專利名稱：傳動(dòng)裝置-發(fā)電機(jī)-井筒冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于設(shè)置在一個(gè)流水環(huán)繞著的井筒內(nèi)的、帶有一個(gè)渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)的冷卻系統(tǒng)，其中在發(fā)電機(jī)和渦輪機(jī)之間最好設(shè)一個(gè)傳動(dòng)裝置。
迄今為止，發(fā)電機(jī)的冷卻空氣，可能也是高壓空氣，被直接用作熱載體將損耗熱帶出。以往的設(shè)計(jì)中總設(shè)有單級(jí)或多級(jí)的風(fēng)機(jī)。因此，這種結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)可提高到足以進(jìn)行熱交換。
這種裝置的缺點(diǎn)在于發(fā)電機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上的風(fēng)機(jī)的自身通風(fēng)不足以克服在這些通風(fēng)道中的阻力。為此就需要設(shè)置具有很大的功耗和高噪聲水平的附加風(fēng)機(jī)。在井筒中安裝了這樣的風(fēng)機(jī)，當(dāng)風(fēng)機(jī)出故障時(shí)就會(huì)造成生產(chǎn)中斷。
另一缺點(diǎn)是，冷卻空氣量跟發(fā)電機(jī)在部分負(fù)荷下的相應(yīng)損耗功率相配合，以及用轉(zhuǎn)數(shù)可調(diào)的風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)及活門(mén)裝置來(lái)使冷卻空氣量跟夏季和冬季的外界溫度相配合的設(shè)施是非常粗糙的和不完善的。在風(fēng)機(jī)安裝在井筒內(nèi)的情況下，工作人員在進(jìn)行例行維修時(shí)必須進(jìn)入高壓氣流中工作，這也是不利的。
法國(guó)專利1267170中公開(kāi)了一種管狀渦輪發(fā)電機(jī)，它的外殼圓拱頂設(shè)計(jì)成熱交換器。然而這種類型的管狀渦輪機(jī)組只有當(dāng)其功率達(dá)到一定的等級(jí)、即約達(dá)10MVA時(shí)，才值得考慮。
也有人嘗試過(guò)用流水直接冷卻設(shè)備。但是這一種方法由于水質(zhì)嚴(yán)重污染，而在技術(shù)上不再可行。
本發(fā)明的目的是提供一種本文開(kāi)頭提到的那種類型的冷卻系統(tǒng)，這種冷卻系統(tǒng)一方面可避免上述的缺陷，另一方面可裝入中型系列的帶批量生產(chǎn)的鼓筒式轉(zhuǎn)子的設(shè)備中。
本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的特征在于，在一個(gè)二次冷卻循環(huán)的相應(yīng)的熱交換器中的一次冷卻循環(huán)的用于冷卻發(fā)電機(jī)的介質(zhì)，和在最好由金屬井筒壁構(gòu)成的冷卻散熱器中的二次冷卻循環(huán)的介質(zhì)，可以進(jìn)行再冷卻。
用本發(fā)明就能夠首創(chuàng)地制造出在較小功率范圍內(nèi)在經(jīng)濟(jì)上也站得住腳的水下機(jī)組。這主要是由于發(fā)電機(jī)實(shí)際上在批量生產(chǎn)中獲得應(yīng)用。所有的單件生產(chǎn)在技術(shù)上及經(jīng)濟(jì)上花費(fèi)如此之高，以致毫無(wú)經(jīng)濟(jì)性可言。使用本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)就可以使上述設(shè)備能使用這類批量制造的產(chǎn)品。本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要在于，泵的功率加上自身通風(fēng)的較高的功率，總功耗比以往使用高壓風(fēng)機(jī)的功耗小。
本發(fā)明的一個(gè)顯著特征為，熱交換器在一方面是用以冷卻發(fā)電機(jī)冷卻空氣的空氣-水冷卻裝置，在另一方面是用以冷卻軸承潤(rùn)滑油和傳動(dòng)裝置潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑油-水冷卻裝置。
以往都必須把潤(rùn)滑油冷卻和空氣冷卻分開(kāi)。這樣就既要照顧潤(rùn)滑油的再冷卻，同時(shí)又要分開(kāi)照顧空氣的再冷卻。本發(fā)明能夠使相應(yīng)的熱交換器對(duì)兩個(gè)二次冷卻循環(huán)都起作用。
按本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)，外部直接被流水環(huán)繞沖刷的、由薄金屬板外罩構(gòu)成的井筒壁靠發(fā)電機(jī)側(cè)設(shè)有垂直的或水平的槽形冷卻槽，這樣就可以可靠地將所產(chǎn)生的損耗熱帶走。此外，冷卻介質(zhì)通過(guò)小功率消耗的泵在封閉的循環(huán)回路中進(jìn)行循環(huán)。
本發(fā)明的另一特征是，冷卻槽在兩側(cè)通過(guò)集合通道連結(jié)。由于這樣的結(jié)構(gòu)一定設(shè)計(jì)得十分堅(jiān)固耐用，所以此種制造簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)型式有其優(yōu)越之處。
按本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)，冷卻槽由焊接在井筒壁上的、通過(guò)蓋壁封蓋住的隔板構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)用好的焊工可以實(shí)現(xiàn)，但他們并非一定要是高水平的專業(yè)人才。這樣，生產(chǎn)成本就可維持在合理的范圍內(nèi)。
按本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)，蓋壁上設(shè)有凹槽、最好是設(shè)有孔眼來(lái)把蓋壁固定在隔板上，這些孔眼通過(guò)焊接用焊料來(lái)填充。此生產(chǎn)過(guò)程十分簡(jiǎn)便，如前所述，生產(chǎn)成本也低。
本發(fā)明借助附圖中描述的實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是一種井筒的示意俯視圖，圖2示出了圖1的細(xì)部A，圖3是圖1的A-A截面，圖4是冷卻系統(tǒng)圖。
在一個(gè)流水環(huán)繞的井筒1中，設(shè)置了有一個(gè)傳動(dòng)裝置3與之串接的發(fā)電機(jī)2。傳動(dòng)裝置3由一個(gè)未標(biāo)出的、低速運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)。井筒壁4由薄金屬板外罩構(gòu)成。井筒壁4迎著流水方向那部分設(shè)計(jì)成冷卻散熱器。
按圖2看，井筒壁4靠發(fā)電機(jī)側(cè)焊有用一塊蓋壁7封蓋住的隔板6。由此構(gòu)成了槽形冷卻槽8，二次冷卻循環(huán)的介質(zhì)在這些槽中流通。為使蓋壁7固定在隔板6上，蓋壁在固定點(diǎn)上設(shè)有孔眼，這樣，蓋壁7就可以和隔板6焊接在一起。為導(dǎo)入與導(dǎo)出二次冷卻介質(zhì)，各冷卻槽8跟設(shè)有進(jìn)出口10的集合通道9連結(jié)起來(lái)。
按圖4看，這一個(gè)冷卻系統(tǒng)既對(duì)發(fā)電機(jī)的冷卻空氣、也對(duì)軸承及傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑油進(jìn)行再冷卻。潤(rùn)滑油-水冷卻器11和12用于軸承及傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑油的冷卻，而空氣-水冷卻器13則用于發(fā)電機(jī)的空氣的冷卻。二次冷卻循環(huán)的介質(zhì)則在冷卻散熱器14的雙層外罩冷卻器中進(jìn)行冷卻。
在潤(rùn)滑油-水冷卻器11和12的前方和后方設(shè)置了各自串接一個(gè)測(cè)量溫度的測(cè)量點(diǎn)15的三通旋塞閥20。此外，在潤(rùn)滑油-水冷卻器11和12通往冷卻散熱器14的管道中裝入了隔膜閥21、溫度調(diào)節(jié)器16及流量繼電器17。隔膜閥21和溫度調(diào)節(jié)器16可通過(guò)一旁通管道18橋接。另外，這一冷卻回路也可以跟一個(gè)調(diào)節(jié)冷卻回路19疊加。
空氣-水冷卻器13以其有一個(gè)閥門(mén)設(shè)置在其內(nèi)的二次回路從一方面直接與冷卻散熱器14連接。二次回路在另一方面通過(guò)后接有壓力測(cè)量點(diǎn)23的測(cè)量段22跟可能具有一個(gè)同樣的并聯(lián)回路的冷卻水泵回路24、另一個(gè)壓力測(cè)量點(diǎn)23、一個(gè)壓力開(kāi)關(guān)25和一個(gè)閥連接。
冷卻水泵26前后分別接有一個(gè)脹縮補(bǔ)償裝置27，此外還設(shè)有一個(gè)止回閥28和一個(gè)隔膜閥29。另外還設(shè)有一個(gè)帶自動(dòng)排氣閥31的膨脹容器30以及一個(gè)止流閥32及止回閥33。這個(gè)回路由一個(gè)帶接點(diǎn)的壓力計(jì)34和一個(gè)過(guò)壓安全閥35監(jiān)控。
本冷卻系統(tǒng)通過(guò)注入閥36而成為完整的系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種用于設(shè)置在一個(gè)流水環(huán)繞著的井筒內(nèi)的、帶有一個(gè)渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)的冷卻系統(tǒng)，其中在發(fā)電機(jī)和渦輪機(jī)之間最好設(shè)一個(gè)傳動(dòng)裝置，其特征在于，在一個(gè)二次冷卻循環(huán)的相應(yīng)的熱交換器(11、12、13)中的一次冷卻循環(huán)的用于冷卻發(fā)電機(jī)(2)的介質(zhì)，和在最好由金屬井筒壁(4)構(gòu)成的冷卻散熱器(14)中的二次冷卻循環(huán)的介質(zhì)，是可以進(jìn)行再冷卻的。
2.按權(quán)利要求1的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，熱交換器(11、12、13)在一方面是用以冷卻發(fā)電機(jī)冷卻空氣的空氣-水冷卻裝置(13)，在另一方面是用以冷卻軸承的潤(rùn)滑油和傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑油-水冷卻裝置(11、12)。
3.按權(quán)利要求1或2的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，外部直接被流水環(huán)繞沖刷的、由薄金屬板外罩構(gòu)成的井筒壁(4)靠發(fā)電機(jī)側(cè)設(shè)有垂直的或水平的槽形冷卻槽(8)。
4.按權(quán)利要求3的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，冷卻槽(8)在兩側(cè)通過(guò)集合通道(9)連接。
5.按權(quán)利要求3或4的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，冷卻槽(8)由焊接在井筒壁(4)上的、通過(guò)蓋壁(7)封蓋住的隔板(6)構(gòu)成。
6.按權(quán)利要求5的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，蓋壁(7)上設(shè)有凹槽、最好是設(shè)有孔眼來(lái)把蓋壁(7)固定在隔板(6)上，這些孔眼通過(guò)焊接用焊料來(lái)填充。
全文摘要
一種用于設(shè)置在一個(gè)流水環(huán)繞著的井筒內(nèi)的具有渦輪-傳動(dòng)裝置-發(fā)電機(jī)的水下機(jī)組的冷卻系統(tǒng)。井筒壁由薄金屬板構(gòu)成，其迎著流水方向那部分設(shè)計(jì)成冷卻散熱器，井筒壁靠發(fā)電機(jī)側(cè)設(shè)有垂直的或水平的槽形冷卻槽。此冷卻系統(tǒng)的特點(diǎn)在于，在一個(gè)二次冷卻循環(huán)的用于冷卻發(fā)電機(jī)的介質(zhì)，和在冷卻散熱槽中的二次循環(huán)的介質(zhì)，是可以進(jìn)行再冷卻的。這就可以經(jīng)濟(jì)地采用批量生產(chǎn)的低功率等級(jí)的發(fā)電機(jī)機(jī)組。
文檔編號(hào)F03B13/10GK1042585SQ89106010
公開(kāi)日1990年5月30日 申請(qǐng)日期1989年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1988年11月10日
發(fā)明者弗朗茨·辛胡伯 申請(qǐng)人:埃林能源供給股份有限公司