ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТРАНСФОРМАТОРА С ЖИДКИМ ДИЭЛЕКТРИКОМ

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.