-
Kühleranordnung zur Rückkühlung des Kühlgases in elektrischen Maschinen
Bei großen elektrischen Maschinen mit im Kreislauf geführtem gasförmigem Kühlmittel,
z. B. Luft-oder Wasserstoff, ist es üblich, zur Rückkühlung dieses Gases besondere,
von einer Kühlflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, durchströmte Kühler zu verwenden,
die in den Kreislauf des gasförmigen Kühlmittels eingeschaltet werden.
-
Es ist bekannt, solche Kühler als Tauchkühler auszubilden und sie
in geeignete Hohlräume bzw. Kühltaschen des Maschinengehäuses einzusetzen.
-
Zum besseren Verständnis der hiermit gemeinten Anordnung sei auf die
Zeichnung verwiesen.
-
Fig. I zeigt einen Schnitt senkrecht zur Maschinenachse, und zwar
auf der linken Seite durch einen Kühler der bekannten Bauart, rechts durch eine
Anordnung nach der Erfindung; Fig. 2 stellt einen Schnitt nach der Fläche XX parallel
zur Maschinenachse dar.
-
An das Generatorgehäuse I sind seitlich senkrechte Taschen 2 angebaut.
In die oberen öffnungen dieser Kühltaschen wird der aus Rohren und je einer oberen
und unteren Kammer 4 bzw. 5 bestehende Kühler 3 eingesetzt und mit Hilfe von Dichtungen
6 und Schrauben 7 fest mit dem Gehäuse verbunden. Durch die Rohre 8 und 9 wird das
Kühlwasser zu- und abgeleitet. Das im Innern der Maschine befindliche gasförmige
Medium (Luft, Wasserstoff oder ein anderes Gas) wird mit Hilfe geeigneter Ventilatoren
od. dgl. im Kreislauf durch die Kühltaschen 2 geleitet und gibt dabei seine Wärme
:an den Kühler ab. Die Rohre des Kühlers können zur Verbesserung des Wärmeüberganges
mit
Rippen versehen sein. Durch Querwände Io und I I können die Wasserkammern derart
unterteilt sein, daß das Kühlwasser, wie durch die eingezeichneten Pfeile angedeutet,
mehrmals ab- und aufwärts durch die Kühlrohre strömt.
-
Nun ist es auch bei der Verwendung relativ sauberen Kühlwassers unvermeidlich;
daß sich in den unteren Wasserkammern etwas Schlamm und Schmutz absetzt und im Laufe
der Zeit derart ansammelt, daß von Zeit zu Zeit eine Reinigung dieser Kammern notwendig
wird.
-
Bei der bisher bekannten, links in der Fig. I dargestellten Ausführung
müssen zu diesem Zweck die Zu- und Abflußrohre für das Kühlwasser entfernt werden.
Danach kann mit Hilfe eines durch ein Kühlrohr eingeführten Wasserschlauches die
untere Kammer 5 ausgespült und dadurch gereinigt werden.
-
Die Durchführung einer solchen Reinigung ist umständlich und bedingt
für längere Zeit die Awßerbetriebsetzung des betreffenden Kühlers und dadurch zumindest
eine Beschränkung der Belastbarkeit der Maschine.
-
Es sind auch Anordnungen solcher Kühler bekanntgeworden, bei denen
die untere Wasserkammer in die Kühltaschenwand eingebaut und gegen diese abgedichtet
und mit einem von außen abnehmbaren Deckel versehen ist. Derartige Konstruktionen
verlangen verhältnismäßig große zusätzliche Dichtungsflächen, deren praktische Ausführung
dadurch erschwert ist, daß eine gewisse Beweglichkeit der gegeneinander abgedichteten
Teile erforderlich ist,. wegen der ungleichen Wärmeausdehnung des Kühlers und der
Wand der Kühltasche bzw. des Maschinengehäuses. Solche Anordnungen werden daher
kompliziert und teuer, außerdem ist auch bei ihnen eine vollständige Außerbetriebsetzung
des Kühlers während der Reinigung erforderlich.
-
Durch die Erfindung werden diese Nachteile vermieden. Erfindungsgemäß
sind in die untere Kammer der in Taschen eingesetzten Kühler an deren tiefsten Stelle
zur Abführung etwaiger abgesetzter Schlamm- und Schmutzteile dienende verschließbare
Rohrstutzen eingesetzt, die durch die untere Wandung der Kühltaschen hindurchgeführt
und gegen diese abgedichtet .sind.
-
Verschließbare Rohrstutzen, die an der tiefsten Stelle von Flüssigkeitsbehältern
angebracht sind und zur Entfernung von Schmutz und Schlamm aus denselben dienen,
sind an sieh bekannt. Auch an den Kühlern elektrischer Maschinen hat man solche
Einrichtungen bereits vorgesehen. Jedoch ist die erwähnte, erfindungsgemäße, besonders
vorteilhafte Anordnung solcher Einrichtungen bisher nicht verwendet worden.
-
Wie in der Fig. I auf der rechten Seite und in der Fig.2 dargestellt
ist, ist hierzu die untere Wasserkammer in der Mitte vertieft ausgeführt. In jede
der durch die Zwischenwand 1 I gebildeten Teilkammern ist an der tiefsten Stelle
ein Rohr eingesetzt, das durch die untere Abschlußwand der Kühltasche hindurchgeführt
und gegen diese abgedichtet ist. Diese Rohrstutzen sind außerhalb der Kühltasche
im normalen Betrieb durch Absperrhähne - Ventile od. dgl. - verschlossen. Zum Reinigen
der unteren Wasserkammer brauchen nur diese Abschlußorgane geöffnet zu werden. Das
dann ausströmende Wasser reißt alle Schlamm- und Schmutzieile, die sich in der-
Kammer, vorzugsweise ,an der tiefsten Stelle, also über der Mündung des Rohrstutzens
angesammelt haben, mit sich fort, so daß die Wasserkammer in sehr kurzer Zeit ohne
jede Betriebsunterbrechung oder -einschränkung gereinigt werden kann.
-
Die Abdichtung der Abflußrohre gegen die untere Wandung der Kühltasche
kann erfindungsgemäß durch stopfbüchsenartige Konstruktionen erfolgen. Dabei kann
jedes Rohr einzeln abgedichtet werden, oder es können auch zwei oder mehr Rohre
zusammengefaßt und mit einer gemeinsamen Dichtung versehen sein.
-
Ist z. B., wie in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel angenommen,
die untere Wasserkammer 5 durch die Zwischenwand I I in zwei Teilkammern unterteilt,
und sind demgemäß zwei Abflußrohre 12 vorhanden, so können diese mit einem gemeinsamen
kreisrunden oder ovalen Flansch 13 verschweißt, verlötet oder in ähnlicher Weise
dicht verbunden sein, wobei dieser Flansch durch die Dichtungspackung 14 und dem
Preßring 15 abgedichtet ist.
-
Eine solche stopfbüchsenartige Dichtung hat den Vorteil, daß sie einfach
auszuführen ist und ohne weiteres geringe Längsbewegungen des Rohrstutzens bzw.
des Flansches 13 gegenüber der Gehäusewand gestattet, so daß keine Spannungen durch
ungleiche Wärmedehnung des Kühlers und der Gehäusewand entstehen können.
-
Um eine genaue Zentrierung des Rohrstutzens bzw. des Flansches 13
innerhalb der Öffnung in der unteren Taschenwand zu erzielen, kann erfindungsgemäß
ein zunächst loser Wandteil I6 mit entsprechender Öffnung vorgesehen werden, der
nach dem Einbau des Kühlers in die Kühltasche in der richtigen konzentrischen Lage
zum Rohrstutzen bzw. zum Flansch I3 mit der unteren Wand der Kühltaschen 2 verschweißt
oder auf andere Weise dicht mit ihr verbunden, z. B. nach Zwischenlegung einer Dichtung,
verschraubt wird.
-
Die praktische Verwirklichung des Erfindungsgedankens kann in vieler
Hinsicht gegenüber dem gezeichneten Ausführungsbeispiel abgewandelt werden.
-
Zum Beispiel kann die Abdichtung der Rohrstutzen gegen die untere
Kühltaschenwand auch in irgendeiner anderen Weise durchgeführt sein. Die Zahl der
Abflußrohre richtet sich nach der Zahl der vorhandenen Teilkammern und kann mit
diesen eitlen beliebig anderen Wert als 2 annehmen.
-
Schließlich brauchen .die Kühltaschen nicht, wie bisher angenommen,
seitlich -am Maschinengehäuse angebracht zu sein, sondern können z. B. auch einen
Teil. der Lagerschilde der Maschine bilden und dabei in senkrechter oder auch etwas
schräger Lage angeordnet sein.
Wesentlich ist dabei nur, daß die
Taschen, in welche die Kühler eingesetzt werden, eine untere Abschlußwand aufweisen,
die zugleich den mit gasförmigem Kühlmedium gefüllten Raum der Maschine gegen die
Außenluft abschließen und durch welche die Abflußrohrstutzen hindurch nach außen
geführt werden können.
-
Unter Umständen kann die Erfindung auch bei anderen Energiewandlern
als elektrischen Maschinen, z. B. bei Großtransformatoren, angewendet werden.