CS218481B1 - Výměník tepla, zejména elektrického stroje točivého s uzavřeným vnitřním oběhem chladivá - Google Patents

Abstract

Vynález se týká výměníku tepla, zejména elektrického stroje točivého s uzavřeným vnitřním oběhem chladivá. Účelem vynálezu je spojení výhod cirkulačních teplovodných trubic s využitím celé šíře stroje pro uložení výparných částí teplovodných trubic, přičemž odpadají nároky na kvalitu kapilární struktury pro návrat kondenzátu z kondenzační části do výparná části teplovodných trubic. Při zpětném transportu působením gravitačních sil se docílí lepšího smáčení vnitřních stěn teplovodných trubic, čímž se zajistí větší výparné plochy k odpařování kondenzátu. Přitom se zachová kompaktnost stroje a minimální vestavné rozměry stroje, využije se lépe průřezů pro proudění chladivá ve vnitřním i vnějším chladicím obvodu. Tohoto účelu se dosáhne tím, že teplovodně trubice jsou uspořádány do tvaru uzavřené smyčky, tvořené alespoň dvěma zahnutými teplovodnými trubicemi se vzájemně zvlášť propojenými výparnými částmi a zvlášť propojenými kondenzačními částmi.

Description

Vynález se týká výměníku tepla, zejména elektrického stroje točivého s uzavřeným vnitřním oběhem chladivá.

Účelem vynálezu je spojení výhod cirkulačních teplovodných trubic s využitím celé šíře stroje pro uložení výparných částí teplovodných trubic, přičemž odpadají nároky na kvalitu kapilární struktury pro návrat kondenzátu z kondenzační části do výparná části teplovodných trubic.

Při zpětném transportu působením gravitačních sil se docílí lepšího smáčení vnitřních stěn teplovodných trubic, čímž se zajistí větší výparné plochy k odpařování kondenzátu. Přitom se zachová kompaktnost stroje a minimální vestavné rozměry stroje, využije se lépe průřezů pro proudění chladivá ve vnitřním i vnějším chladicím obvodu.

Tohoto účelu se dosáhne tím, že teplovodně trubice jsou uspořádány do tvaru uzavřené smyčky, tvořené alespoň dvěma zahnutými teplovodnými trubicemi se vzájemně zvlášť propojenými výparnými částmi a zvlášť propojenými kondenzačními částmi.

Vynález se týká výměníku tepla, zejména elektrického stroje točivého s uzavřeným vnitřním oběhem chladivá.

Současné chladicí systémy elektrických strojů točivých, které používají teplovodně trubice, bývají uspořádány s ohledem na stavebnicové uspořádání většinou do koncentrovaných výměníků tepla, přičemž výparné části teplovodných trubic jsou uloženy do prostoru vnitřního oběhu chladivá a kondenzační části teplovodných trubic jsou umístěny v prostoru vnějšího oběhu chladivá. Při těchto uspořádáních se obvykle zmenší průřezy pro proudění chladivá v jednotlivých chladicích obvodech. Použití cirkulačních teplovodných trubic vzniká problém náročných kapilárních struktur.

Tyto nevýhody jsou odstraněny u výměníku tepla podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že teplovodně trubice jsou uspořádány do tvaru uzavřené smyčky, tvořené alespoň dvěma zahnutými teplovodnými trubicemi se vzájemně zvlášť propojenými kondenzačními částmi.

Vynálezem se dosáhne spojení výhod cirkulačních teplovodných trubic s využitím celé šíře stroje pro uložení výparných částí teplovodných trubic, přičemž odpadají značné nároky na kvalitu kapilární struktury pro· návrat kondenzátu z kondenzační části teplovodných trubic do výparné části teplovodných trubic.

Při zpětném transportu z kondenzaní části do výparné části teplovodných trubic působením gravitačních sil se docílí lepšího smáčení vnitřních stěn teplovodných trubic, čímž se zajistí větší výparné plochy k odpařování kondenzátu. Přitom se zachová kompaktnost stroje a minimální vestavné rozměry stroje, využije se lépe průřezu pro proudění chladivá ve vnitřním i vnějším chladicím obvodu tepelných ztrát ze stroje je pak dostačující nižší rychlost proudění chladivá, což vede ke snížení ventilačních ztrát, aerodynamického hluku a příkonu ventilátorů. Uspořádáním teplovodných trubic do tvaru uzavřené smyčky a jejich rozložením do výměníku tepla podle vynálezu se zmenší počet uzávěrů potřebných pro teplovodně trubice a zvětší se aktivní povrch teplovodných trubic, jímž dochází ke sdílení tepla.

Příklad provedení předmětu vynálezu ie nakreslen na připojeném výkresu, na němž: obr. 1 znázorňuje výměník tepla elektrického stroje točivého v podélném řezu, obr. 2 představuje výměník tepla v příčném řezu, na obr. 3 je zobrazeno uspořádání smyčky teplovodně trubice tvořící výměník tepla souose s podélnou osou elektrického stroje točivého a na obr. 4 znázorňuje smyčku teplovodně trubice tvořící výměník tepla uspořádanou podélně s podélnou osou elektrického stroje točivého.

Jak je zřejmé z obr. 1 a 2, elektrický stroi 1 točivý je chlazen proudem 2 vnitřního chladivá, procházejícím axiálními rotorovými kanály 3 a kolem statorového svazku 4, odkud je nasáván ventilátorem 5 vnitřního oběhu chladivá a výstupním otvorem 8 vháněn do prostoru 7 vnitřního oběhu chladivá výměníku 8 tepla přes výparnou část 9 teplovodních trubic 10. Poté se proud 2 vnitřního chladivá vrací vstupním otvorem 11 zpět do elektrického stroje 1 točivého.

Teplovodně trubice 10 jsou gravitačního typu, přičemž výparné části 9 jsou po dvou navzájem propojeny a jsou umístěny v prostoru 7 vnitřního oběhu chladivá, který je přepážkou 12 oddělen od prostoru 13 vnějšího oběhu chladivá, v němž jsou umístěny kondenzační části 14, které jsou rovněž po dvou navzájem propojeny. Dvě propojené výparné části 9 teplovodných trubic 10 spolu se dvěma propojenými kondenzačními částmi 14 teplovodných trubic 10 jsou uspořádány do tvaru uzavřené smyčky. Teplovyvíjející části elektrického stroje 1 točivého, v našem případě axiální rotorové kanály 3, statorový svazek 4 atd. zahřívají neznázorněný kondezát uvnitř · výparných částí 9 teplovodných trubic 10, jež se vypařuje a stoupá pravou i levou stranou smyčky teplovodně trubice 10 do kondenzační části 14 teplovodně trubice 10, odkud po ochlazení proudem 15 vnějšho chladivá vytvářeným ventilátorem 16 vnějšího oběhu stéká působením gravitačních sil pravou i levou částí smyčky teplovodně trubice 10 do· výparné části 9 teplovodně trubice 10. Pro zintezívnění přestupu tepla a snížení tepelného gradiendu je výhodné teplovodně trubice 10 opatřit chladicími křidélky 17.

jiný příklad provedení je na obr. 3, kds je zobrazena smyčka teplovodně trubice 10 tvořící výměník 8 tepla souose s podélnou osou elektrického stroje 1 točivého.

Další příklad provedení je nakreslen na obr. 4, který představuje smyčku teplovodně trubice 10 tvořící výměník 8 tepla podélně s podélnou osou elektrického stroje 1 točivého, přičemž výparné části 9 jsou s výhodou v přímém kovovém styku se statorovým svazkem 4 elektrického stroje 1 točivého. Toto uspořádání je možné použít pro proudění chladivá v prostoru 13 vnějšího oběhu chladivá buď ve směru podélné osy stroje, nebo ve směru příčném k podélné ose stroje.

Předmětného uspořádání teplovodných trubic lze užít i pro chlazení jiných strojů a zařízení se dvěma oddělenými chladicími okruhy.

Claims (6)

1. PŘEDMĚT

   1. Výměník tepla, zejména elektrického stroje točivého s uzavřeným vnitřním oběhem chladivá, jež je tvořen teplovodnými trubicemi sestávajícími z výparíiých částí umístěných v prostoru vnitřního oběhu chladivá a z kondenzačních částí umístěných v prostoru vnějšího oběhů chladivá vyznačující se tím, že teplovodrié trubice (10) jsou uspořádány do tvaru uzavřené smyčky, tvořené alespoň dvěma zahnutými teplovodnými trubicemi (10) se vzájemně zvlášť propojenými výparnými částmi (9) a zvlášť propojenými kondenzačními částmi (14).
2. 2. Výměník tepla podle bodu 1 vyznačující se tím, že teplovodně trubice (10) jsou gravitačního typu.
3. 3. Výměník tepla podle bodů 1 a 2 vyznačující se tím, že výparné části (9) teplovodVYNÁ1EZU ných trubic (10) alespoň dvou smyček jsou v nejnižším místě vzhledem k horizontální rovině propojeny.
4. 4. Výměník tepla podle bodů 1, 2 a 3 vyznačující se tím, že výparné části (9) a kondenzační části (14) teplovodně trubice (10) jedné smyčky jsou uspořádány vždy v jedné radiální rovině elektrického stroje (1) točivého.
5. 5. Výměník tepla podle bodů 1, 2 a 3, vyznačující se tím, že výparné části (9) a kondenzační části (14) teplovodně trubice (10) jedné smyčky jsou uspořádány v různých radiálních rovinách elektrického stroje (1) točivého.
6. 6. Výměník tepla podle bodů 1, 2, 3, 4 a 5 vyznačující se tím, že teplovodně trubice (10) jsou na povrchu opatřeny chladicími křidélky (17).