Дані круглих і овальних труб, що використовуються

в масляних силових трансформаторах

     Розміри поперечного перерізу труби, радіус заокруглення, крок труб у ряду  і крок між рядами  визначаються за табл.8.6. Пряма ділянка  для внутрішнього ряду труб дорівнює 50 мм. Далі визначають за формулами:

= + ; = +  і т.д.

     За табл.8.7 при прийнятій формі перерізу труби визначають мінімальні значення  і . Потім визначають відстань між осями труб на стінці бака, починаючи з зовнішнього ряду труб (з номером ):

- зовнішній ряд = –( )∙10^-3;

- другий ряд зовні = –2 ∙10^-3;

- третій ряд зовні = –2 ∙10^-3.

Таблиця 8.7

Мінімальна відстань осі труби від дна і кришки бака для масляних силових трансформаторів. Труби круглого перерізу Ø51 мм

, мм	50-80	100-150	170-200	250-280
	60	75	90	120
	70	85	100	130

Примітка. Для труб овального перерізу 72х20 мм при тих же розмірах а значення с_min і е_min, визначені за таблицею, збільшувати на 10 мм

     Розгорнута довжина труби в кожному ряду:

- перший (внутрішній) ряд

= +(1,14 +2 )∙10^-3;

- другий ряд

= +4 ∙10^-3;

- третій ряд

= +4 ∙10^-3 і т.д.

     Число труб в одному ряду на поверхні бака овальної форми

= .

     Поверхня випромінювання бака з трубами

+

+0,5  ,                                          (8.17)

де  - діаметр круглої труби або більший діаметр овальної труби, мм.

     Поверхня конвекції бака

= +  ,                    (8.18)

де ,  - коефіцієнти, за табл.8.8;

Таблиця 8.8

Величина коефіцієнта  в (8.18) для труб

 діаметром 51 мм і овальних 20х75 мм

Форма повер-хні	Без дуття							З дуттям
	Труби					Радіатор		гладка стінка	радіа-тор за рис.8.8
	гладка стінка	в один ряд	в два ряди	в три ряди	в чотири ряди	за рис.8.7.	за рис.8.8.
	1,0	1,4	1,4х 0,96= 1,344	1,4х 0,93= 1,302	1,4х 0,9= 1,26	1,26	1,4	1,6	1,4х 1,6= 2,24

        Примітка. Для труб діаметром біля 30 мм , визначений за таблицею, помножити на 1,15

 - поверхня конвекції гладкого бака і кришки за (8.14);

 - поверхня конвекції труб, м²,

= ( + +..+ );

 - поверхня 1 м труби за табл.8.6, м².

     Якщо визначена за (8.18) поверхня конвекції менша від необхідної або суттєво більша за неї, то необхідно провести коректування розмірів бака або труб. Збільшення (зменшення) поверхні можна досягти шляхом збільшення (зменшення) числа труб у ряду або числа рядів труб, висоти бака. Після корекції розмірів бака можна приступати до розрахунку перевищення температури обмоток і масла трансформатора над повітрям за §8.4.

     Така конструкція бака протягом десятиріч використовувалась у трансформаторах потужністю до 1600 кВА, але в останні роки була замінена більш технологічним типом бака з начіпними радіаторами.

     Бак з начіпними радіаторами. Охолоджувальна поверхня бака з радіаторами створюється розгорнутою поверхнею радіатора. Ця конструкція дозволяє отримати значно більшу поверхню охолодження, ніж конструкція трубчастого бака. Число радіаторів та їх розміщення визначаються необхідною поверхнею охолодження.

     Начіпний радіатор з прямими трубами (рис. 8.7) застосовується у широкому діапазоні потужностей трансформаторів від 100 кВА до 6300 кВА. Прямі труби круглого або овального перерізу уварюють своїми кінцями в нижній і верхній колектори радіатора. Осі колекторів розміщуються тангенціально відносно поверхні стінок бака.

Рис. 8.7. Трубчастий радіатор з прямими трубами

     Основні дані радіаторів наведені в табл.8.9. Для радіаторів з одним рядом труб розміри В і С дорівнюють 354 і 158 мм (див.рис.8.7), для радіаторів з двома рядами труб – 505 і 253 мм відповідно.

     На рис. 8.8 наведена конструкція трубчастого радіатора з гнутими трубами, що добре зарекомендувала себе в експлуатації трансформаторів потужністю від 2500 до 63000 кВА.

     Радіатори використовуються як подвійні з чотирма рядами труб, так і одинарні з двома рядами труб тільки з однієї сторони колектора (рис.8.8,б). Основні дані серії одинарних і подвійних радіаторів наведені в табл.8.10.

Таблиця 8.9

Основні дані трубчастих радіаторів із прямими трубами за рис.8.7

     Примітка 1. П_К.ТР – поверхня конвекції труб; П_К.К – поверхня конвекції двох колекторів, рівна 0,15 м² при одному ряду труб і 0,34 м² при двох рядах.

2. Мінімальні відстані осей фланців радіатора від нижнього і верхнього зрізів стінки бака с₁ і с₂ – відповідно 0,085 і 0,10 м

Таблиця 8.10

Основні дані трубчастих радіаторів із гнутими трубами за рис.8.8

Розмір А, мм	Одинарний радіатор			Подвійний радіатор
	, м2	, кг	, кг	, м2	, кг	, кг
1880	11,45	205	161	22,9	380	276
2000	12,1	215	169	24,15	401	291
2285	13,55	236	184	27,05	442	321
2485	14,55	249	194	29,1	468	341
2685	15,6	264	204	31,15	499	362
3000	17,2	285	219	34,35	540	393
3250	18,45	302	232	36,9	575	418
3750	21,0	337	258	42,0	644	469
4000	22,3	352	269	44,6	675	492
4250	24,6	373	284	47,2	716	521

        Примітка. Поверхня колектора П_К одинарного радіатора 0,72, подвійного 0,66 м²; G_СТ – маса радіатора без масла; G_М – маса масла в радіаторі

Рис.8.8. Трубчастий радіатор з гнутими трубами:

а – подвійний радіатор з числом труб 2х2х16=64;

б – одинарний радіатор з числом труб 1х2х16=32

     При тепловому розрахунку бака овальної форми з начіпними радіаторами попередньо за формулою:

≈[2( – )+ )] ∙ ,                         (8.19)

де А, В, Н – розміри бака за рис.8.4;

 К – коефіцієнт, що враховує відношення периметра поверхні випромінювання до поверхні гладкої частини бака і дорівнює:

   К=1 – для гладкого бака;

  К=1,2÷1,5 – для бака з трубами;

  К=1,5÷2 – для бака з начіпними радіаторами,

наближено визначають поверхню випромінювання бака стосовно  його основних розмірів.

     Потім (для заданого перевищення температури =38⁰С) за формулою:

= –1,12

визначається необхідна поверхня конвекції  і за даними табл. 8.9, табл.8.10 вибираються відповідні число та розміри одинарних або подвійних трубчастих радіаторів.

     При виборі розмірів радіаторів необхідно врахувати, що мінімальна відстань від дна або кришки бака до горизонтальної осі патрубка радіаторів за рис. 8.8 повинна бути не менше 170 мм. Тому розмір А радіатора (див.рис. 8.4) повинен задовольнити нерівність

А ≤ Н – 0,34 м.

     Для радіатора з прямими трубами ці розміри визначаються за рис. 8.7.

     Повна поверхня конвекції бака з радіаторами визначається за формулою:

= + + + .

     Поверхні конвекції гладкого бака  і кришки  визначаються для реальних розмірів бака, а поверхня конвекції труб  і колекторів радіаторів  визначається за табл. 8.8 і 8.9.

     Коефіцієнт , що враховує форму поверхні і умови тепловіддачі, визначається за табл.8.8.

     Після кінцевого розміщення радіаторів на баку поверхню випромінювання  уточнюють за реальними розмірами бака та радіаторів.