DE3401209C2

DE3401209C2 -

Info

Publication number: DE3401209C2
Application number: DE19843401209
Authority: DE
Inventors: Ingemar Vaesteraas Se Greis; Bengt Dipl.-Ing. Vaellingby Se Simonsson
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1984-01-14
Filing date: 1984-01-14
Publication date: 1988-11-03
Also published as: DE3401209A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlanordnung zur Kühlung eines Mediums gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Bei dem zu kühlenden Medium kann es sich insbesondere um das der Isolierung und Kühlung dienende Öl im Kessel großer Leistungstransformatoren handeln.The invention relates to a cooling arrangement for cooling a Medium according to the preamble of claim 1. In the case of cooling medium can in particular be that of Insulation and cooling oil in the boiler great Trade power transformers.

Eine Kühlanordnung der vorgenannten Art besteht im wesentlichen aus einem Lüfter und einem Kühler, die über einen Druckkanal oder eine Druckkammer miteinander verbunden sind. Der Lüfter saugt ein als Kühlmittel dienendes Gas, vorzugsweise Luft, aus der Umgebung an, und drückt dieses in den Druckkanal. Am Ende des Druckkanals durchströmt das Gas den Kühler, der z. B. aus einem Rohrsystem bestehen kann, durch welches das zu kühlende Medium fließt.A cooling arrangement of the aforementioned type consists in essentially from a fan and a cooler that over a pressure channel or a pressure chamber with each other are connected. The fan sucks in as a coolant serving gas, preferably air, from the environment, and presses this into the pressure channel. At the end of the pressure channel the gas flows through the cooler, the z. B. from one Pipe system can exist, through which the to be cooled Medium flows.

Es gibt Anwendungsgebiete für solche Kühlanordnungen, bei denen der Raum, in welchem die Kühlanordnung untergebracht werden muß, sehr begrenzt ist. Ein wichtiges Beispiel für ein solches Anwendungsgebiet sind große elektrische Transformatoren und Drosselspulen, insbesondere Grenzleistungstransformatoren, deren maximal zulässigen Abmessungen in Höhe, Breite und Länge durch das zulässige Eisenbahnprofil vorgeschrieben sind. Solche Transformatoren und Drosselspulen werden im zusammengebauten Zustand mittels spezieller Fahrgestelle auf Eisenbahnschienen transportiert. Für die Unterbringung der Kühlanordnung steht bei diesen Geräten, die im wesentlichen die Form eines Quaders haben, nur ein begrenzter Raum in den vertikalen Kantenbereichen des genannten Quaders zur Verfügung. Dabei ist in der Regel die horizontale Strömungsrichtung des Kühlgases im Lüfter gegenüber der im Kühler um etwa 90 Grad versetzt. Da auch am Aufstellungsort solcher Transformatoren die Raumverhältnisse außerordentlich beengt sind, insbesondere bei Aufstellung des Transformators in geschlossenen Schaltstationen in dicht bebauten Gebieten, ist es auch nicht möglich, die Kühlanordnung als anbaubare Einheit außerhalb des Bahnprofils vorzusehen. Außerdem soll bei einem Transformator der gesamte Ölkreislauf im Herstellungswerk geschlossen hergestellt werden, da anderenfalls die Gefahr einer Verschmutzung des Öls und damit die Gefahr einer Herabsetzung der Isolationsfestigkeit solcher Hochspannungsgeräte besteht.There are areas of application for such cooling arrangements, at which the room in which the cooling arrangement is housed must be very limited. An important example of such an application is large electrical Transformers and choke coils, in particular Limit power transformers, their maximum allowable Dimensions in height, width and length by the allowable Railway profile are mandatory. Such transformers and choke coils are assembled by means of special chassis on railroad tracks transported. For housing the cooling arrangement stands for these devices, which are essentially the shape of a cuboid have only a limited space in the vertical edge areas of the said cuboid Available. It is usually the horizontal one Flow direction of the cooling gas in the fan compared to that in the Radiator offset by about 90 degrees. Because also at the installation site of such transformers the spatial conditions are extremely cramped, especially when installed of the transformer in closed switch stations in densely built-up areas, it is also not possible to Cooling arrangement as an attachable unit outside the To provide path profile. In addition, at one Transformer the entire oil circuit in the manufacturing plant be made closed, otherwise the danger contamination of the oil and thus the risk of Reduction of the insulation strength of such High voltage devices exist.

Infolge der beengten Raumverhältnisse und der erforderlichen hohen Kühlleistung ist es unvermeidbar, daß eine Kühlanordnung der obengenannten Art mit relativ hoher Strömungsgeschwindigkeit des Kühlgases und mit hoher Drehzahl des Lüfters arbeiten muß. Dies hat zur Folge, daß die Kühlanordnung sehr laut arbeitet. Mit Rücksicht auf die Umweltbelastung ist dies in vielen Fällen nicht zulässig, und es werden strenge Anforderungen an die maximal zulässige Lautstärke solcher Kühlanordnung gestellt. Dies gilt ebenfalls insbesondere für die obengenannten Transformatoren und Drosselspulen.As a result of the limited space and the required high cooling capacity, it is inevitable that a cooling arrangement of the above type with a relatively high Flow rate of the cooling gas and with high Speed of the fan must work. This has the consequence that the cooling arrangement works very loud. With respect to that In many cases, environmental pollution is not permitted, and there are strict requirements to the maximum permissible volume of such cooling arrangement. This also applies in particular to the above Transformers and choke coils.

Um die Geräuschbelastung der Umgebung klein zu halten, ist es als bekannt vorausgesetzt, eingangsseitig und ausgangsseitig der Kühlanordnung Schalldämpfer vorzusehen. So werden bei den Kühlanordnungen großer Transformatoren sowohl an der Ansaugseite als auch an der Ausgangsseite der Kühlanordnung Kulissenschalldämpfer verwendet. Für eine gute Schalldämpfung müssen die Kulissen in Strömungsrichtung mög lichst lang sein, und die Spalte zwischen den Kulissen müs sen möglichst schmal sein.In order to keep the noise pollution of the environment small it is assumed to be known, the input side and the output side of the Cooling arrangement to provide silencers. So with the Cooling arrangements of large transformers both on the Intake side as well as on the outlet side of the cooling arrangement Link silencer used. For a good Soundproofing must be possible in the flow direction as long as possible, and the gap between the scenes must be as narrow as possible.

Der Nachteil der Kulissenschalldämpfer besteht darin, daß sie die Strömungsform der Luft zum Lüfter ungünstig beein flussen. Dies macht sich besonders dann störend bemerkbar, wenn zwischen den Kulissen und dem Lüfterrad nur ein gerin ger Abstand zur Verfügung steht. Bei beengten Raumverhält nissen ist dieser Abstand notwendigerweise klein, so daß hohe Luftgeschwindigkeiten auftreten. Durch diese ungünsti gen Strömungsverhältnisse wird das vom Lüfter erzeugte Ge räusch vergrößert und zugleich der Wirkungsgrad vermindert.The disadvantage of the backdrop silencer is that they adversely affect the flow of air to the fan rivers. This is particularly noticeable, if only a little between the scenes and the fan wheel long distance is available. In confined spaces nissen this distance is necessarily small, so that high air speeds occur. By this unfavorable the flow generated by the fan is generated increases noise and at the same time reduces efficiency.

Ferner sind Zylinderschalldämpfer als bekannt vorausgesetzt, bei denen der Strömungskanal im Schalldämpfer eine kreiszylindrische Form hat. Die Größe dieses zylinderringförmigen Spaltes ist in Strömungsrichtung etwa konstant. Da für eine gute Dämpfung der Spalt relativ klein sein muß, sind die Strömungsge schwindigkeit und der Druckabfall relativ groß bzw. die förderbare Luftmenge relativ klein.Furthermore, cylinder silencers are assumed to be known, in which the Flow channel in the silencer has a circular cylindrical shape Has. The size of this cylindrical annular gap is in Flow direction approximately constant. As for good damping the gap must be relatively small, are the flow speed and the pressure drop relatively large or air flow rate is relatively small.

Aus der DE-OS 33 08 170 ist eine Kühlanordnung für einen Transformator großer Leistung bekannt, bei der vor einer Endwand des Transformatorgefäßes eine Kammer vorhanden ist, in deren zur Endwand des Transformatorgefäßes parallelen Wand sich ein Luft-Flüssigkeitskühler befindet. Die Kühlluft wird durch Axialgebläse mit rohrförmigen Gehäuse ange saugt, die in bezug auf die Mittellängsebene des Transforma torgefäßes schräg gerichtet sind. Die Axialgebläse er strecken sich durch eine entsprechende Seitenwand der Kühl kammer hindurch und sind auf ihrer Ausgangsseite, also im inneren der Kühlkammer, mit einem Diffusor versehen. Vor der Einlaßdüse der Axialgebläse und hinter dem Luft-Flüssig keitskühler können Schalldämpfer vorgesehen werden, die je doch in der Druckschrift nicht näher beschrieben sind.From DE-OS 33 08 170 is a cooling arrangement for one Large power transformer known in front of a End wall of the transformer vessel there is a chamber in their parallel to the end wall of the transformer vessel Wall there is an air-liquid cooler. The cooling air is driven by axial fans with a tubular housing that sucks with respect to the median longitudinal plane of the transforma are directed obliquely. The axial fan stretch through a corresponding side wall of the cooling chamber and are on their exit side, so in inside the cooling chamber, provided with a diffuser. Before the Inlet nozzle of the axial fan and behind the air-liquid keitkühler can be provided silencers, each but are not described in more detail in the publication.

Aus der FR-PS 25 05 416 ist ein Industrieventilator bekannt, der aus einem in einem zylindrischen Gehäuse angeordneten Lüfterrad mit ansaugseitigem Antriebsmotor besteht, wobei das zylindrische Gehäuse zur Ansaugseite hin erheblich ver längert ist und als Schalldämpfer mit einem zylinderringför migen Ansaugkanal konstanten Querschnitts versehen ist. An der Ausgangsseite ist ein Schalldämpfer mit einem Ringkanal vorhanden, dessen mittlerer Durchmesser sich in Strömungs richtung vergrößert. Der Querschnitt des Strömungskanals nimmt hierbei stark zu.An industrial fan is known from FR-PS 25 05 416, the one arranged in a cylindrical housing Fan wheel with intake-side drive motor exists, whereby the cylindrical housing to the suction side ver is elongated and as a silencer with a cylindrical ring Intake duct of constant cross section is provided. At the output side is a silencer with a ring channel present, whose average diameter is in flow direction enlarged. The cross section of the flow channel increases strongly here.

Aus der DE-OS 21 59 271 ist ein Axialventilator zur Frei strahlerzeugung mit ansaugseitigem und ausgangsseitigem Schalldämpfer bekannt. Die beiden Schalldämpfer bestehen aus je einem zylindrischen Gehäuse, dessen Wand aus leeren Kam mern aufgebaut ist, die als Luftresonatoren wirken. Außerdem ist die Innenseite dieser zylindrischen Kanäle mit schall dämpfendem Material belegt. In den Eingangsschalldämpfer ragt ein zylindrischer Körper aus schalldämpfendem Material hinein, der kein integrales Teil der Lüfteranordnung bildet, sondern von einer äußeren Wand getragen wird. Ausgangssei tig ist der Ausgang des Schalldämpfers durch eine Wand abge schlossen, in der ein verhältnismäßig kleiner nach außen führender Düsenschlitz vorhanden ist. Zwischen diesem Düsen schlitz und dem Lüfter ist ein sogenannter Einbaukörper vor handen, der einen kreiszylindrischen oder tropfenförmigen Querschnitt hat und das Herausschleudern von Nabentotwasser aus dem Düsenschlitz verhindern soll sowie eine Homogenität des aus der Düse austretenden Freistrahls fördern soll.From DE-OS 21 59 271 an axial fan is free Jet generation with intake and outlet side Silencer known. The two silencers consist of each a cylindrical housing, the wall of which came from empty cams built up that act as air resonators. Furthermore is the inside of these cylindrical channels with sound cushioning material. In the entrance silencer protrudes a cylindrical body made of sound-absorbing material that does not form an integral part of the fan assembly, but is carried by an outer wall. Initial egg The output of the silencer is blocked by a wall closed in a relatively small to the outside leading nozzle slot is available. Between that nozzle slot and the fan is a so-called installation body in front act of a circular cylindrical or drop-shaped Cross-section and the ejection of hub dead water prevent from the nozzle slot and a homogeneity to promote the free jet emerging from the nozzle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlanordnung der eingangs genannten Art zu entwickeln, deren nach außen dringende Schalleistung trotz beengter Raumverhältnisse re lativ gering ist.The invention has for its object a cooling arrangement to develop the type mentioned at the outset urgent formwork performance in spite of confined space re is relatively low.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Kühlanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, die erfindungs gemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.To solve this problem, a cooling arrangement according to the Preamble of claim 1 proposed that fiction according to those mentioned in the characterizing part of claim 1 Has characteristics.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen genannt.Advantageous developments of the invention are in the Un called claims.

Durch den ansaugseitigen Schalldämpfer gemäß der Erfindung kann im Vergleich zu den bekannten Kulissen- oder Zylinderschalldämpfern bei gleichem Druckabfall eine um 25 Prozent und mehr verbesserte Dämpfung erreicht werden. Insbesondere ist die Dämpfung im Hochfrequenzbereich wesentlich besser als bei den bekannten Schalldämpfers.By the intake silencer according to the invention can in comparison to the known backdrop or Cylinder silencers with the same pressure drop one by 25 Percent and more improved damping can be achieved. In particular, the damping is in the high frequency range much better than with the known silencers.

Die Kühlanordnung gemäß der Erfindung ist hervorragend geeignet für große Transformatoren und Drosselspulen, insbesondere für solche, die für Grenzleistungen ausgelegt sind. Die Kühlanordnungen gemäß der Erfindung können hierbei in den vertikalen Kantenbereichen solcher Geräte angeordnet werden, wobei der horizontale Querschnitt der Druckkammer dem im horizontalen Querschnitt etwa dreieckförmigen Freiraum angepaßt ist, der in den vertikalen Kantenbereichen solcher Geräte zwischen dem Ölkessel und den höchstzulässigen Bahnprofilmaßen vorhanden ist. Dabei können in jedem Kantenbereich mehrere der genannten Kühlanordnungen übereinander angeordnet werden, wobei diese auf einen gemeinsamen entsprechend hohen Kühler arbeiten können.The cooling arrangement according to the invention is excellent suitable for large transformers and choke coils, especially for those designed for marginal power are. The cooling arrangements according to the invention can here in the vertical edge areas of such devices be arranged, the horizontal cross section of the Pressure chamber in the horizontal cross section triangular free space is adapted, which in the vertical edge areas of such devices between the Oil boiler and the maximum permissible track profile dimensions available is. Several of the mentioned cooling arrangements are arranged one above the other, this on a common correspondingly high cooler can work.

Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigtUsing the exemplary embodiments shown in the figures the invention will be explained in more detail. It shows

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Kühlanordnung gemäß der Erfindung im horizontalen Schnitt entsprechend der Linie A-A in Fig. 2 und 3a, und zwar in solcher geometrischer Bauweise, wie sie bei einem großen Transformator, insbe sondere einem Grenzleistungstransformator, verwendet werden kann, Fig. 1 shows an embodiment of a cooling arrangement according to the invention in horizontal section along the line AA in Fig. 2 and 3a, in such a geometric design, such as may be used in a large transformer, in particular sondere a limit power transformer,

Fig. 2 den Eingangsschalldämpfer und Lüfter aus der Kühlanordnung gemäß Fig. 1 im vertikalen Schnitt, und in vergrößertem Maßstab, Fig. 2 shows the input and exhaust fan out of the cooling arrangement according to FIG. 1 in vertical section and on an enlarged scale,

Fig. 3a eine Ansicht des Ausgangsendes eines Aus führungsbeispiels eines Schalldämpfers am Ausgang der Kühlanordnung, Fig. 3a shows a view of the output end of an off guidance example of a muffler at the outlet of the cooling arrangement,

Fig. 3b einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 3a, FIG. 3b shows a section along the line BB in Fig. 3a,

Fig. 4 schematisch einen Teil eines Dreiphasen transformators in Draufsicht mit Kühlan ordnungen gemäß der Erfindung. Fig. 4 schematically shows a part of a three-phase transformer in plan view with Kühlan orders according to the invention.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Ausführungsbeispiels einer Kühlanordnung gemäß der Erfindung für einen Transformator im horizontalen Schnitt. Die Kühlanordnung besteht aus einem Lüfter 2 mit Antriebsmotor 3 und einem Kühler 5, wobei Lüfter 2 und Kühler 5 über einen Druckkanal oder eine Druckkammer 4 miteinander verbunden sind. Am Eingang des Lüfters ist ein Schalldämpfer 1 und am Ausgang des Kühlers 5 ist ein Schalldämpfer 6 angeordnet. Der Lüfter saugt Kühlluft aus der Umgebung an und drückt sie durch den Kühler 6, der im Ausführungsbeispiel von dem Öl oder sonstigen Kühlmittel eines Transformators durchflossen werden kann. Die Pfeile kennzeichnen den Strömungsverlauf der Luft. Der Lüfter hat einen kreisringförmigen Strömungskanal 21, in welchem das Lüfterrad 22 mit den Lüfterschaufeln 23 rotiert (siehe Fig. 2) und in welchem auch die feststehenden Leitschaufeln 24 angeordnet sind, die in Strömungsrichtung hinter den Lüfterschaufeln liegen und den Luftstrom in Achsrichtung des Lüfters lenken. Der Lüftermotor 3 ist an die zentrale Nabe 25 der Leitschaufeln angeflanscht, und der Motor 3 mit dem Lüfterrad 2 ist über die Leitschaufeln am Lüftergehäuse 26 befestigt, das seinerseits an der Frontplatte 42 des Kühlkanalgehäuses 41 befestigt ist. Fig. 1 shows the basic structure of an embodiment of a cooling arrangement according to the invention for a transformer in horizontal section. The cooling arrangement consists of a fan 2 with a drive motor 3 and a cooler 5 , fan 2 and cooler 5 being connected to one another via a pressure channel or a pressure chamber 4 . A silencer 1 is arranged at the inlet of the fan and a silencer 6 is arranged at the outlet of the cooler 5 . The fan sucks in cooling air from the surroundings and presses it through the cooler 6 , which in the exemplary embodiment can be flowed through by the oil or other coolant of a transformer. The arrows indicate the flow of the air. The fan has an annular flow channel 21 , in which the fan wheel 22 rotates with the fan blades 23 (see FIG. 2) and in which the fixed guide blades 24 are also arranged, which are located behind the fan blades in the direction of flow and direct the air flow in the axial direction of the fan . The fan motor 3 is flanged to the central hub 25 of the guide vanes, and the motor 3 with the fan wheel 2 is fastened via the guide vanes to the fan housing 26 , which in turn is fastened to the front plate 42 of the cooling duct housing 41 .

Gemäß der Erfindung ist unmittelbar vor der Ansaugseite des Lüfters 2 ein Schalldämpfer 1 angeordnet, der aus einem mit schallschluckendem Material 12 gefüllten Gehäuse 11 besteht, wobei in dem schallschluckendem Material ein kreisringförmiger Ansaugkanal 13 angeordnet ist. An der Ansaugseite des Lüfters ist der Ansaugkanal 13 an die kreisringförmige Ansaugöffnung des Lüfters möglichst stufenlos angepaßt. Der Ansaugkanal 13 besteht aus einem an den Lüfter angrenzenden Abschnitt 13 b mit praktisch konstantem mittlerem Durchmesser D und einem sich an den Abschnitt 13 b anschließenden Abschnitt 13 a, dessen mittlerer Durchmesser D sich zu der Eintrittsöffnung des Schalldämpfers hin ständig vergrößert. Dabei verengt sich der Ansaugkanal 13 in solcher Weise, daß der Querschnitt des Ansaugkanals 13 an allen Stellen der Längskoordinate x des Schalldämpfers in Strömungsrichtung etwa gleich groß ist. Der Strömungsquerschnitt des Ansaugknals 13 hat etwa die gleiche Größe wie der Strömungskanal 21 des Lüfters. Vorzugsweise wird er etwas größer gemacht, wie es auch im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 erkennbar ist. Um einen stufenförmigen Übergang am Eingang des Lüfters zu vermeiden, ist in Fig. 2 die Nabe des Lüfterrades 22 an der Eingangsseite verjüngt ausgebildet. Diese Anpassung der Querschnitte am Lüftereingang kann auch durch eine stufenfreie Verengung des Ansaugkanals 13 an seinem Austrittsende vorgenommen werden bzw. auch im Bereich des äußeren Durchmessers des Ansaugkanals 13 des Schalldämpfers und/oder des Strömungskanals 21 des Lüfters.According to the invention, a silencer 1 is arranged directly in front of the suction side of the fan 2 and consists of a housing 11 filled with sound-absorbing material 12 , an annular suction duct 13 being arranged in the sound-absorbing material. On the intake side of the fan, the intake duct 13 is adapted to the annular intake opening of the fan as continuously as possible. The intake passage 13 is composed of an area adjacent to the fan section 13 b with virtually constant average diameter D and a to b in the portion 13 adjacent portion 13 a having an average diameter D down continuously increased to the inlet opening of the silencer. The intake duct 13 narrows in such a way that the cross section of the intake duct 13 is approximately the same size at all points along the longitudinal coordinate x of the muffler in the flow direction. The flow cross section of the intake duct 13 is approximately the same size as the flow duct 21 of the fan. It is preferably made somewhat larger, as can also be seen in the exemplary embodiment according to FIG. 2. In order to avoid a stepped transition at the inlet of the fan, the hub of the fan wheel 22 is tapered on the inlet side in FIG. 2. This adjustment of the cross sections at the fan inlet can also be carried out by a step-free narrowing of the intake duct 13 at its outlet end or also in the area of the outer diameter of the intake duct 13 of the silencer and / or the flow duct 21 of the fan.

Die Nabe des Lüfterrades ist derart ausgebildet, daß der Schalldämpfer 1 mit seiner ebenen Anschlußseite sehr dicht an die den Strömungskanal begrenzenden Flächen der Lüfterradnabe herangerückt werden kann. Aus diesem Grunde ist die Lüfterradnabe an der Ansaugseite mit einer ebenen Begrenzungsfläche ausgebildet. Zwischen Schalldämpfer und Lüfterradnabe ist lediglich ein Toleranzspalt zur Vermeidung eines Anschlagens der rotierenden Lüfterradnabe gegen den Schalldämpfer erforderlich.The hub of the fan wheel is designed such that the flat connection side of the muffler 1 can be moved very close to the surfaces of the fan wheel hub which delimit the flow channel. For this reason, the fan wheel hub is formed on the intake side with a flat boundary surface. All that is required between the muffler and the fan wheel hub is a tolerance gap to prevent the rotating fan wheel hub from striking against the muffler.

Die Wände 14 des Ansaugkanals 13 sind vorzugsweise mit glattem perforiertem Material, vorzugsweise korrosionsfestem Blech, ausgekleidet.The walls 14 of the intake duct 13 are preferably lined with smooth perforated material, preferably corrosion-resistant sheet metal.

Der zentrale Kern 15 des Schalldämpfers wird von Stegen 16 getragen, die vorzugsweise aus flachen, an den Kanten abgerundeten Metallplatten bestehen, deren Breitseiten parallel zur Strömungsrichtung liegen. In Längsrichtung des Schalldämpfers 1 liegen die Stege 16 möglichst weit vom Lüfter entfernt. Ihre Anzahl und/oder die Winkelabstände zwischen den Stegen (Teilungswinkel) sind vorzugsweise verschieden von der Anzahl und den entsprechenden Teilungswinkeln der Schaufeln des Lüfterrades.The central core 15 of the muffler is supported by webs 16 , which preferably consist of flat, rounded metal plates, the broad sides of which are parallel to the direction of flow. In the longitudinal direction of the silencer 1 , the webs 16 are as far away from the fan as possible. Their number and / or the angular distances between the webs (pitch angle) are preferably different from the number and the corresponding pitch angles of the blades of the fan wheel.

An der Eingangsseite des Schalldämpfers sind die Eintrittskanten 17 vorzugsweise stark abgerundet. Die Frontplatte 18 besteht nötigenfalls aus wetterbeständigem Material.On the inlet side of the muffler, the leading edges 17 are preferably very rounded. The front panel 18 is made of weatherproof material if necessary.

Der Querschnitt des gesamten Schalldämpfers 1 senkrecht zur Strömungsrichtung ist vorzugsweise quadratisch. Er kann aber auch eine andere Form, z. B. eine Kreisform, haben.The cross section of the entire silencer 1 perpendicular to the direction of flow is preferably square. But it can also have another shape, e.g. B. have a circular shape.

Die Länge des kreiszylindrischen Abschnittes 13 b des Ansaugkanals 13 beträgt vorzugsweise das Ein- bis Zweifache der radialen Breite des Ansaugkanals in diesem Abschnitt und sollte mindestens gleich dem Einfachen der genannten radialen Breite sein.The length of the circular cylindrical section 13 b of the intake duct 13 is preferably one to two times the radial width of the intake duct in this section and should be at least equal to the simple one of the radial width mentioned.

Die Länge des konischen Abschnitts 13 a des Ansaugkanals wird bestimmt in Abhängigkeit der gewünschten Dämpfung, des zulässigen Druckabfalls und des verfügbaren Raumes. Die Gesamtlänge des Schalldämpfers sollte den Durchmesser des Lüfterrades nicht unterscheiden.The length of the conical section 13 a of the intake duct is determined depending on the desired damping, the permissible pressure drop and the available space. The total length of the silencer should not distinguish the diameter of the fan wheel.

Die radiale Dicke der radial außerhalb des Ansaugkanals 13 liegenden schallschluckenden Materials beeinflußt den Grad der Dämpfung im Niederfrequenzbereich. Die genannte radiale Dicke sollte bei Kühlanordnungen für große Transformatoren mindestens 50 mm betragen, vorzugsweise sollte sie über 150 mm betragen.The radial thickness of the sound-absorbing material lying radially outside the intake duct 13 influences the degree of damping in the low-frequency range. The stated radial thickness should be at least 50 mm for cooling arrangements for large transformers, preferably it should be over 150 mm.

Durch die Wahl des ansaugseitigen Schalldämpfers 1 und seinen Anschluß an den Lüfter 2 wird eine erhebliche Herabsetzung des nach außen dringenden vom Lüfter erzeugten Schalls erzielt. Hierzu tragen einerseits die günstigen Strömungsverhältnisse im Schalldämpfer und in der Übergangszone zum Lüfter bei, die einen nur geringen Druckabfall verursachen, was eine Verkleinerung der erforderlichen Lüfterleistung und damit des erzeugten Schalls zur Folge hat.The choice of the intake-side muffler 1 and its connection to the fan 2 results in a considerable reduction in the sound of the fan that is emitted to the outside. On the one hand, the favorable flow conditions in the muffler and in the transition zone to the fan contribute to this, which cause only a slight pressure drop, which results in a reduction in the required fan power and thus in the sound generated.

Andererseits wird durch den Schalldämpfer 1 eine hervorragende Dämpfung des erzeugten Schalls erzielt. Da bei gleichbleibendem Querschnitt und nach außen zunehmendem mittlerem Durchmesser des Ansaugkanals 13 die radiale Breite des Ansaugkanals 13 viele verschiedene Werte durchläuft und zur Eingangsseite des Schalldämpfers relativ klein wird, erhält man eine sehr breitbandige Dämpfung des Schalls. Insbesondere die hohen Frequenzen werden wegen der geringen radialen Breite des Ansaugkanals 13 im Eintrittsbereich sehr stark gedämpft, ohne daß diese geringe Breite des Spaltes mit einer Vergrößerung des Strömungswiderstandes verbunden ist. Auch die Umlenkung der Schallwellen an der Übergangsstelle zwischen den beiden Abschnitten 13 a und 13 b des Ansaugkanals 13 trägt zur Schalldämpfung bei.On the other hand, an excellent damping of the sound generated is achieved by the silencer 1 . Since the cross-section remains the same and the average diameter of the intake duct 13 increases outwards, the radial width of the intake duct 13 passes through many different values and becomes relatively small on the inlet side of the muffler, which results in a very broadband attenuation of the sound. In particular, the high frequencies are very strongly attenuated in the inlet area because of the small radial width of the intake duct 13 , without this narrow width of the gap being associated with an increase in the flow resistance. The deflection of the sound waves at the transition point between the two sections 13 a and 13 b of the intake duct 13 also contributes to sound absorption.

Es versteht sich, daß der Ansaugkanal 13 im Schalldämpfer 1 mit Ausnahme der Anschlußseite an den Lüfter nicht einen kreisringförmigen Querschnitt zu haben braucht. Beispielsweise kann der Querschnitt auch ellipsenringförmig sein. Lediglich an der Austrittsseite muß der Ansaugkanal 13 zur Anpassung an den Lüfter kreisringförmig ausgebildet sein, wobei sich diese kreisringförmige Form vorzugsweise über eine gewisse Strecke in den Schalldämpfer hineinerstreckt. Ferner braucht die Änderung des mittleren Durchmessers D in dem sich erweiternden Abschnitt 13 a des Ansaugkanals 13 nicht linear als Funktion der Längskoordinate x zu erfolgen. Beispielsweise kann die Zunahme des Durchmessers D nahe der Eingangsseite des Schalldämpfers größer sein als in tiefergelegenen Bereichen des Ansaugkanals. It goes without saying that the intake duct 13 in the muffler 1, with the exception of the connection side to the fan, need not have an annular cross section. For example, the cross section can also be elliptical. Only on the outlet side does the intake duct 13 have to be circular to adapt to the fan, this circular shape preferably extending into the muffler over a certain distance. Furthermore, the change in the mean diameter D in the widening section 13 a of the intake duct 13 need not be linear as a function of the longitudinal coordinate x . For example, the increase in diameter D near the inlet side of the muffler can be greater than in lower regions of the intake duct.

An der Ausgangsseite des Kühlers 5 ist bei einer Kühlanordnung gemäß der Erfindung in der Regel ein Schalldämpfer 6 vorgesehen, der im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in an sich bekanter Weise aus einem an zwei gegenüberliegenden Seiten offenen Gehäuse 64 besteht, in welchem eine Vielzahl von Balken 62 mit quadratischem Querschnitt in mehreren parallelen Reihen horizontal übereinander und in Strömungsrichtung ausgerichtet angeordnet sind. Diese Balken werden über dünne Verbindungsstäbe 65 direkt oder indirekt von den Wänden des Gehäuses 64 getragen. Die Balken bestehen aus schallschluckendem Material, das aus mechanischen Gründen vorzugsweise mit glattem perforiertem Material verkleidet ist. Gemäß der Erfindung wird eine weitere Verminderung des von der Kühlanordnung erzeugten Schalles dadurch erreicht, daß die von den Balken 62 gebildeten horizontalen Reihen gegeneinander versetzt sind, so wie dies Fig. 3a zeigt. Jede zweite Reihe hat dabei an ihren Enden Balken 62 a, die etwa nur halb so breit wie die übrigen Balken sind und die vorzugsweise unmittelbar an der Wand des Gehäuses 64 anliegen. Die versetzten parallelen Reihen können edbensogut vertikal statt horizontal verlaufen. Diese Anordnung hat zur Folge, daß die Anzahl der vorkommenden unterschiedlich langen Abstände zwischen benachbarten Balken erheblich vergrößert wird, was eine breitbandigere Dämpfung des Schalles bewirkt.In the case of a cooling arrangement according to the invention, a silencer 6 is generally provided on the outlet side of the cooler 5 , which, in the exemplary embodiment according to FIG. 1, consists in a manner known per se of a housing 64 open on two opposite sides, in which a plurality of bars 62 with a square cross section are arranged horizontally one above the other and aligned in the direction of flow in a plurality of parallel rows. These beams are carried directly or indirectly from the walls of the housing 64 via thin connecting rods 65 . The beams are made of sound-absorbing material, which for mechanical reasons is preferably covered with a smooth perforated material. According to the invention, a further reduction in the sound generated by the cooling arrangement is achieved in that the horizontal rows formed by the bars 62 are offset from one another, as shown in FIG. 3a. Each second row has at its ends bars 62 a , which are only about half the width of the other bars and which preferably rest directly on the wall of the housing 64 . The offset parallel rows can just as well run vertically instead of horizontally. The result of this arrangement is that the number of distances of different lengths between adjacent beams that occur is increased considerably, which causes a broadband attenuation of the sound.

Eine weitere Verbesserung der schalldämpfenden Eigenschaften und der Strömungsverhältnisse des Schalldämpfers 6 wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß die Balken am Ausgangsende des Schalldämpfers 6 mit einem sich verjüngenden Abschnitt 66 versehen sind, wie dies am besten aus Fig. 3b ersichtlich ist. Dabei beträgt der Winkel Alpha, den die sich verjüngenden Flächen mit der Horizontalen bilden, vorzugsweise 5 bis 20 Grad. Für die Länge der Abschnitte 66 gilt, daß die maximale Reduktion der linearen Abmessungen durch die Verjüngung vorzugsweise 40 bis 50 Prozent betragen soll, d. h., daß b 2 etwa 0,5 bis 0,6 × 1 betragen soll (Fig. 3a).A further improvement in the sound-absorbing properties and the flow conditions of the muffler 6 is achieved according to the invention in that the bars at the outlet end of the muffler 6 are provided with a tapering section 66 , as can best be seen from FIG. 3b. The angle alpha, which the tapering surfaces form with the horizontal, is preferably 5 to 20 degrees. For the length of the sections 66 , the maximum reduction in linear dimensions due to the taper should preferably be 40 to 50 percent, that is to say that b 2 should be approximately 0.5 to 0.6 × 1 ( FIG. 3a).

Die Querschnittsform der Balken 62 kann auch anders als quadratisch, z. B. rechteckförmig oder kreisförmig, sein.The cross-sectional shape of the beams 62 can also be other than square, e.g. B. rectangular or circular.

Schließlich wird gemäß der Erfindung eine weitere Verminderung der Schallerzeugung durch die Kühlanordnung dadurch erzielt, daß der Druckkanal 4 zumindest an denjenigen inneren Wandabschnitten mit schallschluckendem Material 43 ausgekleidet ist, auf welche die strömende Luft gerichtet ist und an denen sie umgelenkt wird. Dies ist in Fig. 1 insbesondere in der in Verlängerung der Austrittsseite des Lüfters 2 liegende Teil der Wand 31. Dort, wo die Kanalwand mit dem schallschluckendem Material verkleidet ist, wird auch dieses vorzugsweise durch perforiertes dünnes glattes Material, z. B. Blech, abgedeckt.Finally, according to the invention, a further reduction in sound generation by the cooling arrangement is achieved in that the pressure channel 4 is lined with sound-absorbing material 43 at least on those inner wall sections to which the flowing air is directed and at which it is deflected. In FIG. 1, this is in particular in the part of the wall 31 which is in the extension of the outlet side of the fan 2 . Where the channel wall is clad with the sound-absorbing material, this is also preferably by perforated thin smooth material, for. B. sheet covered.

Fig. 4 zeigt in Draufsicht schematisch die eine Hälfte eines großen Transformators, vorzugsweise eines Grenzleistungstransformators. Dabei werden mit 71 zwei der drei auf je einem Schenkel sitzenden Phasenwicklungen angedeutet. 72 bezeichnet die Wand des Transformatorkessels. In dem mit A bezeichneten Bereich ist innerhalb des Kessels auf der einen Seite des Transformators ein Stufenschalter und auf der anderen, nicht dargestellten Seite eine Vordrossel angeordnet. Mit B ist der Raum bezeichnet, der für die Unterbringung der Kühlanordnung im wesentlichen zur Verfügung steht. Im unteren rechten Teil der Fig. 4 ist die Unterbringung einer Kühlanordnung innerhalb dieses begrenzten Bereiches dargestellt. Die für Kühlanordnungen gemäß der Erfindung nutzbaren Bereiche B befinden sich an allen vier vertikalen Kantenbereichen des Transformators. In vertikaler Richtung können in jedem Kantenbereich mehrere Kühlanordnungen, vorzugsweise zwei, übereinander angeordnet werden. Dabei können beide Kühlanordnungen auf einem gemeinsamen, entsprechend hohen Luftkühler arbeiten. FIG. 4 schematically shows one half of a large transformer, preferably a limit power transformer, in a top view. In this case, 71 of the three phase windings each sitting on one leg are indicated. 72 denotes the wall of the transformer tank. In the area marked A , a tap changer is arranged inside the boiler on one side of the transformer and a pre-choke on the other side, not shown. B denotes the space which is essentially available for accommodating the cooling arrangement. In the lower right part of FIG. 4, the placement of a cooling arrangement within this limited area is shown. The areas B which can be used for cooling arrangements according to the invention are located on all four vertical edge areas of the transformer. In the vertical direction, several cooling arrangements, preferably two, can be arranged one above the other in each edge region. Both cooling arrangements can work on a common, correspondingly high air cooler.

Claims

1.Cooling arrangement for cooling a medium, for example the oil in transformers or choke coils, with a fan ( 1 ) which has an annular suction opening for a gas serving as a coolant, with a pressure channel ( 4 ) arranged on the pressure side of the fan ( 2 ) ), in which a cooler ( 5 ) through which the medium to be cooled is arranged, and with a muffler ( 1 ) on the suction side of the fan ( 2 ), which muffler is designed as a housing ( 11 ) filled with sound-absorbing material and one through this sound-absorbing material extending annular suction channel ( 13 ), characterized in that the annular suction channel ( 13 ) of the suction-side silencer ( 1 ) has a section ( 13 a) , the central circumference of which extends in the longitudinal direction of the silencer from the inlet end of the The flow medium in the silencer towards the fan is continuously reduced so that the cross section of the intake duct ( 13 ) is approximately the same size at all points along the longitudinal coordinate (x) of the muffler ( 1 ), that the annular intake duct ( 13 ) from the outlet side is adapted to the annular intake opening of the fan ( 2 ), and that the output of the muffler ( 1 ) is immediate is connected to the suction side of the fan ( 2 ).

2. Cooling arrangement according to claim 1, characterized in that the intake duct ( 13 ) of the muffler ( 1 ) has a second portion ( 13 b) adjoining the portion ( 13 a) in the flow direction, in which the middle circumference of the intake duct ( 13 ) is essentially constant.

3. Cooling arrangement according to claim 1, characterized in that the section ( 13 a) extends practically over the entire length of the muffler ( 1 ).

4. Cooling arrangement according to claim 2, characterized in that the length of the second section ( 13 b) is at least one time, preferably one to two times, the radial width of the suction channel ( 13 ) in this section.

5. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the intake duct ( 13 ) has an annular cross section at all positions of the longitudinal coordinate (x) of the muffler.

6. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the webs ( 16 ) necessary for fastening in the intake duct ( 13 ) are un as regards their number and / or their angular distribution over the circumference of the number and / or the angular distribution of the fan blades differentiate.

7. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the muffler ( 1 ) with a flat, on the fan ( 2 ) adjacent surface and the hub of the fan wheel ( 22 ) are formed on the input side with a flat limita tion surface.

8. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, in which a muffler ( 6 ) is arranged in a manner known per se on the cooling gas output side of the cooler ( 5 ), which consists of a channel ( 61 ) in which in the direction of flow in several above one another rows of parallel bars ( 62 ) made of sound-absorbing material are arranged, characterized in that the bars ( 62 ) at the outlet end of the muffler have a section ( 66 ) tapering in the direction of flow.

9. Cooling arrangement according to claim 8, characterized in that the parallel rows of bars formed from the adjacent or one above the other bars ( 62 ) are alternately offset in the horizontal or vertical direction.

10. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the walls of the pressure channel ( 4 ) are lined with the sound-absorbing material ( 31 ) at least at the points at which they deflect the flowing cooling gas, that of a layer of thin perfo rated material can be covered.

11. Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it is mounted in the case of a large transformer or a large choke coil, in particular in the case of devices designed for limit powers, in the vertical edge regions of these devices, the pressure chamber ( 4 ) with its horizontal cross section is adapted to the approximately triangular free spaces (B) between the oil boiler ( 72 ) of these devices and their permissible limit dimensions which are available in the edge areas of the devices mentioned.