[實(shí)用新型]一種油浸式變壓器冷卻用片式散熱器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420753246.1
• 申請(qǐng)日: 2014-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN204286154U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 符勝利;謝繼紅;楊軼江;孫颋;馬紅軍;王文翰;劉博;雷超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): F28D1/053
• 分類號(hào): F28D1/053;F28F9/24;H01F27/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于變壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種油浸式變壓器冷卻用片式散熱器。

背景技術(shù)

目前，在油浸式變壓器上通常會(huì)使用散熱器來降低變壓器油的溫升。當(dāng)大型油浸式變壓器運(yùn)行時(shí)，由于存在著電阻與磁阻，鐵芯、線圈及鋼結(jié)構(gòu)件均要產(chǎn)生各種損耗，這些損耗以熱能的方式借助變壓器油通過油箱及與油箱連接的片式散熱器散發(fā)出去，以降低變壓器的油面溫升，提高變壓器的使用壽命。而采用片式散熱器，主要因?yàn)槠缴崞鲀?nèi)油流狀態(tài)為層流，流速較低，依靠變壓器油層的溫度差引起的密度差作為循環(huán)動(dòng)力，而外部依靠空氣的自然對(duì)流和本身輻射來散熱。

但是隨著智能控制及電壓等級(jí)的提高及變壓器容量的增加，對(duì)于散熱器的要求也越來越高，散熱器的尺寸及冷卻容量越做越大，這就大大降低了散熱效率，同時(shí)提高了變壓器組件的采購成本，因此，研制和開發(fā)一種新型變壓器用片式散熱器就顯得愈發(fā)重要了。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供一種散熱效果好，傳熱效率高，有效降低變壓器成本和增加變壓器使用壽命的油浸式變壓器冷卻用片式散熱器。

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種油浸式變壓器冷卻用片式散熱器，包括上集流管、下集流管和串接連通設(shè)置在上集流管和下集流管之間的一組散熱片；所述的散熱片內(nèi)部中空形成油流通道，油流通道內(nèi)設(shè)置有用于改變油流速度和方向的擾流裝置。

優(yōu)選的，擾流裝置包括縱向渦發(fā)生器，縱向渦發(fā)生器包括若干沿油流通道內(nèi)油流方向固定設(shè)置的V型擋板。

進(jìn)一步，V型擋板固定設(shè)置在油流通道的一側(cè)壁面上，其開口方向背向來油方向，寬度小于油流通道寬度。

優(yōu)選的，擾流裝置包括分別一一對(duì)應(yīng)設(shè)置在油流通道內(nèi)的螺旋紐帶。

優(yōu)選的，擾流裝置包括設(shè)置在油流通道側(cè)壁上的橫向凸筋和圓形凹筋。

進(jìn)一步，橫向凸筋和圓形凹筋呈相互交替設(shè)置，散熱片上位于同一直線位置上的橫向凸筋相互連通呈一體設(shè)置。

優(yōu)選的，散熱片與上集流管和下集流管之間通過法蘭密封連接。

優(yōu)選的，上集流管上分別設(shè)置有吊環(huán)和放氣塞，下集流管上設(shè)置有放油塞。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果：

本實(shí)用新型通過采用在散熱片內(nèi)部增加擾流裝置，來改變散熱片油流通道內(nèi)的油流狀態(tài)，增加擾流作用，由于散熱片串接連通在上集流管和下集流管之間，擾流裝置的設(shè)置能促進(jìn)通道內(nèi)部油流與通道壁的熱交換，達(dá)到提高散熱效果的目的，為變壓器廠家節(jié)約采購成本，同時(shí)提高了變壓器的使用壽命。

進(jìn)一步的，在散熱片內(nèi)部安裝的擾流裝置包括縱向渦發(fā)生器，由于縱向渦發(fā)生器包括若干沿油流通道內(nèi)油流方向固定設(shè)置的V型擋板，從而給油流增加縱向渦流，使油流有了垂直于V型擋板的速度分量，改變了速度的方向，使換熱效果增強(qiáng)，通道內(nèi)斷面流動(dòng)面積降低；隨著縱向渦發(fā)生器邊緣的流體速度增加，產(chǎn)生的渦旋強(qiáng)度也隨著增大，從而增強(qiáng)了平均換熱效果。

進(jìn)一步的，采用的V型擋板固定設(shè)置在油流通道的一側(cè)壁面上，其開口方向朝向來油方向，寬度小于油流通道寬度，可以保證油流順利穿過散熱片，而且能增大渦旋強(qiáng)度，提高換熱效率。

進(jìn)一步的，采用的擾流裝置包括分別一一對(duì)應(yīng)設(shè)置在油流通道內(nèi)的螺旋紐帶，當(dāng)油流流過時(shí)會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)并引起二次油流，從而也產(chǎn)生連續(xù)不斷的渦流，最終在離心力影響下使中心流體和壁面邊界層流體充分混合，減薄層留底層，達(dá)到強(qiáng)化傳熱的效果。

進(jìn)一步的，通過采用在油流通道側(cè)壁上設(shè)置橫向凸筋和圓形凹筋的擾流裝置，由于橫向凸筋的存在，使油流在散熱片內(nèi)的流動(dòng)可以分為等寬度流速型和弧形流速型，流道由依次交替的收縮段和擴(kuò)張段組成為波形通道。油流在波形通道反復(fù)改變速度及壓力梯度下產(chǎn)生的漩渦不斷沖刷壁面，極大地破壞了邊界層的形成；由于圓形凹筋的存在，可使流體的流動(dòng)更靠近流道邊緣，增強(qiáng)了傳熱效果。通過這種方式會(huì)在散熱器壁外相應(yīng)形成波紋表面，不但擴(kuò)大了傳熱面積，減少了容油量，同時(shí)也增加了擾動(dòng)，使傳熱效果顯著提高。

進(jìn)一步的，通過采用橫向凸筋和圓形凹筋呈相互交替設(shè)置，且散熱片上位于同一直線位置上的橫向凸筋相互連通呈一體設(shè)置，這種周期性的截面變化增加了壁面附近的湍流強(qiáng)度，使層流和過渡流達(dá)到湍流傳熱；當(dāng)湍流即將消失時(shí)，油流又經(jīng)過下一個(gè)波紋凸起，不斷產(chǎn)生軸向擾動(dòng)，保證穩(wěn)定連續(xù)的強(qiáng)化作用，從而進(jìn)一步提高了傳熱效率。

進(jìn)一步的，通過法蘭密封連接散熱片與上集流管和下集流管，保證密封效果，不會(huì)出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，能有效提高變壓器使用壽命，提高整個(gè)散熱片的安全可靠性。