一种通过热气分离循环的水利发电机冷却装置

摘要

本发明公开了一种通过热气分离循环的水利发电机冷却装置，其结构包括：浮动冷却管、热交换箱、循环管头、连接法兰、主轴，浮动冷却管设有两个垂直固定在热交换箱底部的左右两侧，循环管头安设在热交换箱的顶部并且连接处通过螺纹咬合，连接法兰水平固定在热交换箱的顶部并且与主轴的中心呈一直线，主轴置于浮动冷却管的中部，综上所述，本发明改进后利用水流的快速换热特性进行热交换，并且由于底端发电的水流流速快，换热效果更佳，循环的空气快速换热后在发电机内的热交换性能也能够提高避免过热的情况出现。

权利要求

1.一种通过热气分离循环的水利发电机冷却装置，其结构包括：浮动冷却管（1）、热交换箱（2）、循环管头（3）、连接法兰（4）、主轴（5），其特征在于：

所述浮动冷却管（1）共有两个，且两个浮动冷却管（1）分别垂直固定在热交换箱（2）底部的左侧和右侧，所述循环管头（3）安设在热交换箱（2）的顶部并且连接处通过螺纹咬合，所述连接法兰（4）水平固定在热交换箱（2）的顶部并且与主轴（5）的中心呈一直线，所述主轴（5）设置于热交换箱（2）的底部；

所述浮动冷却管（1）其内部结构包括：活动双管（11）、套腔（12）、外壳（13）、连接器（14）、热管（15），所述活动双管（11）垂直嵌套在套腔（12）的内壁，所述外壳（13）与顶部的连接器（14）焊接固定并且形成一体结构，所述热管（15）安设于外壳（13）的右侧且与底部的活动双管（11）相通；

所述活动双管（11）由活动套轴（111）、分离套腔（112）、吸气总管（113）、复合外管（114）、漂浮散热器（115）组成，所述活动套轴（111）垂直安装在分离套腔（112）的左侧，所述活动套轴（111）安设在吸气总管（113）的顶部并且接缝处通过焊接密封，所述吸气总管（113）垂直贯穿复合外管（114）的中心，所述漂浮散热器（115）水平固定在复合外管（114）的底部；

所述分离套腔（112）由固定套腔（1121）、活动套腔（1122）、连接管（1123）组成，所述固定套腔（1121）设于活动套腔（1122）的顶部并且相互嵌套，所述连接管（1123）紧密固定在活动套腔（1122）的左侧；

所述漂浮散热器（115）由浮环（1151）、滑动管（1152）、套环（1153）、加强铁（1154）、回流内腔（1155）、回流管（1156）组成，所述滑动管（1152）设于浮环（1151）的环圈内并且通过加强铁（1154）进行固定，所述套环（1153）水平固定在浮环（1151）的顶部并且与复合外管（114）相连接，所述回流内腔（1155）呈十字形固定于回流管（1156）内侧，并且二者相互贯通；

所述回流内腔（1155）由半腔管（115a）、平流板（115b）、双侧套轴（115c）、回气管（115d）组成，所述半腔管（115a）、底部的卡槽与平流板（115b）的边缘焊接固定，所述双侧套轴（115c）安设在半腔管（115a）的左右两侧并且呈一直线，所述回气管（115d）设有三个并且等距排列，所述回气管（115d）与顶部的复合外管（114）相通，并且其高度小于浮环（1151）的高度。

说明书

一种通过热气分离循环的水利发电机冷却装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种冷却装置，特别的，是一种通过热气分离循环的水利发电机冷却装置。

背景技术

[0002] 水利发电作为一种清洁能源相对于传统的火力发电有很大的优势，对环境的保护有很大的帮助，水利发电机的内部的转子持续高速的旋转其内部的线圈以及承力轴部分发热温度高由于采用空气冷却相对冷却水的方式总体的造价更低但是采用空气进行散热存在一些技术限制：发电机内置空冷散热的散热效率低，且外设的冷却风扇一旦出现故障使冷却效果降低，对于一些采用硅片复合粘合的转子严重的导致内部的硅片产生扭曲变形从而导致出现偏心的情况，而且通过密封式的空气循环方式对冷却装置的负载较大，定期维护的时间较为频繁，因此需要对其进一步改进提高风冷散热的效率。

发明内容

[0003] 针对上述问题，本发明提供一种通过热气分离循环的水利发电机冷却装置。

[0004] 为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种通过热气分离循环的水利发电机冷却装置，其结构包括：浮动冷却管、热交换箱、循环管头、连接法兰、主轴，所述浮动冷却管共有两个，且两个浮动冷却管分别垂直固定在热交换箱底部的左侧和右侧，所述循环管头安设在热交换箱的顶部并且连接处通过螺纹咬合，所述连接法兰水平固定在热交换箱的顶部并且与主轴的中心呈一直线，所述主轴设置于热交换箱的底部，所述浮动冷却管其内部结构包括：活动双管、套腔、外壳、连接器、热管，所述活动双管垂直嵌套在套腔的内壁，所述外壳与顶部的连接器焊接固定并且形成一体结构，所述热管安设于外壳的右侧且与底部的活动双管相通。

[0005] 作为本发明的进一步改进，所述活动双管由活动套轴、分离套腔、吸气总管、复合外管、漂浮散热器组成，所述活动套轴垂直安装在分离套腔的左侧，所述活动套轴安设在吸气总管的顶部并且接缝处通过焊接密封，所述吸气总管垂直贯穿复合外管的中心，所述漂浮散热器水平固定在复合外管的底部。

[0006] 作为本发明的进一步改进，所述分离套腔由固定套腔、活动套腔、连接管组成，所述固定套腔设于活动套腔的顶部并且相互嵌套，所述连接管紧密固定在活动套腔的左侧。

[0007] 作为本发明的进一步改进，所述漂浮散热器由浮环、滑动管、套环、加强铁、回流内腔、回流管组成，所述滑动管设于浮环的环圈内并且通过加强铁进行固定，所述套环水平固定在浮环的顶部并且与复合外管相连接，所述回流内腔呈十字形固定于回流管内侧，并且二者相互贯通。

[0008] 作为本发明的进一步改进，所述回流内腔由半腔管、平流板、双侧套轴、回气管组成，所述半腔管、底部的卡槽与平流板的边缘焊接固定，所述双侧套轴安设在半腔管的左右两侧并且呈一直线，所述回气管设有三个并且等距排列。

[0009] 作为本发明的进一步改进，所述回气管与顶部的复合外管相通，并且其高度小于浮环的高度。

[0010] 作为本发明的进一步改进，所述活动套轴呈锥形置于活动套轴的顶部。

[0011] 作为本发明的进一步改进，所述半腔管底部的平流板水平固定。

[0012] 作为本发明的进一步改进，所述回气管设有两个以上且内部工作时候无水进入。

[0013] 本发明的有益效果是：

[0014] 优化后的水轮机冷却装置充分利用底部洋流的换热性能通过交换箱将热气强制往下端排出经过水面进行降温处理，同时在高于水面的位置设有漂浮散热器对处理后的冷气进行回收，且漂流散热器能够自动根据水流的高度进行调节避免过多的水汽进入机体。

[0015] 综上所述，本发明改进后利用水流的快速换热特性进行热交换，并且由于底端发电的水流流速快，换热效果更佳，循环的空气快速换热后在发电机内的热交换性能也能够提高避免过热的情况出现。

附图说明

[0016] 图1为本发明一种通过热气分离循环的水利发电机冷却装置的结构示意图。

[0017] 图2为本发明浮动冷却管的结构示意图。

[0018] 图3为本发明活动双管的结构示意图。

[0019] 图4为本发明分离套腔的结构示意图。

[0020] 图5为本发明漂浮散热器的结构示意图。

[0021] 图6为本发明回流内腔的结构示意图。

[0022] 图7为本发明回流管与回流腔的立体结构示意图。

[0023] 图8为本发明回流内腔的立体结构示意图。

[0024] 图9为本发明吸气总管与复合外管的分离结构示意图。

[0025] 图中：浮动冷却管-1、热交换箱-2、循环管头-3、连接法兰-4、主轴-5、活动双管-11、套腔-12、外壳-13、连接器-14、热管-15、活动套轴-111、分离套腔-112、吸气总管-113、复合外管-114、漂浮散热器-115、固定套腔-1121、活动套腔-1122、连接管-1123、浮环-
1151、滑动管-1152、套环-1153、加强铁-1154、回流内腔-1155、回流管-1156、半腔管-115a、平流板-115b、双侧套轴-115c、回气管-115d。

具体实施方式

[0026] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，图1～图9示意性的显示了本发明实施方式的浮动冷却管的结构，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。实施例

[0027] 如图1-图9所示，本发明提供一种通过热气分离循环的水利发电机冷却装置，其结构包括：浮动冷却管1、热交换箱2、循环管头3、连接法兰4、主轴5，所述浮动冷却管1共有两个，且两个浮动冷却管1分别垂直固定在热交换箱2底部的左侧和右侧，所述循环管头3安设在热交换箱2的顶部并且连接处通过螺纹咬合，所述连接法兰4水平固定在热交换箱2的顶部并且与主轴5的中心呈一直线，所述主轴5设置于热交换箱2的底部，所述浮动冷却管1其内部结构包括：活动双管11、套腔12、外壳13、连接器14、热管15，所述活动双管11垂直嵌套在套腔12的内壁，所述外壳13与顶部的连接器14焊接固定并且形成一体结构，所述热管15安设于外壳13的右侧且与底部的活动双管11相通，上述的活动双管11与套腔12通过活动连接的方式能够更好的配合底部的漂浮散热器115与水流高度间进行调整避免吸气总管113过于接近水面从而造成的吸气困难。

[0028] 作为本发明的进一步改进，所述活动双管11由活动套轴111、分离套腔112、吸气总管113、复合外管114、漂浮散热器115组成，所述活动套轴111垂直安装在分离套腔112的左侧，所述活动套轴111安设在吸气总管113的顶部并且接缝处通过焊接密封，所述吸气总管113垂直贯穿复合外管114的中心，所述漂浮散热器115水平固定在复合外管114的底部。

[0029] 作为本发明的进一步改进，所述分离套腔112由固定套腔1121、活动套腔1122、连接管1123组成，所述固定套腔1121设于活动套腔1122的顶部并且相互嵌套，所述连接管1123紧密固定在活动套腔1122的左侧，上述的固定套腔1121与活动套腔1122呈方形装并且相互嵌套，呈扁平状在不改变通气量的同时能够与吸气总管113的距离分开避免影响换热效果。

[0030] 作为本发明的进一步改进，所述漂浮散热器115由浮环1151、滑动管1152、套环1153、加强铁1154、回流内腔1155、回流管1156组成，所述滑动管1152设于浮环1151的环圈内并且通过加强铁1154进行固定，所述套环1153水平固定在浮环1151的顶部并且与复合外管114相连接，所述回流内腔1155呈十字形固定于回流管1156内侧，并且二者相互贯通。

[0031] 作为本发明的进一步改进，所述回流内腔1155由半腔管115a、平流板115b、双侧套轴115c、回气管115d组成，所述半腔管115a、底部的卡槽与平流板115b的边缘焊接固定，所述双侧套轴115c安设在半腔管115a的左右两侧并且呈一直线，所述回气管115d设有三个并且等距排列，上述的半腔管115a置于水内使流动的热气从水中通过，换热的效果更好。

[0032] 作为本发明的进一步改进，所述回气管115d与顶部的复合外管114相通，并且其高度小于浮环1151的高度。

[0033] 作为本发明的进一步改进，所述活动套轴111呈锥形置于活动套轴111的顶部，一方面呈锥状能够提高连管处的密封性，且横截面的散热较大能够避免侧边热管15的影响。

[0034] 作为本发明的进一步改进，所述半腔管115a底部的平流板115b水平固定，平流板115b能够减少水流对半腔管115a边缘管壁的冲蚀提高使用寿命。

[0035] 作为本发明的进一步改进，所述回气管115d设有两个以上且内部工作时候无水进入。

[0036] 工作原理：

[0037] 热交换箱2安装在发电机与叶轮之间，通过顶部的连接法兰4连接发电机的主轴，然后顶部的循环管头3用于发电机内部气体的联通，将其引导至浮动冷却管1处进行换热，其中热交换箱2的动力来自主轴5底部叶轮的旋转能够驱动热交换箱2内部的换气系统，通过纯机械无电能驱动的方式更加的稳定。

[0038] 热气进入热管15然后在进入底部的活动双管11的隔腔内，在经过活动双管11首先会通过分离套腔112，分离套腔112的固定套腔1121和活动套腔1122会跟着中部的活动套轴111进行移动，使活动双管11在上下移动的流畅性上能够提高。

[0039] 热气通过活动双管11内的复合外管114进入漂浮散热器115内，在漂浮散热器115首先经过浮环1151中部的滑动管1152然后导入置于水面的回流内腔1155经过回流管1156排出，回流内腔1155的半腔管115a底面与水流接触并由平流板115b进行保护，内部气体循环的过程中会快速与水流进行换热然后经过回气管115d向上吹出，此时经过冷却后的空气会被吸气总管113抽走进行循环。

[0040] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0041] 因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。