Индукционный аппарат с направлен-ной циркуляцией охлаждающей среды

 

т! иг; патентю тЕде з м ц

6ис4ттеМФтт» Д Я Д

OПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Л46Г6

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.01.79 (21) 2716167/24-07 с присоединением заявки № (23) .Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) М. Кл.

Н 01 F 27/10

Государственный комитет (53) УДК 621 314 212 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Ю. И. Борю, А. И; Краснов, И. Ш. Люблин, А. В. Тарасов и Г. Е. Тарле

Центральное конструкторское бюро Главэиергоремонта и Специальное конструкторское бюро по трансформаторам

Средневолжского производственного объединения

«Трансформатор» (71) Заявители (54) ИНДУКЦИОННЫЙ АППАРАТ С НАПРАВЛЕННОЙ

ЦИРКУЛЯЦИЕЙ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ СРЕДЫ

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

Известен масляный трансформатор, со- 5 держащий охлаждающую систему с радиаторами и приводными насосами, перегородку внутри бака, разделяющую его на верхнюю и нижнюю камеры и имеющую в зоне активной части отверстия, совпадающие с 10 охлаждающими каналами активной части, причем верхний и нижний коллекторы радиаторов присоединены через запорные органы (плоские краны) соответственно к верхней и нижней камере бака, всасываю- 15 щий патрубок приводного насоса присоединен к нижним коллекторам группы радиаторов, а его напорный патрубок — к нижней камере бака {1).

Из-за одноконтурной схемы циркуляции 20 масла в наружной системе охлаждения суммарный расход масла через радиаторы равен суммарному расходу масла через активную часть, что противоречит требованиям, определяемым термогидравлическими 25 характеристиками активной части и радиаторов, согласно которым для активной части нужны значительно большие расходы масла, чем для радиаторов. Кроме того, в известном трансформаторе переход с режи- 30 ма естественной циркуляции масла и обратно может быть осуществлен только вручную, что снижает надежность всего трансформатора в целом и требует отвлечения эксплуатационного персонала на эти переключения. 1|рименение в качестве запорных органов автоматических устройств, например задвижек с электроприводом, сильно усложняет конструкцию, снижает надежность и увеличивает капитальные затраты и эксплуатационные расходы.

Известен также индукционный аппарат, содержащий бак с жидкой охлаждающей средой, активную часть с охлаждающими каналами, установленную в баке, перегородку внутри бака, разделяющую его на верхнюю и нижнюю камеры и имеющую в зоне активной части отверстия, совпадающие с охлаждающими каналами активной части, радиатор с верхним, присоединенным к баку, и нижним коллекторами, приводной насос с всасывающим, присоединенным к нижнему коллектору радиатопа, и напорным патрубками, сопло с входным патрубком, присоединенным к напорному патрубку приводного насоса, кожух, окружающий сопло, с входным, присоединенным к нижней камере бака, патрубками(2).

Цель изобретения состоит том, чтобы создать автоматически действующую за3 движку без подвижных частей, для этого при работе приводного насоса в нижнем коллекторе радиатора и на выходе из сопла, выполняющего функцию сужающего устройства, создаются примерно одинаковые статические давления, в результате чего в соединительном трубопроводе между входным патрубком кожуха и нижним коллектором радиатора, шунтирующем приводной насос, отсутствует движение масла или имеется поток масла с очень небольшим расходом. При отключенном насосе основной поток масла проходит через шунтирующий соединительный трубопровод.

Недостаток известного аппарата состоит в том, что из-за одноконтурной схемы циркуляции масла в наружной системе охлаждения суммарный расход масла через радиаторы равен суммарному расходу масла через активную часть, что, как указывалось выше, противоречит требованиям, определяемым термогидравлическими характеристиками активной части и радиаторов.

Кроме того, одноконтурная схема циркуляции масла в наружной системе охлаждения не позволяет получить оптимальную конструкцию и характеристики струйного устройства, предназначенного для интенсификации внутреннего охлаждения àïïàрата.

Целью изобретения является увеличение мощности и нагрузочной способности индукционного аппарата путем интенсификации его внутреннего охлаждения, Для этого в индукционном аппарате, содержащем бак с жидкой охлаждающей диэлектрической средой, активную часть с охлаждающими каналами, установленную в баке, перегородку внутри бака, разделяющую его на верхнюю 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, присоединенным к нижнему коллектору радиатора, и напорным патрубками, сопло с входным патрубком, присоединенным к напорному патрубку приводного насоса, кожух, окружающий сопло, с входным и выходным, присоединенным к нижней камере бака, патрубками, верхняя камера бака снабжена трубопроводами, один из которых присоединен к нижнему коллектору радиатора, а другой — к входному патрубку кожуха соответственно, причем выходной патрубок кожуха может быть выполнен в виде камеры смещения, например с диффузором.

На фиг. 1 схематически изображен индукционный аппарат; на фиг. 2 — то же, с камерой смещения и диффузором.

Индукционный аппарат с направленной циркуляцией охлаждающей среды, например трансформатор (фиг. 1) содержит бак б5 ции внутреннего охлаждения повышение

794676

1 с жидкой охлаждающей диэлектрической средой 2, активную часть 3 с охлаждающими каналами 4, установленную в баке 1, перегородку 5, разделяющую бак на верх5 нюю 6 и нижнюю 7 камеры и имеющую в зоне активной части отверстия, совпадающие с охлаждающими каналами 4 активной части 3 отверстия, радиатор 8 с верхним коллектором 9, присоединенным к верхней камере 6 бака, и нижним 10 коллектором, приводной насос 11 с всасывающим 12, присоединенным к нижнему коллектору 9 радиатора 8, и напорным 13 патрубками, сопло 14 с входным патрубком

15 15, присоединенным к напорному патрубку

13 приводного насоса 11, кожух 16, окружающий сопло 14, с входным 17 и выходным 18, присоединенным к нижней камере

7 бака, патрубками, причем верхняя камеО ра снабжена трубопроводами 19 и 20, один из которых присоединен к нижнему коллектору 10 радиатора 8, а другой — к входному патрубку 17 кожуха 16 соответственно.

Индукционный аппарат (фиг. 2), кроме

25 указанных (фиг. 1) элементов, содержит в качестве выходного патрубка кожуха 16 камеру 21 смещения с диффузором 22.

Предлагаемое устройство работает следующим образом (на примере масляного

33 трансформатора, фиг. 1).

Приводной насос 11 забирает масло из коллектора 10 радиатора 8 и нагнетает его под давлением в патрубок 15 сопла 14. За счет инжектирующего действия струи мас35 ла, выходящей с большой скоростью из сопла 14, через трубопровод 20 и патрубок

17 в кожух 16 подсасывается дополнительное количество масла из камеры 6 бака 1.

Все суммарное количество масла, поступа40 ющего в кожух 16, проходит через его патрубок 18 в камеру 7 бака и далее в каналы 4 активной части 3. В коллектор 10 радиатора 8 масло поступает из камеры 6 бака по двум путям: одна часть масла про45 ходит по трубам радиатора 8, а другая часть — через трубопровод 19, минуя трубы радиатора 8.

Благодаря трехконтурной схеме принудительной циркуляции масла в наружной си50 стеме охлаждения достигаются необходимые расходы масла в активной части и радиаторах, соответствующие их термогидравлическим характеристикам. Кроме того, за счет снижения гидравлического со55 противления контура инжектируемого потока охлаждающей среды обеспечивается высокий коэффициент инжекции струйного насоса. Благодаря снижению гидравлического сопротивления радиатора может быть

60 применен приводной насос той же мощности, но имеющий меньший напор и большую производительность. В результате без дополнительной затраты двигательной мощности обеспечивается за счет интенсифика794676 мощности к нагрузочной способности аппарата. При этом эффективность наружного охлаждения (коэффициент теплопередачи радиаторов) практически сохраняется без изменения.

Данная конструкция также обеспечивает автоматическое управление работой системы охлаждения аппарата, т. е. перевод с режима принудительной циркуляции масла на режим естественной циркуляции масла и обратно путем простого отключения и включения приводного насоса благодаря соединению трубопроводом 19 нижнего коллектора 10 радиатора 8 с верхней камерой

6 бака 1. При этом в режиме естественной циркуляции масла основной поток масла радиатора проходит через трубопровод 19, улучшая тем самым охлаждение масла, находящегося в верхней камере 6 бака 1.

Аналогично описанному работает устройство (фиг. 2), позволяющее получить дополнительное увеличение коэффициента инжекции струйного насоса и, следовательно, дополнительное увеличение мощности и нагрузочной способности аппарата.

Одним из вариантов данного изобретения является выполнение индукционного аппарата с группой радиаторов, к нижним коллекторам которых присоединен всасывающий патрубок приводного насоса.

Кроме того, индукционный аппарат может содержать группу сопел, к которым присоединен напорный патрубок приводного насоса.

В системе охлаждения может быть также установлена группа приводных насосов.

Данное устройство при небольших дополнительных затратах может быть легко внедрено на вновь выпускаемых и находящихся в эксплуатации аппаратах с увеличением их мощности и нагрузочной способности на

10 — 15 о/о.

Формула изобретения

1. Индукционный аппарат с направленной циркуляцией охлаждающей среды, например трансформатор, содержащий бак с жидкой охлаждающей диэлектрической средой, активную часть с охлаждающими каналами, установленную в баке, перегородку внутри бака, разделяющую его на

10 верхнюю и нижнюю камеры и имеющую в зоне активной части отверстия, совпадающие с охлаждающими каналами активной части, например обмоток и магнитопровода, радиатор с верхним, присоединенным

1 к верхней камере бака, и нижним коллекторами, приводной насос с всасывающим, присоединенным к нижнему коллектору радиатора, и напорным патрубками, сопло с входным патрубком, присоединенным к

20 напорному патрубку приводного насоса, кожух, окружающий сопла, с входным и выходным, присоединенным к нижней камере бака, патрубками, отличающийся тем, что, с целью увеличения мощности и нагру25 зочной способности индукционного аппарата путем интенсификации его внутреннего охлаждения, верхняя камера бака снабжена трубопроводами, один из которых присоединен к нижнему коллектору радиатоЗЭ ра, а другой — к входному патрубку кожуха соответственно.

2. Аппарат по п. 1, отлич а ющи и с я тем, что выходной патрубок кожуха выполнен в виде камеры смешения, например с

35 диффузором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тарле Г. E. Интенсификация охлаждения трансформаторов путем направленной

40 циркуляции масла, «Электрические станции», 1973, № 6, с. 52 — 56.

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

794676

1ä /I

Составитель И. Бабенко

Техред Л. Куклина

Корректор С. Серобаба

Редактор Г. Петрова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 41/19 Изд. № 116 Тираж 784 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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