Индукционный аппарат с направленной циркуляцией охлаждающей среды

 

Союз Советски н

Еоцивлистwei .

Республик (61) Дополнительное к авт. с (22) Заявлено 22.01,79(21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 23. H).8

Дата опубликовании о

Ю. И. Борю, А. И. Краснов, И. Ш. Люблин, .А. В. Тарасов и Г. E. Тарле (72) Авторы изобретения

Центральное конструкторское бюро Главэдергоремонта и Спепиальное конструкторское бюро по трансформаторам

Средневолжского производственного обт единения Трансформатор (7l) Заявители (54) ИНДУКЦИОННЫЙ АППАРАТ С НАПРАВЛЕННОЙ

ЦИРКУЛЯЦИЕЙ ОХЛАЖДАЮШЕЙ СРЕДЫ 1

Изобретение относится к электротехнже и энергетике, в частности к индукционным аппаратам, содержащим охлаждающую систему с радиаторами.

Известна конструкция масляного транс форматора, содержащая охлаждающую систему с радиаторами и приводными насосами, перегородку внутри бака, разделятощую его на верхнюю и нижнюю камеры и имеющую в зоне активной части отверстия, совпадающие с охлаждающими каналами активной части, причем верхний и нижний коллекторы радиатора присоединены соответственно к верхней и нижней камере бака через запорные органы (плоские краны), всасывающий

15 патрубок приводного насоса присоединен к нижним коллекторам группы радиаторов, а его напорный патрубок — к нижней камере бака «1 1, 20

Из-за одноконтурной схемы циркуляции масла в наружной системе охлаждения суммарный расход масла через радиаторы равен суммарному расходу масла через

2 активную часть, что противоречит требовани пм, определяемым термогидравлическими характеристиками активной части и радиаторов, согласно которым для активной части нужны значительно большие расходы масла, чем для радиаторов, Кроме того, переход с режима естественной циркуляции масла на режим принудительной циркуляции. масла и обратно может быть- осуществлен только вручную, что снижает надежность всего трансформатора в целом и требует отвлечения эксплуатационного персонала на эти переключения. применение в качестве запорных органов автоматических устройств, например, задвижек с электроприводом, сильно усложняет конструкцию, снижает надежность трансформатора и увеличивает капитальные затраты и эксплуатационные расходы .

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является конструкция индукционного аппарата, содержащая бак с зоне активной части отверстия, совпадаюI щие с охлаждающими каналами активной части, радиатор с верхним, присоединенным к баку, и нижним коллекторами, приводной насос с всасывающим и напорным патрубками, сопло с входным патрубком, присоединенным к напорному патрубку приводного насоса, кожух, окружающий сопло, с входным, присоединенным к нижнему коллектору радиатора и выходным, о присоединенным к нижней камере бака, патрубками, снабжен трубопроводом, соединяющим всасывающий патрубок приводного насоса с верхней камерой бака, при этом аппарат может быть снабжен дополнительным трубопроводом, соединяющим нижний коллектор радиатора с верхней

- камерой бака, причем выходной патрубок

-кожуха может быть выполнен в виде ка— меры смешения, например, с диффузором.

На фиг. 1 и 2 схематически изображены варианты исполнения индукционЧюго аппарата; на фиг. 3 то же, по фиг. 1 и 2 с камерой смещения и диффузором.

Индукционный аппарат с направленной циркуляцией охлаждающей среды, например трансформатор по фиг. 1, содержит бак 1 с жидкой охлаждающей диэлектрической средой 2, активную часть 3 с охлаждающими каналами 4, установленную и баке 1, перегородку 5, разделяющую бак на верхнюю 6 и нижнюю 7 камеры и имеющую в зоне активной части отверстия, совпадающие с охлаждающими каналами 4 активной. части 3, радиатор 8 с верхним 9, присоединенным к верхней камере 6 бака 1; и нижним 10 коллекторами, приводной насос 11 с всасывающим

12 и напорным 13 патрубками, сопло 14 с входным патрубком 15, присоединенным к напорному патрубку 13 приводного насоса 11, кожух 16, окружающий сопло 14, с входным 17„присоединенным к нижнему коллектору 10 радиатора 8, и выходным ,18, присоединенным к нижней камере 7 бака 1, патрубками, причем всасывающий патрубок 12 присоединен трубопроводом 19 к верхней камере 6 бака 1.

Индукционный аппарат по фиг. 2, кроме указанных на фиг. 1 элементов, содержит дополнительный трубопровод 20, соединяющий нижний коллектор 10 радиатора 8 с верхней камерой 6 бака

Аппарат по фиг. 3, кроме указанных на фиг. l и 2 элементов, содержит в каче— стве выходного патрубка кожуха 16 камеру 21 смешения с диффузором 22.

3 773754 ф жидкой охлаждающей средой, активную часть с охлаждающими каналами, установленную в баке, перегородку внутри бака, разделяющую его на верхню|о и нижнюю камеры и имеющую в зоне активной части отверстия, совпадающие с охлаждающими каналами активной части, радиатор с верхним, присоединенным к верхней камере бака, и нижним коллекторами, приводной насос с всасывающим, 10 присоединенным к нижнему коллектору радиатора, и напорным патрубками, сопло с входным патрубком, присоединенным к напорному патрубку приводного насоса, кожух, окружающий сопло, с входным, 15 присоединенным к нижнему коллектору радиатора и выходным, присоединенным к нижней камере бака, патрубками. При работе приводного насоса в нижнем коллекторе радиатора и на выходе из сопла, 20 выполняющего функцию сужающего устройства, создаются прщ4ерно одинаковые статические давления, в результате чего в соединительном трубопроводе между входным патрубком кожуха и нижним

25 коллектором радиатора, шунтирующим приводной насос, отсутствует движение масла или имеется поток масла с очень небольшим расходом. При отключенном насосе основной поток масла проходит З0 через шунтирующий соединительный трубопровод (2).

Недостаток ее состоит в том, что изза одноконтурной схемы циркуляции масла в наружной системе охлаждения суммар35 ный расход масла через радиаторы равен суммарному расходу масла через активную часть, что, как указывалось выше, цротиворечит требованиям, определяемым термогидравлическими характеристиками

49 активной части и радиаторов, Кроме того, одноконтурная схема циркуляции масла в наружной системе охлаждения не позволяет получить оптимальные конструкцию

45 и характеристики струйного насоса, предназначенные для интенсификации внутреннего охлаждения индукционного аппарата.

Цель предложения — увеличение мощности и нагрузочной способности индукционного аппарата путем интенсификации

50 его внутреннего охлаждения.

Для достижения, поставленной цели индукционный аппарат, содержащий бак с жидкой охлаждающей диэлектрической средой, активную часть с охлаждисецими

55 каналами, установленную в баке, перего,родку внутри бака, разделяющую его на верхнюю и нижнюю камеры и имеющуто в устройство работает следующим образом (на примере масляного трансформатора по фиг. 1).

Приводной. насос 11 забирает масло из верхней камеры 6 бака 1 через трубопровод 19 и нагнетает его под давле— кием во входной патрубок 15 сопла 14 и далее через кожух 16 в нижнюю каме ру 7 бака 1. 3а счет эжектирующего действия струи масла, выходящей с боль- 10 шой скоростью из сопла 14, через входной патрубок 17 в кожух 16 подсасы.— вается дополнительное количество масла из верхней камеры 6 бака 1, проходящее через радиатор 8, благодаря чему О в радиаторе создается принудительнаи цирхуляция масла. Это дополнительное количество масла также поступает через выходной патрубок 18 кожуха 16 в нижнюю камеру 7 бака 1, чем обеспечивает- 20 ся двухконтурная схема принудительной циркуляции масла в наружной системе охлаждения. .В индукционном аппарате по фиг. 2 в нижний коллектор 10 радиатора 8 масло поступает из верхней камеры 6 бака 1 по двум путям: часть масла проходит по трубам радиатора 8, а часть через трубопровод 20, минуя трубы радиатора 8, чем обеспечивается трехконтурная схема 30 циркуляции масла в наружной системе охлаждения.

Аналогично работает .устройство по фиг. 3, позволяющее получить дополнительное увеличение коэффициента инжекции струйного насоса и, следовательно, дополнительное увеличение мощности и нагрузочкой способности аппарата.

Благодаря многоконтурной схеме принудительной циркуляции масла в наружной системе охлаждения достигаются необходимые расходы масла в активной части и радиаторах, соответствующие их термогидравлическим характеристикам. Кроме того, за счет увеличения статического давления в нижнем коллекторе радиатора и снижения потерь давлении в контуре ийжектируемого потока масла обеспечи,вается высокий коэффициент инжекции струйного насоса. В результате беэ эатра. ты дополнительной диагональной мощности обеспечивается за счет интенснфйкации внутреннего охлаждения повышение. мощности и нагрузочкой способности аппаЯ рата, При этом эффективность наружного охлаждения (коэффициент теплопередачи радиаторов) практически сохраняется без изменения.

4 6

Устройство позволяет обеспечить автоматическое управление работой системы охлаждении аппарата, т.е. перевод с режима принудительной циркуляции масла на режим естественной циркуляции путем простого о тключения и включения приводного насоса 11. При этом могут быть получены скорости естественной циркуляции масла, соответствующие данной конструкции ра-. диатора, так как проходные сечения кожуха 16 и его выходного патрубка l8 имеют достаточно большие размеры.

Одним из вариантов изобретения является выполнение индухциокного аппарата с группой радиаторов, к шжнжм коллекторам которых присоединен входной патрубок кожуха. Кроме того, аппарат может содержать группу сопел, к которым присоединен напорный патрубок приводного насоса или группу приводных насосов.

Предложенное устройство при небольших затратах может быть легко внедрено на вновь выпускаемых и находящихся в эксплуатации аппаратах с увеличением их мощности и нагрузочной способности на 10-15" °

Формула изобретения

1. Индукционный аппарат с паправленной циркуляцией охлаждающей среды, например, трансформатор, содержащий бак с жидкой охлаждающей диэлектрической средой, активную часть с охлаждаюшими какалами, установленную в баке, перегородку внутри бака, разделяющую его на верхкюю и нижнюю камеры и имеющую в зоне активной части отверстия, совпадаю шие с охлаждаюпппли каналами активной части, например, обмоток и магкитопровода, радиатор с верхним, присоединенным к верхней камере "àêà,,и нижним коллекторами, приводной насос с всасывающим и напорным патрубхами, сопло с входкым патрубком, прцсоеднненным к напорному патрубку приводного насоса, кожух, окружающий сопло, с входным, присоединенным к нижнему коллектору радиатора, и выходным, присоединенным к нижней камере бака, патрубками, о т л и ч а ю—

m и и с я тем, что, с целью увеличении мощности и нагрузочкой способности индукционного аппарата путем интенсификации его внутреннего охлаждения, аппарат снабжен трубопроводом, соединяющим всасывающий патрубок приводного насоса с верхней камерой бака.

773754

Индукционный аппарат по п. l, отличающийся тем, что снабжен дополнительным трубопроводом, соединяющим нижний коллектор радиатора с верхней камерой бака. . 3. Индукционный аппарат по пп Х и 2, отличающийся тем,чтовыходной патрубок кожуха выполнен в виде камеры смешения, например, с диффузором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тарле Г. Е. Интенсификация охлаж. дения трансформаторов путем направленной циркуляции масла. "Электрические станции", l973, № 6, с. 52-56

2. Патент США № 3602856, кл. 336-57, 1971.

773754 фиг.2

Составитель И. Бабенко

Редактор Н. Горват Техред H.Ковалева КорректорМ Шароши

Заказ 7519/70 Тираж 844 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4