ist bei Transforma  toren noch die Verwendung von Pressluft be  kannt. Dieselbe hat den grossen Nachteil, dass  bei einem Wicklungsdefekt infolge der reich  lichen     Sauerstoffzufuhr    die ganzen     Wicklungs-          und    Isolationsteile in Brand aufgehen, bevor  eine Abstellung der Ventilationseinrichtung  erfolgen kann.    Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren  und eine Einrichtung zur Kühlung elektri  scher Apparate und Maschinen, wie z. B.

    Generatoren, Motoren, Transformatoren; Wi  derständen usw., durch Benutzung der     Ver-          dampfungswärme    einer Flüssigkeit. Das Ver  fahren besteht darin, dass die Flüssigkeit bei  Unterdruck (Vakuum) in einem an dem zu  kühlenden Teil anzubringenden Verdampfer  diesem durch Verdampfen die Wärme ent  zieht, der gebildete Dampf durch einen Rück  kühler kondensiert und das Kondensat in  Vollendung eines Kreislaufes wieder in den  Verdampfer zurückgeführt wird.

   Zur Aus  führung dieses Verfahrens dient eine Einrich  tung mit einem Röhrenverdampfer, der dem  zu kühlenden Teil entlang anzuordnen ist und  zur Aufnahme einer     Verdampfungsflüssigkeit     unter     Unterdruck    dient, in Verbindung mit  einem zur Kondensation des Dampfes dienen  den Rückkühler, der durch eine Rückleitung  mit dem Röhrenverdampfer zu einem ge  schlossenen Kreislauf verbunden ist.  



  Die Zeichnung     betrifft    zwei Ausführungs  beispiele dieser Einrichtung.     Fig.    1 veran  schaulicht die Gesamtheit einer Ausführungs-      form in Anwendung an einem     Transforma-          torenschenkel;        Fig.    2 ist ein Querschnitt  durch einen kreuzweise profilierten Trans  formatorenschenkel und durch den Röhren  verdampfer einer zweiten Ausführungsform.  



  Der Röhrenverdampfer     a        (Fig.    1), der  längs eines     Transformatorenschenkels    b an  gelegt ist und zweckmässig die günstigste  Form zur Aufnahme der abzuleitenden Wärme  aufweist, enthält eine Flüssigkeit bei Unter  druck (Vakuum). In dem zu kühlenden Trans  formatorenschenkel herrsche die Temperatur       ti.    Bei dieser Temperatur siedet bei geeig  netem Unterdruck die Flüssigkeit im Ver  dampfer     a.    Die sich bildenden Dampfblasen  steigen in der Flüssigkeit hoch und ziehen  nach dem     Rückkübler    (Kondensator) c hin,  wo sie unter Abgabe der aufgenommenen  Wärmemenge wieder kondensiert werden.

    Die hier herrschende Temperatur 12 der kon  densierten Flüssigkeit ist nur ganz unbedeu  tend von     ii    verschieden, und es ist daher  eine Kondensation der Luftfeuchtigkeit an  der     Rückflussstelle    ausgeschlossen. Die Flüs  sigkeit fliesst dann durch die Rückleitung d  wieder nach dem Verdampfer a zurück und  der Kreislauf beginnt von neuem. Aus dem  Dampfmaschinenbau sind die grossen Wärme  mengen bekannt, die sich mit verhältnismässig  kleinen Oberflächen übertragen lassen. Die       Wärmefortleitung    wird um so energischer,  je grösser die Unterschiede der Temperaturen       t'i    und t'2 sind,     'und    zwar gemessen. an der  Aussenwand des Verdampfers a und des  Rückkühlers c.

   Die innern Temperaturen sind  fast einander gleich. Da man den wärmeauf  nehmenden Verdampfer a bei elektrischen  Apparaten oder Maschinen leicht in das Eisen  oder einen Wicklungsteil einbauen kann, ist  eine ausserordentlich energische Kühlung mög  lich, die ohne jede Wartung arbeitet. Der  Rückkühler c ist hier als Radiator ausge  bildet; er kann aber auch irgend eine an  dere geeignete Kühlfläche erhalten, der die  Wärme durch natürliche oder künstliche Luft  kühlung entzogen wird. Er kann ferner auch  in einem Gefäss in einer wärmeaufnehmenden       Kühlflüssigkeit    untergebracht sein, die ihrer-         seits    zwangsläufig oder durch Temperatur  unterschied zur Abgabe der aufgenommenen  Wärmemenge in einem Radiator umläuft.  



  Um bei etwa auftretender     Undichtheit    des  Kreislaufes das Auslaufen der sich alsdann  sofort kondensierenden Flüssigkeit zu ver  hindern, ist noch ein besonderes, ebenfalls  unter Unterdruck (Vakuum) stehendes Gefäss  <I>f</I> angeordnet, welches mit einer Stelle     g    des  Kreislaufes in Verbindung steht. Wird die  Leitung undicht, so drückt der Luftdruck  die Flüssigkeit in das Gefäss f über, ohne  umliegende Teile des Apparates oder der  Maschine zu gefährden. An der Anschluss  stelle g ist ein     Überströmv        entil    eingebaut,  welches die Flüssigkeit erst bei erheblichem  Druckunterschied zwischen dem Verdampfer a  und dem Gefäss f nach diesem überströmen  lässt.  



  Die Flüssigkeitszirkulation kann durch  passend geformte Bleche oder Drähte in eine  geordnete Wirbelbewegung übergeführt wer  den. Diese im Innern der Röhren angeord  neten Körper verhindern gleichzeitig wirksam  den etwa auftretenden Siedeverzug.  



  Zur Kontrolle des Dichthaltens des Kreis  laufes ist an geeigneter Stelle desselben ein  Druckmesser     i    angeordnet, welcher zweck  mässig bei einer maximalen oder minimalen  Druckhöhe durch einen elektrischen Kontakt  des Zeigers eine Meldevorrichtung zum Mel  den der Notwendigkeit des     Abschaltens    des  gekühlten Apparates oder Teile zur Wirkung  bringt.  



  Die Wicklungen von elektrischen Appa  raten oder Maschinen können mit Hohlräumen  versehen sein, in der Weise, dass die Leiter  Rohrform haben und ihre Hohlräume den  Röhrenverdampfer zur Aufnahme der zu ver  dampfenden Flüssigkeit bilden.  



       Fig.    2 zeigt eine Ausführungsform mit  um einen     Transformatorenschenkel    herum  gruppierten Röhren, welche den Verdampfer  bilden und in demselben Kreislauf liegen.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRÜCHE:</B> I. Verfahren zur Kühlung elektrischer Appa rate und Maschinen durch Benutzung der Verdampfungswärme einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssig keit bei Unterdruck (Vakuum) in einem an dem zu kühlenden Teil anzubringen den Verdampfer diesem durch Verdampfen die Wärme entzieht, der gebildete Dampf durch einen Rückkühler kondensiert und das Kondensat in Vollendung eines Kreis laufes wieder in den Verdampfer zurück geführt wird.

   1I. Einrichtung zur Ausführung des Verfah rens gemäss Patentanspruch I, gekenn zeichnet durch einen Röhrenverdampfer, der dem zu kühlenden Teil entlang an geordnet ist und zur Aufnahme einer Ver- dampfungsflüssigkeit unter Unterdruck dient, in Verbindung mit einem zur Kon densation des Dampfes dienenden Rück kühler, der durch eine Rückleitung mit dem Röhrenverdampfer zu einem ge schlossenen Kreislauf verbunden ist. UNTERANSPRÜCHE; 1.

   Einrichtung .nach Patentanspruch II bei zu kühlenden Wicklungsteilen, dadurch gekennzeichnet, dass dieselben mit Hohl räumen versehen sind, welche den Röhren verdampfer zur Aufnahme der Verdam- pfungsflüssigkeit bilden. 2. Einrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der Kreislauf mit einem Druckmesser versehen ist, der bei einem bestimmten Grenzwert der Druckhöhe eine Meldevorrichtung behufs Ausserbetriebsetzung des -gekühlten Teils zur Wirkung bringt. 3.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der Rückkühler in einer besondern Flüssigkeit für die Wärmeaufnahme untergebracht ist, die ihrerseits in einem Radiator umläuft. 4. Einrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der Rückkühler durch Luftkühlung gekühlt wird.