[发明专利]发电机氢气冷却器密封结构

说明书

技术领域

本发明属于发电机技术领域，尤其涉及一种发电机氢气冷却器密封结构。

背景技术

大型发电机运行时定子、转子、线圈会发热，这些热量通常由发电机内部 的氢气吸收，吸收热量后的热氢气被泵抽到氢气冷却器的管道中与水管内的冷 水进行热交换，释放热量变成冷氢气后，再被压到发电机内部再进行上述循环， 热水被抽走换成冷水。

以核电站发电机为例，其内部的氢气冷却依靠装在其两端的四个容量各为 25％的氢气冷却器完成，冷却器为管交换器，垂直地布置于发电机的上部，冷 却器靠常规的闭路冷却水系统提供冷源，由调节阀调节流量来控制氢气出口温 度。

在核电站发电机停机检修过程中，有时会发现氢气冷却器底部有大量氢气 漏出，由于氢气在空气中达到一定浓度就极易发生爆炸，因此漏氢问题直接影 响机组甚至是核电站的安全运行。

如图1所示，现有氢气冷却器的下管板1上套设有第一法兰2和第二法兰 3，第一法兰2和第二法兰3均与下管板1紧密配合，且第一法兰2和第二法兰 3通过螺钉固定到发电机定子外壳4上，与下管板1配合的第一法兰2的内壁 开设有第一凹槽21，第一凹槽21内设有O型密封圈5，并且第一凹槽21的外 径小于密封圈5的外径，从而使密封圈5紧密设于第一凹槽21中，对氢气进行 密封。

经检查发现，氢气的泄漏点发生在氢气冷却器下管板1的密封处，经分析， 引起泄漏原因主要是：发电机在运行时内部温度可达80℃，当停运时，氢气冷 却器内的冷却水仍在流动，该水温在25℃左右，由于冷却作用，发电机内温度 下降较快，这一情况会使发电机壳体冷却收缩大于下管板1的收缩，导致密封 圈5与下管板1的结合力减小，密封效果降低。其次，橡胶材质的密封圈5一 直浸泡在油内，随时间会逐渐老化，弹性减弱，在机组运行时，氢气冷却器没 有产生相对位移，密封圈5一直起密封作用，当停机时氢气冷却器向上收缩， 产生位移，在新的密封位置，由于密封圈5的弹性减弱，密封效果降低。

综上所述，由于在机组停运过程中发电机壳体和下管板1的收缩率不一致， 再加上密封圈5在使用环境下的老化现象，最终导致密封圈5的密封比压不够， 导致氢气冷却器内压力为5bar的氢气冲破密封面，发生泄漏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种密封效果 较好的发电机氢气冷却器密封结构。

本发明是这样实现的，一种发电机氢气冷却器密封结构，于氢气冷却器的下 管板上套设有叠置的两个法兰，所述法兰均与下管板紧密配合，法兰与下管板 配合的内壁上分别开设有凹槽，所述凹槽内分别设有O型密封圈，凹槽的外径 皆小于密封圈的外径，并且其中一个凹槽的外径小于另一个凹槽的外径。

进一步地，所述密封圈采用氟橡胶制成。

进一步地，所述外径较小的凹槽位于法兰内壁的中部，并且沿法兰的径向凹 陷。

进一步地，所述外径较大的凹槽位于法兰内壁上靠近另一法兰的位置处，并 且沿法兰的径向凹陷。

进一步地，所述的两个法兰叠置于发电机定子外壳上，并通过紧固件固设于 所述发电机定子外壳上。

进一步地，所述外径较小的凹槽位于靠近发电机定子外壳的法兰上，外径较 大的凹槽位于远离发电机定子外壳的法兰上。

进一步地，所述紧固件为螺钉。

与现有技术相比较，由于增加了一个密封圈，并且其中一个凹槽的外径小 于另一个凹槽的外径，因此，在外径较小的凹槽内的密封圈的压缩量比现有技 术的密封圈的压缩量更大，显著增强了密封效果，有效地保证了对氢气的第一 层密封效果；而外径较大的凹槽及其内的密封圈只需采用与现有技术相同的密 封结构即可，可以起到对氢气密封的第二层保护作用。另外，密封圈采用氟橡 胶制成，其耐油性能更好，提高了密封圈的抗老化性能。

附图说明

图1是现有技术提供的氢气冷却器密封结构的示意图；

图2是本发明一较佳实施例提供的氢气冷却器密封结构的示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白， 以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描 述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。