CN105261449A - 一种带有管束式散热装置的油冷式变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有管束式散热装置的油冷式变压器，所述管束式散热装置由若干散热器换热管束组成，并排安装在变压器两侧，所述换热管束上端与变压器上出油管联通，下端与换热器下回油管联通，所述换热管束外侧圆周面上螺旋分布有空气侧螺旋肋片，内侧设有油侧螺旋肋片，所述空气侧螺旋肋片采用焊接的方式连接在换热管束上，所述空气侧螺旋肋片和油侧螺旋肋片上均匀加工有通孔。本发明充分的增加了油侧的流体的扰动，增强了换热，同时换热管束内外螺旋肋片进行打孔处理，破坏了螺旋肋片上形成的边界层，强化了换热，其换热效率可达普通管式散热器的8倍左右。
Description
技术领域
本发明涉及强化变压器的散热领域，具体涉及一种带有管束式散热装置的油冷式变压器，尤其是针对大功率变压器散热用的强迫油循环风冷散热方式。
背景技术
随着人民生活水平的提高，人们对能源的需求逐渐增加，尤其对电能的需求日益增加，电力系统逐步向大容量、大电网、特高压方向发展。变压器作为电力系统中重要的电气设备之一，其工作的可靠性变得尤其重要。当变压器运行时，由于电阻和磁阻的存在，铁心、线圈和钢结构均要产生损耗，此损耗变为热能，造成变压器发热和温度上升，使得变压工作可靠性大大降低，因此如何提高降低变压器温度变得尤为重要。
目前，针对大功率变压器散热器一般为强迫油循环风冷式的，即是用油泵将热油抽出，强迫送入冷却器，冷却器上装有风扇吹风散热，流出冷却器的油再进入变压器底部，经过铁芯和绕组将热量带走，而这种散热器一般是利用管式散热器，其体积庞大，为光管结构，在与空气进行换热过程中，流动边界层较厚，阻力较大，换热效率较低，造成油温经常处于高温状态，使得变压器绝缘材料的绝缘电阻下降，加速绝缘材料老化，引发局部放电，导致输出容量大大地低于额定容量，降低变压器的效率，缩短变压器的使用寿命。因此改进强迫油循环风冷散热器的冷却结构和换热性能，对于现代变压器散热变得尤为重要。
发明内容
为了提高变压器管式散热器的散热性能，本发明提出了一种带有管束式散热装置的油冷式变压器，该变压器带有强化散热的冷却结构，提高散热器的散热能力，结合说明书附图，技术方案如下：
一种带有管束式散热装置的油冷式变压器，所述管束式散热装置由若干散热器换热管束3组成，并排安装在变压器1两侧，所述换热管束3上端与变压器上出油管2联通，下端与换热器下回油管5联通，所述换热管束3外侧圆周面上螺旋分布有空气侧螺旋肋片4，内侧设有油侧螺旋肋片6，所述空气侧螺旋肋片4采用焊接的方式连接在换热管束3上。
安装在变压器同侧相邻的所述换热管束3上的空气侧螺旋肋片4旋向相反。
所述油侧螺旋肋片6插装在换热管束3内。
所述油侧螺旋肋片6两端采用电焊的方式连接在换热管束3内侧。
所述空气侧螺旋肋片4和油侧螺旋肋片6上均匀加工有通孔。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明不但在换热管束空气侧加了螺旋肋片，同时在油侧也加了螺旋肋片，充分的增加了油侧的流体的扰动，增强了换热，而且空气侧螺旋肋片相应的增大了散热器换热面积，增加了空气流动时候的扰动，同时换热管束内外螺旋肋片进行打孔处理，破坏了螺旋肋片上形成的边界层，强化了换热，其换热效率可达普通管式散热器的8倍左右。利用螺旋肋片管式散热器增大了换热面积，可相对减少占地空间，换热效率更高。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明主视图；
图3为本发明中换热管束的剖视图；
图4为本发明中换热管束的俯视图；
图5为本发明中相邻换热管束的安装位置示意图。
图中：
1-变压器，2-变压器上出油管，3-散热器换热管束，4-空气侧的螺旋肋片，5-变压器下回油管，6-油侧螺旋肋片，7-空气侧螺旋肋片圆通孔，8-油侧螺旋肋片圆通孔。
具体实施方式
为了更好地说明本发明的技术方案，结合说明书附图，对本发明的具体实施方式阐述如下：
如图1、图2所示，本发明公开了一种带有管束式散热装置的油冷式变压器，所述管束式散热装置由若干散热器换热管束3组成，换热管束的公称直径为50mm，所述换热管束成对地并排地安装在油冷式变压器的两侧，其上端与变压器上出油管2联通，下端与变压器下回油管5联通。冷却油经变压器上出油管2流入换热管束3，散热冷却后，将变压器下回油管5流回变压器油箱，进而对变压器进行循环散热冷却。
如图5所示，相邻两个换热管束3之间，其空气侧螺旋肋片4旋向相反，加强换热管束之间空气的相互扰动，强化其散热。
如图3所示，为了增加所在一侧的流体的扰动，进而增强换热，所述换热管束3外侧圆周面上螺旋分布有空气侧螺旋肋片4，所述空气侧肋片高度为18mm，肋片厚度为1mm，肋片间距为20mm。内侧设有油侧螺旋肋片6，肋片高度为5mm，肋片厚度为1mm，肋片间距为20mm。空气侧螺旋肋片4的内径与换热管束3外径相同，油侧螺旋肋片6的外径和换热管束3内径相同，螺旋肋片通过滚压而成。空气侧螺旋肋片4套装在换热管束外圆周上，减小空气侧螺旋肋片4与换热管束3之间的接触热阻，它们之间接触的地方，可以用金属粉焊接，强化其散热。
如图3所示，油侧螺旋肋片6插入到换热管束内，为了方便对散热器变压器油侧的清洗，把油侧螺旋肋片的上下两端做成与换热管束点焊接的形式，以防止油侧螺旋肋片6在换热管束3里旋转造成换热管束磨损甚至磨破。
此外，如图4所示，为了破坏了换热管束3内侧螺旋肋片上形成的边界层，对其内外侧流体流动进行扰动，强化换热，所述空气侧螺旋肋片4和油侧螺旋肋片6上均匀加工有圆形通孔。空气侧螺旋肋片4的圆周径向打孔分三层，每层分布圆周方向40个直径为2mm的圆孔，三层圆孔间距为5mm。油侧螺旋肋片6的圆周方向打出40个直径为1mm的圆孔。
此实施方式下的换热装置的换热效率可达普通管式散热器的8倍左右。
Claims (5)
1.一种带有管束式散热装置的油冷式变压器，所述管束式散热装置由若干散热器换热管束(3)组成，并排安装在变压器(1)两侧，所述换热管束(3)上端与变压器上出油管(2)联通，下端与换热器下回油管(5)联通，其特征在于：
所述换热管束(3)外侧圆周面上螺旋分布有空气侧螺旋肋片(4)，内侧设有油侧螺旋肋片(6)，所述空气侧螺旋肋片(4)采用焊接的方式连接在换热管束(3)上。
2.如权利要求1所述一种带有管束式散热装置的油冷式变压器，其特征在于：安装在变压器同侧相邻的所述换热管束(3)上的空气侧螺旋肋片(4)旋向相反。
3.如权利要求1所述一种带有管束式散热装置的油冷式变压器，其特征在于：
所述油侧螺旋肋片(6)插装在换热管束(3)内。
4.如权利要求1所述一种带有管束式散热装置的油冷式变压器，其特征在于：
所述油侧螺旋肋片(6)两端采用电焊的方式连接在换热管束(3)内侧。
5.如权利要求1-3任一项所述一种带有管束式散热装置的油冷式变压器，其特征在于：
所述空气侧螺旋肋片(4)和油侧螺旋肋片(6)上均匀加工有通孔。
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