專利名稱：立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)的防冷卻管爆裂的管路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)的管路結(jié)構(gòu)，具體地講，是涉及一種立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)的防冷卻管爆裂的管路結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
對(duì)于立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)中的冷卻器，其在運(yùn)行過程中發(fā)生冷卻水管爆裂的情況十分常見，管道爆裂后水從裂縫中噴出，很可能噴射到發(fā)電機(jī)組的定子線圈上引起發(fā)電機(jī)系統(tǒng)短路，從而使設(shè)備損壞，以此導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組事故停機(jī)，造成嚴(yán)重的損失。雖然人們一直致力于解決該問題，但是由于認(rèn)識(shí)不足，防治的方法不當(dāng)，花費(fèi)了大量的精力和財(cái)力后仍然無法很好地解決該問題，以導(dǎo)致該問題一直困擾本領(lǐng)域的技術(shù)人員，成為本技術(shù)領(lǐng)域的重大難題之一?；仡櫄v史，在上世紀(jì)早期生產(chǎn)的發(fā)電機(jī)組冷卻器，有的制造廠采取過相應(yīng)地防爆裂措施。其具體做法是:在發(fā)電機(jī)冷卻器上將靠近發(fā)電機(jī)定子線圈側(cè)部的冷卻管道使用管道套管道的雙層結(jié)構(gòu)，第二排的管道采用原壁管道，其余排的管道采用普通管道。但是該種設(shè)置方式只能起到冷卻水管爆裂時(shí)不將問題擴(kuò)大的作用，并不能避免冷卻管道爆裂。其后，有的制造廠在冷卻器上裝補(bǔ)氣閥試圖解決該問題，但是補(bǔ)氣閥在試用時(shí)卻出現(xiàn)時(shí)補(bǔ)氣時(shí)噴水的情況，故該方案隨即廢除，也沒有解決相應(yīng)的問題。經(jīng)多年研究發(fā)現(xiàn)，究其根源，之所以會(huì)出現(xiàn)冷卻管道爆裂的情況，是由于立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻器的排水管道的末端安裝在發(fā)電機(jī)組的尾水管內(nèi)，并沿尾水流動(dòng)方向設(shè)置。該設(shè)計(jì)理念是利用發(fā)電機(jī)組的尾水流動(dòng)，在排水管的末端口處產(chǎn)生射流，以此將排水管內(nèi)的冷卻水吸出，由此在管道內(nèi)形成真空，使冷卻水排放。但是由于尾水流速變動(dòng)較大或冷卻水排放間斷，管道內(nèi)產(chǎn)生的真空為間斷性真空，而在冷卻器的管路系統(tǒng)中，給水壓力、排水壓力、間斷性真空產(chǎn)生的吸力三者共同作用，使管道內(nèi)產(chǎn)生“水錘”。水錘的破壞力巨大，經(jīng)測(cè)算，水錘產(chǎn)生的作用力相當(dāng)于正常排水額定壓力的20-30倍，并且水錘產(chǎn)生的作用力正負(fù)交替變換，每個(gè)周期僅3-5秒，而冷卻系統(tǒng)中最為薄弱的環(huán)節(jié)是冷卻水管，冷卻水管較長(zhǎng)時(shí)間受此作用力，經(jīng)常發(fā)生冷卻水管爆裂。針對(duì)如此情況，本實(shí)用新型提出一種新型的立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻器的管路結(jié)構(gòu)，以解決立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻器冷卻水管爆裂這一難題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)的防冷卻管爆裂的管路結(jié)構(gòu)，解決現(xiàn)有立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻器的管路設(shè)計(jì)不合理，經(jīng)常發(fā)生冷卻管爆裂，造成冷卻水噴射至發(fā)電機(jī)組的定子線圈上發(fā)生系統(tǒng)短路導(dǎo)致設(shè)備損壞的問題，以保證發(fā)電機(jī)組安全發(fā)供電。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)的防冷卻管爆裂的管路結(jié)構(gòu)，包括用于冷卻水循環(huán)的給水匯流管和排水匯流管，均通過管道與給水匯流管、排水匯流管連通的發(fā)電機(jī)冷卻器和第二冷卻器，以及與排水匯流管連通的排水管，所述排水管上設(shè)有第二截止閥，排水匯流管上設(shè)有與之連通的放水管。為了防止洪水倒灌和系統(tǒng)檢修，所述放水管上設(shè)有第三截止閥。為了更好地排水，所述放水管的直徑和規(guī)格均與排水匯流管相同。為了便于安裝，所述第三截止閥的直徑與放水管的直徑相等，所述第二截止閥的直徑與排水管的直徑相等。具體地說，所述第二冷卻器為導(dǎo)軸承冷卻器或推力軸承冷卻器。其中，所述發(fā)電機(jī)冷卻器的進(jìn)水口和出水口處均設(shè)有壓力表，且在發(fā)電機(jī)冷卻器和給水匯流管之間的管道上、在發(fā)電機(jī)冷卻器和排水匯流管之間的管道上、在第二冷卻器和給水匯流管之間的管道上、在第二冷卻器和排水匯流管之間的管道上均設(shè)有第一截止閥。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:(I)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙，糾正現(xiàn)有冷卻器的管路設(shè)計(jì)理念，從源頭入手，消除水錘產(chǎn)生的必要條件達(dá)到消除具有巨大破壞力的水錘的目的，通過增加放水管，將冷卻水正常引入放水路，并關(guān)閉原有的排水管，避免原冷卻管路內(nèi)產(chǎn)生真空，從而平衡了冷卻系統(tǒng)內(nèi)的水壓，從根本上解決了冷卻管爆裂的問題，而且本實(shí)用新型的改進(jìn)還克服了本領(lǐng)域技術(shù)人員的技術(shù)偏見，具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，同時(shí)，本實(shí)用新型提供的技術(shù)能夠直接對(duì)已安裝的立式水輪機(jī)組冷卻器進(jìn)行改進(jìn)施工，十分方便，適合推廣應(yīng)用。(2)本實(shí)用新型中設(shè)置第三截止閥，通過對(duì)其的開閉操作，有效地防止了洪水期間洪水從放水管倒灌，并且十分便于停機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)檢修。(3)本實(shí)用新型通過消除水錘，從而消除水錘對(duì)冷卻器管路的作用力，平衡了冷卻系統(tǒng)內(nèi)的水壓，使系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的壓力表不再劇烈擺動(dòng)，減緩了壓力表損壞，由此節(jié)約了維護(hù)成本，另外，由于水錘的消除，水錘在排水管內(nèi)產(chǎn)生的噪音也相應(yīng)地消除，從而使發(fā)電室的噪音也降低，減少了噪音污染。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。上述附圖中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的部件名稱如下:1-發(fā)電機(jī)冷卻器，2-壓力表，3-第一截止閥，4-給水匯流管，5-排水匯流管，6_第二冷卻器，7-排水管，8-第三截止閥，9-第二截止閥，10-排水管尾端，11-放水管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中，發(fā)電機(jī)冷卻器I設(shè)置于立式水輪發(fā)電機(jī)組內(nèi)，用于冷卻發(fā)電機(jī)體，第二冷卻器2可以為導(dǎo)軸承冷卻器，也可以為推力軸承冷卻器，發(fā)電機(jī)冷卻器I和第二冷卻器2均通過管道與冷卻水的給水匯流管4聯(lián)接，同時(shí)均通過管道與冷卻器的排水匯流管5聯(lián)接，這些用于聯(lián)接的管道通常采用壓力鋼管，以保證管道能夠承受冷卻水的正常壓力。并在與給水匯流管聯(lián)接的管道上、在與排水匯流管聯(lián)接的管道上均設(shè)置第一截止閥3，用于調(diào)節(jié)每個(gè)冷卻器的給水量和排水量。在與發(fā)電機(jī)冷卻器進(jìn)水口和出水口聯(lián)接的管道上分別設(shè)置壓力表2，以直觀地觀察給水和排水的壓力。在排水匯流管上設(shè)置排水管7，用于排出冷卻水，而排水管的末端即排水管尾端10設(shè)置在立式水輪發(fā)電機(jī)組的尾水管內(nèi)，排水管尾端與尾水流向呈一定的角度，在排水管的末端口形成射流，尾水流動(dòng)使排水管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，冷卻水由負(fù)壓吸出，進(jìn)而冷卻管路內(nèi)形成低度真空。于是，冷卻器的給水壓力、排水壓力和真空產(chǎn)生三者共同作用，使管道內(nèi)產(chǎn)生水錘，并對(duì)排水管產(chǎn)生正負(fù)交替的巨大破壞力，從而使發(fā)電機(jī)冷卻器的冷卻水管爆裂，而冷卻水從裂縫中噴出，噴射至發(fā)電機(jī)組的各處，有很大可能噴射到發(fā)電機(jī)組的定子線圈上，引起短路，造成設(shè)備燒毀。如圖2所示，本實(shí)施例中，該立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻器的防冷卻管爆裂的管路結(jié)構(gòu)，對(duì)現(xiàn)有冷卻器的管路進(jìn)行改進(jìn)，在排水匯流管上設(shè)置與之直徑和規(guī)格均相等的放水管11進(jìn)行排水，其末端則直接通至放水路，并在排水管上設(shè)置第二截止閥9，阻斷原有的排水通道，防止真空對(duì)于冷卻水的吸附作用。為了防止洪水倒灌和系統(tǒng)檢修，所述放水管上設(shè)有第三截止閥8。如此便能有效地避免排水管內(nèi)產(chǎn)生真空，進(jìn)而產(chǎn)生水錘。立式水輪發(fā)電機(jī)組作為大型設(shè)備，在目前很多水力發(fā)電站內(nèi)已經(jīng)安裝固定，無法進(jìn)行大規(guī)模的調(diào)整變動(dòng)，而采用本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方式，能夠在現(xiàn)有設(shè)備最小調(diào)整的基礎(chǔ)上，以最大化的方式解決現(xiàn)有設(shè)備所存在的問題，其成本十分低廉。具體調(diào)整方式為:在已安裝固定的排水管上便于施工的位置割斷，加裝與排水管的直徑和規(guī)格均相同的第二截止閥，以此阻斷冷卻器原有的排水管路；再在排水匯流管上割口加裝與其直徑和規(guī)格均相等的放水管，而對(duì)于割口的位置位于排水匯流管上，并且該位置即能夠方便操作，又能夠容易地將放水管引到放水路上，以此保證最方便的施工和最低廉的改造成本。在正常排水時(shí)，關(guān)閉第二截止閥，打開第三截止閥，冷卻水流出至排水匯流管后經(jīng)放水管排出至放水路中。當(dāng)洪水來臨時(shí)，關(guān)閉第三截止閥以防止洪水倒灌；而需要進(jìn)行機(jī)電檢修時(shí)，同樣也將第三截止閥關(guān)閉，方便系統(tǒng)檢修。按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)的防冷卻管爆裂的管路結(jié)構(gòu)，包括用于冷卻水循環(huán)的給水匯流管(4 )和排水匯流管(5 )，均通過管道與給水匯流管(4 )、排水匯流管(5 )連通的發(fā)電機(jī)冷卻器(I)和第二冷卻器(6)，以及與排水匯流管(5)連通的排水管(7)，其特征在于，所述排水管(7 )上設(shè)有第二截止閥(9 )，排水匯流管(5 )上設(shè)有與之連通的放水管(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)的防冷卻管爆裂的管路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述放水管(11)上設(shè)有第三截止閥(8 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)的防冷卻管爆裂的管路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述放水管(11)的直徑和規(guī)格均與排水匯流管(5 )相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)的防冷卻管爆裂的管路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第三截止閥(8)的直徑與放水管(11)的直徑相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)的防冷卻管爆裂的管路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二截止閥(9)的直徑與排水管(7)的直徑相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)的防冷卻管爆裂的管路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二冷卻器(6)為導(dǎo)軸承冷卻器或推力軸承冷卻器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)的防冷卻管爆裂的管路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)冷卻器(I)的進(jìn)水口和出水口處均設(shè)有壓力表(2 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)的防冷卻管爆裂的管路結(jié)構(gòu)，其特征在于，在發(fā)電機(jī)冷卻器(I)和給水匯流管(4)之間的管道上、在發(fā)電機(jī)冷卻器(I)和排水匯流管(5)之間的管道上、在第二冷卻器(6)和給水匯流管(4)之間的管道上、在第二冷卻器(6)和排水匯流管(5)之間的管道上均設(shè)有第一截止閥(3)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)的防冷卻管爆裂的管路結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有立式水輪發(fā)電機(jī)組冷卻器的管路設(shè)計(jì)不合理，經(jīng)常發(fā)生冷卻管爆裂，造成冷卻水噴射至發(fā)電機(jī)組上發(fā)生系統(tǒng)短路導(dǎo)致設(shè)備損壞的問題。該管路結(jié)構(gòu)，包括用于冷卻水循環(huán)的給水匯流管和排水匯流管，分別通過管道與給水匯流管、排水匯流管均連通的發(fā)電機(jī)冷卻器和第二冷卻器，以及與排水匯流管連通的排水管，所述排水管上設(shè)有第二截止閥，排水匯流管上設(shè)有與之連通的放水管。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)巧妙，糾正現(xiàn)有冷卻系統(tǒng)的管路設(shè)計(jì)理念，通過增加放水管，并關(guān)閉原有的排水管，避免原排水管內(nèi)產(chǎn)生射流形成真空，從根本上解決了冷卻管爆裂的問題。
文檔編號(hào)F03B11/00GK202946297SQ20122071165
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者羅才 申請(qǐng)人:羅才