DE1613759B2 - Kuehlvorrichtung fuer transformatoren - Google Patents

Description

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schaffenen Wärmeaufnahmeflächen der Flossen nur und in das Innere des Schachtes eingeleitet und beschränkt zum Tragen kommen. Der Luftstrom, der durch das gegenüberliegende Blech hindurch abgebei einer Schräganordnung einer solchen Gitter- leitet. Dabei arbeiten die Kiemen nicht lamellenkonstruktion oder Doppelgitterkonstruktion erzeugt artig, da zwischen den einzelnen Kiemen Materialwerden kann, ist relativ gering in seiner Stärke. Trotz 5 flächen liegen, die vertikal angeordnet sind und die der Möglichkeit der Ausnützung der Konvektorwir- die hier am Blech aufsteigende Luft zunächst zwinkung zwischen den Flossen, erfolgt bei derartigen gen vertikal aufzusteigen, ehe sie von den Kiemen Radiatoren die Leistung mehr durch Abstrahlen als erfaßt und in das Innere des Schachtes geleitet über die Konvektion, die zwar erstrebt, aber nicht wird.

in dem gewünschten Maße erzielbar ist. Der auf- io Ein weiterer wesentlicher Gedanke der Erfindung

gewendete technische Aufwand steht in keinem besteht darin, daß die Abstrahlbleche in dem Raum

Verhältnis zum Erfolg. zwischen den Verbindungsrohren im Bereich ihrer

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine abstandsfreien Zusammenführung miteinander verKühlvorrichtung für Transformatoren zur Abführung schweißt sind. Dadurch liegen die Schweißverbinder Verlustwärme zu schaffen, bei der einerseits ein 15 düngen nicht im Rohrbereich, sondern neben diesen wesentlicher vorteilhafter Wärmefluß von den Ver- und in den Zonen, in denen die Abstrahlbleche die bindungsrohren zu den Abstrahlblechen gewährleistet Rohre schellenartig umgreifen, erfolgt keine Störung ist und bei der ferner der Wirkungsgrad der Vorrich- des Wärmeüberganges durch irgendwelche Schweißtung zu einem erheblichen Teil durch die Konvektor- stellen.

wirkung erzielt wird, bei geringstem technischen 20 Ferner besteht ein wesentlicher Gedanke der

Aufwand. Erfindung darin, daß weitere Abstrahlbleche den

Die Erfindung besteht darin, daß die Abstrahl- Verbindungsrohren zugeordnet sind, wobei jeweils

bleche jeweils den halben Rohrumfang eines jeden die die von den Kiemen gebildeten Luftdurchtritts-

in dem harfenartigen Röhrensystem liegenden Ver- öffnungen und zugehörigen Luftleitflächen tragende

bindungsrohres mit der ganzen Blechbreite satt 25 Flächen der Abstrahlbleche im Mittenbereich zwi-

anliegend schellenartig umgreifen und durch eine sehen den Verbindungsrohren im Abstand zum

Schweißverbindung in dieser Lage gehalten sind und vorhergehenden Abstiahlblech herausgedrückt sind,

und daß an dem Teil der Abstrahlbleche zwischen so daß parallellaufende Schächte entstehen. Dieser

den von ihnen umgriffenen Verbindungsrohren Gedanke ist außerordentlich wesentlich, da dadurch

Kiemen aus dem Blechmaterial der Abstrahlbleche 30 eine größere Anzahl von Schächten nebeneinander-

derart ausgedrückt sind, daß die Zwischenflächen liegt, in denen jeweils eine relativ starke Konvektion

zwischen den Verbindungsrohren im wesentlichen erfolgt, wobei die durchströmende Luft nicht gleich

von den als abgekanteten Luftleitflächen dienenden freigelassen wird, sondern in einen neuen Schacht

Kiemen der Abstrahlbleche abgedeckt ist. gelangt und hier wieder durch die Konvektorwirkung

Somit ist erzielt, daß zunächst durch die Flächen- 35 mitgerissen wird.

berührung der Verbindungsrohre mit den Abstrahl- Außerdem besteht ein Gedanke der Erfindung blechen ein einwandfreier Wärmeübergang von den darin, daß die Kiemen des einen Abstrahlbleches im Verbindungsrohren auf die Strahlbleche gegeben ist, Winkel nach unten und die des spiegelbildlich gegenso daß die Wärme direkt durch diese Verbindung überliegenden Abstrahlbleches im Winkel nach oben zum Kiemenbereich hin abgeleitet wird, wo der 40 weisen, so daß sie jeweils einen gemeinsamen Luft-Luftdurchtritt erzwungen wird. Die Wirkungsweise durchführungskanal bilden. Hier müssen die Abder Vorrichtung erfolgt somit durch Konvektion und kantungen derart gesetzt werden, daß durch die Luft Abstrahlung, wobei durch den Wärmefluß im Blech- ein im Winkel verlaufendes gleichmäßiges Durchmaterial von den Rohren zu dem Kiemenbereich die strömen des als Doppel- oder Mehrfachwand aus-Wärme zu den stärker konvektierenden Bereichen 45 gebildeten Wärmeaustauschers gewährleistet ist. Bei geführt wird. Bei dieser Ausbildung ist im Bereich Anordnung einer größeren Anzahl von Abstrahlder größten Hitze eine relativ schmalgehaltene glatte blechen, jeweils im Abstand zueinander, die alle Wandung vorhanden, an der die aufsteigende Luft gemeinsamen Verbindungsrohren zugeordnet sind, vorbeistreichen kann und eine relativ hohe Ge- werden somit parallellaufende Schächte erzielt derart, schwindigkeit annimmt, wobei sie bei ihrer Ausbrei- 50 daß eine Anzahl von Luftleitflächen jeweils einen tung hin zu den seitlich liegenden Kiemenbereichen Luftdurchführungskanal bilden, der im Winkel zur von den Kiemen erfaßt wird und gezwungen wird, Mittelebene der Rohre liegt und auch im Winkel zu durch die Bleche hindurchzutreten. den senkrechten Schächten, so daß ein Durchströmen

Ein weiterer sehr wesentlicher Gedanke der Erfin- der Gesamtheit ohne erheblichen Widerstand mit dung besteht darin, daß jeweils in gleicher Höhe 55 außerordentlich starker Konvektorwirkung ermögdes Verbindungsrohres mindestens zwei Abstrahl- licht ist. Dabei ist die Gesamtvorrichtung billig in bleche an beiden Seiten des Verbindungsrohres der Herstellung, eine einfache, relativ glatte Blechangeordnet sind, wobei die Strahlbleche die Ver- konstruktion mit starken Reaktionsvermögen hinbindungsrohre jeweils zur Hälfte umfassen und im sichtlich Wärmeaufnahme und Wärmeabgabe.
Zwischenraum zwischen den Verbindungsrohren die 60 In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Abstrahlbleche von der Mittelachsebene der Ver- Erfindung dargestellt. Es zeigen
bindungsrohre mindestens über einen Teil des Fig. 1 und 2 Ausführungsbeispiele von Kühl-Zwischenraumes im Abstand derart zueinander flächen im schematischen Schaubild,
geführt sind, daß die Abstrahlbleche gemeinsam Fig. 3 und 4 schematische Darstellungen der einen Schacht bilden, in dessen Bereich Kiemen 65 Anordnung derartiger Kühlflächen in Draufsicht,
herausgedrückt sind und jalousieartig Luftdurch- Fig. 5, 6 und 7 Schnitte zwischen zwei Verbintrittsöffnungen bilden. Durch diese Anordnung wird dungsrohren bei Anordnung nur zweier Bleche bzw. die Luft durch die dachartigen Kiemen aufgefangen jeweils von drei Blechen auf jeder Seite,

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F i g. 8 und 9 Teillängsschnitte durch verschiedene handen, die die parallelen, das Öl führenden Ver-

Blechanordnungen. bindungsrohre 4 jeweils zur Hälfte umfassen, wobei

In den Fig. 3 und 4 ist durch einfache Recht- sie im Zwischenraum zwischen den Rohren von der

ecke jeweils ein Transformator 1 angedeutet, wobei Mittelachsebene der Rohre weg im Abstand zuein-

die beiden Figuren in der Draufsicht sehr stark 5 ander geführt sind, so daß die Kiemen 5 a, 6 a von

schematisiert Kühlvorrichtungen an zwei Seiten der der Mittenebene herausgedrückt sind, wobei die

Transformatoren 1 zeigen. Selbstverständlich werden Bleche gemeinsam einen Schacht 7 bilden und im

im allgemeinen alle vier Seiten mit derartigen Kühl- Bereich dieses Schachtes durch die Anordnung der

vorrichtungen bestückt. Die Konstruktion und der Kiemen 5 α und 6 α Luftdurchtrittsöffnungen 8 und 9

Bau der Transformatoren mit ihren üblichen Ein- io in jeweils auf einer gemeinsamen Durchflußebene,

richtungen spielt im vorliegenden Zusammenhang die im Winkel zu den Abstrahlblechen 5 und 6 steht,

keine Rolle, wesentlich ist, daß diese Transforma- so daß die Luft die Abstrahlbleche 5 und 6 unge-

toren eine Ölfüllung haben und daß eine Anzahl hindert durchströmen kann. Dadurch wird ein er-

Ölkanäle vorhanden sind, um bei gutem Umlauf des heblicher Wärmeaustausch erzielt und ein sehr

Öles eine genügende Abfuhr der Verlustwärme zu 15 starker Kühleffekt hervorgerufen. Neben dem

erzielen, wodurch höchste Spannungssicherheit ge- Schacht 7 sind die Abstrahlbleche 5 und 6 zusam-

währleistet ist. mengeführt, so daß hier Schweißnähte 10 angelegt

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht zu- sein können und damit die Punktschweißung an den

nächst aus gebogenen Hauptrohren 2, die in Sammel- Verbindungsrohren 4 entfallen kann,

rohre 3 münden, wobei die Hauptrohre entweder 20 In den F i g. 7 und 9 sind Ausführungsbeispiele

U-förmig gebogen sind, wie in Fig. 1 dargestellt mit mehreren Abstrahlblechen gezeigt, wobei die

ist, oder ein Rechteck mit abgerundeten Ecken weiteren Bleche, die als Abstrahlbleche dienen, den

umschreiben. Beide Rohrgebilde können als harfen- beiden Grundflächen zugeordnet sind und jeweils

artig bezeichnet werden, denn sie weisen Verbin- Kiemen 5 α und 6 α tragen, die die Lüftdurchtritts-

dungsrohre 4 auf, die als Steigerohre dienen. 25 öffnungen und zugehörigen Luftleitflächen bilden.

In Fig. 3 ist die Bestückung der Sammelrohre 3 Diese Bleche sind im Mittenbereich jeweils im Abeinseitig mit harfenartigen Rohrgebilden dargestellt. stand zum vorhergehenden Blech herausgedrückt. In Fig. 4 ist die doppelseitige Bestückung gezeigt. Der erhebliche Vorteil der erfindungsgemäßen Vor-Es kann auch eme andere Art der Anbringung ge- richtung besteht darin, daß die Rohrquerschnitte wählt werden. 30 etwa 50% kleiner gewählt werden können als bei

Erfindungsgemäß sind diese Rohrgebilde ein_r oder Anordnung nur einer Rohrkonstruktion, wobei aber

doppelseitig mit Abstrahlblechen 5 und 6 bestückt, die Kühlleistung etwa 80% höher liegt. Auch ist

wie es in Fig. 5 deutlich zu sehen ist. Diese Ab- kein Nachteil vorhanden, daß irgendeine Undichtig-

strahlbleche weisen zwischen den Verbindungs- keit vorkommen kann, da nur Rohre miteinander

rohren 4 Kiemen 5 α und 6 α auf. Die Abstrahl- 35 verbunden sind und diese Rohre den Ölumlauf füh-

bleche 5 und 6 können durch Punktschweißung an ren, während die Bleche nur aufgesetzt sind. Die

den Verbindungsrohren 4 festgeheftet werden. Vorrichtung ist verhältnismäßig wirtschaftlich her-

Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 5, 6 stellbar und kann relativ kleine Abmessungen

und 8 sind jeweils zwei Abstrahlbleche 5 und 6 vor- haben.

Hierzu 1 Elatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Patentansprüche· D*e Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für ' Transformatoren zur Abführung der Verlustwärme

1. Kühlvorrichtung für Transformatoren zur mit außerhalb des Kessels jeweils zu harfenartigen Abführung der Verlustwärme mit außerhalb des Röhrensystemen verbundenen Haupt- und Verbin-Kessels jeweils zu harfenartigen Röhrensystemen 5 dungsrohren, wobei auf den Verbindungsrohren verbundenen Haupt- und Verbindungsrohren, Abstrahlbleche aufgesetzt sind, welche die Verbinwobei auf den Verbindungsrohren Abstrahlbleche dungsrohre quer zu deren Längsrichtnug mechanisch aufgesetzt sind, welche die Verbindungsrohre miteinander verbinden und auf einer oder beiden quer zu deren Längsrichtung mechanisch mitein- Seiten der flächigen Röhrensysteme abgekantete ander verbinden und auf einer oder beiden io Luftleitflächen aufweisen.

Seiten der flächigen Röhrensysteme abgekantete Um die bei flüssigkeitsgekühlten Transformatoren

Luftleitflächen aufweisen, dadurch gekenn- oder Drosselspulen anfallende Verlustwärme ab-

zeichnet, daß die Abstrahlbleche (5, 6) je- führen zu können, ist es bereits bekannt, harfen-

weils den halben Rohrumfang eines jeden in dem artige Rohrsysteme zu verwenden. So bestehen diese

harfenartigen Röhrensystem liegenden Verbin- 15 aus beispielsweise U-förmig gebogenen Hauptrohren,

dungsrohres (4) mit der ganzen Blechbreite satt deren parallel zueinanderliegende Rohrschenkel mit

anliegend schellenartig umgreifen und durch eine in gleichmäßigem Abstand nebeneinander angeord-

Schweißverbindung in dieser Lage gehalten sind neten Verbindungsrohren verbunden sind (deutsche

und daß an dem Teil der Abstrahlbleche Auslegeschrift 1095 389). Durch diese Rohrharfen

zwischen den von ihnen umgriffenen Verbin- 20 zirkuliert das Kühlmittel, das somit eine Rück-

dungsrohren (4) Kiemen (5 a, 6 a) aus dem Blech- kühlung erfährt.

material der Abstrahlbleche (5, 6) derart aus- Es ist dabei bereits schon bekannt, die Wärmegedrückt sind, daß die Zwischenfläche zwischen abfuhr noch dadurch zu steigern, daß Lamellen auf den Verbindungsrohren im wesentlichen von den die Rohre aufgesetzt und an den Rohren befestigt als abgekanteten Luftleitflächen dienenden Kie- 25 sind (britische Patentschrift 252 791). Bei diesen men (5 a, 6 d) der Abstrahlbleche (5,6) abgedeckt Kühlvorrichtungen werden die Lamellen Stück für ist. Stück auf die Rohre aufgereiht, was arbeitsaufwendig

2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ist, und anschließend müssen die Rohre z. B. aufgekennzeichnet, daß jeweils in gleicher Höhe des geweitet werden, um das Festsitzen der Lamellen zu Verbindungsrohres (4) mindestens zwei Abstrahl- 30 veranlassen. Dabei ist die Anordnung von Einzelbleche (5, 6) an beiden Seiten des Verbindungs- lamellen, die derart aufgereiht werden müssen, teuer rohres (4) angeordnet sind, wobei die Abstrahl- und hat nicht den wärmetechnischen Effekt der dem bleche (5, 6) die Verbindungsrohre (4) jeweils Aufwand entspricht. Dabei muß berücksichtigt werzur Hälfte umfassen und im Zwischenraum den, daß die Lamellen quer zu den vertikal liegenden zwischen den Verbindungsrohren (4) die Ab- 35 Verbindungsrohren angeordnet sind und einseitig strahlbleche (5, 6) von der Mittelachsebene der oder beidseitig im Winkel abgekantet sind, damit die Verbindungsrohre (4) mindestens über einen Teil durch die Wärme aufsteigende Luft, von den schräg des Zwischenraums im Abstand derart zueinan- nach unten liegenden Flanken erfaßt werden soll und der geführt sind, daß die Abstrahlbleche (5, 6) in das Innere zu den Rohren geleitet wird. Dieser gemeinsam einen Schacht (7) bilden, in dessen 40 Vorgang erfolgt allerdings bei den vorbekannten Bereich Kiemen (3 a, 6 a) herausgedrückt sind Vorrichtungen nur sehr bedingt, da die Lamellen und jalousieartig Luftdurchtrittsöfmungen (8, 9) übereinander angeordnet sind und die aufsteigende bilden. Luft nicht ohne weiteres in die Lamellen eindringt.

3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, Die Lamellen selbst wirken als Prallbleche und der dadurch gekennzeichnet, daß die Abstrahl- 45 Konvektion entgegen. Die Konvektion erfolgt bei bleche (5, 6) in dem Raum zwischen den derartigen Ausführungen nur an den Spitzen der Verbindungsrohren (4) im Bereich ihrer ab- Lamellen. Die Luft kann im wesentlichen nur im standsfreien Zusammenführung miteinander ver- vorderen und hinteren Bereich der Lamellenreihen schweißt sind. aufsceigen. Somit ist der wesentliche Wirkungsgrad

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch 50 der vorbekannten Einrichtungen nur in der Abstrahgekennzeichnet, daß weitere Abstrahlbleche (5, 6) lung zu sehen. Diese gibt aber einen relativ geringen den Verbindungsrohren (4) zugeordnet sind, Wirkungsgrad. Ein weiterer sehr wesentlicher Nachwobei jeweils die von den Kiemen (5 a, 6 a) teil dieser vorbekannten Vorrichtungen besteht darin, gebildeten Luftdurchtrittsöffnungen (8, 9) und daß die Lamellen nur in Höhe ihrer Wandstärke am zugehörigen Luftleitflächen tragende Flächen der 55 Rohr anliegen und demzufolge die Wärme der Rohre Abstrahlbleche (4) im Mittenbereich zwischen nur im schmalen Bereich aufnehmen und in die den Verbindungsrohren (4) im Abstand zum Lamellenblechfläche weiterleiten. Der Wärmeübervorhergehenden Abstrahlblech herausgedrückt gang ist nicht genügend.

sind, so daß parallel laufende Schächte ent- Weiterhin sind Radiatoren bekannt in Gußstehen. 60 konstruktion mit angegossenen Ringen, Scheiben

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch u. dgl., wobei diese Flächen vertikal stehen können gekennzeichnet, daß die Kiemen (5 α, 6 a) des (USA.-Patentschrift 1 927 080). Diese Konstruktion einen Abstrahlbleches (5) im Winkel nach unten ist außerordentlich aufwendig in der Herstellung und und die des spiegelbildlich gegenüberliegenden es wird eine sehr komplizierte Gußform für die Abstrahlbleches (6) im Winkel nach oben weisen, 55 Fertigung benötigt. Außerdem hat eine Gußkonstrukso daß sie jeweils einen gemeinsamen Luftdurch- tion den Nachteil, daß sie reaktionslangsamer ist als führungskanal bilden. eine Blechkonstruktion. Der Nachteil dieser Guß-

konstruktion besteht darin, daß die zusätzlich ge-