Модернизация радиаторных систем охлаждения трансформаторов
Все чаще в Польской энергетике возникает проблема негерметичности старых радиаторных систем охлаждения трансформаторов. С учетом того, что большинство работающих в настоящее время сетевых трансформаторов было произведено в семидесятых и восьмидесятых годах, проблема негерметичности радиаторов, применяемых в системах охлаждения, становится все более серьезной.
Негерметичность радиаторов возникает вследствие коррозии используемого материала, ненадлежащего предохранения лакокрасочными покрытиями и технологии изготовления радиаторов в процессе их производства. Уплотнение радиаторов в экстренном порядке не дает никакого эффекта, который обеспечивал бы устранение проблемы негерметичности системы охлаждения на длительное время. Второй серьезной проблемой, которая появляется в процессе эксплуатации трансформаторов, является уровень шума, происходящего от работы вентиляторов, работающих в системе охлаждения.
Осуществляющие эксплуатацию трансформаторов все чаще решаются заменить старые радиаторы новыми. Замена радиаторов и вентиляторов новыми связана с большими инвестиционными затратами, а также необходимостью отключения трансформатора на длительный период времени.
Компания Energo-Silesia рада представить Вам альтернативный способ модернизации старых радиаторных систем охлаждения. Наша компания сотрудничает с научными сотрудниками Горно-металлургической академии в Кракове, которые, в частности, не ежедневной основе занимаются проблемами охлаждения в радиаторах типа жидкость-газ. Мы предлагаем заменить системы охлаждения, основанные на радиаторах с принудительной циркуляцией воздуха, отдельно стоящими системами охлаждения на основе масляно-воздушных радиаторов, для изготовления которых мы используем трубы с двухсторонними ребрами.
Чтобы убедить Вас в нашей концепции модернизации старых радиаторных систем охлаждения, мы приводим ниже несколько аргументов, которые, мы надеемся, убедят эксплуатационные и ремонтные службы в эффективности нашего предложения решения проблемы негерметичности старых систем охлаждения и снижения шума, поступающего от вентиляторов, работающих в этих системах.
В современных масляно-воздушных радиаторах применяются трубы, изготовленные по методу косой холодной прокатки. Так изготовленные трубы имеют высокую теплоотдачу в результате большого развертывания внешней поверхности и сильного прижима металла в биметаллическом соединении, кроме того, эти трубы имеют очень высокую стойкость к коррозии в кислой среде. Производительность прокатанных ребристых труб является функцией степени развертывания внешней поверхности трубы, разницы температур воздуха и охлаждаемой среды, а также численного значения коэффициента теплопередачи.
При заданной геометрии внешней ребристой поверхности трубы, коэффициент теплопередачи существенно зависит от соотношения внешней и внутренней поверхности трубы. Чтобы улучшить производительность радиатора, существует необходимость разворачивания внутренних поверхностей ребристых труб.
В предлагаемых нашей компанией масляно-воздушных радиаторах установлены трубы с развернутой внутренней поверхностью.
На фотографиях мы представляем предлагаемое решение развертывания внутренней поверхности трубы при сохранении неизменной геометрии внешних ребер:
Сравнение тепловой производительности ребристых труб с обеих сторон в отношении труб с ребрами только изнутри, на основе экспериментальных исследований фрагментов радиаторов, проведенных на испытательном стенде, демонстрирует рост производительности тепла на около 30% в пользу первых. Трубы с ребрами изнутри особенно полезны для охлаждения вязких сред, таких как трансформаторное масло, гидравлическое масло.
Применение предложенных решений для требуемой способности охлаждения обеспечивает уменьшение габаритов радиатора и стоимости материалов его изготовления в отношении радиатора, выполненного из ребристых, гладких внутри труб.
Стоимость выполнения модернизации старой системы охлаждения с использованием производимых нами масляно-воздушных радиаторов сопоставима со стоимостью замены старых радиаторов новыми оцинкованными с одновременной заменой клапанов и вентиляторов.
Кроме того, мы получаем дополнительные эффекты в виде:
- уменьшения количества соединений, требующих уплотнения,
- повышения герметичности системы
- повышения доступа к трансформатору
- уменьшения уровня шума, происходящего от вентиляторов
- меньшего количества вентиляторов
- применения вентиляторов с пониженным уровнем шума
- применения принудительной циркуляции масла (лучшее охлаждение активной части)
- сокращения времени, необходимого для демонтажа и монтажа трансформатора
- уменьшения количества масла в системе охлаждения
В тексте использована публикация проф. д-ра габ. инж. Антония Пасерба «Новые решения прокатанных ребристых труб – возможности внедрения в энергетических установках».