專利名稱：水輪發(fā)電機定子匯流環(huán)蒸發(fā)冷卻循環(huán)裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及水輪發(fā)電機定子的冷卻裝置，特別是一種水輪發(fā)電機定子匯流環(huán)蒸發(fā)冷卻循環(huán)裝置。
背景技術：
隨著水輪發(fā)電機單機容量的不斷提高，電機的熱負荷也大幅增加，由此而引起的匯流環(huán)的溫升、溫差都在加劇。因此，降低電機匯流環(huán)溫升及改善溫度分布的均勻性，對大型發(fā)電機的可靠運行是至關重要的。目前傳統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻技術也只解決了定子繞組發(fā)熱體的冷卻，而定子匯流環(huán)發(fā)熱體仍然采用空冷方式。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種水輪發(fā)電機定子匯流環(huán)蒸發(fā)冷卻循環(huán)裝置，不僅提高了材料利用率，減少特大型發(fā)電機制造難度，而且降低發(fā)電機定子匯流環(huán)的運行溫升及溫差和發(fā)電機定子熱應力。
本實用新型的技術方案如下一種水輪發(fā)電機定子匯流環(huán)蒸發(fā)冷卻循環(huán)裝置，其特征在于包括浸有蒸發(fā)介質的定子匯流環(huán)發(fā)熱體和與冷卻介質蒸汽進行熱交換的冷凝器系統(tǒng)，所述定子匯流環(huán)發(fā)熱體的一端依次通過匯流環(huán)發(fā)熱體總集液管、匯流環(huán)發(fā)熱體回液管與冷凝器底部連通，其另一端與匯流環(huán)發(fā)熱體總集汽管連通，匯流環(huán)發(fā)熱體總集汽管再通過匯流環(huán)發(fā)熱體集汽管與冷凝器的上部連通。
所述冷凝器系統(tǒng)包括兩個或兩個以上的冷凝器，且在冷凝器之間設置有使各個冷凝器相互連通的均壓環(huán)管。
所述定子匯流環(huán)發(fā)熱體呈臥式結構。
所述冷凝器底部設置有匯流環(huán)發(fā)熱體回液管和定子繞組發(fā)熱體回液管，匯流環(huán)發(fā)熱體回液管的底部高于定子繞組發(fā)熱體回液管的底部，匯流環(huán)發(fā)熱體回液管的頂部低于定子繞組發(fā)熱體回液管的頂部；所述匯流環(huán)發(fā)熱體回液管的一端與冷凝器底部連通，另一端通過匯流環(huán)發(fā)熱體總集液管與定子匯流環(huán)發(fā)熱體連通，定子匯流環(huán)發(fā)熱體的另一端與匯流環(huán)發(fā)熱體總集汽管連通，匯流環(huán)發(fā)熱體總集汽管再通過匯流環(huán)發(fā)熱體集汽管與冷凝器的上部連通；所述繞組發(fā)熱體回液管的一端與冷凝器底部連通，另一端通過繞組發(fā)熱體總集液管與定子繞組發(fā)熱體連通，定子繞組發(fā)熱體的另一端與繞組發(fā)熱體總集汽管連通，繞組發(fā)熱體總集汽管再通過繞組發(fā)熱體集汽管與冷凝器的上部連通。
所述匯流環(huán)發(fā)熱體總集液管低于匯流環(huán)底部。
所述繞組發(fā)熱體總集液管、匯流環(huán)發(fā)熱體總集液管、繞組發(fā)熱體總集汽管和匯流環(huán)發(fā)熱體總集汽管均可以設置成與定子圓周同心的環(huán)狀結構。
匯流環(huán)為水平放置，其內部必須在蒸發(fā)介質全浸條件下才能實現(xiàn)自循環(huán)運行，冷凝器內的蒸發(fā)介質總是供給匯流環(huán)，匯流環(huán)灌滿后，匯流環(huán)也總是處于全浸的狀態(tài)。冷凝器系統(tǒng)設置有均壓管路，使各冷凝器之間相互連通，實現(xiàn)整個蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的壓力均勻，使定子和匯流環(huán)對應的冷卻并聯(lián)支路運行狀況一致，各冷凝器帶走的熱量更均勻。
本實用新型還具有以下優(yōu)點該裝置能提高材料利用率，減少特大型發(fā)電機制造難度，降低發(fā)電機定子匯流環(huán)的運行溫升及溫差和發(fā)電機定子熱應力；由于采用蒸發(fā)冷卻循環(huán)系統(tǒng)，不需要另外的水處理設備，不占用廠房布置面積；還有就是消除了由于泄露和氧化物堵塞造成事故的可能性，即使發(fā)生冷卻介質泄露，也不會產生大事故，可以采用降負荷運行，讓其發(fā)電機空冷運行或少介質蒸發(fā)冷卻運行，待停機后再維修，這是水內冷電機無可比擬的。


圖1為本實用新型的剖面結構示意圖圖2為本實用新型用于水輪發(fā)電機定子蒸發(fā)冷卻循環(huán)裝置的結構示意圖
具體實施方式
實施例1如圖1所示，水輪發(fā)電機定子匯流環(huán)蒸發(fā)冷卻循環(huán)裝置設置在水輪發(fā)電機定子上，圓周根據結構需要設置有多個冷凝器6，每個冷凝器6底部設置有一根匯流環(huán)發(fā)熱體回液管2，每個冷凝器6的上部設置有一根匯流環(huán)發(fā)熱體集汽管5，蒸發(fā)介質就從冷凝器6依次進入匯流環(huán)發(fā)熱體回液管2、匯流環(huán)發(fā)熱體總集液管3、定子匯流環(huán)發(fā)熱體1、匯流環(huán)發(fā)熱體總集汽管4、匯流環(huán)發(fā)熱體集汽管5，最后再回到冷凝器6，形成了自循環(huán)的系統(tǒng)。
實施例2如圖2所示，水輪發(fā)電機定子匯流環(huán)蒸發(fā)冷卻聯(lián)合循環(huán)裝置與定子繞組蒸發(fā)冷卻聯(lián)合循環(huán)裝置同時設置在水輪發(fā)電機定子上，定子的圓周根據結構需要布置多個冷凝器6，每個冷凝器6底部設置有匯流環(huán)發(fā)熱體回液管2和繞組發(fā)熱體回液管9，冷凝器6內的蒸發(fā)介質通過這兩根回液管，分別進入到匯流環(huán)發(fā)熱體總集液管3和繞組發(fā)熱體總集液管10，再分別進入呈立式結構的定子繞組發(fā)熱體8和呈臥式結構的定子匯流環(huán)發(fā)熱體1，對這兩個發(fā)熱體進行冷卻，冷卻后的蒸發(fā)介質分別依次進入匯流環(huán)發(fā)熱體總集汽管4和繞組發(fā)熱體總集汽管11，再進入匯流環(huán)發(fā)熱體集汽管5和繞組發(fā)熱體集汽管12，最后回到冷凝器6，形成了聯(lián)合循環(huán)的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)。
實施例3冷凝器底部設置的匯流環(huán)發(fā)熱體回液管2和繞組發(fā)熱體回液管9，其中匯流環(huán)發(fā)熱體回液管2的底部高于繞組發(fā)熱體回液管9的底部。
由于定子繞組發(fā)熱體8為立式結構，定子匯流環(huán)發(fā)熱體1為水平放置，在保證蒸發(fā)介質有一定液位的條件下就可以實現(xiàn)自循環(huán)運行，繞組發(fā)熱體回液管9供定子繞組蒸發(fā)冷卻循環(huán)系統(tǒng)使用，匯流環(huán)發(fā)熱體回液管2供匯流環(huán)蒸發(fā)冷卻循環(huán)系統(tǒng)使用，由于匯流環(huán)蒸發(fā)冷卻循環(huán)系統(tǒng)的回液管低，冷凝器6內的蒸發(fā)介質總是優(yōu)先供給匯流環(huán)，匯流環(huán)灌滿后，再供給定子繞組蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，因此可以達到兩套蒸發(fā)冷卻的自循環(huán)運行。
實施例4每個冷凝器6之間設置有均壓環(huán)管7，使各冷凝器6之間相互連通，實現(xiàn)整個蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的壓力均勻，使定子和匯流環(huán)對應的冷卻并聯(lián)支路運行狀況一致，各冷凝器6帶走的熱量更均勻，即保證了發(fā)電機定子繞組沿軸向和周向溫度分布更均勻。
權利要求1.一種水輪發(fā)電機定子匯流環(huán)蒸發(fā)冷卻循環(huán)裝置，其特征在于包括浸有蒸發(fā)介質的定子匯流環(huán)發(fā)熱體(1)和與冷卻介質蒸汽進行熱交換的冷凝器系統(tǒng)，所述定子匯流環(huán)發(fā)熱體(1)的一端依次通過匯流環(huán)發(fā)熱體總集液管(3)、匯流環(huán)發(fā)熱體回液管(2)與冷凝器(6)底部連通，其另一端與匯流環(huán)發(fā)熱體總集汽管(4)連通，匯流環(huán)發(fā)熱體總集汽管(4)再通過匯流環(huán)發(fā)熱體集汽管(5)與冷凝器(6)的上部連通。
2.根據權利要求1所述的一種水輪發(fā)電機定子匯流環(huán)蒸發(fā)冷卻循環(huán)裝置，其特征在于所述冷凝器系統(tǒng)包括兩個或兩個以上的冷凝器(6)，且在冷凝器(6)之間設置有使各個冷凝器(6)相互連通的均壓環(huán)管(7)。
3.根據權利要求1所述的一種水輪發(fā)電機定子匯流環(huán)蒸發(fā)冷卻循環(huán)裝置，其特征在于所述定子匯流環(huán)發(fā)熱體(1)呈臥式結構。
4.根據權利要求1所述的一種水輪發(fā)電機定子匯流環(huán)蒸發(fā)冷卻循環(huán)裝置，其特征在于所述冷凝器(6)底部設置有匯流環(huán)發(fā)熱體回液管(2)和定子繞組發(fā)熱體回液管(9)，匯流環(huán)發(fā)熱體回液管(2)的底部高于定子繞組發(fā)熱體回液管(9)的底部；所述匯流環(huán)發(fā)熱體回液管(2)的一端與冷凝器(6)底部連通，另一端通過匯流環(huán)發(fā)熱體總集液管(3)與定子匯流環(huán)發(fā)熱體(1)連通，定子匯流環(huán)發(fā)熱體(1)的另一端與匯流環(huán)發(fā)熱體總集汽管(4)連通，匯流環(huán)發(fā)熱體總集汽管(4)再通過匯流環(huán)發(fā)熱體集汽管(5)與冷凝器的上部連通；所述繞組發(fā)熱體回液管(9)的一端與冷凝器(6)底部連通，另一端通過繞組發(fā)熱體總集液管(10)與定子繞組發(fā)熱體(8)連通，定子繞組發(fā)熱體(8)的另一端與繞組發(fā)熱體總集汽管(11)連通，繞組發(fā)熱體總集汽管(11)再通過繞組發(fā)熱體集汽管(12)與冷凝器(6)的上部連通。
5.根據權利要求1所述的一種水輪發(fā)電機定子匯流環(huán)蒸發(fā)冷卻循環(huán)裝置，其特征在于所述匯流環(huán)發(fā)熱體總集液管(3)低于匯流環(huán)底部。
專利摘要本實用新型公開了一種水輪發(fā)電機匯流環(huán)蒸發(fā)冷卻循環(huán)系統(tǒng)，包括浸有蒸發(fā)介質的定子匯流環(huán)發(fā)熱體和與冷卻介質蒸汽進行熱交換的冷凝器系統(tǒng)，所述定子匯流環(huán)發(fā)熱體的一端依次通過匯流環(huán)發(fā)熱體總集液管、匯流環(huán)發(fā)熱體回液管與冷凝器底部連通，其另一端與匯流環(huán)發(fā)熱體總集汽管連通，匯流環(huán)發(fā)熱體總集汽管再通過匯流環(huán)發(fā)熱體集汽管與冷凝器的上部連通；本實用新型采用蒸發(fā)冷卻循環(huán)系統(tǒng)，不僅減少特大型發(fā)電機制造難度，降低發(fā)電機定子匯流環(huán)的運行溫升及溫差和發(fā)電機定子熱應力，還消除了由于泄漏和氧化物堵塞造成事故的可能性。
文檔編號H02K9/19GK2852498SQ20052003609
公開日2006年12月27日 申請日期2005年11月15日 優(yōu)先權日2005年11月15日
發(fā)明者鄭小康, 鐸林, 侯小全 申請人:東方電機股份有限公司