專利名稱：一種耐腐蝕長(zhǎng)壽期大型電機(jī)冷卻器及其換熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大型電機(jī)冷卻器及其換熱系統(tǒng)，具體涉及一種能夠耐腐蝕長(zhǎng)壽期的大型電機(jī)冷卻器及其換熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前核電站海水循環(huán)泵電機(jī)廣泛采用為雙速立式電機(jī)，冷卻方式為閉式自循環(huán)風(fēng)冷，冷卻介質(zhì)為海水的電機(jī)。電機(jī)配有內(nèi)置式空冷器，油冷器，冷卻器換熱管材料一般為銅鎳合金(白銅)，管板和冷卻器前管箱材料一般為鋁青銅。循環(huán)水泵運(yùn)行過(guò)程中，由于電機(jī)冷卻器抗海水腐蝕性能較差，運(yùn)行過(guò)程中冷卻器的換熱管、管板及前管箱會(huì)很快出現(xiàn)不同程度的腐蝕現(xiàn)象，進(jìn)而出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，導(dǎo)致機(jī)組降功率，從而影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，目前的電機(jī)冷卻器耐腐蝕性能差，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間不長(zhǎng)，使用壽命短。為保證循泵電機(jī)冷卻系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，亟待采用一種新型的耐腐蝕長(zhǎng)壽期的電機(jī)冷卻器，以確保核電站海水循環(huán)泵電機(jī)所需要的高可靠性和高穩(wěn)定性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有較好的抗海水腐蝕能力，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，使用壽命較長(zhǎng)，能夠保證核電站循環(huán)水泵電機(jī)可靠運(yùn)行，避免因電機(jī)冷卻漏水致泵組停運(yùn)機(jī)組減負(fù)荷的電機(jī)冷卻器。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為，一種耐腐蝕長(zhǎng)壽期的大型電機(jī)冷卻器，包括換熱水箱、罩在換熱水箱上端的前管箱和罩在換熱水箱下端的后管箱；其特征在于所述后管箱為一端全開(kāi)口一端封閉的帽狀結(jié)構(gòu)；所述前管箱為一端全開(kāi)口一端開(kāi)設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱通孔的帽狀結(jié)構(gòu)；所述前管箱內(nèi)部設(shè)置有豎向隔板，所述隔板位于前管箱帽體結(jié)構(gòu)內(nèi)壁中央兩個(gè)通孔之間，該隔板將所述前管箱與管板之間的空間分割為獨(dú)立的兩部分空間；所述前管箱內(nèi)壁面上兩個(gè)通孔中任一個(gè)通孔的正下方固定有導(dǎo)流弧板。所述導(dǎo)流弧板的弧形橫截面弧長(zhǎng)為103mm、寬150mm、厚6mm、弧度I. 05,所述導(dǎo)流弧板上表面弧頂與其上方通孔的垂直距離為25mm，下表面弧頂與管板的垂直距離為38mm。所述兩個(gè)通孔的直徑為77mm,中心距為320mm。所述換熱水箱包括兩塊水平放置的管板、兩端分別穿過(guò)兩塊管板設(shè)有的管孔并與兩塊管板固定連接的若干根換熱管、分別設(shè)置在所述換熱管兩側(cè)并固定于兩塊管板之間的兩塊側(cè)罩板；所述兩塊管板表面分別與前管箱和后管箱固定；所述換熱水箱周向由兩塊側(cè)罩板和兩個(gè)敞開(kāi)的換熱面組成。所述換熱管采用019XlmmTA2鈦管,所述管板管孔直徑為019. 15mm,該換熱管兩端通過(guò)輕微脹管與所述兩塊管板連接。所述兩塊管板分別面向前管箱和后管箱的表面的管孔設(shè)有斜45°深2mm的外翻坡口。所述換熱管兩端通過(guò)氬弧焊將所述坡口與換熱管形成的角焊縫焊滿。所述換熱管位于兩塊管板之間的部分的外壁設(shè)置有若干片鋁材翅片，所述翅片翅根直徑為小20. 2mm、翅片高為10. 9mm、翅片厚約為0. 3mm、翅片間軸向間距為2. 8mm。—種電機(jī)冷卻器構(gòu)成的換熱系統(tǒng)，包 括大型電機(jī)、所述電機(jī)冷卻器和冷卻器外罩，所述大型電機(jī)為立式電機(jī)，所述電機(jī)冷卻器豎向固定在該大型電機(jī)外側(cè)，所述電機(jī)冷卻器的換熱水箱的兩個(gè)敞開(kāi)的換熱面中一個(gè)面正對(duì)大型電機(jī)定子中部風(fēng)道；所述冷卻器外罩密封罩在所述大型電機(jī)和電機(jī)換熱器外側(cè)；其特征在于該冷卻器外罩內(nèi)壁上設(shè)置有兩塊“人”字形對(duì)稱并向內(nèi)壁彎曲的導(dǎo)風(fēng)弧板，所述導(dǎo)風(fēng)弧板弧長(zhǎng)為353mm、寬825mm、厚度2mm,弧度為0. 7,所述兩塊導(dǎo)風(fēng)弧板正對(duì)所述電機(jī)冷卻器的換熱水箱的兩個(gè)敞開(kāi)的換熱面中另一個(gè)面。本實(shí)用新型的有益效果利用鈦金屬材料制造的冷卻器，通過(guò)在冷卻器的進(jìn)水口設(shè)置導(dǎo)流弧板改善水流分布，換熱管與管板之間的連接采用了貼脹焊接工藝避免因脹管損傷換熱管等措施，極大地提高了冷卻器的抗海水腐蝕能力；此外，在大型電機(jī)冷卻器換熱系統(tǒng)的冷卻器外罩內(nèi)設(shè)置導(dǎo)風(fēng)弧板，電機(jī)冷卻風(fēng)速大大增加，進(jìn)而使得冷卻器的冷卻效果大大提高；同時(shí)延長(zhǎng)了循環(huán)水泵連續(xù)運(yùn)行時(shí)間和冷卻器的使用壽命，而且對(duì)電機(jī)冷卻效果較佳，提高了運(yùn)行可靠性。

圖I為本實(shí)用新型冷卻器主視圖；圖2為本實(shí)用新型冷卻器俯視圖；圖3為圖2A-A向示意圖；圖4為本實(shí)用新型換熱水箱俯視圖；圖5為本實(shí)用新型冷卻器換熱管的連接示意圖；圖6為本實(shí)用新型冷卻器換熱系統(tǒng)示意圖。圖中，I-換熱水箱，101-管板，102-換熱管，103-側(cè)罩板，104-翅片，2_前管箱，201-隔板，202-導(dǎo)流弧板，203-進(jìn)水口，204-出水口；3-后管箱，4-大型電機(jī)，5-電機(jī)冷卻器，6-冷卻器外罩，601-導(dǎo)風(fēng)弧板，7-梯形帽體結(jié)構(gòu)，8-矩形帽檐結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合圖I至圖6和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。一種耐腐蝕長(zhǎng)壽期的大型電機(jī)冷卻器，包括換熱水箱I、前管箱2和后管箱3 ;所述換熱水箱I包括兩塊上下對(duì)應(yīng)水平放置的矩形管板101，該兩塊管板101上分別開(kāi)設(shè)有62個(gè)管孔；所述兩塊管板101分別面向前管箱2和后管箱3的表面的管孔設(shè)有斜45°深2mm的坡口 ；分5排交叉布置62根換熱管102，所述換熱管102采用019XlmmTA2鈦管，所述管板101管孔直徑為019. 15mm，其的兩端分別穿過(guò)所述管板101上的管孔，通過(guò)輕微脹管與所述兩塊管板101連接；所述換熱管102兩端通過(guò)氬弧焊將所述坡口與換熱管102形成的角焊縫焊滿；并在焊縫表面涂刷涂陶瓷作為焊縫的輔助防護(hù)；所述換熱管102位于兩塊管板101之間的部分的外壁設(shè)置有若干片鋁材翅片104，所述翅片104翅根直徑為小20. 2mm、翅片104高為10. 9mm、翅片104厚約為0. 3mm、翅片104間軸向間距為2. 8mm ；兩塊側(cè)罩板103分別設(shè)置在所有換熱管102兩側(cè)，所述側(cè)罩板103豎向表面與管板101兩側(cè)豎向端面平行，該兩塊側(cè)罩板103豎向兩端面通過(guò)螺栓固定于管板101上；所述換熱水箱I周向由兩塊側(cè)罩板103和兩個(gè)敞開(kāi)的換熱面組成。所述前管箱2和后管箱3外形均為帽狀結(jié)構(gòu)，均包括梯形帽體結(jié)構(gòu)7和矩形帽檐結(jié)構(gòu)8 ;所述前管箱2和后管箱3均通過(guò)其矩形帽檐結(jié)構(gòu)7與所述管板101以螺栓形式固定連接；所述后管箱3內(nèi)部中空，其梯形帽體結(jié)構(gòu)7封閉；所述前管箱2內(nèi)部中空，其內(nèi)部設(shè)置有豎向隔板201，所述隔板201焊接在前管箱2梯形帽體結(jié)構(gòu)7內(nèi)壁中央，該隔板201面與前管箱2梯形帽體結(jié)構(gòu)7內(nèi)壁面交線與梯形帽體結(jié)構(gòu)7和矩形帽檐結(jié)構(gòu)8較長(zhǎng)一條結(jié)合線的夾角為60° ;該隔板201將所述前管箱2與管板101之間的空間分割為獨(dú)立的兩部分空間，因此將管板101上的62個(gè)管孔均勻分為兩邊各31個(gè)；所述前管箱2梯形帽體結(jié)構(gòu)7上端面開(kāi)設(shè)有兩個(gè)通孔，所述兩個(gè)通孔分別位于所述獨(dú)立的兩部分空間上方，所述兩個(gè)通孔的直徑為77mm，中心距為320mm ;在前管箱2梯形帽體結(jié)構(gòu)7上端內(nèi)壁面上用4根直徑為16mm的鈦金屬加強(qiáng)筋固定有導(dǎo)流弧板202，所述導(dǎo)流弧板202位于所述兩個(gè)通孔中一個(gè)的正下方；該導(dǎo)流弧板202橫截面弧長(zhǎng)為103mm、寬150臟、厚6mm、弧度I. 05，所述導(dǎo)流弧板202上表面弧頂距其上方通孔的垂直距離為25mm，下表面弧頂與管板101的垂直距離為38mm。下方設(shè)置有導(dǎo)流弧板202的通孔為進(jìn)水口，沒(méi)有設(shè)置導(dǎo)流弧板202的通孔為出水口。—種能夠耐腐蝕長(zhǎng)壽期的大型電機(jī)冷卻器換熱系統(tǒng)，包括大型電機(jī)4、上述電機(jī)冷卻器5和冷卻器外罩6,所述大型電機(jī)4為立式電機(jī),所述電機(jī)冷卻器豎向固定在該大型電機(jī)4外側(cè),所述電機(jī)冷卻器5的換熱水箱I的若干根換熱管102區(qū)域一側(cè)正對(duì)大型電機(jī)4定子中部風(fēng)道；所述冷卻器外罩6密封罩在所述大型電機(jī)4和電機(jī)換熱器5外側(cè)；其特征在于該冷卻器外罩6內(nèi)壁上設(shè)置有兩塊“人”字形對(duì)稱并向內(nèi)壁彎曲的導(dǎo)風(fēng)弧板601，所述導(dǎo)風(fēng)弧板601弧長(zhǎng)為353mm、寬825mm、厚度2mm，弧度為0. 7，所述兩塊導(dǎo)風(fēng)弧板601正對(duì)所述電機(jī)冷卻器5的換熱水箱I的兩個(gè)敞開(kāi)的換熱面中另一個(gè)面。圖I中，作為冷卻水的海水從前管箱2進(jìn)水口進(jìn)入前管箱2內(nèi)部，通過(guò)導(dǎo)流弧板202引流，使海水盡可能均勻擴(kuò)散后再進(jìn)入到換熱水箱1，避免局部換熱管水流過(guò)快。冷卻水通過(guò)前管箱2隔板201左側(cè)換熱水箱I的31根換熱管102進(jìn)入到底端后管箱3,而后由前管箱2隔板201右側(cè)換熱水箱的另外31根換熱管流回前管箱2并由出水口流出，通過(guò)冷卻水流經(jīng)換熱管102內(nèi)壁，將熱量帶出冷卻器，完成循環(huán)。圖6為本實(shí)用新型冷卻器換熱系統(tǒng)示意圖，大型電機(jī)4為立式電機(jī)，電機(jī)冷卻器5在電機(jī)運(yùn)行期間，大型電機(jī)4膛內(nèi)出來(lái)的熱風(fēng)經(jīng)過(guò)定子中部風(fēng)道進(jìn)入電機(jī)冷卻器5換熱水箱I中部換熱管102區(qū)域，熱風(fēng)外略換熱管102外壁以及其上設(shè)置的翅片104進(jìn)行冷卻，經(jīng)冷卻后的冷風(fēng)通過(guò)導(dǎo)風(fēng)弧板601分別從大型電機(jī)4上端部和下端部進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入大型電機(jī)4，進(jìn)而對(duì)定子端部和轉(zhuǎn)子進(jìn)行冷卻，然后再將風(fēng)通過(guò)轉(zhuǎn)子風(fēng)扇打入定子風(fēng)道，再次進(jìn)入電機(jī)冷卻器5形成循環(huán)。冷卻氣體在冷卻器外罩6內(nèi)流動(dòng)阻力減小，與內(nèi)部為平面的冷卻器外罩相比，冷卻風(fēng)量由3. 54m3/s提高到5. 25m3/s以上，使得電機(jī)冷卻器5的冷卻效果大大提高。權(quán)利要求1.一種耐腐蝕長(zhǎng)壽期的大型電機(jī)冷卻器，包括換熱水箱(I)、固定在換熱水箱(I)上端的如管箱(2)和固定在換熱水箱(I)下端的后管箱(3);其特征在于所述后管箱(3)為一端全開(kāi)口一端封閉的帽狀結(jié)構(gòu)；所述前管箱(2)為一端全開(kāi)口一端開(kāi)設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱通孔的帽狀結(jié)構(gòu)；所述前管箱(2)內(nèi)部設(shè)置有豎向隔板(201)，所述隔板(201)位于前管箱(2)帽體結(jié)構(gòu)內(nèi)壁中央，該隔板(201)將所述前管箱⑵與管板(101)之間的空間分割為獨(dú)立的兩部分空間；所述前管箱(2)內(nèi)壁面上兩個(gè)通孔中任一個(gè)通孔的正下方固定有導(dǎo)流弧板(202)。
2.按照權(quán)利要求I所述的電機(jī)冷卻器，其特征在于所述導(dǎo)流弧板(202)的弧形橫截面弧長(zhǎng)為103臟、寬150mm、厚6mm、弧度I. 05，所述導(dǎo)流弧板(202)上表面弧頂與其上方通孔的垂直距離為25mm，下表面弧頂與管板(101)的垂直距離為38mm。
3.按照權(quán)利要求I所述的電機(jī)冷卻器，其特征在于所述兩個(gè)通孔的直徑為77_，中心距為320臟。
4.按照權(quán)利要求I所述的電機(jī)冷卻器，其特征在于所述換熱水箱(I)包括兩塊水平放置的管板(101)、兩端分別穿過(guò)兩塊管板(101)設(shè)有的管孔并與兩塊管板固定連接的若干根換熱管(102)、分別設(shè)置在所述換熱管(102)兩側(cè)并固定于兩塊管板(101)之間的兩塊側(cè)罩板(103);所述兩塊管板(101)表面分別與前管箱(2)和后管箱(3)固定；所述換熱水箱(I)周向由兩塊側(cè)罩板(103)和兩個(gè)敞開(kāi)的換熱面組成。
5.按照權(quán)利要求4所述的電機(jī)冷卻器，其特征在于所述換熱管(102)采用①19X lmmTA2鈦管,所述管板(101)管孔直徑為C>19. 15mm,該換熱管(102)兩端通過(guò)輕微脹管與所述兩塊管板(101)連接。
6.按照權(quán)利要求4所述的電機(jī)冷卻器，其特征在于所述兩塊管板(101)分別面向前管箱⑵和后管箱⑶的表面的管孔孔口設(shè)有斜45°深2mm的外翻坡口。
7.按照權(quán)利要求6所述的電機(jī)冷卻器，其特征在于所述換熱管(102)兩端通過(guò)氬弧焊將所述坡口與換熱管(102)形成的角焊縫焊滿。
8.按照權(quán)利要求4所述的電機(jī)冷卻器，其特征在于所述換熱管(102)位于兩塊管板(101)之間的部分的外壁設(shè)置有若干片鋁材翅片(104)，所述翅片(104)翅根直徑為￠20. 2mm、翅片(104)高為10. 9mm、翅片(104)厚約為0.3mm、翅片(104)間軸向間距為2.8mm n
9.一種由權(quán)利要求8所述的電機(jī)冷卻器構(gòu)成的換熱系統(tǒng),包括大型電機(jī)(4)、所述電機(jī)冷卻器(5)和冷卻器外罩(6),所述大型電機(jī)⑷為立式電機(jī),所述電機(jī)冷卻器豎向固定在該大型電機(jī)(4)外側(cè)，所述電機(jī)冷卻器(5)的換熱水箱(I)的兩個(gè)敞開(kāi)的換熱面中一個(gè)面正對(duì)大型電機(jī)(4)定子中部風(fēng)道；所述冷卻器外罩(6)密封罩在所述大型電機(jī)(4)和電機(jī)換熱器(5)外側(cè)； 其特征在于該冷卻器外罩(6)內(nèi)壁上設(shè)置有兩塊“人”字形對(duì)稱并向內(nèi)壁彎曲的導(dǎo)風(fēng)弧板￠01)，所述導(dǎo)風(fēng)弧板(601)弧長(zhǎng)為353mm、寬825mm、厚度2mm，弧度為0. 7，所述兩塊導(dǎo)風(fēng)弧板(601)正對(duì)所述電機(jī)冷卻器(5)的換熱水箱(I)的兩個(gè)敞開(kāi)的換熱面中另一個(gè)面。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種耐腐蝕長(zhǎng)壽期大型電機(jī)冷卻器及其換熱系統(tǒng)。包括換熱水箱、罩在換熱水箱上端的前管箱和罩在換熱水箱下端的后管箱；所述后管箱為一端全開(kāi)口一端封閉的帽狀結(jié)構(gòu)；所述前管箱為一端全開(kāi)口一端開(kāi)設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱通孔的帽狀結(jié)構(gòu)；所述前管箱內(nèi)部設(shè)置有豎向隔板，所述隔板位于前管箱帽體結(jié)構(gòu)內(nèi)壁中央，該隔板將所述前管箱與管板之間的空間分割為獨(dú)立的兩部分空間；所述前管箱內(nèi)壁面上兩個(gè)通孔中一個(gè)的正下方固定有導(dǎo)流弧板。還涉及一種換熱系統(tǒng)，包括大型電機(jī)、電機(jī)冷卻器和冷卻器外罩，該冷卻器外罩內(nèi)壁上兩塊對(duì)稱的導(dǎo)風(fēng)弧板。本實(shí)用新型提高了冷卻器的抗海水腐蝕能力，延長(zhǎng)使用壽命，提高了冷卻效率和運(yùn)行可靠性。
文檔編號(hào)H02K9/19GK202488281SQ20122007792
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月5日
發(fā)明者佟強(qiáng), 唐明, 孫忠志, 孫立軍, 張?jiān)魄? 潘利華, 王亞?wèn)|, 王朝暉, 胡國(guó)鋒, 蔣永, 黃潛 申請(qǐng)人:江蘇核電有限公司