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蒸发冷却电机的冷凝器排气和冷却液回收装置

阅读：302发布：2021-03-02

IPRDB可以提供蒸发冷却电机的冷凝器排气和冷却液回收装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明蒸发冷却电机的冷凝器排气和冷却液回收装置是为改进和完善电机定子蒸发冷却系统而设计的。装置的两端分别与主冷凝器和浸泡电机定子的蒸发冷却室连接，第一压力控制器装在主冷凝器的顶部连接其冷凝空间，由第一压力控制器顺序连接第一电磁阀、抽气泵、副冷凝器和气液分离箱；分离出的空气经第一单向阀进入空气过滤器，经过滤后排出；气液分离箱中经冷凝的液体冷却介质(冷却液)通过下端装有第二压力控制器和第二电磁阀的管道流回电机定子蒸发冷却室。本发明装置在主冷凝器冷凝空间压力超过设定值时排出空气，使其工作在设定的压力下，同时回收冷却液，实现电机蒸发冷却系统高效安全经济运行的要求。，下面是蒸发冷却电机的冷凝器排气和冷却液回收装置专利的具体信息内容。

1、一种蒸发冷却电机的冷凝器排气和冷却液回收装置，其特征是本 装置的两端分别与主冷凝器和蒸发冷却室连接，一台第一压力控制器装 在主冷凝器的顶部连通其冷凝空间，由第一压力控制器顺序连接第一电 磁阀、抽气泵、副冷凝器和气液分离箱；气液分离箱通过第一单向阀与 空气过滤器相连；气液分离箱下端通过装有第二压力控制器、第二电磁 阀和第二单向阀的管道与蒸发冷却室相连。

2、根据权利要求1所述的蒸发冷却电机的冷凝器排气和 冷却液回收装置，其特征是其中的副冷凝器包括流通冷却水的箱体和流 通冷却液和空气混合物的冷凝管。

3、根据权利要求1所述的蒸发冷却电机的冷凝器排气和冷却液 回收装置，其特征是其中的气液分离箱中有隔离板将入口与空气排出口 隔离开。

4、根据权利要求1所述的蒸发冷却电机的冷凝器排气和冷却液 回收装置，其特征是其中的空气过滤器为一盛水容器，空气入口被淹没 在水下，顶部设有排气口，底部设有排液管和阀门。

5、根据权利要求1所述的蒸发冷却电机的冷凝器排气和冷却液 回收装置，其特征是所用第一压力控制器和第二压力控制器具有压力显 示，压力上限和压力下限设定，所述的压力显示，压力上限和压力下限 设定都有相应的接通、断开电接点。

说明书全文

技术领域

本发明属于电机冷却装置，涉及蒸发冷却电机的改进和完善，提供冷 凝器排气和冷却液回收装置。

背景技术

大型发电机包括汽轮发电机及水轮发电机，采用蒸发冷却技术比常用 的空冷、水冷、氢冷的机组具有冷却效果好、运行安全可靠等优点。这 里把定子发热体采用蒸发冷却的发电机称为蒸发冷却电机，它的蒸发冷 却装置是一个密闭的冷却介质循环系统，在电机蒸发冷却室中，液态的 冷却介质(又称冷却液)吸收电机定子发热后，发生沸腾蒸发相变，由 液体变成气体，进入冷凝器中与二次冷却水进行热交换，冷凝成液体后 重新返回冷却回路(蒸发冷却室)。冷却介质的沸点决定了电机的运行温 度，而冷却介质的沸点又与冷凝空间的压力密切相关。蒸发冷却发电机 在运行中由于空气泄入，往往使冷凝空间压力升高，造成冷却介质的沸 点升高，随之也降低了蒸发冷却电机的冷却效果。这时为了保持合理的 运行温度，必须打开阀门排出空气降低冷凝空间的压力。然而，排出空 气的同时部分冷却介质的蒸气也被排出，这在某些应用场合是不允许的， 例如在舰船上安装蒸发冷却电机的空间比较狭小，位置受到限制。
中国发明专利申请01131399.4和01131397.8提供了两种大型电机的 蒸发冷却装置，在它们的蒸发冷却回路中，没有设冷凝器排气和冷却液 回收装置。因此，有必要改进和完善蒸发冷却电机的蒸发冷却循环回路， 通过控制冷凝空间压力使之可以选用不同沸点的冷却介质，以满足多种 应用的要求，同时实现冷却液的回收。

发明内容

本发明的目的是提供蒸发冷却电机的冷凝器排气和冷却液回收装 置，该装置在主冷凝器冷凝空间压力超过设定值时排出空气，使其压力 保持在设定压力状态，同时回收因排气而外泄的冷却液(又称冷却介质)， 实现蒸发冷却电机的高效经济运行。
本发明蒸发冷却电机的冷凝器排气和冷却液回收装置的两端分别与 主冷凝器和浸泡电机定子发热部件的蒸发冷却室连接。主冷凝器位于蒸 发冷却室的上方。一台第一压力控制器装在主冷凝器的顶部连通其冷凝 空间，由该第一压力控制器顺序连接第一电磁阀、抽气泵、副冷凝器和 气液分离箱；气液分离箱上部装有带第一单向阀的排气管，该排气管与 空气过滤器相连；气液分离箱的下端通过装有第二压力控制器、第二电 磁阀和第二单向阀的管道与蒸发冷却室相连。
本发明装置中，副冷凝器包括流通冷却水的水箱和流通冷却介质蒸 气和空气混合物的冷凝管。气液分离箱中有隔离板将入口和排气口隔开。 空气过滤器为一下部盛水的容器，其顶部设排气口，近底部与气液分离 箱用装有第一单向阀的管道相连，底部还设有排液管和阀门。主冷凝器 上还装有漏水检测仪。
本发明装置是这样工作的，当主冷凝器顶部的冷凝空间因蒸发冷却 循环系统泄漏，混入空气时引起工作压力升高，当压力达到第一压力控 制器设定的压力上限时，第一电磁阀打开、同时抽气泵启动。主冷凝器 内空气和冷却介质气体混合物被抽气泵压送入副冷凝器，在副冷凝器中 与冷却水进行热交换。冷却介质被冷凝成液体和空气一道进入气液分离 箱中，空气通过第一单向阀进入空气过滤器经过滤后排入大气。流入气 液分离箱的冷却液达到一定高度后被这里的第二压力控制器检测到并发 出信号命令，开启第二电磁阀使冷却液流入蒸发冷却室的储液部分。由 于抽气泵的运行使主冷凝器的压力降低，当达到第一压力控制器设定的 压力下限时，第一电磁阀和抽气泵同时关闭，完成一次排气循环。
本发明装置在主冷凝器冷凝空间压力过高时排出气体，使其工作在设 定压力状态，同时回收冷却液。这样蒸发冷却装置就真正有可能在长期 运行条件下，实现冷却介质的零泄漏，达到高效经济安全的运行要求。 由于通过抽气泵的运行可以控制冷凝空间压力，进而可以调节冷却介质 的沸腾温度，从而为选用不同沸点、符合环保要求的冷却介质创造了条 件。即通过抽气泵的运行保持冷凝器冷凝空间为负压状态，使冷却介质 在摄氏50度左右沸腾，这时最适合电机冷却要求。同时，由于系统运行 在负压状态下也避免了冷却液的外泄。

附图说明

图1是本发明蒸发冷却电机的冷凝器排气和冷却液回收装置的示意 图。

具体实施方式

图1是本发明的一个实施例。蒸发冷却电机定子发热部件浸泡在蒸发 冷却室70中，主冷凝器10位于蒸发冷却室70的上方。本发明装置的 两端分别与主冷凝器10和蒸发冷却室70连接。
主冷凝器10是一箱体，通二次冷却水的管道16贯穿箱体，箱体内部 空间上部是冷凝空间12，箱体之外冷凝空间12上方连接第一压力控制 器11和漏水检测仪15。本实施例中第一压力控制器11选用型号为XZY- 150电接点压力真空表，它具有压力显示、压力上限和压力下限设定， 所述的压力显示，压力上限、压力下限设定都有对应的接通、断开电接 点。漏水检测仪15可选用中国发明专利申请01131399.4提供的。当冷 却水管16有漏水时发出警报。由第一压力控制器11顺序连接第一电磁 阀13、抽气泵20、副冷凝器30和气液分离箱40。气液分离箱40上部 装有第一单向阀45，第一单向阀45再与空气过滤器50相连。气液分离 箱40下端的管道47通过装有第二压力控制器61、第二电磁阀63、第二 单向阀65的管道与蒸发冷却发室70相连，供气液分离箱40中的液体冷 却介质44流回蒸发冷却室70的冷凝空间。
在实施例中，抽气泵20选用制冷机械常用的压缩机。副冷凝器30的 主体包括箱体32和装在箱体中的螺旋形冷凝管34，冷凝管34中流通空 气和冷却介质蒸气的混合物，箱体32中流通冷却水，两端装有入水和出 水接头。
气液分离箱40的入口管与副冷凝器30的冷凝管34的出口管相连。 箱中上部空间有一弯曲的隔离板41将入口管43与排出空气连接第一单 向阀45的管道隔开，下部储存经冷却液化的冷却介质44，底部有排液 管47。当气液分离箱40中存储的冷却液达到一定高度时，第二压力控 制器61(选用与第一压力控制器11相同的电接点压力真空表)发出信 号，第二电磁阀63开启，储存的冷却液44经排液管47和第二单向阀65 流进蒸发冷却室70。
空气过滤器50中盛水54，与第一单向阀45相连的进气管53装在箱 体近底部位置淹没在水中，顶部有排气口51。进入空气过滤器50中的 空气经水54过滤后由排气口51排出。近底部还设有排液管和阀门55， 用于排出液体。
在实施例中，冷却介质选用全氟三乙胺，其分子式为(C2F5)2N，在 一个标准大气压下，沸点为摄氏69度；或者用拾氟戊烷，其分子式为 C5H2F10。，在一个标准大气压下，沸点为摄氏55度。
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