專利名稱：汽輪及水輪發(fā)電機(jī)定子的蒸發(fā)冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電機(jī)冷卻技術(shù)、涉及汽輪及水輪發(fā)電機(jī)定子的蒸發(fā)冷卻裝置。
在電機(jī)定子蒸發(fā)冷卻裝置中，冷凝器是帶走電機(jī)定子發(fā)熱部件(包括發(fā)電機(jī)定子繞組、鐵心、及其固定部件等)產(chǎn)生的熱量，使電機(jī)溫度保持在設(shè)計(jì)限度的主要熱交換器。中國發(fā)明專利申請01131399.4和01131397.8就是這種蒸發(fā)冷卻裝置的實(shí)例。在上述蒸發(fā)冷卻裝置中，冷凝器雖然能夠滿足蒸發(fā)冷卻電機(jī)定子冷卻所需的熱交換要求，但是由于冷凝器與電機(jī)定子帶電發(fā)熱體所在的蒸發(fā)空間是直接連通的，一旦冷凝器中的冷卻水管發(fā)生泄漏，二次冷卻水有可能立即進(jìn)入與帶電發(fā)熱體直接接觸的冷卻介質(zhì)中，造成短路事故。即使有報警，但一旦冷卻水管發(fā)生泄漏也很難避免事故。由此可見，現(xiàn)有技術(shù)的蒸發(fā)冷卻裝置的缺陷，需要改進(jìn)和完善，從而進(jìn)一步提高其安全可靠性。
本發(fā)明的目的是提供一種汽輪及水輪發(fā)電機(jī)定子蒸發(fā)冷卻裝置，裝置中改進(jìn)了冷凝器與浸泡電機(jī)定子發(fā)熱部件的蒸發(fā)冷卻室之間的連通結(jié)構(gòu)，避免因冷凝器中二次冷卻水泄漏引起的發(fā)電機(jī)短路事故。
本發(fā)明的汽輪及水輪發(fā)電機(jī)定子蒸發(fā)冷卻裝置，包括對電機(jī)定子發(fā)熱體實(shí)施冷卻的蒸發(fā)冷卻室，蒸發(fā)冷卻室的上部是蒸發(fā)空間，下部注入高絕緣并具有合適沸點(diǎn)的液體冷卻介質(zhì)，一臺與冷卻介質(zhì)蒸汽進(jìn)行熱交換的冷凝器裝在蒸發(fā)冷卻室的上方。冷凝器底部與蒸發(fā)冷卻室的蒸發(fā)空間之間通過單向閥連通，單向閥的流通方向是從蒸發(fā)冷卻室流向冷凝器的上部冷凝空間。即蒸發(fā)冷卻室中的蒸汽能通過單向閥流向冷凝器，而冷凝器中的冷卻介質(zhì)液體不能直接流回蒸發(fā)冷卻室。冷凝器的主體包括盛有液態(tài)冷卻介質(zhì)的冷凝容器。流通二次冷卻水的冷卻水管裝在冷凝容器中，冷卻水管的出水端和進(jìn)水端從冷凝器中引出。冷凝器的上部是冷凝空間。冷凝器上裝有漏水檢測儀、壓力控制器和放氣閥，用于監(jiān)控二次冷卻水的泄漏和調(diào)節(jié)冷凝器冷凝空間的壓力。
蒸發(fā)冷卻室上方，與冷凝器鄰近的同一水平位置設(shè)有一回液箱，回液箱底部位置與冷凝器之間有連通管連接，在設(shè)定的儲液高度上通過裝有單向閥和回液電磁閥的管道與蒸發(fā)冷卻室的蒸發(fā)空間相連通。
本發(fā)明蒸發(fā)冷卻裝置中，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)選用全氟三乙胺，其分子式為(C2F5)2N?；蛘哂檬胺焱?，其分子式為C5H2F10。它們的比重大于1.5且不溶解于水，在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，沸點(diǎn)分別為攝氏69度和55度。它們都具有高絕緣、合適的沸點(diǎn)，安全無毒，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，而且不破壞大氣臭氧層，符合環(huán)境保護(hù)要求。
本發(fā)明裝置運(yùn)行時，浸泡在蒸發(fā)冷卻室中的電機(jī)定子帶電部分因損耗發(fā)熱，使液態(tài)冷卻介質(zhì)蒸發(fā)為汽體，在相變過程中吸收熱量，冷卻介質(zhì)蒸汽通過單向閥進(jìn)入冷凝器與流通二次冷卻水的冷卻管道進(jìn)行熱交換、冷凝成液體匯聚于冷凝器下部的儲液室中。儲液室底部有連通管與回液箱連通。當(dāng)回液箱中的冷卻介質(zhì)液面超過設(shè)定高度后，通過回液箱一側(cè)接有電磁閥和單向閥的管道回流入蒸發(fā)冷卻室。
本發(fā)明蒸發(fā)冷卻裝置，由于單向閥組的隔離，冷凝器下部儲液室中的液態(tài)冷卻介質(zhì)不能直接流入蒸發(fā)冷卻室中，當(dāng)冷凝器中的冷卻水管一旦發(fā)生泄漏時，由于所用冷卻介質(zhì)的比重大于水，所以漏出的二次冷卻水將浮在冷卻介質(zhì)表面，不會立即進(jìn)入浸泡電機(jī)定子帶電發(fā)熱部件的蒸發(fā)冷卻室。這時冷凝器上的漏水檢測儀動作，關(guān)閉回液電磁閥，從而避免了因冷凝器漏水造成電氣設(shè)備的短路事故，為停機(jī)檢修創(chuàng)造了有利的條件。此外當(dāng)冷凝器因漏入空氣導(dǎo)致冷凝器壓力升高，影響冷卻效果時，冷凝器上的壓力控制器將打開電磁閥放氣，使冷凝器恢復(fù)到正常工作壓力，由此可見，本發(fā)明的蒸發(fā)冷卻裝置提高了安全可靠性。
如

圖1所示，回液箱40與冷凝器30鄰近，二者底部以連通管41連通，冷凝后的液體冷卻介質(zhì)處于同一水平面?；匾合?0一側(cè)在設(shè)定的冷卻介質(zhì)儲液面高度上，通過裝有電磁閥43和單向閥45的回液管44，與蒸發(fā)冷卻室10的蒸發(fā)空間13連接?；匾合?0中的冷卻介質(zhì)，經(jīng)電磁閥43、單向閥45和回液管44流進(jìn)蒸發(fā)冷卻室10。冷卻介質(zhì)11選用全氟三乙胺，其分子式為(C2F5)2N。或者用拾氟戊烷，其分子式為C5H2F10。
權(quán)利要求
1.一種汽輪及水輪發(fā)電機(jī)定子的蒸發(fā)冷卻裝置，包括裝有冷卻介質(zhì)，并將電機(jī)定子發(fā)熱體浸泡在冷卻介質(zhì)的蒸發(fā)冷卻室，其特征是一臺與冷卻介質(zhì)蒸汽進(jìn)行熱交換的冷凝器裝在蒸發(fā)冷卻室的上方，冷凝器的底部與蒸發(fā)冷卻室上部的蒸發(fā)空間之間通過單向閥連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪及水輪發(fā)電機(jī)定子的蒸發(fā)冷卻裝置，其特征是蒸發(fā)冷卻室上方與冷凝器鄰近的同一水平位置上有一個回液箱，回液箱底部與冷凝器之間有連通管連通，在設(shè)定的儲液高度上通過接有單向閥和電磁閥的回液管與蒸發(fā)冷卻室的蒸發(fā)空間相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪及水輪發(fā)電機(jī)定子的蒸發(fā)冷卻裝置，其特征是冷凝器為一密閉容器，容器中安置有通過二次冷卻水的冷卻水管，下部是盛有冷卻介質(zhì)的儲液室，上部是冷凝空間；連通冷凝器底部與蒸發(fā)冷卻室蒸發(fā)空間之間的單向閥的流通方向是從蒸發(fā)冷卻室流向冷凝器的上部冷凝空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述汽輪及水輪發(fā)電機(jī)定子的蒸發(fā)冷卻裝置，其特征是冷凝器上裝有漏水檢測儀、壓力控制器和放氣閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪及水輪發(fā)電機(jī)定子的蒸發(fā)冷卻裝置，其特征是蒸發(fā)冷卻冷卻介質(zhì)采用全氟三乙胺，其分子式為(C2F5)2N；或拾氟戊烷，其分子式為C5H2F10，它們的比重大于1.5，不溶解于水，在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，沸點(diǎn)分別為攝氏69度和55度。
全文摘要
本發(fā)明屬于電機(jī)冷卻技術(shù)，提供的汽輪和水輪發(fā)電機(jī)定子蒸發(fā)冷卻裝置，包括將電機(jī)定子發(fā)熱體浸泡在冷卻介質(zhì)中的蒸發(fā)冷卻室，一臺裝在蒸發(fā)冷卻室上方與冷卻介質(zhì)蒸汽進(jìn)行熱交換的冷凝器。冷凝器的底部與蒸發(fā)冷卻室上部蒸發(fā)空間之間通過單向閥連通。與冷凝器鄰近的同一水平位置上有一回液箱，其底部與冷凝器底部之間有連通管連接，在其設(shè)定的儲液高度上通過接有單向閥和電磁閥的回液管與蒸發(fā)冷卻室的蒸發(fā)空間相連接。冷凝器上裝有漏水檢測儀、壓力控制器和放氣閥。本發(fā)明可有效地避免由于冷凝器泄漏的冷卻水混入到浸泡電機(jī)帶電發(fā)熱部件的蒸發(fā)冷卻室，造成發(fā)電機(jī)的短路故障，從而提高了蒸發(fā)冷卻裝置的安全可靠性能。
文檔編號H02K9/20GK1463067SQ0212211
公開日2003年12月24日 申請日期2002年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月30日
發(fā)明者顧國彪, 錢光岳, 顧玉蘭, 國建鴻, 熊楠, 田新東 申請人:中國科學(xué)院電工研究所