一種立軸電機蒸發冷卻系統的製作方法

2023-10-09 14:14:29 6

一種立軸電機蒸發冷卻系統的製作方法
【專利摘要】一種立軸電機蒸發冷卻系統，包括真空泵、排汽管、蒸發冷卻裝置和供排液裝置，供排液裝置包括儲液總罐、過渡儲液罐、連接管和供排液總管，過渡儲液罐下部連接有第一供排液管路和第二供排液管路，第一供排液管路和第二供排液管路通過連接管連通，第二供排液管路上設置有供排液泵和與供排液總管連通的總回液管；蒸發冷卻裝置包括均壓管、第一冷凝器、定子線棒冷卻支路和匯流環冷卻支路，定子線棒冷卻支路與第一供排液管路連接，匯流環冷卻支路與第二供排液管路連接，均壓管連接在第一冷凝器上，並通過排汽管與蒸汽回收裝置連接，真空泵與排汽管連接。本實用新型為蒸發冷卻裝置的初次供液提供兩種供液)方式，能夠減少蒸發冷卻系統中冷卻介質的流失。
【專利說明】一種立軸電機蒸發冷卻系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電機設備，尤其涉及一種包含蒸發冷卻裝置、供排液裝置和排氣回收裝置的立軸電機蒸發冷卻系統。

【背景技術】
[0002]隨著電機單機容量的不斷提高，電機的熱負荷也大幅增加，由此而引起繞組、匯流環的溫升及各部位溫差增加。因此，降低電機繞組、匯流環溫升及改善溫度分布的均勻性，對大型電機的可靠運行是至關重要的。
[0003]目前，大型電機的冷卻技術一般包括氣體冷卻、水冷、蒸發冷卻等技術，採用蒸發冷卻的效果較佳，能更好地適應不同負荷運行的需要，能滿足氣體冷卻達到的容量要求，能克服水冷系統成本高以及引起空心導體堵塞的問題。蒸發冷卻技術是通過蒸發冷卻裝置、監控系統、供排液裝置、排氣回收裝置等配合實現電機的冷卻，其中蒸發冷卻裝置和供排液裝置分別有以下現有技術:
[0004]如中國專利「200520036095.9」公開了一種水輪發電機定子蒸發冷卻聯合循環裝置，其
【公開日】為2006年12月27日，其技術方案包括浸有蒸發介質的定子繞組發熱體和與冷卻介質蒸汽進行熱交換的冷凝器系統，還包括浸有蒸發介質的定子匯流環發熱體，所述定子繞組發熱體的一端通過第一集液管、第一回液管與冷凝器底部連接，其另一端與第一總集汽管連通，第一總集汽管再通過第一集汽管與冷凝器的上部連通；所述定子匯流環發熱體的一端通過第二集液管、第二回液管與冷凝器底部連通，其另一端與第二總集汽管連通，第二總集汽管再通過第二集汽管與冷凝器的上部連通。
[0005]如中國專利號「200910091705.8」公開了一種水輪發電機定子蒸發冷卻系統的供排液裝置，其
【公開日】為2010年02月03日，其技術方案包括供液支路和排液支路。供液支路包括儲液罐、供液閥、供液泵、過渡罐、供/排液電磁閥；儲液罐、供液閥、供液泵、過渡罐、供/排液電磁閥和發電機定子蒸發冷卻系統的集液管按照介質流動方向依次順序連接，供液泵處在所述供排液裝置的最低處。排液支路中，發電機定子蒸發冷卻系統的集液管、供/排液電磁閥、過渡罐、排液泵、止回閥、排液閥、儲液罐按照介質流動方向依次順序連接，排液泵處在整個裝置的最低處；整個裝置的電源及控制由供排液動力/控制櫃提供。
[0006]結合上述兩個專利文件為代表的現有技術，在實際使用過程中，仍然存在著如下缺陷:一、上述供排液裝置只有一條供液管路，供液方式單一，當供液泵發生故障時，將導致不能供液；並且，由於定子繞組發熱體和匯流環發熱體兩者的位置不同，需要冷卻介質的量也不同，單一的供液方式會延長對定子繞組發熱體和匯流環發熱體的供液時間，導致生產效率低。二、由於供液管路中的壓力與外界壓力一致，因此當初次供液完成後，蒸發冷卻裝置中還存在空氣，導致蒸發冷卻系統建立自循環時間較長，且在運行過程中需要多次長時間啟動排氣回收裝置，才能使蒸發冷卻系統的壓力達到運行要求。
[0007]另外，上述專利中的冷凝器在工作時，蒸汽與冷卻管接觸，在冷卻管的外表面發生熱交換並凝集成液膜，但由於液態介質表面張力的作用，冷凝形成的液膜不會立即與冷卻管外表面分離，導致蒸汽與冷卻管的換熱效率低和冷凝效果差。為了解決冷凝器的上述技術問題，現有技術中公開了一種高效雙冷卻管雙管板冷凝器，其專利號為「201220731998.9」，其
【公開日】為2013年08月21日，該專利能通過外管外壁上帶鋸齒的片形螺旋齒加快冷凝液膜的破裂，但在液態介質表面張力的作用下，冷凝液的析出速度仍然較慢，仍然導致冷凝效果差和冷凝效率低；並且，經實踐證明，在冷凝過程中，蒸汽的冷凝速率非常高，這就導致冷凝器底部會累積大量冷凝液，容易淹沒靠近冷凝器底部的冷卻管，從而降低冷凝器的利用率。而蒸汽通過進氣管直接進入筒體一端的結構，使得筒體內部各區域的壓力有差別。
實用新型內容
[0008]本實用新型的目的在於克服現有技術中存在的上述問題和風險、彌補現有技術的不足，提供立軸電機蒸發冷卻系統，本實用新型能夠解決以下技術問題:1、能夠為蒸發冷卻裝置的初次供液提供兩種供液方式，當其中一種供液方式發生故障時，能夠使用備用方式繼續供液，保證穩定供液；2、能夠分別對定子線棒發熱體和匯流環發熱體提供供液支路，且兩個供液支路能夠對定子繞組發熱體和匯流環發熱體同時供液；3、初次供液後蒸發冷卻裝置中的壓力就能達到運行壓力要求，且運行過程中，排氣回收裝置的啟動次數少，能夠減少蒸發冷卻系統中冷卻介質的流失，進而減少運行中的補液次數。
[0009]為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案如下:
[0010]一種立軸電機蒸發冷卻系統，其特徵在於:包括真空泵、排汽管、蒸發冷卻裝置、供排液裝置和蒸汽回收裝置，所述供排液裝置包括儲液總罐、過渡儲液罐、連接管和供排液總管，所述過渡儲液罐下部連接有用於蒸發冷卻裝置供排液的第一供排液管路和用於蒸發冷卻裝置供排液的第二供排液管路，所述第一供排液管路和第二供排液管路通過連接管連通，所述第二供排液管路上設置有供排液泵和與供排液總管連通的總回液管，所述供排液總管的一端與第一供排液管路連通，另一端與儲液總罐連通；所述蒸發冷卻裝置包括均壓管、第一冷凝器、與第一冷凝器連接的定子線棒冷卻支路和與第一冷凝器連接的匯流環冷卻支路，所述定子線棒冷卻支路與第一供排液管路連接，所述匯流環冷卻支路與第二供排液管路連接，所述均壓管連接在第一冷凝器上，並通過排汽管與蒸汽回收裝置連接，所述真空泵與排汽管連接，所述連接管與第一供排液管路連接點設置在供排液總管與定子線棒冷卻支路之間，所述連接管與第二供排液管路連接點設置在供排液泵與匯流環冷卻支路之間。
[0011]所述定子線棒冷卻支路包括第一集液環管、定子線棒發熱體、第一集汽環管、第一回液管和集汽管，定子線棒發熱體的一端依次通過第一集汽環管和集汽管與第一冷凝器連接，另一端通過第一集液環管與第一供排液管路連接，第一回液管設置在第一冷凝器與第一集液環管之間；所述匯流環冷卻支路包括第二集液環管、匯流環發熱體、第二集汽環管、第二回液管和集汽管，匯流環發熱體的一端依次通過第二集汽環管和集汽管與第一冷凝器連接，另一端通過第二集液環管與第二供排液管路連接，第二回液管設置在第一冷凝器與第二集液環管之間。
[0012]所述定子線棒冷卻支路中的第一集液環管上連接有第一液位計，所述匯流環冷卻支路中的第二集液環管上連接有第二液位計，所述第一液位計和第二液位計的上部均與均壓管連接，均壓管上至少設置有一個與空氣連通的閥門一。
[0013]所述蒸汽回收裝置包括抽氣泵、第二冷凝器、過濾器、集液箱和水箱，所述抽氣泵的進氣端與排汽管連接，出氣端與第二冷凝器連接，所述第二冷凝器通過過濾器與水箱連接，所述集液箱分別與第二冷凝器和過濾器連接。
[0014]所述儲液總罐的上部設置有閥門十六，側壁上設置有第四液位計，下部設置有滾動輪和與供排液總管相連的排液管一，排液管一上設置有閥門十七；所述供排液總管的一端設置有閥門十八，另一端設置有閥門十四；所述過渡儲液罐上連接有排液管二、閥門七和第三液位計，排液管二上設置有閥門六。
[0015]所述排汽管的一端設置有閥門五，另一端設置有閥門二，閥門五與閥門二之間的排汽管上設置有閥門三和電磁閥，電磁閥與閥門三並聯；所述真空泵通過閥門四與排氣管連接。
[0016]所述第一供排液管路上設置閥門十三和閥門十五，所述閥門十三和閥門十五分別設置在供排液總管與第一供排液管路連接處的兩側；所述第二供排液管路的兩端分別設置有閥門八和閥門十，所述供排液泵設置在閥門八與閥門十之間；所述總回液管設置在供排液泵與供排液總管之間，且總回液管上設置有閥門九；所述定子線棒冷卻支路中的第一集液環管與連接管之間設置有閥門十一，所述匯流環冷卻支路中的第二集液環管與連接管之間設置有閥門十二。
[0017]所述過渡儲液罐設置在儲液總罐的上方或下方。
[0018]所述第一冷凝器包括筒體，所述筒體內設置有多根冷卻管，所述冷卻管的外表面上設置有用於使冷凝液與冷卻管分離的塗層。
[0019]所述塗層由聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、矽烷有機物或陶瓷材料製成，其厚度為I μ m——0.5mm。
[0020]所述冷卻管為單層冷卻管或雙層冷卻管，為雙層冷卻管時，所述塗層設置在雙層冷卻管的外管表面上。
[0021]所述冷卻管為圓管或帶翅片的圓管，為帶翅片的圓管時，所述翅片上設置有塗層。
[0022]所述筒體上部設置有蒸汽進口和氣包，所述蒸汽進口與氣包相通，所述氣包與筒體內腔相通。
[0023]所述筒體下部設置有回液孔，所述筒體內設置有用於收集冷凝液的液包，所述回液孔與液包相通。
[0024]採用本實用新型的優點在於:
[0025]一、本實用新型中，當對蒸發冷卻裝置初次供液時，既可通過過渡儲液罐下方的供排液泵直接供液，也可通過真空泵預先抽出蒸發冷卻裝置管路中的空氣，使管路中的壓力小於外界壓力，利用壓力差將儲液總罐內的冷卻介質壓入蒸發冷卻裝置中。並且，採用真空泵供液時，供液前蒸發冷卻裝置內形成一定的真空度，當冷卻介質供應到位後，由於供液管路中的空氣很少，不僅有利於加快初次供液速度，還有利於整個蒸發冷卻裝置自循環的快速建立，使蒸發冷卻裝置中的壓力從一開始就滿足運行於低壓力條件的要求，從而能夠少啟動或不啟動蒸汽回收裝置，從而能夠避免運行過程中冷卻介質的損失，進而能夠大大減少運行過程中向蒸發冷卻裝置的供液次數和供液量。另一方面，即使供排液泵發生故障，還可以採用真空泵進行初次供液，這兩種供液方式配合，保證了初次供液的穩定性，有利於提高生產效率。另外，通過相應閥門與管道的配合，第一供排液管路能夠單獨對定子線棒冷卻支路供液，第二供排液管路能夠單獨對匯流環冷卻支路供液，兩路供排液支路配合能夠同時對蒸發冷卻裝置供液，大幅減少了供液時間。與中國專利號「200910091705.8」為代表的現有技術相比，本實用新型在減少一個供排液泵的前提下，不僅能夠實現初次供液，還能夠為初次供液提供備用供液方式，有效地保障了整個蒸發冷卻系統的穩定運行。
[0026]二、本實用新型中，連接管一端連接在第二供排液管路上，另一端連接在第一集液環管與供排液總管之間的結構，既使得第一供排液管路和第二供排液管路能夠分別對定子線棒冷卻支路和匯流環冷卻支路供液和補液，也使得第一供排液管路或第二供排液管路能夠分別對定子線棒冷卻支路和匯流環冷卻支路供液和補液，供液補液方式多種多樣，有效地保障了蒸發冷卻系統的可靠性。
[0027]三、本實用新型中，通過第一液位計和第二液位計能夠分別對蒸發冷卻裝置發熱體中冷卻介質的量進行實時監控，保證供排液裝置對蒸發冷卻裝置發熱體實時補液。另外，當真空泵和供排液泵發生故障都不能對蒸發冷卻裝置初次供液時，仍可通過閥門一對蒸發冷卻裝置手動供液。
[0028]四、本實用新型中，所述蒸汽回收裝置包括抽氣泵、第二冷凝器、過濾器、集液箱和水箱，所述抽氣泵的進氣端與排汽管連接，出氣端與第二冷凝器連接，所述第二冷凝器通過過濾器與水箱連接，所述集液箱分別與第二冷凝器和過濾器連接。該結構能夠有效地回收蒸發冷卻裝置中排出的蒸汽介質，與現有技術相比，通過增加過濾器，能夠最大限度的避免介質蒸汽進入大氣。
[0029]五、本實用新型中，儲液總罐通過帶閥門十七的排液管一與排液總管連接，且儲液總罐下部設置有滾動輪的結構，使得儲液總罐在對其中一個蒸發冷卻系統供液後可繼續對其它蒸發冷卻系統供液，提高了儲液總罐的利用率。又由於儲液總罐的價格非常昂貴，因此，多個蒸發冷卻系統共用一個儲液總罐還能夠降低生產成本。
[0030]六、本實用新型中，所述排汽管的一端設置有閥門五，另一端設置有閥門二，閥門五與閥門二之間的排汽管上設置有閥門三和電磁閥，電磁閥與閥門三並聯，此結構能夠保證電磁閥出現故障時，能手動控制閥門三實現排汽。
[0031]七、本實用新型中，所述過渡儲液罐設置在儲液總罐的上方或下方，該結構使得過渡儲液罐能夠安裝在不同地形，有利於整個蒸發冷卻系統的安裝布局。
[0032]八、本實用新型中，在整個蒸發冷卻系統中，經實踐證明，通過閥門一至閥門十八的相互組合，能夠產生多種特定的供排液方式，即當某一供排液方式發生故障時，能夠採用其它備用方式供液，保證整個蒸發冷卻系統的穩定運行。另外，由於對蒸發冷卻裝置的初次供液、運行過程中的補液或排液等有多種供排液方式，這就使得人們可在多種供排液方式中選取最佳供排液方式，保證供排液效率更高。
[0033]九、本實用新型中，在第一冷凝器中，通過塗層能夠加快冷凝液與冷卻管的分離速度，蒸汽與冷卻管發生熱交換生成的冷凝液膜能夠快速地從冷卻管的外表面上脫離，有利於提高冷凝效果和冷凝效率；與中國專利號「 201220731998.9 」為代表的現有技術相比，本實用新型在外管的外表面上設置一層塗層就能夠加快冷凝液膜脫離冷卻管的速度，獲得更好的冷卻效果。
[0034]i^一、本實用新型中，由聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、矽烷有機物或陶瓷材料製成的塗層，既能與冷卻管外表面牢固結合，又不會與冷卻液發生化學反應，同時還具有低表面張力的特性，有利於進一步加快冷凝液膜脫離冷卻管的速度。另外，如果所述塗層的厚度小於I μ m,將降低冷凝液膜脫離冷卻管表面的速率，從而削弱冷卻管的換熱效果，而如果所述塗層的厚度大於0.5_，又將導致冷卻管外表面的熱阻顯著增加，不僅會顯著減弱蒸汽與冷卻管的熱交換，還會導致冷凝器的製造難度和成本升高。因此，所述塗層的厚度設置為I μ πι-Ο.5mm,能保證冷卻管外表面熱阻不顯著增加，能顯著提高冷凝液膜脫離冷卻管的速率，能將製造難度及成本控制在合理範圍內，能適應不同場合的需要。
[0035]十二、本實用新型中，所述冷卻管可以為單層冷卻管，也可以為雙層冷卻管，能夠用於不同規格的冷凝器，適用範圍更廣。採用雙層冷卻管時，還可以在兩層管間設置間隙，如果內層管的冷卻介質發生洩漏，可通過設置在間隙內的檢測裝置檢測到，能最大限度避免內層管的冷卻介質洩漏汙染蒸發冷卻介質。
[0036]十三、本實用新型中，所述冷卻管為圓管或帶翅片的圓管，為帶翅片的圓管時，所述翅片上設置有塗層，通過翅片能夠增大蒸汽與外管的接觸面積，從而提高冷卻速度。
[0037]十四、本實用新型中，在筒體上部設置的氣包，使得進入冷凝器的蒸汽能夠迅速分散至冷凝器內腔的各個區域，具有均衡冷凝器內部壓力作用，有利於提高冷凝效果及冷凝器的利用率。
[0038]十五、本實用新型中，在筒體下部設置一個專門用於儲存經冷凝後得到的冷凝液的液包，有利於防止下層冷卻管被冷凝液淹沒而使冷凝器利用率降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0040]圖2為本實用新型中冷凝器的結構示意圖；
[0041]圖3為圖2的A向視圖；
[0042]圖4為圖2的A—A首I]視圖；
[0043]圖中的標記為:1、均壓管，2、定子線棒發熱體，3、匯流環發熱體，4、第一集汽環管，
5、第二集汽環管，6、集汽管，7、第一集液環管，8、第二集液環管，9、第一回液管，10、第二回液管，11、絕緣引流管，12、第一冷凝器，13、第一液位計，14、第二液位計，15、排汽管，16、真空泵，17、抽氣泵，18、第二冷凝器，19、過濾器，20、集液箱，21、水箱，22、機坑，23、閥門一，24、閥門二，25、閥門三，26、電磁閥，27、閥門四，28、閥門五，29、儲液總罐，30、過渡儲液罐，31、供排液泵，32、閥門六，33、閥門七，34、第三液位計，35、閥門八，36、總回液管，37、閥門九，38、供排液總管，39、第二供排液管路，40、閥門十，41、連接管，42、排液管一，43、排液管二，44、閥門i^一，45、閥門十二，46、第一供排液管路，47、閥門十三，48、閥門十四，49、閥門十五，50、滾動輪，51、閥門十六，52、閥門十七，53、閥門十八，54、第四液位計，55、氣包，56、液包，57、筒體，58、端蓋，59、冷卻管，60、冷卻水進出接口，61、蒸汽進口，62、回液孔，63、接□。

【具體實施方式】
[0044]實施例1
[0045]一種立軸電機蒸發冷卻系統，包括真空泵16、排汽管15、蒸發冷卻裝置、供排液裝置和蒸汽回收裝置，所述供排液裝置包括儲液總罐29、過渡儲液罐30、連接管41和供排液總管38，所述過渡儲液罐30下部連接有用於蒸發冷卻裝置供排液的第一供排液管路46和用於蒸發冷卻裝置供排液的第二供排液管路39，所述第一供排液管路46和第二供排液管路39通過連接管41連通，所述第二供排液管路39上設置有供排液泵31和與供排液總管38連通的總回液管36，所述供排液總管38的一端與第一供排液管路46連通，另一端與儲液總罐29連通；所述蒸發冷卻裝置包括均壓管1、第一冷凝器12、與第一冷凝器12連接的定子線棒冷卻支路和與第一冷凝器12連接的匯流環冷卻支路，所述定子線棒冷卻支路與第一供排液管路46連接，所述匯流環冷卻支路與第二供排液管路39連接，所述均壓管I連接在第一冷凝器12上，並通過排汽管15與蒸汽回收裝置連接，所述真空泵16與排汽管15連接，所述連接管41與第一供排液管路46連接點設置在供排液總管38與定子線棒冷卻支路之間，所述連接管41與第二供排液管路39連接點設置在供排液泵31與匯流環冷卻支路之間。
[0046]本實施例的優選實施方式為，所述定子線棒冷卻支路包括第一集液環管7、定子線棒發熱體、第一集汽環管4、第一回液管9和集汽管6，定子線棒發熱體的一端依次通過第一集汽環管4和集汽管6與第一冷凝器12連接，另一端通過第一集液環管7與第一供排液管路46連接，第一回液管9設置在第一冷凝器12與第一集液環管7之間；所述匯流環冷卻支路包括第二集液環管8、匯流環發熱體3、第二集汽環管5、第二回液管10和集汽管6，匯流環發熱體3的一端依次通過第二集汽環管5和集汽管6與第一冷凝器12連接，另一端通過第二集液環管8與第二供排液管路39連接，第二回液管10設置在第一冷凝器12與第二集液環管8之間。其中，定子線棒發熱體分別通過絕緣引流管11與第一集汽環管4和第一集液環管7連接，所述匯流環發熱體3分別通過絕緣引流管11與第二集汽環管5和第二集液環管8連接。
[0047]進一步的，所述第一集液環管7上連接有第一液位計13，所述第二集液環管8上連接有第二液位計14,且第一液位計13和第二液位計14的上部均與均壓管I連接,均壓管I上至少設置有一個與空氣連通的閥門一 23。在實際使用過程中，第一液位計13和第二液位計14的上部是間接與第一冷凝器12連接的，當真空泵16和供排液泵31發生故障都不能對蒸發冷卻裝置進行初次供液時，可通過閥門一 23對蒸發冷卻裝置手動供液。
[0048]本實施例的又一優選實施方式為，所述蒸汽回收裝置包括抽氣泵17、第二冷凝器18、過濾器19、集液箱20和水箱21，所述抽氣泵17的進氣端與排汽管15連接，出氣端與第二冷凝器18連接，所述第二冷凝器18通過過濾器19與水箱21連接，所述集液箱20分別與第二冷凝器18和過濾器19連接。回收蒸汽時，打開抽氣泵17，抽所泵將蒸汽泵至第二冷凝器18內，經第二冷凝器18後的氣體進入過濾器19過濾，經過濾後的尾氣進入水箱21中，再經水箱21中的水淨化後排出，蒸汽經第二冷凝器18和過濾器19後產生的冷凝液進入集液箱20中。進一步的，優選在水箱21與過濾器19之間設置閥門，防止水箱21中的水進入過濾器19。其中過濾器19為活性炭等多孔材料為濾芯的過濾器19，抽氣泵17為壓縮機或鼓風機。
[0049]本實施例的又一優選實施方式為，所述儲液總罐29的上部設置有閥門十六51，側壁上設置有第四液位計54，下部設置有與供排液總管38相連的排液管一 42，排液管一 42上設置有閥門十七52 ;所述供排液總管38的一端設置有閥門十八53，另一端設置有閥門十四48 ;所述過渡儲液罐30上連接有排液管二 43、閥門七33和第三液位計34，排液管二43上設置有閥門六32 ;所述排汽管15的一端設置有閥門五28，另一端設置有閥門二 24，閥門五28與閥門二 24之間的排汽管15上設置有閥門三25和電磁閥26，電磁閥26與閥門三25並聯；所述真空泵16通過閥門四27與排氣管連接；所述第一供排液管路46上設置閥門十三47和閥門十五49，所述閥門十三47和閥門十五49分別設置在供排液總管38與第一供排液管路46連接處的兩側；所述第二供排液管路39的兩端分別設置有閥門八35和閥門十40，所述供排液泵31設置在閥門八35與閥門十40之間；所述總回液管36設置在供排液泵31與供排液總管38之間，且總回液管36上設置有閥門九37 ;所述第一集液環管7與連接管41之間設置有閥門十一 44，所述第二集液環管8與連接管41之間設置有閥門十二45。經實踐證明，通過閥門一 23至閥門十八53的相互配合和組合，能夠產生多種特定的供排液方式，即當某一供排液方式發生故障時，能夠採用其它備用方式持續供液，保證整個蒸發冷卻系統的穩定運行。另外，由於對蒸發冷卻裝置的初次供液、運行過程中的補液或排液等有多種供排液方式，這就使得人們可在多種供排液方式中選取最佳供排液方式，保證供排液效率更高。
[0050]本實施例中，所述儲液總罐29下部設置有滾動輪50，且儲液總罐29通過帶閥門十七52的排液管一 42與排液總管連接，因此儲液總罐29可拆裝和移動，使得同一儲液總罐29能夠分別對多個蒸發冷卻系統供液，提高了儲液總罐29的利用率。進一步的，當初次供液完成後，真空泵16也可以拆除，可拆除的真空泵16與可移動的儲液總罐29配合，使得多臺機組能夠共用一個儲液總罐29和真空泵16，大幅節約了設備的採購成本。其中，由於供排液總管38的兩端均設置有閥門，因此當蒸發冷卻裝置的供液完成後，移開儲液總罐29不會影響蒸發冷卻裝置的正常運行。
[0051]本實施例中，優選過渡儲液罐30設置在儲液總罐29的下方，且優選排液管一 42的最低點位置高於過渡儲液罐30的最高液位，以保證儲液總罐29內的冷卻介質能夠快速進入過渡儲液罐30。但在某些特殊地形，過渡儲液罐30也可以設置在儲液總罐29的上方。
[0052]本實施例中，所述蒸汽回收裝置、蒸發冷卻裝置和供排液裝置均固定設置在機坑22內。
[0053]本實施例中，所述抽氣泵17與現有技術中的監控系統連接。
[0054]本實施例中，為了進一步保障蒸發冷卻系統的穩定運行，還可在第二供排液管路39上增加備用供排液泵31。另外，由於本實用新型只有一個供排液泵31，因此只需要備用一個供排液泵31，而專利號為「200910091705.8」專利中有兩個供排液泵31，如果該專利增加備用泵就需要增加兩個。因此，與現有技術相比，在不增加或增加備用供排液泵31的狀況下，本實用新型的生產成本都遠遠低於現有技術。
[0055]本實用新型中，所述供排液裝置的供排液過程包括安裝或檢修完成後的首次供液、運行過程中的自動補液和排液，其中安裝或檢修完成後的首次供液包括三種供液方法，為了清楚，下面分別對上述過程作詳細說明。
[0056](I)、安裝或檢修完成後首次供液。
[0057]方法1:使用供排液泵31供液，首先關閉閥門九37、閥門十五49、閥門六32、閥門三25和閥門四27，打開其餘閥門，儲液總罐29中的冷卻介質通過供排液總管38和第一供排液管路46自然流入過渡儲液罐30，待過渡儲液罐30上的第三液位計34達到供排液泵31啟動液位時，供排液泵31啟動，將過渡儲液罐30中的冷卻介質通過第二供排液管路39泵入蒸發冷卻裝置，由於供排液泵31的對冷卻介質的泵出量大於第一供排液管路46的冷卻介質的流量，如此，第三液位計34的示數將下降，當降至停止液位時，供排液泵31停止工作，防止供排液泵31空轉,待第三液位計34的示數再次達到啟動液位時,再次啟動供排液泵31供液，如此重複，當第一液位計13讀數達到預定液位時，關閉閥門十一 44，當第二液位計14讀數達到預定液位時，關閉閥門十二 45、閥門一 23、閥門八35、閥門七33和供排液泵31，儲液總罐29繼續向過渡儲液罐30中灌液，當第三液位計34的讀數接近最高液位時，關閉閥門十六51、閥門十七52和閥門十八53，待第三液位計34示數穩定後，關閉閥門七33和閥門十四48。
[0058]方法2:當供排液泵31無法正常工作，且不能及時更換時，使用真空泵16供液，首先關閉閥門一 23、閥門五28、閥門六32、閥門九37、閥門十40、閥門十三47和閥門十七52，打開其餘閥門，用真空泵16將蒸發冷卻裝置管路中的空氣抽去，然後關閉閥門四27及真空泵16，打開閥門十七52。由於蒸發冷卻裝置管路內的氣壓遠低於大氣壓，因此儲液總罐29中的冷卻介質將通過第一供排液管路46被吸入蒸發冷卻裝置。當第一液位計13讀數達到預定液位時，關閉閥門十一 44，當第二液位計14讀數達到預定液位時關閉閥門十二45和閥門十五49。然後打開閥門十三47，冷卻介質自然流入過渡儲液罐30。當第三液位計34示數接近預定值時，關閉閥門十六51、閥門十七52和閥門十八53，待第三液位計34示數穩定後，關閉閥門七33和閥門十四48。正常運行過程中閥門二 24、閥門五28和閥門八35處於常開狀態，閥門一 23、閥門三25、閥門四27、閥門六32、閥門九37、閥門十五49和閥門十八53處於常閉狀態，閥門七33、閥門十40、閥門i^一 44和閥門十二 45在補液時打開。
[0059]方法3:當供排液泵31和真空泵16均無法正常工作且不能及時更換時，從閥門一23處對蒸發冷卻裝置進行初次供液。
[0060](2)運行過程中自動補液
[0061]在運行過程中，排氣動作會將蒸發冷卻裝置中的部分蒸發冷卻介質蒸汽排出，會減小冷卻迴路中冷卻介質的量，所以在運行過程中需要實時監測冷卻迴路中冷卻介質的液位。如果第一液位計13的輸出值低於補液液位時，供排液泵31啟動，並打開閥門七33、閥門十40和閥門^ 44,過渡儲液罐30中的冷卻介質被泵入第一集液環管7和定子線棒發熱體2等，當第一液位計13讀數達到預定液位時，供排液泵31、閥門七33、閥門十40和閥門i 44關閉,系統完成一次自動補液。如果第二液位計14的輸出值低於補液液位時,供排液泵31啟動，閥門七33、閥門十40和閥門十二 45打開，過渡儲液罐30中的冷卻介質被泵入、第二集液環管8和匯流環發熱體3等，當第二液位計14讀數達到預定液位時，閥門七33、閥門十40和閥門十二 45關閉，供排液泵31關閉，系統完成一次自動補液。如果第三液位計34低於補液液位時，利用儲液總罐29和供排液總管38向過渡儲液罐30補液。
[0062](3)排液
[0063]當蒸發冷卻裝置需要排液時，關閉閥門二 24、閥門六32、閥門十40和閥門十四48，打開其餘閥門，蒸發冷卻裝置管路中的冷卻介質通過第一供排液管路46回流至過渡儲液罐30，當第三液位計34示數達到排液液位時，啟動供排液泵31，將冷卻介質通過總回液管36泵入儲液總罐29，由於供排液泵31對冷卻介質的泵出流量大於第一供排液管路46中冷卻介質的流量，如此，第三液位計34示數將下降，當降至停止排液液位時，供排液泵31停止工作，以防止供排液泵31空轉，待第三液位計34示數再次達到排液液位時，再次啟動供排液泵31排液，如此重複，直至介質排出乾淨。
[0064]本發明中，所述蒸汽回收裝置的工作過程為:當均壓管I中的蒸汽壓力高於
0.06MPa時，電磁閥26及抽氣泵17開，冷卻迴路中多餘的蒸汽被抽進第二冷凝器18，蒸汽被凝集成液體，尾氣進入過濾器19，殘留蒸汽被凝集成液體，過濾器19尾氣進入水箱21，最後進入空氣，當均壓管I中壓力低於電磁閥26的開啟壓力時，電磁閥26和抽氣泵17關閉。閥門三25為手動旁通閥，當電磁閥26無法正常開啟時，通過手動打開閥門三25進行排氣。
[0065]實施例2
[0066]本實施例與上述實施例基本相同，主要區別在於:所述第一冷凝器12包括筒體57，所述筒體57的兩端分別設置有端蓋58，其中一個端蓋58上設置有冷卻水進出接口 60 ；所述筒體57內設置有多根冷卻管59，所述冷卻管59的外表面上設置有用於使冷凝液與冷卻管59分離的塗層；所述筒體57上部設置有蒸汽進口 61和氣包55，所述氣包55與筒體57內腔相通，所述氣包55上設置有用於連接均壓管I的接口 63，所述蒸汽進口 61分別與氣包55和集汽管6連通；所述筒體57下部設置有回液孔62，所述筒體57內設置有用於收集冷凝液的液包56，所述回液孔62的上部與液包56相通，下部通過接頭分別與第一回液管9和第二回液和連通。其中，第二冷凝器18與第一冷凝器12的結構不同，第二冷凝器18為現有技術中的常規冷凝器。
[0067]本實施例中，所述塗層由聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、矽烷有機物或陶瓷材料製成，塗層厚度可以為I μ m,也可以為0.5mm,優選塗層的厚度為0.1_。採用上述材料製成厚度為0.1mm的塗層，具有低表面張力的特性，既能夠與冷卻管59牢固結合，又不與冷卻介質發生化學反應且在冷卻介質中不發生明顯的物性變化，有利於加快冷凝液與冷卻管59的分離速度。
[0068]本實施例的優選實施方式為,所述冷卻管59為單層冷卻管59或雙層冷卻管59,為雙層冷卻管59時，所述塗層設置在雙層冷卻管59的外管表面上。
[0069]進一步的，所述冷卻管59為圓管或帶翅片的圓管，為帶翅片的圓管時，所述翅片上同樣設置有塗層。
【權利要求】
1.一種立軸電機蒸發冷卻系統，其特徵在於:包括真空泵(16)、排汽管(15)、蒸發冷卻裝置、供排液裝置和蒸汽回收裝置，所述供排液裝置包括儲液總罐(29)、過渡儲液罐(30)、連接管(41)和供排液總管(38)，所述過渡儲液罐(30)下部連接有用於蒸發冷卻裝置供排液的第一供排液管路(46)和用於蒸發冷卻裝置供排液的第二供排液管路(39)，所述第一供排液管路(46 )和第二供排液管路(39 )通過連接管(41)連通，所述第二供排液管路(39 )上設置有供排液泵(31)和與供排液總管(38)連通的總回液管(36)，所述供排液總管(38)的一端與第一供排液管路(46)連通，另一端與儲液總罐(29)連通；所述蒸發冷卻裝置包括均壓管(I)、第一冷凝器(12)、與第一冷凝器(12)連接的定子線棒冷卻支路和與第一冷凝器(12)連接的匯流環冷卻支路，所述定子線棒冷卻支路與第一供排液管路(46)連接，所述匯流環冷卻支路與第二供排液管路(39)連接，所述均壓管(I)連接在第一冷凝器(12)上，並通過排汽管(15)與蒸汽回收裝置連接，所述真空泵(16)與排汽管(15)連接，所述連接管(41)與第一供排液管路(46)連接點設置在供排液總管(38)與定子線棒冷卻支路之間，所述連接管(41)與第二供排液管路(39 )連接點設置在供排液泵(31)與匯流環冷卻支路之間。
2.如權利要求1所述的一種立軸電機蒸發冷卻系統，其特徵在於:所述定子線棒冷卻支路中的第一集液環管(7)上連接有第一液位計(13)，所述匯流環冷卻支路中的第二集液環管(8)上連接有第二液位計(14),所述第一液位計(13)和第二液位計(14)的上部均與均壓管(I)連接，均壓管(I)上至少設置有一個與空氣連通的閥門一(23)。
3.如權利要求1所述的一種立軸電機蒸發冷卻系統，其特徵在於:所述儲液總罐(29)的上部設置有閥門十六(51)，側壁上設置有第四液位計(54)，下部設置有滾動輪(50)和與供排液總管(38 )相連的排液管一(42 )，排液管一(42 )上設置有閥門十七(52 );所述供排液總管(38)的一端設置有閥門十八(53)，另一端設置有閥門十四(48);所述過渡儲液罐(30)上連接有排液管二(43)、閥門七(33)和第三液位計(34)，排液管二(43)上設置有閥門六(32)。
4.如權利要求1、2或3所述的一種立軸電機蒸發冷卻系統，其特徵在於:所述排汽管(15)的一端設置有閥門五(28)，另一端設置有閥門二(24)，閥門五(28)與閥門二(24)之間的排汽管(15)上設置有閥門三(25)和電磁閥(26)，電磁閥(26)與閥門三(25)並聯；所述真空泵(16)通過閥門四(27)與排氣管連接。
5.如權利要求1所述的一種立軸電機蒸發冷卻系統，其特徵在於:所述第一供排液管路(46 )上設置閥門十三(47 )和閥門十五(49 )，所述閥門十三(47 )和閥門十五(49 )分別設置在供排液總管(38)與第一供排液管路(46)連接處的兩側；所述第二供排液管路(39)的兩端分別設置有閥門八(35)和閥門十(40)，所述供排液泵(31)設置在閥門八(35)與閥門十(40)之間；所述總回液管(36)設置在供排液泵(31)與供排液總管(38)之間，且總回液管(36)上設置有閥門九(37);所述定子線棒冷卻支路中的第一集液環管(7)與連接管(41)之間設置有閥門十一(44)，所述匯流環冷卻支路中的第二集液環管(8)與連接管(41)之間設置有閥門十二(45)。
6.如權利要求1所述的一種立軸電機蒸發冷卻系統，其特徵在於:所述第一冷凝器(12)包括筒體(57)，所述筒體(57)內設置有多根冷卻管(59)，所述冷卻管(59)的外表面上設置有用於使冷凝液與冷卻管(59)分離的塗層。
7.如權利要求6所述的一種立軸電機蒸發冷卻系統，其特徵在於:所述塗層由聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、矽烷有機物或陶瓷材料製成，其厚度為I μ m— 0.5mm。
8.如權利要求6所述的立軸電機蒸發冷卻系統，其特徵在於:所述冷卻管(59)為單層冷卻管(59 )或雙層冷卻管(59 )，為雙層冷卻管(59 )時，所述塗層設置在雙層冷卻管(59 )的外管表面上。
9.如權利要求6所述的一種立軸電機蒸發冷卻系統,其特徵在於:所述冷卻管(59)為圓管或帶翅片的圓管，為帶翅片的圓管時，所述翅片上設置有塗層。
【文檔編號】H02K9/193GK204030863SQ201420324158
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年6月18日 優先權日:2014年6月18日
【發明者】鄒應冬, 朱順財, 鄢幫國 申請人:東方電氣集團東方電機有限公司