一种水轮发电机组推力轴承冷却系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水轮发电机组推力轴承冷却系统及方法，包括冷却回路Ⅰ和多个冷却回路Ⅱ；冷却回路Ⅰ包括镜板泵、集油槽、第一冷却器进油管、第一冷却器和第一冷却器出油管；冷却回路Ⅱ包括第二冷却器进油管、第二冷却器和第二冷却器出油管；水轮发电机组推力轴承的瓦块之间刮油板，刮油板处设置有集油箱，集油箱通过第二冷却器进油管与第二冷却器的入口连通，第二冷却器进油管上安装有油泵；第二冷却器的出口通过第二冷却器出油管与第一冷却器出油管连通。机组在工作时，冷却回路Ⅰ先动作，随着瓦块温和润滑油的温度升高，监测到的油温超过设置的临界值时，冷却回路Ⅱ也开始工作，从而大大提交降温效率，提高了冷却润滑油的可靠性。靠性。靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种水轮发电机组推力轴承冷却系统及方法


[0001]本专利技术属于水轮发电机组设备
，具体涉及一种水轮发电机组推力轴承冷却系统及方法。

技术介绍

[0002]水轮发电机组推力轴承是水轮发电机组最重要的部件之一，它承受着发电机组转子质量及轴向水推力等轴向负荷，其工作性能不仅影响机组的出力和效率，而且还直接关系到机组能否安全运行。推力轴承在复杂的工况下，容易出现推力轴承瓦温偏高的问题，推力轴承瓦温过高会发生跳机甚至烧瓦事件，因此需对通过对推力轴承的润滑油进行冷却及过滤，从而降低瓦温，改善推力轴承工作环境。
[0003]图1为常见水轮发电机组推力轴承冷却系统示意图。包括镜板泵1
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、集油槽2
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、密封3
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、过滤器4
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、温度传感器5
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、压力传感器、压力表6
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、以及冷却器7
’
和喷油管8
’
，构成了推力轴承冷却系统，镜板泵1
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是利用轴承旋转部件加工数个径向孔形成，当机组在运行时，在旋转体的外侧设有集油槽2
’
，将泵打出的油汇集入系统油管，通过过滤器4
’
，再经温度传感器5
’
和压力传感器及压力表6
’
检测油温和压力后进入冷却器7
’
进行冷却，油经冷却后沿环管、喷油管8
’
再喷到瓦的进油边附近。
[0004]但是该冷却系统在工作时受油槽结构、润滑油粘性等影响，冷却效果欠佳，尤其在油温较高时，冷却效率不高，从而导致推力轴承瓦温偏高，影响了机组的安全稳定运行。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种水轮发电机组推力轴承冷却系统及方法，解决现有技术中轴承冷却系统在工作时受油槽结构、润滑油粘性等影响，冷却效果欠佳，尤其在油温较高时，冷却效率不高，从而导致推力轴承瓦温偏高，影响了机组的安全稳定运行的技术问题。
[0006]为实现解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案实现：
[0007]一种水轮发电机组推力轴承冷却系统，包括冷却回路Ⅰ和多个冷却回路Ⅱ；
[0008]所述冷却回路Ⅰ包括镜板泵、集油槽、第一冷却器进油管、第一冷却器和第一冷却器出油管，镜板泵与集油槽密封连接，集油槽通过第一冷却器进油管与第一冷却器的入口连通，第一冷却器的出口通过第一冷却器出油管与推力轴承的喷油管连通；
[0009]所述冷却回路Ⅱ包括第二冷却器进油管、第二冷却器和第二冷却器出油管；水轮发电机组推力轴承的瓦块之间刮油板，刮油板处设置有集油箱，集油箱通过第二冷却器进油管与第二冷却器的入口连通，第二冷却器进油管上安装有油泵；第二冷却器的出口通过第二冷却器出油管与第一冷却器出油管连通。
[0010]本专利技术通过设置却回路Ⅰ和冷却回路Ⅱ，在机组处于多种工况时，可以根据监测到的润滑油温度，设置温度临界值。机组在工作时，冷却回路Ⅰ先动作，随着瓦块温和润滑油的温度升高，监测到的油温超过设置的临界值时，刮油板开始工作，冷却回路Ⅱ也开始工作，
从而大大提交降温效率，提高了冷却润滑油的可靠性。在机组工作中时，这两条冷却回路也可以互为备用，从而可以适应机组不同工况。
[0011]由于润滑油在高温和离心力作用下容易发生劣化，为保证后续润滑油的润滑质量，在冷却回路中增加过滤器，从而提高了润滑质量。
[0012]进一步优化，所述第一油冷却器进油管上安装有过滤器、第一温度传感器和第一压力传感器。
[0013]进一步优化，所述第二冷却器进油管上安装有第二温度传感器和第二压力传感器。
[0014]进一步优化，所述第一冷却器进油管通过输油管与第二冷却器进油管连通，输油管上安装有第一截止阀，第二油冷却器出油管安装有第二截止阀；第一油冷却器进油管上安装有第三截止阀，且第三截止阀的安装位置位于第一冷却器和第一冷却器进油管与输油管的连通点之间。
[0015]进一步优化，所述过滤器内置卡扣拉板。
[0016]进一步优化，所述第一冷却器出油管为环管，所有的第二冷却器出油管均与环管连通。
[0017]进一步优化，所述换气扇机安装在机组推力轴承所在基坑中。将基坑内空气与外界的空气相交换，进一步提升了冷却效果。
[0018]进一步优化，所述冷却回路Ⅰ和冷却回路Ⅱ均为外循环回路，第一冷却器和第二冷却器安装在集油槽外。在对推力轴承进行检修时，拆卸推力瓦块的同时不需拆卸冷却器，便于检修。
[0019]基于水轮发电机组推力轴承冷却系统的冷却方法，所述第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀均为电磁阀，第一温度传感器、第一压力传感器、第一冷却器、第二温度传感器、第二压力传感器、油泵、第二冷却器、第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀均与控制器电连接；
[0020]在控制器中设定温度阈值；抽水蓄能机组开始运行时，冷却回路Ⅰ开始工作，冷却回路Ⅱ不工作，此时第一截止阀、第二截止阀均关闭，截止阀开启；
[0021]随着抽水蓄能机组运行时间增加，机组推力轴承瓦块和油温逐渐升高，当冷却回路Ⅰ上的第一温度传感器测得油温高于阈值时，启动刮油板开始工作，则冷却回路Ⅱ开始工作，此时第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀均开启。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0023]本专利技术通过设置却回路Ⅰ和冷却回路Ⅱ，在机组处于多种工况时，可以根据监测到的润滑油温度，设置温度临界值。机组在工作时，冷却回路Ⅰ先动作，随着瓦块温和润滑油的温度升高，监测到的油温超过设置的临界值时，刮油板开始工作，冷却回路Ⅱ也开始工作，从而大大提交降温效率，提高了冷却润滑油的可靠性。在机组工作中时，这两条冷却回路也可以互为备用，从而可以适应机组不同工况。
附图说明
[0024]图1为现有技术中水轮发电机组推力轴承冷却系统示意图；
[0025]图2为本专利技术所述水轮发电机组推力轴承冷却系统的示意图；
[0026]图3为本专利技术水轮发电机组推力轴承冷却系统的俯视布置示意图；
[0027]图4为推力轴承油膜表面温度数值模拟结果图；其中，图4(a)为只有冷却回路Ⅰ工作时的轴承油膜表面温度数值模拟结果图；图4(b)为冷却回路Ⅰ和冷却回路Ⅱ共同工作时的轴承油膜表面温度数值模拟结果图；
[0028]图5为在两种冷却方式下推力轴承某一瓦块沿半径方向的温度对比图。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。
[0030]图2、3所示，一种水轮发电机组推力轴承冷却系统，包括冷却回路Ⅰ和六个冷却回路Ⅱ。
[0031]所述冷却回路Ⅰ包括镜板泵1、集油槽2、第一冷却器进油管、第一冷却器7和第一冷却器出油管，所述冷却回路Ⅰ中的镜板泵1为利用轴承旋转部件加工数个径向孔形成，用来给冷却回路Ⅰ提供动力；镜板泵1与集油槽2通过密封结构3连接，集油槽3用于收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水轮发电机组推力轴承冷却系统，其特征在于，包括冷却回路Ⅰ和多个冷却回路Ⅱ；所述冷却回路Ⅰ包括镜板泵、集油槽、第一冷却器进油管、第一冷却器和第一冷却器出油管，镜板泵与集油槽密封连接，集油槽通过第一冷却器进油管与第一冷却器的入口连通，第一冷却器的出口通过第一冷却器出油管与推力轴承的喷油管连通；所述冷却回路Ⅱ包括第二冷却器进油管、第二冷却器和第二冷却器出油管；水轮发电机组推力轴承的瓦块之间刮油板，刮油板处设置有集油箱，集油箱通过第二冷却器进油管与第二冷却器的入口连通，第二冷却器进油管上安装有油泵；第二冷却器的出口通过第二冷却器出油管与第一冷却器出油管连通。2.根据权利要求1所述的水轮发电机组推力轴承冷却系统，其特征在于，所述第一油冷却器进油管上安装有过滤器、第一温度传感器和第一压力传感器。3.根据权利要求1或2所述的水轮发电机组推力轴承冷却系统，其特征在于，所述第二冷却器进油管上安装有第二温度传感器和第二压力传感器。4.根据权利要求3所述的水轮发电机组推力轴承冷却系统，其特征在于，所述第一冷却器进油管通过输油管与第二冷却器进油管连通，输油管上安装有第一截止阀，第二油冷却器出油管安装有第二截止阀；第一油冷却器进油管上安装有第三截止阀，且第三截止阀的安装位置位于第一冷却器和第一冷却器进油管与输油管...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭绪意，杨雄，洪云来，刘泽，王雪梅，聂赛，张送校，吴中华，张玉全，郑源，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：