Охлаждающее устройство трансформатора с жидким диэлектриком

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для охлаждения трансформаторов с жидким диэлектриком. Предложено охлаждающее устройство трансформатора с жидким диэлектриком, содержащее верхний и нижний коллекторы (1) и (2) с патрубками (3) и (4) для соединения с баком трансформатора и теплообменное приспособление (5), соединенное с коллекторами (1) и (2), в котором согласно полезной модели теплообменное приспособление выполнено в виде трубчато-пластинчатого теплообменника, трубные полости (6) которого соединены с верхним и нижним коллекторами (1) и (2) и установлены в горизонтальной плоскости, а пластины (7) установлены вертикально и зазоры (8) между ними служат для создания конвективных потоков воздуха. Технический результат состоит в увеличении поверхности теплообмена и повышении эффективности охлаждения. 3 з.п. ф-лы, 2 илл.

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для охлаждения трансформаторов с жидким диэлектриком, например, минеральным маслом.

Известно устройство для охлаждения жидкости - радиатор, состоящий из трубчатых панелей с вертикальными каналами для циркуляции жидкости, разделенными ребрами жесткости, верхнего и нижнего коллекторов (см. авт. свид. СССР 1651325, H01F 27/10, 1988 г.).

Недостатками данного устройства являются большие габариты, малая поверхность теплообмена и, как следствие, малая эффективность охлаждения.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является охлаждающее устройство трансформатора с жидким диэлектриком, содержащее верхний и нижний коллекторы с патрубками для сообщения с баком трансформатора, и теплообменное приспособление, соединенное с коллекторами и отдающее тепло в окружающую среду (см. патент РФ 2308109, H01F 27/00, 2007). Теплообменное приспособление выполнено в виде трубчатого теплообменника, внутри труб которого установлены вертикальные трубы меньшего диаметра, сообщающиеся с окружающим воздухом и служащие для создания конвективных воздушных потоков.

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является малая поверхность теплообмена и, как следствие, малая эффективность охлаждения.

Задача полезной модели состояла в разработке такого охлаждающего устройства, которое обладает повышенной поверхностью теплообмена с окружающей средой и, следовательно, повышенной эффективностью теплоотдачи.

Указанная задача решается тем, что предложено охлаждающее устройство трансформатора с жидким диэлектриком, содержащее верхний и нижний коллекторы с патрубками для соединения с баком трансформатора и теплообменное приспособление, соединенное с коллекторами и отдающее тепло в окружающую среду, в котором согласно полезной модели теплообменное приспособление выполнено в виде трубчато-пластинчатого теплообменника, трубные полости которого соединены с верхним и нижним коллекторами и установлены в горизонтальной плоскости, а пластины установлены вертикально, и зазоры между ними служат для создания конвективных потоков воздуха.

В предпочтительном варианте выполнения трубчато-пластинчатый теплообменник выполнен в виде пакета пластин, на каждой из которых выполнен, по меньшей мере, один ряд полых конусообразных выступов, причем полые конусообразные выступы одной пластины входят в отверстия у основания полых конусообразных выступов смежной пластины с образованием трубных полостей для прохождения нагретого диэлектрика из бака трансформатора.

Другим отличием устройства является то, что трубчато-пластинчатый теплообменник содержит, по меньшей мере, четыре трубных полости, расположенные одна над другой в вертикальной плоскости, которые попарно соединены друг с другом и образуют единый канал для прохождения через теплообменник нагретого диэлектрика, соединенный с верхним и нижним коллекторами.

Благодаря отмеченным выше особенностям выполнения охлаждающего устройства обеспечивается технический результат полезной модели, который состоит в том, что устройство обладает чрезвычайно развитой теплообменной поверхностью, что обеспечивает повышение эффективности охлаждения. При этом оно не требует применения специальных вентиляторов, обдувающих поверхность теплообменника, как это предусмотрено в некоторых выпускаемых отечественной промышленностью охлаждающих устройствах трансформаторов.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе.

На фиг.2 изображены пластины теплообменника.

Устройство содержит верхний и нижний коллекторы 1 и 2 с патрубками 3 и 4 для соединения с баком трансформатора и теплообменное приспособление 5, выполненное в виде трубчато-пластинчатого теплообменника. Трубные полости 6 теплообменника соединены с верхним и нижним коллекторами 1 и 2 и установлены в горизонтальной плоскости, а пластины 7 установлены вертикально и зазоры 8 между ними служат для создания конвективных потоков воздуха.

В предпочтительном варианте осуществления теплообменник 5 (фиг.2) выполнен в виде пакета пластин 7, на каждой из которых выполнен, по меньшей мере, один ряд полых конусообразных выступов 9, причем полые конусообразные выступы одной пластины 7 входят в отверстия у основания полых конусообразных выступов смежной пластины 7 с образованием трубных полостей 6 для прохождения нагретого диэлектрика из бака трансформатора.

Теплообменник 5 (фиг.1) может содержать, по меньшей мере, четыре трубные полости 6, расположенные одна над другой в вертикальной плоскости. Трубные полости 6 попарно соединены друг с другом переходными трубками 11 и образуют единый канал для прохождения через теплообменник 5 нагретого диэлектрика, который соединен с верхним и нижним коллекторами 1 и 2.

Охлаждающее устройство работает следующим образом. Горячий жидкий диэлектрик (трансформаторное масло) поступает из верхней части бака трансформатора через патрубок 3 в верхний коллектор 1, проходит по трубным полостям 6 трубчато-пластинчатого теплообменника 5, отдавая при этом тепло пластинам 7. В зазорах 8 пластин 7 формируются конвективные потоки воздуха (показаны на фиг.1 стрелками), которые отбирают тепло у пластин 7 и рассеивают его в окружающее воздушное пространство. При охлаждении жидкого диэлектрика за счет интенсивной отдачи тепла от пластин 7 теплообменника 5 плотность жидкого диэлектрика увеличивается, и он опускается вниз, а затем через нижний коллектор 2 и патрубок 4 диэлектрик поступает в нижнюю часть бака.

1. Охлаждающее устройство трансформатора с жидким диэлектриком, содержащее верхний и нижний коллекторы с патрубками для соединения с баком трансформатора и теплообменное приспособление, соединенное с коллекторами и отдающее тепло в окружающую среду, отличающееся тем, что теплообменное приспособление выполнено в виде трубчато-пластинчатого теплообменника, трубные полости которого соединены с верхним и нижним коллекторами и установлены в горизонтальной плоскости, а пластины установлены вертикально и зазоры между ними служат для создания конвективных потоков воздуха.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трубчато-пластинчатый теплообменник выполнен в виде пакета пластин, на каждой из которых выполнен, по меньшей мере, один ряд полых конусообразных выступов, причем полые конусообразные выступы одной пластины входят в отверстия у основания полых конусообразных выступов смежной пластины с образованием трубных полостей для прохождения нагретого диэлектрика из бака трансформатора.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что трубчато-пластинчатый теплообменник содержит, по меньшей мере, четыре трубных полости, расположенные одна над другой в вертикальной плоскости, которые попарно соединены друг с другом переходными трубками и образуют единый канал для прохождения через теплообменник нагретого диэлектрика, соединенный с верхним и нижним коллекторами.