DE2055255A1

DE2055255A1 - Wärmeaustauscher für rotierende elektrische Maschinen

Info

Publication number: DE2055255A1
Application number: DE19702055255
Authority: DE
Inventors: Werner Dr.-Ing. 1000 Berlin Haase
Original assignee: LICNETI
Current assignee: LICNETI
Priority date: 1970-11-05
Filing date: 1970-11-05
Publication date: 1972-05-10

Description

Wärmeaustauscher für rotierende elektrische Maschinen Die Erfindung betrifft einen Gas- Gas-Wärmeaustauscher in Taschenkühlerbauform für rotierende elektrische Maschinen.
Bei geschlossenen elektrischen Maschinen größerer Leistung ist es nötig, die erzeugte Verlustwärme intensiv abzuführen, um die Maschine bei längerer Lebensdauer stärker ausnutzen zu können.
Die Wärmeabfuhr erfolgt im allgemeinen über einen Wärmeaustauscher. Dabei kann das Kühlgas innerhalb der Maschine im Kreislauf gefördert werden (Innengaskreis). Die Wärme wird im Wärmeaustauscher an ein von außen herbeigeführtes Gas abgegeben (Außengaskreis). Für rotierende elektrische Maschinen werden bisher in der Hauptsache Röhrenkühler als Wärmeaustauscher eingesetzt, jedoch können es auch Taschenkühler sein.
Es sind für die Taschenkühler bereits Konstruktionen bekannt, bei denen der Kühler aus einzelnen vorgeformten Taschenelementen zusammengeschweißt wird. Dabei ist zum Zusammenbau des Kühlerpakets eine Vielzahl von Schweißarbeiten auszuführen. Der Einbau von Trennwänden, durch die die Taschen dem jeweiligen Innen-bzw. Außengasstrom zugeordnet werden, macht es nämlich zuweist erforderlich, daß das Kühlerpaket in engen Toleranzen maßhaltig ist. Auch das Herstellen und Anbringen der Trennwände bringt einen erheblichen Arbeitsaufwand mit sich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gas- Gas-Wärmeaustauscher in Taschenkühlerbauform anzugeben, der einfach, spanlos und praktisch toleranzfrei zu fertigen ist und der somit in wirtschaftlicher Weise herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kühlerpaket mit zweckmäßiger Teilung in einer Rahmenkonstruktion befestigt ist und die erforderlichen Schottwände zur Trennung des Innen- und Außengaskreises aus Kunstharz oder einer anderen geeigneten Vergußmasse gegossen sind.
Besonders vorteilhaft ist es, für das Kühlerpaket an sich aus dem Transformatorenbau bekannte Radiatorglieder (Normteile) ohne Nabe als Kühltaschen zu verwenden und diese in der für Wärmeaustauscher an rotierenden elektrischen Maschinen zweckmäßigen Teilung mit Distanzstegen in der Rahmenkonstruktion zu verschweißen.
Aber auch wenn die gesamte Kühlfläche aus einer oder mehreren Blechbahnen oder aus vorgeformten Taschenelementen mit Schweißverbindung gebildet ist, kann der Gegenstand der Erfindung mit Vorteil angewendet werden Dem Kunstharz für die Schottwände kann zweckmäßigerweise ein Füllstoff beigegeben werden.
Das mit der Rahmenkonstruktion und den Schottwänden versehene Kühlerpaket wird entweder in eine Kühlerhaube eingeschoben oder aber die Rahmenkonstruktion ist mit einer Verkleidung versehen.
Im zweiten Fall ist das Dichtproblem auf einfache Weise gelöst.
Zum Erreichen einer gleichmäßigen Gasbeaufschlagung der Eühltaschen kann man die Kühlerhaube bzw. die Verkleidung mit Schikanen versehen.
Der Erfindungsgedanke ist gleichfalls für einen Gas- Gas-Wärmeaustauscher in Röhrenkühlerbautorm für rotierende Maschinen mit Vorteil anwendbar. Anuh bei dieser Bauform sind dann die erforderlichen Schottwände zur Trennung des Innen- und Außengaskreises aus Kunstharz mit oder ohne Füllstoff gegossen.
Der Wärmeaustauscher gemäß der Erfindung hat damit den Vorteil der einfachen, toleranzfreien Fertigung, wobei die Sunstharz-Schottwände leicht repariert werden können. Auch sind die profilierten Kühlertaschen gegen Verformungen und Schwingungen unempfindlich. Die Innengasverteilung ist durch den einfachen Einbau der Schikanen leicht zu vergleichmäßigen.
Der beschriebDne Wärmeaustauscher ist besonders vorteilhaft an rotierenden Maschinen, insbesondere bei Asynchronmotoren in der Schutzart P 33 im Leistungsbereich von 150 bis 4 000 kW,für den Betrieb der Kühlung im Gleich- bzw. Gegenstromverfahren als Aufsetz- bzw. Änbaukühler zu verwenden.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben: Es zeigen Figur 1 a bis c den Aufbau eines Wärmeaustauschers nach der Erfindung aus Radiatorgliedern und Fig. 2 a bis c den Aufbau eines Wärmeaustauschers nach der Erfindung aus einer gegefalteten Blechbahn.
Das aus dem Transformatorenbau an sich bekannte nabenlose Radiatorglied 1 ist in der Figur 1 a dargestellt. Zum Wärmeaustauscher gemäß der Erfindung sind mehrere dieser Radiatorglieder 1 in zweckmäßiger Teilung mit Distanzstegen (nicht gezeigt) an der Rahmenkonstruktion 2 entsprechend der Figur 1 b befestigt. Das erfolgt vorzugsweise dadurch, daß die Radiatorglieder 1 an die Rahmenkonstruktion 2 angeschweißt werden. Zur Trennung des Gasinnenkreises vom Gasaußenkreis sind, wie in Figur 1 c dargestellt ist, an geeigneten Stellen Schottwände 3 aus Kunstharz (mit oder auch ohne Füllstoff) gegossen. Das Kühlerpaket kann nun in geeigneter Weise je entsprechend der Forderung, ob der Wärmeaustauscher auf die Maschine aufgesetzt oder an sie angebaut werden soll, in eine Kühlerhaube eingeschoben bzw. mit einer Kühlerverkleidung versehen werden. Damit strömt dann z.B. das Gas des Außengaskreises durch das Innere der Radiatorglroder 1 während der Raum zwischen den Radiatorgliedern 1 infolge der Schottwände 3 ausschließlich dem Gas des Innengaskreises vorbehalten bleibt.
Die Figur 2 a zeigt eine gefaltete Blechbahn 4, die entsprechend Fig. 2 b an die Rahmenkonstruktion 2 vorzugsweise angeschweißt ist. Die Rahmenkonstruktion 2 wird durch eine Rahmenleiste gebildet.
In der Figur 2 c ist das Kühlerpaket, welches sich aus der gefalteten Blechbahn 4, der Rahmenkonstruktion 2 sowie den Eunstharz-Schottwänden 3 zusammensetzt, dargestellt. Die Schottwände 3 sind dabei so gegossen, daß zwischen zwei Falten Raum z.B. für das Gas des Außengaskreises vorhanden ist, während innerhalb der durch die Schottwände 3 stirnseitig abgeschlossenen Falten dann das Gas des Innengaskreises strömen kant.
4 Seiten Beschreibung 9 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnung mit 2 Figuren

Claims

Patentansprüche 1. Gas - Gas-Wärmeaustauscher in Taschenkühlerbauform für rotierende elektrische Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlerpaket mit zweckmäßiger Teilung in einer Rahmenkonstruktion (2) befestigt ist und die erforderlichen Schottwände (3) zur Trennung des Innen- und Außengaskreises aus Kunstharz oder einer anderen eei eten Ver niasse geg 2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlerpaket aus nabenlosen Radiatorgliedern (1) gebildet ist.

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Kühlfläche aus einer oder mehreren gefalteten Blechbahnen (4) gebildet ist.

4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlerpaket aus vorgeformten Taschenelementen mit Schweißverbindung gebildet ist.

5. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kunstharz ein Füllstoff beigegeben ist.

6. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlerpaket in eine Kühlerhaube eingeschoben ist.

7. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenkonstruktion (2) mit einer Verkleidung versehen ist.

8. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlerhaube bzw. die Verkleidung mit Schikanen für das Erreichen einer gleichmäßigen Gasbeaufschlagung der Kühltaschen versehen ist.

9. Gas- Gas-Wärmeaustauscher in Röhrenkühlerbauform für rotierende elektrische Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderlichen Schottwände zur Trennung des Innen- und Außengaskreises aus Kunstharz mit oder ohne Füllstoff gegossen sind.