DE2429391B2

DE2429391B2 - Gasgekühlte dynamoelektrische Maschine

Info

Publication number: DE2429391B2
Application number: DE2429391A
Authority: DE
Inventors: Robert Winston Albright; James Brownlee Archibald; Sterling Cheney Scotia Barton
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1973-06-21
Filing date: 1974-06-19
Publication date: 1980-07-03
Also published as: CA964318A; JPS5323481B2; JPS5032403A; DE2429391A1; US3833826A

Description

ίο Die Erfindung betrifft eine gasgekühlte dynamoelektrische Maschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige elektrische Maschine ist aus der DE-OS 20 16 261 oder der US-PS 19 07 583 bekannt iJort ist die Kühleinrichtung fest in den Endrahmen-Abschnitt eingebaut Bei den ständig größer werdenden Maschinen ist dies jedoch nachteilig, da die einzelnen Maschinenteile in ihrer Größe so stark wachsen, daß sie unter normalen Umständen nicht mehr von der Fabrik zum Betriebsort transportiert werden können.

Es ist zwar aus der US-PS bekannt, am Maschinenrahmen eine einteilige Kühleinrichtung lösbar zu befestigen. Auch eine derartige Kühleinrichtung ist bei derzeitigen Maschinengrößen schwierig zu transportieren und darüber hinaus wird die Bauhöhe der Kühleinrichtung übermäßig groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer gasgekühlten dynamoelektrischen Maschine der eingangs genannten Art die Kühleinrichtung derart μ auszugestalten, da3 sie in Teilen transportierbar ist die am Betriebsort zu einer gasdicht mit der elektrischen Maschine verbundenen Kühleinrichtung mit möglichst geringer Bauhöhe zusammensetzbar ist

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch I »5 gekennzeichneten Merkmale gelöst

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Kühleint ichtung für sehr große Generatoren, die insgesamt etwa 3001 wiegen, in mehreren Einzelteilen getrennt transportiert werden kann. Ferner wird durch die Dichtungsschienen gemäß der Erfindung eine Kühleinrichtung mit geringer Bauhöhe erhalten, so daß die bereits sehr großen ·»■> Abmessungen derartiger Generatoren durch die Kühleinrichtung nicht übermäßig vergrößert werden. Gleichzeitig kann auch der Anschlußkasten des Generators in vorteilhafter Weise gekühlt werden.

Die Erfindung wird nun anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

F i g. I zeigt eine auseinandergezogene Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung.

F i g. 2 ist eine Draufsicht auf ein Verteilergehäuse mit einem Mittelrahmen-Abschnitt und einem Endrahmen- « Abschnitt.

F i g. 3 ist eine Ansicht von unten für einen das Kühlgas leitenden Übergangsteil.

F i g. 4 zeigt eine auseinandergtzogene Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
M) Fig,| zeigt einen Teil eines Rahmens für eine dynamoelektrische Maschine, der einen Mittelrahmen-Abschnitt 2 und einen Endrah,nen-Abschnitt 4 enthält. Der Mittelrahmen-Abschniit und der Endrahmen-Abschnitt sind an einer Verbindungsstelle 6 abgedichtet ^h'> miteinander verbunden. In dem Mittelrahmen-Abschniit bzw. dem Endrahmen-Abschnitt sind Öffnungen 8 btvi. 9 vorgesehen.

Außerhalb des Maschinenrahmens ist ein Verteileree-

häuse 10 angeordnet, das einen Mittelrahmen-Verteiler 12, einen Endrahmen-Verteiler 14 und Dichtungsschienen 15 umfaßt. Der Mittelrahrnen-Verteiler 12 ist an seiner radialen Innenseite gasdicht mit dem Mittelrahmen-Abschnitt 2 verbunden und der Endrahmen-Verteiler 14 ist an seiner radialen Innenseite gasdicht mit dem Endrahmen-Abschnitt 4 verbunden. Der Mittelrahmen-Verteiler 12 umgibt die öffnungen 8 und der Endrahmen-Verteiler 14 umgibt die öffnungen 9.

Ein Übergangsteil 18, in dem ein Wärmeaustauscher angeordnet ist (zur klareren Darstellung nicht gezeigt), leitet das Gas zwischen dem Mittelrahmen-Verteiler 12 und dem Endrahmen-Verteiler 14. Das Übergangsteil 18 besitzt öffnungen 20 und 22. Das Übergangsteil 18 ist gasdicht so mit dem Verteilergehäuse 10 verbunden, daß die Öffnungen 20 bzw. 22 strömungsmäßig mit dem Mittelrahmen-Verteiler 12 bzw. dem Endrahmen-Verteiler 14 in Verbindung stehen.

In den Fig.2 und 3 sind die Einzelheiten der Verbindung zwischen dem Verteilergehäuse 10 und dem Übergangsteil 18 gezeigt.

Gemäß Fig.2 bilden der obere Rand 24 des Mittelrahmen-Verteilers 12 und der obere Rand 26 des Endrahmen-Verteilers 14 eine Fläche zum Aufsetzen des Übergangsteils 18. Die in axialer Richtung zwischen dem Mittelrahmen-Verteiler 12 und dem Endrahmen-Verteiler 14 angeordneten Dichtungsschienen 15 überbrücken die Verbindungsstelle 6 und sind gasdicht mit dem Endrahmen-Verteiler 12, dem Mittelrahmen-Verteiler 14, dem Mittelrahmen-Abschnitt 2 und dem Endrahmen-Abschnitt 4 verbunden. Durch die Dichtungsschienen 15 wird eine Verkleinerung der radialen Höhe des Verteilergehäuses 10 gestattet, da dadurch keine Dichtungsfläche für das Übergangsteil 18 an den Mittelteilen 32 und 34 der Ränder 24 und 26 notwendig ist. Da der Zugang zu diesen Mittelteilen 32 und 34 behindert ist, wenn die Verteiler 12 und 14 nicht hoch sind, um einen ausreichenden Abstand zu ergeben, ermöglichen es die Dichtungsschienen 15, die Verteiler 12 und 14 niedriger zu machen.

Fig.3 zeigt eine Ansicht des Übergangsteils 18 von unten. Der Rand 36 des Übergangsteiles 18 ist so gestaltet, daß er mit dem Verteilergehäuse 10 zusammenpaßt, wobei Mittelteile 37 des Randes 36 mit den Dichtungsschienen 15 zusammenfassen.

Fig.4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Ein zweites Verteilergehäuse 38 umfaßt einen zweiten Mittelt ahmen-Verteiler 40, einen zweiter. Endrahmen-Verteiler 42 und Pichtungsschienen 43. Ein zweites Übergangsteil 44 ist mit dem zweiten Verteilergehäuse 38 ähnlich gasdicht verbunden wie das Übergangsteil 18 mit dem Verteilergehäuse 10. Die Dichtungsschienen 43 haben die gleiche Aufgabe wie die vorstehend beschriebenen Dichtungsschienen 15. Das zweite Übergangsteil 44 ermöglicht eine Kühlung

in von außerhalb des Maschinenrahmens befindlichen. Wärme erzeugenden Bauteilen. F i g. 4 zeigt als Beispiel ein solches Bauteil in Form eines elektrischen Anschlußkastens 48.

Weiterhin zeigt die Fig.4 öffnungen 54 im Endrahmen-Abschnitt 4 und Rohre 56, die mit den Verteilern 40 bzw. 42 verbunden sind. Die Rohre 56 verlaufen axial zum Maschinenrahmen and stehen an bestimmten Stellen mit dem Inneren der Maschine in Verbindung. Es können noch ähnliche Rohre vorgesehen sein, die mit dem Inneren der Maschine und dem Mittelrahmen-Verteiler 12 in Verbindung stehen. Alternativ können die Rohre 56 durch Öffnungen ersetzt werden, die unmittelbar in das Innere der Maschine führen. Die Öffnung 8 im Miuelrahmen-Abschnitt Z würde selbstverständlich erübrigt durch Rohre, welche in den Mittelrahmen-Verteiler 12 führen.

Im Betrieb tritt das erwiirmte Kühlgas aus dem Inneren der dynamoelektrischen Maschine durch die Öffnungen 8 oder durch Rohre in den Mittelrahmen-

jo Verteiler 12 ein. Von dort wird das erwärmte Kühlgas durch die Öffnung 20 hindurch in das Übergangsteil 18 geleitet, durchläuft einen Wärmeaustauscher zur Kühlung des erwärmten Kühlgases, und das gekühlte Gas tritt dann durch die öffnung 22 hindurch in den

J-> Endrahmen-Verteiler 14 ein. Das Kühlgas wird dann durch die Öffnung 9 durch einen nicht-gezeigten Lüfter in das Innere der Maschine gezogen und wird durch die Öffnung 54 hindurch in den zweiten Endrahmen-Verteiler 42 geleitet Von dort tritt das Kühlgas über die

·»'· Öffnung 51 in das zweite Übergangsteil 44 ein. Der elektrische AnschluOkasten 48 wird aufgrund der Öffnung 50 von Kühlgas durchströmt, das dann durch die Öffnung 52 in den zweiten Mittelrahmen-Verteiler 40 eintritt. Das Kühlgas wird dann durch die Rohre 56

**> erneut in das Innere der Maschine geleitet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

J. GasgekOhlte dynamoelektrische Maschine mit einem Mittelrahmen-Abschnitt, wenigstens einem getrennten Endrahmen-Abschnitt, der mit dem Mittelrahmen-Abschnitt gasdicht verbunden ist, und mit einer Kühleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung außerhalb des Maschinenrahmen in einem sich über die Verbindungsstelle (6) zwischen dem Mittelrahmen-Abschnitt (2) und dem wenigstens einen Endrahmen-Abschnitt (4) erstreckenden Verteilergehäuse (10) angeordnet ist, das in einen getrennten Mittelrahmen-Verteiler (12), der an seiner radialen Innenseite an die Form des Mittelrahmen-Abschnittes (2) angepaßt und gasdicht mit diesem verbunden ist und mit dem Inneren der dynamoelektrischen Maschine in Strömungsverbindung steht, einen getrennten Endrahmen Verteiler (14), der an seiner radialen Innenseite an die Form des Endrahmen-Abschnittes (4) angepaßt und gasdicht mit diesem verbunden ist und mit dem Inneren der dynamoelektrischen Maschine in Strömungsverbindung steht, und einen sich über den End- und Mittelrahmen-Verteiler (12, 14) sowie die Verbindungsstelle (6) der End- und Mittelrahmen-Abschnitte (2,4) erstreckenden Obergangsteil (18) unterteilt ist in dem das erwärmte Gas aus dem Mittelrahmen-Verteiler (12) über die Kühleinrichtung in den Endrahmen-Verteiler (14) geleitet ist, v. :>bei das Obergangsteil (18) mit den End- und Mittelrahmen-Vertei'ern (12, 14) und im Bereich der zwischen diesen gelegenen Verbindungsstelle (6) mit den End- unrf Mittelrahmen-Abschnitten (2,4) über Dichtungsschienen (15) gasdicht verbunden ist, die im Abstand zur axialen Mittellinie de,· Verteiler (12,14) in axialer Richtung angeordnet sind.
2. Gasgekühlte dynamoelektrische Maschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein zweites Verteilergehäuse (38) vorgesehen ist, das einen zweiten Mittelrahmen-Verteiler (40), der an seiner radialen Innenseite an die Form des Mittelrahmen-Abschnittes (2) angepaßt und mit diesem gasdicht verbunden ist und mit dem Inneren der dynamoelektrischen Maschine in Strömungsverbindung steht,

einen zweiten Endrahmen-Verteiler (42), der an seiner radialen Innenseite an die Form des Endrahinen-Abschnittes (4) angepaßt und mit diesem gasdicht verbunden ist und mit dem Inneren der dynamoelektrischen Maschine in Strömungsverbindung steht,

und einen sich über den End- und Mittelrahmen-Verteiler (40, 42) sowie die Verbindungsstelle (6) der End- und Mittelrahmen-Abschnitte (2,4) erstreckenden Obergangsteil (44) unterteilt ist, in dem gekühltes Gas aus dem Endrahmen-Verteiler (42) über wärmeerzeugende Bauteile (48) außerhalb der dynamoelektrischen Maschine in den Mittelrahmen-Verteiler (40) geleitet ist, wobei das Übergangsteil (44) mit den End- und Mittelrahmen-Verteilern (40, 42) und im Bereich der zwischen diesen gelegenen Verbindungsstelle (6) mit den End- und Mittelrahmen-Abschnitten (2, 4) über Dichtungsschienen (43) gasdicht verbunden ist, die im Abstand zur axialen Mittellinie der Verteiler (40, 42) in axialer Richtung angeordnet sind.

3, Gasgekühlte dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlgasleitungen (56) zwischen dem Mittelrahmen-Verteiler (12,40) und dem Inneren der dynamoelektrischen Maschine vorgesehen sind, die außen an dem Mittelrahmen-Abschnitt (2) befestigt sind