DE1801992C3

DE1801992C3 - Device for cooling transformers

Info

Publication number: DE1801992C3
Application number: DE19681801992
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl.-Ing. 4811 Heepen Benteler; Guenther 4902 Bad Salzuflen Hochgreff
Original assignee: Benteler Deustchland GmbH
Current assignee: Benteler Deustchland GmbH
Priority date: 1968-01-25
Filing date: 1968-10-09
Publication date: 1975-07-17
Also published as: DE1801992A1; DE1801992B2

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kühlung von Transformatoren, bei der im Ölleitungssystem eine Anzahl von Hauptrohren und Verbindungsrohren vorhanden ist, wobei jeweils harfenartige Rohr- register gebildet sind, die als Kühlkörper für den Transformator dienen, und die Verbindungsrohre mit im Winkel zum Rohrverlauf angeordneten, lamellenartiThe invention relates to a device for cooling transformers in the oil line system a number of main pipes and connecting pipes are present, each harp-like pipe register are formed, which serve as a heat sink for the transformer, and the connecting pipes with im Lamellar arranged at an angle to the pipe run

gen Kiemenblechen versehen sind.gill plates are provided.

Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt (DTPS 863 688), bei denen die harfenartigen Rohrregister im spitzen Winkel zu den Seitenwänden des Transformatoreehäuses angeordnet sind und von der Luft in etwa senkrechter Richtung nach oben durchströmt werdea Die lamellenartigen Kiemenbleche sind auf den Verbindungsrohren in einem solchen Winkel zur Rohrachse angeordnet, daß die Luftströmung zwischen den Kiemenblechen senkrecht oder nahezu senkrecht verläuft Der Wärmeübergang von den Verbindungsrohren zu den Kiemenblechen ist bei der bekannten Konstruktion nicht gut, so daß diese im wesentlichen nur auf Abstrahlung arbeitet Zur Erzielung eines ausreichenden Wirkungsgrades ist eine Zwangsbelüftung notwendig. Die Anordnung der fast oder annähernd vertikal stehenden Kiemenbleche auf den Verbindungsrohren der Rohrharfe soll zwar ein Aufwärtssteigen der Luft erzwingen, jedoch ist wegen der geringen Aufheizung der Kiemenbleche die Luftströmung schwach.There are devices of this type known (DTPS 863 688), in which the harp-like pipe register in the acute angle to the side walls of the transformer housing are arranged and are flowed through by the air in an approximately vertical direction upwardsea The lamellar gill plates are on the connecting pipes at such an angle to the pipe axis arranged that the air flow between the gill plates is perpendicular or almost perpendicular The heat transfer from the connecting pipes to the gill plates is in the known construction not good, so that this essentially only works on radiation To achieve a sufficient Forced ventilation is necessary. The arrangement of those standing almost or almost vertically Gill plates on the connecting pipes of the reed harp are supposed to force the air to rise, however, because of the low level of heating of the gill plates, the air flow is weak.

Weiterhin ist durch die GB-PS 252 791 eine Vorrichtung zur Kühlung von Transformatoren bekannt, bei der die Verbindungsrohre mit lamellenartigen Kiemenblechen ausgestattet sind, die im vorderen Bereich eine Abwinklung aufweisen. Die Luftbewegung, die bei dieser Vorrichtung erfolgt, ist sehr gering und führt dazu, daß die aufwendige Bauweise in keinem Verhältnis zur Wirtschaftlichkeit steht. Die angesogene Kaltluft bewegt sich im spitzen Winkel auf eine jalousieartig ausgebildete Rohrwand, wobei sich eine Konvektorwirkung von höchstens 10% im Verhältnis zu 90% Abstrahlwirkung ergibt. Der Wärmeschluß der Kiemenbleche mit den wärmeführenden Verbindungsrohren erfolgt nur in der Dicke der Bleche, so daß sich hier zwar eine vergrößerte Oberfläche ergibt, die der Luft Verlustwärme anbietet, die selbst aber nicht intensiv genug erwärmt wird, um eine starke Luftströmung zu erzeugen. . .Furthermore, through the GB-PS 252 791 is a device known for cooling transformers, in which the connecting pipes with lamellar gill plates are equipped, which have a bend in the front area. The air movement that occurs in this Device takes place, is very small and leads to the fact that the complex design is out of proportion to Economy stands. The cold air drawn in moves at an acute angle onto a shutter-like structure Pipe wall, with a convector effect of at most 10% in relation to 90% radiation effect results. The heat seal between the gill plates and the heat-carrying connecting pipes takes place only in the thickness of the metal sheets, so that there is indeed an enlarged surface here, that of the air Offers lost heat, which itself is not heated intensively enough to generate a strong air flow produce. . .

Durch die OT-PS 362 759 ist em schmiedeeisernes Rippenrohr für Kühl- und Heizzwecke bekanntgeworden, bei dem die einzelnen ringförmigen Rippen durch jeweils einen das Rohr umgebenden Bund im Abstand gehalten werden. Die ringförmigen Rippen werden bei dieser Ausführung auf als Bund dienenden Hülsen befestigt. Der Nachteil einer derartigen Ausbildung eines Wärmetauschers besteht darin, daß die aufwendige Ausführungsart mit unterschiedlichen Einzelteilen keinen direkten Wärmeübergang zwischen Rohr und Rip pe ergibt, da der Wärmeschluß mehrmals unterbrochen wird.Through the OT-PS 362 759 em is wrought iron Ribbed tube for cooling and heating purposes became known, in which the individual annular ribs through each a collar surrounding the pipe are kept at a distance. The annular ribs are at this version attached to serving as a collar sleeves. The disadvantage of such a training The heat exchanger consists in the fact that the complex design with different items does not direct heat transfer between the tube and Rip pe results, since the heat seal is interrupted several times will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Kühlung von Transformatoren zur Abführung der Verlustwärme der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sie bei kleinen Abmessungen eine große Kühlleistung aufweist und wirtschaftlich gefertigt werden kann.The invention is based on the object of providing a device for cooling transformers for discharge to make the heat loss of the type mentioned so that they have a large with small dimensions Has cooling capacity and can be manufactured economically.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an die mit Durchtrittslöchern für die wärmeführenden Rohre versehenen, im Abstand zueinander angeordneten, lamellenartigen Kiemenbleche Manschetten angeformt sind, die die Durchtrittslöcher umgeben, zu den Rohren einen guten Wärmeübergang bilden und gegebenenfalls als Distanzhalter für die Kiemenbleche dienen, wobei mindestens zwei Rohrharfen V-förmig zueinander stehen und derart angeordnet sind, daß zwischen ihnen Durchströmungsschächte vorhanden sind, die seitlich durch über einen Teil der Höhe der Rohrharfe verlaufende und gegenüberliegende BIe-According to the invention, this object is achieved in that the with passage holes for the heat-carrying Tubes provided with lamellar gill plates arranged at a distance from one another are formed, which surround the through holes, form a good heat transfer to the tubes and optionally serve as spacers for the gill plates, with at least two pipe harps Stand in a V-shape to one another and are arranged in such a way that there are through-flow shafts between them are, which laterally by over part of the height of the pipe harp and opposite bees

ehe abgedeckt sind, und daß die Schräglage der Kiemenbleche zum Rohrverlauf derart gewählt ist, daß die V-förmig zueinander stehenden Rohrharfen jeweils nach außen abfallende Kiemenbleche aufweisen und zum Luftschacht hin die Kiemenbleche aufwärts ge- S richtet sind.before are covered, and that the inclination of the gill plates is chosen for the pipe run such that the pipe harps standing in a V-shape to each other have outward sloping gill plates and towards the air shaft the gill plates are upwards are directed.

Durch die angeformten Manschetten ist ein guter Wärmeübergang von den wärmeführenden Verbindungsrohren auf die Kiemenbleche gewährleistet, so daß eine genügende Aufheizung erfolgt und die Konvektorwirkung erheblich gesteigert wird.Thanks to the molded-on sleeves, there is good heat transfer from the heat-carrying connecting pipes Guaranteed on the gill plates, so that sufficient heating takes place and the Convector effect is significantly increased.

Durch die V-förmigc Anordnung mindestens zweier Rohrharfen werden die Luftdurchströmungsschächte gebildet, die seitlich durch Bleche begrenzt werden. Die V-förmigen Durchströmungsschächte erzeugen eine starke Konvektorwirkung.Due to the V-shaped arrangement, at least two The air flow shafts are formed by pipe harps, which are laterally bounded by metal sheets. the V-shaped flow shafts create a strong convector effect.

Erfindungsgemäß ist die Schräglage der Kiemenbleche zum Rohrverlauf derart gewählt, daß die V-förmig zueinander stehenden Rohrharfen jeweils nach außen abfallende Kiemenbleche aufweiser und zum Durch-Strömungsschacht hin die Kiemenbleche aufwärts gerichtet sind. Hierdurch wird ebenfalls die Konvektorwirkung der Vorrichtuhg erhöhtAccording to the invention, the inclined position of the gill plates to the pipe run is chosen such that the V-shaped pipe harps standing to one another each have outwardly sloping gill plates and to the through-flow shaft towards the gill plates are directed upwards. This also reduces the convector effect the device increased

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described below. Show it:

F i g. 1 bis 3 die Seitenansicht der Vorrichtung in verschiedenen Ausführungsformen,F i g. 1 to 3 the side view of the device in different embodiments,

F i g. 4 eine Vorderansicht,F i g. 4 a front view,

F i g. 5 ein Verbindungsrohr mit aufgesetztem Kiernenblech in Seitenansicht,F i g. 5 a connecting pipe with an attached core plate in side view,

F i g. 6 ein Rohrstück mit zwei Kiemenblechen bei der Montage,F i g. 6 a pipe section with two gill plates during assembly,

F i g. 7 die Draufsicht auf ein Kiemenblech.F i g. 7 the top view of a gill plate.

In den Figuren ist mit dem Bezugszeichen 3 das vom nicht dargestellten Transformator kommende Sammelrohr bezeichnet Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist sowohl im oberen als auch im unteren Teil jeweils ein Sammelrohr 3 vorhanden. Von den Sammelrohren 3 ausgehend, sind Hauptrohre 2 vorgesehen, die entweder umlaufend gezogen sein können oder quer zu den Sammelrohren 3 verlaufend jeweils ein Kopf- und Fußstück bilden können. Die Hauptrohre 2 sind über Verbindungsrohre 4 untereinander verbunden. Eine derart zusammengesetzte Einheit wird als Rohrharfe 11 bzw. als Register bezeichnet.In the figures, the reference number 3 is the collecting pipe coming from the transformer (not shown) In the illustrated embodiment, both in the upper and in the lower part a manifold 3 is available. Starting from the header pipes 3, main pipes 2 are provided which can either be drawn circumferentially or running transversely to the headers 3 in each case a head and Can form foot piece. The main pipes 2 are connected to one another via connecting pipes 4. One A unit assembled in this way is referred to as a pipe harp 11 or a register.

Auf den Verbindungsrohren 4 sind lamellenartige Kiemenbleche 15 aufgereiht, die mit Durchstrittslöchern 12 zum Aufstecken auf die Verbindungsrohre 4 versehen sind. Werden die Hauptrohre 2 umlaufend geführt, so können die außenliegenden Durchtrittslöcher 12' eventuell einen größeren Querschnitt haben als die übrigen.On the connecting pipes 4 lamellar gill plates 15 are lined up with through holes 12 are provided for plugging onto the connecting pipes 4. If the main pipes 2 are routed all around, so the external through-holes 12 'can possibly have a larger cross-section than that rest.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies nicht der Fall.This is not the case in the illustrated embodiment.

An den lamellenartigen Kiemenblechen 15 sind Manschetten 16 angeformt die die Verbindungsrohre 4 umgreifen und so ausgebildet sein können, daß bei leichter Aufweitung der Verbindungsrohre 4 ein Festsitzen der Manschette 16 gewährleistet ist. Hierdurch ergibt sich ein guter Wärmeübergang zwischen dem Verbindungsrohr und den Kiemenblechen, der zu einer starken Aufheizung der Kiempnbleche führt Zwischen den Kiemenblechen 15 und den Verbindungsrohren 4 kann somit ohne erheblichen Arbeitsaufwand eine einwandfreie Verbindung hergestellt werden.On the lamellar gill plates 15, collars 16 are formed which encompass the connecting pipes 4 and can be designed so that with a slight expansion of the connecting pipes 4 a sticking of the Cuff 16 is guaranteed. This results in a good heat transfer between the connecting pipe and the gill plates, which leads to strong heating the Kiempnbleche between the gill plates 15 and the connecting pipes 4 can thus a flawless connection can be established without considerable effort.

Es genügt aber auch in manchen Fällen, wenn die Rohrharfe als Einheit verzinkt wird. Eine Aufweitung der Rohre ist dann nicht mehr erforderlich.In some cases it is sufficient if the pipe harp is galvanized as a unit. An expansion the pipes is then no longer required.

Die Manschetten 16 können auch als Distanzhalter verwendet werden und bestinvnen in diesem Fall den Mindestabstand zweier Kiemenbleche. Bei der Montage braucht dann nicht der Abstand der Kiemenbleche untereinander gemessen zu werden. Hierdurch verkürzt sich die MontagezeitThe cuffs 16 can also be used as spacers and in this case determine the Minimum distance between two gill plates. The gap between the gill plates is then not required during assembly to be measured against each other. This shortens the assembly time

Die Kiemenbleche 15 stehen im Querschnitt zur Mittenachse der Verbindungsrohre 4 und demzufolge auch zur Mittenachse der Manschetten 16 im Winkel, der bei Anordnung mehrerer Rohrharfen, parallel oder V-förmig zueinander, jeweils nach außen hin abfällt Dabei ist ein gutes Durchströmen der sich in der Vorrichtung erwärmenden Luft gewährleistet Der durch die Rohrharfen 11 gebildete Durchsirömungsschacht 7 wird seitlich durch Bleche 14 verschlossen, die sich etwa über zwei Drittel der Höhe der Vorrichtung erstrecken können. Die V-form erzielt eine gute Luftdurchströmung, da kein Wärmestau auftritt.The gill plates 15 are in cross section to the central axis of the connecting pipes 4 and consequently also to the center axis of the sleeves 16 at an angle that is at Arrangement of several pipe harps, parallel or V-shaped to one another, each sloping towards the outside A good flow of the air heated in the device is guaranteed through the pipe harps 11 formed Durchsirömungsschacht 7 is closed laterally by metal sheets 14, which are about can extend over two thirds of the height of the device. The V-shape achieves a good air flow, since no heat build-up occurs.

In der F i g. 1 ist eine Rohrharfe senkrecht gestellt und eine weitere im spitzen Winkel dazu stehende angeordnet, wobei sie im unteren Teil enger zueinander stehen als im oberen Teil. Die Rohrharfen bilden somit den V-förmigen Durchströmungsschacht 7.In FIG. 1 a pipe harp is placed vertically and another arranged at an acute angle thereto, whereby they are closer to one another in the lower part stand than in the upper part. The pipe harps thus form the V-shaped flow shaft 7.

In der F i g. 2 stehen zwei Rohrharfen parallel zueinander und weisen gemeinsame Durchgangskanäle 18 für die Luft in Richtung der Kiemenbleche dadurch auf, daß ein Kiemenblech 15 sich in seiner Richtung genau an das nächste anschließt. Werden die Kiemenbleche nicht fluchtend, sondern versetzt zueinander angeordnet, ist der Durchfluß der Luft auch gewährleistet, wenn auch eine leichte Verwirbelung auftritt.In FIG. 2, two pipe harps are parallel to one another and have common through channels 18 for the air in the direction of the gill plates in that a gill plate 15 is exactly in its direction connects to the next. If the gill plates are not aligned but offset from one another, the flow of air is guaranteed even if there is a slight turbulence.

In der F i g. 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem jeweils zwei Rohrharfen V-förmig zueinander stehen und Durchströmungsschächte 7 bilden, wobei der untere Teil dieser Durchströmungsschächte jeweils mit Seitenblechen 14 verschlossen ist. Die Richtung der schräg liegenden Kiemenbleche ist in bezug auf die Durchströmungsschächte nach außen abfallend gewählt. In FIG. 3 an embodiment is shown at the two pipe harps are V-shaped to each other and form through-flow shafts 7, the The lower part of these through-flow shafts is closed with side plates 14 in each case. The direction of the sloping gill plates is chosen to slope outwards with respect to the flow shafts.

Die Kiemenbleche weisen ferner vollständig bzw faai vollständig über ihre Gesamtlänge verlaufende Sikken 17 auf, die in der F i g. 7 deutlich erkennbar sind. Die Sicken 17 sind in der F i g. 7 in der Nähe der Durchtrittslöcher 12 bzw. der Manschetten 16 angeordnet. Diese Sicken 17 bilden zwei kurze Querschnittsverengungen, die der durchströmenden Luft geringe Geschwindigkeitserhöhungen geben, wodurch eine bessere Luftmischung von warm auf kalt erzielt wird.The gill plates also have completely or faai sikken running completely over its entire length 17, which are shown in FIG. 7 are clearly visible. The beads 17 are shown in FIG. 7 near the Through holes 12 or the cuffs 16 are arranged. These beads 17 form two short cross-sectional constrictions, which give the air flowing through small increases in speed, which results in a better air mixture from warm to cold will.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können zur Erzielung einer guten Kühlleistung relativ kleine Rohrquerschnitte gewählt werden.In the device according to the invention, relatively small pipe cross-sections can be used to achieve good cooling performance to get voted.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

. 1. Device for cooling transformers, in which there are a number of main pipes and connecting pipes in the oil line system, each harp-like pipe register being formed which serve as a heat sink for the transformer, and the connecting pipes are provided with lamellar gill plates arranged at an angle to the pipe run , characterized in that the spaced-apart, lamellar gill plates (15) provided with through holes (12, 12 ') for the heat-carrying tubes are molded on, which surround the through holes (12, 12') Pipes form a good heat transfer and serve as spacers for the gill plates, at least two pipe harps (11) are V-shaped to each other and are arranged in such a way that there are through-flow shafts (7) between them, which laterally through over part of the Height of the pipe harp (11) extending and opposite sheets (14) abge are covered, and that the inclined position of the gill plate (15) to the pipe course is chosen such that the V-shaped pipe harps (11) each have outwardly sloping gill plates and the gill plates (15) are directed upwards towards the air shaft (7).

2. Device according to claim 1, characterized in that that next to the V-shaped pipe harps (11) parallel at least to a pipe harp arranged further pipe harps are provided.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that in pairs standing parallel to one another Pipe harps (11) the gill plates (15) are placed in such a way that common through channels (18) for the air are available.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the gill plates (15) are provided with beads (17) running completely or almost completely over their entire length.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that that the beads (17) are in the vicinity of the through holes (12) or the sleeves (16) are arranged.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the connecting pipes (4) or main pipes (2) that run through the gill plates (15) to fix the sleeves (16) are widened.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the with gill plates (15) provided pipe harps (11) are galvanized.