本發(fā)明屬于電機冷卻系統(tǒng)技術領域，具體涉及一種蒸發(fā)冷卻電機的多功能安保裝置。
背景技術：
隨著船用電機容量和功率密度的提升，對電機冷卻系統(tǒng)性能的要求更加苛刻。傳統(tǒng)空冷方式以結構簡單、運行可靠的優(yōu)點成為大部分船用電機所采用，但因其冷卻效率低而逐漸難以滿足電機散熱和低噪聲的要求，機座水冷方式也在慢慢興起，但也因無法對轉子直接進行水冷而使得其應有范圍有限，且其冷卻性能也略顯不足，對此，蒸發(fā)冷卻技術的高效、噪音低等特性為解決船用電機的冷卻問題提供了一條解決思路。
對于強迫式循環(huán)蒸發(fā)冷卻電機，在其運行過程中，液態(tài)冷卻介質吸收電機產生的損耗后，發(fā)生沸騰蒸發(fā)相變，由液體變成氣體，進入電機冷凝器中與二次冷卻水進行換熱，然后氣態(tài)冷卻介質被冷凝成液體回落至電機腔內，如此循環(huán)完成電機的冷卻。然而在電機運行過程中，因電機運行需求，需要將電機內空氣排出電機外，或者需要向電機內補充氣體或冷卻介質，現(xiàn)有電機安保裝置一般只有補氣或儲氣功能，功能單一，無法滿足蒸發(fā)冷卻電機的運行需求。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是為了解決上述背景技術存在的不足，提供一種結構簡單、功能多樣的蒸發(fā)冷卻電機的多功能安保裝置。
本發(fā)明采用的技術方案是：一種蒸發(fā)冷卻電機的多功能安保裝置，包括連通電機氣液出口的第四管道、空壓機、冷凝器和儲存罐，所述第四管道與空壓機進口管路連通，第四管道上設有氣液分離器和第三電動閥，所述空壓機出口管路通過第五管道與冷凝器進口連通，冷凝器出口與儲存罐進口連通，儲存罐出口通過第七管道與電機氣液進口連通，第七管道上設有第六電動閥。
進一步地，所述冷凝器的出口通過第六管道連通電機氣液進口，第六管道上設置第五電動閥，第六管道的進口與儲存罐的進口連通。
進一步地，所述第六管道和第七管道的出口通過第八管道連通電機氣液進口，第八管道上設有干燥過濾器。
進一步地，還包括連通外界空氣的第一管道，所述第一管道與空壓機的進口管路連通，第一管道上設置第二電動閥。
進一步地，所述第一管道通過第三管道與空壓機的出口管路連通，第三管道上設置第四電動閥。
進一步地，所述第一管道通過第二管道與冷凝器進口連通，第二管道上設置第一電動閥。
進一步地，所述空壓機設有多臺，每臺空壓機的進口管路并聯(lián)，每臺空壓機的出口管路并聯(lián)，每臺空壓機的出口管路上均設置單向閥。
更進一步地，還包括風扇冷卻器，所述風扇冷卻器通過管道分別與冷凝器的冷卻水進、出管道連通。
本發(fā)明具備儲氣、補氣、補液、干燥過濾、過壓放氣、充氣和臨時儲存冷卻介質等七種功能。該裝置有兩條管路與電機相連，一條管路用于儲氣，可將電機內的氣體抽出并儲存在該裝置內，另外一條管路用于補氣、補液和充氣，能夠使強迫式循環(huán)蒸發(fā)冷卻電機腔內處于規(guī)定工作壓力內，且可回收冷卻介質，實現(xiàn)了強迫式循環(huán)蒸發(fā)冷卻電機穩(wěn)定運行和安全可靠的要求，結構簡單、操作方便、維護成本低、處理效率高。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的原理示意圖。
圖中：1.第一電動閥、2.第二電動閥、3.第三電動閥、4.氣液分離器、5.第四電動閥、6.第一管道、7.第二管道、8.第三管道、9.第四管道、10.第五管道、11.第六管道、12.第七管道、13.第八管道、14.風扇冷卻器、15.冷凝器、16.第五電動閥、17.儲存罐、18.第六電動閥、19.干燥過冷器、20.空壓機、21.單向閥。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，便于清楚地了解本發(fā)明，但它們不對本發(fā)明構成限定。
如圖1所示，本發(fā)明包括連通電機氣液出口的第四管道9、空壓機20、冷凝器15和儲存罐17，所述第四管道9與空壓機20進口管路連通，第四管道9上設有氣液分離器4和第三電動閥3，所述空壓機20出口管路通過第五管道10與冷凝器15進口連通，冷凝器15出口與儲存罐17進口連通，儲存罐17出口通過第七管道12與電機氣液進口連通，第七管道12上設有第六電動閥18。
第四管道9上設置氣液分離器4，可保證壓入空壓機20的氣體無液體存在，保證了空壓機的正常運行。通過空壓機和管路布局，可以利用壓力差原理將電機內的冷卻介質灌入到儲存罐17內或將儲存罐17內的氣體或液體經過干燥過濾器18后補充到電機內。為了降低儲存罐17的儲存壓力，經過空壓機以后的氣體經過一個殼管式冷凝器15進行冷卻，將氣態(tài)冷卻介質冷卻成液體，流入儲存罐內。
空壓機20根據(jù)需要可設有多臺，圖中顯示了四臺，每臺空壓機20的進口管路并聯(lián)，每臺空壓機20的出口管路并聯(lián)，每臺空壓機20的出口管路上均設置單向閥21，杜絕了氣體回流。
當電機內部壓力超過一定值后(比如15kPa，可更改設定)時，安保裝置儲氣功能啟動，第三電動閥3開啟，1秒后開啟部分空壓機，當電機內部壓力超過20kPa(可設)時，啟動全部空壓機。從電機氣液出口排出的混合氣體經過氣液分離器4(氣液分離器4外圍纏繞自控溫伴熱帶，避免氣液分離器積液，該自控溫電伴熱帶與儲氣功能同時開啟和關閉，溫度控制在50～60℃范圍內)進入空壓機20內，經過空壓機加壓以后，通過單向閥21以后，進入冷凝器15，混合氣體中的氣態(tài)冷卻介質變成液態(tài)，流入儲存罐17。儲氣過程可由控制器控制自動完成，同時具備手動操作功能。
當電機內部冷卻液面低于設定值時，開啟補液功能，啟動補液功能時，先屏蔽儲氣和補氣功能，打開第六電動閥18，儲存罐17內的液體通過第六電動閥18流入電機內。此時若儲存罐18內壓力低于100kPa(可設)時，打開第二電動閥2，啟動部分空壓機，通過第一管道6、空壓機20、第五管道10向儲存罐17內充氣以提高儲存罐內壓力，當儲存罐內壓力超過200kPa(可設)時，關閉空壓機，打開第四電動閥5，3秒(可設)后關閉第二電動閥2和第四電動閥5。當電機內部液位到達指定標記后，關閉補液功能，然后恢復儲氣和補氣功能。
上述方案中，冷凝器15的出口通過第六管道11連通電機氣液進口，第六管道11上設置第五電動閥16，第六管道11的進口與儲存罐17的進口連通。第六管道11和第七管道12的出口通過第八管道13連通電機氣液進口，第八管道13上設有干燥過濾器19。
當電機內部壓力低于-10kPa(可設)時，開啟補氣功能，第五電動閥16開啟，儲存罐17向電機內補氣，氣體經過過濾干燥器19時將氣體中的水分去除。當電機內部壓力高于0kPa(可設)時，第五電動閥16關閉，關閉補氣功能。
在電機補氣或補液過程中，由干燥過濾器19將進入電機的氣體或液體冷卻介質進行干燥過濾。
上述方案中，還包括連通外界空氣的第一管道6，所述第一管道6與空壓機20的進口管路連通，第一管道6上設置第二電動閥2。當電機需要充氣時，開啟充氣功能，開啟第二電動閥2、第五電動閥16，通過第一管道6、第五管道10和第六管道11實現(xiàn)向電機內充氣。
上述方案中，第一管6道通過第三管道8與空壓機20的出口管路連通，第三管道8上設置第四電動閥5。第三管道8與空壓機20出口管路連通的位置位于上述單向閥21的入口端，即空壓機出口連通第三管道時不經過單向閥。在空壓機20停止工作后，第四電動閥5自動打開，釋放空壓機內的高壓氣體，進行卸壓，保證了空壓機下次的正常啟動。
上述方案中，第一管道6通過第二管道7與冷凝器15進口連通，第二管道7上設置第一電動閥1。當儲存罐17內壓力超過600kPa(可設)時，可開啟第一電動閥1，儲存罐17經冷凝器15后通過第二管道7和第一管道6向外部放氣。
當安保裝置需要臨時儲存冷卻介質時，先啟動充氣功能將電機內部壓力提高至某一范圍，然后將第八管道13與電機一個排液管路相連，打開第五電動閥16、第六電動閥18和第一電動閥1，儲存罐17接收電機排出的冷卻介質，氣體從第六管道11、第二管道7、第一管道6排出。
上述方案中，還包括風扇冷卻器14，風扇冷卻器14通過管道分別與冷凝器15的冷卻水進、出管道連通。通過風扇冷卻器14可對安保設備進行降溫冷卻，以提高裝置的使用壽命和可靠性。
以上僅為本發(fā)明較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業(yè)技術人員公知的現(xiàn)有技術。