Система жидкостного охлаждения ротора турбогенератора Советский патент 1958 года по МПК H02K9/19 

Для охлаждения роторов турбогенераторов применяют системы, основанные на пропускании охлаждающей жидкости по а5 сиальным каналам в пространство, образованное бандажными кольцами, наложенными на лобовые части обмотки ротора, и в иолые проводники этой обмотки.

Однако известные системы жидкостного охлаждения турбогенераторов требуют значительного усложнения конструкции ротора.

Для устранения этого недостатка предлагается выполнять тракт охлаждающей жидкости негерметизированным, а для отвода жидкости, просачивающейся через неплотности ротора в машины, применить насос, возвращающий эту жидкость в основной замкнутый тракт движения охлаждающего агента.

На чертеже показан турбогенератор, ротор которого охлаждается по предлагаемой системе.

Охлаждающая жидкость, обладающая изолирующими ..свойства ми (например, пиранол) подается насосом /, встроенным в ротор турбогенератора, в камеру 2, снабженную уплотнением 5 между неподвижной и вращающейся частями машины. Из камеры 2 охлаждающая жидкость тремя параллельными струями направляется в статор и ротор.

Одна из этих струй поступает через аксиальные каналы 4 ротора в пространство 5 под бандажным кольцом 6, наложенным на лобовые части обмотки ротора и далее протекает по каналам, устроенным внутри полых проводников обмотки ротора. Через выходные отверстия в этих проводниках жидкость попадает в пространство 7 под другим бандажным кольцом S и по аксиальным каналам 9 поступает в камеру 10, расположенную снаружи бандажного кольца 8.

Из камеры 10 охлаждающая жидкость поступает по трубам 11 в теплообменник 12 обычного типа. Охлажденная в теплообменнике жид№ 118109

кость по трубам J3 и каналам 14, расположенным по наружной периферии спинки статора, подается в теплообменник 15, устроенный так же, как и теплообменник 12. Из теплообменника 15 охлаждающая жидкость по трубам 16 поступает в камеру 17, расположенную перед насосом 1Откачивание просачивающейся через неплотности ротора охлаждающей жидкости производится насосом 18, установленным на валу ротора рядом с выходной камерой 10. Насос 18 перекачивает жидкость, скапливающуюся в нижней части зон лобовых частей обмотки статора, через трубу 19 в резервуар 20, откуда она попадает в теплообменник 12.

Наличие жидкости в резервуарах 20 и 21 гарантирует заполнение ею всего жидкостного тракта в машине.

Для того, чтобы просочившаяся жидкость не заполнила пространство вокруг вращающегося ротора и не вызвала чрезмерного увеличения потерь на трение, расход жидкости, откачиваемой насосом 18, должен быть больше количества просачивающейся жидкости. Однако, если уровень откачиваемой жидкости понизится ниже уровня фланца трубы откачивающего насоса, в трубу попадает воздух (или иной газ, заполняющий внутреннее пространство между статором,и ротором), что приведет к срыву работы насоса. Для предотвращения указанного явления во всасывающей или нагнетающей трубе насоса установлено автоматическое устройство, срабатывающее в момент, когда уровень жидкости достигнет определенной величины. Оно открывает трубу, когда уровень скапливающейся жидкости повысится выше определенной величины и закрывает ее, когда уровень жидкости понизится ниже установленного предела.

С целью уменьшения потерь на трение в машине, воздух или иной газ, заполняющий пространство, окружающее ротор, откачивается вакуум-насосом. Этот насос располагается вне корпуса турбогенератора и приводится во вращение от вала ротора.

Предмет изобретения

1.Система жидкостного охлаждения ротора турбогенератора с пропусканием охлаждающей жидкости по аксиальным каналам в пространство, образованное бандажными кольцами, наложенными на лобовые части обмотки ротора, и в полые проводники этой обмотки, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции ротора, тракт охлаждающей жидкости выполнен негерметизированным, а для отвода жидкости, просачивающейся через неплотности ротора в кожух машины, применен насос, возвращающий эту жидкость в основной замкнутый тракт движения охлаждающего агента.

2.Система охлаждения по п. 1,отличающаяся тем, что для охлаждения жидкости применены два последовательно включенных теплообменника, расположенные с двух сторон турбогенератора.

3.Система охлаждения поп. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью предотвращения срыва работы насоса, откачивающего охлаждающую жидкость, просачивающуюся через неплотности, применено автоматическое устройство, закрывающее всасывающую или нагнетательную трубу насоса, когда уровень жидкости, собирающейся в кожухе машины, понизится ниже определенной величины, и открывающее трубу, когда уровень жидкости повысится выше предельной величины.

4.Система охлаждения по пп. 1, 2, 3, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения механических потерь, находящийся в пространстве между статором и ротором воздух откачивается.

Приоритет по пп- 2, 3 и 4 - от 1 июня 1956 г.