The invention relates to a high-speed motor direct drive turbine rotor mechanical self circulation cooling system and cooling method, the motor rotor is arranged in the middle of the shell, a bearing seat and a bearing is arranged between the rotor side and the inner wall of the shell, stator coil is arranged in the periphery of the rotor, the internal space of the shell to form an inner cavity of a motor. One end of the casing is set a level of compression, the other end is provided with two stage compression rotor, the inner cooling inlet pipe and the air outlet pipe are respectively arranged on the casing, the air inlet pipe is connected with the compressor two stage cooler outlet pipe connected to a compressor, a cooler. A small amount of cooling gas from the two cooler into the motor cavity, take the rotor heat into a cooler, then compressed by two stage compression, entering the two stage cooler cooling after entering the motor cavity, complete motor rotor cooling gas amount of self circulation process. The invention has the advantages of high heat exchange efficiency, low comprehensive energy consumption, no external gas source, cooling fan, etc..
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高速电机直驱透平机械(包括离心压缩机、制冷压缩机、MVR蒸汽压缩机、余热回收膨胀机、化工介质压缩机等)的转子自循环冷却方式,特别涉及一种高转速的高速电机直驱透平机械例如离心压缩机的转子自循环冷却系统及冷却方法。
技术介绍
高速电机直驱透平机械将电机功能与齿轮增速传动在结构上融为一体,由高速电机主轴直接带动透平叶轮,并用电磁悬浮轴承或者空气悬浮轴承支撑转子。高速电机的发热主要分为定子线圈发热和转子发热,对于电机定子线圈的发热问题,基本上可以通过定子水冷解决,而对于高速转子的热量、转子及表面的散热冷却则成为核心技术。电机转子及表面的热量主要来源于电机转子的涡流损失产生的热量、转子外表面与空气摩擦产生的热量,以及定子线圈辐射到转子的热量。高速电机直驱离心压缩机结构紧凑,散热空间小,同时转子高转速导致转子表面与空气的摩擦损失产生大量热量,因此机组的电机转子冷却问题成为高速电机直驱离心压缩机产品性能及寿命的关键技术。目前常用的高速电机直驱离心压缩机的转子冷却结构参见图1,图中由一侧的外置气源或者风扇将冷却气通入电机内腔,冷却气体流经转子表面,带走热量,然后从电机壳体的另一侧流出。目前这种转子冷却方式存在下述三个问题:一、外置气源或者风扇需要耗功,对应的机组整体效率下降。二、冷却风扇等结构的存在,导致高速电机直驱离心压缩机整体结构设计的复杂性,特别是大功率高转速的高速电机直驱离心压缩机,转子产生的热量大,对应的冷却风量大,风扇结构庞大,会破坏机组的协调性。三、由于高速电机转子与定子之间的间隙非常小,流通的冷却气的气量有限,冷却效果不明显,而且电机定子和 ...
【技术保护点】
一种高速电机直驱透平机械的转子自循环冷却系统,它包括电机封闭壳体(4)、高速电机内腔(1)、高速电机转子(2)、电机定子线圈(3),其特征在于:它还包括一级压缩(5)、二级压缩(6)、转子内腔冷却进气管(7)、转子内腔冷却出气管(8)、压缩机一级冷却器(10)以及压缩机二级冷却器(9);所述高速电机转子(2)设置在电机封闭壳体(4)内部中间,在电机转子(2)两侧与电机封闭壳体(4)内壁之间装有轴承座和轴承,在电机转子(2)的外围装有电机定子线圈(3),电机封闭壳体(4)内部空间形成高速电机内腔(1);所述电机封闭壳体(4)的一端设为一级压缩(5),电机封闭壳体(4)的另一端设为二级压缩(6),在电机封闭壳体(4)上分别设置转子内腔冷却进气管(7)和转子内腔冷却出气管(8),转子内腔冷却进气管(7)连接压缩机二级冷却器(9),转子内腔冷却出气管(8)连接压缩机一级冷却器(10);压缩机进气从一级压缩(5)到压缩机一级冷却器(10),经过二级压缩(6)再到压缩机二级冷却器(9),压缩机排气,完成气体压缩过程;小量的冷却气体从压缩机二级冷却器(9)进入高速电机内腔(1),带走高速电机转子(2 ...
【技术特征摘要】
1.一种高速电机直驱透平机械的转子自循环冷却系统,它包括电机封闭壳体(4)、高速电机内腔(1)、高速电机转子(2)、电机定子线圈(3),其特征在于:它还包括一级压缩(5)、二级压缩(6)、转子内腔冷却进气管(7)、转子内腔冷却出气管(8)、压缩机一级冷却器(10)以及压缩机二级冷却器(9);所述高速电机转子(2)设置在电机封闭壳体(4)内部中间,在电机转子(2)两侧与电机封闭壳体(4)内壁之间装有轴承座和轴承,在电机转子(2)的外围装有电机定子线圈(3),电机封闭壳体(4)内部空间形成高速电机内腔(1);所述电机封闭壳体(4)的一端设为一级压缩(5),电机封闭壳体(4)的另一端设为二级压缩(6),在电机封闭壳体(4)上分别设置转子内腔冷却进气管(7)和转子内腔冷却出气管(8),转子内腔冷却进气管(7)连接压缩机二级冷却器(9),转子内腔冷却出气管(8)连接压缩机一级冷却器(10);压缩机进气从一级压缩(5)到压缩机一级冷却器(10),经过二级压缩(6)再到压缩机二级冷却器(9),压缩机排气,完成气体压缩过程;小量的冷却气体从压缩机二级冷却器(9)进入高速电机内腔(1),带走高速电机转子(...
【专利技术属性】
技术研发人员:林伟伟,张回良,崔小健,李伟,莫婷婷,
申请(专利权)人:上海优耐特斯压缩机有限公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
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