專利名稱：帶有整張串片式氫氣冷卻器的發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶有整張串片式氫氣冷卻器的發(fā)電機。
背景技術：
隨著我國經濟的迅速發(fā)展，整個社會對能源的需求日益增加。電能作為當前一種最重要的能源，一直處于供應相對不足的狀態(tài)中。為了保證充足的電能供應，首先就必須確保產生電能的發(fā)電機的穩(wěn)定高負荷運轉。
眾所周知，當發(fā)電機高負荷運轉時，機身溫度將急劇升高，一旦機身溫度超過一定的限制，發(fā)電機就不能繼續(xù)保持穩(wěn)定工作，因此必須借助冷卻系統(tǒng)對發(fā)電機進行降溫。
對于當前普遍使用的氫冷式發(fā)電機而言，其冷卻系統(tǒng)包括定子繞組的水冷卻系統(tǒng)和定子鐵芯、轉子的氫氣冷卻系統(tǒng)，以及輔助的專門冷卻氫氣的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。
在春、秋、冬三個季節(jié)，由于周圍環(huán)境溫度較低，發(fā)電機的轉子冷卻系統(tǒng)中的冷氫溫度不會超過40℃。但是在夏季由于周圍環(huán)境溫度很高，輔助的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)中的循環(huán)水溫偏高，最高可以達到38℃，超過額定的33℃的限制。因此，發(fā)電機在夏季大負荷運轉時，冷卻器的冷氫溫度勢必超過其額定溫度40℃，最高可達到46℃。如果想控制冷氫溫度維持在規(guī)定范圍內，就必須降低發(fā)電機工作負荷，而這勢必將影響到發(fā)電數(shù)量。
基于上述原因，實有必要設計一種具有新型冷卻方式的發(fā)電機，以便更有效地對發(fā)電機進行降溫，從而保證發(fā)電機的穩(wěn)定高負荷運轉。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種可以有效地對發(fā)電機進行降溫以保證發(fā)電機的穩(wěn)定高負荷運轉的發(fā)電機。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的帶有整張串片式氫氣冷卻器的發(fā)電機是這樣設計的一種帶有整張串片式氫氣冷卻器的發(fā)電機，其包括一個內部充滿氫氣的殼體；一個設置在所述殼體內壁上的中空定子；一個可轉動地設置在所述殼體中的轉軸，其端部向外延伸穿過所述殼體，在其穿透位置處設有密封元件；一個設置于定子的空腔中并且固定在所述轉軸上可隨其轉動的轉子；兩個分別固定在所述轉子兩端的風扇；多個固定在所述殼體內壁上的整張串片式氫氣冷卻器，與所述氫氣冷卻器相連的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
通過使用根據(jù)本實用新型的發(fā)電機，可以確保發(fā)電機的穩(wěn)定高負荷運轉并有效地提高發(fā)電數(shù)量。


下面，將結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行進一步詳細的說明，其中圖1是本實用新型的帶有整張串片式氫氣冷卻器的發(fā)電機的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，根據(jù)本實用新型的一種帶有整張串片式氫氣冷卻器的發(fā)電機包括內部充滿氫氣的密封發(fā)電機殼體1、一個固定在所述殼體上的中空定子2、一個可轉動地設置在所述殼體中的轉軸3、一個設置于定子2的空腔中并且固定在所述轉軸上可隨其轉動的轉子4、4個固定在所述殼體內壁四角上的整張串片式氫氣冷卻器5以及與所述氫氣冷卻器5相連的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)6；其中，轉軸3的端部向外延伸穿過所述殼體1，在其穿透殼體1的位置處設有密封元件，該密封元件是密封瓦。
所述整張串片式氫氣冷卻器5散熱效率較高，在相同容量的條件下其體積小，管束部分為整張串片，整體全長漲管，散熱片與冷卻管間有足夠的配合緊量，由于散熱面積比其他類型的大，整體換熱效率較高。
為了確保發(fā)電機的有效散熱，首先將4個整張串片式氫氣冷卻器5穩(wěn)固地安裝到發(fā)電機殼體1內壁四角上，例如可以通過螺接的方式固定，并且將氫氣冷卻器5與發(fā)電機的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)6連接好，例如通過使用進出水法蘭的方式。為了防止發(fā)電機冷熱風短路，還可以采用耐油型密封膠皮進行密封。
本實用新型中的串片式氫氣冷卻器5外形尺寸最好與原有的雙金屬擠片式冷卻器保持一致。本領域普通技術人員應當知道，可以根據(jù)發(fā)電機實際的冷卻需要增加和減少設置在發(fā)電機殼體1上的整張串片式氫氣冷卻器5的數(shù)量。
在實際使用中，將所述整張串片式氫氣冷卻器5的運行壓力設定為0.441MPa，水流量設定為260m3/h，風量設定為10.5m3/s。當發(fā)電機開始工作后，轉子4隨轉子軸3在定子2中轉動從而產生交流電，并且產生大量的熱能導致發(fā)電機的定子2與轉子4溫度升高，臨近定子2與轉子4附近的、殼體1中密封的氫氣不斷吸收上述熱能，其氣體溫度也相應地增加。安裝在所述轉子4兩端的風扇(未示出)不斷將高溫氫氣吹向設置在殼體1內壁四角上的4個氫氣冷卻器5，此時循環(huán)冷卻水系統(tǒng)6中的循環(huán)冷卻水流入氫氣冷卻器5的冷卻水管中對吹到冷卻器5附近的熱氫氣進行降溫使其變?yōu)榈蜏貧錃庖员憧梢栽俅挝辙D子4以及定子2產生的熱量。由于風扇將轉子4附近的氫氣吹走，使得轉子4附近的氣體壓強降低，氫氣冷卻器5附近被降溫后的氫氣將會自動地朝向轉子4附近的低壓區(qū)域流動，再次吸收轉子4和定子2的多余熱量，如此往復就可以有效地降低發(fā)電機定子2與轉子4的溫度。
優(yōu)選地，本實用新型的整張串片式氫氣冷卻器5的銅管采用B10白銅管制造，水室采用不銹鋼材質制造以便具有耐腐蝕性。所述氫氣冷卻器5的最高進水溫度為37℃，最低進水溫度為15℃，最高出風溫度為40℃。
當使用本實用新型的發(fā)電機進行發(fā)電的時候，對整張串片式氫氣冷卻器5的換熱效果進行監(jiān)測。當發(fā)電機負荷為494MW，循環(huán)水溫度達到額定水溫33.1℃時，冷氫溫度最高為34.5℃，；當負荷為500MW時，循環(huán)水溫為37℃，冷氫溫度也沒有超過40℃，上述數(shù)據(jù)充分說明根據(jù)本實用新型的發(fā)電機中的整張串片式氫氣冷卻器5的換熱效率明顯提高。
通過使用根據(jù)本實用新型的帶有整張串片式氫氣冷卻器的發(fā)電機，可以有效的解決發(fā)電機在夏季大負荷運行期間的冷氫溫度超過標準問題，確保發(fā)電機的穩(wěn)定高負荷運行，并進而提高發(fā)電機的發(fā)電總量。
權利要求1.一種帶有整張串片式氫氣冷卻器的發(fā)電機，其特征在于，所述發(fā)電機包括一個內部充滿氫氣的殼體；一個設置在所述殼體內壁上的中空定子；一個可轉動地設置在所述殼體中的轉軸，其端部向外延伸穿過所述殼體，在其穿透位置處設有密封元件；一個設置于定子的空腔中并且固定在所述轉軸上可隨其轉動的轉子；兩個分別固定在所述轉子兩端的風扇；多個固定在所述殼體內壁上的整張串片式氫氣冷卻器；以及與所述氫氣冷卻器相連的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)電機，其特征在于，所述密封元件是密封瓦。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的發(fā)電機，其特征在于，所述整張串片式氫氣冷卻器通過出水法蘭與循環(huán)冷卻水系統(tǒng)相連。
專利摘要本實用新型提供一種帶有整張串片式氫氣冷卻器的發(fā)電機，其包括一個內部充滿氫氣的殼體；一個設置在所述殼體內壁上的中空定子；一個可轉動地設置在所述殼體中的轉軸，其端部向外延伸穿過所述殼體，在其穿透位置處設有密封元件；一個設置于定子的空腔中并且固定在所述轉軸上可隨其轉動的轉子；兩個分別固定在所述轉子兩端的風扇；多個固定在所述殼體內壁上的整張串片式氫氣冷卻器，與所述氫氣冷卻器相連的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。通過使用根據(jù)本實用新型的發(fā)電機，可以確保發(fā)電機的穩(wěn)定高負荷運轉，有效地提高發(fā)電數(shù)量。
文檔編號H02K9/08GK2857319SQ20052014461
公開日2007年1月10日 申請日期2005年12月13日 優(yōu)先權日2005年12月13日
發(fā)明者李義忠 申請人:中國神華能源股份有限公司