本發(fā)明涉及變壓器技術領域,尤其是一種改進的變壓器油冷卻器。
背景技術:
變壓器在工作過程中,由于鐵芯流過電流時會出現(xiàn)能量損耗,這部分能量損耗以發(fā)熱的形式向外散失掉,這就使得變壓器會不斷發(fā)熱。現(xiàn)有的油浸式變壓器是通過導熱油對變壓器進行散熱的。中國發(fā)明專利cn101051553b公開了一種水、氣雙冷凝變壓器油循環(huán)降溫的方法及循環(huán)降溫裝置,可以對變壓器導熱油進行降溫。但是,這種降溫裝置無法對導熱油的溫度進行精確控制,導致在實際運行過程中導熱油溫度波動較大,影響到了變壓器的散熱效率。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種改進的變壓器油冷卻器,能夠解決現(xiàn)有技術的不足,提高了對于導熱油溫度控制的精度。
為解決上述技術問題,本發(fā)明所采取的技術方案如下。
一種改進的變壓器油冷卻器,包括連接在變壓器油箱上的冷卻管路,冷卻管路的進口端安裝有油泵,冷卻管路外側(cè)套接有高溫冷卻水套管,高溫冷卻水套管外側(cè)套接有低溫冷卻水套管,高溫冷卻水套管和低溫冷卻水套管上分別安裝有高溫水泵和低溫水泵;冷卻管路的內(nèi)側(cè)壁設置有若干個導熱片,導熱片固定在旋轉(zhuǎn)軸上,相鄰的旋轉(zhuǎn)軸之間通過拉線串聯(lián)連接,拉線連接至液壓缸,冷卻管路的外側(cè)壁固定有套筒,套筒內(nèi)活動插接有導熱桿,導熱桿與套筒之間設置有驅(qū)動輪,導熱桿貫穿冷卻管路的側(cè)壁,然后插接在旋轉(zhuǎn)軸中;高溫冷卻水套管側(cè)壁設置有若干個安裝孔,安裝孔上活動卡接有轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤朝向高溫冷卻水套管外側(cè)的一端固定連接有葉片,轉(zhuǎn)盤朝向高溫冷卻水套管內(nèi)側(cè)的一端表面設置有螺旋導流槽;油泵、高溫水泵、低溫水泵、液壓缸和驅(qū)動輪分別與控制器通訊連接。
作為優(yōu)選,所述導熱片上設置有弧形導流槽,弧形導流槽末端與旋轉(zhuǎn)軸表面相切連接,旋轉(zhuǎn)軸表面與弧形導流槽連接的部位設置有凹槽,凹槽內(nèi)設置有金屬絲網(wǎng)層。
作為優(yōu)選,所述導熱桿位于套筒一側(cè)的端部設置有盲孔,盲孔內(nèi)活動連接有螺桿,螺桿與盲孔間隙配合。
作為優(yōu)選,所述盲孔的深度與導熱桿的長度之比為3:4。
作為優(yōu)選,所述套筒頂部設置有若干個缺口。
作為優(yōu)選,所述套筒側(cè)壁設置有第一通孔,第一通孔與缺口之間通過連通管連接,第一通孔的內(nèi)徑由套筒的外側(cè)端至套筒的內(nèi)側(cè)端逐漸減小。
作為優(yōu)選,所述轉(zhuǎn)盤與套筒同軸設置,螺旋導流槽內(nèi)交替固定有第一導流片和第二導流片,第一導流片和第二導流片相互垂直。
采用上述技術方案所帶來的有益效果在于:本發(fā)明將導熱油的降溫冷卻分成兩級處理。第一級是高溫冷卻水與導熱油通過冷卻管路進行熱交換,第二季是低溫冷卻水與高溫冷卻水通過高溫冷卻水套管進行熱交換。通過對兩級熱傳遞效率的調(diào)整,可以實現(xiàn)對油溫的準確控制。導熱油在冷卻管路中流動,與導熱片接觸,通過拉繩可以控制導熱片與導熱油的接觸角度,從而改變進入弧形導流槽的導熱油量,進入弧形導流槽的導熱油最終流至與旋轉(zhuǎn)軸表面的凹槽,在凹槽處形成渦輪,提高導熱油與旋轉(zhuǎn)軸的熱交換效率。導熱桿在驅(qū)動輪的帶動下移動,可以改變旋轉(zhuǎn)軸與高溫冷卻水之間的熱交換效率,從而根據(jù)導熱油的溫度進行精確控制。導熱桿內(nèi)的盲孔可以增加冷卻水與旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部空間的接觸面積,提高高溫冷卻水對旋轉(zhuǎn)軸處熱量的吸收效率。套筒頂部的缺口可以提高套筒頂部的冷卻水流量,這使得連通管兩端的冷卻水流速不同,根據(jù)伯努利定律可知,流速較高的缺口部位壓力變小,從而實現(xiàn)第一通孔外側(cè)的冷卻水進入第一通孔后,通過連通管向上流動,從缺口處流出,從而形成一個平行于套筒軸向的冷卻水循環(huán)趨勢,提高了在高溫冷卻水套管內(nèi)的水溫平衡度。低溫冷卻水流動過程中,推動葉片帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)盤上的第一導流片和第二導流片對高溫冷卻水進行攪動,使從套筒底部向上流動的水流向外側(cè)流動,提高了高溫冷卻水在高溫冷卻水套管內(nèi)循環(huán)均勻度,提高套筒之間的熱傳遞效率。導熱桿11位于套筒10一側(cè)的端部設置有盲孔23,盲孔23內(nèi)活動連接有螺桿24,螺桿24與盲孔23間隙配合。盲孔23的深度與導熱桿11的長度之比為3:4。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一個具體實施方式的結構圖。
圖2是本發(fā)明一個具體實施方式中冷卻管路的結構圖。
圖3是本發(fā)明一個具體實施方式中高溫冷卻水套管的結構圖。
圖4是本發(fā)明一個具體實施方式中弧形導流槽的結構圖。
圖5是本發(fā)明一個具體實施方式中導熱桿的結構圖。
圖6是本發(fā)明一個具體實施方式中套筒的結構圖。
圖中:1、變壓器油箱;2、冷卻管路;3、油泵;4、高溫冷卻水套管;5、低溫冷卻水套管;6、旋轉(zhuǎn)軸;7、導熱片;8、拉線;9、液壓缸;10、套筒;11、導熱桿;12、驅(qū)動輪;13、高溫水泵;14、低溫水泵;15、安裝孔;16、轉(zhuǎn)盤;17、葉片;18、螺旋導流槽;19、控制器;20、弧形導流槽;21、凹槽;22、金屬絲網(wǎng)層;23、盲孔、24、螺桿、25、缺口;26、第一通孔;27、連通管;28、第一導流片;29、第二導流片;30、導流孔;31、開關閥;32、斜面部;33、第二通孔;34、第三通孔。
具體實施方式
本發(fā)明中使用到的標準零件均可以從市場上購買,異形件根據(jù)說明書的和附圖的記載均可以進行訂制,各個零件的具體連接方式均采用現(xiàn)有技術中成熟的螺栓、鉚釘、焊接、粘貼等常規(guī)手段,在此不再詳述。
參照圖1-6,本發(fā)明一個具體實施方式包括連接在變壓器油箱1上的冷卻管路2,冷卻管路2的進口端安裝有油泵3,冷卻管路2外側(cè)套接有高溫冷卻水套管4,高溫冷卻水套管4外側(cè)套接有低溫冷卻水套管5,高溫冷卻水套管4和低溫冷卻水套管5上分別安裝有高溫水泵13和低溫水泵14;冷卻管路2的內(nèi)側(cè)壁設置有若干個導熱片7,導熱片7固定在旋轉(zhuǎn)軸6上,相鄰的旋轉(zhuǎn)軸6之間通過拉線8串聯(lián)連接,拉線8連接至液壓缸9,冷卻管路2的外側(cè)壁固定有套筒10,套筒10內(nèi)活動插接有導熱桿11,導熱桿11與套筒10之間設置有驅(qū)動輪12,導熱桿11貫穿冷卻管路2的側(cè)壁,然后插接在旋轉(zhuǎn)軸6中;高溫冷卻水套管4側(cè)壁設置有若干個安裝孔15,安裝孔15上活動卡接有轉(zhuǎn)盤16,轉(zhuǎn)盤16朝向高溫冷卻水套管4外側(cè)的一端固定連接有葉片17,轉(zhuǎn)盤16朝向高溫冷卻水套管4內(nèi)側(cè)的一端表面設置有螺旋導流槽18;油泵3、高溫水泵13、低溫水泵14、液壓缸9和驅(qū)動輪12分別與控制器19通訊連接。導熱片7上設置有弧形導流槽20,弧形導流槽20末端與旋轉(zhuǎn)軸6表面相切連接,旋轉(zhuǎn)軸6表面與弧形導流槽20連接的部位設置有凹槽21,凹槽21內(nèi)設置有金屬絲網(wǎng)層。套筒10頂部設置有若干個缺口25。套筒10側(cè)壁設置有第一通孔26,第一通孔26與缺口25之間通過連通管27連接,第一通孔26的內(nèi)徑由套筒10的外側(cè)端至套筒10的內(nèi)側(cè)端逐漸減小。轉(zhuǎn)盤16與套筒10同軸設置,螺旋導流槽18內(nèi)交替固定有第一導流片28和第二導流片29,第一導流片28和第二導流片29相互垂直。
另外,在高溫冷卻水套管4側(cè)壁上設置有與轉(zhuǎn)盤16一一對應的導流孔30,導流孔30位于轉(zhuǎn)盤16一側(cè),導流孔30與轉(zhuǎn)盤16的軸線方向夾角為35°,導流孔30內(nèi)安裝有開關閥31。當導熱油溫度過高時,打開開關閥31,將低溫冷卻水通過導流孔30注入高溫冷卻水套管4,降低高溫冷卻水的溫度,從而提高導熱油的散熱效率。導流孔30出口的兩側(cè)設置有斜面部32,在第一導流片28和第二導流片29上分別設置有第二通孔33和第三通孔34,相鄰的第二通孔33和第三通孔34交錯設置,使第二通孔33和第三通孔34的軸線不共線。這可以加快低溫冷卻水在高溫冷卻水套管4內(nèi)的擴散效率,避免由于注入低溫冷卻水導致的水溫不平衡。
系統(tǒng)工作過程中,低溫冷卻水流速為高溫冷卻水流速的1.3~1.5倍,低溫冷卻水和高溫冷卻水的流向相同,高溫冷卻水和導熱油的流向相反??刂破?9根據(jù)油溫的變化對冷卻水的流速進行實時調(diào)節(jié):
其中,f為高溫冷卻水流速,f0為導熱油流速,t0為導熱油溫度,k1和k2為比例系數(shù)。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發(fā)明,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。