DE975822C

DE975822C - Trockengleichrichteranlage mit in Stroemungsrichtung eines fluessigen Hauptkuehlmittels hintereinander angeordneten Gleichrichterplatten und Rueckkuehlsystem

Info

Publication number: DE975822C
Application number: DES23453A
Authority: DE
Inventors: Alfons Raesfeld
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-06-10
Filing date: 1951-06-10
Publication date: 1962-10-11

Description

Trockengleichrichteranlage mit in Strömungsrichtung eines flüssigen Hauptkühlmittels hintereinander angeordneten Gleichrichterplatten und Rückkühlsystem Bei der Auslegung von Trockengleichrichteranlagen ist für die Größe der Plattenbelastbarkeit in der Hauptsache die höchste an den Platten auftretende Temperatur maßgebend. Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß eine wirtschaftliche Kühlweise voraussetzt, daß die spezifische Kühlleistung an jeder Stelle einer Platte sowie die von Platte zu Platte annähernd gleich ist. Es ist also zunächst eine an sich intensive Kühlung anzustreben, ebenso wichtig ist es jedoch, auch dafür zu sorgen, daß jeweils die Geschwindigkeits- und Temperaturverteilung über dem gesamten Anströmquerschnitt möglichst konstant ist und daß der durch den Anstieg der Kühlmitteltemperatur bedingte Anstieg der Plattentemperatur beim Vorbeistreichen des Kühlmittels nicht zu groß wird.
Für die Kühlung von Gleichrichtern ist die Luftkühlung bekannt, die sich wärme- und strömungstechnisch gut durchbilden läßt. In vielen Fällen ist jedoch eine Luftkühlung unerwünscht, beispielsweise wegen der dabei auftretenden Geräusche. Außerdem ist die Kühlleistung wegen des relativ geringen Wasserwertes der Luft sehr begrenzt. Auch können in Strömungsrichtung nur wenig Plattensätze hintereinander angeordnet werden, da die Temperatur der Luft rasch ansteigt ünd aus diesem Grunde eine ausreichende Kühlung von später bestrichenen Plattensätzen nicht mehr möglich ist. Außerdem bedingen derartige Anlagen einen verhältnismäßig großen baulichen Aufwand. Aus diesem Grunde hat man vielfach eine Flüssigkeitskühlung der Trockengleichrichter vorgezogen. Bei den bekannten Anordnungen dieser Art wurde hauptsächlich die Wirkung der freien Konvektion ausgenutzt. Auch diese Anordnungen bedingen aber einen verhältnismäßig großen Aufwand. Um diese Verhältnisse zu verbessern, ist es bereits bekannt, die Gleichrichterplatten in einem von einer Kühlflüssigkeit zwangsdurchströmten Kanal anzuordnen, wobei das in diesen strömende Hauptkühlmittel mit Hilfe eines gleichfalls strömenden Rückkühlmittels seinerseits gekühlt wird.
Die bekannten Flüssigkeitskühlungen haben jedoch häufig den Nachteil, daß die Kühlung der einzelnen Platten der Pakete ungleichmäßig ist, so daß diese im Betrieb stark voneinander abweichende Temperaturen annehmen können, wodurch eine volle Ausnutzung verhindert wird.
Bei einer Trockengleichrichteranlage mit in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten Gleichrichterplatten, die durch ein unter erzwungener Strömung fließendes flüssiges Hauptkühlmittel gekühlt sind, welches seinerseits durch ein unter erzwungener Strömung fließendes Rückkühlmittel gekühlt ist, besteht gemäß der Erfindung das System für das Rückkühlmittel aus quer zur Flußrichtung des Hauptkühlmittels liegenden, hintereinander angeordneten und in entgegengesetzter Richtung durchströmten Rohrreihen, derart, daß die räumliche Temperaturverteilung im Hauptkühlmittel im wesentlichen gleichmäßig ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß das Hauptkühlmittel in allen parallelen Strömungszonen praktisch die gleiche Temperatur annimmt, so daß eine gleichmäßige Kühlung der einzelnen Platten erreicht wird, die eine volle Ausnutzung der Leistung ermöglicht.
Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Trockengleichrichteranlage, bei der mehrere Pakete I von Gleichrichterplatten und Rückkühlsysteme 2 für das Hauptkühlmittel, das einen Kühlkanal 3 in Pfeilrichtung durchströmt, abwechselnd hintereinander in dem Kühlkanal angeordnet sind. Das Hauptkühlmittel, vorzugsweise Öl, wird durch ein kleines, durch einen Elektromotor 4 angetriebenes Flügelrad 5 in Umlauf gesetzt. Der Kühlkanal ist so ausgebildet, daß er im Bereich der Gleichrichterplattenpakete und Rückkühlsysteme diese möglichst eng umschließt. Außerdem ist durch strömungstechnisch günstige Maßnahmen, insbesondere Leitbleche 6, dafür gesorgt, daß die Geschwindigkeitsverteilung des Hauptkühlmittels über dem Anströmquerschnitt möglichst gleichmäßig verläuft. Da hinter jedem Plattenpaket I die Temperatur des Kühlmittels durch ein Rückkühlsystem 2 wieder herabgesetzt wird, kann die Zahl der hintereinander angeordneten Plattenpakete im Gegensatz zu den bisher bekannten Anordnungen beliebig groß sein. Die einzelnen Rückkühlsysteme 2 sind so ausgebildet, daß die räumliche Temperaturverteilung im Hauptkühlmittel im wesentlichen gleichmäßig ist. Hat z. B. ein Rückkühlsystem zwei Rohrreihen, so wird in der zweiten die Rückkühlflüssigkeit in entgegengesetzter Richtung geleitet wie in der ersten. Dadurch bleibt auch bei der Rückkühlung die gleichmäßige Temperaturverteilung über dem Anströmquerschnitt praktisch erhalten.
Es ist insbesondere auch möglich, eine Trockengleichrichteranlage mit nur einem im Kühlkanal angeordneten Paket von Gleichrichterplatten und einem dahinter angeordneten Rückkühlsystem zu bauen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Trockengleichrichteranlage mit in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten Gleichrichterplatten, die durch ein unter erzwungener Strömung fließendes, flüssiges Hauptkühlmittel gekühlt sind, welches seinerseits durch ein unter erzwungener Strömung fließendes Rückkühlmittel gekühlt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das System für das Rückkühlmittel aus quer zur Flußrichtung des Hauptkühlmittels liegenden, hintereinander angeordneten und in entgegengesetzter Richtung durchströmten Rohrreihen besteht, derart, daß die räumliche Temperaturverteilung im Hauptkühlmittel im wesentlichen gleichmäßig ist.
2. Anlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß im Kühlkanal abwechselnd Gleichrichterplattenpakete und Rohrreihen des Rückkühlsystems in der Richtung der Hauptkühlmittelströmung hintereinander angeordnet sind.
3. Anlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß im Kühlkanal des Hauptkühlmittels Leitbleche angeordnet sind, durch die die Geschwindigkeitsverteilung des Hauptkühlmittels über den Anströmquerschnitt vergleichmäßigt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 415 o42, 67772i, 692 30o, 689 1o5; österreichische. Patentschriften Nr. 1i3269, 117777, 15809:2; schweizerische Patentschrift Nr. 2i7 6i5 ; deutsche Patentanmeldungen p 5o235 VIIIc/ 2i g D (bekanntgemacht am 8.3. 1951), p 50398 V III c/21 g D (bekanntgemacht am 4. 1. 1951) ; VDE-Vorschrift 0532/X 43 § 22; britische Patentschrift Nr. 542013. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent. Nr. 823 765.