立軸電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種立軸電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，包括真空泵、排汽管、蒸發(fā)冷卻裝置和供排液裝置，供排液裝置包括儲液總罐、過渡儲液罐、連接管和供排液總管，過渡儲液罐下部連接有第一供排液管路和第二供排液管路，第一供排液管路和第二供排液管路通過連接管連通，第二供排液管路上設(shè)置有供排液泵和與供排液總管連通的總回液管；蒸發(fā)冷卻裝置包括均壓管、第一冷凝器、定子線棒冷卻支路和匯流環(huán)冷卻支路，定子線棒冷卻支路與第一供排液管路連接，匯流環(huán)冷卻支路與第二供排液管路連接，均壓管連接在第一冷凝器上，并通過排汽管與蒸汽回收裝置連接，真空泵與排汽管連接。本發(fā)明為蒸發(fā)冷卻裝置的初次供液提供兩種供液方式，能夠減少蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的流失。
【專利說明】立軸電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機設(shè)備，尤其涉及一種包含蒸發(fā)冷卻裝置、供排液裝置和排氣回收裝置的立軸電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電機單機容量的不斷提高，電機的熱負(fù)荷也大幅增加，由此而引起繞組、匯流環(huán)的溫升及各部位溫差增加。因此，降低電機繞組、匯流環(huán)溫升及改善溫度分布的均勻性，對大型電機的可靠運行是至關(guān)重要的。
[0003]目前，大型電機的冷卻技術(shù)一般包括氣體冷卻、水冷、蒸發(fā)冷卻等技術(shù)，采用蒸發(fā)冷卻的效果較佳，能更好地適應(yīng)不同負(fù)荷運行的需要，能滿足氣體冷卻達(dá)到的容量要求，能克服水冷系統(tǒng)成本高以及引起空心導(dǎo)體堵塞的問題。蒸發(fā)冷卻技術(shù)是通過蒸發(fā)冷卻裝置、監(jiān)控系統(tǒng)、供排液裝置、排氣回收裝置等配合實現(xiàn)電機的冷卻，其中蒸發(fā)冷卻裝置和供排液裝置分別有以下現(xiàn)有技術(shù):
如中國專利“200520036095.9”公開了一種水輪發(fā)電機定子蒸發(fā)冷卻聯(lián)合循環(huán)裝置，其
【公開日】為2006年12月27日，其技術(shù)方案包括浸有蒸發(fā)介質(zhì)的定子繞組發(fā)熱體和與冷卻介質(zhì)蒸汽進(jìn)行熱交換的冷凝器系統(tǒng)，還包括浸有蒸發(fā)介質(zhì)的定子匯流環(huán)發(fā)熱體，所述定子繞組發(fā)熱體的一端通過第一集液管、第一回液管與冷凝器底部連接，其另一端與第一總集汽管連通，第一總集汽管再通過第一集汽管與冷凝器的上部連通；所述定子匯流環(huán)發(fā)熱體的一端通過第二集液管、第二回液管與冷凝器底部連通，其另一端與第二總集汽管連通，第二總集汽管再通過第二集汽管與冷凝器的上部連通。
[0004]如中國專利號“200910091705.8”公開了一種水輪發(fā)電機定子蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的供排液裝置，其
【公開日】為2010年02月03日，其技術(shù)方案包括供液支路和排液支路。供液支路包括儲液罐、供液閥、供液泵、過渡罐、供/排液電磁閥；儲液罐、供液閥、供液泵、過渡罐、供/排液電磁閥和發(fā)電機定子蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的集液管按照介質(zhì)流動方向依次順序連接，供液泵處在所述供排液裝置的最低處。排液支路中，發(fā)電機定子蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的集液管、供/排液電磁閥、過渡罐、排液泵、止回閥、排液閥、儲液罐按照介質(zhì)流動方向依次順序連接，排液泵處在整個裝置的最低處；整個裝置的電源及控制由供排液動力/控制柜提供。
[0005]結(jié)合上述兩個專利文件為代表的現(xiàn)有技術(shù)，在實際使用過程中，仍然存在著如下缺陷:一、上述供排液裝置只有一條供液管路，供液方式單一，當(dāng)供液泵發(fā)生故障時，將導(dǎo)致不能供液；并且，由于定子繞組發(fā)熱體和匯流環(huán)發(fā)熱體兩者的位置不同，需要冷卻介質(zhì)的量也不同，單一的供液方式會延長對定子繞組發(fā)熱體和匯流環(huán)發(fā)熱體的供液時間，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低。二、由于供液管路中的壓力與外界壓力一致，因此當(dāng)初次供液完成后，蒸發(fā)冷卻裝置中還存在空氣，導(dǎo)致蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)建立自循環(huán)時間較長，且在運行過程中需要多次長時間啟動排氣回收裝置，才能使蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的壓力達(dá)到運行要求。
[0006]另外，上述專利中的冷凝器在工作時，蒸汽與冷卻管接觸，在冷卻管的外表面發(fā)生熱交換并凝集成液膜，但由于液態(tài)介質(zhì)表面張力的作用，冷凝形成的液膜不會立即與冷卻管外表面分離，導(dǎo)致蒸汽與冷卻管的換熱效率低和冷凝效果差。為了解決冷凝器的上述技術(shù)問題，現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種高效雙冷卻管雙管板冷凝器，其專利號為“201220731998.9”，其
【公開日】為2013年08月21日，該專利能通過外管外壁上帶鋸齒的片形螺旋齒加快冷凝液膜的破裂，但在液態(tài)介質(zhì)表面張力的作用下，冷凝液的析出速度仍然較慢，仍然導(dǎo)致冷凝效果差和冷凝效率低；并且，經(jīng)實踐證明，在冷凝過程中，蒸汽的冷凝速率非常高，這就導(dǎo)致冷凝器底部會累積大量冷凝液，容易淹沒靠近冷凝器底部的冷卻管，從而降低冷凝器的利用率。而蒸汽通過進(jìn)氣管直接進(jìn)入筒體一端的結(jié)構(gòu)，使得筒體內(nèi)部各區(qū)域的壓力有差別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和風(fēng)險、彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供立軸電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，本發(fā)明能夠解決以下技術(shù)問題:1、能夠為蒸發(fā)冷卻裝置的初次供液提供兩種供液方式，當(dāng)其中一種供液方式發(fā)生故障時，能夠使用備用方式繼續(xù)供液，保證穩(wěn)定供液；2、能夠分別對定子線棒發(fā)熱體和匯流環(huán)發(fā)熱體提供供液支路，且兩個供液支路能夠?qū)Χㄗ永@組發(fā)熱體和匯流環(huán)發(fā)熱體同時供液；3、初次供液后蒸發(fā)冷卻裝置中的壓力就能達(dá)到運行壓力要求，且運行過程中，排氣回收裝置的啟動次數(shù)少，能夠減少蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的流失，進(jìn)而減少運行中的補液次數(shù)。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
立軸電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征在于:包括真空泵、排汽管、蒸發(fā)冷卻裝置、供排液裝置和蒸汽回收裝置，所述供排液裝置包括儲液總罐、過渡儲液罐、連接管和供排液總管，所述過渡儲液罐下部連接有用于蒸發(fā)冷卻裝置供排液的第一供排液管路和用于蒸發(fā)冷卻裝置供排液的第二供排液管路，所述第一供排液管路和第二供排液管路通過連接管連通，所述第二供排液管路上設(shè)置有供排液泵和與供排液總管連通的總回液管，所述供排液總管的一端與第一供排液管路連通，另一端與儲液總罐連通；所述蒸發(fā)冷卻裝置包括均壓管、第一冷凝器、與第一冷凝器連接的定子線棒冷卻支路和與第一冷凝器連接的匯流環(huán)冷卻支路，所述定子線棒冷卻支路與第一供排液管路連接，所述匯流環(huán)冷卻支路與第二供排液管路連接，所述均壓管連接在第一冷凝器上，并通過排汽管與蒸汽回收裝置連接，所述真空泵與排汽管連接，所述連接管與第一供排液管路連接點設(shè)置在供排液總管與定子線棒冷卻支路之間，所述連接管與第二供排液管路連接點設(shè)置在供排液泵與匯流環(huán)冷卻支路之間。
[0009]所述定子線棒冷卻支路包括第一集液環(huán)管、定子線棒發(fā)熱體、第一集汽環(huán)管、第一回液管和集汽管，定子線棒發(fā)熱體的一端依次通過第一集汽環(huán)管和集汽管與第一冷凝器連接，另一端通過第一集液環(huán)管與第一供排液管路連接，第一回液管設(shè)置在第一冷凝器與第一集液環(huán)管之間；所述匯流環(huán)冷卻支路包括第二集液環(huán)管、匯流環(huán)發(fā)熱體、第二集汽環(huán)管、第二回液管和集汽管，匯流環(huán)發(fā)熱體的一端依次通過第二集汽環(huán)管和集汽管與第一冷凝器連接，另一端通過第二集液環(huán)管與第二供排液管路連接，第二回液管設(shè)置在第一冷凝器與第二集液環(huán)管之間。
[0010]所述第一集液環(huán)管上連接有第一液位計，所述第二集液環(huán)管上連接有第二液位計，所述第一液位計和第二液位計的上部均與均壓管連接，均壓管上至少設(shè)置有一個與空氣連通的閥門一。[0011]所述蒸汽回收裝置包括抽氣泵、第二冷凝器、過濾器、集液箱和水箱，所述抽氣泵的進(jìn)氣端與排汽管連接，出氣端與第二冷凝器連接，所述第二冷凝器通過過濾器與水箱連接，所述集液箱分別與第二冷凝器和過濾器連接。
[0012]所述儲液總罐的上部設(shè)置有閥門十六，側(cè)壁上設(shè)置有第四液位計，下部設(shè)置有滾動輪和與供排液總管相連的排液管一，排液管一上設(shè)置有閥門十七；所述供排液總管的一端設(shè)置有閥門十八，另一端設(shè)置有閥門十四；所述過渡儲液罐上連接有排液管二、閥門七和第三液位計，排液管二上設(shè)置有閥門六。
[0013]所述排汽管的一端設(shè)置有閥門五，另一端設(shè)置有閥門二，閥門五與閥門二之間的排汽管上設(shè)置有閥門三和電磁閥，電磁閥與閥門三并聯(lián)；所述真空泵通過閥門四與排氣管連接。
[0014]所述第一供排液管路上設(shè)置閥門十三和閥門十五，所述閥門十三和閥門十五分別設(shè)置在供排液總管與第一供排液管路連接處的兩側(cè)；所述第二供排液管路的兩端分別設(shè)置有閥門八和閥門十，所述供排液泵設(shè)置在閥門八與閥門十之間；所述總回液管設(shè)置在供排液泵與供排液總管之間，且總回液管上設(shè)置有閥門九；所述第一集液環(huán)管與連接管之間設(shè)置有閥門十一，所述第二集液環(huán)管與連接管之間設(shè)置有閥門十二。
[0015]所述過渡儲液罐設(shè)置在儲液總罐的上方或下方。
[0016]所述第一冷凝器包括筒體，所述筒體內(nèi)設(shè)置有多根冷卻管，所述冷卻管的外表面上設(shè)置有用于使冷凝液與冷卻管分離的涂層。
[0017]所述涂層由聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、硅烷有機物或陶瓷材料制成，其厚度為I μ m——0.5mm。
[0018]所述冷卻管為單層冷卻管或雙層冷卻管，為雙層冷卻管時，所述涂層設(shè)置在雙層冷卻管的外管表面上。
[0019]所述冷卻管為圓管或帶翅片的圓管，為帶翅片的圓管時，所述翅片上設(shè)置有涂層。
[0020]所述筒體上部設(shè)置有蒸汽進(jìn)口和氣包，所述蒸汽進(jìn)口與氣包相通，所述氣包與筒體內(nèi)腔相通。
[0021]所述筒體下部設(shè)置有回液孔，所述筒體內(nèi)設(shè)置有用于收集冷凝液的液包，所述回液孔與液包相通。
[0022]采用本發(fā)明的優(yōu)點在于:
一、本發(fā)明中，當(dāng)對蒸發(fā)冷卻裝置初次供液時，既可通過過渡儲液罐下方的供排液泵直接供液，也可通過真空泵預(yù)先抽出蒸發(fā)冷卻裝置管路中的空氣，使管路中的壓力小于外界壓力，利用壓力差將儲液總罐內(nèi)的冷卻介質(zhì)壓入蒸發(fā)冷卻裝置中。并且，采用真空泵供液時，供液前蒸發(fā)冷卻裝置內(nèi)形成一定的真空度，當(dāng)冷卻介質(zhì)供應(yīng)到位后，由于供液管路中的空氣很少，不僅有利于加快初次供液速度，還有利于整個蒸發(fā)冷卻裝置自循環(huán)的快速建立，使蒸發(fā)冷卻裝置中的壓力從一開始就滿足運行于低壓力條件的要求，從而能夠少啟動或不啟動蒸汽回收裝置，從而能夠避免運行過程中冷卻介質(zhì)的損失，進(jìn)而能夠大大減少運行過程中向蒸發(fā)冷卻裝置的供液次數(shù)和供液量。另一方面，即使供排液泵發(fā)生故障，還可以采用真空泵進(jìn)行初次供液，這兩種供液方式配合，保證了初次供液的穩(wěn)定性，有利于提高生產(chǎn)效率。另外，通過相應(yīng)閥門與管道的配合，第一供排液管路能夠單獨對定子線棒冷卻支路供液，第二供排液管路能夠單獨對匯流環(huán)冷卻支路供液，兩路供排液支路配合能夠同時對蒸發(fā)冷卻裝置供液，大幅減少了供液時間。與中國專利號“200910091705.8”為代表的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在減少一個供排液泵的前提下，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)初次供液，還能夠為初次供液提供備用供液方式，有效地保障了整個蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
[0023]二、本發(fā)明中，連接管一端連接在第二供排液管路上，另一端連接在第一集液環(huán)管與供排液總管之間的結(jié)構(gòu)，既使得第一供排液管路和第二供排液管路能夠分別對定子線棒冷卻支路和匯流環(huán)冷卻支路供液和補液，也使得第一供排液管路或第二供排液管路能夠分別對定子線棒冷卻支路和匯流環(huán)冷卻支路供液和補液，供液補液方式多種多樣，有效地保障了蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的可靠性。
[0024]三、本發(fā)明中，通過第一液位計和第二液位計能夠分別對蒸發(fā)冷卻裝置發(fā)熱體中冷卻介質(zhì)的量進(jìn)行實時監(jiān)控，保證供排液裝置對蒸發(fā)冷卻裝置發(fā)熱體實時補液。另外，當(dāng)真空泵或供排液泵發(fā)生故障都不能對蒸發(fā)冷卻裝置初次供液時，可通過閥門一對蒸發(fā)冷卻裝置手動供液，避免影響生產(chǎn)效率。
[0025]四、本發(fā)明中，所述蒸汽回收裝置包括抽氣泵、第二冷凝器、過濾器、集液箱和水箱，所述抽氣泵的進(jìn)氣端與排汽管連接，出氣端與第二冷凝器連接，所述第二冷凝器通過過濾器與水箱連接，所述集液箱分別與第二冷凝器和過濾器連接。該結(jié)構(gòu)能夠有效地回收蒸發(fā)冷卻裝置中排出的蒸汽介質(zhì)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過增加過濾器，能夠最大限度的避免介質(zhì)蒸汽進(jìn)入大氣。
[0026]五、本發(fā)明中，儲液總罐通過帶閥門十七的排液管一與排液總管連接，且儲液總罐下部設(shè)置有滾動輪的結(jié)構(gòu)，使得儲液總罐在對其中一個蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)供液后可繼續(xù)對其它蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)供液，提高了儲液總罐的利用率。又由于儲液總罐的價格非常昂貴，因此，多個蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)共用一個儲液總罐還能夠降低生產(chǎn)成本。
[0027]六、本發(fā)明中，所述排汽管的一端設(shè)置有閥門五，另一端設(shè)置有閥門二，閥門五與閥門二之間的排汽管上設(shè)置有閥門三和電磁閥，電磁閥與閥門三并聯(lián)，此結(jié)構(gòu)能夠保證電磁閥出現(xiàn)故障時，能手動控制閥門三實現(xiàn)排汽。
[0028]七、本發(fā)明中，所述過渡儲液罐設(shè)置在儲液總罐的上方或下方，該結(jié)構(gòu)使得過渡儲液罐能夠安裝在不同地形，有利于整個蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的安裝布局。
[0029]八、本發(fā)明中，在整個蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中，經(jīng)實踐證明，通過閥門一至閥門十八的相互組合，能夠產(chǎn)生多種特定的供排液方式，即當(dāng)某一供排液方式發(fā)生故障時，能夠采用其它備用方式供液，保證整個蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。另外，由于對蒸發(fā)冷卻裝置的初次供液、運行過程中的補液或排液等有多種供排液方式，這就使得人們可在多種供排液方式中選取最佳供排液方式，保證供排液效率更高。
[0030]九、本發(fā)明中，在第一冷凝器中，通過涂層能夠加快冷凝液與冷卻管的分離速度，蒸汽與冷卻管發(fā)生熱交換生成的冷凝液膜能夠快速地從冷卻管的外表面上脫離，有利于提高冷凝效果和冷凝效率；與中國專利號“201220731998.9”為代表的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在外管的外表面上設(shè)置一層涂層就能夠加快冷凝液膜脫離冷卻管的速度，獲得更好的冷卻效果。
[0031]十一、本發(fā)明中，由聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、硅烷有機物或陶瓷材料制成的涂層，既能與冷卻管外表面牢固結(jié)合，又不會與冷卻液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時還具有低表面張力的特性，有利于進(jìn)一步加快冷凝液膜脫離冷卻管的速度。另外，如果所述涂層的厚度小于I μ m,將降低冷凝液膜脫離冷卻管表面的速率，從而削弱冷卻管的換熱效果，而如果所述涂層的厚度大于0.5_，又將導(dǎo)致冷卻管外表面的熱阻顯著增加，不僅會顯著減弱蒸汽與冷卻管的熱交換，還會導(dǎo)致冷凝器的制造難度和成本升高。因此，所述涂層的厚度設(shè)置為I μ πι-Ο.5mm,能保證冷卻管外表面熱阻不顯著增加，能顯著提高冷凝液膜脫離冷卻管的速率，能將制造難度及成本控制在合理范圍內(nèi)，能適應(yīng)不同場合的需要。
[0032]十二、本發(fā)明中，所述冷卻管可以為單層冷卻管，也可以為雙層冷卻管，能夠用于不同規(guī)格的冷凝器，適用范圍更廣。采用雙層冷卻管時，還可以在兩層管間設(shè)置間隙，如果內(nèi)層管的冷卻介質(zhì)發(fā)生泄漏，可通過設(shè)置在間隙內(nèi)的檢測裝置檢測到，能最大限度避免內(nèi)層管的冷卻介質(zhì)泄漏污染蒸發(fā)冷卻介質(zhì)。
[0033]十三、本發(fā)明中，所述冷卻管為圓管或帶翅片的圓管，為帶翅片的圓管時，所述翅片上設(shè)置有涂層，通過翅片能夠增大蒸汽與外管的接觸面積，從而提高冷卻速度。
[0034]十四、本發(fā)明中，在筒體上部設(shè)置的氣包，使得進(jìn)入冷凝器的蒸汽能夠迅速分散至冷凝器內(nèi)腔的各個區(qū)域，具有均衡冷凝器內(nèi)部壓力作用，有利于提高冷凝效果及冷凝器的利用率。
[0035]十五、本發(fā)明中，在筒體下部設(shè)置一個專門用于儲存經(jīng)冷凝后得到的冷凝液的液包，有利于防止下層冷卻管被冷凝液淹沒而使冷凝器利用率降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明中冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2的A向視圖；
圖4為圖2的A—A劑視圖；
圖中的標(biāo)記為:1、均壓管，2、定子線棒發(fā)熱體，3、匯流環(huán)發(fā)熱體，4、第一集汽環(huán)管，5、第二集汽環(huán)管，6、集汽管，7、第一集液環(huán)管，8、第二集液環(huán)管，9、第一回液管，10、第二回液管，11、絕緣引流管，12、第一冷凝器，13、第一液位計，14、第二液位計，15、排汽管，16、真空泵，
17、抽氣泵，18、第二冷凝器，19、過濾器，20、集液箱，21、水箱，22、機坑，23、閥門一，24、閥門二，25、閥門三，26、電磁閥，27、閥門四，28、閥門五，29、儲液總罐，30、過渡儲液罐，31、供排液泵，32、閥門六，33、閥門七，34、第三液位計，35、閥門八，36、總回液管，37、閥門九，38、供排液總管，39、第二供排液管路，40、閥門十，41、連接管，42、排液管一，43、排液管二，44、閥門i ，45、閥門十二, 46、第一供排液管路,47、閥門十三,48、閥門十四,49、閥門十五,50、滾動輪，51、閥門十六，52、閥門十七，53、閥門十八，54、第四液位計，55、氣包，56、液包，57、筒體，58、端蓋，59、冷卻管，60、冷卻水進(jìn)出接口，61、蒸汽進(jìn)口，62、回液孔，63、接口。
【具體實施方式】
[0037]實施例1
立軸電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，包括真空泵16、排汽管15、蒸發(fā)冷卻裝置、供排液裝置和蒸汽回收裝置，所述供排液裝置包括儲液總罐29、過渡儲液罐30、連接管41和供排液總管38，所述過渡儲液罐30下部連接有用于蒸發(fā)冷卻裝置供排液的第一供排液管路46和用于蒸發(fā)冷卻裝置供排液的第二供排液管路39，所述第一供排液管路46和第二供排液管路39通過連接管41連通，所述第二供排液管路39上設(shè)置有供排液泵31和與供排液總管38連通的總回液管36，所述供排液總管38的一端與第一供排液管路46連通，另一端與儲液總罐29連通；所述蒸發(fā)冷卻裝置包括均壓管1、第一冷凝器12、與第一冷凝器12連接的定子線棒冷卻支路和與第一冷凝器12連接的匯流環(huán)冷卻支路，所述定子線棒冷卻支路與第一供排液管路46連接，所述匯流環(huán)冷卻支路與第二供排液管路39連接，所述均壓管I連接在第一冷凝器12上，并通過排汽管15與蒸汽回收裝置連接，所述真空泵16與排汽管15連接，所述連接管41與第一供排液管路46連接點設(shè)置在供排液總管38與定子線棒冷卻支路之間，所述連接管41與第二供排液管路39連接點設(shè)置在供排液泵31與匯流環(huán)冷卻支路之間。
[0038]本實施例的優(yōu)選實施方式為，所述定子線棒冷卻支路包括第一集液環(huán)管7、定子線棒發(fā)熱體、第一集汽環(huán)管4、第一回液管9和集汽管6，定子線棒發(fā)熱體的一端依次通過第一集汽環(huán)管4和集汽管6與第一冷凝器12連接，另一端通過第一集液環(huán)管7與第一供排液管路46連接，第一回液管9設(shè)置在第一冷凝器12與第一集液環(huán)管7之間；所述匯流環(huán)冷卻支路包括第二集液環(huán)管8、匯流環(huán)發(fā)熱體3、第二集汽環(huán)管5、第二回液管10和集汽管6，匯流環(huán)發(fā)熱體3的一端依次通過第二集汽環(huán)管5和集汽管6與第一冷凝器12連接，另一端通過第二集液環(huán)管8與第二供排液管路39連接，第二回液管10設(shè)置在第一冷凝器12與第二集液環(huán)管8之間。其中，定子線棒發(fā)熱體分別通過絕緣引流管11與第一集汽環(huán)管4和第一集液環(huán)管7連接，所述匯流環(huán)發(fā)熱體3分別通過絕緣引流管11與第二集汽環(huán)管5和第二集液環(huán)管8連接。
[0039]進(jìn)一步的，所述第一集液環(huán)管7上連接有第一液位計13，所述第二集液環(huán)管8上連接有第二液位計14,且第一液位計13和第二液位計14的上部均與均壓管I連接,均壓管I上至少設(shè)置有一個與空氣連通的閥門一 23。在實際使用過程中，第一液位計13和第二液位計14的上部是間接與第一冷凝器12連接的，當(dāng)真空泵16和供排液泵31發(fā)生故障都不能對蒸發(fā)冷卻裝置進(jìn)行初次供液時，可通過閥門一 23對蒸發(fā)冷卻裝置手動供液。
[0040]本實施例的又一優(yōu)選實施方式為，所述蒸汽回收裝置包括抽氣泵17、第二冷凝器
18、過濾器19、集液箱20和水箱21，所述抽氣泵17的進(jìn)氣端與排汽管15連接，出氣端與第二冷凝器18連接，所述第二冷凝器18通過過濾器19與水箱21連接，所述集液箱20分別與第二冷凝器18和過濾器19連接?；厥照羝麜r，打開抽氣泵17，抽所泵將蒸汽泵至第二冷凝器18內(nèi)，經(jīng)第二冷凝器18后的氣體進(jìn)入過濾器19過濾，經(jīng)過濾后的尾氣進(jìn)入水箱21中，再經(jīng)水箱21中的水凈化后排出，蒸汽經(jīng)第二冷凝器18和過濾器19后產(chǎn)生的冷凝液進(jìn)入集液箱20中。進(jìn)一步的，優(yōu)選在水箱21與過濾器19之間設(shè)置閥門，防止水箱21中的水進(jìn)入過濾器19。其中過濾器19為活性炭等多孔材料為濾芯的過濾器19，抽氣泵17為壓縮機或鼓風(fēng)機。
[0041]本實施例的又一優(yōu)選實施方式為，所述儲液總罐29的上部設(shè)置有閥門十六51，側(cè)壁上設(shè)置有第四液位計54，下部設(shè)置有與供排液總管38相連的排液管一 42，排液管一 42上設(shè)置有閥門十七52 ;所述供排液總管38的一端設(shè)置有閥門十八53，另一端設(shè)置有閥門十四48 ;所述過渡儲液罐30上連接有排液管二 43、閥門七33和第三液位計34，排液管二43上設(shè)置有閥門六32 ;所述排汽管15的一端設(shè)置有閥門五28，另一端設(shè)置有閥門二 24，閥門五28與閥門二 24之間的排汽管15上設(shè)置有閥門三25和電磁閥26，電磁閥26與閥門三25并聯(lián)；所述真空泵16通過閥門四27與排氣管連接；所述第一供排液管路46上設(shè)置閥門十三47和閥門十五49，所述閥門十三47和閥門十五49分別設(shè)置在供排液總管38與第一供排液管路46連接處的兩側(cè)；所述第二供排液管路39的兩端分別設(shè)置有閥門八35和閥門十40，所述供排液泵31設(shè)置在閥門八35與閥門十40之間；所述總回液管36設(shè)置在供排液泵31與供排液總管38之間，且總回液管36上設(shè)置有閥門九37 ;所述第一集液環(huán)管7與連接管41之間設(shè)置有閥門十一 44，所述第二集液環(huán)管8與連接管41之間設(shè)置有閥門十二45。經(jīng)實踐證明，通過閥門一 23至閥門十八53的相互配合和組合，能夠產(chǎn)生多種特定的供排液方式，即當(dāng)某一供排液方式發(fā)生故障時，能夠采用其它備用方式持續(xù)供液，保證整個蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。另外，由于對蒸發(fā)冷卻裝置的初次供液、運行過程中的補液或排液等有多種供排液方式，這就使得人們可在多種供排液方式中選取最佳供排液方式，保證供排液效率更高。
[0042]本實施例中，所述儲液總罐29下部設(shè)置有滾動輪50，且儲液總罐29通過帶閥門十七52的排液管一 42與排液總管連接，因此儲液總罐29可拆裝和移動，使得同一儲液總罐29能夠分別對多個蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)供液，提高了儲液總罐29的利用率。進(jìn)一步的，當(dāng)初次供液完成后，真空泵16也可以拆除，可拆除的真空泵16與可移動的儲液總罐29配合，使得多臺機組能夠共用一個儲液總罐29和真空泵16，大幅節(jié)約了設(shè)備的采購成本。其中，由于供排液總管38的兩端均設(shè)置有閥門，因此當(dāng)蒸發(fā)冷卻裝置的供液完成后，移開儲液總罐29不會影響蒸發(fā)冷卻裝置的正常運行。
[0043]本實施例中，優(yōu)選過渡儲液罐30設(shè)置在儲液總罐29的下方，且優(yōu)選排液管一 42的最低點位置高于過渡儲液罐30的最高液位，以保證儲液總罐29內(nèi)的冷卻介質(zhì)能夠快速進(jìn)入過渡儲液罐30。但在某些特殊地形，過渡儲液罐30也可以設(shè)置在儲液總罐29的上方。
[0044]本實施例中，所述蒸汽回收裝置、蒸發(fā)冷卻裝置和供排液裝置均固定設(shè)置在機坑22內(nèi)。
[0045]本實施例中，所述抽氣泵17與現(xiàn)有技術(shù)中的監(jiān)控系統(tǒng)連接。
[0046]本實施例中，為了進(jìn)一步保障蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，還可在第二供排液管路39上增加備用供排液泵31。另外，由于本發(fā)明只有一個供排液泵31，因此只需要備用一個供排液泵31，而專利號為“200910091705.8”專利中有兩個供排液泵31，如果該專利增加備用泵就需要增加兩個。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，在不增加或增加備用供排液泵31的狀況下，本發(fā)明的生產(chǎn)成本都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有技術(shù)。
[0047]本發(fā)明中，所述供排液裝置的供排液過程包括安裝或檢修完成后的首次供液、運行過程中的自動補液和排液，其中安裝或檢修完成后的首次供液包括三種供液方法，為了清楚，下面分別對上述過程作詳細(xì)說明。
[0048](I)、安裝或檢修完成后首次供液。
[0049]方法1:使用供排液泵31供液，首先關(guān)閉閥門九37、閥門十五49、閥門六32、閥門三25和閥門四27，打開其余閥門，儲液總罐29中的冷卻介質(zhì)通過供排液總管38和第一供排液管路46自然流入過渡儲液罐30，待過渡儲液罐30上的第三液位計34達(dá)到供排液泵31啟動液位時，供排液泵31啟動，將過渡儲液罐30中的冷卻介質(zhì)通過第二供排液管路39泵入蒸發(fā)冷卻裝置，由于供排液泵31的對冷卻介質(zhì)的泵出量大于第一供排液管路46的冷卻介質(zhì)的流量，如此，第三液位計34的示數(shù)將下降，當(dāng)降至停止液位時，供排液泵31停止工作，防止供排液泵31空轉(zhuǎn),待第三液位計34的示數(shù)再次達(dá)到啟動液位時,再次啟動供排液泵31供液，如此重復(fù)，當(dāng)?shù)谝灰何挥?3讀數(shù)達(dá)到預(yù)定液位時，關(guān)閉閥門十一 44，當(dāng)?shù)诙何挥?4讀數(shù)達(dá)到預(yù)定液位時，關(guān)閉閥門十二 45、閥門一 23、閥門八35、閥門七33和供排液泵31，儲液總罐29繼續(xù)向過渡儲液罐30中灌液，當(dāng)?shù)谌何挥?4的讀數(shù)接近最高液位時，關(guān)閉閥門十六51、閥門十七52和閥門十八53，待第三液位計34示數(shù)穩(wěn)定后，關(guān)閉閥門七33和閥門十四48。
[0050]方法2:當(dāng)供排液泵31無法正常工作，且不能及時更換時，使用真空泵16供液，首先關(guān)閉閥門一 23、閥門五28、閥門六32、閥門九37、閥門十40、閥門十三47和閥門十七52，打開其余閥門，用真空泵16將蒸發(fā)冷卻裝置管路中的空氣抽去，然后關(guān)閉閥門四27及真空泵16，打開閥門十七52。由于蒸發(fā)冷卻裝置管路內(nèi)的氣壓遠(yuǎn)低于大氣壓，因此儲液總罐29中的冷卻介質(zhì)將通過第一供排液管路46被吸入蒸發(fā)冷卻裝置。當(dāng)?shù)谝灰何挥?3讀數(shù)達(dá)到預(yù)定液位時，關(guān)閉閥門十一44，當(dāng)?shù)诙何挥?4讀數(shù)達(dá)到預(yù)定液位時關(guān)閉閥門十二45和閥門十五49。然后打開閥門十三47，冷卻介質(zhì)自然流入過渡儲液罐30。當(dāng)?shù)谌何挥?4示數(shù)接近預(yù)定值時，關(guān)閉閥門十六51、閥門十七52和閥門十八53，待第三液位計34示數(shù)穩(wěn)定后，關(guān)閉閥門七33和閥門十四48。正常運行過程中閥門二 24、閥門五28和閥門八35處于常開狀態(tài)，閥門一 23、閥門三25、閥門四27、閥門六32、閥門九37、閥門十五49和閥門十八53處于常閉狀態(tài)，閥門七33、閥門十40、閥門十一 44和閥門十二 45在補液時打開。
[0051]方法3:當(dāng)供排液泵31和真空泵16均無法正常工作且不能及時更換時，從閥門一23處對蒸發(fā)冷卻裝置進(jìn)行初次供液。
[0052](2)運行過程中自動補液
在運行過程中，排氣動作會將蒸發(fā)冷卻裝置中的部分蒸發(fā)冷卻介質(zhì)蒸汽排出，會減小冷卻回路中冷卻介質(zhì)的量，所以在運行過程中需要實時監(jiān)測冷卻回路中冷卻介質(zhì)的液位。如果第一液位計13的輸出值低于補液液位時，供排液泵31啟動，并打開閥門七33、閥門十40和閥門^ 44,過渡儲液罐30中的冷卻介質(zhì)被泵入第一集液環(huán)管7和定子線棒發(fā)熱體2等，當(dāng)?shù)谝灰何挥?3讀數(shù)達(dá)到預(yù)定液位時，供排液泵31、閥門七33、閥門十40和閥門十一44關(guān)閉,系統(tǒng)完成一次自動補液。如果第二液位計14的輸出值低于補液液位時,供排液泵31啟動，閥門七33、閥門十40和閥門十二 45打開，過渡儲液罐30中的冷卻介質(zhì)被泵入、第二集液環(huán)管8和匯流環(huán)發(fā)熱體3等，當(dāng)?shù)诙何挥?4讀數(shù)達(dá)到預(yù)定液位時，閥門七33、閥門十40和閥門十二 45關(guān)閉，供排液泵31關(guān)閉，系統(tǒng)完成一次自動補液。如果第三液位計34低于補液液位時，利用儲液總罐29和供排液總管38向過渡儲液罐30補液。
[0053](3)排液
當(dāng)蒸發(fā)冷卻裝置需要排液時，關(guān)閉閥門二 24、閥門六32、閥門十40和閥門十四48，打開其余閥門，蒸發(fā)冷卻裝置管路中的冷卻介質(zhì)通過第一供排液管路46回流至過渡儲液罐30，當(dāng)?shù)谌何挥?4示數(shù)達(dá)到排液液位時，啟動供排液泵31，將冷卻介質(zhì)通過總回液管36泵入儲液總罐29，由于供排液泵31對冷卻介質(zhì)的泵出流量大于第一供排液管路46中冷卻介質(zhì)的流量，如此，第三液位計34示數(shù)將下降，當(dāng)降至停止排液液位時，供排液泵31停止工作，以防止供排液泵31空轉(zhuǎn)，待第三液位計34示數(shù)再次達(dá)到排液液位時，再次啟動供排液泵31排液，如此重復(fù)，直至介質(zhì)排出干凈。
[0054]本發(fā)明中，所述蒸汽回收裝置的工作過程為:當(dāng)均壓管I中的蒸汽壓力高于
0.06MPa時，電磁閥26及抽氣泵17開，冷卻回路中多余的蒸汽被抽進(jìn)第二冷凝器18，蒸汽被凝集成液體，尾氣進(jìn)入過濾器19，殘留蒸汽被凝集成液體，過濾器19尾氣進(jìn)入水箱21，最后進(jìn)入空氣，當(dāng)均壓管I中壓力低于電磁閥26的開啟壓力時，電磁閥26和抽氣泵17關(guān)閉。閥門三25為手動旁通閥，當(dāng)電磁閥26無法正常開啟時，通過手動打開閥門三25進(jìn)行排氣。
[0055]實施例2
本實施例與上述實施例基本相同，主要區(qū)別在于:所述第一冷凝器12包括筒體57，所述筒體57的兩端分別設(shè)置有端蓋58，其中一個端蓋58上設(shè)置有冷卻水進(jìn)出接口 60 ;所述筒體57內(nèi)設(shè)置有多根冷卻管59，所述冷卻管59的外表面上設(shè)置有用于使冷凝液與冷卻管59分離的涂層；所述筒體57上部設(shè)置有蒸汽進(jìn)口 61和氣包55，所述氣包55與筒體57內(nèi)腔相通，所述氣包55上設(shè)置有用于連接均壓管I的接口 63，所述蒸汽進(jìn)口 61分別與氣包55和集汽管6連通；所述筒體57下部設(shè)置有回液孔62，所述筒體57內(nèi)設(shè)置有用于收集冷凝液的液包56，所述回液孔62的上部與液包56相通，下部通過接頭分別與第一回液管9和第二回液和連通。其中，第二冷凝器18與第一冷凝器12的結(jié)構(gòu)不同，第二冷凝器18為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)冷凝器。
[0056]本實施例中，所述涂層由聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、硅烷有機物或陶瓷材料制成，涂層厚度可以為I μ m,也可以為0.5mm,優(yōu)選涂層的厚度為0.1_。采用上述材料制成厚度為0.1mm的涂層，具有低表面張力的特性，既能夠與冷卻管59牢固結(jié)合，又不與冷卻介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)且在冷卻介質(zhì)中不發(fā)生明顯的物性變化，有利于加快冷凝液與冷卻管59的分
離速度。
[0057]本實施例的優(yōu)選實施方式為,所述冷卻管59為單層冷卻管59或雙層冷卻管59,為雙層冷卻管59時，所述涂層設(shè)置在雙層冷卻管59的外管表面上。
[0058]進(jìn)一步的，所述冷卻管59為圓管或帶翅片的圓管，為帶翅片的圓管時，所述翅片上同樣設(shè)置有涂層。
【權(quán)利要求】
1.立軸電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征在于:包括真空泵(16)、排汽管(15)、蒸發(fā)冷卻裝置、供排液裝置和蒸汽回收裝置，所述供排液裝置包括儲液總罐(29)、過渡儲液罐(30)、連接管(41)和供排液總管(38)，所述過渡儲液罐(30)下部連接有用于蒸發(fā)冷卻裝置供排液的第一供排液管路(46)和用于蒸發(fā)冷卻裝置供排液的第二供排液管路(39)，所述第一供排液管路(46 )和第二供排液管路(39 )通過連接管(41)連通，所述第二供排液管路(39 )上設(shè)置有供排液泵(31)和與供排液總管(38)連通的總回液管(36)，所述供排液總管(38)的一端與第一供排液管路(46)連通，另一端與儲液總罐(29)連通；所述蒸發(fā)冷卻裝置包括均壓管(I)、第一冷凝器(12)、與第一冷凝器(12)連接的定子線棒冷卻支路和與第一冷凝器(12)連接的匯流環(huán)冷卻支路，所述定子線棒冷卻支路與第一供排液管路(46)連接，所述匯流環(huán)冷卻支路與第二供排液管路(39)連接，所述均壓管(I)連接在第一冷凝器(12)上，并通過排汽管(15)與蒸汽回收裝置連接，所述真空泵(16)與排汽管(15)連接，所述連接管(41)與第一供排液管路(46)連接點設(shè)置在供排液總管(38)與定子線棒冷卻支路之間，所述連接管(41)與第二供排液管路(39)連接點設(shè)置在供排液泵(31)與匯流環(huán)冷卻支路之間。
2.如權(quán)利要求1所述的立軸電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述第一集液環(huán)管(7)上連接有第一液位計(13),所述第二集液環(huán)管(8)上連接有第二液位計(14),所述第一液位計(13)和第二液位計(14)的上部均與均壓管(I)連接，均壓管(I)上至少設(shè)置有一個與空氣連通的閥門一(23)。
3.如權(quán)利要求1所述的立軸電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述儲液總罐(29)的上部設(shè)置有閥門十六(51)，側(cè)壁上設(shè)置有第四液位計(54)，下部設(shè)置有滾動輪(50)和與供排液總管(38 )相連的排液管一(42 ),排液管一(42 )上設(shè)置有閥門十七(52 );所述供排液總管( 38)的一端設(shè)置有閥門十八(53)，另一端設(shè)置有閥門十四(48);所述過渡儲液罐(30)上連接有排液管二(43)、閥門七(33)和第三液位計(34)，排液管二(43)上設(shè)置有閥門六(32)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的立軸電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述排汽管(15)的一端設(shè)置有閥門五(28)，另一端設(shè)置有閥門二(24)，閥門五(28)與閥門二(24)之間的排汽管(15)上設(shè)置有閥門三(25)和電磁閥(26)，電磁閥(26)與閥門三(25)并聯(lián)；所述真空泵(16)通過閥門四(27)與排氣管連接。
5.如權(quán)利要求1所述的立軸電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述第一供排液管路(46)上設(shè)置閥門十三(47)和閥門十五(49)，所述閥門十三(47)和閥門十五(49)分別設(shè)置在供排液總管(38)與第一供排液管路(46)連接處的兩側(cè)；所述第二供排液管路(39)的兩端分別設(shè)置有閥門八(35)和閥門十(40)，所述供排液泵(31)設(shè)置在閥門八(35)與閥門十(40)之間；所述總回液管(36)設(shè)置在供排液泵(31)與供排液總管(38)之間，且總回液管(36)上設(shè)置有閥門九(37);所述第一集液環(huán)管(7)與連接管(41)之間設(shè)置有閥門十一(44)，所述第二集液環(huán)管(8)與連接管(41)之間設(shè)置有閥門十二(45)。
6.如權(quán)利要求1所述的立軸電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述第一冷凝器(12)包括筒體(57)，所述筒體(57)內(nèi)設(shè)置有多根冷卻管(59)，所述冷卻管(59)的外表面上設(shè)置有用于使冷凝液與冷卻管(59)分離的涂層。
7.如權(quán)利要求6所述的立軸電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述涂層由聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、硅烷有機物或陶瓷材料制成，其厚度為I μ m—0.5mm。
8.如權(quán)利要求6所述的立軸電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻管(59)為圓管或帶翅片的圓管，為帶翅片的圓管時，所述翅片上設(shè)置有涂層。
9.如權(quán)利要求6所述的立軸電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述筒體(57)上部設(shè)置有蒸汽進(jìn)口(61)和氣包(55)，所述蒸汽進(jìn)口(61)與氣包(55)相通，所述氣包(55)與筒體(57)內(nèi)腔相通。
10.如權(quán)利要求6所述的立軸電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述筒體(57)下部設(shè)置有回液孔(62)，所述筒體(57)內(nèi)設(shè)置有用于收集冷凝液的液包(56)，所述回液孔(62)與液包(56)相通。
【文檔編號】H02K9/24GK104009588SQ201410271259
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】鄒應(yīng)冬, 鄭小康, 張?zhí)禊i, 朱順財, 鄢幫國 申請人:東方電氣集團(tuán)東方電機有限公司