Устройство индукционного нагрева диэлектрической жидкости

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.01.80 (2!) 2869223/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (5!) М. Кл.а

Н05В6I10

СССР (53) УДК 621.365„..512 (088.8) Опубликовано 23.10.81. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 23.10.81 по делам изобретений и атирмтий

8. Я. Фплиппишин, П. H. Сиволап и А. С. Туткев ч чт",т („р (.,„ ,:щ

:з;.- ., " 4 -с./:;., а@ „. ." ": и т ;. (72) Авторы изобретении (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ

ГесУдаРствеинь!й комитет (23) Г1риоритет

Изобретение относится к энергетике и электротехнике, а именно к устройствам для нагрева диэлектрических жидкостей.

В процессе обработки изоляции, прогрева и заливки электрических аппаратов в период их монтажа и эксплуатации, а также сушке свежих и восстановлении эксплуатационных диэлектрических жидкостей, требуется нагревать 3 — 10 мз жидкости в час до температуры 45 — 100 С.

В отечественной практике диэлектрические жидкости, в вышеуказанных случаях, т0 нагревают устройствами, представляющими собой емкости, со встроенными нагреватель- ными элементами типа ТЭН !1).

Такие устройства имеют следующие недостатки: из-за малой площади теплоотдачи нагревательных элементов, при передаче требуемых мощностей нагрева, температура на их поверхности значительно превышает допустимую температуру нагреваемой жидкости, что приводит к перегреву слоев жидкости, соприкасающихся с поверхностями нагревательных элементов, и тем самым к сокращению сроков службы жидкости. Известно, что в случае нагрева диэлектрической жидкости до температуры выше допустимой (для трансформаторного масла, выше 115 Ñ) она начинает интенсивно терять свои свойства.

Кроме того, они малоэффективны ввиду того, что основная масса жидкости протекает на значительном расстоянии от поверхности нагревательных элементов и практически не участвует в теплообмене, а также не обеспечивается надежный контроль за температурой нагреваемой жидкости, таккак можно определять только среднее значение температуры.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство индукционного нагрева диэлектрической жидкости, содержащее по меньшей мере, три последовательно соединенные патрубФ ками цилиндрические емкости, на поверхности которых расположены индукционные обмотки 12).

Описанная конструкция нагревателя удобна в обслуживании, надежна в эксплуатации и позволяет получить высокий коэффициент использования электрической мощности, однако имеет следующие недостатки:

875649 не исключает нагрев части жидкости до температуры выше допустимой в виде малой площади теплоотдачи поверхностей нагревательных емкостей, с которыми соприкасается нагреваемая жидкость; малоэффективна, так как имеет большие протечки жидкости, движущейся мийо нагретых поверхностей нагревательных емкостей и почти ие участвующей в теплообмене; имеет фиксированную мощность, что не позволяет управлять процессом нагрева жидкости; не имеет защитного кожуха, что увеличивает потери мощности нагрева и требует дополнительной теплоизоляции устройства со стороны окружающей среды.

Цель изобретения — повышение равномерности нагрева диэлектрической . жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что в описанном устройстве емкости заполнены теплоносителем, например трансформаторным маслом, заключены в общий цилиндрический кожух и соединены с расширителем, закрепленным в верхней части кожуха, а каждая емкость снабжена пучком

U-образных последовательно соединенных труб, установленных по длине емкости, закрепленных в герметичном фланце и соединенных с патрубками входа и выхода диэлектрической жидкости.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство, общий вид; на фиг. 2 — устройство без расширителя, вид сверху; на фиг. 3— разрез емкости А — А на фиг. 2; на фиг. 4— технологическая схема работы устройства.

Устройство для нагрева диэлектрической жидкости содержит основание 1, на котором закреплен электронасос 2, шкаф управления 3, нагревательные емкости 4.

Для компенсации изменения объема при нагреве теплоносителя в верхней части устройства установлен расширитель 5 с указанием уровня б и клапаном 7. Все устройство заключено в защитный кожух 8. Для контроля температуры и управления нагревом в патрубках 9 входа и выхода диэлектрической жидкости установлены датчики температуры 10. Нагревательная емкость 4 содержит наружную. полость, заполненную теплоносителем ll, например трансформаTopHbtM маслом. На корпус емкости 12 намотана обмотка 13, имеющая электро- и

- теплоизоляцию. Последняя выполнена с отпайками, что дает возможность регулировать мощность нагрева жидкости. Корпус

"колонки 12 герметично закрывается флан-- цем 14 с вмонтированными в него U-образными трубами 15. Фланец 14 закрыт герметично клапаном 16, содержащим входной и выходной коллекторы 17, разделенные меж.ду собой перегородкой 18. Внутренние по. лости нагревательных емкостей соединяют ся патрубками 19, а наружные полости— патру-бками 20.

При выполнении обмоток устройства общей мощностью 120 кВт, с выведенной по крайней мере, по одной отпайке на 3/4 количества витков с каждой обмотки, путем пересоединения их прн испытании всех витков обмоток и 3/4 витков по схемам звезда, треугольник и последовательно, позволит практически получать все необходимые ступени мощностей нагрева в вышеуказанном диапазоне. Это подтверждено провеленнь ми испытаниями устройства.

На фиг. 4 приведена технологическая схема работы устройства, которая включает замкнутый контур движения теплоносителя и контур движения диэлектрической жид40 кости 11. Из схемы следует, что теплоноситель, расположенный в межтрубном пространстве, циркулирующий по замкнутому контуру устройства, нагревают, контролируя и управляя режимами нагрева до такой температуры, чтобы температура диэлектрической жидкости, проходящей по пучку труб, на выходе из устройства достигла заданной.

Точками lт — 4т обозначены места установки термодатчиков, с помощью которых осуществляется контроль температуры жидкостей.

Данное изобретение позволяет уменьшить затраты при обработке изоляции прогрева и заливке электрических аппаратов, а также сушке свежих и восстановлении эксплуатационных диэлектрических жидкостей; увеличить срок службы диэлектрических жидкостей; уменьшить затраты на обслуживание.

Устройство работает следующим образом.

Заполняют полости емкостей теплоносителем 11 до необходимого уровня, контроль у@раня осуществляем по указателю уровня б.

Включают циркуляцию теплоносителя электронасосом 2. В зависимости от температуры, которую имеет диэлектрическая жидкость на входе в устройство и температуры, которую она.должна иметь на выходе, а также расхода жидкости, т. е. по требуемой мощности нагрева, выбирают необходимую схему нагрева, Г1рогревают теплоноситель l I до температуры на 5 С выше температуры, которую должна иметь диэлектрическая жидкость на выходе из уст-!

5 ройства, Пропускают последовательно через все емкости 4 диэлектрическую жидкость, где она нагревается от стенок U-образных трубок 15, нагреваемых от теплоносителя Il.

Температура нагрева контролируется на выходном патрубке 9 устройства датчиками 10.

В случае отклонения температуры нагреваемой жидкости на выходе из устройства ее регулирование осуществляется путем изменения схемы нагрева либо изменением рас25 хода.

Формула изобретения

Устройство индукционного нагрева диэлектрической жидкости, содержащее, по меньшей мере, три последовательно соединенные патрубками цилиндрические емкости, на поверхности которых расположены индукционные обмотки, отличающееся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева, емкости заполнены теплоносителем, например трансформаторным маслом, заключены в общий цилиндрический кожух и соединены с расширителем, закрепленным в верхней части кожуха, а каждая емкость

875649 снабжена пучком V -образных последовательно соединенных труб, установленных по длине емкости, закрепленных в герметичном фланце и соединенных с патрубками входа и выхода диэлектрической жидкости.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Липштейн P А., Шахнович И. O.

Трансформаторное масло. M., «Энергия», 1968, с. 308 — 312.

2. Бутик В. И.,Мезальков С. P. Новая конструкция индукционного маслоподогревателя, — «Электрические станции» 1953, № 10.

875649 Составитель О. Шедрина

Редактор P. Циника Телред А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 9388 87 .; Тираж 892 . Подписное.-.BHHHfN Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

I l 3035, Москва, Ж вЂ” 35; Раушская наб., д., 4/5

Филиал ЛПП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4