Радиатор Советский патент 1982 года по МПК H01F27/08 

Изобретение относится к электротех ике, а именно к охлаждающим устройствам трансформаторов. Оно может быть использовано и в других отраслях народного хозяйства,,в теплообменных устройствах с естественным и принудительным движением жидкости и воздуха.

Известен радиатор трансформатора из круглых труб, которые расположены вертиксшьно или под некоторявд углом, близким к вертикали. Трубы собраны в : однорядные параллельные пакеты и объединены коллекторами, которые присоединены к подводящему и отводящему коллекторам радиатора. Охлаждение жидкости происходит, главним образом,

.в вертикальных трубах, продольно обтекаемых воздухом, который движется вдоль труб снизу вверх. При движении воздуха вдоль труб происходит нарастание до определенного значения толщины пограничного слоя, представляюцего наиболее существенное термическое сопротивление при теплоотдаче конвекцией. Плотность теплового.потока при увеличении термического сопротивления снижается и становится тем меньше, чем ВЕЛое термическое сопротивление и меньше разность температур. Тепло в нижней части радиатора от жидкости

с уже пониженной температурой передается более холодному воздуху, а в его верхней части - от горячей жидкости к подогретому воздуху f1J.

Недостатком этой конструкции является то, что в ней не используется возможность увеличения плотности теп. лового потока за счет максимальной разности температур при естественнсм

10 движении воздуха, когда теплоотдача хотя .бы части теплообменной поверхности осуществляется как от горячей, так и от охлажденной жидкости к холодному воздуху. В этом радиаторе не ис15пользуется также преимущество трубчатых .поверхностей, связанное с их более высокой конвективной теплоотдачей при поперечном обтекании труб воздухом.

20

На иболее близкой по технической сущности к изобретению является конструкция радиатора, представляющая собой однорядный пакет труб, концы которых объединены подводящими и от25водящими коллекторами. Горизонтальные или несколько наклоненные в сторону естественного движения охлаждающей жидкости трубы расположены одна над другой в вертикальной плоскости, а

30 .концы труб соединены с вертикальными

коллекторами, т.е. пакет труб вместе с подводящим и отводящим коллекторами представляет собой вертикальный радиатор с горизонтальным расположением охлаждающих труб. Радиаторы распределены вокруг наружных стенок ба.ка C2J.

Недостатком известной конструкции является необходимость использования множества мест для присоединения к баку системы охлаждения, состоящей из таких радиаторов. Кроме того, воздух для охло1ждения труб радиатора поступает только снизу и каждая последующая труба по ходу движения воздуха омывается воздухом, подогретым Tpy-6aми, расположенными ниже.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения путем повышения плотности теплового потока радиатора за счет улучшения омывания его поверхности неподогретым воздухом.

Поставленная цель достигается тем, что радиатор, содержащий расположенные одна над другой горизонтальные или наклоненные в сторону движения жидкости охлаждающие трубы, подводящий к отводящий коллекторы, снабжен также с двух сторон труб дополнительными коллекторами, соединяющими ряды горизонтальных труб с подводящим и отводящим коллекторами, причем дополнительные коллекторы наклонены к горизонтальной плоскости, а их стороны, примыкающие к пакетам охлговдающих труб, находятся выше сторон, удаленных от пакетов.

Радиатор может иметь промежуточный коллектор, служшций отводящим, а крайние коллекторы - подводящими.

На фиг. 1 показан предлагаемый радиатор, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг, 3 - радиатор с двумя, расположенными по обе стороны труб подводящими коллекторами, и один отводящим коллектором, расположенным посередине.

Радиатор содержит трубы 1, скомпонованные в виде расположенных один над другим однорядных параллельных пакетов, установленных горизонтально или с некоторым наклоном к горизонтальной плоскости в хзторону движения охлаждаемой жидкости. В каждом пакете трубы 1 объединены дополнительными коллекторами 2, которые на одном конце соединены с подводящим кол лектором 3 радиатора, снабженным в своей верхней части патрубком 4, а На другом конце труб - с отводящим коллектором 5 радиатора, имеющим в своей нижней части патрубок б.

Патрубок 4 радиатора служит для подсоединения радиатора к верхней части бака трансформатора, а патрубок б - для присоединения радиатора к средней части бака, либо к нижней части бака непосредственно или же с

помощью трубы с коленом. В последнем случае для удобства присоединения высоко расположенного радиатора и подсоединения его отводящего коллектора 5 к нижней части бака патрубок 6 ;1ожет быть подсоединен к дну 7 колле тора 5 и направлен не в сторону, как на Фиг. 1, а вниз.

Радиатор может иметь средний коллектор 8, ЯВЛЯЮЩИЙСЯ отводящим коллектором радиатора, подсоединенным посредством патрубка 6 к средней, либо к нижней части бака. Концевые коллекторы радиатора при этом являются подводящими, подсоединенными посредством патрубков 4 к Верхней части бака.

Для улучшения омывания поверхности радиатора непоДогретым воздухом дополнительные коллекторы 2 наклонены к горизонтальной плоскости, а их стороны, (Примыкающие к пакетам охлаждающих труб находятся выше сторон, удаленных от пакетов. Таким образом, дополнительные коллекторы образуют с плоскостью пакетов охлаждающих труб тупой угол Л. , в результате чего между коллекторами 2. образуются каналы, направленные снизу вверх к трубам радиатора (на фиг. 1-3 показано стрелками).

. Радиатор работает следующим образом.

Циркуляция жидкости в контуре бак радиатор поддерживается напором циркуляционного контура, возникающим благодаря тому, что в баке жидксзсть нагревается и, имея меньший удельный вес, поднимается вверх вследствие вытеснения ее жидкостью, которая охлаждается в радиаторе и обладает большим удельным весом. Циркуляция жидкости поддерживается за счет ее нагревания активной частью трансформатора и охлаждения с помощью воздуха, омывающего радиатор снаружи. Дополнительное повышение скорости в трубах трансформаторного радиатора и температурного напора между маслом и воздухом может быть достигнуто с П мощью насоса или инжектирующего устройства.

Для интенсификации теплоотдачи радиатора может быть использован также их обдув с помощью расположенных внизу вентиляторов.

Использование изобретения Позволяет повысить тепловой поток рггдиатора благодаря улучшению смывания его неподогретым воздухом.

Формула изобретения

1. Радиатор, содержащий расположенные одна над другой горизонтальные или наклоненные в сторону движения жидкости oicлaждaющиe трубы, подводящий и отводящий коллекторы, о тличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения

путем повышения плотности теплового потока, радиатор снабжен дополнительными коллекторами, соединяющими пакет горизонтальных или наклоненных в сторону движения жидкости охлаждающих труб с подводящим и отводящим коллекторгиии, причем дополнительные коллекЧ-оры наклонены к горизонтальной плоЫкрсти, а их стороны, примы1 ающие к пакетам охлаждающих труб, находятся вьвие сторон, удаленных от пакетов.

2. Радиатор по п. 1, отличают и и с я тем, что он снабжен проФи&.1

межуточныгл коллектором, причем Последний является отводящим, а крайние коллекторы подводящими.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Голунов А. М., Сощенко Н. С. Охлаждающие устройства масляных трансформаторов. М., Энергия, 1976,

с. 65, рис. 3-2.

2.Патент Великобритании № 886489, кл. 64(3 ) S, 1962.

Bui А