охлаждающее устройство трансформатора с жидким диэлектриком

Формула изобретения

Охлаждающее устройство трансформатора с жидким диэлектриком, содержащее верхний и нижний металлические коллекторы с патрубками для сообщения с баком трансформатора и прямые металлические трубы круглой или овальной формы, сообщающиеся с коллекторами и вваренные своими концами в нижнюю стенку верхнего коллектора и в верхнюю стенку нижнего коллектора, отличающееся тем, что внутри указанных труб соосно с ними установлены металлические трубы меньшего диаметра, проходящие через коллекторы и вваренные своими концами в верхнюю стенку верхнего коллектора и нижнюю стенку нижнего коллектора, при этом внутренние трубы сообщаются с окружающим воздухом, а между наружными и внутренними трубами образуются кольцевые каналы для циркуляции жидкости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трансформаторам и может быть использовано 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 (а.с. №1651325, опубл. 07.04.88). Недостатками такой конструкции являются большие габариты и низкая надежность.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению относится охлаждающее устройство трансформатора с жидким диэлектриком, содержащее верхний и нижний коллекторы с трубками для сообщения с баком трансформатора и прямые металлические круглые или овальные трубы для циркуляции жидкости, вваренные своими концами в нижнюю стенку верхнего коллектора и верхнюю стенку нижнего коллектора (Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов. - М.: Энергоатомиздат, 1986, рис.9.16). Недостатком данной конструкции является низкая эффективность теплоотдачи из-за затруднения движения охлаждающего воздуха у коллекторов, вследствие чего масса и габариты радиатора увеличиваются.

Целью предложенного изобретения является уменьшение массы и габаритов охлаждающего устройства.

Указанная цель достигается тем, что внутри труб коллектора соосно с ними установлены металлические трубы меньшего диаметра, проходящие через коллекторы, ввариваемые в верхнюю стенку верхнего коллектора и в нижнюю стенку нижнего коллектора. Внутренние трубы сообщаются с окружающим воздухом, который беспрепятственно циркулирует по ним снизу вверх, что увеличивает конвективную теплоотдачу от внутренних труб в воздух. При этом общее количество труб, необходимых для охлаждения уменьшается, уменьшаются масса, габариты и стоимость охлаждающего устройства по сравнению с прототипом. Кроме того, уменьшая объем жидкого диэлектрика в охладителе, уменьшается общий объем заливаемого в трансформатор диэлектрика.

Общими существенными признаками, характеризующими изобретение и прототип, являются: верхний и нижний металлические коллекторы с патрубками для сообщения с баком трансформатора и набор прямых металлических круглых или овальных труб, вваренных своими концами в нижнюю стенку верхнего коллектора и верхнюю стенку нижнего коллектора и сообщающихся с коллекторами.

Отличительными признаками, характеризующими изобретение, являются: внутри труб, сообщающихся с коллекторами, соосно установлены трубы меньшего размера, проходящие через коллекторы и вваренные своими концами в верхнюю стенку верхнего коллектора и нижнюю стенку нижнего коллектора, при этом внутренние трубы сообщаются с окружающим воздухом.

Сущность изобретения поясняется чертежом. Охлаждающее устройство имеет верхний 1 и нижний 2 металлические коллекторы с патрубками 3 и 4 для сообщения с баком трансформатора. Имеется набор наружных прямых круглых или овальных труб 5, вваренных своими концами в нижнюю стенку верхнего коллектора и в верхнюю стенку нижнего коллектора и сообщающихся с коллекторами. Внутри наружных труб и соосно с ними установлены металлические трубы 6 меньшего диаметра. Внутренние трубы проходят через коллекторы и сообщаются с окружающим воздухом. Своими концами внутренние трубы вварены в верхнюю стенку верхнего коллектора и нижнюю стенку нижнего коллектора. Между наружными и внутренними трубами имеются кольцевые каналы, по которым циркулирует жидкий диэлектрик. Окружающий воздух проходит через внутренние трубы, не встречая препятствий, что улучшает циркуляцию охлаждающего воздуха и теплоотдачу с поверхности внутренних труб в воздух. Это позволяет уменьшить общее количество труб, необходимых для охлаждения жидкого диэлектрика, и уменьшить массу охлаждающего устройства. Установка одних труб внутри других уменьшает габариты устройства и объем жидкого диэлектрика внутри охлаждающего устройства, и, следовательно, общий объем диэлектрика, заливаемого в трансформатор.

Охлаждающее устройство работает следующим образом. Горячий жидкий диэлектрик поступает из верхней части бака трансформатора через патрубок 3 в верхний коллектор 1, проходит через кольцевые каналы между наружными и внутренними трубками, отдавая при этом тепло стенкам труб. При охлаждении жидкости ее плотность увеличивается, и она опускается вниз, а затем через нижний коллектор 2 и патрубок 4 охлажденная жидкость проходит в нижнюю часть бака. Тепло от стенок труб отдается окружающему воздуху. Воздух у стенок труб нагревается, его плотность уменьшается, и он поднимается вверх вдоль стенок труб. На место уходящего воздуха снизу поступают новые объемы окружающего воздуха.