改进变压器用片式散热器的研究一
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变压器散热片工作原理
变压器散热片的工作原理是通过增加散热面积和改善换热条件来提高变压器的散热效果。
主要包括以下几点:
1. 增加散热面积:散热片通常由金属材料制成,具有大的表面积。
通过将散热片固定在变压器的外壳上,可以显著增加变压器的散热面积,提高其散热效果。
2. 改善换热条件:散热片通常会增加大量的鳍片或凹凸结构,以增加热流动的路径,并促进空气与散热片之间的有效接触。
这可以提高换热系数,使热量更加迅速地从变压器中传递到散热片上,并通过空气的对流换热进一步将热量散发到周围环境中。
3. 利用自然对流或强制风冷:散热片可以设计成具有良好的自然对流换热性能,通过自然对流将热量散发出去。
此外,一些散热片还可以安装风扇或其他强制风冷装置,通过空气对流强制散热,以增强散热效果。
总的来说,变压器散热片的工作原理是利用增加散热面积、改善换热条件和利用自然对流或强制风冷的方式,来提高变压器的散热效果,从而确保变压器在工作过程中的稳定运行。
变压器用片式散热器涂装工艺建议书一、前言变压器是电力系统中广泛应用的一种重要设备,其稳定的工作状态对于电力系统的正常运行具有不可替代的作用。
在变压器的运行过程中,其中的铁芯和线圈会产生大量的热量,而片式散热器则可以有效地将这些热量散发出去。
因此,合理选用和运用片式散热器是保证变压器正常工作的关键。
在片式散热器的生产过程中,涂装是一个重要的工艺步骤。
本文将围绕片式散热器涂装工艺进行讨论和阐述,提出一些建议和意见,以期能够为变压器生产企业和技术工作者提供参考和帮助。
二、片式散热器的涂装工艺片式散热器的涂装工艺包括涂装前的准备工作、涂漆的选用、涂装的方法和注意事项等。
1.准备工作涂装前的准备工作是确保涂装质量的关键步骤。
在涂装前应认真清洁散热器表面,去除残留物和锈蚀,以保证涂料能够附着在表面,避免涂装后出现脱落和起泡等现象。
此外,涂装前还需要适当地进行缩孔、烘干等处理,以提高涂装质量和效果。
2.涂料的选用在选用涂料时应充分考虑散热器在使用过程中的实际情况和要求。
涂料应具有较高的防腐性、耐刮擦性和耐候性,能够在较高的温度下稳定地工作,并且有良好的附着力和韧性,以防止涂层脱落或产生裂纹。
同时,还应选择低挥发性、环保、无毒、无味的涂料,以保护环境和工人的健康。
3.涂装的方法涂装的方法主要包括手工刷涂、机械喷涂和静电喷涂等。
其中,机械喷涂和静电喷涂是目前主要采用的涂装方式。
机械喷涂具有快速、效率高等优点,但对涂料的稠度、粘度等要求较高,不易控制涂层的厚度。
静电喷涂则具有喷涂均匀、涂层光滑等优点,但也对涂料的稠度、粘度等要求较高,一些含颗粒的涂料不适合使用。
4.注意事项在涂装过程中,应注意安全、环保等问题。
尽可能使用无毒、环保的涂料,并采用低污染、低位移的涂装方式,以减少对环境的影响。
涂漆过程中应严格遵守操作规程和安全操作规定,确保工作人员的人身安全。
三、建议和意见在片式散热器的涂装工艺中,应注意以下几点:1.选用优质的涂料涂料的质量直接影响涂装的质量,因此应选择在质量上有保证的涂料。
变压器用片式散热器涂装工艺建议书上海亿路机电有限公司张玉光报告内容一.产品及工艺推荐二.该工艺成本分析三.该工艺在散热器应用优势一、 产品介绍;1、HENKEL 自泳漆•每年涂装工件面积约五千万平米;•汉高拥有50多个专利• 在北美,欧洲和日本建有研发和生产基地;• 已在20多个国家推广;一、产品介绍;2、PPG淋涂漆产品2014年研发出淋涂涂料,广泛应用在变压器用片式散热器,以一次性上膜厚、覆涂时间短、施工性能好等优点,得到很多客户,尤其高端客户的认可;随着客户和社会的要求,PPG与2017开始研发水性淋涂产品,2018年通过测试正式市场化。
三、 工艺优势;漏涂边缘保护性不好淋涂底漆的黏度较低,边缘保护不到位!1.边缘保护好!自沉积涂层不会受到工件复杂程度和电流密度的影响,所以与其他喷涂工艺相比,自沉积涂层能够提供很好的边缘保护。
电子扫描显微镜(SEM )照片显示在工件边缘处有均匀、紧密的自沉积涂层,如图6所示图6 SEM 照片显示工件边缘自沉积涂层三、工艺优势;3.提高生产效率,淋涂涂料为了能够达到涂层的性能要求,1道淋涂底漆的膜厚35-50微米,无法达到性能要求,需要淋涂2-4道底漆,施工和覆涂时间较长,无法提升产能。
自泳漆底漆性能优良,1道自泳底漆就能满足多道淋涂底漆的性能要求;可以节省大量施工时间,自泳漆的步进式和连续式设备工艺,实现了生产自动化控制,可以提高50%以上的产能。
三、 工艺优势;4.施工稳定,淋涂涂料涂装要求:①施工人员技能素质;②气候和温度;③涂料的配比;等等自泳漆工艺过程控制,只要定期检测以下指标就可以稳定生产,无人员技能要求!清洗/水洗氧化还原电位101 读数铁离子检测温度固体份三、工艺优势;5.节约运行成本淋涂工艺的施工特点造成了一定的涂料浪费,涂装设备中涂料的残留和剩余油漆无法保存,造成浪费和后处理成本。
自泳漆的槽液可以长期稳定的使用:三、工艺优势;工艺效益该工艺采用HENKEL的水性自泳漆底漆+PPG水性淋涂涂料:1.“绿色工艺”-环保的工艺2.可以获得持久耐蚀的高质量涂层3.可以涂装零部件总成和管道-简单的工艺,更好的保护4.稳定的涂层均匀性和边缘保护5.排除了工件尺寸、形状和复杂性对涂装工艺的影响6.减少了生产工艺时间、库存,并降低了生产总成本。
变压器用片式散热器涂装工艺建议书变压器用片式散热器涂装工艺建议书1. 引言本建议书旨在提供关于变压器用片式散热器涂装工艺的建议。
通过优化涂装工艺,可以提高散热器表面的耐腐蚀性和散热效率,为变压器的正常运行提供保障。
2. 背景变压器的正常运行需要一定的散热条件,以保持内部组件的温度在可接受范围内。
散热器作为变压器的主要散热装置,具有重要的作用。
为了提高散热器的散热效率和耐腐蚀性能,涂装工艺的选择和优化是至关重要的。
3. 目标本建议书的目标是提供变压器用片式散热器涂装工艺的建议,以满足以下要求:- 提高散热器表面的散热效率;- 提高散热器表面的耐腐蚀性;- 选择适合的涂料和涂装方法,以确保涂层的均匀性和一致性;- 减少涂装过程中的环境污染和废弃物产生。
4. 建议4.1 涂料选择在选择涂料时,应考虑以下因素:- 耐高温性能:变压器工作时会产生高温,所以涂料应具有较高的耐高温性能,以确保涂层不发生熔化或变形;- 耐腐蚀性能:变压器散热器常暴露在潮湿的环境中,容易受到腐蚀。
,涂料应具有良好的耐腐蚀性能,以延长散热器的使用寿命;- 环保性能:选择符合环保要求的涂料,尽量减少有害气体的排放和废弃物的产生。
4.2 涂装方法为了确保涂层的均匀性和一致性,建议采用以下涂装方法:- 喷涂:采用喷涂方法可以实现快速且均匀的涂装,能够提高涂层的附着力和耐腐蚀性能。
在喷涂过程中,需要控制喷涂的压力和间隔,以保证涂层的均匀性;- 悬浸涂覆:采用悬浸涂覆方法可以使涂料均匀地覆盖散热器的表面,形成一层均匀的涂层。
在悬浸涂覆过程中,需要控制涂料的温度和悬浸时间,以确保涂层的质量。
4.3 涂层质量检测为了确保涂层的质量,建议进行涂层质量的检测,包括以下方面:- 厚度检测:使用合适的测厚仪对涂层的厚度进行检测,确保涂层的厚度符合要求;- 耐腐蚀性:通过在涂层表面进行盐雾试验等耐腐蚀性,评估涂层的耐腐蚀性能;- 粘接强度:采用适当的方法对涂层的粘接强度进行,以检测涂层与散热器表面的粘接情况。
变压器用片式散热器涂装工艺建议书正文:一、引言变压器是电力系统中常用的电力设备,其稳定运行对于电力系统的安全运行至关重要。
而变压器在工作过程中会产生大量的热量,为了保证变压器正常运行,需要采取散热措施。
片式散热器是一种常用的变压器散热装置,本文将针对变压器用片式散热器的涂装工艺进行建议。
二、涂装工艺建议1.表面处理1.1 清洗表面:在涂装之前,首先需要对片式散热器的表面进行清洗,以去除表面的油脂、灰尘等杂质。
1.2 防锈处理:经过清洗后的片式散热器表面需要进行防锈处理,可以采用喷涂或浸泡防锈剂的方法,确保表面不受氧化或腐蚀的影响。
1.3 抛光处理:对于有划痕或不平整的表面,需要进行抛光处理,以提高表面的光洁度和平整度。
2.涂装工艺2.1 底漆涂装:在片式散热器表面进行底漆涂装,以提供涂层的附着力和耐腐蚀性。
2.2 面漆涂装:在底漆干燥后,进行面漆的涂装,以增加散热器表面的美观度和耐候性。
3.涂层质量控制3.1 干膜厚度控制:根据变压器的工作环境和要求,控制涂层的干膜厚度,以保证散热器的散热效果和涂层的防护性能。
3.2 涂层硬度测试:对涂层进行硬度测试,以评估涂层的硬度和耐磨性能。
3.3 切割和安装孔位置控制:对于片式散热器的涂装,需要注意切割和安装孔的位置控制,确保涂层的完整性和散热器的安装质量。
4.涂装设备及环境要求4.1 涂装设备要求:使用适当的喷涂设备,确保涂装均匀、稳定。
4.2 环境要求:涂装过程需要在封闭的无尘环境中进行,以防止灰尘等杂质对涂层质量的影响。
附件:1.散热器涂装工艺流程图2.底漆和面漆涂刷参数表3.涂料选用及涂层质量要求法律名词及注释:1.版权法:保护创作的作品(文字、音乐、绘画等)的权益。
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电源变压器的散热与冷却效果研究电源变压器作为电力系统中不可或缺的一部分,其正常工作对整个电力系统的稳定运行至关重要。
然而,由于变压器内部的电流和磁场的作用,会导致变压器发热。
为了保证变压器的正常运行,必须采取有效的散热与冷却措施来控制变压器的温度。
本文将着重研究电源变压器的散热与冷却效果,并提供一些常见的散热与冷却方法,以帮助工程师和技术人员更好地设计和维护电源变压器。
1. 散热机理在介绍散热与冷却方法之前,我们首先需要了解电源变压器的散热机理。
电源变压器的主要发热部分是铁心和线圈。
当变压器正常工作时,通过变压器的线圈流过的电流会导致线圈发热。
同时,由于铁心的磁性特性,铁心也会因磁环损耗而产生一定的热量。
发热会导致变压器内部温度升高。
而较高的温度会对变压器的绝缘材料造成损坏,并且可能导致变压器的短路或其他故障。
因此,对变压器的散热与冷却措施是至关重要的。
2. 常见的散热与冷却方法为了有效控制电源变压器的温度,以下是一些常见的散热与冷却方法:(1) 自然冷却:这是最简单的一种方法,通过自然对流来传递热量。
变压器的外部结构通常设计成散热片或散热片,以增加表面积,促进热量的散发。
然而,自然冷却方法对于大功率变压器来说效果有限。
(2) 强制风冷却:这种方法通过增加风扇或风叶来增强空气的流动,加速热量的散发。
风冷却通常需要安装在变压器外壳上,并且需要进行冷却系统的设计和维护。
(3) 液体冷却:液体冷却是一种更高效的方法,通过在变压器内部引入冷却剂或冷却油,将热量传递到冷却介质中,然后通过外部的冷却系统散发热量。
液体冷却能够更好地控制变压器的温度,并且适用于高效率的变压器。
(4) 变压器油冷却:变压器油冷却是一种常用的液体冷却方式。
变压器油具有较高的热容量和导热能力,能够有效吸收和传递热量。
通过在变压器内部设置散热器,将变压器油与外部环境进行热交换,以控制变压器的温度。
(5) 循环冷却系统:循环冷却系统是一种更复杂的冷却方法,通过循环冷却介质来实现变压器内部和外部的热交换。
40000KV A/110KV主变压器冷却方式实现节能降噪的可行性探讨根据我林业局一台老变压器存在维护费用高、潜油泵渗漏问题,提出由强油风冷改为油浸风冷理论计算,以达到安全、经济、环保目的。
标签:节能;降噪;提质增效该变压器由我局修造厂以一台SFPL-60000/154主变先改造为SFPS-40000/110/38.5/11型主变,后进一步改造为SFPSZ7-40000/121/38.5/11型有载调压节能型主变。
冷却系统一直保留了原主变YF-120/3250型强油风冷却器6台。
由于该冷却器运行已达30年之久,已出现渗漏现象,尤其潜油泵渗漏严重,需要更换新冷却器。
而且该型冷却器每组配有0.4KW风扇4台。
3.0KW潜油泵1台,长年运行每年耗电高达13.8万千瓦时,折合人民币6.9万元,不仅运行维护费高得惊人,还由于是最老型的冷却装置,其噪声按新的标准要求也远远超标,结合此次更换冷却器工程,提出可否更换成低噪声风冷式冷却装置,以达到节能环保新型运行条件。
通过搜集此台变压器的历史档案资料,并做了详细测算论证,证明可以改为风冷式冷却装置,以达到节能降噪声目的。
1 变压器技术参数型号:SFPSZ7-40000/121/38.5/11;额定电压:121×+2-4×1.25%/38.5/11KV;额定电流:190.9/600/2099.5A;联结组别:YN,yn0,d11;空载损耗(实测):51.06kw;空载电流(实测):0.5%;负载损耗(实测):P12=179.45kw,P13=226.75kw,P23=151.68kw;阻抗电压(实测):UK12=10.25%,UK13=17.86%,UK23=6.22%;冷却方式:强油风冷,冷却器型号YF-120/3250×6。
2 改为可拆片式风冷散热器后的各部件温升计算高压线圈对油的平均温升(最小分接时)最小分接时的电流I=In×■=200.9电流密度Δ=2.587线饼的遮盖系数K4=1-■=0.725线饼的周长l=2(na1+b1)=198.7线圈表面的单位热负荷q=■×(1+■)=757.5w/m2对铜导线K1=22.1,取K2=1高压线圈表面对油的平均温升τ1=τ1′+Δτ1+Δτ2风冷式变压器内外线圈τ1′=0.159q0.7=16.48K其中绝缘修正值Δτ1=Kq,高压线圈δ=1.35,K的取值见表1表1 K和δ的关系值Δτ1=Kq=2.24K线段油道宽度的温升校正值Δτ2=■,dθ为校正温度,与油道宽度及线段的辐向尺寸有关,当油道宽度=5mm,线段辐向尺寸=89mm时,dθ=3.5,此时Δτ2=■=1.71K,τ1=τ1′+Δτ1+Δτ2=20.43K(55k)(5)铁芯温升Q0=84.06K(>85k)(6)线圈对环境平均温升高压线圈:τ1=59.07K(<65K)中压线圈:τ2=62.89K(<65K)低压线圈:τ3=61.27K(<65K)计算表明在高压线圈最小分接运行,高中或高低运行负荷达到75%额定负荷时,中、低压线圈温升将达到65K左右,在此条件下如长期运行,有可能缩短变压器寿命;根据GB1094-1996之4.2条规定:“油不与大气直接接触的变压器油的顶层温升限值为60K”,但考虑到牡丹江地区年平均气温在0--3℃,它远远低于国标规定年20℃气温,实际寿命将大大延长,即使出现一段时间超限值运行,也不影响变压器正常使用寿命。
变压器用片式散热器涂装工艺建议书
尊敬的客户,
在设计变压器用片式散热器的涂装工艺时,我们建议采用以下
步骤:
1. 表面准备:在开始涂装之前,需要确保片式散热器表面干净、光滑,并且没有油脂、灰尘等污染物。
建议使用溶剂清洗或研磨等
方法。
2. 防腐处理:为了增强片式散热器的耐腐蚀性,可以先进行防腐处理。
常用的方法包括应用防锈底漆、磷化处理或进行镀锌等。
3. 底漆涂装:选择适当的底漆,根据实际需要,可以使用防腐底漆、烤漆底漆或粉末底漆等。
底漆的选择应根据使用环境、底漆
耐热性、防腐性等因素进行综合考虑。
4. 中间涂层:在底漆涂装完毕后,可以添加中间涂层以增强涂层的耐磨性、耐候性等特性。
常见的中间涂层包括烤漆中间涂层或
粉末中间涂层等。
5. 面漆涂装:一步是涂装面漆,用于增强片式散热器的美观性。
常见的面漆有防腐面漆、烤漆面漆或粉末面漆等。
根据实际需要选
择合适的面漆。
6. 固化:根据涂装材料的要求,确定固化的方式和时间。
常见的固化方法包括自然固化、烤箱固化或辐射固化等。
7. 质检与包装:在涂装完成后,进行质量检查,确保涂层的质量符合要求。
进行包装,确保片式散热器在运输和使用过程中不受损。
:
在设计变压器用片式散热器的涂装工艺时,我们建议逐步进行表面准备、防腐处理、底漆涂装、中间涂层、面漆涂装、固化、质检和包装。
这样可以确保涂层具有良好的防腐、耐磨和美观性能。
希望以上建议对您有所帮助,如果您对其他方面有任何需求或疑问,请随时与我们联系。
改进变压器用片式散热器的研究叶翔 黄素逸 李中洲武汉华中科技大学能源与动力工程学院热工教研室 430074Email:Yexiang_hust@摘要:变压器用油浸自冷片式散热器换热效率的提高,主要取决其结构的优化设计。
本文通过实验,说明了选择合理翅片对于提高换热能力有着很大的促进作用。
同时,通过数值计算的方法比较了常规上下集管散热器和经过一定改进后的散热器的换热情况,得出了一些对于换热器设计的有意建议。
关键词:变压器;翅片;片式散热器;改进1. 绪论油浸式变压器运行时,内部绕组,铁心等部件产生损耗。
损耗转换为热量并通过变压器油的热传导和对流作用传递给油箱壁,使绕组,铁心,油箱壁和油面温度上升。
而温升直接影响到绕组绝缘材料的寿命,因此必须把温升控制在一定的范围内。
采用散热器进行散热是必须的。
片式换热器是目前变压器用的主流散热器,如何找到提高散热器总传热系数的方法用于增强片式散热器的散热能力,对于节约变压器的制造成本并延长其使用寿命是很有意义的。
由于国家对电力行业的大量投入,一些超大容量的变压器也急需合适的散热器配套使用,这些对于散热器的研究提出了更高的要求。
在居民区及一些对噪音,能耗有特殊要求而不能采用强迫冷却方式的地方,如何提高散热器自冷的效果也是一个很现实的问题 以下工业界使用的散热器分类图1本文主要研究的是油浸自冷式散热器,用于功率比较小,或者对噪音控制要求高而只能1用自冷方式的场合。
2. 对翅片的实验研究2.1 实验方案实验采用对比的方式进行。
普通的片式散热器如图所示:图2国内设计的散热器一般片型为两块带一定数量纵向浅凹槽的冷轧钢板压合,两块板间纵向均匀N条焊缝以形成N+1条油道。
对比的散热器改变了原有的片型冷轧时的模具结构这样就改变了片型内部结构。
实验中主要有以下四中:1.搓板纹型散热片2.单面尖筋搓板纹型散热片这两种搓板纹型散热片是在单片冷轧钢板上冲压出横向外凸的半园形或者三角形3.圆点型散热片圆点纹型散热片是在单片冷轧钢板上冲压出内凹的直径约为10毫米的圆点,圆点在板上均匀交错分布。
变压器用片式散热器涂装工艺建议书为了提高变压器的散热效果,减少温升,保证设备的正常运行,我们建议在变压器散热器涂装方面采用以下工艺:一、涂装材料的选择涂装材料是影响散热器工作效果的重要因素之一。
我们推荐选用高热传导性能的金属涂料,如热导率较高的铝粉涂料。
这样可以提高涂层的散热性能,使散热器的热量更快地散发出去,保证变压器的稳定运行。
二、涂装工艺流程1. 表面处理:在涂装前,首先要对散热器的表面进行处理,以确保涂料能够附着牢固。
可以采用喷砂或化学处理的方法,去除表面的污垢和氧化层,使表面光洁平滑。
2. 底漆涂装:选择高温耐候性好的底漆,均匀地涂刷在散热器表面。
底漆的主要作用是提升涂层的附着力和防腐性能,形成一个均匀的基础层。
3. 金属涂料喷涂:选择合适的金属涂料,按照工艺要求进行喷涂。
喷涂时要注意涂层的厚度均匀,尽量避免出现漏涂或浓厚区域。
同时,还要注意控制喷涂的温度和湿度,以保证涂层质量。
4. 涂膜固化和烘烤:涂装完成后,需要对涂层进行固化和烘烤处理,以保证涂料的性能稳定。
固化的温度和时间要根据涂料的要求来确定,一般情况下,使用烘箱进行烘烤,温度控制在合适的范围内。
三、质量控制要求为了保证涂装的质量和效果,我们需要对涂装过程进行严格的质量控制。
具体的要求如下:1. 涂装环境要尽量减少灰尘和杂质的干扰,保证涂层的平整度和质量。
2. 涂装操作人员应接受专业培训,熟悉涂装工艺和操作规范,保证涂装的准确性和质量。
3. 涂层厚度的控制应符合设计要求,可以通过精确的测量工具进行检测,及时调整涂装过程中的参数。
4. 涂装后的涂层应进行质量检验,包括外观检查、附着力测试等,确保涂层能够达到设计要求。
综上所述,通过选择合适的涂装材料和采用科学合理的涂装工艺,可以提高变压器散热器的散热效果,保证设备的正常运行。
在涂装过程中需要严格控制质量,确保涂层的平整度、附着力和厚度达到设计要求。
通过这些改进,可以提高变压器的效率和可靠性,延长其使用寿命。
改进变压器用片式散热器的研究(一)
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摘要:变压器用油浸自冷片式散热器换热效率的提高,主要取决其结构的优化设计。
本文通过实验,说明了选择合理翅片对于提高换热能力有着很大的促进作用。
同时,通过数值计算的方法比较了常规上下集管散热器和经过一定改进后的散热器的换热情况,得出了一些对于换热器设计的有意建议。
关键词:变压器;翅片;片式散热器;改进
1. 绪论
油浸式变压器运行时,内部绕组,铁心等部件产生损耗。
损耗转换为热量并通过变压器油的热传导和对流作用传递给油箱壁,使绕组,铁心,油箱壁和油面温度上升。
而温升直接影响到绕组绝缘材料的寿命,因此必须把温升控制在一定的范围内。
采用散热器进行散热是必须的。
片式换热器是目前变压器用的主流散热器,如何找到提高散热器总传热系数的方法用于增强片式散热器的散热能力,对于节约变压器的制造成本并延长其使用寿命是很有意义的。
由于国家对电力行业的大量投入,一些超大容量的变压器也急需合适的散热器配套使用,这些对于散热器的研究提出了更高的要求。
在居民区及一些对噪音,能耗有特殊要求而不能采用强迫冷却方式的地方,如何提高散热器自冷的效果也是一个很现实的问题。
以下工业界使用的散热器分类
本文主要研究的是油浸自冷式散热器,用于功率比较小,或者对噪音控制要求高而只能用自冷方式的场合。
2. 对翅片的实验研究
2.1 实验方案
实验采用对比的方式进行。
普通的片式散热器如图所示:
国内设计的散热器一般片型为两块带一定数量纵向浅凹槽的冷轧钢板压合,两块板间纵向均匀N条焊缝以形成N+1条油道。
对比的散热器改变了原有的片型冷轧时的模具结构这样就改变了片型内部结构。
实验中主要有以下四中:
1.搓板纹型散热片
2.单面尖筋搓板纹型散热片
这两种搓板纹型散热片是在单片冷轧钢板上冲压出横向外凸的半园形或者三角形
3.圆点型散热片
圆点纹型散热片是在单片冷轧钢板上冲压出内凹的直径约为10毫米的圆点,圆点在板上均匀交错分布。
这种散热片取消了常规的油道,圆点相当于焊点,圆点纹处正好是两块钢板的铆合处,油在交错布置的圆点间绕行,不断改变方向。
4.内塞绕流带散热片
这种散热片是在普通的散热片的单个油道内塞入一根麻花形铝带,其弯曲形状配合油道尺寸。
对比实验提供了能模拟变压器内部绕组等损耗发热的装置。
为使实验结果直观可比,采用了两套能准确控制发热元件功率,结构尺寸相同的模拟变压器分
别与普通型,改进型散热器连接成系统,系统中充满变压器油,两台装置放置于大房间内,关闭门窗以减少外界环境强制空气对流的影响。
为了得到各种工况下两组片式散热器的散热性能情况,试验装置中采用了调压器,电流互感器来调节发热元件的功率参数,借助功率表可保证每档工况下对比实验的两组散热器所承担的功率相同。
每组片式散热器上,布置了10个热电偶,测片壁上对应的温度,并且用热像仪测量了片壁的温度场。
2.2 数据测量与处理方法
通过各自连接的功率表读数调节控制两组实验装置的发热元件同时处于相同的功率。
功率分为640W,800W,1000W等几档,每调一个档时,再升温的过程中,每隔30分钟测量一次各测温点的毫伏数,同时测量环境温度和风速,当测量结果显示系统工作状态稳定时,隔10分钟重复测一次作为系统稳定传热时的实验结果,然后将功率调高一档。
所测温度中,每组散热器有两点分别是进,出散热器的油温,测量的方法是将端头封闭的铜管斜插入上下集管,铜管与集管结合处焊牢,铜管中充满变压器油,热电偶伸入铜管中。
这样,热电偶所测温度并非上下集管中油的真实温度,但考虑到铜的导热系数很大,所测温度误差很小,且两组散热器所用测温条件相同,仍然有可比性。
实验用热电偶测定片壁外恻共8点的温度,加上红外点温计测定的4点温度,共12点温度数据,在传热计算时取它们的算术平均值为外壁的平均温度。
实验中用来模拟变压器的内装电加热器的圆筒及与散热器上下集管相连的上下两根横管均未保温,起到向外散热的作用,故需要测量其外壁温度作为传热计算依据,用红外点温计测量取各测量点的算术平均值为其平均温度。
散热器内油的平均温升(即油与环境空气的平均温差)取油进出散热器时温升的对数平均值。
所有测温热电偶冷端均连接冰罐,并调校准确。
热电偶材料为镍铬-考铜,所测毫伏值精确到0.001mV,所对应温度精度为0.01℃。
所有散热器的充油量在实验完毕时用天平称量,精确到0.001kg
2.3 实验结果
实验结果整理成如下表格
说明:1号为三角尖筋搓板纹型散热器
2号普通散热器
3号为圆筋搓板纹型散热器(单面,另一面为平板)
4号为单面交错圆点纹型散热器(单面,另一面为平板)
5号为内塞扰流铝带型散热器
2.4 实验结果计算
利用实验数据可以计算如下项目:一是各功率下对比实验的两组散热器各自的散热量与传热系数;二是油自然循环的流量与流速。
计算方法和公式参考文献【1】
计算结果如下表:
2.5 结果分析
2.5.1 散热能力的对比
分析对比实验的结果表明,三角尖凸筋搓板纹型与内插螺旋扰流铝带型片式散热器的传热系数较普通型的有了3%-8%的提高。
因为油浸自冷散热器空
气恻与油恻热阻之比为8-10,因此可以推断油恻的换热系数提高了50%以上,如果采用强迫风冷方式,减小空气热阻,这两种散热器的传热系数还会成倍提高。
半圆凸筋搓板纹型和交错凹圆点型的传热系数提高不大。
这说明了不同散热片的片型对于散热能力有着不同的影响,并非所有的翅片都可以提高传热效率。
2.5.2 循环流量的不同
采用了翅片的片式散热器由于油道容积的减少,使得循环油量比普通型要少。
半圆凸筋搓板纹型散热器比普通型油量少10%左右,其余的比普通型油量少2%-3%。
2.5.3 不同损耗下散热器的总传热系数不同
从实验结果可见,在变压器损耗不同时,同一片式散热器总传热系数不同,损耗越高,总散热系数越大,但并不按比例增加。
而对于对比实验的两组散热器,如三角尖凸筋搓板纹型与普通型散热器,前者在提高总传热系数以及降低油温方面的有事随着损耗的加大而变得越来越不明显,这是因为随着电加热器输入的损耗加大,模拟变压器担负的散热量占系统总散热量(即输入电功率)的份额加大而使散热器担负的散热量份额减小所致。
2.6 实验结论
通过实验研究了改变片式散热器的片型或结构对其散热性能与阻力特性的影响,实验表明三角尖筋搓板纹型与内插螺旋扰流铝带型(螺距与宽度之比为7较合理)散热器的散热能力比普通型有一定的增加,半圆凸筋搓板纹型散热器的阻力增加较多,但对变压器温度场无不利影响,交错凹圆点纹型散热器的阻力也只有少量增加,但变压器的温度场变坏(顶层油温升高);实验为片型的选择提供了实验依据。
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