Гидрогенератор Советский патент 1992 года по МПК H02K5/16 

Изобретение относится к области гидроэнергетики и может быть использовано во всех гидроагрегатах ГЭС и ГАЭС. / Известен гидрогенератор, содержащий ротор, масляную ванну подпятника, в котором для уменьшения выхода масляных паров из маслованны в окружающую среду, на внутренней части крышки установлены контактные или лабиринтные кольцевые уплотнения между крышкой и вращающимся ротором.

Недостаток устройства заключается в том, что уплотнения не обладают абсолютной герметичностью и с течением времени подвергаются износу, в результате чего практически утрачивают свое назначение, что снижает надежность и долговечность всего устройства.

Известен гидрогенератор, содержащий статор и ротор с остовом в виде спиц, масляную ванну подпятника, имеющую корпус, крышку, втулку подпятника, насаженную на вал ротора, и уплотняющие камеры, размещенные по внутреннему и наружному диаметрам втулки, охладители, установленные в камерах, выполненные в виде кольцевых труб и предназначенные для конденсации масляных паров.

К недостаткам устройства относятся:

недостаточная надежность и долговечность, вь(зва нная тем, что при контакте окружающего трубопроводы воздуха с холодными поверхностями на них конденсируется влага, содержащаяся в воздухе, которая неизбежно стекает в масляную ванну и смешивается с маслом. Наличие же воды в смазке вызывает такие нежелательные явления, как коррозию трущихся поверхностей и повреждение опор скольжения;

повышенная пожароопасность и загрязнение окружающей среды, вызванное тем, что пары масла Moryt относительно свободно выходить через зазор между вращающимся ротором и кольцевыми трубопроводами в окружающую среду, не успев сконцентрироваться на холодных поверхностях кольцевых трубопроводов;

кроме того, относительно большая громоздкость и металлоемкость таких охладителей, сложность их монтажа и демонтажа во время установки и ремонта значительно снижает ремонтопригодность и экономичность гидрогенератора.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности, снижение пожароопасности, уменьшение загрязнения окружающей среды, а также повышение ремонтопригодности и экономичности.

Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемом гидрогенераторе,

содержащем ротор с остовом в виде спиц, масляную ванну подпятника, имеющую корпус, опорные элементы, выгородки, крышку и размещенные на крышке конденсаторы

масляных паров, новым является то, что в крышке выполнены сквозные отверстия, а конденсаторы расположены на крышке с внешней стороны над указанными отверстиями, снаружи корпуса на кронштейнах и

0 платформах размещены центробежные маслоотделители, снабженные воздушными винтами, размещенными в диффузорах, и эжекторы, причем внутренняя полость масляной ванны трубопроводом через кон5 денсатор и маслоотделитель соединена с окружающей средой, а открытый конец трубопровода размещен внутри эжектора.

Новым является то, что диффузоры и эжекторы расположены в одной горизон0 тальной плоскости; эжекторы размещены вблизи спиц ротора на расстоянии, превышающем не менее, чем в два раза, максимально допустимое биение ротора при его вращении; диффузоры и эжекторы разме5 щены на разных расстояниях от оси ротора; на наружной стороне крышки масляной ванны по контуру осевого о верстия в крышке вблизи ротора установлен кольцевой фильтр; на маслоотделителе установлен

0 сливной патрубок с герметичным вентилем, На фиг. 1 изображен общий вид гидрогенератора; на фиг. 2 - вид в плане по стрелке А; на фиг. 3 - вид сбоку по стрелке Б. Гидрогенератор содержит ротор 1, рас5 положенный в масляной ванне, содержащей днище 2, корпус 3, опорные элементы 4, охладитель 5, выгородки 6 и крышку 7, В крышке 7 выполнены сквозные отверстия, равномерно расположенные по окружно0 сти, над которыми с внешней стороны крышки герметично установлены конденсаторы 8 масляных паров. На внешней части корпуса 3 масляной ванны на кронштейнах 9 и платформах 10 установлены ценгробеж5 ные маслоотделители 11, снабженные воздушными винтами 12, диффузоры 13, в которых размещены воздушные винты 12, и эжекторы 14, в которых размещен открытый конец трубопровода 15, герметично соеди0 няющий между собой через центробежный маслоотделитель 11, конденсаторы 8 и эжекторы 14, полость масляной ванны с окружающей средой. На наружной стороне крышки 7 масляной ванны по контуру осево5 го отверстия в крышке вблизи ротора 1 установлен разъемный кольцевой фильтр 16, верхняя кромка которого образует зазор с вращающимися спицами 17. В нижней части центробежного маслоотделителя 11 установлен сливной патрубок 18, соединенный

с маслоотводящим трубопроводом 19, на конце которого установлен герметичный вентиль 20. Вода для охлаждения конденсатора 8 подается по трубопроводу 21 и отводится из конденсатора по сливному трубопроводу 22.

Гидрогенератор раротает следующим образом.

При вращении ротора 1 пары масла, находящиеся в масляной ванне, под действи- ем центробежных сил отбрасываются на периферию к стенке 3 масляной ванны, как показано стрелками а. На входе в конденсатор 8, за счет разряжения на свободном конце трубопровода 15, находящегося в эжекторе 14, создается пониженное давление, благодаря чему пары из маслованны устремляются в конденсатор 8, как показано стрелками б. Пары масла, попавшие в конденсатор, при движении по нему, кон- тактируют с холодными его элементами, конденсируются на них и, накапливаясь в избытке, стекают под действием собственной массы по стенкам элементов конденсатора вниз, т.е. обратно в масляную ванну, как показано стрелками в. В связи с тем, что на периферии масляной ванны создается пониженное, по сравнению с атмосферным, давление, воздух из окружающей среды через фильтр 16 и зазоры в уплотне- нии затягивается в масляную ванну, как показано стрелками г.

Вода для охлаждения элементов конденсатора 8 подается по трубопроводу 21, как показано стрелкой Ох. и сливается из конденсатора 8 по трубопроводу 22, как показано стрелкой Or.

Воздух с парами масла, прошедший через конденсатор 8, практически очищается от паров масла и далее по трубопроводу 15 поступает в центробежный маслоотделитель 11, где не успевшие сконденсироваться в конденсаторе 8 остатки масляных паров сепарируются, оседают на статоре центробежного маслоотделителя 11 и стека- ют по маслоприемнику 18 и трубопроводу 19, через периодически открываемый по регламенту вентиль 20 в специальную емкость (не показана на чертеже). Очищенный от масляных паров воздух выбрасывается че- рез свободный конец трубопровода 15, находящийся в эжекторе 14, в атмосферу.

Вращение центробежного маслоотделителя 11 осуществляется с помощью винта 12, установленного на валу маслоотделителя и расположенного в диффузоре.

На свободном конце трубопровода 15 за счет прохождения воздуха через эжектор 14 создается разряжение, что вызывает

подсос воздуха через маслоотделитель 11, масляную ванну и конденсатор 8.

Разряжение давления в масля ной ванне подпятника и подсос воздуха через упйотне- ние между ротором 1 и крышкой 7 исключают выход паров масла в окружающую среду через уплотнение, а очистка воздуха, выходящего из масляной ванны, в маслоотделителе обеспечивает надежную защиту окружающей среды и от попадания в нее паров масла и исключает пожароопасность. Кроме того, это исключает попадание масла на изоляцию статора то уменьшает разрушающее его воздействие, а, следовательно, повышает надежность и долговечность гидрогенератора.

Таким образом, предлагаемый гидрогенератор, по сравнению с прототипом, позволит повысить надежность и долговечность, уменьшить загрязнение окружающей среды, пожароопасность, повысить ремонтопригодность и экономичность.

Формула изобретения

1.Гидрогенератор, содержащий ротор с остовом в виде спиц, масляную ванну подпятника, имеющую корпус, опорные элементы, выгородку, крышку и размещенные на крышке конденсаторы масляных паров, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, снижения пожароопасности, уменьшения загрязнения окружающей среды, повышения ремонтопригодности и экономичности, в крышке масляной ванны выполнены сквозные отверстия, а конденсаторы расположены на крышке с внешней стороны над указанными отверстиями, снаружи корпуса на кронштейнах и платформах размещены центробежные маслоотделители, снабженные воздушными винтами, размещенными в диффузорах, и эжекторы, причем внутренняя полость масляной ванны трубопроводом через конденсатор и маслоотделитель соединена с окружающей средой, а открытый конец трубопровода размещен внутри эжектора.

2.Гидрогенератор по п. отличающийся тем, что диффузоры и эжекторы расположены в одной горизонтальной плоскости.

3.Гидрогенератор по п. отличающийся тем, что эжекторы размещены вблизи спиц на расстоянии, превышающем на менее чем в два раза максимально допустимое биение спиц ротора при его вращении.

4.Гидрогенератор по п. отличающийся тем, что диффузоры и эжекторы размещены на разных расстояниях от оси ротора.

5. Гидрогенератор по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что на наружной стороне крышки масляной ванны по контуру осевого отверстия в крышке вблизи ротора установлен разъемный кольцевой фильтр.

6. Гидрогенератор по п. отличающийся тем, что на маслоотделителе установлен сливной патрубок с герметичным вентилем.

Плотность бращ&ияо.. ГП,, О

тх/«и vtrcm/ мицouffo . 2.

ttftfflamo/xtty

7S11

N-v« ,-

Редактор Т.Федотов

Фиг.З

Составитель А.Воинов Техред М.Моргентал

/4

7S11 15 27 /J

22

Корректор И.Шулла