تجزیه و تحلیل فناوری هسته کولر هوای روغن ترانسفورماتور

1، اصل کار اصلی: چرخه کارآمد تبادل حرارت گاز نفت
عملکرد اصلی TOAC این است که به سرعت گرمای تولید شده در حین کار ترانسفورماتورها را به محیط منتقل کند. منطق کار آن بر اساس مکانیزم دو چرخه "تبادل حرارتی گردش روغن + اتلاف حرارت هوا" است که نیازی به سیستم های کمکی پیچیده در طول فرآیند ندارد و دارای ثبات عملیاتی قوی است. فرآیند خاص را می توان به چهار مرحله تقسیم کرد:

1. تولید گرما و جریان روغن داغ: در طول عملیات ترانسفورماتور، اتلاف هسته آهن و تلفات مس سیم پیچ به تولید گرما ادامه می دهد که توسط روغن عایق در مخزن روغن جذب می شود و باعث می شود دمای روغن به تدریج افزایش یابد. روغن داغ از طریق لوله ورودی تحت تأثیر نیروی جاذبه (حالت گردش طبیعی) یا درایو پمپ روغن (حالت گردش اجباری) به محفظه جمع آوری روغن خنک کننده جریان می یابد.

2. عملکرد هسته ای تبادل حرارت: روغن داغ پس از ورود به هسته خنک تر، به طور یکنواخت از طریق عناصر تبادل حرارتی (بیشتر لوله های پره دار یا ساختارهای باله صفحه ای) جریان می یابد و گرما از طریق دیواره تبادل حرارتی به سطح پره ها منتقل می شود. طراحی باله ها منطقه تبادل گرما را بسیار افزایش می دهد و راندمان انتقال حرارت را بهبود می بخشد، که تضمین اصلی قابلیت اتلاف حرارت TOAC است.

3. فرآیند خنک کننده هوا: فن خنک کننده (پنکه جریان محوری یا فن گریز از مرکز) به زور هوای محیط را می مکد و باعث می شود هوا به طور یکنواخت روی سطح باله ها جریان یابد و گرمای باله ها را از بین ببرد. پس از جذب گرما، دمای هوا افزایش می یابد و به طور طبیعی از کولر تخلیه می شود و چرخه اتلاف گرما در سمت هوا تکمیل می شود.

4. چرخه برگشت روغن سرد: پس از تبادل حرارت، دمای روغن عایق کاهش می یابد و از طریق لوله خروجی روغن به مخزن روغن ترانسفورماتور باز می گردد و گرمای تولید شده توسط ترانسفورماتور را دوباره جذب می کند و یک چرخه کامل روغن را تشکیل می دهد. کل فرآیند به چرخه خود ادامه می دهد و اطمینان حاصل می کند که دمای روغن ترانسفورماتور همیشه در محدوده مشخص شده توسط استانداردهای صنعت کنترل می شود (معمولاً دمای بالای روغن از 95 درجه تجاوز نمی کند و افزایش دما از 55 درجه تجاوز نمی کند).

2، اجزای ساختاری کلیدی: همه اجزا با هم کار می کنند تا از راندمان اتلاف گرما اطمینان حاصل کنند
طراحی ساختاری TOAC حول محور "تبادل حرارتی کارآمد، عملکرد پایدار و نگهداری راحت" می چرخد. اجزای اصلی شامل هسته تبادل حرارت، سیستم فن، سیستم خط لوله نفت، پوسته پشتیبانی و دستگاه حفاظت کنترل می باشد. هر جزء وظایف خود را انجام می دهد و با هم کار می کند

1. هسته تبادل حرارتی: به عنوان "واحد تبادل حرارتی هسته" TOAC، به طور مستقیم بازده اتلاف گرما را تعیین می کند. در حال حاضر، جریان اصلی ساختار لوله پره‌دار را اتخاذ می‌کند که از یک لوله پایه (لوله مسی یا فولادی) و باله‌ها (پره‌های آلومینیومی یا مسی) تشکیل شده است. باله ها از طریق انبساط یا جوشکاری با لوله پایه محکم ترکیب می شوند تا از مقاومت حرارتی بیش از حد بر انتقال حرارت جلوگیری شود. برخی از سناریوهای{4}بالا از یک هسته باله صفحه استفاده می‌کنند که از نظر اندازه فشرده‌تر است و راندمان انتقال حرارت بالاتری دارد و برای نیازهای ترانسفورماتورهای{5} قدرت بالا مناسب است.

2. سیستم فن: منبع تغذیه برای خنک کردن هوای اجباری را فراهم می کند که به فن های جریان محوری و فن های گریز از مرکز تقسیم می شود. فن های جریان محوری دارای حجم کم، مصرف انرژی کم و صدای کم هستند که آنها را برای نیازهای خنک کننده با توان کم تا متوسط ​​مناسب می کند. فن های سانتریفیوژ دارای فشار هوای بالا و حجم هوای پایدار هستند که آنها را برای کولرهای بزرگ یا صحنه هایی با تهویه ضعیف مناسب می کند. فن می تواند به طور خودکار با توجه به دمای روغن روشن و خاموش شود و به عملیات صرفه جویی در انرژی دست یابد.

3. خط لوله نفت و اتاق جمع آوری نفت: مسئول توزیع و گردش نفت. محفظه جمع‌آوری روغن به یک محفظه ورودی و یک محفظه خروجی تقسیم می‌شود تا اطمینان حاصل شود که روغن داغ به طور یکنواخت در هر لوله تبادل حرارت جریان می‌یابد و از تبادل ناهموار حرارت موضعی جلوگیری می‌کند. خط لوله نفت از لوله های فولادی بدون درز استفاده می کند و رابط برای جلوگیری از نشت نفت مهر و موم شده است. در عین حال مجهز به دریچه های تخلیه و دریچه های هواگیری برای نگهداری آسان در مراحل بعدی می باشد.

4. براکت و پوسته: به عنوان تکیه گاه و حفاظت ساختاری عمل می کنند. براکت با ساختار فولادی جوش داده شده و با ضد خوردگی روی سطح درمان می شود. با توجه به سناریوی نصب می توان آن را با روش های مختلف نصب مانند نصب روی دیوار، نصب در بالا و نصب جانبی طراحی کرد. این پوسته از ورق فولادی خم شده ساخته شده است که دارای عملکردهای ضد گرد و غبار، ضد باران و کاهش صدا است و از هسته داخلی و فن در برابر تأثیرات محیطی خارجی محافظت می کند.

5. دستگاه کنترل و حفاظت: از عملکرد ایمن و پایدار تجهیزات، از جمله کنترل کننده دما، حفاظت اضافه بار فن و ماژول کنترل اتصال اطمینان حاصل کنید. کنترل کننده دما می تواند دمای روغن را در زمان واقعی نظارت کند و به طور خودکار فن (خنک کننده مرحله ای) را با توجه به دمای بالا یا پایین روغن شروع و متوقف کند. حفاظت اضافه بار می تواند از سوختن فن به دلیل نقص جلوگیری کند. ماژول کنترل پیوند را می توان با سیستم کنترل ترانسفورماتور برای دستیابی به عملکردهایی مانند هشدار خطا و نظارت از راه دور ادغام کرد.

3، مزیت اصلی TOAC: یک راه حل خنک کننده کارآمد که با چندین سناریو سازگار است
در مقایسه با انواع دیگر مانند خنک‌کننده‌های آب{0} و خنک‌کننده‌های آب با گردش اجباری روغن، TOAC به دلیل مزیت‌های ساختاری و عملکردی آن به گزینه اصلی خنک‌کننده برای ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن تبدیل شده است. مزایای اصلی آن در چهار جنبه منعکس می شود:

1. راندمان انتقال حرارت بالا و اندازه جمع و جور: طراحی انتقال حرارت افزایش یافته باله نسبت به تجهیزات خنک کننده سنتی قدرت اتلاف حرارت بسیار بالاتری در واحد حجم دارد. با همان الزامات اتلاف گرما، TOAC حجم کمتری دارد و فضای کمتری را اشغال می‌کند و برای سناریوهای فضای محدود مانند پست‌ها و کارخانه‌های صنعتی مناسب است.

2. عملیات قابل اعتماد و تعمیر و نگهداری راحت: ساختار ساده، بدون اتصالات خط لوله پیچیده و سیستم های کمکی، چند نقطه خطا. تعمیر و نگهداری روزانه فقط نیاز به تمیز کردن پره ها، بررسی فن و مهر و موم مدار روغن دارد، با هزینه های کم نگهداری و عمر مفید 15 تا 20 سال.

3. صرفه جویی در انرژی و قابل کنترل، مصرف انرژی کم: فن می تواند به طور خودکار با توجه به دمای روغن شروع و متوقف شود تا از عملکرد بی اثر جلوگیری شود. در مقایسه با سیستم‌های خنک‌کننده آب اجباری، نیازی به منابع آبی زیادی ندارد و مصرف انرژی را تا بیش از 30 درصد کاهش می‌دهد که مطابق با روند صنعت صرفه‌جویی در انرژی سبز است.

4. سازگاری محیطی قوی: سفارشی‌سازی را می‌توان با توجه به سناریوهای مختلف انجام داد، مانند افزودن پوشش‌های ضد زنگ، ضد گرد و غبار، و مقاوم در برابر پاشش نمک برای صحنه‌های بیرونی، و سازگاری با محیط‌های سخت مانند مناطق ساحلی، معادن و پتروشیمی‌ها. سناریوهای دمای پایین را می توان به دستگاه های ردیابی گرما برای اطمینان از عملکرد عادی در زمستان مجهز کرد.

به طور خلاصه، ارزش اصلی کولر هوای روغن ترانسفورماتور در راندمان بالا، پایداری، صرفه جویی در انرژی و سازگاری گسترده آن نهفته است. اصل کار و طراحی ساختاری آن همگی حول نیازهای اتلاف حرارت ترانسفورماتورها متمرکز شده است و این یک تجهیزات پشتیبانی کلیدی برای اطمینان از عملکرد ایمن دراز مدت ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن است. درک فناوری اصلی آن می تواند مراجع مهمی را برای انتخاب، استفاده و نگهداری بعدی فراهم کند.