DE1801992C3 - Vorrichtung zur Kühlung von Transformatoren - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kühlung von Transformatoren, bei der im Ölleitungssystem eine Anzahl von Hauptrohren und Verbindungsrohren vorhanden ist, wobei jeweils harfenartige Rohr- register gebildet sind, die als Kühlkörper für den Transformator dienen, und die Verbindungsrohre mit im Winkel zum Rohrverlauf angeordneten, lamellenarti

gen Kiemenblechen versehen sind.

Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt (DTPS 863 688), bei denen die harfenartigen Rohrregister im spitzen Winkel zu den Seitenwänden des Transformatoreehäuses angeordnet sind und von der Luft in etwa senkrechter Richtung nach oben durchströmt werdea Die lamellenartigen Kiemenbleche sind auf den Verbindungsrohren in einem solchen Winkel zur Rohrachse angeordnet, daß die Luftströmung zwischen den Kiemenblechen senkrecht oder nahezu senkrecht verläuft Der Wärmeübergang von den Verbindungsrohren zu den Kiemenblechen ist bei der bekannten Konstruktion nicht gut, so daß diese im wesentlichen nur auf Abstrahlung arbeitet Zur Erzielung eines ausreichenden Wirkungsgrades ist eine Zwangsbelüftung notwendig. Die Anordnung der fast oder annähernd vertikal stehenden Kiemenbleche auf den Verbindungsrohren der Rohrharfe soll zwar ein Aufwärtssteigen der Luft erzwingen, jedoch ist wegen der geringen Aufheizung der Kiemenbleche die Luftströmung schwach.

Weiterhin ist durch die GB-PS 252 791 eine Vorrichtung zur Kühlung von Transformatoren bekannt, bei der die Verbindungsrohre mit lamellenartigen Kiemenblechen ausgestattet sind, die im vorderen Bereich eine Abwinklung aufweisen. Die Luftbewegung, die bei dieser Vorrichtung erfolgt, ist sehr gering und führt dazu, daß die aufwendige Bauweise in keinem Verhältnis zur Wirtschaftlichkeit steht. Die angesogene Kaltluft bewegt sich im spitzen Winkel auf eine jalousieartig ausgebildete Rohrwand, wobei sich eine Konvektorwirkung von höchstens 10% im Verhältnis zu 90% Abstrahlwirkung ergibt. Der Wärmeschluß der Kiemenbleche mit den wärmeführenden Verbindungsrohren erfolgt nur in der Dicke der Bleche, so daß sich hier zwar eine vergrößerte Oberfläche ergibt, die der Luft Verlustwärme anbietet, die selbst aber nicht intensiv genug erwärmt wird, um eine starke Luftströmung zu erzeugen. . .

Durch die OT-PS 362 759 ist em schmiedeeisernes Rippenrohr für Kühl- und Heizzwecke bekanntgeworden, bei dem die einzelnen ringförmigen Rippen durch jeweils einen das Rohr umgebenden Bund im Abstand gehalten werden. Die ringförmigen Rippen werden bei dieser Ausführung auf als Bund dienenden Hülsen befestigt. Der Nachteil einer derartigen Ausbildung eines Wärmetauschers besteht darin, daß die aufwendige Ausführungsart mit unterschiedlichen Einzelteilen keinen direkten Wärmeübergang zwischen Rohr und Rip pe ergibt, da der Wärmeschluß mehrmals unterbrochen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Kühlung von Transformatoren zur Abführung der Verlustwärme der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sie bei kleinen Abmessungen eine große Kühlleistung aufweist und wirtschaftlich gefertigt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an die mit Durchtrittslöchern für die wärmeführenden Rohre versehenen, im Abstand zueinander angeordneten, lamellenartigen Kiemenbleche Manschetten angeformt sind, die die Durchtrittslöcher umgeben, zu den Rohren einen guten Wärmeübergang bilden und gegebenenfalls als Distanzhalter für die Kiemenbleche dienen, wobei mindestens zwei Rohrharfen V-förmig zueinander stehen und derart angeordnet sind, daß zwischen ihnen Durchströmungsschächte vorhanden sind, die seitlich durch über einen Teil der Höhe der Rohrharfe verlaufende und gegenüberliegende BIe-

ehe abgedeckt sind, und daß die Schräglage der Kiemenbleche zum Rohrverlauf derart gewählt ist, daß die V-förmig zueinander stehenden Rohrharfen jeweils nach außen abfallende Kiemenbleche aufweisen und zum Luftschacht hin die Kiemenbleche aufwärts ge- S richtet sind.

Durch die angeformten Manschetten ist ein guter Wärmeübergang von den wärmeführenden Verbindungsrohren auf die Kiemenbleche gewährleistet, so daß eine genügende Aufheizung erfolgt und die Konvektorwirkung erheblich gesteigert wird.

Durch die V-förmigc Anordnung mindestens zweier Rohrharfen werden die Luftdurchströmungsschächte gebildet, die seitlich durch Bleche begrenzt werden. Die V-förmigen Durchströmungsschächte erzeugen eine starke Konvektorwirkung.

Erfindungsgemäß ist die Schräglage der Kiemenbleche zum Rohrverlauf derart gewählt, daß die V-förmig zueinander stehenden Rohrharfen jeweils nach außen abfallende Kiemenbleche aufweiser und zum Durch-Strömungsschacht hin die Kiemenbleche aufwärts gerichtet sind. Hierdurch wird ebenfalls die Konvektorwirkung der Vorrichtuhg erhöht

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beschrieben. Es zeigen:

F i g. 1 bis 3 die Seitenansicht der Vorrichtung in verschiedenen Ausführungsformen,

F i g. 4 eine Vorderansicht,

F i g. 5 ein Verbindungsrohr mit aufgesetztem Kiernenblech in Seitenansicht,

F i g. 6 ein Rohrstück mit zwei Kiemenblechen bei der Montage,

F i g. 7 die Draufsicht auf ein Kiemenblech.

In den Figuren ist mit dem Bezugszeichen 3 das vom nicht dargestellten Transformator kommende Sammelrohr bezeichnet Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist sowohl im oberen als auch im unteren Teil jeweils ein Sammelrohr 3 vorhanden. Von den Sammelrohren 3 ausgehend, sind Hauptrohre 2 vorgesehen, die entweder umlaufend gezogen sein können oder quer zu den Sammelrohren 3 verlaufend jeweils ein Kopf- und Fußstück bilden können. Die Hauptrohre 2 sind über Verbindungsrohre 4 untereinander verbunden. Eine derart zusammengesetzte Einheit wird als Rohrharfe 11 bzw. als Register bezeichnet.

Auf den Verbindungsrohren 4 sind lamellenartige Kiemenbleche 15 aufgereiht, die mit Durchstrittslöchern 12 zum Aufstecken auf die Verbindungsrohre 4 versehen sind. Werden die Hauptrohre 2 umlaufend geführt, so können die außenliegenden Durchtrittslöcher 12' eventuell einen größeren Querschnitt haben als die übrigen.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies nicht der Fall.

An den lamellenartigen Kiemenblechen 15 sind Manschetten 16 angeformt die die Verbindungsrohre 4 umgreifen und so ausgebildet sein können, daß bei leichter Aufweitung der Verbindungsrohre 4 ein Festsitzen der Manschette 16 gewährleistet ist. Hierdurch ergibt sich ein guter Wärmeübergang zwischen dem Verbindungsrohr und den Kiemenblechen, der zu einer starken Aufheizung der Kiempnbleche führt Zwischen den Kiemenblechen 15 und den Verbindungsrohren 4 kann somit ohne erheblichen Arbeitsaufwand eine einwandfreie Verbindung hergestellt werden.

Es genügt aber auch in manchen Fällen, wenn die Rohrharfe als Einheit verzinkt wird. Eine Aufweitung der Rohre ist dann nicht mehr erforderlich.

Die Manschetten 16 können auch als Distanzhalter verwendet werden und bestinvnen in diesem Fall den Mindestabstand zweier Kiemenbleche. Bei der Montage braucht dann nicht der Abstand der Kiemenbleche untereinander gemessen zu werden. Hierdurch verkürzt sich die Montagezeit

Die Kiemenbleche 15 stehen im Querschnitt zur Mittenachse der Verbindungsrohre 4 und demzufolge auch zur Mittenachse der Manschetten 16 im Winkel, der bei Anordnung mehrerer Rohrharfen, parallel oder V-förmig zueinander, jeweils nach außen hin abfällt Dabei ist ein gutes Durchströmen der sich in der Vorrichtung erwärmenden Luft gewährleistet Der durch die Rohrharfen 11 gebildete Durchsirömungsschacht 7 wird seitlich durch Bleche 14 verschlossen, die sich etwa über zwei Drittel der Höhe der Vorrichtung erstrecken können. Die V-form erzielt eine gute Luftdurchströmung, da kein Wärmestau auftritt.

In der F i g. 1 ist eine Rohrharfe senkrecht gestellt und eine weitere im spitzen Winkel dazu stehende angeordnet, wobei sie im unteren Teil enger zueinander stehen als im oberen Teil. Die Rohrharfen bilden somit den V-förmigen Durchströmungsschacht 7.

In der F i g. 2 stehen zwei Rohrharfen parallel zueinander und weisen gemeinsame Durchgangskanäle 18 für die Luft in Richtung der Kiemenbleche dadurch auf, daß ein Kiemenblech 15 sich in seiner Richtung genau an das nächste anschließt. Werden die Kiemenbleche nicht fluchtend, sondern versetzt zueinander angeordnet, ist der Durchfluß der Luft auch gewährleistet, wenn auch eine leichte Verwirbelung auftritt.

In der F i g. 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem jeweils zwei Rohrharfen V-förmig zueinander stehen und Durchströmungsschächte 7 bilden, wobei der untere Teil dieser Durchströmungsschächte jeweils mit Seitenblechen 14 verschlossen ist. Die Richtung der schräg liegenden Kiemenbleche ist in bezug auf die Durchströmungsschächte nach außen abfallend gewählt.

Die Kiemenbleche weisen ferner vollständig bzw faai vollständig über ihre Gesamtlänge verlaufende Sikken 17 auf, die in der F i g. 7 deutlich erkennbar sind. Die Sicken 17 sind in der F i g. 7 in der Nähe der Durchtrittslöcher 12 bzw. der Manschetten 16 angeordnet. Diese Sicken 17 bilden zwei kurze Querschnittsverengungen, die der durchströmenden Luft geringe Geschwindigkeitserhöhungen geben, wodurch eine bessere Luftmischung von warm auf kalt erzielt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können zur Erzielung einer guten Kühlleistung relativ kleine Rohrquerschnitte gewählt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   . 1. Vorrichtung zur Kühlung von Transformatoren, bei der im Ölleitungssystem eine Anzahl von Hauptrohren und Verbindungsrohren vorhanden ist, wobei jeweils harfenartige Rohrregister gebildet sind, die als Kühlkörper für den Transformator dienen, und die Verbindungsrohre mit im Winkel zum Rohrverlauf angeordneten, lamellenartigen Kiemenblechen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß an die mit Durchtrittslöchern (12,12') für die wärmeführenden Rohre versehenen, im Abstand zueinander angeordneten, lamellenartigen Kiemenbleche (15) Manschetten (16) angeformt sind, die die Durchtrittslöcher (12,12') umgebea zu den Rohren einen guten Wärmeübergang bilden und gegebenenfalls als Distanzhalter für die Kiemenbleche dienen, wobei mindestens zwei Rohrharfen (11) V-förmig zueinander stehen und derart an- geordnet sind, daß zwischen ihnen Durchströmungsschächte (7) vorhanden sind, die seitlich durch über eine Teil der Höhe der Rohrharfe (11) verlaufende und sich gegenüberliegende Bleche (14) abgedeckt sind, und daß die Schräglage der Kiemenbleehe (15) zum Rohrverlauf derart gewählt ist, daß die V-förmig zueinanderstehenden Rohrharfen (11) jeweils nach außen abfallende Kiemenbleche aufweisen und zum Luftschacht (7) hin die Kiemenbleche (15) aufwärts gerichtet sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß neben den V-förmig zueinander stehenden Rohrharfen (11) parallel mindestens zu einer Rohrharfe angeordnete weitere Rohrharfen vorgesehen sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß paarweisen parallel zueinander stehenden Rohrharfen (11) die Kiemenbleche (15) derart aufgesetzt sind, daß gemeinsame Durchgangskanäle (18) für die Luft vorhanden sind.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kiemenbleche (15) mit vollständig bzw. fast vollständig über ihre Gesamtlänge verlaufenden Sicken (17) versehen sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (17) jeweils in der Nähe der Durchtrittslöcher (12) bzw. der Manschetten (16) angeordnet sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsrohre (4) bzw. Hauptrohre (2), die die Kiemenbleche (15) durchlaufen, zur Festlegung der Manschetten (16) aufgeweitet sind.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Kiemenblechen (15) versehenen Rohrharfen (11) verzinkt sind.