專利名稱：一種用分離式熱管散熱的變壓器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種采用分離式熱管進行移位散熱的變壓器，屬于變壓器技術領域。
背景技術：
在電力輸配中，由于安全的需要，許多變壓器或電抗器都是安裝在室內。城市景觀美化、降低環境噪聲和隔離電磁輻射的需求，變壓器和電抗器常布置在地下室中，尤其是地下密閉室中，成為地下變電站的一部分。變壓器運行中會產生大量的熱量，IEC 354-1991和GB/T 15164-1994《油浸式電力變壓器負載導則》表明，變壓器產生的熱量會使室內環境溫度升高，并導致變壓器油和繞組溫升的增大，影響變壓器的使用壽命，因此要將變壓器產生的熱量從室內，特別是從地下室內散發到室外，即將變壓器的發熱移位到其它地方散發，以保障變壓器的安全運行。目前已有的變壓器移位散熱裝置有強迫通風散熱裝置、水冷卻裝置、室內制冷裝置、蒸發冷卻裝置、置頂式油箱散熱裝置、分體式油箱散熱裝置、管式熱管散熱裝置等。
目前的變壓器移位散熱裝置，在不同的方面存在不足。強迫通風散熱裝置、水冷卻裝置、室內制冷裝置需要消耗能源或水源，并產生噪聲；蒸發冷卻介質與變壓器絕緣介質接觸，對絕緣有影響；置頂式油箱散熱裝置，油箱油壓大，容易滲漏油，油箱強度要求高，循環油泵易損壞，有噪聲，耗能，室外散熱油箱不利于安全防火防爆；分體式油箱散熱裝置占地面積大，不適于地下室等遠距離分體移位散熱，室外油箱散熱片不利于防火防爆；管式熱管用于遠距離移位散熱時，單根熱管傳送熱量較小、傳送管道多、體積大、成本高。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有變壓器所用移位散熱裝置的缺點，特別是克服管式熱管移位散熱的變壓器的缺點，提供一種利用分離式熱管進行遠距離、自然循環、大熱量分體移位散熱的變壓器，尤其是用于地下室的變壓器。
用于散熱的分離式熱管，包括吸熱器、散熱器、輸汽管、回液管。散熱器位置高于吸熱器位置，吸熱器和散熱器經輸汽管及回液管連通成循環回路，在此循環回路內抽成真空并注入適量工作液體，如丙酮、乙醇、純水等，處于真空中的液體從吸熱器吸熱汽化為蒸汽，蒸汽經輸汽管抵達遠端的散熱器后散熱冷凝成液體，冷凝的液體靠重力經回液管返回到吸熱器。與管式熱管相比，分離式熱管的輸汽與回液在不同的管道進行，克服了輸汽與回液逆向流動的阻力，故分離式熱管的熱量傳輸能力大于管式熱管，在遠距離大熱量移位散熱時具有顯著的經濟優勢。分離式熱管的熱量傳送距離可達百米以上，傳輸功率可達數百千瓦，并不需要輔助能源進行循環驅動。
本發明的技術方案是一種用分離式熱管散熱的變壓器，其特點是，它包括變壓器、由吸熱器、散熱器、輸汽管、回液管組成連通成循環回路的分離式熱管、由熱源箱、熱匯箱組成的換熱器；變壓器的變壓器油箱與換熱器的熱源箱連通，變壓器油為換熱器的熱源，變壓器油依靠油溫密度差壓頭自然循環流動；所述的換熱器的熱匯箱亦作為分離式熱管的吸熱器，熱匯箱中的吸熱介質亦是熱管的工作液體。熱匯箱中的吸熱介質吸收變壓器油中熱量并產生蒸汽，蒸汽經分離式熱管的輸汽管傳輸到分離式熱管的散熱器并散熱冷凝為液體，冷凝液體在重力作用下，經分離式熱管的回液管返回吸熱器，完成吸熱散熱、汽化冷凝、輸汽回液的循環過程，實現將變壓器的發熱移位到遠處的散熱器散發的目的。上述散熱循環過中，變壓器油依靠油溫密度差壓頭自然循環流動，熱管工作介質循環流動是靠重力，無需循環泵，節約能源，無噪聲；同時熱管介質與變壓器油隔離，對變壓器油絕緣無影響，安全可靠。
所述的變壓器油箱接有油泵，以提高變壓器油的循環流動速度，增強換熱器換熱效果。
所述的換熱器為內熱式熱管換熱器，其熱源箱為熱源管道，熱源管道位于熱匯箱中，變壓器油流經熱源管道，將熱量傳給熱匯箱中的吸熱介質。
所述的內熱式熱管換熱器，其熱匯箱箱體的一個側面為變壓器油箱箱壁，在油箱箱壁上置有換熱翅片，以增加油箱箱壁的換熱系數。
所述的換熱器為內冷式熱管換熱器，熱匯箱為熱匯管道，熱匯管道位于熱源箱中，變壓器油流經熱源箱，將熱量傳給熱匯管道中的吸熱介質。
所述的內冷式熱管換熱器，作為熱匯管道置于變壓器油箱內部，熱源箱為變壓器油循環流動通道。
所述的分離式熱管的散熱器是由金屬翅片管多圈螺旋盤繞而成，進汽口在金屬翅片管上端，出液口在金屬翅片管下端，使工作液體在重力作用下，由進汽口自然順流到出液口。當所述的分離式熱管的散熱器位置高于其吸熱器時，散熱器中由蒸汽冷凝的液體在重力作用下流到出液口，繼續經回液管返回到吸熱器。
所述的分離式熱管的散熱器是由多根長直金屬翅片管和連接彎頭組成，每根長直翅片管與地面傾斜成0-15度角，進汽口在散熱器上端，出液口在散熱器的下端，經連接彎頭連接成由上至下的連續盤繞布置；翅片管外的散熱翅片間的散熱氣道與地面垂直，適宜自然通風散熱。該種由多根長直翅片管和連接彎頭組成的散熱器，具有滿足分離式熱管液體重力回流要求、占地面積小、散熱功率大、適宜自然通風散熱、成本低的優點。
所述的分離式熱管的散熱器是由多根長直金屬翅片管和連接彎頭組成，每根長直翅片管與連接彎頭布置在同一平面上，平面形散熱器與地面垂直，進汽口在散熱器上端，出液口在散熱器下端，滿足冷凝液體在重力作用下自然流動要求。
所述的換熱器為高效殼管式熱管換熱器，其殼體包括與變壓器油箱連接的熱源法蘭；多根吸熱熱管管道位于殼體之中，熱管管道經管板匯集到輸汽管和回液管；殼體內與變壓器油箱連通側為換熱器的熱源箱，熱管管道內與輸汽管和回液管連通側為換熱器的熱匯箱。
所述的換熱器為高效板翅式換熱器，其殼體包括與變壓器油箱連接的熱源法蘭；殼內為換熱板翅，板翅的一側為變壓器油，板翅的另一側為熱管介質，油與熱管介質相互隔離，熱管介質與輸汽管和回液管相通；殼體內與變壓器油箱連通側為換熱器的熱源箱，殼體內與輸汽管和回液管連通側，即熱管介質一側，為換熱器的熱匯箱。
利用分離式熱管散熱的變壓器，尤其是地下室變壓器，其有益效果是，變壓器油為自然循環，熱管無循環泵，無散熱驅動噪聲，絕緣油安全可靠，油箱油壓低，室外散熱器無油化，易于防火防爆，熱量傳輸管少，并能有效隔離變壓器噪聲和電磁輻射，改善環境。
圖1為分離式熱管散熱變壓器示意圖；圖2為內熱式換熱器示意圖；圖3為內熱式換熱器箱壁示意圖；圖4為內冷式換熱器示意圖；圖5為內冷式換熱管布置圖；圖6為螺旋盤繞翅片管散熱器；圖7為長直翅片管盤繞散熱器主視圖；圖8為長直翅片管盤繞散熱器俯視圖；圖9為長直翅片管平面形散熱器。
圖10為殼管式熱管換熱器圖11為板翅式熱管換熱器具體實施方式
由圖1所示，一種用分離式熱管散熱的變壓器，其特征在于，它包括變壓器1、由吸熱器、散熱器、輸汽管、回液管組成連通成循環回路的分離式熱管2、由熱源箱5、熱匯箱7組成的換熱器3；變壓器1的變壓器油箱4與換熱器的熱源箱5連通，變壓器油6為換熱器3的熱源，所述的換熱器3的熱匯箱7亦作為分離式熱管的吸熱器，熱匯箱7中的吸熱介質8亦是熱管的工作液體。所述的變壓器油箱4接有油泵9，以提高變壓器油的循環流動，增強換熱器換熱效果。吸熱介質8為水。
由圖2所示，所述的換熱器3為內熱式熱管換熱器10，其熱源箱為熱源管道11，熱源管道11位于熱匯箱7中，變壓器油6流經熱源管道11，將熱量傳給熱匯箱7中的吸熱介質8。熱源管道11為金屬圓管。
由圖3所示，所述的內熱式熱管換熱器10，其熱匯箱7的右側部分箱體為變壓器油箱箱壁12，在所述的箱壁12上置有換熱翅片13，翅片13為鋼板焊接在箱壁上，以增加箱壁12的換熱系數。
由圖4所示，所述的換熱器3為內冷式熱管換熱器14，其熱匯箱為熱匯管道15，熱匯管道15位于熱源箱5中，變壓器油流經熱源箱，將熱量傳給熱匯管道中的吸熱介質8。熱匯管道15為金屬圓管。
由圖5所示，所述的內冷式熱管換熱器14，作為其熱匯箱的熱匯管道15置于變壓器油箱4內部，熱源箱5為變壓器油6的循環流動通道。
由圖6所示，所述的分離式熱管2的散熱器是由金屬翅片管17多圈螺旋盤繞而成的散熱器16，進汽口18在散熱器16上端，出液口19在散熱器16下端，以使工作液體在重力作用下，由進汽口18自然順流到出液口19。
由圖7、圖8所示，所述的分離式熱管2的散熱器是由多根長直金屬翅片管21和連接彎頭22組成的散熱器20，每根長直翅片管與地面傾斜成0-15度角，進汽口23在散熱器20上端，出液口24在散熱器20下端，經連接彎頭連接成由上至下的連續盤繞布置；翅片管外的散熱翅片間的散熱氣道與地面垂直，適宜自然通風散熱。翅片管21和連接彎頭22之間為焊接連接。
由圖9所示，所述的分離式熱管2的散熱器是由多根長直金屬翅片管26和連接彎頭27組成的散熱器25，每根長直翅片管與連接彎頭布置在同一平面上，平面形散熱器與地面垂直，進汽口28在散熱器25上端，出液口29在散熱器25下端，滿足冷凝液體在重力作用下自然流動要求。翅片管26和連接彎頭27之間為焊接連接。
圖10所示，所述的換熱器3為殼管式熱管換熱器30，殼體內與變壓器油箱連通側為換熱器的熱源箱5，熱管管道內與輸汽管和回液管連通側為換熱器的熱匯箱7，其殼體31包括與變壓器油箱連接的熱源法蘭32；多根吸熱熱管管道33位于殼體之中，熱管管道經管板34匯集到輸汽管35和回液管36。
圖11所示，所述的換熱器3為板翅式換熱器37，殼體內與變壓器油箱連通側為換熱器的熱源箱5，殼體內與輸汽管和回液管連通側，即熱管介質一側，為換熱器的熱匯箱7，其殼體38包括與變壓器油箱連接的熱源法蘭39；殼內為換熱板翅40，板翅一側為變壓器油6，板翅另一側為熱管介質8，熱管介質與輸汽管41和回液管42相通。
權利要求
1.一種用分離式熱管散熱的變壓器，其特征在于，它包括變壓器(1)、由吸熱器、散熱器、輸汽管、回液管組成連通成循環回路的分離式熱管(2)、由熱源箱(5)、熱匯箱(7)組成的換熱器(3)；變壓器(1)的變壓器油箱(4)與換熱器的熱源箱(5)連通，變壓器油(6)為換熱器(3)的熱源，所述的換熱器(3)的熱匯箱(7)亦作為分離式熱管的吸熱器，熱匯箱(7)中的吸熱介質(8)亦是熱管的工作液體。
2.根據權利要求1所述的一種變壓器，其特征在于所述的變壓器油箱(4)接有油泵(9)，以提高變壓器油的循環流動速度，增強換熱器換熱效果。
3.根據權利要求1所述的一種變壓器，其特征在于所述的換熱器(3)為內熱式熱管換熱器(10)，其熱源箱為熱源管道(11)，熱源管道(11)位于熱匯箱(7)中，變壓器油(6)流經熱源管道(11)，將熱量傳給熱匯箱(7)中的吸熱介質(8)。
4.根據權利要求3所述的一種變壓器，其特征在于所述的內熱式熱管換熱器(10)，其熱匯箱(7)箱體一個側面為變壓器油箱箱壁(12)，在所述的箱壁(12)上置有換熱翅片(13)，以增加箱壁(12)的換熱系數。
5.根據權利要求1所述的一種變壓器，其特征在于所述的換熱器(3)為內冷式熱管換熱器(14)，其熱匯箱為熱匯管道(15)，熱匯管道(15)位于熱源箱(5)中，變壓器油流經熱源箱，將熱量傳給熱匯管道中的吸熱介質(8)。
6.根據權利要求5所述的一種變壓器，其特征在于所述的內冷式熱管換熱器(14)，作為其熱匯箱的熱匯管道(15)置于變壓器油箱(4)內部，熱匯管道(15)直接從變壓器油箱內變壓器油吸熱。
7.根據權利要求1所述的一種變壓器，其特征在于所述的分離式熱管(2)的散熱器是由金屬翅片管(17)多圈螺旋盤繞而成的散熱器(16)，進汽口(18)在散熱器(16)上端，出液口(19)在(16)下端，以使工作液體在重力作用下，由進汽口(18)自然順流到出液口(19)。
8.根據權利要求1所述的一種變壓器，其特征在于所述的分離式熱管(2)的散熱器是由多根長直金屬翅片管(21)和連接彎頭(22)組成的散熱器(20)，每根長直翅片管與地面傾斜成0-15度角，進汽口(23)在散熱器(20)上端，出液口(24)在散熱器(20)下端，經連接彎頭連接成由上至下的連續盤繞布置。
9.根據權利要求1所述的一種變壓器，其特征在于所述的分離式熱管(2)的散熱器是由多根長直金屬翅片管(26)和連接彎頭(27)組成的散熱器(25)，長直翅片管與連接彎頭布置在同一平面上，平面形散熱器與地面垂直，進汽口(28)在散熱器(25)上端，出液口(29)在散熱器(25)下端。
10.根據權利要求1所述的一種變壓器，其特征在于所述的換熱器(3)為殼管式熱管換熱器(30)，殼體內與變壓器油箱連通側為換熱器的熱源箱(5)，熱管管道內與輸汽管和回液管連通側為換熱器的熱匯箱(7)，其殼體(31)包括與變壓器油箱連接的熱源法蘭(32)，多根吸熱熱管管道(33)位于殼體之中，熱管管道經管板(34)匯集到輸汽管(35)和回液管(36)。
11.根據權利要求1所述的一種變壓器，其特征在于所述的換熱器(3)為板翅式換熱器(37)，殼體內與變壓器油箱連通側為換熱器的熱源箱(5)，殼體內與輸汽管和回液管連通側，即熱管介質一側，為換熱器的熱匯箱(7)，其殼體(38)包括與變壓器油箱連接的熱源法蘭(39)，殼內為換熱板翅(40)，板翅一側為變壓器油(6)，板翅另一側為熱管介質(8)，熱管介質與輸汽管(41)和回液管(42)相通。
全文摘要
本發明公開了一種用分離式熱管散熱的變壓器，特點是，它包括變壓器、分離式熱管、換熱器；變壓器油箱與換熱器的熱源箱連通，變壓器油為換熱器的熱源，換熱器的熱匯箱亦作為分離式熱管的吸熱器，熱匯箱中的吸熱介質亦是熱管的工作液體。熱匯箱吸熱介質吸收變壓器油熱量并產生蒸汽，蒸汽經輸汽管傳輸到散熱器并散熱冷凝為液體，冷凝液體在重力作用下，經回液管返回吸熱器，完成吸熱散熱、汽化冷凝、輸汽回液的循環過程，實現將變壓器的發熱移位到遠處的散熱器散發的目的。上述散熱循環過程中，變壓器油依靠油溫密度差壓頭自然循環流動，熱管工作介質循環流動是靠重力，無需循環泵，節約能源，無噪聲；同時熱管介質與變壓器油隔離，對變壓器油絕緣無影響，安全可靠。
文檔編號H01F27/08GK1873853SQ20061002764
公開日2006年12月6日 申請日期2006年6月13日 優先權日2006年6月13日
發明者曾慶贛, 孫兵 申請人:上海科宏變電設備有限公司