Устройство индукционного нагрева диэлектрической жидкости Советский патент 1981 года по МПК H05B6/10 

(54) УСТРОЙСТВО ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА . ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ

1

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 м жидкости в час до температуры 45-100°С.

В отечественной практике диэлектрические жидкости, в вышеуказанных случаях, нагревают устройствами, представляющими собой емкости, со встроенными нагревательными элементами типа ТЭН 1J.

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 те,м .самым к сокранюнию сроков службы жидкости. Известно, что в случае нагрева диэлектрической жидкости до температуры выше допустимой (для трансформаторного масла, выше 1{5°С) она начинает интенсивно терять свои свойства.

Кроме того, они малоэффективны ввиду того, что основная масса жидкости протекает на значительном расстоянии от поверх ности нагревательных элементов и практически не участвует в теплообмене, а также не обеспечивается надежный контроль за температурой нагреваемой жидкости, так

10 как можно определять только среднее значение температуры.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство индукционного нагрева диэлектрической жидкости, содержащее по меньшей мере,

15 три последовательно соединенные патрубками цилиндрические емкости, на поверхности которых расположены индукционные обмотки (2).

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

не исключает нагрев части жидкости до температуры выше допустимой в виде малой площади теплоотдачи поверхностей нагревательных емкостей, с которыми соприкасается иагреваемая жидкость; малоэффективна, так как имеет большие протечки жидкости, движущейся мимо нагретых поверхностей нагревательных емкостей и почти не 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 заг олнены теплоносителем, например трансформаторным маслом, заключены в общий цилиндрический кожух и соединены с расщирителем, закрепленным в верхней частн кожуха, а каждая емкость снабжена пучком и-образнь1х последовательно соединенных труб, установленных по длине емкости, закрепленных в герметичном фланце и соединенных с патрубками входа и выхода диэлектрической жидкости.

На фиг. I 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 котоPQM 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 6 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 11, например трансформаторным маслом. На корпус емкости 12 намотана обмотка 13, имеющая электро- и теплоизоляцию. Последняя выполнена с отпайками, что дает возможность регулировать мощность нагрева жидкости. Корпус 1(0лонки 12 герметично закрывается флаи-цем 14-с вмонтированными в него U-образными трубами 15. Фланец 14 закрыт герметично клапаном 16, содержащим входной и выходной коллекторы 17, разделенные между собой перегородкой 18. Внутренние полости нагревательных емкостей соединяют ся патрубками 19, а наружные полости патрубками 20.

Устройство работает следующим образом.

Заполняют полости емкостей теплоносителем 11 до необходимого уровня, контроль УОрвня осуществляем по указателю уровня 6. Включают циркуляцию теплоносителя электронасосом 2. В зависимости от темпе ратуры, которую имеет диэлектрическая жидкость на входе в устройство н температуры, которую она должна иметь на выходе, 0 а также расхода жидкости, т. е. по требуемой мощности нагрева, выбирают необхо- . димую схему нагрева. Прогревают теплоноситель 11 до температуры на 5°С выше температуры, которую должна иметь диэлектрическая жидкость на выходе из уст5 ройства. Пропускают последовательно через все емкости 4 диэлектрическую жидкость, где она нагревается от стенок U-образиых трубок 15, нагреваемых от теплоносителя 11.

Температура нагрева контролируется на выходном патрубке 9 устройства датчи ками 10.

В случае отклонения температуры нагреваемой жидкости на выходе из устройства ее регулирование осуществляется путем изменения схемы нагрева либо изменением рас5 хода.

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 пео ресоединения их при 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 проведенными испытаниями устройства.

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

Точками IT - 4т обозначены места установки термодатчиков, с помощью кото0. рых осуществляется контроль температуры жидкостей.

Данное изобретение позволяет уменьшить затраты при обработке изоляции прогрева и заливке электрических аппаратов, а также сущке свежих и восстановлении

эксплуатационных диэлектрических жидкостей; увеличить срок службы диэлектрических жидкостей; уменьшить затраты на обслуживание.

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 повУшения равномерности нагрева, емкости заполнены теплоносителем, например трансформаторным маслам, заключены в общий цилиндрический кожух и соединены с расширителем; закрепленным в верхней части кожуха, а каждая емкость

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Липщтейн Р. А., Шахнович И. П. Трансформаторное масло. М., «Энергия, 1968, с. 308-312.

2.Бутии В. И.,Мезальков С. Р. Новая конструкция индукционного маслоподогревателя, - «Электрические станции 1953, № 10.

Jr

b

, /f

ФигЛ