Turhogeneratoraggregat mit Kühlvorrichtung. Bei den bekannten elektrischen Turboge- neratoraggregaten mit wagrechter Welle; die gegebenenfalls auf dem Turbinengehäuse auf gehängt sind, bereitet die ausreichende Küh lung Schwierigkeiten, da aus Haltbarkeits rücksichten Öffnungen im Generatormantel zur Leitung der Luft von und zu dem Gene rator und zu einer unterhalb des letzteren gelegenen Kühleinrichtung nicht angängig sind.
Die Erfindung bezieht sich auf derartige Aggregate und eine solche Aasbildung der Generatoren, dass die genannten Übelstände beseitigt sind. Speziell bezieht sich die Er findung auf ein Turbogeneratoraggregat mit wagrechter Welle, bei dem der Generator an einem Ende mittelst seines Gehäuses an das Turbinengehäuse fliegend angebaut und bei welchem innerhalb des Generatorengehäuses ein Luftkühler angeordnet ist. Die Neuheit besteht darin, dass der Luftkühler in dem andern frei hängenden Ende des Generator gehäuses untergebracht ist.
Dabei kann das Generatorgehäuse zwei Endstücke aufweisen, die durch einen gemeinsamen, Luftkanäle enthaltenden Mantelteil verbunden sind und von denen der eine Endteil auf dem Turbinen gehäuse aufgehängt ist, während der andere Endteil den Luftkühler einschliesst und trägt.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Schnitt durch einen Generator des Aggregates gemäss der Erfindung, Fig. 2 einen Querschnitt durch denselben, und zwar in der oberen Hälfte nach der Linie und in der untern Hälfte nach der Linie B-B in Fig. 1, Fig. 3 eine Einzelheit der Kühlvorrichtung;
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines bezüglichen der durch die Linie C-C gelegten Normalebene zur Aggregatachse symmetri schen Turbogeneratenaggregates mit Genera torkühlanordnung usw.
Der in Fig. 1 dargestellte Generator be steht hauptsächlich aus einer wagrechten Welle 1 mit Rotor 2 und aus einem Stator 3. Die Welle 1 ist in Lagern 4 und 5 der zum Generatormantel 6 gehörenden Lagerschilde 7 und 8 gelagert und trägt in der Nähe des Lagers 5 einen Schraubenventilator 9, der beim Betrieb der Maschine die im Mantel 6 befindliche Luft in der Richtung des Pfeiles 10 radial nach aussen treibt, und ;zwar durch Kühlelementgruppen hindurch, die in einem Gehäuseteil 13 angeordnet sind, der die Ver längerung des Mantels 6 darstellt. In allen Gehäuseteilen 6, 7 und 13 sind Kanäle ange ordnet, welche die Luft von und zu den Kühlelementen der Maschine leiten.
Die Luft, die durch die Elementgruppen 11 geströmt ist, wird durch einen Kanal 14 geleitet, wo sie, wie der eingezeichnete Pfeil angibt, um die Statorbleche herum weiterströmt, um den Innenring des Generators zu kühlen. Die Kanäle 14 nehmen nur einen Teil der Innen seite des Mantels 6 in Anspruch, wie aus Fig. 2 hervorgeht.
In Fig. 2 sind die Kanäle für die kalte Luft mit 14 bezeichnet, während die Leitun gen, die die Luft vom Innern der Maschine zu den Kühlelementen zurückleiten mit 16 bezeichnet sind. Die Kühlluft durchströmt also die Statorbleche in radialer Richtung sowohl von innen nach aussen als auch von aussen nach innen und wird durch die Kanäle 16 zum Ventilator zurückgeführt. Die in vier Gruppen angeordneten Kühlelemente sind mit dem einen Ende durch bekannte Anordnungen mit Flanschen und Bolzen an dem sie um gebenden Mantel befestigt. Jede Gruppe ent hält mehrere, aus abgeplatteten Rohren be stehende Elemente, deren Enden mit Zu- und Ableitungen für Kühlwasser in Verbindung stehen.
In den Elementgruppen sind, wie aus Fig. 3 hervorgeht, die Enden der einzelnen Elemente 20 durch Verteilkammern 21, 22 verbunden, die vom Kühlwasser für die Luft durchströmt werden. Die Kammer 21 ist durch eine Scheidewand 23 in zwei Teile ge teilt, von denen der eine mit einer Wasser zuleitung 24 verbunden ist, der andere mit einer Wasserableitung 25. Das Wasser strömt im Sinne der eingezeichneten Pfeile zuerst in der einen Richtung durch eine Anzahl von Elementen, ändert in der Kammer 22 seine Richtung und durchströmt danach die andern Elemente derselben Gruppe.
Die Elemente bestehen aus abgeplatteten, in einer zur Dreh achse des Generators annähernd rechtwinklig stehenden Ebene liegenden, und in einer oder in mehreren Gruppen angeordneten Rohren, die durch gewellte Bleche 26 voneinander getrennt sind, wobei letztere auf der flachen Seite der abgeplatteten Rohre befestigt sein können.
In Fig. 4 ist der Generatormantel 6 auf einer Seite mit dem Turbinenmantel 30 ver bunden und trägt auf der andern Seite ein Mantelstück 13, in welchem die Kühlelemente 11, 12, 17 und 18 (Fig.2) untergebracht sind.
Der Lagerschild 7, in welchem der Ge- neratorrotor gelagert ist, kann als Teil des Generatorgehäuses betrachtet werden und ist im vorliegenden Fall als Bestandteil eines Turbinengehäuses 30 ausgebildet, so dass der Generator vom Turbinengehäuse getragen wird. DasTurbinenaggregat istoberhalb zweier zum Aggregat gehörender Kondensatoren 31 aufgebaut, von denen nur einer in der Ab bildung dargestellt ist.
Zwischen dem Konden sator und dem Generatormantel 6 ist eine Stütze 32 vorgesehen, die den Generatormantel teilweise, zweckmässig federnd," abstützt, ob wohl dieser auch vom Turbinengehäuse ge tragen wird und den auf Grund von Tempe raturschwankungen auftretenden Bewegungen desselben folgt.
Die aus dem Mantel 13 tretenden Enden, bezw. Wasserkammern der Elemente 12 und 17 stehen durch Zuleitungen 24 mit einer gemeinsamen Zuleitung 35 in Verbindung, die in einen Behälter 36 mündet. Die Füllung dieses Behälters erfolgt durch eine Pumpe 40, deren Zufuhrteil mit dem Innern des Konden- sators in Verbindung steht und die das Wasser über eine Rohrleitung 39 entweder durch einen wassergekühlten Kühler 41 hindurch oder über eine Umgehungsleitung 42 nach dem Behälter 36 pumpt.
Die Ableitungen 25 auf der Abflussseite der Kammern münden in eine gemeinsame Ableitung 33, an deren Ende eine Pumpe 34 angeordnet ist, die Wasser vom Behälter 36 durch die Elementgruppen hindurch saugt. Sollte eines der Elemente undicht werden; so hat dies demgemäss kein Einlecken von Kühlwasser in den Generator zur Folge.
Das in den Elementen erwärmte Kühl wasser wird durch ein Ventil 43 und eine Leitung 50 zu einer weiteren Pumpe 37 ge führt, die mit der Speisewasserleitung des Dampfkessels in Verbindung steht.
Für den Fall, dass die Pumpe 34 mehr Wasser durch das Kühlsystem saugt, als durch die Rohrleitung 39 dem Behälter 36 zugeführt wird, so sinkt mit dem Wasserspiegel auch ein Schwimmer 44, hebt eine Stange 45 und drosselt die Zufuhr durch ein Ventil 43 teil weise oder ganz. Das Wasser strömt darin mehr oder weniger vollständig durch eine Rohrleitung 38 und zum Behälter 36 entweder unmittelbar durch ein Ventil 46 hindurch oder, wenn dieses Ventil geschlossen ist, durch den Kühler 41, der in diesem Falle dadurch in Tätigkeit gesetzt wird, dass man eine Ver bindung zwischen einer Pumpe 47 für Kühl wasser im Kondensator 31 und dem Zuführ- teil des Kühlers durch Öffnen des Ventils 48 herstellt.
Wenn also ausreichendes Kondensat für das Kühlsystem nicht vorhanden ist, was ein tritt, wenn wenig oder kein Speisewasser für den Kessel erforderlich ist, so strömt das Kühlwasser für die Kühlelemente in einem geschlossenen Kreis zwischen den Element gruppen .und der Kühlanordnung. Durch das Kühlsystem strömt somit immer nur reines Wasser, wodurch eine Verstopfung der Ele mente vermieden wird. Die Kühlanordnung bietet ferner die Möglichkeit, Frischwasser zuzuführen, das vorher gereinigt werden kann. Sinkt nämlich der Wasserspiegel im Behälter 36 und damit der Schwimmer 44 unter ein bestimmtes Mass, so öffnet dieser ein Ventil 49 für Frischwasser.
Die verschiedenen äusseren Bestandteile der Kühleinrichtung werden zweckmässiger weise an der Seite oder unterhalb des Gene- rators untergebracht und mit besonderen Fundamenten oder mit andern Aufiagerstellen verbunden, während die Verbindungsleitungen mit den zum Generator gehörenden Teilen eine Bewegung desselben in bezug auf die festgelagerten Teile nicht behindern sollen. Das Generatorgehäuse hat dann nur die Kühlelemente zu tragen und ist ganz ge schlossen, enthält also keine die tragenden Bauteile schwächende Durchbrechung.
Turhogenerator unit with cooling device. In the known electrical turbo generator sets with a horizontal shaft; which are possibly hung on the turbine housing, causes sufficient Küh treatment difficulties, since openings in the generator casing to guide the air from and to the generator and to a cooling device located below the latter are not accessible from durability considerations.
The invention relates to such units and such a formation of the generators that the abovementioned inconveniences are eliminated. Specifically, the invention relates to a turbo generator set with a horizontal shaft, in which the generator is overhung at one end by means of its housing on the turbine housing and in which an air cooler is arranged within the generator housing. The novelty is that the air cooler is housed in the other free hanging end of the generator housing.
The generator housing can have two end pieces which are connected by a common shell part containing air ducts and of which one end part is suspended on the turbine housing, while the other end part includes and carries the air cooler.
An example embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing, namely: FIG. 1 shows a section through a generator of the unit according to the invention, FIG. 2 shows a cross section through the same, namely in the upper half along the line and in the lower half Half along the line BB in Fig. 1, Fig. 3 shows a detail of the cooling device;
Fig. 4 is a schematic view of a related to the normal plane laid by the line C-C to the aggregate axis symmetric rule turbo generator set with Genera torkühlanordnung etc.
The generator shown in Fig. 1 BE is mainly composed of a horizontal shaft 1 with rotor 2 and a stator 3. The shaft 1 is mounted in bearings 4 and 5 of the end shields 7 and 8 belonging to the generator shell 6 and carries in the vicinity of the bearing 5 a screw fan 9 which, when the machine is in operation, drives the air in the jacket 6 radially outwards in the direction of arrow 10, namely through cooling element groups which are arranged in a housing part 13 which is the extension of the jacket 6 . In all housing parts 6, 7 and 13 channels are arranged, which direct the air from and to the cooling elements of the machine.
The air that has flowed through the element groups 11 is passed through a duct 14, where, as the drawn arrow indicates, it flows further around the stator laminations in order to cool the inner ring of the generator. The channels 14 take up only part of the inner side of the shell 6, as can be seen from FIG.
In Fig. 2, the channels for the cold air are denoted by 14, while the lines that guide the air from the inside of the machine back to the cooling elements are denoted by 16. Der Leitun [Fig. The cooling air thus flows through the stator laminations in the radial direction both from the inside to the outside and from the outside to the inside and is returned to the fan through the channels 16. The arranged in four groups cooling elements are attached to the one end by known arrangements with flanges and bolts to the coat giving them. Each group contains several elements made up of flattened pipes, the ends of which are connected to supply and discharge lines for cooling water.
In the element groups, as can be seen from FIG. 3, the ends of the individual elements 20 are connected by distribution chambers 21, 22 through which the cooling water for the air flows. The chamber 21 is divided into two parts by a partition 23, one of which is connected to a water supply line 24, the other to a water drainage 25. The water flows in the direction of the arrows first in one direction through a number of Elements, changes its direction in the chamber 22 and then flows through the other elements of the same group.
The elements consist of flattened, lying in a plane approximately at right angles to the axis of rotation of the generator, and arranged in one or more groups of tubes, which are separated by corrugated sheets 26, the latter can be attached to the flat side of the flattened tubes .
In Fig. 4 the generator casing 6 is ver on one side with the turbine casing 30 connected and carries on the other side a casing piece 13 in which the cooling elements 11, 12, 17 and 18 (Figure 2) are housed.
The end shield 7, in which the generator rotor is mounted, can be viewed as part of the generator housing and in the present case is designed as a component of a turbine housing 30 so that the generator is carried by the turbine housing. The turbine unit is set up above two condensers 31 belonging to the unit, only one of which is shown in the illustration.
Between the capacitor and the generator casing 6, a support 32 is provided, which partially, appropriately resiliently, "supports the generator casing," although this is also carried by the turbine casing and follows the movements of the same due to temperature fluctuations.
The ends emerging from the jacket 13, respectively. Water chambers of the elements 12 and 17 are connected by supply lines 24 to a common supply line 35 which opens into a container 36. This container is filled by a pump 40, the supply part of which is connected to the interior of the condenser and which pumps the water via a pipe 39 either through a water-cooled cooler 41 or via a bypass line 42 to the container 36.
The discharge lines 25 on the outflow side of the chambers open into a common discharge line 33, at the end of which a pump 34 is arranged which sucks water from the container 36 through the element groups. Should any of the elements leak; accordingly, this does not result in any cooling water leaking into the generator.
The heated in the elements cooling water is ge through a valve 43 and a line 50 to a further pump 37 which is in communication with the feed water line of the steam boiler.
In the event that the pump 34 sucks more water through the cooling system than is supplied to the container 36 through the pipeline 39, a float 44 sinks with the water level, lifts a rod 45 and partially throttles the supply through a valve 43 or whole. The water flows more or less completely through a pipe 38 and to the container 36 either directly through a valve 46 or, if this valve is closed, through the cooler 41, which in this case is activated by a Ver Connection between a pump 47 for cooling water in the condenser 31 and the feed part of the cooler is established by opening the valve 48.
So if there is not enough condensate for the cooling system, which happens when little or no feed water is required for the boiler, the cooling water for the cooling elements flows in a closed circuit between the element groups .und the cooling arrangement. Only pure water flows through the cooling system, which avoids clogging of the elements. The cooling arrangement also offers the possibility of supplying fresh water that can be cleaned beforehand. If the water level in the container 36, and thus the float 44, falls below a certain level, it opens a valve 49 for fresh water.
The various external components of the cooling device are expediently housed on the side or below the generator and connected to special foundations or other support points, while the connecting lines with the parts belonging to the generator should not hinder movement of the generator with respect to the fixed parts . The generator housing then only has to carry the cooling elements and is completely closed, so it does not contain any opening that weakens the load-bearing components.