Испарительная система охлаждения роторов турбогенераторов

 

Класс 21d, 46

Ме )20581

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г. А. Чебыкин

ИСПАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ РОТОРОВ

ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ

Заявлено 10 апреля 1956 г за Ко 550200/24 в Комитет по делам изобретений н открытий прн Совете й1пнпстров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» Ко )2 за 1959 г.

Известно, что при создании турбогенераторов мощностью не колько сотен тысяч киловатт возникают большие затруднения, связанные с необходимостью обе печить достаточно интенсивное охлаждение ротора и статора турбогенератора, так как при повышении мощности машины требуется оответственно увеличивать съем тепла с единицы поверхности ее активных частей.

Принятая в настоящее время водородная система охлаждения может быть применена в турбогенераторах мощностью до 300 — 320 лсвт.

При дальнейшем повышении мощности необходимо переходить на испарительную систему охлаждения с подачей легкоиспаряющейся жидко,сти непосредственно к обмотке ротора. Соприкасаясь непосредстве1п1о с медью, эта жидкость будет испаряться и отводить тепло, выделяющееся в обмотке. При такой системе охлаждения коэффициент теплоотдачи с поверхности меди возрастает в сотни раз по сравнению с обычным охк, кал. лажлением и может достигать 10000 — 30000 и - ч.ас, град.

Охлаждающая жидкость, применяемая при и;=парительнон истеме охлаждения, должна удовлетворять определенным требованиям: температура кипения ее не должна прево ходить допустимые значения перегревов для существующих классов изоляции, она должна быть инертна по отношению к металлам, иметь высокую диэлектрическую прочность и большую скрытую теплоту парообразования.

В предлагаемой системе в качестве такой жидкости используется дихлорметан (СН С11. Температура кипения дихлорметана при атмосферном давлении + 40 С, скрытая теплота парообразования равна кк тл

87,2 кг

Дихлорметан очень устойчив по отношению к кислотам ше) лочам, металлам и нерастворих1 в воде; он не действует на медь и латунь. Дихлорметан обладает высокой диэлектрической прочностью как

J¹ 120581

B )килкой, так H B и арообр аз ной ф с(зс.,I,, 15(Ох. (Яжлеиия oof(roTKri !ротора

T (р богPllepBTopB )(ÎH(ilocThlo 500 I(28! 1!01 рсб) PTcsr подавать B «Ото;) около б,5 кг лихлорметана В 1 сек, Кроме того, предлагаемая система обсспечизает подвод охлаждающей жидкости к обмотке ротора и отвод от нес образующего пара при

r10(((011TH подпазовых капа 10В, которые подразделяются аксиялы:ыми перегородками на лве части, из которых и;(жпяя часть предназначена

ЛЛя ПОДЯЧи Ох:IЯЖЛЯЮЩеи жидкОСти к 0())ioTKP, 3 ВЕРхняя — для ОТВОДЯ от нее пара, На фиг. 1 приведен прололы(ый разрез ротора турбогснерeòîðà с

ripe 1 !(3(BP)fni(HcriapHTe:Iьной системОЙ Охлаждения; на фиг. 2 — эскиз паза ротора. (() ротор турбогенератора охлаждающая жидкость подается через двя orвср,.тия 1 в его валу, затем она поступает в коллектор 2 и оттуда распределяется по нижней части 3 подпазовых к lнялов. Вeрхняя ча(:ть 4 полпазовых каналов служит для обратного прохожлсиия парообразного агента. Части 3 и 4 подпазовых каналов отделены друг от друга аксиальиыми персгоролками. E(обмотке ротора охлажляюпlяя жидкость подается p (B((омсрно (и) всей длине витка. Дихг(орх(етан в пазу занимает пространство ) ((j)lil . 21, ()бря 30!3;iiii(0(двумя «ял i i;, елцых витков 6. .((,с(я того, чтобы у"транить соединсние между собой витков, распоЛОЖЕЕ!НЫХ В РЯЗПЫХ С1 ОЛОЦсlХ, ОТ IP;lbHblC !3ИТКИ РЯСК IHHC(lbl HBÎ 1ЯЦИОНными дис гянцс!Они»1:((и pBc((opi<3)(1(7, которые уcT (ifBB;IHBBIoTcsT 1!3 р3сстоянии 150 250 1(л(друг от лруга. Часть этих распорок, проходя через корпусную изоляцию на дне паза, доходит Ло нижней части ) ка1(аля с охлажлаемой жидкостью. Б «Bc(lop((ax 7 сделаны отверстия для прохождения жидкости из нижней части подпазового канала к верх(.им виткам обмотки. Во Всех распорках 7, установленных как в пазовой, тяк и в лобовой частях обмотки имеются отверстия 9 лля обеспечения возмо)кпости некоторого перетекания )кидкости из одного отсека в другой. В лобовые соединения охлаждающая жидкость будет по,r3I>3ThcH .! BKH>1 )I c путе. >1 Help B 0TBepcTHir B (ie)квитковых распорках 10

Съе3! Teil.13; Верхних riiiTI,, лег ос > щсств:(ZITI>cv )килкостью, с остальных витков тепл;) будег отниматься паром, образ >(ю(цимся при кипении жилкосги. Этот пар будет вытесняться из паза в полпазовый

КЯНЯЛ, TBii I(BI> . IIOЛ ЛЕИСТВИЕМ цеlктрОбС)КНЫХ CH;l XO;101исlя жпдКОСТЬ бХ>лет стремитьс)1 заполнить пространсгво у верхних витков По полпазовым каналам пар будет прохолип к лобовым соединениям ii оттуда через отвер;тия 11 в центрируюшсм кольце бан.(ажя в охладите.щ, лс дихлорметян, конденсируясь, превратится в жидкость.

При применении предлагаемой системы охляжлсния ротор 12 турОО! ЕНЕР ЯТОРЯ ОМЛ(. 1 BP BIIIñ1ÒI>Cß 13 1131) ñlÕ ДИХ. IОР ICTBHB, Tl, (ОТН ОСТЬ КОТОрого В 2с)З раза больше плотности воздуха. Для того, чтооы уменьшить потери па трение ротора о пярообразный дихлорметан, в воздушном зазоре необходимо создать разряженис порялка О,1 ата. При данной c(ICTP()((Ох, 13)K:1(пни 0())10 l l(; i I;()1 0 P 3 )(0)Hi(0 lie ofr Bc 3 l h !l и «осо; ов

ЖИЛКОСТИ (3 .>ЯЗОР, ТсlК КЯК Oriя 1 с(. С«сlЗУ "(ИРС!3РЯТИТС(! (3 П )Р.

Прел>lс ilзобр«тpifия

1. Испарительная система охлаждс !ия роторов турбогенераторов с подачей легкоиспаряюшейся жидкости непосредственно к обмотке ротора и отводом ее из ротора в виде паря, о т,7 и ч а 10 щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности охляжлсния, в качестве охлаждающей )килкости применяется лих Ioj)3;CTBI(. № 120581

2. Испарительная система охлаждения по п. 1, в которой испаряющаяся жидко"ть подводится к обмотке по подпазовым каналам. о тлич ающа я с я тем, что, с целью отделения подводимой охлаждающей жидкости от нагретого пара, каналы подразделены аксиальными перегородками (клиньями) на две части, из которых нижняя используется для подведения жидкости к обмотке, а верхняя — для отвода пара от обмотки.

3. Испарительная система по пп. 1 и 2, о Të и ч а ю щ а я с я тем, что для подачи охлаждающей жидкости из пазовой части обмотки и лооовым соединениям предусмотрены отверстия в дистанционных межвитковых распорках. № 120581

Фиг. 2

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор В. М. Парнес Гр. 92

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Моск в а, Петр овк а, 14.

Информационно-пздатсльскнй отдел.

Объем 0,34 п. л. Зак. 7330

Поди. к печ, 10.1Х-59 r.

Тпрагк 900 1Лена 50 коп.