氫冷卻發電機高性能防漏油裝置的製作方法

2023-11-30 19:54:51

專利名稱：氫冷卻發電機高性能防漏油裝置的製作方法
技術領域：
本設計涉及到氫冷卻大、中型發電機組在運行中防止產生向機內漏油的裝置，這種裝置具有高性能的內檔油蓋和保證能正常供油的超精細濾油網以及特設的氫側回油腔室所組成。而以往氫冷卻發電機組在這三方面的設計結構均不能防止向發電機內漏油。
當今氫冷卻發電機組，所採用的密封油壓力均高於機內氫氣壓力0.05MPa，內檔油蓋採用傳統的迷宮槽結構，由於密封油壓高於氫壓，原存三道防線的內檔油蓋，在結構上存在嚴重的不足，致使運行中的發電機組普遍的存在向機內漏油問題。大量運行實踐證明原有內檔油蓋的功能太低，不能滿足發電機組的安全運行要求。現今人們所焦慮的不是漏油本身所造成的浪費，而是漏油給運行中發電機定子線圈端部絕緣所造成的短路、按地等惡性事故，給電廠和社會造成的巨大經濟損失。
發電機用的密封油是從汽輪機主油箱中提取的，油中含水量之高也是發電機定子線圈端部絕緣所不能承受的。從運行中發現，油滲入絕緣盒和手包絕緣層之嚴重，完全達到了真空壓力浸漬的水平，這是高氫壓作用的結果。運行經驗還說明，凡是漏油多的機組，機內氫氣的水汽含量也多，使之超過了國家規定值≤4g／M3氫氣溼度標準。吸潮的矽膠劑也因油漠包裹而迅速失效。
密封油漏入發電機的唯一通道是內檔油蓋。發電機處在油、水兩大病害的條件下運行，為提高安全性，採取改善定子線圈端部絕緣結構會有一定的效果。但最好的辦法還是釜底抽薪，能否通過改變結構設計達到內檔油蓋不向機內漏油的目的，經分析研究本設計完全能夠實現這一目標。
本設計的任務是製造一種高性能的新型內檔油蓋，並製造一種超精細的濾油網和特設一個氫側回油腔室。這樣就可以在運行條件較寬鬆的情況下，完全阻止密封油徑內檔油蓋溢出。從而達到根治發電機定子線圈端部絕緣受油、水兩大病害的威脅。
本設計的結構是，在發電機組的原有空間內，盡力加大頭道防線的負荷量，使其完成60％左右的檔油任務；再用第二道防線的檔油板完成30％左右的檔油任務。經過兩道防線後的殘餘漏油壓力降到與周圍空間的氣壓大致平衡的水平。在這兩步目標達到後，將在第三道防線上增加上氣封功能，這樣就完全可以實現不漏油的目標了。
第一道防線設計在轉子軸頸上，我們知道經密封瓦洩漏出的氫側密封油經轉軸的高速旋轉作用後，大部分成泡沫狀態，要想將這些泡沫狀態的油最大量的和及早的導出，本設計的措施是1.採用大跨距三層檔油板結構，這樣較單層檔油板增加了二層檔油能力，檔油板間距拉大，就是油槽斷面積的加大，這樣在油多的情況下，方能不影響檔油板正常的檔油效率。
2.檔油板回油孔以往集中在下部，且油孔面積與油槽面積之比約為11。現在本設計措施是由集中下部回油改為分散在下部150°的範圍內回油，且油孔與油槽面積之比加大到101以上，這樣一是大大的縮短了油槽中回油的行程、二是大大的減少了回油的阻力，從而達到了回油量最大和回油最迅速暢通的目的，檔油板在不出現「厭食」的情況下工作，完成60％左右的檔油目的就能實現。
第二道防線是四齒迷宮槽，本設計的結構是1.同第一道防線一樣，將集中在下部的回油孔，改為分布在下部150°範圍內回油，且回油孔面積與油槽斷面積之比由原來的11左右，設計加大到101以上。這樣油槽中的油就能以最短的行程，最快的速度經回油孔導出流入回油室。
2.油槽中的每個回油小孔，將按其位置和轉向加工成喇叭口或風鬥型，這樣油流入回油孔的阻力最小，並能最大限度的增加每個油孔的回油流量。這樣檔油板在出現不「厭食」的情況下工作，完成30％左右的檔油任務就能實現。
第三道防線也是四齒迷宮槽結構，本設計在結構功能上進行了重大的改進。將中間的小油槽改為氣封環槽，就是將內端蓋中的高壓風用塑料管道引入迷宮槽中，這樣就將刮板式的檔油方法改變為最理想的氣封環檔油結構，用氣封方式將最後的少量殘油完全封檔住，至此一種新型的內檔油蓋，就能完全阻止密封油進入發電機定子線圈的目的。
自然，新型內檔油蓋也應有一定的運行條件相配合，否則超工作極限運行是不行的。
配合條件之一是在供油管道系統中，增設兩件油過濾網，一件是超精細的裝在差壓閥進油口的前面，用以確保差壓閥芯工作時不犯卡，能正常的向密封瓦供油。另一件是較精細油過濾網，裝在集裝油箱上，使其一次過濾與二次過濾能配套工作，堅決將油中的雜質含量高問題徹底解決，又能最大限度的延長兩種濾網的清洗維護時間。
配合條件之二是在差壓閥的旁路閥門上，加裝一個節流孔板，以防手動操作不當造成漏油災害。
配合條件之三是在密封油的氫側回油孔處，特設加工出一個回油腔室，用以杜絕在稍有異常運行時因油位增高，而誘發的甩油現象。
很顯然漏油問題解決了，因油中含水給發電機定子線圈端部絕緣所造成的極嚴重危害，也就徹底解決了。由於採用了上述方案，本設計可以同時解決大、中型氫冷卻發電機中油、水兩大病害的威脅。設計結構簡單，便於施工，且造價低。
下面通過附圖
對本設計結構作進一步的說明。
圖一為內檔油蓋的安裝位置圖。
圖二為內檔油蓋的A－A剖面圖。
圖三為供油系統增設濾油網和節流孔板位置原理圖。
圖中1.內檔油蓋2.油密封瓦3.氫側回油腔室4.內端蓋5.引風塑料管道6.外端蓋7.轉子8.風葉9.超精細濾油網10.壓差閥11.節流孔板圖中的內檔油蓋(1)的三道防線分別布置在轉子(7)軸柄的三個臺階上，油密封瓦(2)的氫側密封油，首先衝向設計在轉子軸頸上的第一道防線，由於有三層檔油板高性能的回油後，第二道防線的負荷量就相對減輕了，經第二道防線高效回油後，第三道防線在氣封環作用下，少許的殘油就能完全封檔住。氫側回油腔室(3)的作用主要是增加回油落差量，以防油位增高后產生的甩油現象。引風塑料管道(5)中的氣壓在運行時高於風葉(8)進風區氣壓值300mmHg柱以上，所以氣封環工作能顯成效。
本設計由於結構簡單，生產加工方便，可對已運行的機組實施技術改造，將會收到很高的經濟效益和社會效益。
權利要求1.氫冷卻發電機高性能防漏油裝置，由內檔油蓋、引風塑料管道、超精細濾油網、節流孔板、氫側回油腔室組成，其特徵是內檔油蓋在末級防線上增設氣封環檔油結構，各油槽中回油孔採取分散布置在下部150°的範圍內回油；且每個油槽與其回油孔面積之比為1∶10以上；所以具有最大的回油通路，最短的回油知行程。
2.根據權利要求1所述的氫冷卻發電機高性能防漏油裝置，其特徵是特設了一個氫側回油腔室。
3.根據權利要求1所述的氫冷卻發電機高性能防漏油裝置，其特徵是在差壓閥進油孔處裝有超精細濾油網，在差壓閥旁路閥門上裝有節流孔板。
專利摘要氫冷卻發電機高性能防漏油裝置，它是在內擋油蓋，供油管道系統，氫側回油孔的基礎上，經改變結構設計而完成的。油漏入發電機內的唯一通道是內擋油蓋，新型內擋油蓋在結構上具有最短的回油行程；最大的回油通道。而且在末級防線上加裝了氣封環結構，能完全防止漏油現象發生。在供油管道中，加裝超精細濾油網和節流孔板；在氫側回油孔處特設了回油腔室。漏油危害根治了，油中含水的危害也就解決了，從而達到根治發電機定子線圈絕緣受油、水兩大病害威脅的目的。設計結構簡單便於加工。
文檔編號H02K5/124GK2134748SQ92232720
公開日1993年5月26日 申請日期1992年9月11日 優先權日1992年9月11日
發明者葉文安 申請人:葉文安