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Kreislaufkühleinrichtung für elektrische Maschinen mit an das Maschinengehäuse
unmittelbar seitlich angebauten Rückkühlern mit vorzugsweise horizontal angeordneten
Kühlrohren Das Hauptpatent 499 53o kennzeichnet eine Einrichtung zur Kreislaufkühlung
elektrischer Maschinen, bei welcher die Kühler für die Rückkühlung des Kühlmittels
statt der bisher üblichen Unterbringung in der Fundamentgrube oberhalb des Maschinenhausfußbodens
unmittelbar neben der zu kühlenden Maschine aufgestellt sind. Dabei sind die an
die Rückkühler sich anschließenden Luftkanäle ohne unmittelbaren baulichen Zusammenhang
mit den Stirnverschalungen oberhalb der Grundplatte zwischen den Randebenen der
Stirnverschalungen angeordnet, damit die letzteren ohne Behinderung entfernt werden
können.
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Eine solche Anordnung der Kühler bietet den Nutzen kurzer Kühlwege
und ist besonders dann zweckmäßig, wenn der Einbau der Kühler in der Fundamentgrube
oder in deren Nähe aus irgendwelchen Gründen unerwünscht ist.
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Mit Vorteil kann man dann an Stelle der üblichen Stirnventilatoren
mehrere gesonderte Lüfter verwenden, die entweder unterhalb des Maschinengehäuses
in der Fundamentgrube oder oben auf dem Maschinengehäuse vorgesehen werden, ohne
daß dadurch die axiale Länge des gesamten Maschinenaggregates vergrößert wird. Weitere
Ausführungsmöglichkeiten bestehen in der Anordnung dieser Lüfter unterhalb bzw.
oberhalb der Kühler, wobei die Ventilatoren so in die Kühlluftmenge eingefügt werden
können, daß sie mit der elektrischen Maschine und den Kühlern ein einheitliches
Ganzes bilden. Dadurch ergibt sich eine sehr gedrungene Bauart mit geringstem Raumbedarf,
wobei der gesamte Weg für die Kühlluft außerordentlich kurz ausfällt.
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Anstatt die Lüfter unterhalb oder oberhalb der Kühler anzuordnen,
kann man auch einen Ventilator unterhalb oder oberhalb der Maschine in deren Mitte
wirken lassen. Zweckmäßigerweise können bei allen diesen Beispielen Lüfter mit vertikaler
Drehachse verwendet werden.
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Um nun bei Kühleinrichtungen nach dem Hauptpatent eine gleichmäßige
Beaufschlagung der Kühlerelernente über ihre Gesamtlänge zu erzielen, was besonders
bei axial langen Maschinen von Bedeutung ist, sollen erfindungsgemäß zwei oder mehr
vor oder hinter den Kühlern eingeschaltete Ventilatoren in einer parallel zur Maschinenachse
gerichteten Reihe nebeneinander vorgesehen werden. Damit wird
jedem
Ventilator nur eine Teillänge der axialen Kühlerausdehnung zugewiesen, so daß der
Kühler auch dann gleichmäßig von der Kühlluft bestrichen wird, wenn er sehr lang
bemessen ist.
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Jeden der nebeneinandergereihten Lüfter wird man vorzugsweise gesondert
und zweckmäßig elektrisch antreiben und ihn mit vertikaler Drehachse ausführen.
Die Antriebsmotoren können dann Vertikalmotoren sein. Die Reihe bzw. die Reihen
der Ventilatoren kann bzw. können sich oberhalb oder unterhalb der zu kühlenden
Maschine, und zwar entweder in der axialen Mittelebene der Maschine oder in einer
zur axialen Mittelebene der :Maschine parallelen Ebene oberhalb bzw. unterhalb der
seitlich an das Maschinengehäuse angebauten Kühler erstrecken. Die Aufstellung soll
auch hier so erfolgen, daß die axiale Länge der Maschine nicht vergrößert wird,
auch kann die Reihe der Ventilatoren mit der elektrischen Maschine und mit den Kühlern
zu einem einheitlichen Ganzen zusammengefügt sein.
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An Hand der Zeichnung sollen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
erläutert werden. Die Abb. i und 2 zeigen eine Ausführungsform, bei der je eine
parallel zur Maschinenachse angeordnete, aus drei Ventilatoren bestehende Reihe
oberhalb der beiden seitlich zur Maschine angebauten Kühler aufgestellt ist, und
zwar bedeutet Abb. i einen Längsschnitt in Richtung der Schnittlinie A-B, Abb.2
einen Querschnitt in Richtung der Schnittlinie C-D.
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Hier wie in den übrigen Abbildungen bezeichnet i den Läufer, 2 das
Ständereisen, 3 den in dem Ständergehäuse angeordneten Raum für die Verteilung und
Führung des Kühlmittels und q. die neben der Maschine auf dem Maschinenhausfußboden
aufgestellten Rückkühler. Die Bewegung der Kühlluft geschieht durch die Ventilatoren
6 über die untere Öffnung 7 des Gehäuses bzw. der Stirnhauben. Die Ventilatoren
werden mit vertikaler Drehachse von je einem Elektromotor 8 gesondert angetrieben.
Sie saugen die erwärmte Kühlluft aus der Maschine heraus und drücken sie in die
Luftzuführungskanäle io.
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Dadurch, daß nun nach der Erfindung in Richtung parallel zur Maschinenachse
hier z. B. drei Lüfter in jeder Reihe nebeneinander aufgestellt sind, erfolgt, wie
aus Abb. i ohne weiteres ersichtlich ist, eine gleichmäßige Ausbreitung des Kühlluftstromes
über die gesamte Länge eines jeden Rückkühlers. Diese Gleichmäßigkeit wird überdies
noch durch Leitapparate ii begünstigt, welche die Luft von den Ventilatorausgängen
mittels Leitschaufeln über die Kammern ii' verteilen.
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Nach Durchströmen der beiderseitigen Kühler gelangt die Luft in das
Innere der Maschine und von dort in die Einlaßkammern 12 der Ventilatoren, worauf
der Kreislauf von neuem beginnt. Falls erforderlich kann man zwischen den Kühlern
und der Maschine in an sich bekannter Weise Prallfiächen oder ähnlich wirkende Vorrichtungen
einbauen, die etwa von außen her mit Luft eingedrungene Feuchtigkeit abfangen und
fortleiten, so daß sie nicht in die Maschine eindringen kann.
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Würde man die gegenseitige Lage der Ventilatoren 6 und der Leitapparate
ii vertauschen, so daß die Ventilatoren unten, die Leitapparate oben liegen, so
könnte man bei umgekehrter Saugrichtung der Ventilatoren die Kühlluft auch in umgekehrter
Richtung durch die Maschine und die Kühler treiben.
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Die Verwendung von je drei Ventilatoren in jeder Serie ist natürlich
nur als Beispiel gewählt. Bei kürzeren Maschinen genügen zwei für jede Gruppe, während
man andererseits bei längeren Maschinen auch vier oder mehr solcher Lüfter in der
Achsrichtung nebeneinander aufstellen kann.
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Weitere zweclumäßige Ausführungsbeispiele ergeben sich, wenn man das
Aneinanderreihen der Ventilatoren in der in den Abb. 3 und q. dargestellten Weise
vornimmt. Abb. 3 zeigt nur eine Ventilatorreihe unterhalb der Maschine in deren
Mittelebene. Die antreibenden Elektromotoren 8 sind in der Fundamentgrube auf einem
Widerlager g gelagert. Man kann jedoch die Anordnung mit unterhalb der Maschine
wirkenden Luftbewegern auch mit zwei Reihen von Ventilatoren ausführen, wenn man
diese entsprechend Abb. q. unter den beiderseitigen Kühlern q. vorsieht.
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Wie bei der Einrichtung .nach den Abb. i und 2 kann man bei den Ausführungsbeispielen
nach den Abb. 3 und q. ebenfalls Prallflächen einbauen, welche etwa mitgerissene
Feuchtigkeit abfangen und wegleiten. Die Umkehrung der Richtung der Kühlluft durch
die Maschine ist auch hier ohne weiteres möglich, wenn man die Ventilatoren 6 oberhalb
der Leitapparate i i anbringt und ihnen die umgekehrte Saugrichtung gibt, so daß
die Ventilatoren die Kühlluft aus den Kühlern in der Richtung nach unten absaugen
und sie durch die Leitapparate i1 in die Zuführungskanäle io drücken. In diesem
Falle sind etwaige Prallfiächen zum Abfangen und Wegleiten mitgerissener Feuchtigkeit
unterhalb der Kühler in den Kammern io anzubringen.
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Kombinationen der in den Abbildungen dargestelltenAusführungsbeispiele,
derart, daß sich sowohl oberhalb als auch unterhalb der Maschine Ventilatorenreihen
erstrecken, sind ohne Schwierigkeiten möglich. Die Verwendung des getrennten Antriebes
der Ventilatoren hat den 12 Vorteil, daß bei Ausfall eines von ihnen die übrigen
Maschinen weiterarbeiten.
Ferner ist der Gegenstand der Erfindung
nicht auf die in der Zeichnung dargestellte bestimmte Bauart von Ventilatoren und
Leitapparaten beschränkt, es sind vielmehr auch Luftbeweger anderer Bauart für die
Zwecke der Erfindung verwendbar. Auch der Antrieb der Ventilatoren ist nicht auf
die Verwendung von Elektromotoren beschränkt, sondern er kann auch durch andere
Antriebsmaschinen, beispielsweise durch kleine Dampfturbinen oder gleichwertige
Maschinen, bewirkt werden. W o es zweckmäßig erscheint, können mehrere oder alle
Ventilatoren durch mechanische Zwischenglieder mit einem gemeinsamen Antriebsmotor
verbunden sein.
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Ebensowenig ist der Erfindungsgegenstand auf die vertikale Anordnung
der Antriebsmotoren für die Ventilatoren beschränkt, sondern in gewissen Fällen
könnte es zweckmäßig erscheinen, die Ventilatoren durch ein geeignetes mechanisches
Zwischenglied, beispielsweise ein Winkelgetriebe, von einem Motor antreiben zu lassen,
dessen Achsrichtung von derjenigen des Ventilators abweicht.