Трубчатый бак трансформатора

,А. Васильченко ГсхРлц,есяя БИБЛИОТЕКА Всесоюзный научно-исследовательскиконструкторский и технологическийтрансформаторостроения оект) .Заявите итут 54) ТРУБЧАТЫЙ БАК ТРАНСФОРМАТ в протах,движуенно,ктивного тепловогобака определяется 1Изобретение относится к электро" технике и может быть использовано в, производстве силовых трансформаторов с естественным охлаждением.Известны трубчатые баки трансфор. маторов, содержащие ограниченную стенками, дном и крышкой полость для размещения активной части, заполненную диэлектрической жидкостью, например трансформаторным маслам, и сообщающиеся с полостью охлаждающие трубы 1 -образной формы. Средние участки труб расположены вдоль бака параллельно его оси (вертикально); а концевые участки - в поперечном направлении. Места присоединения концов труб к баку рассредоточены по его периметру в два ряда, один из . которых находится в верхней части бака, а другой - под ним (в нижнейчасти бака).Плотность конвепотока трубчатого.коэффициентом теплоотдачи его стенок; 2его труб и разностью температур ме-таллических поверхностей и охлаждающего воздуха 1.1 и 2),Теплопередача от жидкости в трубахк воздуху осуществляется, как и5 . воточных теплообменных аппаратпри этом температура воздуха,щегося вдоль труб вверх, постепиногда значительно, повышается, а1 Отемпература жидкости, которая опускается по трубам, понижается, Такимобразом, тепло в нижней части трубот жидкости с пониженной температурой передается более холодному возду 15ху, а в верхней его части - от горячей жидкости к подогретому воздуху,Возможность увеличения плотностиконвективного теплового потока трубза счет использования максимальнойо разности температур, когда теплопере"дача осуществляется от жидкости кхолоднбму воздуху по всей их длине,в известных трубчатых баках не используется.Очень слабо используется такжепреимущество трубчатых поверхностейсвязанное с их более высокой конвективной теплоотдачей конвекцией припоперечном обтекании воздухом, таккак у труб известных трубчатых баковгоризонтальные участки очень коротки.Они расположены у концов труб в местах их присоединения к бакам.Известен также трубчатый бак для . 16,передачи теплового потока охлаждающему воздуху, имеющий несколько рядоввертикальных С-образных охлаждающихтруб, концы которых присоединены кверхней и нижней частям бака, обра- озуя в поперечном сечении коридорныйтрубчатый пучок 3 ).Недостатки такой конструкции состоят в том, что охлаждение жидкостипроисходит, главным образом, в вертикальной наиболее длинной частитруб, продольно обтекаемых воздухом,движущимся снизу вверх. При движениивоздуха вдоль труб происходит нарастание до определенного значения тол Зщины пограничного слоя, представляющего в данном случае наиболее существенное термическое сопротивлениепри теплообмене конвекцией, Плотность теплового потока при увеличении Зтермического сопротивления снижаетсяи становится тем меньше, чем вышетермическое сопротивление и меньшеразность температур. Кроме того, боль"шое количество рядов труб ухудшаетих теплоотдачу.Цель изобретения - увеличение поверхностной плотности теплового потока охлаждающих труб за счет повышения эффективности теплоотдачи и тем"пературного. напора между маслом втрубах и охлаждающим его наружнымвоздухом,Укаэанная цель достигается тем,что в трубчатом баке трансформатора,45содержащем ограниченную станками,дном и крышкой полость для размещенияактивной части, заполняемую диэлектрической жидкостью, например трансформаторным маслом, и сообщающиеся сней охлаждающие трубы, средний участок которых расположен вдоль стенокбака; а концевые участки - в поперечном к ним направлении так, чтоотверстия для присоединения труб кбаку рассредоточены по его периметру в два ряда, один из которых находится в верхней части стенок бака,а другой " ниже его отверстия для присоединения к баку верхних концов труб смещены относительно отверстий для присоединения их нижних концов так, что проекция отверстия для присоединения верхнего конца каждой трубы наплоскость в которой лежат оси отверстий для присоединения нижних концов, находится между отверстием для присоединения своего нижнего конца и отверстием для присоединения нижнего конца соседней трубы.Кроме того, средний участок охлаждающей трубы выполнен закругленным.При этом поперечные участки труб наклонены в сторону естественного движения охлаждающей жидкости,Причем трубчатый бак трансформатора снабжен горизонтальным коллек" тором, соединяющим средние участки труб.На фиг. 1, 3 и 5 изображен предлагаемый бак, вид сбоку; на фиг, 2 4 и 6 - то же, вид сверху.Трубчатый бак трансформатора содержит ограниченную стенками 1 (Фиг. 1-6), дном 2 и крышкой 3 полость для размещения в ней активной части трансформатора (магнитопровода и обмоток), заполняемую маслом или другой диэлектрической жидкостью и сообщающиеся с полостью охлаждающие трубы, средний участок 4 которых расположен вдоль стенок бака, а концевые участки 5 - в поперечном направлении. Отверстия 6 для присоединения концов труб к баку рассредоточены по периметру бака в два ряда, один из которых расположен в верхней части бака, а другой ниже первого.Для увеличения поверхностной плотности теплового потока охлаждающих труб отверстия 6 для присоединения к баку верхних концов труб смещены относительно отверстий 6 для присоединения их нижних концов так, что проекция 7 (фиг. 1, 3 и 5) отверстия для присоединения верхнего конца каждой трубы на плоскость, в которой расположены отверстия присоединения нижних концов, находится между отверстием для присоединения своего нижнего конца и отверстием для присоединения нижнего конца соседней трубы. Средний участок 4 охлаждающих труб выполнен закругленным, причем длина его не больше длины поперечного участка 5 (фиг. 1-4). Трубчатый бак трансформатора может быть снабженний участок которых расположен вдольстенок бака, а концевые участкив поперечном к ним направлении так,что отверстия для присоединения трубк баку рассредоточены по его периметру в два ряда, один из которыхнаходится в верхней части стенок бака, а другой - ниже его, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюувеличения поверхностной плотноститеплового потока охлаждающих трубза счет повышения эффективности теплоотдачи и температурного напора между маслом в трубах и охлаждающим еговоздухом, отверстия для присоедине"ния к баку верхних концов труб сме"щены относительно отверстий для присоединения их нижних концов так, чтопроекция отверстия для присоединенияверхнего конца каждой трубы на плоскость, в которой лежат оси отверстийдля присоединения нижних концов, находится между отверстием для присое"динения своего нижнего конца и отверстием для присоединения нижнего концасоседней трубы.2. Трубчатый бак по пп 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что средний участок охлаждающей трубы выполнен закругленным.3. Трубчатый бак по пп 1 и 2,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтопоперечные участки труб наклонены всторону естественного движения охлаждающей .жидкости.4, Трубчатый. бак по пп, 1-3,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоон снабжен горизонтальным коллектором, соединяющим средние участкитруб:,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Тихомиров П.И. Расчет трансформаторов. "Энергия", 1976, с. 434 5 96097горизонтальным коллектором 8, в видеохватывающей бак трубы или отрезковтрубы, е которые врезаны поперечныеучастки 5 охлаждающих труб.Концы отрезков горизонтального Вколлектора 8 герметично закрыты заглушками (не показаны).Для лучшего продвижения охлаждае мого е трубах масла их поперечныеучастки 5 (фиг. 3-6) наклонены всторону его естественного движения.При эксплуатации трансформатораего активная часть отдает тепло омывающему ее маслу. Нагретое масло,имеющее меньший удельный вес, под- ффнимается в верхнюю часть бака и поступает в верхние поперечные участки 5 охлаждающих труб и, протекаяпо ним, охлаждается. Охлажденное етрубах масло через нижние поперечные 20(горизонтальные) участки 5 поступаетв бак, в его среднюю и нижнюю части.Циркуляция масла, таким образом,поддерживается за счет нагрева егоактивной частью в баке и охлаждения 2воздухом, омывающим охлаждающие трубы снаружи.Благодаря тому, что большая частьдлины охлаждающих труб расположенагоризонтально (поперечные участки 5) ъаи в верхнем ряду смещены относитель.но тех же участков в нижнем ряду,обеспечивается высокая эффективностьтеплоотдачи. Вертикальные потоки воздуха подогретого при омывании нижних поперечных (горизонтальных)участков, поднимаясь проходят между поперечными участками верхнего ряда, давая тем самым возможность также ипоперечным участкам верхнего рядаомываться потоками неподогретоговоздуха.формула изобретения Трубчатый бак. трансформатора, 1 содержащий ограниченную стенками, дном и крышкой полость для размещения активной части, заполняемую диэлектрической жидкостью, например трансформаторным маслом, и. сообщающиеся с ней охлаждающие трубы, сред"437. 2. Готтер Г. Нагревание и охлаж"дение электрических машин. Пер. с нем, И.-Л Госэнергоиздат, 1965 с. 315.3. Голунов А.И, и Сещенко Н,С.ЯОхлаждающие устроистеа масляныхчтрансформаторов. И.-Л., "Энергия",1974 с. 28-34960974 ФЬг. Ф Составитель Ф ина хред Е.Харитончи аказ 7301 Тираж 76 1 ВНИИПИ Госуда по делам из113035, Москва,писноСССР По твенного комитета ретений и открыти 35, Раушская наб,дилиэл ППП Патен город, у Редактор Г. Корректор Н, Король роектная, 4