20. ДРУГИЕ КОНСТРУКЦИИ ПРИНУДИТЕЛЬНОГО ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ С РАДИАТОРНЫМИ БАКАМИ
В 30-х годах в Советском Союзе, в частности бывшим Московским трансформаторным заводом (МТЗ), выпускались трансформаторы 4-го габарита, в которых дутьевое охлаждение радиаторов осуществлялось от одного центробежного вентилятора. Такая система дутья называлась «центральной» (рис. 40).
Рис. 40. Конструкция дутьевой системы с одним центробежным вентилятором. а — расположение вентиляционного агрегата и концевой камеры (в плане показан только одни из радиаторов); б — расположение обдувающих труб — вид по стрелке А; в — то же — вид по стрелке Б; 1 — бак трансформатора; 2 — центробежный вентилятор; 3 — всасывающая труба вентилятора; 4 — электродвигатель; 5 — кольцевая камера; 6 — распределительная труба; 7 — присоединенный к баку трубчатый радиатор.
Трансформатор 1 опоясывался камерой прямоугольного сечения 5, сваренной из листовой стали. Камера располагалась на уровне середины высоты радиаторов. Она соединялась с нагнетательным фланцем центробежного вентилятора 2. От камеры отходили горизонтальные распределительные трубы 6, которые располагались перпендикулярно стенке бака вдоль радиаторов 7. Эти трубы имели отверстия для выхода охлаждающего воздуха, направленные вверх под углом 45°. Вентилятор устанавливался на специальном фундаменте рядом с трансформатором.
Несмотря на кажущуюся простоту этой системы, аэродинамический расчет ее содержал ряд трудностей. Основным вопросом расчета являлось получение определенной скорости воздуха не только у выхода из отверстий распределительных труб, но и по всей поверхности системы. Основным требованием, предъявляемым к системе, являлась способность подать необходимое количество воздуха при наименьшей потере давления. Для этого система должна была обладать минимальным аэродинамическим сопротивлением, т. е. не иметь большого числа колен и изменений сечения воздухопровода. Основными недостатками такой системы дутья являются: сложное устройство с кольцевой камерой и большим количеством распределительных труб; применение громоздкого центробежного вентилятора с двигателем, потребляющим большое количество энергии; значительное аэродинамическое сопротивление системы; ненадежность системы — выход из строя вентилятора влечет изменение режима работы трансформатора, т. е. работу со сниженной мощностью.
Рис. 41. Трансформатор мощностью 25 МВА, напряжением 110/10,5 кВ с установкой вентиляторов внизу штампованных радиаторов.
Для сравнения расхода мощности двух систем охлаждения — «центральной» и «индивидуальной» можно привести следующие рассуждения: если при установке десяти радиаторов на трансформаторе мощностью 20 000 кВА при «центральной» системе охлаждения был необходим электродвигатель вентилятора номинальной мощностью 16 кВт, то при «индивидуальной» системе охлаждения необходимы 20 двигателей общей мощностью всего 5 кВт.
Зарубежные фирмы применяют штампованные радиаторы с дутьем.
Рис. 42. Трансформатор мощностью 10 МВА со штампованными радиаторами и горизонтально установленными вентиляторами дутья.
Рис. 43. Автотрансформатор мощностью 50/40/30 МВА напряжением 154/69/4 кВ с трубчатыми радиаторами и вентиляторами, установленными под радиаторами.
Применяется два варианта установки вентиляторов дутья, представленных на рис. 41 и 42: установка вентиляторов внизу радиаторов и горизонтальная установка вентиляторов.
Рис. 44. Трансформатор мощностью 32,5 МВА напряжением 160 кВ с трубчатыми радиаторами и вентиляторами, установленными горизонтально.
В случае установки вентиляторов внизу радиаторов поток воздуха направляется вверх вдоль радиаторов между их секциями. В этом случае получается, что основная масса воздуха направляется на нижнюю, наименее нагретую часть радиатора. Кроме того, при этом расположении вентиляторов создается большое аэродинамическое сопротивление для прохода воздуха, а поэтому расход мощности на вентиляцию возрастает.
В связи с указанными недостатками этого варианта установки вентиляторов второй вариант, т. е. горизонтальная установка вентилятора, завоевывает все большее признание. При применении этого варианта воздух направляется горизонтально в промежутках между секциями радиаторов. Вентиляторы установлены в верхней части радиатора, и поэтому воздух омывает наиболее нагретую часть радиатора. При этом увеличивается теплоотдача, уменьшается аэродинамическое сопротивление для прохода воздуха. В связи с этим уменьшаются расходы на вентиляцию.
На рис. 43 и 44 представлены трансформаторы заграничных фирм с радиаторами из круглых труб. Дутье, как и в первом случае, обеспечивается посредством устройств, представленных в двух конструктивных вариантах.
