Бак для испытания трансформаторных радиаторов Советский патент 1985 года по МПК H01F27/12 

11 Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для тепловых испытаний радиаторов, служащих для охлаждения силовых трансформаторов, у которых баки заполнены различными диэлектрическими жидкостями, выполняющими одновременно роль электроизолирующих сред и теплоносителей. Известно, что для тепловьгх испытаний радиаторов иногда используют сами трансформаторы . Однако такие испытания сопряжены с большими неудобствами и затратами, так как требуют использования оборудования, испытательных полей, персонала заводских испытательных станций и сборочного цеха и не гарантируют в то же время необходимой точности результатов испытаний из-за относительно большого теплового потока самих трансформаторных баков и недостаточной точности измерения количес ва тепла, выделяемого активной -часть трансформатора. Известен нагревательный бак, пред назначенный для испытания радиаторов содержащий патрубки для присоединени испытьшаемых радиаторов, патрубки для заполнения его трансформаторным маслом, указатели уровня масла, тепл вую изоляцию, электрические нагреватели и термопары для измерения температуры масла. Мощность нагревателе регулируется с помощью потенциал-регулятора. Уменьшенные с помощью тепловой изоляции тепловые потери нагрева тельного бака позволяют определить более точно зависимость теплового потока испытываемых радиаторов от разности температур масла и воздуха В этом нагревательном баке электронагреватели расположены на несколь ких уровнях, а их греющие поверхности, у которых масло нагревается и поднимается вверх, разделены горизон тальными слоями масла, прерывающими образующийся восходящий масляный поток, который поэто {у у каждого яруса нагревателей начинает формироваться заново. Кроме того., поток восходящей жидкости, движущейся у поверхностей нагревателей, зависит от периметра их горизонтального сечения, так же как и нисходящий поток, движущийся вдоль внутренних охлаждающих поверх72ностей радиаторов, зависит от их периметра в горизонтальном сечении. Это приводит к тому, что поток цирку.пирующей жидкости, в данном случае трансформаторного масла, оказывается в зависимости от конструкции электронагревателей, расстояния между ними и горизонтального периметра их поверхностей, а результаты испытаний радиаторов на баках с разной конструкцией электронагревателей несопоставимыми по значению полученных тепловых потоков. Неуверенность в результатах приводит к увеличению рекомендуемого количества радиаторов, т.е. к перерасходу материалов, труда и средств. Целью изобретения является повышение точности определения тепловых потоков радиаторов. Поставленная цель достигается тем, что бак для испытания трансформаторных радиаторов, заполненный изоляционной жидкостью, преимущественно трансформаторным маслом, содержащий патрубки для присоединения испытываемых радиаторов, электронагреватели, тепловую изоляцию, средства контроля температуры, распределенные по высоте бака, сливную трубу, снабжен отстоящими одна от Другой на определенном расстоянии батареями из расположенных одна над другой камер, в их верхней части выполнены отверстия, через которые они сообщаются с баком, а в нижней части камер установлены электронагреватели, камеры заполнены изоляционной жидкостью до уровня отверстий с образованием воздушной прослойки между зеркалом изоляционной жидкости и крышкой камеры и отделены одна от другой по вертикали воздушной прослойкой, горизонтально расположенные камеры соединены между собой патрубками и подсоединены к сливным трубам. Непрерывность вертикальных поверхностей батареи способствует образованию стабильного потока жидкости, увеличивающегося с ростом толщины пограничного слоя вдоль поверхностей батарей, а наличие нескольких батарей позволяет, изменяя горизонтальный периметр батарей путем включения их соответствующего количества, устанавливать необходимые расходы жидкости.

Разделение батарей на несколько расположенных одна над другой камер, теплоизолированных в их верхней части воздушными прослойками, находящимися над О1верстиями, через которые камеры сообщаются с пространством бака, позволяет проводить опыты при нагревании масла в баке на разной высоте по отношению к радиатору, что также влияет на теплоотдачу радиатора.

На фиг. 1 изображен предлагаемый бак, продольный вертикальный разре; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-Б на фиг. 2.

Бак для испытания трансформаторных радиаторов выполнен в виде резервуара, который имеет дно 1 (фиг. 1 и 3), стенки 2 (фиг. 1-3),крьш1ку 3 и покрыт тепловой изоляцией 4, 5 и 6. Бак заполнен.жидкостью 7, к дну 1 бака присоединен патрубок 8. В баке смонтирована переливная труба 9, нижний конец которой пропущен через дно 1 бака, к переливной трубе 9 прикреплены термопары 10 по всей ее высоте. Пучок 11 термопар 10 выведен из нагревательного бака наружу к измерительному прибору (не показан Бак установлен на подставках 12 и снабжен патрубками 13 для присоединения испытьшаемого радиатора 14, Электронагреватели 15 размещены в нижней части камер 16 и укреплены на стенке 2 бака с помощью фланцевых соединений 17. Фланцевые соединения 17 теплоизолированы съемными теплоизолирующими накладками 18. Камеры 16 электронагревателей наполнены той же жидкостью 7, что и бак, до отверстия 19 диаметром 5-10 мм в верхней части камер 16. Над отверстиям 19 в каждой камере 16 .образована воздущная теплоизолирующая прослойка 20. Все камеры 16 сообщены с внутренним пространством бака с помощью отверстий 19. Каждая камера 16 одной батареи отделена от расположенной под ней камеры 16 крыш-л . кой 21.,

Камеры 16 соседних батарей, расположенные на одном уровне, соединены между собой че:рез отверстия 22 и патрубки 23 (фиг. 2 и 3). От камер 16 одной из крайних батарей проведены сливные трубки 24 с запорной арматурой 25 на концах. Патрубок

8 снабжен запорной арматурой 26 на конце.

Указатель уровня 27 жидкости 7 в баке соединен с внутренним пространством бака посредством отверстия 28 (фиг. 1), защищен от повреждений и теплоизолирован щитком 29 из прозраного материала, например толстого стекла.

В стенку 2. крышку 3 и дно 1 (фиг. 2 и 3) бака вмонтированы термопары 30. 3 пр11соединена к фланцу 31, место соединения уплотнено прокладкой 32. Концы сливных трубок 24 с запорной арматурой 25 теплоизолированы съемной изоляцией 33.

Заполнение и сливание жидкости из бака осуществляют через патрубок с запорной арматурой 26. Через переливную труОу 9 бак сообп1ается с атмосферой, благодаря чему он предохраняется от возможной деформации гри тепловом расширении жидкости и при его заполнении жидкостью с повышенным давлением.

Патрубки 23 и трубки 24 с запорной арматурой 25 обеспечивают возможность заполнения камер 16 жидкостью 7 до уровня отверстий 19. Между отверстиями 19 и расположен-. №1ми над ними крышками 21 При заполнении камер 16 жидкостью 7 образуется и в дальнейшем сохраняется воздушная прослойка 20, теплоизолирующая данную камеру 16 от такой же камеры, расположенной над ней.

Воздушная прослойка 20 позволяет отделить в тепловом отношении камеры с включенными нагревателями 15 о камер с отключенными нагревателями для проведения опытов при различном взаимном расположении камер 16 с включенными нагревателями и радиатора 14, которое также оказывает влияние на скорость циркуляции жидкости и тепловой поток радиаторов.

С помощью трубок 24 жидкость может быть слита из камер 16 при необходимости замены нагревателей 15 и проведения ремонтных работ.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения не может быть подсчитан непосредственно, но получение достоверных данных о тепловых потоках радиаторов даст возможность с большей точностью про-

511619976

ектировать системы охлаждения и со- обменных поверхностей на 5% даст кратить имеющиеся запасы теплообмен- экономию материалов на сумму ных поверхностей. Уменьшение тепло- 213 тыс.руб.

355-6 30

БАК ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ РАДИАТОРОВ, заполненный изоляционной жидкостью, преимущест-. венно трансформаторным маслом, содержащий патрубки для присоединения испытьшаемых радиаторов, электронагреватели, тепловую изоляцию, средства контроля температуры, распределенные по высоте бака, сливную трубу, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности определения тепловых потоков радиаторов, он снабжен отстоящими одна от другой на определенном расстоянии батареями из расположенных одна над другой камер, в их верхней части выполнены отверстия, через которые они сообщаются с баком, а в нижней части камер установлены электронагреватели, камеры заполнены изоля(Л ционной жидкостью до уровня отверстий с образованием воздушной прог-. слойки между зеркалом изоляционной жидкости и крышкой камеры и отделены одна от другой по вертикали воздушной прослойкой, горизонтально расположенные камеры соединены между собой патрубками и подсоединены о к сливным трубам. со