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Publication number: DEL0015022MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 23. März 1953 Bekanntgemacht am 8. Dezember 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Es sind Wärmeaustauscher bekannt, bei denen das Kühlmittel mehrere parallel geschaltete, meist gleichartig geformte Kühlglieder der Länge nach durchströmt. Die Kühlmittelzufuhr für die zu einer sogenannten Radiatorengruppe zusammengefaßten Kühlglieder erfolgt an deren oberem Ende durch ein gemeinsames Verteilerrohr, während die Rückführung durch ein gleichartiges Rohr am unteren Ende erfolgt. In Fig. ι der Zeichnung ist eine ίο solche Radiatorengruppe beispielsweise für die Transformatorenkühlung schematisch dargestellt, mit den Längsströmungswiderständen R und den Ouerwiderständen r zwischen je zwei Kühlgliedern. Es läßt sich nun nachweisen, daß die Strömung durch die einzelnen Glieder einer Radiatorengruppe um so ungleichmäßiger wird, je größer das Verhältnis Y der Querwiderstände r zu den Längswiderständen R ist I Y=-J. Die ungünstige Strömungsverteilung besteht darin, daß die kesselseitigen Glieder das Mehrfache an Kühlmittel in der Zeiteinheit führen, im Vergleich zu den außen-

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liegenden Gliedern, die um so schlechter versorgt werden, je größer die Gliederzahl ist und je kürzer die Radiatoren sind. Außerdem sinkt der öldurchsalz in den äußeren (iliedern relativ zu den kesselscitigen (iliedern mit steinendem Gesamtöldurchsat/, so daß die Ölversorgung der alliieren Glieder in zweifacher llinsiclit benachteiligt ist.

l''.s ist also bei viclgliedrigen Radiatoren, insbesondere bei solchen mit niedriger Bauhöhe besonders

ίο wichtig, die Kühlmittel Versorgung der äußeren (llicder zu verbessern, zumal das äußerste Glied nicht nur durch Konvektion, sondern auch durch Strahlung Wärme abgibt, also eine besonders gute Kühlmittel Versorgung braucht.

Diese Aufgabt' wird eiTmdungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kühlmittelverteilerrohre durch einen parallel liegenden Zusatzkana! strömlingsmäßig überbrückt sind. Hei Radiatoren für die Transformatorkühlung wird man ζ. B. auf das Verteilerrohr, das die ölvertcilung auf die einzelnen Kühlglieder vornimmt, noch ein weiteres Rohr aufsetzen, das sein öl kesselseitig erhält und den äußersten Kühlgliedern unmittelbar zuführt. Dadurch werden die Slrömiuigswiderstände r überbrückt und das öl den äußeren (iliedern in ungestörtem Strom, also mit geringem Strömungswiderstand zugeführt. Dieser Zusatzkanal, der insbesondere für den ölzufluß, jedoch auch für den ölablluß in Frage kommt, also sowohl am oberen als auch am unteren Verteilerrohr anzubringen ist, kann aus einem vollständigen Rohr, aber auch aus einem Teilrohr bestehen, das strömungsniäßig das Verteilerrohr überbrückt. Der Zusatzkanal kann kreisförmige oder rechteckige Querschnitte oder Teile solcher Querschnitte besitzen.

Atisführungsheispiele der Erfindung sind in den Fig. 2 bis 5 dargestellt, und zwar in Anwendung für die Kühlung der Isolierflüssigkeit von Transformatoren, denial.! Fig. 2 besteht der Wärmeaustauscher aus einer Radiatorengruppe mit den längsachsig durchströmten, parallel geschalteten Kühlgliedern 1. Die Isolierflüssigkeit, ζ. B. öl oder ein anderes geeignetes Mittel, wird den Kühlgliedern an ihrem oberen Fnde durch ein Verteilerrohr 2 in der durch 1'feile angedeuteten Weise zugeführt. Die Rückführung erfolgt am unteren Fnde über ein entsprechendes weiteres Verteilerrohr. Der Anschluß der Verteilerrohre am nicht dargestellten Transformatorkessel kann mittels !'"lauschen 3 oder sonst in üblicher Weise erfolgen. Die Verteilerrohre sind je durch parallel zu ihnen liegende Zusatzkanäle .| strömungsmäßig überbrückt, die an beiden F.ndcii mil dem Verteilerrohr verbunden sind. Der Zusatzkanal kann auch unmittelbar auf das Vcr-

5S teilerrohr aufgeschweißt sein. Fr besteht aus einem Teil eines Rohres mit Kreisi|uersclmitt, kann aber ebensogut aus einem U-förmig gebogenen Blech bestehen. Der ölzu- und -abfluß erfolgt durch entsprechende öffnungen im Verteilerrohr. Bei dieser

fm Anordnung muß das gesamte öl durch die ursprüngliche Flanschölinung hindurch treten.

In Fig. 3 ist der Flansch 3 oval ausgebildet, so dal! der Zusatzkanal 4 durch eine eigene Öffnung im Flansch sein öl bezieht bzw. abgibt, ebenso wie dies beim Verteilerrohr 2 der Fall ist. Diese Lösung fordert einen verlängerten Flansch; soll dieser vermieden werden, so zeigt Fig. 4 eine Möglichkeit hierzu. Der kreisförmige Flansch 3 ist im Bereich des Zusatzkanals 4 ausgefräst, so daß eine Art Schrägnut entsteht und das öl aus dem Zusatzkanal sowohl in das Verteilerrohr als auch durch den Flansch unmittelbar in den Kessel eintreten kann. Die Dichtungsfläche des Flansches ist durch diese Anordnung nur geringfügig in einem schmalen Bereich herabgesetzt. Die dargestellten Anordnungen gelten sinngemäß auch dann, wenn die Flansche nicht an einem Fnde an die Verteilerrohre, sondern ■/.. B. in deren Mitte angeschlossen sind.

Fine weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt, liier ist die ülvqrsorgung derart aufgeteilt, daß das öl durch den normalen Flansch 3 in das Haupt verteilerrohr 2 eintritt und die zunächst liegenden Kühlglicder mit öl versorgt. Ein Zweigstrom des Öls tritt unmittelbar hinter dem Flansch aus dem Haiiptrohr nach oben zu aus und strömt in zwei zusätzliche Kanäle. 5 und 6, die übereinanderliegen. Sie sind mit dem Hauptrohr zu einer Einheit verschweißt, wie der Schnitt an Stelle A-B zeigt. Der untere Kanal 5 versorgt die mittleren Kühlglieder, der obere Kanal 6 versorgt die äußeren Kühlglicder, wie die Strömungspfeile andeuten. Das Hauptrolir besitzt in der Mitte und am Ende oben Öffnungen, die den Kanalquerschnitten entsprechen und sich über mehrere Kühlglicder erstrecken. Der obere Kanal ist jenseits der Mitte auf das Hauptrohr heruntergezogen. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Kühlglieder von drei Stellen aus versorgt werden, wodurch der hohe Druckabfall zwischen Flansch und äußerstem Glied wesentlich herabgesetzt wird. Die Anordnung kann analog am unteren Ende der Radiatoren vorgesehen werden, sie ist jedoch am Zulaufrohr, also am oberen FiKk', von besonderer Bedeutung, weil dort der Druckabfall wesentlich größer ist als im Ablauf rohr.

Der öleintritt aus dem Hauptrohr in die Zusatzkanäle wird dadurch erzielt, daß das TTauptrohr ab Flansch bis zum ersten Kühlglied an oberster Stelle längs und ebenso bis zum horizontalen Durchmesser (liier aufgeschnitten wird. Die dadurch entstellenden Teile werden nach oben hochgebogen und mit den Zusatzkanälen verschweißt. Die Zusatzkanäle erhöhen die mechanische Festigkeit des Radiators und gestatten die Verwendung einer größeren Gliederzahl. Im Prinzip kann die Anordming auf weitere Zusatzkanäle ausgedehnt werden. Die Querschnitte der Zusatzkanäle können mit der Länge der Kanäle wachsen. Dem obersten Kanal, der die äußersten Glieder versorgt, ist demnach der größte Querschnitt zu geben. Dadurch, daß alle Kanäle mit dem Hauptrohr in A^crbindung stehen, tritt ein Druckausgleich ein, so daß sich die günstigste Ölversorgung der Kühlglicder von selbst einstellt.

Der lichte Durchmesser des Flansches ist nach Möglichkeit dem Gesamtströmungsquerschnitt an-

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Claims

L 15022 IaI 17 f zupassen, während sein lichter Querschnitt gemäß Schnitt A-B länglich gestaltet werden kann, was für das Zu- und Abströmen der Kühlluft zweckmäßig ist. Pate ν ta ν s ρ kDch Ε:

1. Wärmeaustauscher in Radiatorenform mit längsachsig durchströmten, parallel geschalteten Kühlgliedern, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelverteilerrohre durch einen oder mehrere parallel liegende Zusatzkanäle strömungsmäßig überbrückt sind.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkanal als Rohr mit Kreisquerschnitt am Anfang (Flanschseite) und am Ende mit dem Verteilerrohr verbunden ist.

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkanal den Rücken des Verteilerrohres zum Teil als Wand benutzt und mit dem Verteilerrohr am Anfang und Ende strömungsmäßig über Aussparungen ■hn Verteilerrohr verbunden ist.

4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkanal über einen ovalen Flansch gemeinsam mit dem Verteilerrohr an den Kessel angeschlossen ist.

5. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußflansch kreisförmig und im Bereich des Zusatzkanals mit einer Schrägnut versehen ist, durch die das Kühlmittel dem Zusatzkanäl zufließt bzw. aus ihm austritt.

6. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkanal mehrteilig ausgebildet ist und die Teilkanäle die mittleren bzw. die äußeren Kühlglieder versorgen.

7. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkanäle übereinander angeordnet sind und der obere Kanal hinter der Radiatorenmitte auf das Hauptverteilewohr heruntergezogen ist.

8. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilungen in Zusatzkanäle nur am oberen Verteilerrohr vorgesehen sind.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 533 157.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen