Системы охлаждения силовых трансформаторов

Нормальная продолжительная безаварийная работа силовых трансформаторов обеспечивается при условии контроля и соблюдения допустимых пределов различных параметров, одним из которых является температурный режим. Соблюдение температурного режима в пределах установленных для того или иного типа трансформатора норм обеспечивается специально предусмотренными системами охлаждения. Рассмотрим, какие бывают системы охлаждения силовых трансформаторов.

Охлаждение типа С, СГ, СЗ, СД

Буква С в маркировке показывает, что силовой трансформатор сухой – то есть в нем не предусмотрено использование трансформаторного масла для охлаждения. В данном случае обмотки и магнитопровод трансформатора охлаждаются естественной циркуляцией воздуха. Существуют модификации данной системы охлаждения: СГ – герметичное исполнение, СЗ – защищенный корпус.

Возможно наличие принудительной циркуляции воздуха на корпус трансформатора – это охлаждение системы СД.

Системы охлаждения С и их модификации характеризуются низкой эффективностью, поэтому применяются на трансформаторах малой мощности, как правило, до 1,6 МВ*А класса напряжения 6 и 10 кВ.

На трансформаторы данной системы охлаждения монтируются датчики температуры для возможности контроля температуры по каждой из фаз трансформатора.

Более мощные трансформаторы требуют более производительной системы охлаждения – масляной. Масло обеспечивает более эффективный отвод тепла от обмоток и магнитной системы трансформатора, обеспечивая их равномерное охлаждение.

Система охлаждения М предусматривает естественную циркуляцию масла в баке трансформатора. Тепло масла передается баку трансформатора, который охлаждается окружающим воздухом. Данная система охлаждения не предусматривает принудительной циркуляции воздуха.

Для более эффективного охлаждения на баке трансформатора устанавливаются радиаторы, состоящие из ребер или труб, по которым осуществляется циркуляция масла.

Система охлаждения М используется на силовых трансформаторах номинальной мощностью до 16 МВ*А. Отсутствие дополнительных устройств в конструкции трансформаторов данной системы охлаждения упрощает их эксплуатацию.

Обслуживающему персоналу необходимо лишь проверять уровень масла и температуру его верхних слоев. Уровень масла должен примерно соответствовать среднесуточной температуре окружающей среды с учетом нагрузки трансформатора (это актуально для всех типов охлаждения). Температура верхних слоев масла трансформаторов с охлаждением М и Д не должна превышать 95 град.

На рисунке ниже показан трехфазный двухобмоточный трансформатор с естественным масляным охлаждением (с естественной циркуляцией масла) серии ТМ-250/6-10-66 мощностью 250 кВа, предназначенный для преобразования переменного трехфазного тока напряжением 6 — 10 кВ на стороне ВН, на стороне НН 0,23; 0,40; 0,69 кВ как для внутренней, так и для наружной установки.

Силовой серии TM-250/6-10 с термосифонным фильтром для непрерывной очистки масла: 1 — катки; 2 — болт заземления; 3 — бак; 4 — съемные радиаторные охладители; 5 — крышка; 6 — селикогелевый воздухоосушитель; 7 — расширитель с маслоуказателем; 8 — выводы BH; 9 — выводы НН; 10 — ртутный термометр; 11 — пробка для заливки и взятия проб масла; 12 — переключатель; 13 — пробивной предохранитель; 14 — термосифонный фильтр очистки для непрерывной масла.

Система охлаждения трансформатора Д – с дутьем и естественной циркуляцией масла. Трансформаторы данной системы охлаждения конструктивно имеют вентиляторы обдува, устанавливаемые в навесные радиаторы, по которым циркулирует трансформаторное масло.

Обдув трансформатора данной системы охлаждения включается при достижении температуры верхнего слоя трансформаторного масла 55 и более град., либо при достижении номинальной нагрузки трансформатора, не зависимо от температуры масла. Система охлаждения Д является более эффективной и используется для трансформаторов номинальной мощностью 16-80 МВ*А.

Системы охлаждения ДЦ, НДЦ

Система охлаждения ДЦ отличается от системы Д наличием принудительной циркуляции масла. Вентиляторы обдува, как и в системе Д охлаждают радиаторные трубы. По радиаторным трубам непрерывно циркулирует трансформаторное масло, которое перекачивается электрическими насосами, встроенными в маслопроводы бака трансформатора.

Быстрая циркуляция масла по радиаторам и их обдув обеспечивают высокую теплоотдачу. Благодаря данной системе охлаждения значительно снижены габариты силового трансформатора (автотрансформатора) и увеличена их номинальная мощность до пределов 63-160 МВ*А.

Принудительная циркуляция масла позволяет отойти от традиционной конструкции трансформаторов — бак трансформатора и охладитель могут стоять раздельно, соединенные между собой маслопроводами.

В отличие от охлаждения типа Д, вентиляторы обдува охлаждения ДЦ должны быть всегда включены в работу вместе с насосами принудительной циркуляции масла. В случае отключения одной из систем охлаждения трансформатор не может находиться в работе.

НДЦ отличается от охлаждения ДЦ наличием направленного потока масла, что позволяет повысить эффективность охлаждения и соответственно увеличить мощность трансформатора, не изменяя его размер.

Трансформаторы и автотрансформаторы мощностью от 160 МВ*А оборудуются системами охлаждения типа Ц. Это охлаждение масляно-водяное, по радиаторам трансформатора осуществлена циркуляция не только масла, но и воды.

Вода принудительно циркулирует по трубкам охлаждающего устройства, между которыми, в свою очередь, циркулирует трансформаторное масло. Перед входом в охладитель монтируются специальные датчики температуры для контроля температуры циркулируемого масла, которая не должна превышать 70 град.

Устройства принудительной циркуляции масла и воды должны быть всегда в работе, не зависимо от температуры и нагрузки, они должны включаться в работу автоматически одновременно с подачей напряжения на трансформатор (автотрансформатор).

При наличии конструктивно нескольких охладительных устройств, количество их одновременного включения в работу определяется величиной нагрузки и температурой охлаждающей среды — трансформаторного масла.

Данная система охлаждения одна из наиболее эффективных систем, но ее основным недостатком является сложность конструктивного исполнения и эксплуатации.

Для трансформаторов (автотрансформаторов) мощностью от 630 МВ*А применяется более эффективная масляно-водяная система охлаждения с направленным потоком масла — НЦ.

Охлаждение трансформаторов в закрытых камерах

В закрытых камерах, закрытых трансформаторных подстанциях, где расположены силовые трансформаторы, должна быть предусмотрена система вентиляции, которая обеспечивает нормальную работу трансформаторов во всех нормированных режимах.

Помещение, в котором расположен силовой трансформатор, должно быть спроектировано таким образом, чтобы в процессе эксплуатации трансформатор не подвергался перегреву, что обеспечивается при наличии достаточной внутренней площади в помещении, а также наличию эффективной системы вентиляции.

Особое внимание уделяется трансформаторам системы охлаждения С, которые охлаждаются естественной циркуляцией воздуха. В камерах трансформаторов данного типа устанавливается принудительная вентиляция, осуществляющая циркуляцию воздуха для более эффективного охлаждения.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Шиберная задвижка: устройство, применение и подтверждение соответствия качества арматуры

Шиберная задвижка с приводом относится к типовой трубопроводной арматуре с запирающим элементом, который (в соответствие с определением ГОСТ 52720-2007 и ГОСТ 24856-2014) перемещается перпендикулярно возвратно-поступательно направлению рабочего потока.

Она используется для перекрытия потока материала и для обеспечения необходимого уровня герметичности системы.

Содержание

Особенности арматуры

Шиберная задвижка получила свое название из-за слова «шибер». Шибер – это движущая пластина, которая служит для перекрытия потока. В задвижках он выполняется в виде листа из металла, передвигаемого перпендикулярно и служащего для регулирования движения рабочего материала путем сужения проходного отверстия. Шибер в трубопроводной арматуре используется наряду с золотником, клином, диском, плунжером и др.,

Шиберные стальные задвижки эксплуатируются в двух основных положениях: полностью закрытом и полностью открытом. Диаметр отверстия в задвижке в присоединительных патрубках не сужается, из-за чего ее часто называют полнопроходной. Управление шиберными задвижками осуществляется при помощи электрического, пневматического, ручного или гидравлического привода. Их прочность в сборе подтверждается соответствующими расчетами на прочность (точные значения зависят от характеристик арматуры).

Шиберная задвижка: устройство и характеристики конструкции

Все шиберные задвижки имеют достаточно простое строение. Они состоят из корпуса, запирающего элемента, шпинделя, седла (в него входят уплотнительные прокладки и кольца), ответных фланцев (эта деталь входит в конструкцию фланцевой задвижки) или приварных катушек (для задвижек с концами под приварку). Прочностные характеристики корпусных частей задвижек подтверждаются расчетом на прочность. Конструкция шиберных задвижек обеспечивает:

• надежность функционирования;
• безопасность для линейных сотрудников в рабочих условиях (наибольшей безопасностью отличается шиберная задвижка с гидроприводом или пневмоприводом);
• хорошую ремонтопригодность;
• высокую прочность корпуса (в т.ч. при перепадах давления на затворе задвижки во время открывания и закрывания);
• высокую плотность материала корпуса и сварных швов;
• предотвращение заклинивания запоров во время эксплуатации.

Каждая часть задвижки имеет свои особенности и функции. При выборе арматуры нужно учитывать эти параметры, чтобы гарантированно купить действительно качественные изделия.

Корпус задвижки

Корпус шиберной задвижки может иметь прямоугольную или цилиндрическую форму. Он может быть цельным или сборным. Некоторые изделия имеют съемные нижние крышки (дополнительно они часто оборудованы еще и сквозным ножом). Корпусы задвижек чаще всего делаются из серого или высокопрочного чугуна с шаровидным графитом и стали (нержавеющей, углеродистой и низколегированной). Но помимо черных металлов для производства арматуры используются и цветные (алюминий, бронза и сплавы на основе никеля). Также в некоторых случаях будет уместно применение шиберных задвижек из поливинилхлорида.

При выборе того или иного материала для корпуса необходимо учитывать, с какими именно рабочими средами, будет работать деталь. К примеру, чугунная шиберная задвижка (прямоугольная или цилиндрическая) намного хуже противостоит воздействию бензина, моторного масла, индустриального масла, дизельного топлива и т.д.

По этой причине иногда корпус делаю комбинированным. Основа изготавливается из чугуна, а детали, которые будут контактировать с агрессивными средами, производятся из стали. Для дополнительной защиты корпуса от коррозионного воздействия используется эпоксидное покрытие.

Шибер

Шибер задвижки похож на плиту с параллельными уплотнительными поверхностями. В нем высверлено отверстие (его диаметр и диаметр находящихся напротив патрубков должен совпадать). Шибер имеет острую кромку, внешне похожую на гильотину или нож. Она немного скошена вбок, что дает возможность быстро и беспрепятственно проникать в рабочую среду любой степени вязкости (в т.ч. с различными механическими включениями).

Уплотнения

Трубопроводные задвижки изготавливаются с уплотнениями из:

• металла (их можно использовать в разных средах);
• нитриловой резины (в трубопроводах, где транспортируются продукты нефтехимии);
• этиленпропилендиенового каучука (эти уплотнения отличаются высокой прочностью и надежностью и подходят для потоков с большой интенсивностью);
• резиновых смесей на основе СКН (изделия устойчивы в случае контакта с топливом и маслами);
• силикона (такие уплотнения используют в фармацевтической и пищевой промышленности);
• материала Viton (он демонстрирует высокую герметичность при воздействии высоких температур и агрессивных жидкостей).

Данные о материале уплотнения находятся в сопроводительной документации к задвижкам. Покупатели могут выбрать наиболее подходящее уплотнение в зависимости от планируемой сферы применения арматуры.

Способы управления

В зависимости от назначения трубы и ее габаритов, требуется разное усилие для изменения положения шиберной задвижки. Чем лучше пропускная способность трубопровода и чем больше плотность материала, тем труднее поменять положение заслонки. Из-за этого для регулирования задвижек используются разные варианты управления.

Шиберная задвижка с пневматическим приводом чаще всего используется в системах с агрессивными средами. Дело в том, что весь управляющий механизм в таком устройстве находится вне корпуса задвижки. Т.е. он не контактирует с рабочей средой. Это существенно увеличивает срок службы арматуры. Электроприводные задвижки в большинстве случаев используются в крупных трубопроводных системах, где транспортируются вязкие или сыпучие вещества. Единственным минусом такой арматуры можно назвать ее энергозависимость. Ручным методом (т.е. с помощью рукояти, рычага или винта) управляются задвижки с малым внутренним диаметром, которые монтируются на трубопроводы, транспортирующие жидкие и газообразные рабочие среды.

Цены на арматуру

Стоимость задвижек зависит от ряда факторов:

• материалов, из которых они выполнены;
• типа привода (цена шиберной задвижки с электроприводом больше стоимости механической модели);
• габаритов устройства и т.д.

Также на стоимость арматуры влияет сложность ее изготовления. Если при производстве детали используются готовые решения, то она будет относительно недорого стоить. Если задвижки сделаны по индивидуальному заказу, то их цена может быть выше.

Возможное применение арматуры

Любая шиберная задвижка (пневматическая, механическая, электрическая и т.д.) имеет широкую область применения. Эти арматурные элементы могут использоваться в любых производственных сферах. Благодаря особенностям строения задвижек их наличие особенно необходимо в трубопроводных системах, обеспечивающих транспортировку сложных рабочих сред. К ним можно отнести среды, которые:

• обладают повышенной вязкостью;
• отличаются высоким содержанием различных механических вкраплений (включений);
• являются пульпообразными (пульпа получается в случае смешивания жидкости и твердых частичек).

Существует немало областей промышленности, в которых требуется перемещать рабочие среды с указанными характеристиками, а потому задвижки пользуются большой популярностью на рынке.

Преимущества использования шиберных задвижек

Основные преимущества трубопроводных задвижек заключаются в простоте их конструкции и минимальном гидравлическом сопротивлении. Указанные свойства, которыми обладает арматура, позволяют использовать ее в магистральных трубопроводах разного диаметра с устойчивым высокоскоростным движением рабочей среды.

Такие задвижки универсальны. Их можно использовать для работы с разными материалами:

• нефтегазовыми флюидами нефтяных месторождений и товарной нефтью;
• зерновыми культурами;
• химическими реагентами;
• дождевыми стоками с содержанием взвешенных веществ;
• бытовыми сточными водами
• бетонными смесями;
• горными породами разных фракций;
• компонентами продуктов питания и т.д.

Диапазон допустимых температур рабочих сред зависит от типа арматуры (надземная или подземная). Для задвижек подземной установки температурный диапазон выставляется с -20 до +50 градусов, а для надземной: от -60 до +80 градусов.

Арматура подходит для эксплуатации в разных климатических условиях. Но нужно заранее подобрать наиболее подходящее изделие на основании его технических характеристик, чтобы оно без проблем интегрировалось в конструкцию трубопровода и смогло выполнять все необходимые задачи.

Подтверждение качества продукции

В соответствие с требованиями ТР ТС «О безопасности машин и оборудования» трубопроводные задвижки подлежат обязательной сертификации. Это необходимо для обеспечения безопасности здоровья и жизни человека, дополнительной защиты окружающей среды, а также для предотвращения попадания некачественной продукции на потребительский рынок.

Обязательные сертификаты соответствия считаются официальным доказательством того, что арматура прошла все необходимые тестирования и проверки, отвечает необходимым критериям (пусть и минимально допустимым), и готова к планомерному использованию. Без этого разрешительного документа продажа и эксплуатация задвижек на территории РФ считается незаконной. В компании PT-Systems сертификаты качества имеют все виды задвижек:

• с выдвижным шпинделем;
• параллельные;
• штампосварные;
• с составным клином;
• шланговые;
• шиберные;
• клиновые литые.

Те арматурные элементы, которые будут использоваться в устройствах коммунального водоснабжения, дополнительно к сертификатам имеют гигиенические документы, поскольку они (в соответствие с решением КТС) подлежат санитарно-эпидемиологическому надзору. В PT-Systems можно приобрести арматуру, которая будет соответствовать всем актуальным требованиям техрегламентов и ГОСТов. Все разрешительные документы предоставляются по требованию заказчика.

Покупка шиберных задвижек в Москве

PT-Systems долгое время работает на столичном рынке. Компания дорожит своей репутацией и предлагает только высококачественные товары. Подробное описание с техническими характеристиками и ценой каждого изделия можно найти на сайте фирмы. Эта информация поможет определиться с выбором той или иной продукции в дистанционном режиме.

Источник