Устройство для использования избыточного воздушного теплового потока от силового трансформатора

Техническое решение относится к области применения собственных нужд по отоплению зданий подстанций и электрических станций. Задачей технического решения является повышение эффективности охлаждения, уменьшение потерь тепловой энергии. Сущность технического решения заключается в том, что устройство для использования избыточного воздушного теплового потока от силового трансформатора, содержащее последовательно соединенные трансформатор, ответвления трубопроводов циркуляции масла, насос масляного охлаждения, первый трубопровод циркуляции масла, второй трубопровод циркуляции масла, четыре идентичные группы воздушных охладителей, включающие по два воздушных охладителя, где каждый воздушный охладитель состоит из кожуха формирования воздушного теплоносителя, радиатора охладителей, являющийся общим для двух воздушных охладителей или группы воздушных охладителей каждой из четырех идентичных групп, вентилятора, одновременно соединенного со всасывающей воронкой воздушного охлаждения, кроме этого, после каждого охладителя последовательно подключен обратный клапан, необходимый для ограничения движения воздуха в обратную сторону, управляемый системой автоматического регулирования (CAP) и изолированный теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя, все группы воздушных охладителей соединены посредством изолированных теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя ответвлений к третьему общему трубопроводу воздушного теплоносителя, который также изолирован теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя, далее последовательно подключено устройство всасывающего вентилятора, необходимого для создания перепада давления, обеспечивающий надежную работу обратных клапанов, объекты собственных нужд использования воздушного теплоносителя. 1 н.п.ф. 1 илл.

Техническое решение относится к области применения собственных нужд по отоплению зданий подстанций и электрических станций.

В качестве аналога была взята схема модели управления системой охлаждения силовых трансформаторов. Статья в научном журнале Комков Е.Ю. Разработка модели управления системой охлаждения силовых трансформаторов/ Комков Е.Ю., Тихонов А.И.// Автоматизация в промышленности. - 2008. - 8. с.45-47. Устройство относится к системам управления охлаждением, включающий в себя трансформатор, систему датчиков тока, напряжения, температуры, состояния контактов автоматов питания, контроллер.

В качестве признаков аналога, совпадающие с существенными признаками заявленного технического решения, является то, что устройство содержит принудительное воздушное и масляное охлаждение объектов.

Недостатком аналога является то, что не используется тепловой поток для обогрева помещений.

В качестве прототипа выбрана схема установки для использования избыточного тепла от силового трансформатора. Патент РФ 2234755, МПК⁸ H01F 27/08, опубликованный 20.08.2004. Изобретение относится к установке для использования избыточного тепла от силового трансформатора. Охлаждающее приспособление трансформатора соединено с первым трубопроводом для обеспечения циркуляции первого текучего теплоносителя между трансформатором и тепловым насосом с возможностью передачи тепла к включенному в тепловой насос испарителю, который через второй трубопровод, заключающий в себе вторую текучую среду, соединен с компрессором, конденсатором и расширительным клапаном, при этом имеется третий трубопровод, который содержит третий текучий теплоноситель для передачи тепла, по меньшей мере, к одному теплопотребляющему модулю, соединенному с конденсатором. Также имеется четвертый трубопровод, который прямо или косвенно соединен с первым трубопроводом и частично выведен в скальный грунт, землю и/или воду, к комбинированному тепловому аккумулятору и излучателю, причем между первым и четвертым трубопроводами расположен многоходовой клапан, обеспечивающий отведение избыточного тепла от трансформатора через первый трубопровод либо к испарителю теплового насоса, либо к указанному аккумулятору тепла или излучателю. Технический результат от использования данного изобретения состоит в эффективном охлаждении трансформатора и экономичном использовании избыточной энергии силового трансформатора.

К недостаткам прототипа относится то, что тепловой поток не используется напрямую, увеличиваются потери тепловой энергии из-за ее преобразования. В результате получаем неэнергоэффективную установку для использования избыточного тепла от силового трансформатора, а также сложное устройство изобретения, что делает его более трудоемким в создании, а также дорогостоящим в обслуживании и ремонте.

Задачей технического решения является повышение эффективности охлаждения, уменьшение потерь тепловой энергии, а также создание более простой и дешевой установки.

Поставленная задача решается благодаря тому, что устройство для использования избыточного воздушного теплового потока от силового трансформатора, содержащее теплоноситель, тепловой насос, три трубопровода, три клапана, дополнительно введены четыре пары воздушных охладителей, пять клапанов, причем первый выход силового трансформатора посредством насоса масляного охлаждения соединен со входом первого трубопровода циркуляции масла, соединенного с четырьмя радиаторами охлаждения, второй, третий и четвертый выход силового трансформатора через ответвление, состоящего из трех входов соединен со входом второго трубопровода циркуляции масла, следовательно, первый и второй трубопроводы циркуляции масла соединены с четырьмя радиаторами охлаждения, выходы каждого из которых связаны с парой вентиляторов воздушных охладителей, соединенных с парой всасывающих воронок воздушного охлаждения соответственно, а входы каждого из четырех радиаторов охлаждения связаны с парой кожухов формирования воздушного теплоносителя каждый соответственно, в каждой из четырех пар ответвлений третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя установлены обратные клапаны, необходимые для ограничения движения воздуха в обратную сторону, управляемые системой автоматического регулирования (CAP) и изолированные теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя, на выходе третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя установлен вход объектов собственных нужд использования воздушного теплоносителя, внутри третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя, перед входом объекта собственных нужд использования воздушного теплоносителя, установлено устройство всасывающего вентилятора, состоящего из корпуса, одновременно соединенного с креплением устройства всасывающего вентилятора, всасывающего вентилятора, одновременно соединенного с воронкой всасывающего вентилятора устройства всасывающего вентилятора, поэтому выход объектов собственных нужд использования воздушного теплоносителя соединен со входом третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя, который изолирован теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя, внутри которого находится устройство всасывающего вентилятора, необходимого для создания перепада давления, обеспечивающий надежную работу обратных клапанов, в котором выход всасывающего вентилятора устройства всасывающего вентилятора, одновременно соединенного с воронкой устройства всасывающего вентилятора, соединен со входом корпуса устройства всасывающего вентилятора, одновременно соединенного с креплением устройства всасывающего вентилятора, выход корпуса устройства всасывающего вентилятора, одновременно соединенного с креплением устройства всасывающего вентилятора, соединен посредством третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя, который изолирован теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя, со входами четырех пар обратных клапанов, необходимых для ограничения движения воздуха в обратную сторону, управляемых системой автоматического регулирования (CAP) и изолированных теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя в каждом воздушном охладителе посредством четырех пар ответвлений третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя, которые изолированы теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя, выход четырех пар обратных клапанов, необходимых для ограничения движения воздуха в обратную сторону, управляемых системой автоматического регулирования (CAP) и изолированных теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя соединен со входом воздушного охладителя посредством четырех пар ответвлений третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя, которые изолированы теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя, где выход каждой из четырех пар обратных клапанов, необходимых для ограничения движения воздуха в обратную сторону, управляемых системой автоматического регулирования (CAP) и изолированных теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя, соединен со входом кожуха формирования воздушного теплоносителя в каждой из четырех пар воздушных охладителей соответственно, выход кожуха формирования воздушного теплоносителя в каждом воздушном охладителе соединен со входом радиатора охладителей, являющийся общим для двух воздушных охладителей или группы воздушных охладителей каждой из четырех идентичных групп, в каждой из групп воздушных охладителей, состоящей из двух одинаковых воздушных охладителей, выход радиатора охладителей соединен со входом вентилятора, одновременно соединенного со всасывающей воронкой воздушного охлаждения, в каждом воздушном охладителе, кроме этого, выход радиатора охладителей также соединен со входами первого и второго трубопроводов циркуляции масла, причем посредством каждого трубопровода циркуляции масла, все радиаторы каждой из групп воздушных охладителей соединены между собой, выход первого трубопровода циркуляции масла соединен со входом насоса масляного охлаждения, выход насоса масляного охлаждения посредством ответвления первого трубопровода циркуляции масла соединен со входом силового трансформатора, выход второго трубопровода циркуляции масла, имеющий разветвление из трех выходов соединен с тремя входами силового трансформатора.

На фиг.1 изображена схема устройство для использования избыточного воздушного теплового потока от силового трансформатора.

Устройство для использования избыточного воздушного теплового потока от силового трансформатора, содержащее теплоноситель, тепловой насос, три трубопровода, три клапана, дополнительно введены четыре пары воздушных охладителей, пять клапанов, причем первый выход силового трансформатора посредством насоса масляного охлаждения соединен со входом первого трубопровода циркуляции масла, соединенного с четырьмя радиаторами охлаждения, второй, третий и четвертый выход силового трансформатора через ответвление, состоящего из трех входов соединен со входом второго трубопровода циркуляции масла также соединенного с четырьмя радиаторами охлаждения, следовательно, первый и второй трубопроводы циркуляции масла соединены с четырьмя радиаторами охлаждения, выходы каждого из которых связаны с парой вентиляторов воздушных охладителей, соединенных с парой всасывающих воронок воздушного охлаждения соответственно, а входы каждого из четырех радиаторов охлаждения связаны с парой кожухов формирования воздушного теплоносителя каждый соответственно, в каждой из четырех пар ответвлений третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя установлены обратные клапаны, необходимые для ограничения движения воздуха в обратную сторону, управляемые системой автоматического регулирования (CAP) и изолированные теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя, на выходе третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя установлен вход объектов собственных нужд использования воздушного теплоносителя, внутри трубопровода воздушного теплоносителя, перед входом объектов собственных нужд использования воздушного теплоносителя, установлено устройство всасывающего вентилятора, состоящего из корпуса, одновременно соединенного с креплением устройства всасывающего вентилятора, всасывающего вентилятора, одновременно соединенного с воронкой всасывающего вентилятора устройства всасывающего вентилятора, поэтому выход объектов собственных нужд использования воздушного теплоносителя 1 соединен со входом третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя 4, который изолирован теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя 5, внутри которого находится устройство всасывающего вентилятора, необходимого для создания перепада давления, обеспечивающий надежную работу обратных клапанов, в котором выход всасывающего вентилятора 2 устройства всасывающего вентилятора, одновременно соединенного с воронкой устройства всасывающего вентилятора, соединен со входом корпуса 3 устройства всасывающего вентилятора, одновременно соединенного с креплением устройства всасывающего вентилятора, выход корпуса 3 устройства всасывающего вентилятора, одновременно соединенного с креплением устройства всасывающего вентилятора, соединен посредством третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя 4, который изолирован теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя 5, со входами четырех пар обратных клапанов, необходимых для ограничения движения воздуха в обратную сторону, управляемых системой автоматического регулирования (CAP) и изолированных теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя в каждом воздушном охладителе посредством четырех пар ответвлений третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя 6, которые изолированы теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя 5, со входами четырех пар обратных клапанов 7 в каждой группе воздушных охладителей и изолированных теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя 5, выходы четырех пар обратных клапанов 7, необходимых для ограничения движения воздуха в обратную сторону, управляемых системой автоматического регулирования (CAP) и изолированных теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя 5 соединены со входами воздушных охладителей посредством четырех пар ответвлений 6 третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя 4, которые изолированы теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя 5, где выход каждой из четырех пар обратных клапанов 7, необходимых для ограничения движения воздуха в обратную сторону, управляемых системой автоматического регулирования (CAP) и изолированных теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя 5, соединен со входом кожуха формирования воздушного теплоносителя 8 в каждом воздушном охладителе, выход кожуха формирования воздушного теплоносителя 8 в каждом воздушном охладителе соединен со входом радиатора охладителей 9, являющийся общим для двух воздушных охладителей или группы воздушных охладителей каждой из четырех идентичных групп, в каждой из групп воздушных охладителей, состоящей из двух одинаковых воздушных охладителей, выход радиатора охладителей 9 соединен со входом вентилятора 10, одновременно соединенного со всасывающей воронкой воздушного охлаждения, в каждом воздушном охладителе, кроме этого, выход радиатора охладителей 9 также соединен со входами первого 11 и второго 12 трубопроводов циркуляции масла, причем посредством каждого трубопровода циркуляции масла, все радиаторы каждой из групп воздушных охладителей соединены между собой, выход первого трубопровода циркуляции масла 11 соединен со входом насоса масляного охлаждения 13, выход насоса масляного охлаждения 13 посредством ответвления первого трубопровода циркуляции масла 11 соединен со входом силового трансформатора 14, выход второго трубопровода циркуляции масла 12, имеющий разветвление из трех выходов соединен с тремя входами силового трансформатора 14.

Устройство для использования избыточного воздушного теплового потока от силового трансформатора работает следующим образом. Масло высокой температуры с трех выходов трансформатора поступает на разветвление из трех входов второго трубопровода циркуляции масла 12, с выхода второго трубопровода циркуляции масла 12, масло высокой температуры поступает ко входу радиатора охладителей 9 каждой из групп воздушных охладителей, следовательно, масло высокой температуры поступая в радиатор охладителей 9, нагревает воздух, поступающий с выхода вентилятора 10, одновременно соединенного со всасывающей воронкой воздушного охлаждения, в каждом воздушном охладителе, и далее нагретый воздух с выхода радиатора охладителей 9 поступает на вход кожуха формирования воздушного теплоносителя 8 в каждом воздушном охладителе, кроме этого, также с выхода радиатора охладителей 9 на вход первого трубопровода циркуляции масла 11 поступает масло невысокой температуры, далее с выхода первого трубопровода циркуляции масла 11 масло невысокой температуры поступает на вход насоса масляного охлаждения 13, с выхода насоса масляного охлаждения 13 масло невысокой температуры поступает на вход силового трансформатора 14 посредством ответвления первого трубопровода циркуляции масла 11, тем самым охлаждая силовой трансформатор, причем посредством каждого трубопровода циркуляции масла 11 и 12, все радиаторы охладителей 9 каждой из групп воздушных охладителей соединены между собой, далее с выхода кожуха формирования воздушного теплоносителя 8 в каждом воздушном охладителе, нагретый воздух поступает на вход обратного клапана 7, необходимого для ограничения движения воздуха в обратную сторону, управляемого системой автоматического регулирования (CAP) и изолированного теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя 5 посредством ответвления третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя 6, который изолирован теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя 5 в каждом воздушном охладителе, с выхода обратного клапана 7, необходимого для ограничения движения воздуха в обратную сторону, управляемого системой автоматического регулирования (CAP) и изолированного теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя 5, нагретый воздух поступает на вход устройства всасывающего вентилятора, необходимого для создания перепада давления, обеспечивающий надежную работу обратных клапанов 7, посредством ответвлений третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя 6, которые изолированы теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя 5 третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя 4, который также изолирован теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя 5, где нагретый воздух поступает на вход корпуса 3 устройства всасывающего вентилятора, одновременно соединенного с креплением устройства всасывающего вентилятора, далее с выхода корпуса 3 устройства всасывающего вентилятора, одновременно соединенного с креплением устройства всасывающего вентилятора, нагретый воздух поступает на вход всасывающего вентилятора 2 устройства всасывающего вентилятора, одновременно соединенного с воронкой устройства всасывающего вентилятора и затем нагретый воздух с выхода всасывающего вентилятора 2 устройства всасывающего вентилятора, одновременно соединенного с воронкой устройства всасывающего вентилятора поступает на вход объектов собственных нужд использования воздушного теплоносителя 1.

Предлагаемое техническое решение, называемое устройством для использования избыточного воздушного теплового потока от силового трансформатора позволяет сформировать воздушный теплоноситель для обогрева зданий трансформаторных подстанций и электрических станций для собственных нужд, позволяющее повысить эффективность охлаждения, уменьшить потери тепловой энергии, а также создать более простую и дешевую установки, что делает ее нетрудоемкой в создании, а также дешевой в обслуживании и ремонте.

Устройство для использования избыточного воздушного теплового потока от силового трансформатора, содержащее теплоноситель, тепловой насос, три трубопровода, три клапана, отличающееся тем, что дополнительно введены четыре пары воздушных охладителей, пять клапанов, причем первый выход силового трансформатора посредством насоса масляного охлаждения соединен со входом первого трубопровода циркуляции масла, соединенного с четырьмя радиаторами охлаждения, второй, третий и четвертый выходы силового трансформатора через ответвление, состоящее из трех входов, соединены со входом второго трубопровода циркуляции масла, следовательно, первый и второй трубопроводы циркуляции масла соединены с четырьмя радиаторами охлаждения, выходы каждого из которых связаны с парой вентиляторов воздушных охладителей, соединенных с парой всасывающих воронок воздушного охлаждения соответственно, а входы каждого из четырех радиаторов охлаждения связаны с парой кожухов формирования воздушного теплоносителя каждый соответственно, в каждой из четырех пар ответвлений третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя, изолированных теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя, установлены обратные клапаны, необходимые для ограничения движения воздуха в обратную сторону, управляемые системой автоматического регулирования (CAP) и изолированные теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя, на выходе третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя, изолированного теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя, установлен вход объектов собственных нужд использования воздушного теплоносителя, внутри третьего общего трубопровода воздушного теплоносителя, изолированного теплоизоляцией трубопровода воздушного теплоносителя, перед входом объекта собственных нужд использования воздушного теплоносителя, установлено устройство всасывающего вентилятора, состоящего из корпуса, одновременно соединенного с креплением устройства всасывающего вентилятора, всасывающего вентилятора, одновременно соединенного с воронкой всасывающего вентилятора устройства всасывающего вентилятора.