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Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Transforma-
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torgehäuse mit Transformatorkessel und angebauter Kühlvorrichtung
für das im Transformatorkessel befindliche Kühlmittel.
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Der Ausdruck Transformatorgehäuse wird also im Rahmen der Erfindung
für das Aggregat aus Transformatorkessel und Kühlvorrichtung verwandt. Kühlmittel
bezeichnet alle im Transformatorenbau verwendeten sogenannten Isolationsflüssigkeiten
und meint insbesondere Kühlöl.
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Bei einem bekannten gattungsgemäßen Transformatorgehäuse (Siemens-Zeitschrift
32, 1958, S. 463) ist der Transformatorkessel als Glattblechkessel ausgeführt. An
den Transformatorkessellängsseiten befinden sich Nischen, in denen Schränke für
die Steuer- und Überwachungsgeräte untergebracht sind. Die Kühlvorrichtung befindet
sich an den beiden Schmalseiten unterhalb der Durchführungen. Dabei wird mit Wellblech-
bzw.
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Radiatorenkühlelementen gearbeitet. Um die erforderliche Kühlleistung
zu erbringen, muß die aktive Oberfläche dieser Kühlelemente entsprechend groß ausgelegt
werden. Das ist in baulicher und in räumlicher Hinsicht aufwendig.
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In anderen Bereichen der Technik arbeitet man mit sogenannten Plattenwärmetauschern
(vgl. Lueger, Bd. 16, "Lexikon der Verfahrenstechnik" (1970), S. 563). Plattenwärmetauscher
bestehen ähnlich einer Filterpresse aus einer Anzahl gerillter oder formgepreßter
Platten, die auf zwei Holmen gefädelt und mit
Dichtungen gegeneinandergesetzt
sind. Der Abstand der Platten beträgt z. B. 5 bis 15 mm und die Formgebung soll
möglichst strömungsgünstige Kanäle für die wärmeaustauschenden Fluide erzeugen.
Plattenwärmetauscher haben geringen Raumbedarf und sind bei gleicher Wärmeaustauschfläche
billiger als Radiatoren, Rohrbündelapparate oder dergleichen. Bei Transformatorgehäusen
sind sie bisher nicht eingesetzt worden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem gattungsgemäßen
Transformatorengehäuse die aktive Oberfläche der Kühlvorrichtung zu reduzieren.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Kühlcorrichtung
zumindest einen Plattenwärmetauscher aufweist, -der als Kühlluft-Lamellenkühler
ausgebildet ist, und daß der Plattenwärmetauscher einerseits im Bereich der heißesten
Kühlschicht, andererseits über eine Falleitung im Bereich des Transformatorkesseltiefsten
an den Transformatorkessel angeschlossen ist. - Lamellenkühler bezeichnet im Rahmen
der Erfindung einen Plattenwärmetauscher, der zusätzlich mit Kühlluftlamellen ausgerüstet
ist. Auf diese Weise kommt man bei Verwendung der Umgebungsluft als Kühlluft zu
einer sehr hohen Kühlleistung. Das gilt insbesondere dann, wenn zusätzlich der Plattenwärmetauscher
Turbolatoreinbauten für das Kühlmittel aufweist. Darunter versteht man turbulenzerzeugende
Einbauten im Strömungsweg des Kühlmittels. Das Kühlmittel durchströmt
bei
einem erfindungsgemäßen Transformatorgehäuse die Kühlvorrichtung z. B. nach dem
Thermosyphonprinzip. Es kann jedoch auch mit Umwälzpumpen gearbeitet werden. Im
allgemeinen wird man den Plattenwärmetauscher auf dem Deckel des Transformatorkessels
anordnen. Ein anderer Vorschlag der Erfindung geht dahin, ihn am oberen Rand des
Transformatorkessels zu befestigen. Für die Befestigung der Kühlvorrichtung bestehen
verschiedene Möglichkeiten. So wird man im allgemeinen den Plattenwärmetauscher
fest mit dem Deckel des Transformatorkessels bzw. mit dem Transformatorkessel verschrauben.
Dabei kann es sich beidseitig um eine fest Verschraubung handeln. Es besteht aber
auch die Möglichkeit, den Plattenwärmetauscher nur einseitig fest mit dem Deckel
des Transformatorkessels bzw.
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mit dem Transformatorkessel zu verbinden und auf der anderen Seite
eine gleichsam elastische Befestigung vorzusehen. Das empfiehlt sich aus Gründen
des Ausgleichs von Wärmedehnungen.
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Im Rahmen der Erfindung liegt es, den Plattenwärmetauscher beidseitig
elastisch mit dem Transformatorkessel bzw. dem Deckel des Transformatorkessels zu
verbinden. Um die Kühlleistung zu erhöhen, kann es zweckmäßig sein, den Plattenwärmetauscher
mit eine kaminwirkungerzeugenden Luftleitblechen auszurüsten.
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Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei einem erfindungsgemäßen
Transformatorgehäuse der bauliche Aufwand beachtlich verringert ist. Im Ergebnis
erreicht man auch einen
geringeren Materialeinsatz für das Transformatorgehäuse
insgesamt, fernerhin kann die für die Kühlung erforderliche Kühlmittelmenge reduziert
werden. Die aktive Oberfläche der Kühlvorrichtung ist gegenüber der bekannten Ausführungsform
auf etwa 1/10 verringert. Bei der beschriebenen Anordnung des Plattenwärmetauschers
erreicht man im Innern des Transformatorkessels besonders günstige Strömungen des
Kühlmittels. Das gilt im übrigen insbesondere dann, wenn am oberen Rand des Transformatorkessels
zwei Plattenwärmetauscher einander gegenüberliegend angeordnet sind, weil sich in
diesem Falle gleichsam eine diagonale Strömung des Kühlmittels im Transformatorkessel
einstellt.
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wm folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Transformatorgehäuses, Fig. 2
eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 1.
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Das in den Figuren dargestellte Transformatorgehäuse besteht im grundsätzlichen
Aufbau aus Transformatorkessel 1 und angebauter Kühlvorrichtung 2 für das im Transformatorkessel
1 befindliche
Kühlmittel 3. Die Kühlvorrichtung ist mit Platten
wärmetauschern 2 ausgerüstet, die ihrerseits als Kühlluft-Lamellenkühler ausgebildet
sind. Man erkennt, daß die Plattenwärmetauscher 2 einerseits im Bereich der heißesten
Kühlölschicht, andererseits über eine Falleitung 4 im Bereich des Transformatorkesseltiefsten
an den Transformatorkessel 1 angeschlossen sind. Nicht gezeichnet wurde, daß die
Plattenwärmetauscher 2 im allgemeinen Turbolatoreinbauten aufweisen.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind die Plattenwärmetauscher
2 am oberen Rand des Transformatorkessels 1 angeordnet. Bei der Ausführungsform
nach Fig. 2 sind sie über einen Verteiler auf den Transformatordeckel aufgesetzt.
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Nicht gezeichnet wurde, daß die Plattenwärmetauscher 2 mit einem eine
kaminwirkungerzeugenden Luftleitblech 5 ausgerüstet sein können.