Устройство маслоснабжения уплотнений вала электрической машины с газовым охлаждением

 

Использование: в электромашиностроении и может быть использовано в уплотнениях вала крупных электрических машин, например турбогенераторах. Сущность изобретения сводится к установке в системе маслоснабжения уплотнений на выходном патрубке поплавкового гидрозатвора помимо трубопровода U-образной формы выхлопного трубопровода с расширительным бочком на его конце, связанном с атмосферой. При неисправности поплавкового гидрозатвора охлаждающий электрическую машину газ, например водород, не сможет вытеснить масло из трубопровода в форме U-образной петли и прорваться в коллектор слива масла от уплотнений вала, т.к. ему будет открыт путь в атмосферу через выхлопной трубопровод, что повысит надежность и уровень пожаробезопасности. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в уплотнениях вала крупных электрических машин, например турбогенераторов.

Известно устройство маслоснабжения уплотнений вала электрической машины с газовым охлаждением, содержащее насосы, поплавковый гидрозатвор, соединенный трубопроводами с коллектором слива масла от уплотнений и масляным баком [1] Такое устройство, обеспечивая маслоснабжение уплотнений вала, не предотвращает проникновение водорода в коллектор слива масла от уплотнений и в масляный бак в случаях неисправности поплавкового устройства в гидрозатворе.

Также известно устройство маслоснабжения уплотнений вала электрической машины с газовым охлаждением, содержащее насосы, поплавковый гидрозатвор и коллектор слива масла с уплотнений, который соединен с масляным баком трубопроводом U-образной формы и выхлопной трубой, соединяющей его с атмосферой [2] Однако в этом устройстве при наличии защиты масляного бака от проникновения в него охлаждающего газа не обеспечивается защита от проникновения этого газа в коллектор слива масла с уплотнений и связанные с этим коллектором полые объемы системы маслоснабжения. Кроме того, в известном устройстве не обеспечены оптимальные условия выброса газа в атмосферу при попадании его в коллектор; возврат остатков масла, находящихся в выхлопном патрубке, в устройство маслоснабжения уплотнений вала.

Целью изобретения является повышение надежности путем снижения пожароопасности.

На чертеже для электрической машины с газовым охлаждением 1 показана принципиальная схема устройства маслоснабжения уплотнений вала. Устройство маслоснабжения содержит масляный насос 2, соединенный трубопроводами с уплотнениями вала 3 электрической машины, герметичный корпус которой заполнен охлаждающим газом, например водородом.

Уплотнения вала в зоне их сопряжения с корпусом электрической машины соединены с входным патрубком 4 поплавкового гидрозатвора 5.

Выходной патрубок 6 поплавкового гидрозатвора 5 соединен трубопроводом в форме U-образной петли 7 с коллектором слива масла от уплотнений 8 и далее с масляным баком 9. К выходному патрубку поплавкового гидрозатвора подсоединен выхлопной трубопровод 10, соединяющий его с атмосферой, а верхняя кромка выхлопного патрубка располагается выше уровня коллектора (Н₁>0).

Для облегчения условий выхода газа через выхлопной трубопровод при неисправности поплавкового гидрозатвора верхнюю кромку выхлопного трубопровода от уровня коллектора располагают по высоте на расстоянии, меньшем высоты малой стороны U-образной петли (Н₁<H).

Для предотвращения выброса масла вместе с газом в верхней части выхлопного патрубка устанавливается расширительный бачок 11, соединенный с нижней частью U-образной петли.

В устройстве маслоснабжения уплотнений вала электрической машины при нарушении работоспособности поплавкового гидрозатвора 5, например, вследствие повреждения поплавка газ, находящийся в верхней части поплавкового гидрозатвора под повышенным давлением, вытесняет из него масла, которое поступает через трубопровод в форме U-образной петли 7 в коллектор слива масла с уплотнений 8. После полного вытеснения масла из неисправного поплавкового гидрозатвора газ поступает через выходной патрубок 6 к трубопроводу в форме U-образной петли 7 и через выхлопной трубопровод 10 выбрасывается в атмосферу. Тем самым обеспечивается предотвращение попадания газа, например водорода, в коллектор слива масла с уплотнений 8, полые зоны, соединенные с этим коллектором, например картера уплотнений, предупреждается образованием там взрывоопасной концентрации водорода с воздухом.

При этом, так как высота расположения выходной кромки выхлопной трубы над уровнем коллектора меньше высоты малой стороны трубопровода в форме U-образной петли, гарантируется (по закону сообщающихся сосудов), что прежде, чем газ вытеснит масло из малой стороны U-образной петли, он выйдет через выхлопной трубопровод в атмосферу.

Масло, вышедшее из выхлопного трубопровода, поступает в расширительный бачок и оттуда направляется в нижнюю часть трубопровода в форме U-образной петли.

В настоящее время устройство находится в стадии разработки технического проекта. Экономический эффект от внедрения разработки может составить многие миллионы рублей из-за предотвращения больших убытков при пожаре и взрыве водорода в случае нарушения работоспособности поплавкового гидрозатвора.

Формула изобретения

1. Устройство маслоснабжения уплотнений вала электрической машины с газовым охлаждением, содержащее насос, трубопроводы, поплавковый гидрозатвор, входной патрубок которого соединен трубопроводом с уплотнением вала в зоне их соприкосновения с газом, а выходной патрубок соединен с коллектором слива масла от уплотнений посредством трубопровода в форме U-образной петли с разновеликими сторонами, а также выхлопной трубопровод, отличающееся тем, что выхлопной трубопровод подсоединен к выходному патрубку поплавкового гидрозатвора, а верхняя кромка этого трубопровода расположена выше уровня коллектора слива масла.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхняя кромка выхлопного трубопровода расположена на расстоянии от уровня коллектора меньшем высоты малой стороны U-образной петли.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что в верхней части выхлопного трубопровода установлен расширительный бачок, соединенный трубопроводом с нижней частью U-образной петли.

РИСУНКИ

Рисунок 1