水轮发电机定子汇流环蒸发冷却循环装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种水轮发电机汇流环蒸发冷却循环系统，包括浸有蒸发介质的定子汇流环发热体和与冷却介质蒸汽进行热交换的冷凝器系统，所述定子汇流环发热体的一端依次通过汇流环发热体总集液管、汇流环发热体回液管与冷凝器底部连通，其另一端与汇流环发热体总集汽管连通，汇流环发热体总集汽管再通过汇流环发热体集汽管与冷凝器的上部连通；本实用新型专利技术采用蒸发冷却循环系统，不仅减少特大型发电机制造难度，降低发电机定子汇流环的运行温升及温差和发电机定子热应力，还消除了由于泄漏和氧化物堵塞造成事故的可能性。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水轮发电机定子的冷却装置，特别是一种水轮发电机定子汇流环蒸发冷却循环装置。
技术介绍
随着水轮发电机单机容量的不断提高，电机的热负荷也大幅增加，由此而引起的汇流环的温升、温差都在加剧。因此，降低电机汇流环温升及改善温度分布的均匀性，对大型发电机的可靠运行是至关重要的。目前传统的蒸发冷却技术也只解决了定子绕组发热体的冷却，而定子汇流环发热体仍然采用空冷方式。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种水轮发电机定子汇流环蒸发冷却循环装置，不仅提高了材料利用率，减少特大型发电机制造难度，而且降低发电机定子汇流环的运行温升及温差和发电机定子热应力。本技术的技术方案如下一种水轮发电机定子汇流环蒸发冷却循环装置，其特征在于包括浸有蒸发介质的定子汇流环发热体和与冷却介质蒸汽进行热交换的冷凝器系统，所述定子汇流环发热体的一端依次通过汇流环发热体总集液管、汇流环发热体回液管与冷凝器底部连通，其另一端与汇流环发热体总集汽管连通，汇流环发热体总集汽管再通过汇流环发热体集汽管与冷凝器的上部连通。所述冷凝器系统包括两个或两个以上的冷凝器，且在冷凝器之间设置有使各个冷凝器相互连通的均压环管。所述定子汇流环发热体呈卧式结构。所述冷凝器底部设置有汇流环发热体回液管和定子绕组发热体回液管，汇流环发热体回液管的底部高于定子绕组发热体回液管的底部，汇流环发热体回液管的顶部低于定子绕组发热体回液管的顶部；所述汇流环发热体回液管的一端与冷凝器底部连通，另一端通过汇流环发热体总集液管与定子汇流环发热体连通，定子汇流环发热体的另一端与汇流环发热体总集汽管连通，汇流环发热体总集汽管再通过汇流环发热体集汽管与冷凝器的上部连通；所述绕组发热体回液管的一端与冷凝器底部连通，另一端通过绕组发热体总集液管与定子绕组发热体连通，定子绕组发热体的另一端与绕组发热体总集汽管连通，绕组发热体总集汽管再通过绕组发热体集汽管与冷凝器的上部连通。所述汇流环发热体总集液管低于汇流环底部。所述绕组发热体总集液管、汇流环发热体总集液管、绕组发热体总集汽管和汇流环发热体总集汽管均可以设置成与定子圆周同心的环状结构。汇流环为水平放置，其内部必须在蒸发介质全浸条件下才能实现自循环运行，冷凝器内的蒸发介质总是供给汇流环，汇流环灌满后，汇流环也总是处于全浸的状态。冷凝器系统设置有均压管路，使各冷凝器之间相互连通，实现整个蒸发冷却系统的压力均匀，使定子和汇流环对应的冷却并联支路运行状况一致，各冷凝器带走的热量更均匀。本技术还具有以下优点该装置能提高材料利用率，减少特大型发电机制造难度，降低发电机定子汇流环的运行温升及温差和发电机定子热应力；由于采用蒸发冷却循环系统，不需要另外的水处理设备，不占用厂房布置面积；还有就是消除了由于泄露和氧化物堵塞造成事故的可能性，即使发生冷却介质泄露，也不会产生大事故，可以采用降负荷运行，让其发电机空冷运行或少介质蒸发冷却运行，待停机后再维修，这是水内冷电机无可比拟的。附图说明图1为本技术的剖面结构示意图图2为本技术用于水轮发电机定子蒸发冷却循环装置的结构示意图 具体实施方式实施例1如图1所示，水轮发电机定子汇流环蒸发冷却循环装置设置在水轮发电机定子上，圆周根据结构需要设置有多个冷凝器6，每个冷凝器6底部设置有一根汇流环发热体回液管2，每个冷凝器6的上部设置有一根汇流环发热体集汽管5，蒸发介质就从冷凝器6依次进入汇流环发热体回液管2、汇流环发热体总集液管3、定子汇流环发热体1、汇流环发热体总集汽管4、汇流环发热体集汽管5，最后再回到冷凝器6，形成了自循环的系统。实施例2如图2所示，水轮发电机定子汇流环蒸发冷却联合循环装置与定子绕组蒸发冷却联合循环装置同时设置在水轮发电机定子上，定子的圆周根据结构需要布置多个冷凝器6，每个冷凝器6底部设置有汇流环发热体回液管2和绕组发热体回液管9，冷凝器6内的蒸发介质通过这两根回液管，分别进入到汇流环发热体总集液管3和绕组发热体总集液管10，再分别进入呈立式结构的定子绕组发热体8和呈卧式结构的定子汇流环发热体1，对这两个发热体进行冷却，冷却后的蒸发介质分别依次进入汇流环发热体总集汽管4和绕组发热体总集汽管11，再进入汇流环发热体集汽管5和绕组发热体集汽管12，最后回到冷凝器6，形成了联合循环的蒸发冷却系统。实施例3冷凝器底部设置的汇流环发热体回液管2和绕组发热体回液管9，其中汇流环发热体回液管2的底部高于绕组发热体回液管9的底部。由于定子绕组发热体8为立式结构，定子汇流环发热体1为水平放置，在保证蒸发介质有一定液位的条件下就可以实现自循环运行，绕组发热体回液管9供定子绕组蒸发冷却循环系统使用，汇流环发热体回液管2供汇流环蒸发冷却循环系统使用，由于汇流环蒸发冷却循环系统的回液管低，冷凝器6内的蒸发介质总是优先供给汇流环，汇流环灌满后，再供给定子绕组蒸发冷却系统，因此可以达到两套蒸发冷却的自循环运行。实施例4每个冷凝器6之间设置有均压环管7，使各冷凝器6之间相互连通，实现整个蒸发冷却系统的压力均匀，使定子和汇流环对应的冷却并联支路运行状况一致，各冷凝器6带走的热量更均匀，即保证了发电机定子绕组沿轴向和周向温度分布更均匀。权利要求1.一种水轮发电机定子汇流环蒸发冷却循环装置，其特征在于包括浸有蒸发介质的定子汇流环发热体(1)和与冷却介质蒸汽进行热交换的冷凝器系统，所述定子汇流环发热体(1)的一端依次通过汇流环发热体总集液管(3)、汇流环发热体回液管(2)与冷凝器(6)底部连通，其另一端与汇流环发热体总集汽管(4)连通，汇流环发热体总集汽管(4)再通过汇流环发热体集汽管(5)与冷凝器(6)的上部连通。2.根据权利要求1所述的一种水轮发电机定子汇流环蒸发冷却循环装置，其特征在于所述冷凝器系统包括两个或两个以上的冷凝器(6)，且在冷凝器(6)之间设置有使各个冷凝器(6)相互连通的均压环管(7)。3.根据权利要求1所述的一种水轮发电机定子汇流环蒸发冷却循环装置，其特征在于所述定子汇流环发热体(1)呈卧式结构。4.根据权利要求1所述的一种水轮发电机定子汇流环蒸发冷却循环装置，其特征在于所述冷凝器(6)底部设置有汇流环发热体回液管(2)和定子绕组发热体回液管(9)，汇流环发热体回液管(2)的底部高于定子绕组发热体回液管(9)的底部；所述汇流环发热体回液管(2)的一端与冷凝器(6)底部连通，另一端通过汇流环发热体总集液管(3)与定子汇流环发热体(1)连通，定子汇流环发热体(1)的另一端与汇流环发热体总集汽管(4)连通，汇流环发热体总集汽管(4)再通过汇流环发热体集汽管(5)与冷凝器的上部连通；所述绕组发热体回液管(9)的一端与冷凝器(6)底部连通，另一端通过绕组发热体总集液管(10)与定子绕组发热体(8)连通，定子绕组发热体(8)的另一端与绕组发热体总集汽管(11)连通，绕组发热体总集汽管(11)再通过绕组发热体集汽管(12)与冷凝器(6)的上部连通。5.根据权利要求1所述的一种水轮发电机定子汇流环蒸发冷却循环装置，其特征在于所述汇流环发热体总集液管(3)低于汇流环底部。专利摘要本技术公开了一种水轮发电机汇流环蒸发冷却循环系统，包括浸有蒸发介质的定子汇流环发热体和与冷却介质蒸汽进行热交换的冷凝器系统，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水轮发电机定子汇流环蒸发冷却循环装置，其特征在于：包括浸有蒸发介质的定子汇流环发热体（１）和与冷却介质蒸汽进行热交换的冷凝器系统，所述定子汇流环发热体（１）的一端依次通过汇流环发热体总集液管（３）、汇流环发热体回液管（２）与冷凝器（６）底部连通，其另一端与汇流环发热体总集汽管（４）连通，汇流环发热体总集汽管（４）再通过汇流环发热体集汽管（５）与冷凝器（６）的上部连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑小康，铎林，侯小全，
申请(专利权)人：东方电机股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]