DE3401209A1 - Cooling configuration for cooling a medium - Google Patents

Cooling configuration for cooling a medium

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Abstract

Cooling configuration for cooling a medium, which has a fan (1) having an annular suction orifice for a gas serving as a coolant, which further has a discharge duct (4) which is arranged on the discharge side of the fan (2) and in which a cooler (5) is arranged through which the medium to be cooled flows, and which has a silencer (1) on the suction side of the fan (2). According to the invention, the suction-side silencer (1) is constructed as a housing (11) filled with sound-absorbent material and with a continuous annular suction duct (13), which on the output side is matched to the annular suction orifice of the fan (2) and in a longitudinal direction has at least one section (13a) in which the mean circumference of the suction duct (13) decreases in the direction of flow. With its outlet side the silencer (1) is connected directly to the suction side of the fan (2). The cooling configuration is suitable, in particular, for cooling large transformers, in which there is limited space available for accommodating a cooling configuration and the low-noise requirements with regard to the cooling configuration are very demanding. <IMAGE>

Description

Kühlanordnung zur Kühlung eines MediumsCooling arrangement for cooling a medium

Die Erfindung betrifft eine Kühlanordnung zur Kühlung eines Mediums gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Bei dem zu kühlenden Medium kann es sich insbesondere um das der Isolierung und Kühlung dienende Öl im Kessel großer Leistungstransformatoren handeln.The invention relates to a cooling arrangement for cooling a medium according to the preamble of claim 1. The medium to be cooled can be especially the oil used for insulation and cooling in the boiler of large power transformers Act.

Eine Kühlanordnung der vorgenannten Art besteht im wesentlichen aus einem Lüfter und einem Kühler, die über einen Druckkanal oder eine Druckkammer miteinander verbunden sind. Der Lüfter saugt ein als Kühlmittel dienendes Gas, vorzugsweise Luft, aus der Umgebung an, und drückt dieses in den Druckkanal. Am Ende des Druckkanals durchströmt das Gas den Kühler, der z.B. aus einem Rohrsystem bestehen kann, durch welches das zu kühlende Medium fließt.A cooling arrangement of the aforementioned type consists essentially of a fan and a cooler, which are connected to each other via a pressure channel or a pressure chamber are connected. The fan sucks in a gas serving as a coolant, preferably Air from the environment and presses it into the pressure channel. At the end of the pressure channel the gas flows through the cooler, which can consist of a pipe system, for example which the medium to be cooled flows.

Es gibt Anwendungsgebiete für solche Kühlanordnungen, bei denen der Raum, in welchem die Kühlanordnung untergebracht werden muß, sehr begrenzt ist. Ein wichtiges Beispiel für ein solches Anwendungsgebiet sind große elektrische Transformatoren und Drosselspulen, insbesondere Grenzleistungstransformatoren, deren maximal zulässigen Abmessungen in Höhe, Breite und Länge durch das zulässige Eisenbahnprofil vorgeschrieben sind. Solche Transformatoren und Drosselspulen werden im zusammengebauten Zustand Schalldämpfung müssen die Kulissen in Strömungsrichtung möglichst lang sein, und die Spalte zwischen den Kulissen müssen möglichst schmal sein.There are areas of application for such cooling arrangements in which the Space in which the cooling arrangement must be accommodated is very limited. Large electrical transformers are an important example of such an application and reactors, in particular limit power transformers, their maximum permissible Dimensions in height, width and length prescribed by the permitted railroad profile are. Such transformers and reactors are in the assembled state Soundproofing the scenes must be as long as possible in the direction of flow, and the gap between the backdrops must be as narrow as possible.

Der Nachteil der Kulissenschalldämpfer besteht darin, daß sie die Strömungsform der Luft zum Lüfter ungünstig beeinflussen. Dies macht sich besonders dann störend bemerkbar, wenn zwischen den Kulissen und dem Lüfterrad nur ein geringer Abstand zur Verfügung steht. Bei beengten Raumverhältnissen ist dieser Abstand notwendigerweise klein, so daß hohe Luftgeschwindigkeiten auftreten. Durch diese ungünstigen Strömungsverhältnisse wird das vom Lüfter erzeugte Geräusch vergrößert und zugleich der Wirkungsgrad vermindert.The disadvantage of the splitter silencer is that it has the Adversely affect the air flow to the fan. This makes it special then annoyingly noticeable if only a slight amount between the scenes and the fan wheel Distance is available. This distance is necessary if space is limited small, so that high air velocities occur. Because of these unfavorable flow conditions the noise generated by the fan is increased and the efficiency is reduced at the same time.

Ferner sind Zylinderschalldämpfer bekannt, bei denen der Strömungskanal im Schalldämpfer eine kreiszylindrische Form hat. Die Größe dieses zylinderringförmigen Spaltes ist in Strömungsrichtung etwa konstant. Da für eine gute Dämpfung der Spalt relativ klein sein muß, sind die Strömungsgeschwindigkeit und der Druckabfall relativ groß bzw. die förderbare Luftmenge relativ klein.Furthermore, cylinder silencers are known in which the flow channel has a circular cylindrical shape in the muffler. The size of this cylindrical ring-shaped The gap is roughly constant in the direction of flow. The gap is there for good damping Must be relatively small, the flow rate and pressure drop are relative large or the amount of air that can be conveyed is relatively small.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlanordnung der eingangs genannten Art zu entwickeln, deren nach außen dringende Schalleistung trotz beengter Raumverhältnisse relativ gering ist.The invention is based on the object of providing a cooling arrangement of the initially mentioned called type to develop, whose outwardly urgent sound power despite cramped Space is relatively small.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Kühlanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.A cooling arrangement according to the preamble is used to solve this problem of claim 1 proposed according to the invention in the characterizing part of claim 1 has the features mentioned.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.Advantageous further developments of the invention are set out in the subclaims called.

Durch den ansaugseitigen Schalldämpfer gemäß der Erfindung kann im Vergleich zu den bekannten Kulissen- oder mittels spezieller Fahrgestelle auf Eisenbahnschienen transportiert. Für die Unterbringung der Kühlanordnung steht bei diesen Geräten, die im wesentlichen die Form eines Quaders haben, nur ein begrenzter Raum in den vertikalen Kantenbereichen des genannten Quaders zur Verfügung. Dabei ist in der Regel die horizontale Strömungsrichtung des Kühlgases im Lüfter gegenüber der im Kühler um etwa 90 Grad versetzt. Da auch am Aufstellungsort solcher Transformatoren die Raumverhältnisse außerordentlich beengt sind, insbesondere bei Aufstellung des Transformators in geschlossenen Schaltstationen in dicht bebauten Gebieten, ist es auch nicht möglich, die Kühlanordnung als anbaubare Einheit außerhalb des Bahnprofils vorzusehen. Außerdem soll bei einem Transformator der gesamte Ölkreislauf im Herstellungswerk geschlossen hergestellt werden, da anderenfalls die Gefahr einer Verschmutzung des Öls und damit die Gefahr einer Herabsetzung der Isolationsfestigkeit solcher Hochspannungsgeräte besteht.By the suction-side muffler according to the invention can in Compared to the well-known scenery or by means of special chassis transported on railroad tracks. For the accommodation of the cooling arrangement stands with these devices, which essentially have the shape of a cuboid, only a limited one Space is available in the vertical edge areas of the aforementioned cuboid. Included is usually the horizontal flow direction of the cooling gas in the fan opposite which is offset by about 90 degrees in the cooler. As also at the installation site of such transformers the space is extremely cramped, especially when the Transformer in closed substations in densely built-up areas It is also not possible to use the cooling arrangement as an attachable unit outside of the track profile to be provided. In addition, the entire oil circuit in the manufacturing plant should be used in a transformer closed, otherwise there is a risk of contamination of the Oil and thus the risk of a reduction in the insulation strength of such high-voltage devices consists.

Infolge der beengten Raumverhältnisse und der erforderlichen hohen Kühlleistung ist es unvermeidbar, daß eine Kühlanordnung der obengenannten Art mit relativ hoher Strömungsgeschwindigkeit des Kühlgases und mit hoher Drehzahl des Lüfters arbeiten muß. Dies hat zur Folge, daß die Kühlanordnung sehr laut arbeitet. Mit Rücksicht auf die Umweltbelastung ist dies in vielen Fällen nicht zulässig, und es werden strenge Anforderungen an die maximal zulässige Lautstärke solcher Kühlanordnung gestellt. Dies gilt ebenfalls insbesondere für die obengenannten Transformatoren und Drosselspulen.As a result of the cramped space conditions and the required high Cooling performance, it is inevitable that a cooling arrangement of the above type with relatively high flow rate of the cooling gas and at high speed of the Fan must work. As a result, the cooling arrangement works very loudly. In view of the environmental impact, this is not permitted in many cases, and there are strict requirements for the maximum permissible volume such Cooling arrangement placed. This also applies in particular to the transformers mentioned above and reactors.

Um die Geräuschbelastung der Umgebung klein zu halten, ist es bereits bekannt, eingangsseitig und ausgangsseitig der Kühlanordnung Schalldämpfer vorzusehen. So werden bei den Kühlanordnungen großer Transformatoren sowohl an der Ansaugseite als auch an der Ausgangsseite der Kühlanordnung Kulissenschalldämpfer verwendet. Für eine gute Zylinderschalldämpfern bei gleichem Druckabfall eine um 25 Prozent und mehr verbesserte Dämpfung erreicht werden.In order to keep the noise pollution of the environment small, it is already known to provide silencers on the input side and the output side of the cooling arrangement. In the cooling arrangements, large transformers are used on both the intake side as well as on the output side of the cooling arrangement. For a good Cylinder silencers with the same pressure drop attenuation improved by 25 percent and more can be achieved.

Insbesondere ist die Dämpfung im Hochfrequenzbereich wesentlich besser als bei den bekannten Schalldämpfers.In particular, the damping in the high frequency range is significantly better than with the well-known silencers.

Die Kühlanordnung gemäß der Erfindung ist hervorragend geeignet für große Transformatoren und Drosselspulen, insbesondere für solche, die für Grenzleistungen ausgelegt sind. Die Kühlanordnungen gemäß der Erfindung können hierbei in den vertikalen Kantenbereichen solcher Geräte angeordnet werden, wobei der horizontale Querschnitt der Druckkammer dem im horizontalen Querschnitt etwa dreieckförmigen Freiraum angepaßt ist, der in den vertikalen Kantenbereichen solcher Geräte zwischen dem Ölkessel und den höchstzulässigen Bahnprofilmaßen vorhanden ist. Dabei können in jedem Kantenbereich mehrere der genannten Kühlanordnungen übereinander angeordnet werden, wobei diese auf einen gemeinsamen entsprechend hohen Kühler arbeiten können.The cooling arrangement according to the invention is ideally suited for large transformers and reactors, especially those used for limit powers are designed. The cooling arrangements according to the invention can here in the vertical Edge areas of such devices are arranged, with the horizontal cross-section the pressure chamber adapted to the approximately triangular free space in the horizontal cross-section is the one in the vertical edge areas of such devices between the oil boiler and the maximum permissible track profile dimensions are available. You can do this in every edge area several of the said cooling arrangements are arranged one above the other, these can work on a common correspondingly high cooler.

Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen: Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Kühlanordnung gemäß der Erfindung im horizontalen Schnitt entsprechend der Linie A-A in Fig. 2 u. 3a, und zwar in solcher geometrischerBauweise, wie sie bei einem großen Transformator, insbesondere einem Grenzleistungstransformator, verwendet werden kann, Figur 2 den Eingangsschalldämpfer und Lüfter aus der Kühlanordnung gemäß Fig. 1 im vertikalen Schnitt, und in vergrößertem Maßstab, Figur 3a eine Ansicht des Ausgangsendes eines Ausführungsbeispiels eines Schalldämpfers am Ausgang der Kühlanordnung, Figur 3b einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 3a, Figur 4 schematisch einen Teil eines Dreiphasentransformators in Draufsicht mit Kühlananordnungen gemäß der Erfindung.Based on the exemplary embodiments shown in the figures, the Invention will be explained in more detail. They show: FIG. 1 an exemplary embodiment of a Cooling arrangement according to the invention in a horizontal section according to the line A-A in Figures 2 and 3a, in such a geometrical construction as in a large transformer, especially a limit power transformer, is used can be, Figure 2 the inlet silencer and fan from the cooling arrangement according to FIG. 1 in vertical section and on an enlarged scale, FIG. 3a is a view of the output end of an embodiment of a muffler at the output of Cooling arrangement, FIG. 3b shows a section along the line B-B in FIG. 3a, FIG. 4 schematically a part of a three-phase transformer in plan view with cooling arrangements according to the invention.

Figur 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Ausführungsbeispiels einer Kühlanordnung gemäß der Erfindung für einen Transformator im horizontalen Schnitt.Figure 1 shows the basic structure of an embodiment a cooling arrangement according to the invention for a transformer in the horizontal Cut.

Die Kühlanordnung besteht aus einem Lüfter 2 mit Antriebsmotor 3 und einem Kühler 5, wobei Lüfter 2 und Kühler 5 über einen Druckkanal oder eine Druckkammer 4 miteinander verbunden sind. Am Eingang des Lüfters ist ein Schalldämpfer 1 und am Ausgang des Kühlers 5 ist ein Schalldämpfer 6 angeordnet. Der Lüfter saugt Kühlluft aus der Umgebung an und drückt sie durch den Kühler 6, der im Ausführungsbeispiel von dem Öl oder sonstigen Kühlmittel eines Transformators durchflossen werden kann. Die Pfeile kennzeichnen den Strömungsverlauf der Luft. Der Lüfter hat einen kreisringförmigen Strömungskanal 21, in welchem das Lüfterrad 22 mit den Lüfterschaufeln 23 rotiert (siehe Fig.The cooling arrangement consists of a fan 2 with drive motor 3 and a cooler 5, with fan 2 and cooler 5 via a pressure channel or a pressure chamber 4 are connected to each other. At the entrance of the fan is a silencer 1 and A silencer 6 is arranged at the outlet of the cooler 5. The fan sucks in cooling air from the environment and pushes it through the cooler 6, which in the exemplary embodiment the oil or other coolant of a transformer can flow through. The arrows indicate the air flow. The fan has an annular shape Flow channel 21 in which the fan wheel 22 rotates with the fan blades 23 (see Fig.

2) und in welchem auch die feststehenden Leitschaufeln 24 angeordnet sind, die in Strömungsrichtung hinter den Lüfterschaufeln liegen und den Luftstrom in Achsrichtung des Lüfters lenken. Der Lüftermotor 3 ist an die zentrale Nabe 25 der Leitschaufeln angeflanscht, und der Motor 3 mit dem Lüfterrad 22 ist über die Leitschaufeln am Lüftergehäuse 26 befestigt, das seinerseits an der Frontplatte 42 des Kühlkanalgehäuses 41 befestigt ist.2) and in which the stationary guide vanes 24 are also arranged are behind the fan blades in the direction of flow and the air flow Steer in the axial direction of the fan. The fan motor 3 is connected to the central hub 25 the guide vanes flanged, and the motor 3 with the fan wheel 22 is about the Guide vanes attached to the fan housing 26, which in turn on the front panel 42 of the cooling duct housing 41 is attached.

Gemäß der Erfindung ist unmittelbar vor der Ansaugseite des Lüfters 2 ein Schalldämpfer 1 angeordnet, der aus einem mit schallschluckendem Material 12 gefüllten Gehäuse 11 besteht, wobei in dem schallschluckendem Material ein kreisringförmiger Ansaugkanal 13 angeordnet ist. An der Ansaugseite des Lüfters ist der Ansaugkanal 13 an die kreisringförmige Ansaugöffnung des Lüfters möglichst stufenlos angepaßt. Der Ansaugkanal 13 # hesteht <#us Pi nnrn in den Lüfter angrenzenden Abschnitt 13b mit praktisch konstantem mittlerem Durchmesser D und einem sich an den Abschnitt 13b anschließenden Abschnitt 13a, dessen mittlerer Durchmesser D sich zu der Eintrittsöffnung des Schalldämpfers hin ständig vergrößert. Dabei verengt sich der Ansaugkanal 13 in solcher Weise, daß der Querschnitt des Ansaugkanals 13 an allen Stellen der Längskoordinate x des Schalldämpfers in Strömungsrichtung etwa gleich groß ist.According to the invention is immediately in front of the suction side of the fan 2, a muffler 1 is arranged, which is made of a sound-absorbing material 12 filled housing 11, wherein a circular ring-shaped in the sound-absorbing material Intake channel 13 is arranged. The intake duct is on the intake side of the fan 13 adapted as continuously as possible to the circular suction opening of the fan. The intake port 13 # is located <#us Pi nnrn in adjacent to the fan Section 13b with a practically constant mean diameter D and one on itself the section 13b adjoining section 13a, the mean diameter D of which is towards the inlet opening of the muffler is constantly enlarged. Narrowed in the process the suction channel 13 in such a way that the cross section of the suction channel 13 at all points of the longitudinal coordinate x of the muffler in the direction of flow approximately is the same size.

Der Strömungsquerschnitt des Ansaugkanal 13 hat etwa die gleiche Größe wie der Strömungskanal 21 des Lüfters.The flow cross-section of the intake channel 13 is approximately the same size like the flow channel 21 of the fan.

Vorzugsweise wird er etwas größer gemacht, wie es auch im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 erkennbar ist. Um einen stufenförmigen Übergang am Eingang des Lüfters zu vermeiden, ist in Fig. 2 die Nabe des Lüfterrades 22 an der Eingangsseite verjüngt ausgebildet. Natürlich kann diese Anpassung der Querschnitte am Lüftereingang auch durch eine stufenfreie Verengung des Ansaugkanals 13 an seinem Austrittsende vorgenommen werden bzw. auch im Bereich des äußeren Durchmessers des Ansaugkanal 13 des Schalldämpfers und/oder des Strömungskanals 21 des Lüfters.It is preferably made a little larger, as in the exemplary embodiment according to FIG. 2 can be seen. Around a stepped transition at the entrance of the fan To avoid this, the hub of the fan wheel 22 is tapered on the input side in FIG. 2 educated. Of course, this adaptation of the cross-sections at the fan inlet can also be done made by a step-free narrowing of the intake channel 13 at its outlet end or also in the area of the outer diameter of the intake duct 13 of the muffler and / or the flow channel 21 of the fan.

Die Nabe des Lüfterrades ist so ausgebildet, daß der Schalldämpfer 1 mit seiner ebenen Anschlußseite sehr dicht an die den Strömungskanal begrenzenden Flächen der Lüfterradnabe herangerückt werden kann. Aus diesem Grunde ist die Lüfterradnabe an der Ansaugseite mit einer ebenen Begrenzungsfläche ausgebildet. Zwischen Schalldämpfer und Lüfterradnabe ist lediglich ein Toleranzspalt zur Vermeidung eines Anschlagens der rotierenden Lüfterradnabe gegen den Schalldämpfer erforferlich.The hub of the fan wheel is designed so that the muffler 1 with its flat connection side very close to the boundary of the flow channel Surfaces of the fan wheel hub can be moved closer. This is why the fan wheel hub is formed on the suction side with a flat boundary surface. Between the silencer and fan wheel hub is only a tolerance gap to avoid hitting the rotating fan wheel hub against the muffler is necessary.

Die Wände 14 des Ansaugkanals 13 sind vorzugsweise mit glattem perforiertem Material, vorzugsweise korrosionsfestem Blech, ausgekleidet.The walls 14 of the intake duct 13 are preferably perforated with smooth Material, preferably corrosion-resistant sheet metal, lined.

Der zentrale Kern 15 des Schalldämpfers wird von Stegen 16 getragen, die vorzugsweise aus flachen, an den Kanten abgerundeten Metallplatten bestehen, deren Breitseiten parallel zur Strömungsrichtung liegen. In Längsrichtung des Schalldämpfers 1 liegen die Stege 16 möglichst weit vom Lüfter entfernt. Ihre Anzahl und/oder die Winkelabstände zwischen den Stegen (Teilungswinkel) sind vorzugsweise verschieden von der Anzahl und den entsprechenden Teilungswinkeln der Schaufeln des Lüfterrades.The central core 15 of the silencer is supported by webs 16, which preferably consist of flat metal plates with rounded edges, their broadsides lie parallel to the direction of flow. Longitudinal of the muffler 1, the webs 16 are as far away from the fan as possible. Her The number and / or the angular distances between the webs (pitch angles) are preferred different from the number and the corresponding pitch angles of the blades of the fan wheel.

An der Eingangsseite des Schalldämpfers sind die Eintrittskanten 17 vorzugsweise stark abgerundet. Die Frontplatte 18 besteht nötigenfalls aus wetterbeständigem Material.The leading edges 17 are on the inlet side of the muffler preferably strongly rounded. The front panel 18 is made of weatherproof material, if necessary Material.

Der Querschnitt des gesamten Schalldämpfers 1 senkrecht zur Strömungsrichtung ist vorzugsweise quadratisch. Er kann aber auch eine andere Form , z.B. eine Kreisform, haben.The cross section of the entire silencer 1 perpendicular to the direction of flow is preferably square. But it can also have another shape, e.g. a circular shape, to have.

Die Länge des kreiszylindrischen Abschnittes 13b des Ansaugkanals 13 beträgt vorzugsweise das Ein-bis Zweifache der radialen Breite des Ansaugkanals in diesem Abschnitt und sollte mindestens gleich dem Einfachen der genannten radialen Breite sein.The length of the circular cylindrical section 13b of the intake duct 13 is preferably one to two times the radial width of the intake duct in this section and should be at least equal to the simplest of said radial Be wide.

Die Länge des konischen Abschnitts 13a des Ansaugkanals wird bestimmt in Abhängigkeit der gewünschten Dämpfung, des zulässigen Druckabfalls und des verfügbaren Raumes. Die Gesamtlänge des Schalldämpfer sollte den Durchmesser des Lüfterrades nicht unterschreiten.The length of the conical section 13a of the intake duct is determined depending on the desired damping, the permissible pressure drop and the available Space. The total length of the muffler should be the diameter of the fan wheel not fall below.

Die radiale Dicke des radial außerhalb des Ansaugkanals 13 liegenden schallschluckenden Materials beeinflußt den Grad der Dämpfung im Niederfrequenzbereich. Die genannte radiale Dicke sollte bei Kühlanordnungen für große Transformatoren mindestens 50 mm betragen, vorzugsweise sollte sie über 150 mm betragen.The radial thickness of the one lying radially outside of the intake duct 13 Sound-absorbing material influences the degree of attenuation in the low-frequency range. The said radial thickness should be used in cooling arrangements for large transformers at least 50 mm, preferably it should be more than 150 mm.

Durch die Wahl des ansaugseitigen Schalldämpfers 1 und seinen Anschluß an den Lüfter 2 wird eine erhebliche Herabsetzung des nach außen dringenden vom Lüfter erzeugten Schalls erzielt. Hierzu tragen einerseits die günstigen Strömungsverhältnisse im Schalldämpfer und in der Übergangszone zum Lüfter bei, die einen nur geringen Druckabfall verursachen, was eine Verkleinerung der erforderlichen Lüfterleistung und damit des erzeugten Schalls zur Folge hat.By choosing the suction-side silencer 1 and its connection to the fan 2 is a considerable reduction in the amount of penetration from the outside Fans generated Schalls scored. On the one hand, the favorable flow conditions in the silencer and in the transition zone to the fan which cause only a slight pressure drop, which leads to a reduction in the required fan power and thus the generated noise.

Andererseits wird durch den Schalldämpfer 1 eine hervorragende Dämpfung des erzeugten Schalls erzielt. Da bei gleichbleibendem Querschnitt und nach außen zunehmendem mittlerem Durchmesser des Ansaugkanal 13 die radiale Breite des Ansaugkanal 13 viele verschiedene Werte durchläuft und zur Eingangsseite des Schalldämpfers relativ klein wird, erhält man eine sehr breitbandige Dämpfung des Schalls.On the other hand, the silencer 1 provides excellent attenuation of the generated sound achieved. Since with the same cross-section and to the outside increasing mean diameter of the intake channel 13, the radial width of the intake channel 13 passes through many different values and to the inlet side of the muffler becomes relatively small, one obtains a very broadband attenuation of the sound.

Insbesondere die hohen Frequenzen werden wegen der geringen radialen Breite des Ansaugkanal 13 im Eintrittsbereich sehr stark gedämpft, ohne daß diese geringe Breite des Spaltes mit einer Vergrößerung des Strömungswiderstandes verbunden ist. Auch die Umlenkung der Schallwelle an der Übergangsstelle zwischen den beiden Abschnitten 13a und 13b des Ansaugkanals 13 trägt zur Schalldämpfung bei.In particular the high frequencies are due to the low radial Width of the intake duct 13 in the inlet area is very strongly damped without this small width of the gap associated with an increase in the flow resistance is. Also the redirection of the sound wave at the transition point between the two Sections 13a and 13b of the intake duct 13 contribute to the soundproofing.

Es versteht sich, daß der Ansaugkanal 13 im Schalldämpfer 1 mit Ausnahme der Anschlußseite an den Lüfter nicht einen kreisringförmigen Querschnitt zu haben braucht.It goes without saying that the intake duct 13 in the muffler 1 with the exception the connection side to the fan does not have a circular cross-section needs.

Beispielsweise kann der Querschnitt auch ellipsenringförmig sein. Lediglich an der Austrittsseite muß der Ansaugkanal 13 zur Anpassung an den Lüfter kreisringförmig ausgebildet sein, wobei sich diese kreisringförmige Form vorzugsweise über eine gewisse Strecke in den Schalldämpfer hineinerstreckt. Ferner braucht die Änderung des mittleren Durchmessers D in dem sich erweiternden Abschnitt 13a des Ansaugkanals 13 nicht linear als Funktion der Längskoordinate x zu erfolgen. Beispielsweise kann die Zunahme des Durchmessers D nahe der Eingangsseite des Schalldämpfers größer sein als in tiefergelegenen Bereichen des Ansaugkanals.For example, the cross section can also be in the shape of an elliptical ring. Only on the outlet side does the intake duct 13 need to be adapted to the fan be circular, this circular shape is preferably extends into the muffler over a certain distance. Furthermore, the Change in the mean diameter D in the widening section 13a of the Intake channel 13 not to be done linearly as a function of the longitudinal coordinate x. For example the increase in diameter D may be greater near the entrance side of the muffler than in lower areas of the intake duct.

An der Ausgangsseite des Kühlers 5 ist bei einer Kühlanordnung gemäß der Erfindung in der Regel ein Schalldämpfer 6 vorgesehen, der im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 in an sich bekannter Weise aus einem an zwei gegenüberliegenden Seiten offenen Gehäuse 64 besteht, in welchem eine Vielzahl von Balken 62 mit quadratischem Querschnitt in mehreren parallelen Reihen horizontal übereinander und in Strömungsrichtung ausgerichtet angeordnet sind. Diese Balken werden über dünne Verbindungsstäbe 65 direkt oder indirekt von den Wänden des Gehäuses 64 getragen. Die Balken bestehen aus schallschluckendem Material, das aus mechanischen Gründen vorzugsweise mit glattem perforiertem Material verkleidet ist. Gemäß der Erfindung wird eine weitere Verminderung des von der Kühlanordnung erzeugten Schalles dadurch erreicht, daß die von den Balken 62 gebildeten horizontalen Reihen gegeneinander versetzt sind, so wie dies Figur 3a zeigt.On the output side of the cooler 5 is shown in a cooling arrangement according to the invention usually a silencer 6 is provided in the embodiment according to Figure 1 in a manner known per se from one on two opposite sides open housing 64 consists in which a plurality of bars 62 with square Cross-section in several parallel rows horizontally one above the other and in the direction of flow are arranged aligned. These beams are connected via thin connecting rods 65 supported directly or indirectly by the walls of the housing 64. The bars exist made of sound-absorbing material which, for mechanical reasons, is preferably made of smooth perforated material is clad. According to the invention there is a further reduction of the sound generated by the cooling arrangement achieved by the fact that the beams 62 formed horizontal rows are offset from one another, as shown in this figure 3a shows.

Jede zweite Reihe hat dabei an ihren Enden Balken 62a, die etwa nur halb so breit wie die übrigen Balken sind und die vorzugsweise unmittelbar an der Wand des Gehäuses 64 anliegen.Natürlich können die versetzten parallelen Reihen ebenso gut vertikal statt horizontal verlaufen. Diese Anordnung hat zur Folge, daß die Anzahl der vorkommenden unterschiedlich langen Abstände zwischen benachbarten Balken erheblich vergrößert wird, was eine breitbandigere Dämpfung des Schalles bewirkt.Every second row has bars 62a at their ends, which are only about half as wide as the rest of the bars and preferably directly on the Wall of the housing 64 abut. Of course, the offset parallel rows run vertically instead of horizontally as well. This arrangement has the consequence that the number of occurring distances of different lengths between neighboring ones The beam is considerably enlarged, which means that the sound is attenuated more broadly causes.

Eine weitere Verbesserung der schalldämmenden Eigenschaften und der Strömungsverhältnisse des Schalldämpfers 6 wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß die Balken am Ausgangsende des Schalldämpfers 6 mit einem sich verjüngenden Abschnitt 66 versehen sind, wie dies am besten aus Figur 3b ersichtlich ist. Dabei beträgt der Winkel Alpha, den die sich verjüngenden Flächen mit der Horizontalen bilden, vorzugsweise 5 bis 20 Grad. Für die Länge der Abschnitte 66 gilt, daß die maximale Reduktion der linearen Abmessungen durch die Verjüngung vorzugsweise 40 bis 50 Prozent betragen soll, d.h.,daß b2 etwa 0,5 bis 0,6 x bl betragen soll (Figur 3a).Another improvement in the soundproofing properties and the Flow conditions of the muffler 6 is achieved according to the invention by that the bars at the output end of the muffler 6 with a tapered Section 66 are provided, as can best be seen from Figure 3b. Included is the angle alpha between the tapered surfaces and the horizontal form, preferably 5 to 20 degrees. For the length of the sections 66 applies that the maximum reduction in linear dimensions due to the taper, preferably 40 to 50 percent, i.e. that b2 should be about 0.5 to 0.6 x bl should be (Figure 3a).

Die Querschnittsform der Balken 62 kann auch anders als quadratisch, z.B. rechteckförmig oder kreisförmig, sein.The cross-sectional shape of the bars 62 can also be other than square, e.g. rectangular or circular.

Schließlich wird gemäß der Erfindung eine weitere Verminderung der Schallerzeugung durch die Kühlanordnung dadurch erzielt, daß der Druckkanal 4 zumindest an denjenigen inneren Wandabschnitten mit schallschluckendem Material 43 ausgekleidet ist, auf welche die strömende Luft gerichtet ist und an denen sie umgelenkt wird. Dies ist in Figur 1 insbesondere der in Verlängerung der Austrittsseite des Lüfters 2 liegende Teil der Wand. Dort, wo die Kanalwand mit dem schallschluckendem Material verkleidet ist, wird auch dieses vorzugsweise durch perforiertes dünnes glattes Material, z.b. Blech, abgedeckt.Finally, according to the invention, a further reduction in Sound generation achieved by the cooling arrangement in that the pressure channel 4 at least lined with sound-absorbing material 43 on those inner wall sections is to which the flowing air is directed and at which it is deflected. In FIG. 1, this is in particular the extension of the outlet side of the fan 2 lying part of the wall. Where the duct wall with the sound-absorbing material is covered, this is also preferably by perforated thin smooth Material, e.g. Sheet metal, covered.

Figur 4 zeigt in Draufsicht schematisch die eine Hälfte eines großen Transformators, vorzugsweise eines Grenzleistungstransformators. Dabei werden mit 71 zwei der drei auf je einem Schenkel sitzenden Phasenwicklungen angedeutet. 72 bezeichnet die Wand des Transformatorkessels. In dem mit A bezeichneten Bereich ist innerhalb des Kessels auf der einen Seite des Transformators ein Stufenschalter und auf der anderen, nicht dargestellten Seite eine Vordrossel angeordnet. Mit B ist der Raum bezeichnet, der für die Unterbringung der Kühlanordnung im wesentlichen zur Verfügung steht. Im unteren rechten Teil der Figur 4 ist die Unterbringung einer Kühlanordnung innerhalb dieses begrenzten Bereiches dargestellt. Die für Kühlanordnungen gemäß der Erfindung nutzbaren Bereiche B befinden sich an allen vier vertikalen Kantenbereichen des Transformators. In vertikaler Richtung können in jedem Kantenbereich mehrere Kühlanordnungen, vorzugsweise zwei, übereinander angeordnet werden. Dabei können beide Kühlanordnungen auf einen gemeinsamen, entsprechend hohen Luftkühler arbeiten.FIG. 4 shows schematically in plan view one half of a large one Transformer, preferably a limit power transformer. With 71 two of the three phase windings, each seated on one leg, are indicated. 72 refers to the wall of the transformer tank. In the area marked with A. is a tap changer on one side of the transformer inside the boiler and arranged on the other side, not shown, a choke. With B is the space designated, which for the accommodation of the cooling arrangement essentially is available. In the lower right part of Figure 4 is the accommodation of a Cooling arrangement shown within this limited area. The one for cooling arrangements Areas B which can be used according to the invention are located at all four vertical ones Edge areas of the transformer. In the vertical direction can be in every edge area several cooling arrangements, preferably two, are arranged one above the other. Included Both cooling arrangements can use a common, correspondingly high air cooler work.

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Claims (17)

Patentansprüche 1. Kühlanordnung zur Kühlung eines Mediums mit einem Lüfter (1), der eine kreisringförmige Ansaugöffnung für ein als Kühlmittel dienendes Gas hat, mit einem an der Druckseite des Lüfters (2) angeordneten Druckkanal (4), in welchem ein vom zu kühlenden Medium durchflossener Kühler (5) angeordnet ist, und mit einem Schalldämpfer (1) an der Saugseite des Lüfters (2), dadurch gekennzeichnet, daß der ansaugseitige Schalldämpfer (1) als ein mit schallschluckendem Material gefülltes Gehäuse (11) mit einem durchgehenden ringförmigen Ansaugkanal (13) ausgebildet ist, der ausgangsseitig der kreisringförmigen Ansaugöffnung des Lüfters (2) angepaßt ist, daß der Schalldämpfer (1) zumindest einen Abschnitt (13a) aufweist, in dem sich der mittlere Umfang des Ansaugkanal (13) in Richtung zum Lüfter (2) verkleinert, und daß der Ausgang des Schalldämpfers (1) unmittelbar an die Saugseite des Lüfters (2) angeschlossen ist.Claims 1. Cooling arrangement for cooling a medium with a Fan (1), which has an annular suction opening for a coolant serving Has gas, with a pressure channel (4) arranged on the pressure side of the fan (2), in which a cooler (5) through which the medium to be cooled flows is arranged, and with a silencer (1) on the suction side of the fan (2), characterized in that that the suction-side muffler (1) as one with sound-absorbing material filled housing (11) formed with a continuous annular suction channel (13) is adapted on the output side of the annular suction opening of the fan (2) is that the muffler (1) has at least one portion (13a) in which the mean circumference of the intake duct (13) decreases in the direction of the fan (2), and that the outlet of the muffler (1) directly to the suction side of the fan (2) is connected. 2. Kühlanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugkanal (13) des Schalldämpfer (1) aus einem an der Eingangsseite des Schalldämpfer (1) beginnenden ersten Abschnittes (13a), in welchem sich der mittlere Umfang des Ansaugkanal (13) verkleinert, und einem an den Lüfter angrenzenden zweiten Abschnitt (13b) besteht, in welchem der mittlere Umfang des Ansaugkanals (13) im wesentlichen konstant ist.2. Cooling arrangement according to claim 1, characterized in that the Intake duct (13) of the muffler (1) from one on the inlet side of the muffler (1) beginning first section (13a), in which the mean circumference of the Suction channel (13) reduced, and a second section adjacent to the fan (13b) consists in which the central circumference of the intake duct (13) is essentially is constant. 3. Kühlanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (13a), in welchem sich der mittlere Umfang des Ansaugkanals (13) laufend verkleinert, sich praktisch über die ganze Länge des Schalldämpfers 1 erstreckt.3. Cooling arrangement according to claim 1, characterized in that the Section (13a) in which the middle circumference of the intake duct (13) is continuously reduced in size, extends practically over the entire length of the muffler 1. 4. Kühlanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des zweiten Abschnittes (13b) mindestens das Einfache, vorzugsweise das Ein- bis Zweifache, der radialen Breite des Ansaugkanals (13) in diesem Abschnitt beträgt.4. Cooling arrangement according to claim 2, characterized in that the Length of the second section (13b) at least that Simple, preferably one to two times the radial width of the intake duct (13) in this section amounts to. 5. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugkanal (13) an allen Stellen der Längskoordinate (x) des Schalldämpfers einen kreisringförmigen Querschnitt hat.5. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the intake duct (13) at all points of the longitudinal coordinate (x) of the muffler has an annular cross-section. 6. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Ansaugkanals (13) an allen Stellen der Längskoordinate (x) des Schalldämpfers (1) in Strömungsrichtung die gleiche Größe hat.6. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the cross section of the intake duct (13) at all points of the longitudinal coordinate (x) of the muffler (1) is the same size in the direction of flow. 7. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Ansaugkanals (13) an seinem ausgangsseitigen Ende gleich groß oder etwas größer als der Strömungskanal (21) des Lüfters (2) ist.7. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the cross section of the intake duct (13) at its outlet side The end is the same size or slightly larger than the flow channel (21) of the fan (2). 8. Kühlanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom Ansaugkanal (13) des Schalldämpfers (1) zu dem Strömungskanal (21) des Lüfters (2) stufenlos ausgebildet ist.8. Cooling arrangement according to claim 7, characterized in that the Transition from the intake duct (13) of the silencer (1) to the flow duct (21) of the fan (2) is continuously variable. 9. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Ansaugkanals (13) des Schalldämpfers (1) mit perforiertem Material ausgekleidet sind.9. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the walls of the intake duct (13) of the muffler (1) with perforated Material are lined. 10. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Befestigung notwendigen Stege (16) im Ansaugkanal (13) sich hinsichtlich ihrer Anzahl und/oder ihrer Winkelverteilung über den Umfang von der Anzahl und/oder der Winkelverteilung der Lüfterschaufeln unterscheiden.10. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the webs (16) necessary for fastening in the intake duct (13) in terms of their number and / or their angular distribution over the circumference of differ in the number and / or the angular distribution of the fan blades. 11. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalldämpfer (1) mit einer ebenen, am Lüfter (2) anliegenden Fläche ausgebildet ist und daß die Nabe des Lüfterrades (22) eingangsseitig mit einer ebenen Begrenzungsfläche ausgebildet ist.11. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the muffler (1) with a flat, resting on the fan (2) Surface is formed and that the hub of the fan wheel (22) on the input side with a flat boundary surface is formed. 12. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der in an sich bekannter Weise an der Kühlgasausgangsseite des Kühlers (5) ein Schalldämpfer (6) angeordnet ist, der aus einem Kanal (61) besteht, in dem in Strömungsrichtung in mehreren übereinander liegenden Reihen parallele Balken (62) aus schallschluckendem Material angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Balken (2) am Austrittsende des Schalldämpfers einen sich in Stömungsrichtung verjüngenden Abschnitt (66) haben.12. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, in which a silencer in a manner known per se on the cooling gas outlet side of the cooler (5) (6) is arranged, which consists of a channel (61) in which in the direction of flow parallel bars (62) made of sound-absorbing in several rows lying one above the other Material are arranged, characterized in that the bars (2) at the outlet end of the muffler have a section (66) which tapers in the direction of flow. 13.Kühlanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die aus neben- oder übereinanderliegenden Balken (2) gebildeten parallelen Balkenreihen in horizontaler bzw.13. Cooling arrangement according to claim 12, characterized in that the parallel rows of bars formed from bars (2) lying next to or one above the other in horizontal resp. vertikaler Richtung abwechselnd gegeneinander versetzt sind.are alternately offset from one another in the vertical direction. 14. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eingangsseitige Schalldämpfer (1) und/oder der ausgangsseitige Schalldämpfer (6) abnehmbar an der Kühlanordnung montierbar sind/ist.14. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the input-side silencer (1) and / or the output-side The silencer (6) can / is detachably mountable on the cooling arrangement. 15. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Kühlkanals (4) zumindest an den Stellen, an denen sie das strömende Kühlgas umlenken, mit schallschluckendem Material (31) ausgekleidet sind, das von einer Schicht aus dünnem perforiertem Material abgedeckt sein kann.15. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the walls of the cooling channel (4) at least at the points where they divert the flowing cooling gas, lined with sound-absorbing material (31) which may be covered by a layer of thin perforated material. 16. Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei einem großen Transformator oder einer großen Drosselspule, insbesondere bei solchen für Grenzleistungen ausgelegten Geräten, in den vertikalen Kantenbereichen dieser Geräte montiert ist, wobei die Druckkammer (4) mit ihrem horizontalen Querschnitt dem bei den genannten Geräten in den Kantenbereichen verfügbaren, etwa dreieckförmigen Freiräumen zwischen dem Ölkessel dieser Geräte und ihren zulässigen Grenzabmessungen angepaßt ist.16. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that, in the case of a large transformer or a large inductor, in particular in the case of devices designed for limit performance, is mounted in the vertical edge areas of this device, the pressure chamber (4) with its horizontal cross-section that of the mentioned devices in the edge areas available, approximately triangular free spaces between the oil boiler of these devices and is adapted to their permissible limit dimensions. 17. Kühlanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, vorzugsw#eise je zwei, Kühlanordnung in einem oder mehreren der genannten Kantenbereiche übereinander angeordnet sind, wobei die übereinanderliegenden Kammern (4) auf einen gemeinsamen entsprechend hohen Kühler (5) arbeiten können.17. Cooling arrangement according to claim 16, characterized in that several, preferably two each, cooling arrangements in one or more of the mentioned edge areas are arranged one above the other, the superimposed chambers (4) on one common correspondingly high cooler (5) can work.
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