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Stationäre, für sich aufstellbare ' Vorrichtung zur Kühlung von großen
Flüssigkeitsmengen, insbesondere von 01, mittels Luft Bekanntlich ist für
die Kühlung des Schmieröls von größeren :Maschinenlagern eine Rückkühlung des Schmieröls
erforderlich, bevor es neuerlich für die Schmierung der Lager verwendet wird. Eine
ähnliche Rückkühlung ist oft für das erhitzte Öl oder die erhitzte Isolierflüssigkeit
von Transformatoren oder von Kondensatoren oder für sonstige Flüssigkeiten, die
bei der betriebsmäßigen Verwendung erwärmt werden., erforderlich. Man hat bisher
das zu kühlende C51 durch eine Kühlschlange geleitet, die sich in Wasser befindet
oder umgekehrt durch einen Behälter, in dem eine vom Wasser durchströmte Kühlschlange
angebracht ist, so daß der Wärmeaustausch der zu kühlenden Flüssigkeit mit einer
anderen Flüssigkeit erfolgt. Es ist mitunter schwierig, das Kühlwasser für die zu
kühlende Flüssigkeit zu beschaffen; zudem verursacht der Kühlwasserverbrauch nicht
unerhebliche Betriebskosten. Außerdem entstehen bei dieser Wasserrückkühlung oft
Betriebsschäden, die durch Undichtigkeiten zwischen Wasser und Öl an dem Rückkühler
verursacht sind. Die Kühlschlangen sind entweder aus Kupfer oder einem anderen hochwertigen,
teuren und zuweilen schwer zu beschaffenden Werkstoff.
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Bekannt sind ferner Kühlanordnungen an Transformatoren, bei denen
an den Seitenwänden des Transformatorbehälters an der Außenseite vertikale Rohre
vorgesehen sind, die oben und unten in den Behälter einmünden und vom
01 im Behälter durchflossen werden, während sie außen mit Luft gekühlt werden.
Dabei ist aber die Kühlwirkung,
wenn man nicht zu sehr umfangreichen
Rohranordnungen greifen will, begrenzt. Es handelt sich auch nicht um eine gesonderte
Rückkühlanlage für das Transformatoröl. Es ist ferner bekannt, bei einer solchen
Rückkühlanlage zwei miteinander in Verbindung stehende und übereinander angeordnete
Kessel vorzusehen, die beide mit das Kesselinnere durchziehenden Rohren ausgerüstet
sind. Durch die Rohre des unteren Kessels strömt dann die zu kühlende Flüssigkeit
und bringt eine Flüssigkeit im Kessel zum Verdampfen, deren Dampf die Rohre des
oberen Kessels umströmt, während durch das Innere dieser Rohre Kühlluft hindurchgetrieben
wird. Eine derartige Anordnung ist aber verhältnismäßig teuer und beansprucht auch
viel Raum. Ferner ist bereits bekannt, bei Fahrzeugen zur Kühlung des Schmieröls
den Fahrwind heranzuziehen. Bei derartigen Kühlvorrichtungen wird infolge der geringen
Menge des zu kühlenden Öls oereits durch den gegen die Kühlrippen blasenden Fahrwind
eine ausreichende Kühlwirkung erzielt.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine stationäre, für sich aufstellbare
Vorrichtung zur Kühlung von großen Flüssigkeitsmengen, insbesondere von öl, mittels
Luft, bei der die gekühlte Flüssigkeit einem Pufferbehälter entnommen wird. Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Kühlung also ohne einen zusätzlich
herangeführten Kühlluftstrom. Gemäß der Erfindung ist die stationäre, für sich aufstellbare
Kühlvorrichtung in an sich bekannter Weise von .einem durch Doppelwände gebildeten
und von der zu kühlenden Flüssigkeit durchströmten Hohlraum umgeben, wobei die Außenwände
des Hohlraumes mit Luft gekühlt werden und mit Kühlrippen ausgerüstet sind. Gleichzeitig
wird die zu kühlende Flüssigkeit infolge Anordnung von Leitblechen im Hohlraum mehrmals
um den mit Flüssigkeit gefüllten Pufferraum herumgeführt.
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Es sind zwar bereits kastenförmige flache Kühl-°Iemente bekannt, in
deren Innerem ebenfalls Leitbleche angeordnet sind, so daß ein das Kühlelement durchströmendes
und zu kühlendes Medium im Zickzack geführt ist und auf einem relativ langen Weg
mit den flachen Seiten des Kühlelements in Berührung kommt. Diese Kühlelemente umgeben
dabei aber nicht als Doppelwände einen mit der rückgekühlten Flüssigkeit gefüllten
Pufferraum, wobei die Außenseiten der so gebildeten Außenwände mit Luft gekühlt
sind. Die Kühlelemente befinden sich vielmehr im Innern eines Kessels, der zur Kondensation
des Wasserdampfes von Dampfkraftanlagen dient. Sie werden dabei allseitig von dem
Kühlwasser des Kondensators umspült.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung strömt das zu kühlende Öl mit
relativ hoher Geschwindigkeit auf einem relativ langen Weg an der Außenwand des
Rückkühlers vorbei, so daß eine gute Ableitung der Wärme des Öls an die Außenwand
und über die Kühlrippen an die Luft erreicht wird. Gleichzeitig wird der für den
Pufferraum ohnehin erforderliche Raum für die Unterbringung der geschilderten Kühlkanäle
gut ausgenutzt. Nach dem Durchströmen der Kühlkanäle in der Doppelwand gelangt dann
das zu kühlende i;51 über einen Überlauf in den Pufferraum, in dem eine Klärung
und Beruhigung des 151s stattfindet und aus dem es die Pumpen den Verbraucherstellen
wieder zuführen.
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Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Fig. i bis 3 der Zeichnung
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Fig. i zeigt einen Aufriß des Rückkühlers, Fig. a einen Aufriß in
einer zur Aufrißehene der Fig. i senkrechten Ebene und Fig.3 eine Draufsicht auf
den Kühler in der Schnittebene A-A der Fig. i.
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Der Kühler hat die Außenabmessungen eines prismatischen Körpers mit
rechteckigem Grundriß, und er besteht gemäß Fig. 3 aus einem rechteckigen Innenraum
B, neben dem sich in der Längserstreckung des Grundrißrechtecks ein ebenfalls rechteckiger
zweiter Raum C befindet. Die beiden Räume sind durch eine einfache vertikale Wand
i voneinander getrennt. Die vertikalen Außenwände des Raumes B und teilweise auch
die vertikalen Außenwände des Raumes C sind doppelwandig ausgeführt mit den Außenwänden
a und den Innenwänden 3. Der Zwischenraum dieser Doppelwände ist durch Anordnung
von Leitblechen q. in neun horizontal verlaufende und übereinander angeordnete Kühlkanäle
unterteilt. Da die vertikalen Doppelwände in Fig. 3, links unten, bei 5 beginnen,
rechts unten ohne Unterbrechung in die Doppelwand der rechten Schmalseite des rechteckigen
Grundrisses übergehen und ebenso rechts oben in die zweite Längsseite des rechteckigen
Grundrisses und schließlich bei 6 an der linken oberen Ecke des Raumes B aufhören,
so verlaufen dementsprechend die durch die Leitbleche gebildeten Kühlkanäle in horizontaler
Richtung in Form eines U. Die zu kühlende Flüssigkeit tritt in den untersten Kühlkanal
der Fig. i und 3 etwa bei 5 links unten ein, durchströmt den Kühlkanal nach zweimaliger
Umlenkung rechts unten und rechts oben bis in die Gegend des Punktes 6. Hier endet
nun das unterste Leitblech q. der Fig. i vorzeitig und gibt so einen Durchlaß in
der Doppelwand frei, durch den das Öl, wie durch den Pfeil 7 angedeutet ist, von
dem untersten U-förmigen Kühlkanal in den Barüberliegenden, ebenfalls U-förmigen
Kühlkanal gelangt.
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n diesen Barüberliegenden Kühlkanal strömt das Öl in derselben Weise
von der linken oberen Ecke des Raumes B (Fig.3) zurück zu der linken unteren Ecke
des Raumes C, wo wiederum ein Durchlaß vorgesehen ist, durch den es, entsprechend
dem Umlenkpfeil ä in Fig. i und 3, in den dritten der ibereinanderliegenden, horizontal
verlaufenden Kühlkanäle gelangt, bis es schließlich nach Durchströmen sämtlicher
neun U-förmiger Kühlkanäle an einem Überlauf 9 an der Innenwand 3 (Fig. a) in den
inneren Pufferraum B fließt, wo es durch die Rohre io abgesaugt und .der Verbraucherstelle
neu zugeführt wird.
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Über den durch die vertikale Trennwand i von dem Pufferraum B getrennten
Raum C wird den Kühlkanälen der Doppelwandungen das zu kühlende
C)1
zugeführt. Zu diesem Zweck ist an dem Rückkühler in Fig. i links oben zunächst ein
Aufsatz i i vorgesehen, an dem die Anschlußflansche der Ölzuführungsrohre 12 angebracht
sind. Unterhalb dieser Olzuführungsrohre befindet sich ein Sieb bzw. Filter 13,
das zur Reinigung des Umlauföls dient. Von hier gelangt das Öl durch einen kreisförmigen
Stutzen 14 in das Rohr 15 und durch die kreisförmige Öffnung 16 in den Raum D. Zu
diesem Zweck ist das Rohr 15 auf die horizontale Platte 21 aufgeschweißt. Diese
horizontale Platte grenzt an die Außenwandungen des rechteckigen Vorraumes C ai,
und trennt so die beiden übereinanderliegenden Räume C und D. Zur Festlegung der
Höhe des Raumes D sind an die Platte.21 unten die vertikalen Platten bzw. Füße 22
und 23 angeschweißt. Das Rohr 15 kann mit der Platte 21 und den Teilen 22 und 23
als Ganzes aus dem Vorraum C z. B. für Reinigungszwecke herausgehoben werden. Von
dem Vorraum D gelangt das Öl durch eine Öffnung 17 (Fig.3 links unten) in den untersten,
durch die Doppelwand und die Leitbleche gebildeten U-Kanal. Der das Rohr 15 umgebende
Raum C ist schon infolge der Leckverbindungen mit dem Vorraum D mit Ö1 gefüllt,
das aber an der Strömung des Öls im Rohr 15 und im Vorraum D nicht teilnimmt. Durch
die Anordnung des mit 0I gefüllten Raumes C und des Zuführungsrohres 15 soll eine
gewisse Vorkühlung des rückzukühlenden Öls erreicht werden, wobei durch die Auffüllung
des Raumes C mit Öl außerhalb des Rohres 15 außerdem ein nicht erwünschter Übergang
von Wärme aus dem Öl im Rohr 15 auf das Öl im Pufferraum B gehindert werden soll.
18 stellt eine Entlüftungseinrichtung für das Öl im Pufferraum dar, ig und 2o sind
Abiaßrohre und -hähne für die Entleerung des Rückkühlers.
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Die Leitbleche 4 zur Bildung der Kanäle im Raum der Zwischenwände
sind, wie in Fig. i und 2 ersichtlich, zur Verbesserung des Wärmeüberganges an die
Außenwand 2 bzw. an die äußere Kühlluft auf beiden Seiten mit Schweißraupen an die
Außenwand 2 angeschweißt. Nach innen zu sind diese Leitbleche mit der inneren der
Doppelwände durch eine Schlitzschweißung verbunden, wobei die Innenwand 3 an den
Angrenzstellen mit den Leitblechen 4 intermittierend Schlitze aufweist, durch die
hindurch von dem Raume B aus die Leitbleche mit der Innenwand verschweißt werden.
Dadurch soll nur erreicht werden, daß die Innenwände nicht etwa durch Ausbuchtung
von den Leitblechen sich zu -weit entfernen, so da-ß das Öl in diesen Schlitzen
unmittelbar von dem einen Kanal in den anderen übertreten kann und den Kanal nicht
in seiner vollen Länge durchströmt. Es läßt sich erreichen, daß der Luftspalt zwischen
der Innenwand und dem Leitblech durchschnittlich nicht größer als 0,3 mm
ist.
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Bei der Verwendung des Rückkühlers für das Lageröl von größeren Maschinenaggregaten
ist meistens eine Zwangsumlaufkühlung für diese Maschinen vorhanden, wobei die Kühlluft
z. B. vom Maschinenhauskeller in das Innere der zu kühlenden Maschine gelangt. In
diesem Falle erweist es sich als zweckmäßig, den gemäß der Erfindung ausgebildeten
Rückkühler für das Lageröl im Zuführungskanal der Maschinenkühlung, also z. B. im
Maschinenkeller unterhalb der Maschine, aufzustellen und ihr durch die Zuführungsluft
der Maschine kühlen zu lassen. Da die aus dem Lagerschmieröl abzuführende Wärme
gegenüber der Wärme, die die Luft an der Maschine abzuführen hat, verhältnismäßig
klein ist, so wird dadurch die Frischluft für die Kühlung der Maschine nur unwesentlich
erwärmt; beispielsweise beträgt diese Erwärmung durch den Ölrückkühlcr etwa i °
C.
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Bei sehr großen Maschinenaggregaten, bei denen mit Rücksicht auf die
große Menge des zu kühlenden Lageröls große Rückkühlanlagen erforderlich sind, erweist
es sich aus Fertigungsgründen als zweckmäßig, wenn man mehrere (zwei) gemäß der
Erfindung ausgebildete Rückkühler vorsieht und das Öl zunächst durch den einen Rückkühler
und dann durch den zweiten zur weiteren Verminderung seiner Temperatur hindurchleitet.