本发明专利技术公开了一种立式屏蔽电机换热器故障处理装置及使用方法，所述装置的换热器布置在电机机壳外侧，换热器内的螺旋管为内外两层缠绕，且双侧并联，换热器的上方、机壳上锻件外侧固定设置环形储水容器，带孔的环形隔板将储水容器分成连通的空气腔和水腔，空气腔通过上升管与换热器连接，水腔通过下降管与换热器连接，下降管上安装温度水量调节阀，当换热器故障时，下降管上的温度水量调节阀打开，水腔里的低温冷却水通过下降管进入换热器中的螺旋槽，吸热后变成高温热水通过上升管进入到空气腔，形成二次冷却水的自然循环流动，强化冷却了螺旋管内一次冷却水，可延长一次润滑水达到警报温度的时间，提高系统的热安全性。提高系统的热安全性。提高系统的热安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种立式屏蔽电机换热器故障处理装置及使用方法
[0001]本专利技术属于电机冷却系统热控制与热管理安全
，具体涉及一种立式屏蔽电机换热器故障处理装置及使用方法。
技术介绍
[0002]屏蔽电机是用于输送剧毒性、腐蚀性、放射性、易燃易爆、贵重液体以及泄漏后会造成重大危害液体的一种电机，广泛应用于核电、化工等领域。屏蔽电机冷却一般采用一、二次双冷却水系统设计，电机内部旋转辅叶轮驱动的一次冷却水，一次冷却水在电机内部吸收定转子屏蔽套、定子绕组、铁心等部件的热量，同时润滑轴承，一次冷却水离开电机进入换热器后，把热量放出，传递给换热器中的二次冷却水，换热器采用螺旋管直接缠绕在机壳外侧，起到强化换热作用，是近期屏蔽电机发展的重点方向。
[0003]屏蔽电机正常运行时，二次冷却水通过换热器进口法兰进入到换热器上部由螺旋管及内外罩板围成的螺旋槽内，由上至下流动，吸收机壳及螺旋管内一次冷却水的热量，最终进入到换热器底部，通过换热器二次冷却水出口法兰，流出换热器，完成电机的冷却。
[0004]当立式屏蔽电机换热器故障，如换热器二次冷却水断供时，换热器二次冷却水进出口阀门关闭，螺旋槽内二次冷却水流速为零，即“死水”状态，此时，电机仍然正常运行，电磁损耗发热现象仍在进行，一次冷却水在电机内部及螺旋管内正常循环，但换热器二次冷却水路故障，无法实现一次冷却水和二次冷却水的常规热量交换，将导致电机的一次冷却水温度连续升高，当其温度过高时会导致电机出现损坏，甚至出现更严重的安全问题，所以，针对该种情况，必须改善二次冷却水的水循环，加强一次冷却水与二次冷却水之间的传热，给解决故障预留更长的时间。
技术实现思路
[0005]针对上述问题，本专利技术要解决的技术问题是提供一种立式屏蔽电机换热器故障处理装置及使用方法。
[0006]本专利技术的具体内容如下：
[0007]一种立式屏蔽电机换热器故障处理装置及使用方法，它包括机壳、换热器、储水容器、引线、机壳上锻件、电机一次冷却水进口管、换热器二次冷却水进口法兰、换热器二次冷却水出口法兰、电机一次冷却水进口、换热器二次冷却水进口阀门、换热器二次冷却水出口阀门、旁路供水装置、螺旋管、螺旋槽、内外罩板、空气腔、水腔、环形隔板、圆形连通孔、上升管、下降管、温度水量调节阀、感温包、液位计、储水容器进口及截止阀，其特征在于：换热器由内外两层螺旋管缠绕而成，螺旋管及内外罩板之间围成的水道为螺旋槽，螺旋槽同样为内外两层，螺旋槽内为二次冷却水，四根螺旋管及螺旋槽均并联，四根螺旋管与电机一次冷却水进口管连接。引线引出位置及换热器的上方与电机一次冷却水进口的下方之间，机壳上锻件外侧固定设置360
°
环形储水容器，储水容器内设置环形隔板，将储水容器分成两个独立且连通的空气腔和水腔，环形隔板上部开设直径与上升管流通截面积相同的两个圆形
连通孔，通过这两个圆形连通孔，使得空气腔和水腔相互连通，且空气腔的体积是水腔体积的四分之一或更小倍数，电机一次冷却水进口管穿过空气腔，水腔上安装液位计，给水水位上限距环形隔板圆形连通孔一定距离，储水容器下端壁面与换热器上端壁面之间通过两根下降管和两根上升管连接，上升管与下降管等径，两根下降管均设置在水腔底部，水腔内的冷水在重力和密度差作用下，流入到下降管内，进入指定的螺旋槽内向下流动；两根上升管均设置在空气腔上，密度小的热水上升，分别进入指定的内层螺旋槽及外层螺旋槽内，在浮升力作用下向上流动，通过两根上升管进入空气腔内，形成冷却水的自然对流循环冷却换热作用。两根下降管上均布置安装温度水量调节阀，通过感温包检测水温来控制阀门的开度，感温包放置在换热器二次冷却水出口法兰下部，上升管上无需安装阀门，上升管、下降管及圆形连通孔均设置在相同圆周角位置，储水容器进口位置设置在换热器二次冷却水进口阀门前方相同圆周角处，在换热器二次冷却水进口管路上设置旁路供水装置，旁路上设置截止阀。
[0008]电机启动时，旁路供水装置经储水容器进口向水腔供水，水腔的水位上限在圆形连通孔的下边缘，有一下移空间距离，当水腔内的冷却水达到水位上限，关闭旁路供水装置上的截止阀，然后开启换热器二次冷却水进口阀门，二次冷却水正常连续不断的向换热器供水。
[0009]电机正常运行时，空气腔内为空气，使机壳上锻件与水腔不直接接触，起到隔热作用，且机壳上锻件一次冷却水进口管穿过空气腔，避免了其内部的一次冷却水将热量传递给水腔中的低温水，防止减小水自然循环的动力。
[0010]当立式屏蔽电机换热器故障时，如换热器二次冷却水停供故障出现时，两根下降管上的温度水量调节阀打开，水腔内的冷水通过下降管进入指定的换热器内外层螺旋槽内，吸收一次冷却水及机壳的热量后，进入指定的换热器内外层的螺旋槽内，最终冷却水通过上升管进入到空气腔，作为水的中转容器，待水位高度超过中间环形隔板上部的圆形连通孔下边缘，重新流入水腔，储水容器内的冷却水完成一次内部自然循环，强化冷却了螺旋管内一次冷却水，可延长一次润滑水达到警报温度的时间，提高系统的热安全性。
[0011]当故障解除，换热器二次冷却水进口阀门和换热器二次冷却水出口阀门打开，换热器强制水循环恢复，空气腔及水腔内的热水因为重力作用通过下降管和上升管流入到换热器中，换热器螺旋槽内的二次冷却水在外部二次冷却水供水系统压力作用下，将全部从换热器二次冷却水出口法兰流出换热器，待空气腔及水腔内的热水水位为零后，排放完成，冷却水不再向上流动，自然水循环消失，手动调节温度水量调节阀到合适温度，使得阀门处于关闭状态，然后，打开储水容器旁路供水装置上的截止阀，向水腔供水，通过液位计判断水腔内冷却水是否达到充水量上限，达到上限关闭截止阀，为下次故障做好准备。尤其应当说明的是，当立式屏蔽电机换热器故障时，螺旋槽中二次冷却水的温度差、高度差总是存在，循环动力一直存在，这样可以继续进行下一次循环，直到故障结束。
[0012]本专利技术提供了一种立式屏蔽电机换热器故障处理装置及使用方法。具备以下有益效果：
[0013]1.在电机机壳外布置换热器，换热器由内外两层螺旋管缠绕而成，螺旋管及内外罩板之间围成的水道为螺旋槽，螺旋槽同样为内外两层，螺旋槽内为二次冷却水，四根螺旋管及螺旋槽均并联，螺旋管与螺旋槽在离心力作用下均具有强化换热的特点，保证了一次
冷却水的充分散热；
[0014]2.该立式屏蔽电机上锻件外侧设置有储水容器，使得二次冷却水储水量增加，总的循环水流量增加，且高处的储水容器与低处的换热器之间的高度增加，加速冷却水自然循环的流动，使得立式屏蔽电机冷却系统的冷却效果更好；
[0015]3.该立式屏蔽电机机壳上锻件处一次冷却水进口管穿过空气腔，当立式屏蔽电机换热器故障时，换热器内的热水通过上升管进入空气腔内，此时的热水较一次冷却水进口管内的一次冷却水进口温度低，空气腔内的热水继续冷却一次冷却水，继而降低了机壳上锻件处电机一次冷却水的进口温度，增强了电机内部的冷却效果。
[0016]4.当电机正常运行时，该立式屏蔽电机的储水容器中的空气腔内本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种立式屏蔽电机换热器故障处理装置，包括机壳(1)、换热器(2)、储水容器(3)、引线(4)、机壳上锻件(5)、电机一次冷却水进口管(6)、换热器二次冷却水进口法兰(7)、换热器二次冷却水出口法兰(8)、电机一次冷却水进口(9)、换热器二次冷却水进口阀门(10)、换热器二次冷却水出口阀门(11)、旁路供水装置(12)，其特征在于：所述换热器(2)分为内外两层，由四根螺旋管缠绕而成，且四根螺旋管双侧并联，包括两根内层螺旋管、两个内层螺旋槽、两根外层螺旋管、两个外层螺旋槽以及两个内外罩板；所述储水容器(3)由空气腔(3
‑
1)、水腔(3
‑
2)、环形隔板(3
‑
3)、圆形连通孔(3
‑
4)、上升管(3
‑
5)、下降管(3
‑
6)、温度水量调节阀(3
‑
7)、感温包(3
‑
8)、液位计(3
‑
9)、旁路供水装置(12)、储水容器进口(12
‑
1)及截止阀(12
‑
2)组成；所述储水容器(3)固定安装机壳上锻件(5)外侧，被设置的环形隔板(3
‑
3)分成连通的空气腔(3
‑
1)和水腔(3
‑
2)，所述水腔(3
‑
2)上安装液位计(3
‑
9)，所述储水容器(3)与换热器(2)通过两根上升管(3
‑
5)和两根下降管(3
‑
6)连接，两根下降管(3
‑
6)上均布置温度水量调节阀(3
‑
7)，旁路供水装置(12)经储水容器进口12
‑
1向水腔(3
‑
2)供水。2.根据权利要求1所述的一种立式屏蔽电机换热器故障处理装置，其特征在于：两根内层螺旋管、机壳(1)及内罩板(2
‑
9)围成的螺旋形水道为内层螺旋槽(2
‑
3、2
‑
4)，两根外层螺旋管、内罩板(2
‑
9)及外罩板(2
‑
10)围成的螺旋形水道为外层螺旋槽，四根螺旋管及四根螺旋槽均双侧并联，内层螺旋管及外层螺旋管内为一次冷却水，内层螺旋槽及外层螺旋槽内为二次冷却水，内外层螺旋管分别与电机一次冷却水进口管(6)连接。3.根据权利要求1所述的一种立式屏蔽电机换热器故障处理装置，其特征在于：所述储水容器(3)位于换热器(2)及定子绕组上端引线(4)引出位置正上方与电机一次冷却水进口(9)的下方之间，沿圆周方向360
°
均匀布置在机壳上锻件(5)外侧，储水容器(3)内设置环形隔板(3
‑
3)，将储水容器(3)隔成空气腔(3
‑
1)和水腔(3
‑
2)，且空气腔(3
‑
1)的体积是水腔(3
‑
2)体积的四分之一，水腔(3
‑
2)上安装液位计(3
‑
9)，环形隔板(3
‑
3)上部开设直径与上升管(3
‑
5)流通截面积相同的两个圆形连通孔(3
‑
4)，使得空气腔(3
‑
1)和水腔(3
‑
2)相互连通，水腔(3
‑
2)的水位上限在圆形连通孔(3
‑
4)下边缘，有一下移空间距离，两个圆形连通孔(3
‑
4)距储水容器(3)顶部有一定空间距离。4.根据权利要求1至3任一项所述的一种立式屏蔽电机换热器故障处理装置，其特征在于：所述储水容器(3)与换热器(2)之间通过两...
【专利技术属性】
技术研发人员：路义萍，艾丽昆，孙海锋，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
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