Индукционный аппарат с направлен-ной циркуляцией охлаждающей среды

 

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

794677

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.01,79 (21) 2716168/24-07 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) па делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

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

Центральное конструкторское бюро Главэнергоремонта 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, содержащий 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 охлаждающими каналами активной части, причем верхний и нижний коллекторы радиаторов присоединены через запорные органы (плоские краны) соответственно к верхней и нижней камере бака, всасывающий патрубок приводного насоса присоединен к нижним коллекторам группы радиаторов, а его напорный патрубок — к нижней камере бака (1).

Известный трансформатор имеет ряд недостатков. Из-за одноконтурной схемы циркуляции масла в наружной системе охлаждения суммарный расход масла через радиаторы равен суммарному расходу масла через активную часть, что противоречит требованиям, 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 задви10 жек с электроприводами, сильно усложняет конструкцию, снижает надежность и увеличивает капитальные затраты и эксплуатационные расходы.

Известен также индукционный аппарат, 15 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

20 зоне активной части отверстия, совпадающие с охлаждающими каналами активной части, например обмоток и магнитопровода, радиатор с верхним, присоединенным к верхней камере бака, и нижним коллекто25 рами, приводной насос с всасывающим, присоединенным к нижнему коллектору радиатора, и напорным патрубками, сопло с входным патрубком, присоединенным к напорному патрубку приводного насоса, ко30 жух, окружающий сопло, с входным, при794677 соединенным к нижнему коллектору радиатора, и выходным, присоединенным к нижней камере бака, патрубками (2).

Цель изобретения — создать автоматически действующую задвижку 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. 11ри 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 противоречит требованиям, определяемым термогидравлическими характеристиками активной части и радиаторов. Кроме того, одноконтурная схема циркуляции масла в наружной системе охлаждения не позволяет получить оптимальные конструкцию и характеристики струйного насоса, предназначенные для интенсификации внутреннего охлаждения аппарата.

Целью изобретения является увеличение мощности и нагрузочной способности индукционного аппарата путем интенсификации его внутреннего охлаждения.

Для этого индукционный аппарат, содержащий 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, присоединенным к нижнему коллектору радиатора, и выходным, присоединенным к нижней камере бака, патрубками, снабжен трубопроводом, соединенным с нижним коллектором радиатора и верхней камерой бака, причем выходной патрубок кожуха может быть выполнен в виде камеры смешения, например с диффузором.

4

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

Индукционный аппарат с направленной циркуляцией охлаждающей среды, например трансформатор (фиг. 1), содержит бак

1 с жидкой охлаждающей диэлектрической средой 2, активную часть 3 с охлаждающими каналами 4, установленную в баке перегородку 5, разделяющую бак 1 на верхнюю 6 и нижнюю 7 камеры и имеющую в зоне активной части отверстия, совпадающие с охлаждающими каналами 4 активной части 5, радиатор 8 с верхним 9, присоединенным к верхней камере 6 бака, и нижним 10 коллекторами, приводной насос ll с всасывающим 12, присоединенным к нижнему коллектору 10 радиатора 8, 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, патрубками, причем аппарат снабжен трубопроводом 19, соединенным с нижним коллектором 10 радиатора 8 и верхней камерой

6 бака.

Индукционный аппарат (фиг. 2) кроме указанных (фиг. 1) элементов, содержит в качестве выходного патрубка кожуха 16 камеру 20 смешения, например с диффузором 21.

Предлагаемое устройство работает следующим образом (на примере масляного трансформатора, фиг. 1).

Приводной насос 11 забирает масло из коллектора 10 радиатора 8 и нагнетает его под давлением во входной патрубок 15 сопла 14. 3а счет инжектирующего действия струи масла, выходящей с большой скоростью из сопла 14, через входной патрубок

17 в кожух 16 подсасывается дополнительное количество масла из коллектора 10 радиатора 8. Все суммарное количество масла, поступившего в кожух 16, проходит через патрубок 18 в камеру 7 бака 1 и далее в охлаждающие каналы 4 активной части 3. В коллектор 10 радиатора 8 масло поступает из камеры 6 бака 1 по двум путям: одна часть масла проходит по трубам радиатора 8, а другая часть — через трубопровод 19, минуя трубы радиатора 8.

Сечение трубопровода 19 выбирается таким, чтобы через радиатор 8 проходил оптимальный расход масла. Благодаря двухконтурной 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 снижения гидравлического сопротивления радиатора обеспечивается высокий коэффициент ин5 жекции струйного насоса. В результате без дополнительной затраты двигательной мощности обеспечивается за счет интенсификации внутреннего охлаждения повышение мощности и нагрузочкой 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 насоса 11. При этом в режиме естественной циркуляции масла трубопровод 19, создавая дополнительное соединение коллектора 10 радиатора 8 с камерой

6 бака 1, с одной стороны, за счет уменьшения гидравлического сопротивления радиатора 8 обеспечивает более высокую скорость движения масла под действием гравитационных сил, и, следовательно, увеличение коэффициента теплопередачи радиатора в этом режиме, а, с другой стороны, улучшает охлаждение масла, находящегося в верхней камере 6 бака 1 между наружной обмоткой и стенкой бака.

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

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%.

794677

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 верх10 нюю и нижнюю камеры и имеющую в зоне активной части отверстия, совпадающие с охлаждающими каналами активной части, например обмоток и магнитопровода, 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

20 патрубку приводного насоса, кожух, окружающий сопло, с входным, присоединенным к нижнему коллектору радиатора, и выходным, присоединенным к нижней камере бака, патрубками, отличающийся тем, 25 что, с целью увеличения мощности и нагрузочной способности индукционного аппарата путем интенсификации его внутреннего охлаждения, аппарат снабжен трубопроводом, соединенным с нижним коллек30 тором радиатора и верхней камерой бака.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что выходной патрубок кожуха выполнен в виде камеры смешения, например с диффузором.

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тарле Г. Е. Интенсификация охлаждения трансформаторов путем направленной циркуляции масла, «Электрические стан40 ции», 1973, № 6, с. 52 — 56.

2. Патент США № 9602856, кл. 336 — 57, 1971.

794677

Редактор Г. Петрова

Корректор С. Серобаба

Заказ 27/19 Изд. № 116 Тираж 712 Подписное

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

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

Типография, пр. Сапунова, 2

2 юг. Г

Составитель И. Бабенко

Техред Л. Куклина

ll лГ