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Die Erfindung betrifft einen rekuperativen Plattenwärmetauscher,
insbesondere für
eine dynamoelektrische Maschine, und eine dynamoelektrische Maschine.
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Rekuperative Plattenwärmetauscher
für dynamoelektrische
Maschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sind aus der Literatur
bekannt. Sie sind aus einzelnen, vorzugsweise identischen Tauscherplatten
aufgebaut, zwischen denen sich jeweils aufeinanderfolgende, voneinander
getrennte Strömungswege
für zwei
in indirektem Wärmeaustausch stehende
Medienströme
erstrecken. Die sich hierdurch bildenden, aufeinanderfolgenden Strömungswege
werden von zwei Medienströmen,
die in Wärmeaustausch über die
Tauscherplatten stehen, vorzugsweise im Kreuzstrom durchströmt.
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Die bekannten Plattenwärmetauscher
sind allerdings bezüglich
ihres mechanischen Aufbaus kompliziert und durch den in der Regel
mehrschichtigen Aufbau aus glatten Blechen als Trennelementen und
zusätzlichen
strukturierten Blechen als Abstandshalter teuer und in der Wirksamkeit
des Wärmeübergangs
nicht optimal.
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Bei Flüssigkeits/Flüssigkeits-Wärmetauschern
sind Plattenwärmetauscher
gebräuchlich.
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Bei Luft/Luft-Wämetauschern (bzw. verallgemeinert
Gas/Gas-Wärmetauschern)
sind Plattenwärmetauscher
aufgrund der geringeren Wärmeübergangskoeffizienten
und der damit verbundenen erforderlichen großen Wärmetauscheroberfläche und
den sich hieraus ergebenden großen
Wärmetauschern mit
entsprechend großem Eigengewicht
unüblich. Dies
ist auch mit begründet
durch den komplizierten Aufbau und die teilweise Störanfälligkeit
dieser Kühler.
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Dynamoelektrische Maschinen, beispielsweise
Elektromotoren oder Generatoren, sind in der Regel mit einer in
geeigneter Weise ausgebildeten Kühlung
versehen, um die in der Maschine erzeugte Verlustwärme abzuführen. Eine Übersicht über mögliche Arten
der Kühlung
dynamoelektrischer Maschinen ist z.B. der IEC 34-6 zu entnehmen.
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In elektrischen Maschinen größerer Leistung wird
zur Verbesserung der Wärmeabfuhr
aus dem Inneren der Maschine in der Regel eine Innenkühlung der
Maschine ausgeführt.
In diesem Falle strömt
ein Kühlmedium
(bei gasgekühlten
Maschinen z.B. Luft oder ein anderes Kühlgas, bei flüssigkeitsgekühlten Maschinen
Flüssigkeiten
wie Kältemittel, Öle, wässrige Lösungen oder
eine andere Flüssigkeit)
in axialer Richtung durch den Luftspalt zwischen Rotor und Stator,
gegebenenfalls durch axiale Kühlbohrungen im
Rotor und gegebenenfalls durch axiale Kühlbohrungen im Stator. Gleichzeitig
können
zur Verbesserung der Kühlung
zusätzliche
radiale Kühlschlitze
im Rotor und/oder im Stator ausgeführt sein.
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In geschlossenen Maschinen (z.B.
nach Schutzart IP 44 oder besser) ist der Kühlkreislauf als geschlossener
interner Kühlkreislauf
mit einem zusätzlichen
Wärmetauscher
zur Abgabe der Wärme an
ein externes Kühlmedium
ausgebildet. Die interne Kühlung
kann dabei einflutig oder zweiflutig ausgebildet sein.
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Bei Luft/Luft-gekühlten (bzw. verallgemeinert Gas/Gas-gekühlten) Motoren
oder Generatoren mit Aufsatzkühlern
werden heute in der Regel Röhrenkühler als
Aufsatzkühler
verwendet.
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Aus der
DE-GM 84 17 650 ist ein
rekuperativer Plattenwärmetauscher
bekannt, der aus Tauscherplatten besteht, die durch Abstandshalter
in gegenseitigen Abständen
voneinander gehalten werden. Zwischen den Tauscherplatten erstrecken
sich jeweils aufeinanderfolgend Strömungswege für zwei beim Durchgang durch
den Wärmetauscher
im Kreuzstrom geführte
und in indirektem Wärmeaustausch
stehende Medienströme
hindurch. Der Plattenwärmetauscher
besitzt einen mehrschichtigen Aufbau aus glatten Blechen als Trennelementen
und zusätzlichen
strukturierten Blechen als Abstandshalter. Die Abstandshalter können mit
wenigstens jeweils einer Tauscherplatte fest verbunden sein. Sie reichen
zumindest bis unmittelbar an die benachbarte Tauscherplatte heran.
Die Abstandshalter können als
Stege oder Materialstreifen ausgebildet sein, die sich meanderartig
zwischen den Tauscherplatten erstrecken oder die als Wellenprofil
ausgebildet sind. Der Wärmetauscher
nach der Vorveröffentlichung
ist allerdings teuer, schwer und in der Wirksamkeit des Wärmeübergangs
nicht optimal.
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Die genannten Probleme führen dazu,
daß bis
heute bei geschlossenen dynamoelektrischen Maschinen mit Aufsatzkühlern für sogenannte Luft/Luft-Kühlung Rohrbündelkühler (Wärmetauscher)
standardmäßig eingesetzt
werden.
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1 zeigt
als Beispiel einen derartigen Rohrbündelkühler (Wärmetauscher) für eine dynamoelektrische
Maschine in einer Seitenansicht (oben) und in einer Ansicht von
vorne (unten). Kühlrohre 1 werden
in Bohrungen 2 der Stirnflächen 3 des Kühlers gehalten
und gegen den Kühlerinnenraum an
Dichtstellen 4 in geeigneter Weise abgedichtet. Gegebenfalls
sind im Kühler
Zwischenwände 5 zur Abstützung der
Kühlrohre 1 und
zur Luftführung
vorhanden. Durch die Kühlrohre 1 strömt das Außenkühlmedium
(z.B. Luft). Im Kühler
werden die einzelnen Kühlrohre 1 durch
das Innenkühlmedium
der dynamoelektrischen Maschine umströmt. Durch geeignete Führungs-
und Umlenkbleche wird dabei der Kühlmediumstrom im Inneren des
Kühlers
geführt. Auch
diese Kühlerkonstruktion
ist sehr aufwendig und kostenintesiv.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher,
einen rekuperativen Plattenwärmetauscher
der eingangs angegebenen Art zu vereinfachen und zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Tauscherplatten sind
durch Abstandhalter voneinander getrennt, die durch ein Prägeverfahren, insbesondere
durch Tiefziehen, einseitig oder beidseitig in die Tauscherplatten
eingebracht sind. Durch die derart angeformten Abstandshalter werden
die Tauscherplatten, die vorzugsweise identisch sind, in einem definierten
Abstand voneinander gehalten.
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Vorteilhafte Weiterbildungen sind
in den Unteransprüchen
beschrieben.
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Die Erfindung betrifft ferner eine
dynamoelektrische Maschine mit einem geschlossenen Innenkühlkreislauf
und einem Wärmetauschergehäuse mit einem
Wärmetauscher,
die durch einen erfindungsgemäßen rekuperativen
Plattenwärmetauscher
gekennzeichnet ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung im einzelnen
erläutert.
In der Zeichnung zeigt
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2A und 2B eine Prinzipskizze eines
erfindungsgemäßen Plattenwärmetauschers
mit quadratischem Grundaufbau in einer Ansicht von vorne (oben),
in einer Seitenansicht (unten) und in zwei vergrößerten Teilansichten sowie
(2B) in einer Ansicht
von vorne (links) und in einer Seitenansicht (rechts),
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3 eine
quadratische Wärmetauscherplatte
als Grundbaustein zum Aufbau des in 2 gezeigten
Plattenwärmetauschers
in einer Ansicht von vorne (unten) und in einer Seitenansicht (oben), teilweise
vergrößert,
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4 eine
Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Plattenwärmetauschers
mit rechteckigem Grundaufbau in zwei perspektivischen Darstellungen,
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5 eine
rechteckige Wärmetauscherplatte
als Grundbaustein zum Aufbau des in 4 gezeigten
Plattenwärmetauschers
in einer perspektivischen Darstellung,
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6 eine
dynamoelektrische Maschine mit zweiflutigem Innenkühlkreislauf
und aufgebautem Gas-/Gas-Plattenwärmetauscher und
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7 den
in 6 gezeigten, in Modulbauweise
ausgeführten
Plattenwärmetauscher
in einer Ansicht von vorne und zwei Seitenansichten.
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Die 2A und 2B zeigen eine Prinzipskizze eines
erfindungsgemäßen Plattenwärmetauschers entsprechend
den einzelnen Ausgestaltungsmerkmalen der Erfindung. 3 zeigt hierzu eine einzelne als
Wärmetauscherblech
mit quadratischem Umriß ausgestaltete
Tauscherplatte 6, in die durch ein Prägeverfahren, insbesondere durch
Tiefziehen, Abstandhalter 7 eingebracht sind. Der rekuperative Plattenwärmetauscher
umfaßt
die Tauscherplatten 6, die durch die Abstandhalter 7 voneinander
getrennt sind.
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Ein vorteilhafter Gedanke der Erfindung
besteht darin, den rekuperativen Plattenwärmetauscher aus einzelnen Blechen,
die Tauscherplatten
6 bilden, aufzubauen und dabei durch
Tiefziehen oder ähnliche
Prägeverfahren
bereits in den einzelnen Tauscherplatten die jeweiligen Abstandhalter
7 zu
integrieren. Dies erübrigt
die in bisherigen Vorschlägen wie
z.B. in der
DE-GM 84
17 650 notwendigen zusätzlichen
Abstandhalter (z.B. Wellbleche). Als Ausgangsmaterial können dabei
verschiedenste Blechsorten eingesetzt werden wie z.B. schwarzes Blech,
verzinktes Blech oder Bleche aus rostfreiem Stahl. Erfindungsgemäß können diese
Abstandhalter
7 dabei sowohl einseitig als auch beidseitig
in das Grundmaterial der einzelnen Tauscherplatten
6 eingeprägt werden.
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Die einzelnen Tauscherplatten 6 werden über die
eingeprägten
Abstandshalter 7 voneinander getrennt so gestapelt, daß sich zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Tauscherplatten 6 getrennte Strömungswege 8, 9 für zwei beim
Durchgang durch den Wärmetauscher
im Kreuzstrom geführte
Kühlmedienströme ergeben.
Der Abstand zwischen den einzelnen Tauscherplatten 6 wird
dabei durch die Überhöhungen der
Ausprägungen
für die
Abstandshalter 7 und gegebenenfalls durch das Aufeinandertreffen von
Ausprägungen 7 aufeinderfolgender
Tauscherplatten 6 definiert.
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Die mechanische Verbindung der einzelnen Tauscherplatten 6 des
rekuperativen Plattenwärmetauschers
erfolgt vorteilhaft durch punktuelles, lokales Verbinden der einzelnen
Tauscherplatten 6 an den Stellen der Abstandhalter 7 (z.B.
durch Schweißverfahren
wie Punktschweißen,
durch Löten,
Prägen, Kleben
oder durch Zusammennieten). Erfindungsgemäß ist es für die kostengünstige Herstellung
des Plattenwärmetauschers
vorteilhaft, im Falle einer Nietverbindung die entsprechenden Löcher 10 zum Einsetzen
der Nieten bereits während
des Prägens der
Abstandhalter mit auszustanzen. Analoges gilt für etwaige Löcher in den die Tauscherplatten 6 bildenden
Blechen, die zum punktuellen, lokalen Verschweißen der Bleche erforderlich
sind. Vorzugsweise wird beim Einsatz von Nietverbindungen gleichzeitig
mit der mechanischen Verbindung der einzelnen Tauscherplatten 6 eine
formschlüssige
Abdichtung zwischen den einzelnen Tauscherplatten 6 an den
Stellen der Nieten (am Durchtritt der Nieten durch die Tauscherplatten)
erreicht. Bei den eingesetzten Nieten kann es sich um Blindnieten
oder Bechernieten handeln. Im Falle des Einsatzes von Schweißverfahren
zur mechanischen Verbindung dürfen
erfindungsgemäß an der
Schweißstelle
keine Undichtigkeiten auftreten, die einen Austausch von Kühlmedien über die
Plattengrenze hinweg gestatten.
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Ein Problem bei der Ausgestaltung
der Erfindung stellt die Abdichtung der einzelnen Strömungskanäle in den
Randbereichen der Tauscherplatten 6 dar. Entsprechend einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Abdichtung
der einzelnen Kühlkanäle 8, 9 des
Plattenwärmetauschers
in den Randbereichen der Tauscherplatten 6 dadurch, daß die einzelnen
Tauscherplatten 6 in ihren Randbe reichen entsprechende
Abkantungen 11, idealerweise mit einem Winkel zwischen
15° und
60°, aufweisen, die
so angeordnet und dimensioniert sind, daß sich die einzelnen Tauscherplatten 6 beim
Aufeinanderstapeln während
des Zusammenbaus aufgrund des sich durch die Anordnung der Abstandhalter 7 ergebenden
Abstandes zwischen den einzelnen Tauscherplatten 6 in den
Randbereichen 12, die abgedichtet werden sollen, gerade
berühren
oder sehr nahe kommen. Bei einer kostenoptimierten Herstellung des
Plattenwärmetauschers
werden diese Abkantungen 11 zusammen mit dem Prägen der
Abstandhalter 7 in einem Arbeitsgang hergestellt. Vorzugsweise
erfolgt die Verbindung und/oder Abdichtung der einzelnen Tauscherplatten 6 in
diesen Randbereichen 12 durch Bördelung, durch Verschweißung, durch
Klebung oder durch Verlötung.
Unterstützend
kann in allen Fällen
eine zusätzliche
Vernietung erfolgen, die sowohl als Montagehilfe als auch insbesondere
im Falle der Verklebung als zusätzliche mechanische
Fixierung dienen kann. Die Klebemasse kann dabei auch lediglich
als Dichtmasse dienen, während
die eigentliche mechanische Verbindung durch die Vernietung erfolgt.
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Ein weiteres Problem bei der Abdichtung
der einzelnen gekreuzten Strömungswege
in einem erfindungsgemäßen Plattenwärmetauscher
stellen die Kanten 13 dar, an denen die einzelnen kreuzförmigen Strömungsrichtungen
zusammentreffen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
werden an diesen Kanten spezielle L-förmige
Ausklinkungen 14 vorgesehen die durch L-förmige Ausstanzungen 15 in
den Grundblechen der Tauscherplatten 6 entstehen. Auch
diese Ausklinkungen 14 werden in einem kostenoptimierten
Herstellungsverfahren bereits beim Prägen der Abstandhalter 7 mit
ausgestanzt. In die so entstehenden L-förmigen Ausklinkungen 14 an den
Kanten des Wärmetauschers
werden L- oder U-förmige
Blechprofile 16 mit zusätzlichen
geeigneten Dichtstreifen 17 zur Abdichtung eingebracht
und z.B. über
eine Rahmenkonstruktion (auch zur mechanischen Stabilisierung der
Wärmetauschereinheit)
oder über
Gewindestangen 18 als Zugstangen und gesicherte Muttern 21 und/oder über speziell
vorgesehene Halterungen 19 und Schrauben 20 fixiert. Die
Dichtstreifen 17 können
an hierfür
vorgesehenen Aussparungen angebracht sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsvariante
der Erfindung können
neben den Abstandhaltern 7 in die Grundbleche der einzelnen
Tauscherplatten 6 zusätzliche
Prägungen
zur Erhöhung der
Oberfläche
(der aktiven Wärmetauscherfläche), zur
Verbesserung bzw. Erhöhung
der Luftverwirbelung im Plattenwärmetauscher
oder zur Verbesserung der Luftführung
im Plattenwärmetauscher
eingebracht sein. In einer kostengünstigen Ausgestaltungsvariante
werden auch diese Prägungen
in einem Arbeitsgang zusammen mit den Prägungen der Abstandhalter eingebracht.
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Zusätzliche Luftfinnen können in
die Tauscherplatten 6 eingebracht oder an diesen befestigt sein.
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Weitere Möglickeiten zur Optimierung
der Herstellungskosten eines erfindungsgemäßen rekuperativen Plattenwärmetauschers
ergeben sich durch eine besondere topologische Gestaltung der Tauscherplatten 6,
die es gestattet, den gesamten Plattenwärmetauscher durch entsprechendes
Verdrehen der einzelnen Tauscherplatten 6 aufzubauen. Dabei
ist bei rechteckigen Tauscherplatten 6 eine Drehung um
180° um
eine Achse senkrecht zur Plattenebene sowie um 180° um eine
Achse in der Plattenebene möglich.
Im Falle von quadratischen Tauscherplatten 6 ist eine Drehung
um 90° oder
180° um eine
Achse senkrecht zur Plattenebene sowie um 180° um eine Achse in der Plattenebene
möglich.
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3 zeigt
das Beispiel einer entsprechenden quadratischen Tauscherplatte 6, 2A und 2B den sich durch entsprechendes Kombinieren
von zueinander verdrehten derartigen Tauscherplatten 6 ergebenden
Wärmetauscher. 4 und 5 zeigen dies analog am Beispiel einer
rechteckigen Grundstruktur. Durch die entsprechende Ausgestaltung
der geprägten
Abstandhalter 7 können
dabei in beiden gezeigten Beispielen noch zusätzlich unterschiedliche Plattenabstände für die beiden
unabhängigen
kreuzförmigen
Kühlmediumsströme realisiert
werden, um den Wärmetauscher
entsprechend vorgegebener Stoffmengenströme und gewünschter Wärmetauschereigenschaften zu
optimieren.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung
lassen sich mehrere derartige Wärmetauschermodule,
wie sie in 2 bzw. 4 gezeigt sind, durch einfaches
Aneinandersetzen zu einem größeren Wärmetauscher
zusammensetzen, um die Leistung des Wärmetauschers modular an die
entsprechenden Erfodernisse anzupassen. Durch die oben erläuterten
Ausklinkungen 14 in den Ecken der einzelnen Tauscherbleche 6 entstehen
an den Verbindungsstellen zwischen den einzelnen Wärmetauschermodulen
U-förmige
Aussparungen, in die analog zu den L-Profilen nun passende U-förmige Profile mit
geeigneten Dichtstreifen, z.B. aus Silikonmoosgummi oder ähnlichen
Materialien, eingesetzt und über
eine Rahmenkonstruktion oder über
die Haltevorrichtungen oder Gewindestangen als Zugstangen fixiert
werden können.
Auf diese Weise erfolgt sowohl eine Abdichtung der einzelnen Module
in den Ecken als auch eine mechanische Verbindung der einzelnen
Module.
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6 zeigt
eine dynamoelektrische Maschine mit einem geschlossenen Innenkühlkreislauf
und einem angebauten Gas-Gas-Wärmetauscher
in einem Wämetauschergehäuse, wobei
der Wärmetauscher
entgegen den normalerweise üblichen
Rohrbündeltauschern
als rekuperativer Plattenwärmetuascher
ausgebildet ist, und der Kühlmediumsstrom des
Innenkühlkreislaufs
der Maschine und der externe Kühlmediumsstrom
in indirektem Wärmeaustausch
stehen und zwischen den jeweils aufeinanderfolgenden, voneinander
durch die Tauscherplatten getrennten Strömungswegen im Kreuzstrom geführt werden.
Die einzelnen Tauscherplatten des Wärmetauschers sind durch Abstandhalter
voneinander getrennt sind, die über
Tiefziehen oder ähnliche
Prägeverfahren
einseitig oder zweiseitig vor dem mechanischen Aufbau des Wärmetauschermoduls
in die einzelnen Tauscherplatten eingebracht wurden.
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Die besondere Ausgestaltung des rekuperativen
Plattenwärmetauschers
kann mit den oben beschriebenen Merkmalen erfolgen.
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Besonders günstig ist eine erfindungsgemäße Ausgestaltung
bei dynamoelektrischen Maschinen in sogenannter zweiflutiger Ausführung zu
realisieren. 6 zeigt schematisch
den Kühlkreislauf
einer dynamoelektrischen Maschinen in zweiflutiger Ausführung: Das
interne Kühlmedium
strömt
von den Randbereichen 22 des Rotorblechpakets 23 und
des Statorblechpakets 24 über den Luftspalt 25 und
optionale, axiale Kühlkanäle 26 in
Rotor- und Statorblechpaket in die zentralen Bereiche 27 von
Stator- und Rotorblechpaket und wird hier über radiale Kühlschlitze 28 im
Stator und gegebenenfalls im Rotor (bei Rotoren mit axialen Kühlbohrungen
im Rotorblechpaket) in den Kühler
bzw. Wärmetauscher 29 geführt. Nach
einem ersten Durchströmen
des Plattenwärmetauschers 29 in
seinem zentralen bzw. mittleren Bereich 32 erfolgt eine
Umlenkung des internen Kühlmittelstromes
und ein erneutes Durchströmen des
Plattenwärmetauschers
in den äußeren Bereichen
bzw. Randbereichen 33 mit einer Rückführung des Kühlmediums in die dynamoelektrische
Maschine. Getrieben wird der interne Kühlmediumsstrom durch die Radiallüfterwirkung
des sich drehenden Rotorblechpaketes 23, gegebenenfalls
mit zusätzlicher
entsprechender Ausbildung des Rotors zur Unterstützung des Radiallüfterwirkung,
z.B. durch angebaute Lüfterflügel 34,
unterstützt
gegebenenfalls von Axiallüftern 35 auf
der Rotorwelle 36, die das Kühlmedium in Richtung der Blechpakete
von Stator und Rotor drücken,
und gegebenfalls unterstützt
durch eine zusätzliche
Lüfteranordnung 37 im
Anbaukühler (Wärmetauscher).
Der externe Kühlmediumsstrom wird
angetrieben durch einen Lüfter 38,
der direkt auf der Hauptrotorwelle 36 sitzt, wobei das
geförderte Kühlmedium,
vorzugsweise Umgebungsluft, über
geeignete Luftführungselemente 39 in
den angebauten Plattenwärmetauscher
geführt
wird. Alternativ zum Lüfter
auf der Hauptrotorwelle kann der externe Kühlmediumstrom auch durch einen
separaten Lüfter 40, der
direkt am Wärmetauschergehäuse angebaut oder
in dieses integriert ist, getrieben werden.
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Die oben beschriebene Luftstromführung des
Innenmediums wird durch geeignete Luftführungselemente 41 im
Plattenwärmetauscher
realisiert.
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In der Ausgestaltung der Erfindung
nach 7 ist der Plattenwärmetauscher
für die
dynamoelektrische Maschine aus einzelnen, nämlich drei, vorzugsweise baugleichen
Modulen 42 aufgebaut, die an ihren Verbindungsstellen – wie weiter
oben beim Aufbau des Plattenwärmetauschers
bereits beschrieben – durch
entsprechen de, z.B. U- und/oder L-förmige Blechprofile mit zusätzlichen
Dichtstreifen, die in hierfür
vorgesehenen Aussparungen der einzelnen Module angebracht sind,
verbunden und abgedichtet werden. Hierbei sind die einzelnen Module des
Plattenwärmetauschers
so angeordnet, daß sie, gegebenenfalls
zusammen mit zusätzlichen
Abstands- und Dichtelementen 43 zwischen Wärmetauschermodul
und dynamoelektrischer Maschine oder direkt zusammen mit den in
der dynamoelektrischen Maschine vorhandenen Luftführungselementen 44, aber
ohne die Notwendigkeit der oben genannten zusätzlichen Luftführungselemente,
im Plattenwärmetauscher 41 einen
Innenkühlkreislauf
einer zweiflutigen dynamoelektrischen Maschine mit angebautem Plattenwärmetauscher
in zweiflutiger Ausführung realisieren.
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Gegenüber dem derzeitigen Stand der
Technik zur Gestaltung eines Gas-Gas-Kühlers
insbesondere für
dynamoelektrische Maschinen als Rohrbündelkühler erlaubt die erfindungsgemäße Ausgestaltung
eines Plattenwärmetauscher
eine Variante, die sich zunächst
durch einen einfachen Aufbau und damit durch Einsparung von Herstellkosten
auszeichnet.
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Gleichzeitig ermöglicht eine günstige Ausgestaltung
des Wärmetauschers
bzw. des Wärmetauschermoduls
eine Einsparung von Gewicht und unter Umständen auch einen Bauvolumenvorteil
gegenüber
einem konventionellen Rohrbündelwärmetauscher.
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Damit wird der Einsatz von erfindungsgemäßen Plattenwärmetauschern
auch für
den Einsatz bei dynamoelektrischen Maschinen in geschlossener Ausführung mit
Luft-Luft-Kühlung
konkurrenzfähig.
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Durch den Aufbau des Plattenwärmetauschers
aus einzelnen gleichartigen Tauscherplatten ist eine einfache Größenskalierbarkeit
des Wärmetauschers
bzw. des Wärmetauschermoduls
gegeben. Durch den modulartigen Aufbau des Wärmetauschers aus einzelnen
Wärmetauschermodulen
wird zudem eine sehr hohe Gestal tungsvariabilität aus wenigen Grundelementen
(im Idealfall ein einziger Typ von Tauscherblech) erreicht.
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Wie aus der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
ersichtlich ist es möglich,
einen sowohl in der technischen Komplexität, in Bezug auf Materialeinsatz
und Herstellkosten als auch im Hinblick auf die Effizienz der Wärmetauschung
optimierten rekuperativen Plattenwärmetauscher zu realisieren.
Bei einer dynamoelektrischen Maschine kann anstatt eines herkömmlichen
Aufsatzröhrenkühlers ein
rekuperativer Plattenwärmetauscher
der beschriebenen Art eingesetzt werden. Die 1 zeigt eine schematische Darstellung
eines herkömmlichen
Rohrbündelkühlers einer
dynamoelektrischen Maschine, wie er als Anbaukühler z.B. bei Luft/Luftgekühlten Maschinen
in geschlossener Ausführung verwendet
wird.
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Die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen
Plattenwärmetauscher
können
aufgrund ihrer Ausbildungsmerkmale sowohl im Hinblick auf Herstellungskosten
und Herstellungsaufwand als auch im Hinblick auf Eigengewicht, Volumen
und Kühlleistung
eine Verbesserung gegenüber
den bisher im Elektromaschinenbau eingesetzten Rohrbündelkühlern darstellen.