[实用新型]一种立轴电机蒸发冷却系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机设备，尤其涉及一种包含蒸发冷却装置、供排液装置和排气回收装置的立轴电机蒸发冷却系统。 

背景技术

随着电机单机容量的不断提高，电机的热负荷也大幅增加，由此而引起绕组、汇流环的温升及各部位温差增加。因此，降低电机绕组、汇流环温升及改善温度分布的均匀性，对大型电机的可靠运行是至关重要的。 

目前，大型电机的冷却技术一般包括气体冷却、水冷、蒸发冷却等技术，采用蒸发冷却的效果较佳，能更好地适应不同负荷运行的需要，能满足气体冷却达到的容量要求，能克服水冷系统成本高以及引起空心导体堵塞的问题。蒸发冷却技术是通过蒸发冷却装置、监控系统、供排液装置、排气回收装置等配合实现电机的冷却，其中蒸发冷却装置和供排液装置分别有以下现有技术： 

如中国专利 “200520036095.9”公开了一种水轮发电机定子蒸发冷却联合循环装置，其公开日为2006年12月27日，其技术方案包括浸有蒸发介质的定子绕组发热体和与冷却介质蒸汽进行热交换的冷凝器系统，还包括浸有蒸发介质的定子汇流环发热体，所述定子绕组发热体的一端通过第一集液管、第一回液管与冷凝器底部连接，其另一端与第一总集汽管连通，第一总集汽管再通过第一集汽管与冷凝器的上部连通；所述定子汇流环发热体的一端通过第二集液管、第二回液管与冷凝器底部连通，其另一端与第二总集汽管连通，第二总集汽管再通过第二集汽管与冷凝器的上部连通。

如中国专利号“200910091705.8”公开了一种水轮发电机定子蒸发冷却系统的供排液装置，其公开日为2010年02月03日，其技术方案包括供液支路和排液支路。供液支路 包括储液罐、供液阀、供液泵、过渡罐、供/排液电磁阀；储液罐、供液阀、供液泵、过渡罐、供/排液电磁阀和发电机定子蒸发冷却系统的集液管按照介质流动方向依次顺序连接，供液泵处在所述供排液装置的最低处。排液支路中，发电机定子蒸发冷却系统的集液管、供/排液电磁阀、过渡罐、排液泵、止回阀、排液阀、储液罐按照介质流动方向依次顺序连接，排液泵处在整个装置的最低处；整个装置的电源及控制由供排液动力/控制柜提供。 

结合上述两个专利文件为代表的现有技术，在实际使用过程中，仍然存在着如下缺陷：一、上述供排液装置只有一条供液管路，供液方式单一，当供液泵发生故障时，将导致不能供液；并且，由于定子绕组发热体和汇流环发热体两者的位置不同，需要冷却介质的量也不同，单一的供液方式会延长对定子绕组发热体和汇流环发热体的供液时间，导致生产效率低。二、由于供液管路中的压力与外界压力一致，因此当初次供液完成后，蒸发冷却装置中还存在空气，导致蒸发冷却系统建立自循环时间较长，且在运行过程中需要多次长时间启动排气回收装置，才能使蒸发冷却系统的压力达到运行要求。 

另外，上述专利中的冷凝器在工作时，蒸汽与冷却管接触，在冷却管的外表面发生热交换并凝集成液膜，但由于液态介质表面张力的作用，冷凝形成的液膜不会立即与冷却管外表面分离，导致蒸汽与冷却管的换热效率低和冷凝效果差。为了解决冷凝器的上述技术问题，现有技术中公开了一种高效双冷却管双管板冷凝器，其专利号为“201220731998.9”，其公开日为2013年08月21日，该专利能通过外管外壁上带锯齿的片形螺旋齿加快冷凝液膜的破裂，但在液态介质表面张力的作用下，冷凝液的析出速度仍然较慢，仍然导致冷凝效果差和冷凝效率低；并且，经实践证明，在冷凝过程中，蒸汽的冷凝速率非常高，这就导致冷凝器底部会累积大量冷凝液，容易淹没靠近冷凝器底部的冷却管，从而降低冷凝器的利用率。而蒸汽通过进气管直接进入筒体一端的结构，使得筒体内部各区域的压力有差别。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题和风险、弥补现有技术的不足，提供立轴电机蒸发冷却系统，本实用新型能够解决以下技术问题：1、能够为蒸发冷却装置的初次供液提供两种供液方式，当其中一种供液方式发生故障时，能够使用备用方式继续供液，保证稳定供液；2、能够分别对定子线棒发热体和汇流环发热体提供供液支路，且两个供液支路能够对定子绕组发热体和汇流环发热体同时供液；3、初次供液后蒸发冷却装置中的压力就能达到运行压力要求，且运行过程中，排气回收装置的启动次数少，能够减少蒸发冷却系统中冷却介质的流失，进而减少运行中的补液次数。 

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：