RO119744B1 - Heat pipe cooler for power transformers - Google Patents
Heat pipe cooler for power transformers Download PDFInfo
- Publication number
- RO119744B1 RO119744B1 RO99-01386A RO9901386A RO119744B1 RO 119744 B1 RO119744 B1 RO 119744B1 RO 9901386 A RO9901386 A RO 9901386A RO 119744 B1 RO119744 B1 RO 119744B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- oil
- heat
- cooling
- power transformers
- pressure
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Invenția se referă la un răcitor cu tuburi termice, pentru transformatoare de putere, destinat răcirii uleiului din transformatoarele de medie și mare putere.The invention relates to a chiller with thermal tubes, for power transformers, intended for cooling the oil from medium and high power transformers.
Se cunoaște un sistem de răcire a uleiului din transformatoare, care utilizează niște baterii de răcire, prevăzute cu niște tubulaturi din alamă și aripioare sub formă de discuri din aluminiu, sau în construcție tip fagure, din aluminiu sau aliaje din aluminiu. Uleiul preia căldura care apare în înfășurări și miez, în timpul funcționării transformatorului și o cedează, cu ajutorul bateriilor de răcire și al ventilatoarelor, mediului înconjurător.An oil cooling system from transformers is used, which uses cooling batteries, provided with brass pipes and fins in the form of aluminum discs, or in honeycomb, aluminum or aluminum alloy construction. The oil takes on the heat that appears in the windings and core, during the operation of the transformer and gives it, with the help of cooling batteries and fans, to the environment.
Dezavantajele care apar la transformatoarele dotate cu aceste baterii de răcire constau, în principal, în consumul mare de ulei provocat de pierderi și deteriorări în circuitul de răcire, greutate și gabarit mare ale bateriilor de răcire, cât și datorită faptului că răcirea uleiului nu se face la temperaturile optime necesare unei bune funcționări.The disadvantages that appear in the transformers equipped with these cooling batteries are mainly due to the high oil consumption caused by losses and deterioration in the cooling circuit, the large weight and size of the cooling batteries, as well as the fact that the oil is not cooled. at the optimum temperatures necessary for a good functioning.
Se mai cunoaște un răcitor cu sistem de răcire al uleiului (US 5345998) în care uleiul este introdus într-o incintă, printr-un orificiu. Tot în această incintă se află introdus un tub termic cu aripioare. Căldura este preluată de la uleiul încins de acest tub, care, cu ajutorul unui motor care se învârte în partea de sus a tubului termic, condensează vaporii și se întorc printr-un tub capilar în partea de jos.Also known is an oil cooler (US 5345998) in which the oil is introduced into a chamber, through an orifice. Also in this enclosure is a thermal tube with fins. The heat is taken from the oil heated by this tube, which, with the help of a motor which rotates at the top of the heat tube, condenses the vapors and returns through a capillary tube at the bottom.
Dezavantajele acestui dispozitiv constau într-o uzură mai rapidă a tubului termic și a suporților pe care se află, datorită rotirii, dar și apariția riscului opririi din funcționare, datorită opririi motorului.The disadvantages of this device consist in a faster wear of the thermal tube and the supports on it, due to the rotation, but also the risk of stopping the operation due to the engine stopping.
Răcitorul cu tuburi termice, pentru transformatoare de putere .înlătură dezavantajele de mai sus, prin aceea că, pentru răcire uleiului din transformator, folosește o baterie de răcire cu tuburi termice, care are o capacitate foarte mare de transfer al căldurii de la ulei în exterior, baterie constituită din niște tuburi închise între o cutie de ulei și o incintă și care au, la interior, un fluid de lucru.The thermal tube cooler for power transformers removes the disadvantages of the above, in that for cooling the oil in the transformer, it uses a thermal tube cooling battery, which has a very high heat transfer capacity from the oil to the outside. , a battery consisting of tubes closed between an oil box and an enclosure and which have a working fluid inside.
Soluția propusă prezintă următoarele avantaje:The proposed solution has the following advantages:
- creșterea capacității de transfer a căldurii din transformator în afară;- increasing the heat transfer capacity from the transformer outside;
- reducerea greutății și a gabaritului bateriilor de răcire;- reduction of the weight and size of the cooling batteries;
- reducerea puterii electrice, auxiliare, consumată în circuitul de răcire a uleiului;- the reduction of the electrical power, auxiliary, consumed in the cooling circuit of the oil;
- creșterea fiabilității și a mentenabilității bateriilor de răcire și, implicit, a transformatoarelor de putere.- increasing the reliability and maintainability of the cooling batteries and, implicitly, the power transformers.
Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției în legătură și cu figura care reprezintă construcția răcitorului cu tuburi termice.The following is an example of embodiment of the invention in connection with the figure which represents the construction of the thermal tube cooler.
Răcitorul cu tuburi termice, pentru transformatoare de putere, conform invenției, începe să lucreze, atunci când un transformator 1 este pus sub tensiune și curentul electric începe să circule prin bobinajele transformatorului. în acest moment, uleiul din transformatorul 1 începe să se încălzească, datorită pierderilor din bobinajul transformatorului. încălzindu-se, uleiul se ridică în partea superioară a transformatorului 1, de unde este preluat într-o cutie 3 de ulei.The heat pipe cooler for power transformers according to the invention begins to work when a transformer 1 is switched on and the electric current begins to flow through the transformer windings. At this point, the oil in transformer 1 begins to heat up, due to losses in the transformer winding. When heated, the oil rises to the top of transformer 1, where it is taken from an oil box 3.
în cutia 3 de ulei, se află introduse niște tuburi 4 termice. Tuburile termice 4 au niște părți evaporator 5 care sunt introduse într-o cutie 3 de ulei și montate, etanș, în capacul acestuia, formând evaporatorul 2 al răcitorului cu tuburi 4 termice.In box 3 of oil, there are inserted some 4 thermal tubes. Thermal tubes 4 have evaporator parts 5 which are inserted into an oil box 3 and mounted, tightly, in its lid, forming evaporator 2 of the cooler with thermal tubes 4.
Energia termică aflată în uleiul cald, din cutia 3, este preluată de capetele inferioare 5 evaporator ale tuburilor 4 termice și transportată la capetele superioare 6 condensator, printr-un ciclu continuu de transfer de masă și schimbare de fază, ale fluidului de lucru.The heat energy in the hot oil, from the box 3, is taken from the lower ends 5 evaporator of the thermal tubes 4 and transported to the upper ends 6 capacitor, through a continuous cycle of mass transfer and phase change, of the working fluid.
Părțile superioare 6 condensator se găsesc în interiorul unei incinte 10 metalice, pe care se află montat un ventilator 7 care răcește capetele condensator 6 ale tuburilor 4 termice. în acest fel, temperatura uleiului scade și prin intermediul unei pompe 8, uleiul răcit este pompat într-un rezervor 9 tampon și de aici reintrodus în transformatorul 1. Incinta 10 metalică se sprijină pe cutia 3 de ulei, prin intermediul unor distanțori 11 termoizolanți.The upper parts 6 of the capacitor are located inside a metal enclosure 10, on which is mounted a fan 7 which cools the capacitor ends 6 of the thermal tubes 4. In this way, the oil temperature decreases and by means of a pump 8, the cooled oil is pumped into a buffer tank 9 and then reintroduced into transformer 1. The metal enclosure 10 rests on the oil box 3, by means of heat insulating spacers 11.
RO 119744 Β1RO 119744 Β1
Tubul 4 termic este un dispozitiv care realizează un transfer eficient de căldură, prin 1 îmbinarea într-un ciclu închis, a fenomenelor de vaporizare, transport de vapori, condensare și returnare condens ale unui fluid de lucru. 3The thermal tube 4 is a device that achieves an efficient heat transfer, by 1 joining in a closed cycle, the phenomena of vaporization, vapor transport, condensation and condensation return of a working fluid. 3
Componentele principale ale tubului termic, după cum s-a prezentat mai sus, sunt țeava închisă la ambele capete, structura capilară și fluidul de lucru. încălzind unul din capetele 5 tubului 4 termic, se produce vaporizarea fluidului de lucru, conținut în structura capilară, vapaorii formați îndreptându-se spre capătul mai rece, unde, prin condensare, cedează căldura mediului 7 exterior.The main components of the thermal tube, as presented above, are the closed pipe at both ends, the capillary structure and the working fluid. By heating one of the ends 5 of the heat tube 4, the working fluid vaporization, contained in the capillary structure, is produced, the formed vapors heading towards the colder end, where, by condensation, the heat of the external environment 7 is transferred.
Condensul se reîntoarce în zona de vaporizare prin structura capilară, ciclul de funcțio- 9 nare reluându-se atâta timp, cât se menține o diferență de temperatură care să poată activa procesul. 11 în stare de repaus, de-a lungul întregii lungimi a tubului termic, fazele lichidă și de vapori ale fluidului de lucru sunt în contact permanent una cu alta. 13The condensate returns to the vaporization area through the capillary structure, with the operating cycle resuming for as long as a temperature difference is maintained which can activate the process. 11 In the resting state, along the entire length of the thermal tube, the liquid and vapor phases of the working fluid are in permanent contact with each other. 13
Tubul 4 termic intră în regim de funcționare, atunci când asupra lui este aplicat un flux de căldură în zona de vaporizare, care apoi este evacuat în zona de condensare. Temperatura 15 și, în consecință, presiunea vaporilor, cresc la partea de evaporator și scad la partea de condensator. Acest fapt dă naștere unei diferențe de presiune în spațiul de vapori, care are drept 17 consecință deplasarea vaporilor de la evaporator la condensator.The thermal tube 4 enters the operating mode, when a heat flow is applied to the vaporization zone, which is then discharged into the condensation zone. The temperature 15 and, consequently, the vapor pressure, rise to the evaporator side and decrease to the condenser side. This gives rise to a pressure difference in the vapor space, which has as a consequence 17 the movement of the vapor from the evaporator to the condenser.
Diferența motrice de presiune în vapori este mai mică decât diferența presiunilor de 19 vaporizare ale lichidului, deoarece, pentru a menține o evaporare continuă, presiunea de vaporizare a lichidului la evaporator trebuie să fie mai mare decât a vaporilor adiacenți. 21The difference in the pressure pressure in the vapor is smaller than the difference in the vaporization pressures of the liquid, because, in order to maintain continuous evaporation, the vapor pressure of the liquid at the evaporator must be higher than the adjacent vapors. 21
Similar, pentru a menține continuitatea condensării, presiunea în vapori care condensează trebuie să fie mai mare decât presiunea de vaporizare a lichidului adiacent. 23Similarly, in order to maintain the continuity of condensation, the pressure in the condensing vapors must be greater than the vaporization pressure of the adjacent liquid. 2. 3
Ca rezultat al evaporării, interfața lichid-vapori se retrage puțin în structura capilară și astfel, în zona de evaporare, raza de curbură a meniscului scade similar, condensarea vaporilor 25 ducând la creșterea razei de curbură a meniscului în zona de condensare. Diferența de presiune la interfață menține bilanțul de presiune între vapori și lichid în orice punct de-a lungul tu- 27 bului termic. Astfel, la evaporator, datorită faptului că interfața este concavă în raport cu vaporii, presiunea în lichid va fi mai mică decât presiunea în vapori. 29As a result of evaporation, the liquid-vapor interface is slightly withdrawn into the capillary structure and thus, in the evaporation zone, the radius of curvature of the meniscus decreases similarly, the condensation of the vapors 25 leading to the increase of the radius of curvature of the meniscus in the condensation zone. The pressure difference at the interface maintains the pressure balance between the vapor and the liquid at any point along the heat pipe. Thus, at the evaporator, due to the fact that the interface is concave relative to the vapors, the pressure in the liquid will be lower than the pressure in the vapors. 29
Pe măsură ce ne apropiem de condensator, concavitatea scade (creștere raza de curbură a interfeței), presiunea lichidului tinzând spre presiunea vaporilor, astfel încât la capătul 31 condensatorilor celor două presiuni devin egale. Rolul structurii capilare în tubul 4 termic este tocmai de a furniza un mediu pentru apariția de interfețe curbe între lichid și vapori, fapt care 33 generează diferența de presiune. Trebuie arătat că diferența db presiune la interfață este dependentă numai de creșterea meniscului. Aceste mărimi determină limita superioară a dife- 35 renței de presiune la interfață, numită, de obicei, și presiune capilară.As we approach the capacitor, the concavity decreases (increasing the radius of curvature of the interface), the liquid pressure tending towards the vapor pressure, so that at the end 31 the capacitors of the two pressures become equal. The role of the capillary structure in the thermal tube 4 is precisely to provide an environment for the appearance of curved interfaces between liquid and vapor, which generates the pressure difference. It should be noted that the difference db pressure at the interface is dependent only on meniscus growth. These sizes determine the upper limit of the interface pressure difference, commonly referred to as capillary pressure.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RO99-01386A RO119744B1 (en) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | Heat pipe cooler for power transformers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RO99-01386A RO119744B1 (en) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | Heat pipe cooler for power transformers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RO119744B1 true RO119744B1 (en) | 2005-02-28 |
Family
ID=34214976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RO99-01386A RO119744B1 (en) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | Heat pipe cooler for power transformers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RO (1) | RO119744B1 (en) |
-
1999
- 1999-12-27 RO RO99-01386A patent/RO119744B1/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5524453A (en) | Thermal energy storage apparatus for chilled water air-conditioning systems | |
CN1787341B (en) | System and method for cooling a superconducting rotary machine | |
JP2002168547A (en) | Cpu cooling device using siphon | |
US20120147561A1 (en) | Heat dissipation device, heat dissipation method for communication device, and communication device | |
US20100043463A1 (en) | Refrigerator or freezer with enhanced efficiency | |
CN109952003A (en) | A kind of data center's liquid cooling system | |
JP2003322457A (en) | Dewfall preventing device of refrigerator | |
JPS5915783A (en) | Cooling device for compressor of refrigerator | |
US11306957B2 (en) | Liquid nitrogen-based cooling system | |
JP2551067B2 (en) | Cooling system | |
RO119744B1 (en) | Heat pipe cooler for power transformers | |
JP2002071090A (en) | Oil tank equipped with cooler for minimum flow | |
CN214307751U (en) | Refrigerator capable of radiating heat | |
SU932094A1 (en) | Cryogenic liquid evaporator | |
JP2006084135A (en) | Heat radiating system and stirling refrigerator | |
AU2010252079A1 (en) | Cooling for superconducting machines | |
US2648204A (en) | Absorption refrigeration system | |
JP2005337336A (en) | Liquefied gas evaporating device | |
US2073092A (en) | Refrigeration apparatus | |
JPH05340368A (en) | Cooler for rotary compressor | |
RO119745B1 (en) | Heat pipe cooling equipment for average power lasers | |
KR101294939B1 (en) | Heat exchanger using thermosyphon | |
KR200314737Y1 (en) | evaporator structure for diffusion -absorption refrigerator | |
RU2006139625A (en) | DEVICE FOR HEATING AND COOLING OF STATIC CONVERTERS | |
KR100908501B1 (en) | Evaporator Structure for Diffusion Absorption Refrigerator |