專利名稱：發(fā)電機定子線圈冷卻水系統(tǒng)冷水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電機定子線圈冷卻水系統(tǒng)冷水器。廣泛應(yīng)用于大型汽輪發(fā)電機中發(fā)電機線圈的冷卻。
背景技術(shù)：
汽輪發(fā)電機在正常運行時，電流流過銅質(zhì)定子線棒時由于線棒的電阻原因會產(chǎn)生大量的損耗，使線棒溫度升高，嚴(yán)重影響發(fā)電機的正常運行。對于定子線棒的冷卻，目前通常使用的冷卻方式有空氣冷卻、氫氣冷卻和水冷卻等。水由于其相對熱容量大，獲取方便和純水的非導(dǎo)電性，而廣泛應(yīng)用于大型汽輪發(fā)電機中作為發(fā)電機線圈的冷卻介質(zhì)。
目前發(fā)電機的產(chǎn)品有300MW、600MW，且定子冷卻水系統(tǒng)的產(chǎn)品是一個組裝裝置，冷水器的外形尺寸要求不變。通過對600MW發(fā)電機冷水器的傳熱分析發(fā)現(xiàn)殼側(cè)的換熱量要低于管側(cè)，也就是說殼側(cè)的能力尚未完全發(fā)揮。目前用于600MW發(fā)電機的冷水器，其外徑為φ80mm，長度4974mm，換熱功率為2750KW。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種滿足發(fā)電機容量的要求，提高發(fā)電機冷水器殼側(cè)換熱能力，及裝配尺寸與已有定子冷卻水系統(tǒng)相同、且換熱效率有較大提高的發(fā)電機定子線圈冷卻水系統(tǒng)冷水器。
為達上述目的，本實用新型的方案為發(fā)電機定子線圈冷卻水系統(tǒng)冷水器，主要由殼體、管系、兩個水室組成，其中，管系置于殼體內(nèi)，管系兩端分別有一水室，兩個水室與管系間形成管側(cè)水路，殼體兩端側(cè)分別設(shè)有軟化水進、出口，形成殼側(cè)水路。
在上述方案基礎(chǔ)上，所述兩水室中冷卻水出口端為固定端水室，冷卻水進口端為浮動端水室，設(shè)置在兩水室間的殼體上可設(shè)有固定支座。
發(fā)電機定子線圈冷卻水系統(tǒng)冷水器是發(fā)電機水系統(tǒng)中一個關(guān)鍵的部件，它是通過水水熱量交換來帶走發(fā)電機因損耗產(chǎn)生的熱量。
其中，殼側(cè)水流速大于0.367m/s，可達0.438m/s。
為減少冷水器的材料成本，相對與600MW發(fā)電機相同容量的冷水器的換熱管數(shù)小于582根，最少達511根。殼體外徑小于φ480mm，可達φ450mm，長度大于為4974mm，可達長度為5178mm。
本實用新型的原理是通過減小冷水器殼體外徑，縮小殼側(cè)的通流面積，增加殼側(cè)水流速，提高殼側(cè)換熱效率；通過減小折流柵的間隔距離，壓迫水流道寬度，增加水流道長度和速度，使水的流動處于高紊流狀態(tài)，提高殼側(cè)換熱效率。
本實用新型可通過采用螺旋槽高效換熱管，放寬軋槽的寬度，增加螺旋管的表面圓滑過渡，使螺旋槽管在加大表面換熱面積、增加換熱能力的基礎(chǔ)上，減少殼側(cè)管子表面阻力。
本實用新型的優(yōu)越性在于與已有技術(shù)比，增加了管子內(nèi)外熱量的交換效率。在安裝尺寸基本不變的情況下，換熱能力增加了20％。
說明書附圖
本實施例結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
發(fā)電機定子線圈冷卻水系統(tǒng)冷水器，主要由殼體1、管系2、兩個水室3、4組成，其中，管系2置于殼體1內(nèi)，管系2兩端分別有一水室3、4，兩個水室3、4與管系2間形成管側(cè)水路，殼體兩端側(cè)分別設(shè)有軟化水進、出口，形成殼側(cè)水路。熱水走殼側(cè)1、管2外，冷水走管2側(cè)、管2內(nèi)。所述兩水室中冷卻水出口端為固定端水室3，冷卻水進口端為浮動端水室4。在固定端水室3上設(shè)有放氣口31、溫度計接口32、進水壓力表接口33。在浮動端水室4上設(shè)有放氣口41、溫度計接口42、進水壓力表接口43。在殼體上設(shè)有放氣口13，其兩端側(cè)分別設(shè)有軟化水進口11、出口12，在進口11上設(shè)溫度計接口111、進水壓力表接口112。在出口12上設(shè)溫度計接口121、進水壓力表接口122。在殼體上固定有兩個支座5、6。
660MW汽輪發(fā)電機的定子線圈采用以水作為冷卻介質(zhì)。由發(fā)電機內(nèi)部損耗產(chǎn)生的熱量，全部通過水水冷卻器帶出發(fā)電機冷卻水系統(tǒng)。應(yīng)用本實施例，對660MW汽輪發(fā)電機的定子線圈冷卻的換熱量增加了20％，冷水器的接口尺寸基本保持不變，即與600MW相同。
本實施例與現(xiàn)有技術(shù)比現(xiàn)有600MW發(fā)電機的冷水器外徑為φ480mm，長度為4974mm；本實施例660MW發(fā)電機的冷水器外徑為φ450mm，長度為5178mm。在接口尺寸基本不變的情況下，換熱功率由2750KW提高到了3450KW，提高了冷水器的技術(shù)性能。
折流柵的間距由270mm減少到145mm，產(chǎn)品殼側(cè)實測水壓差在125m3/h時為0.05MPa，在常規(guī)設(shè)計的正常運行范圍之內(nèi)，基本與600MW冷水器相同，而流速由0.367m/s增加到了0.438m/s，殼側(cè)和管側(cè)的交換熱量與600MW相比，其差距已相對縮小。
另外，在采用現(xiàn)有螺旋槽高效換熱管基礎(chǔ)上，放寬軋槽的寬度，平緩螺旋槽管的表面圓滑過渡，使螺旋槽管加大表面換熱面積提高換熱能力的基礎(chǔ)上，減少殼側(cè)管子表面阻力。
使用聚四氟乙烯密封材料，解決密封材料的老化問題，延長了維修周期時間。
冷水器的換熱管由600MW的582根減少到本實施例的511根，減少了71根。再加上殼體外徑的減小，減少了冷水器的材料成本，提高了經(jīng)濟效益。具體技術(shù)指標(biāo)發(fā)電機的容量660MW設(shè)計工作壓力0.8Mpa冷水器換熱功率 3450kw冷水器殼體直徑 φ450mm冷水器換熱管規(guī)格φ14×1mm管子布置根數(shù)511根殼程熱水流量105m3/h管程冷卻水流量 300m3/h冷水器熱水出水溫度 50℃設(shè)計生水進水溫度38℃
權(quán)利要求1.發(fā)電機定子線圈冷卻水系統(tǒng)冷水器，由殼體、管系、兩個水室組成，其特征在于管系置于殼體內(nèi)，管系兩端分別有一水室，兩個水室與管系間形成管側(cè)水路，殼體兩端側(cè)分別設(shè)有軟化水進、出口，形成殼側(cè)水路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1發(fā)電機定子線圈冷卻水系統(tǒng)冷水器，其特征在于所述兩水室中冷卻水出口端為固定端水室，冷卻水進口端為浮動端水室。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2發(fā)電機定子線圈冷卻水系統(tǒng)冷水器，其特征在于殼側(cè)水流速大于0.367m/s，可達0.438m/s。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2發(fā)電機定子線圈冷卻水系統(tǒng)冷水器，其特征在于相對與600MW發(fā)電機相同容量的冷水器的換熱管數(shù)少于582根，最少達511根。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2發(fā)電機定子線圈冷卻水系統(tǒng)冷水器，其特征在于相對與600MW發(fā)電機相同容量的冷水器的殼體外徑小于ф480mm，最小達ф450mm；殼體長度大于為4974mm，最長達5178mm。
專利摘要本發(fā)明涉及一種發(fā)電機定子線圈冷卻水系統(tǒng)冷水器。廣泛應(yīng)用于大型汽輪發(fā)電機中發(fā)電機線圈的冷卻。發(fā)電機定子線圈冷卻水系統(tǒng)冷水器，由殼體、管系、兩個水室組成，其特征在于管系置于殼體內(nèi)，管系兩端分別有一水室，兩個水室與管系間形成管側(cè)水路，殼體兩端側(cè)分別設(shè)有軟化水進、出口，形成殼側(cè)水路。本實用新型與已有技術(shù)比，增加了管子內(nèi)外熱量的交換效率。在安裝尺寸基本不變的情況下，換熱能力增加了20％。
文檔編號H02K9/19GK2796226SQ20052004021
公開日2006年7月12日 申請日期2005年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者朱漣, 姜德林, 吳慶軍 申請人:上海鷺發(fā)電機有限公司