Устройство для подачи и слива охлаждающейжидкости из обмотки potopa электрическоймашины

 

О П И С А Н И Е ()847444

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистическиа

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 16.07. 79 (21) 2797590/24-07 с присоединением. заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.8!. Бюллетень М 26

Дата опубликования описания 15.07.81 (5l)IN. Кд..Ь

Н 02 К 9/193 1 Ð< 4 1<

CCCP ао аллан взсбретевий я еткритяй (53) УДК 621.313. .713(088.8) М.М. Ситницкий, Я.М. Новиков, В.Ф. Пенс Ра««ого«««

В.И. Дьяков и В.В. Кузьмин 1« с»

«««,1», (72) Авторы изобретения т «ь,с «" (7!) Заявитель

« (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ И СЛИВА ОХЛАМДАКЩЕЙ

ЖИДКОСТИ ИЗ ОБМОТКИ РОТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

МАШИНЫ

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к обмоткам электрических машин, охлаждаемых жидкостью.

Известно устройство для подачи и

5 слива охлаждающей жидкости из обмотки ротора электрической машины, содержащее трубчатую надставку к торцу ротора и аппарат для подачи и слива (1).

Недостатком такого устройства является выедание полых проводников обмотки ротора из-за коррозии меди, вступающей в реакцию с кислородом, находящимся в охлаждающей жидкости (дистилляте), контактирующей с воздухом вследствие негерметичности жидкостного тракта. В результате этого уменьшается активное сечение проводников и наступает их разрушение. 26

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для подачи и слива охлаждающей жидкости из обмотки ротора электрической машины, содержащее трубчатую надставку к торцу ротора, размещенный концентрично надставке, совмещенный в одном корпусе аппарат подачи н слива жидкости, включающий напорную, сливную камеры и камеру утечек с лабиринтными уплотГ21.

Однако и в этом устройстве, несмотря на удаленность сливной камеры, через которую сливается основной расход дистнллята, а также перетоки дистиллята иэ напорной камеры, вследствие высокого давления в ней и наличия разделяющего камеры лабиринтного уплотнения, все-таки происходит постоянный контакт дистиллята с кислородом воздуха, что снижает качество охлаждающей жидкости и надежность работы электрической маввтны иэ-за коррозии меди проводников обмотки.

Цель изобретения — повышение качества охлаждающей звтдкости.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве надставка

7444 4

3 84 в сливной камере на стороне, обра. щенной к ротору, снабжена цилиндрическим фланцем с внутренней кольцевой полостью, на котором размещено лабиринтное уплотнение, внутри сливной камеры размещен кольцевой щит с закрепленным на нем дополнительным лабиринтным уплотнением, входящим в по» лость фланца, имеющим аксиальный канал, открытый в сторону фпанца, и кольцевой гребень, размещенный на его

\ наружной поверхности; между лабиринт- ными уплотнениями образована форкамера со сливом, внутри которой размещен напорный гидропровод, соединенный од ним концом с аксиальным каналом до.полнительного лабиринтного уплотнения, а другим; со сливом, причем сливная камера соединена с магистралью инертного "аза, например азота. Лабиринтное уплотнение .сливной камеры со стороны воздуха снабжено стояночным уплотнением, содержащим кольцевой клапан, охватывакяций фпанец, закрепленный с помощью двух размещенных по обе стороны его колец и соединенный с находящейся под избыточным давлением магистралью жид" кости или газа. В сливной камере меж" ду гребнем дополнительного лабиринт" ного уплотнения и торцом фланца размещен датчик давления, воздействующий на включающий орган подачи жидкости или газа в стояночное уплотнение.

На фиг. 1 показан продольный разрез устройства для подачи и слива ох" лаждающей жидкости из обмотки электрической машины, на фиг. 2 — продольный разрез по сливной камере в увеличенном масштабе.

В общем корпусе 1 совмещенного аппарата подачи и слива охлаждающей жидкости 2, размещенного концентрично трубчатой надставке 3 концевой части ротора 4, выполнены напорная камера

5, спивная 6 и камера 7 утечек, отделенная от сливной камеры лабиринтным уплотнением 8. В напорной камере

5 закреплен узел водоподвода 9, Через центральное отверстие 10 надставки 3 проходят подающая 11 и спивная 12 магистрали со сливными отверстиями

13. Внутри сливной камеры 6 встроен кольцевой щит 14 с закрепленным на нем дополнительным лабиринтным уплотнением 15 и образуюшим форкамеру 16. в которой размещен напорный гидропро" вод 17, выполненный в виде патрубка

45 с накидными гайками, один конец которого соединен с каналом 18 в уплот- ненни 15, а другой — со штуцером 19, соединякицим напорный гидропровод 17 с гидромагистралью 20 слива, подключенной к штуцеру 21, образуя замкнутую автономную систему, в которую включен охпадитель и насос подачи уплотняющей жидкости . Надставка 3 снабжена фланцем 22, в котором размещен кольцевой гребень 73, выполненный на удлиненной части дополнительного лабиринтного уплотнения 15 и запираемый кольцом 24, закрепленным с торца фланца надставки. На корпусе 1 установлен штуцер 25, подключенный к газопроводу системя снабжения устройства инертдым газом (азотом). Со стороны внешней среды форкамера 16 ограничена наружным лабиринтным уплотнением 26, закрепленным на корпусе и уплотняющим фпанец 22 надставки 3. На свободной от лабиринта удлиненной цилиндрической части 27 уплотнения 26 выполнено стояночное уплотнение 28, содержащее кольцевой клапан 29, охватывающий фпанец 22 надставки 3 и выполненный в виде плоской эластичной мембраны, закрепленной с помощью профилнрованных колец 30, 31, профиль кото" рых представляет собой, например, два обратных конуса. Сами кольца закреплены к разъемному лабиринтному уплотнению 26 с помощью болтов 32, при этом в цилиндрической части 27 со стороны внешнего кольца 31 выполнены регулировочные овальные отверстия 33.

Камера, образованная плоской эластич ной мембраной (клапаном 29) и удлиненной цилиндрической поверхностью

27 через штуцер 34 подключена к системе питания ее сжатым газом или жидкостью, например через датчик 35 давления, размещенный в цилиндрической кольцевой полости 36 фланца 22 над« ставки 3 (например на гребне 23) .

При работе электрической машины охлаждающая жидкость (дистиллят) иэ напорной камеры 5 через узел 9 водоподвода поступает в подающую магистраль 11 и, пройдя полые проводники обмотки возбуждения ротора, попадает в спивную магистраль 12, а из нее через отверстия 13 в сливную камеру 6.

Утечки иэ узла 9 водоподвода попадают в камеру 7 утечек. Перетоки охлаждающей жидкости между сливной камерой

6 и камерой 7 утечек, а также между

444 4 клапан .29, выполненный в виде эластич. ной, например резиновой, мембраны, которая в нерабочем соетоянии, т.е. при вращении ротора, устанавливается с зазором относительно фланца 22 надставки 3. Для установки данного заsoya используются регулировочные отверстия 33 Клапан запопняясь газом или задкостью, повторяет профиль полости, образованной копьцами

30, 31 и надежно обжмает феранец 22, в результате чего ликвидируется имеющийся начальный зазор ш запирается выход азота наружу и попадание кислорода воздуха внутрь жидкостного тракта.

Включение система подачи жидкости или газа s клапан 29 может быть произ-. ведено с помощью датчика 35 давления, размещенного в цилищ рической кольцевой полости 36, воздействушщего на включающий орган по сигналу падения давления в noaocTs Зб, заполненной вращающейся у лотшяшщвй зещкостью, при снижении оборотов ротора.

Данное техническое решение не исключает применения автономной разомкнутой (проточной) системы циркуляции уплотняющей жидкости при постоянной достаточной подпитке .жидкостного тракта ротора азотом.

Внедрение изобретения даст воэможность практически избежать коррозии полых медных проводников обмотки возбуждения роторов, что увеличивает долговечность обмотки и повышает надежность работы электрических машин с жидкостным охлащцением.

1. Устройство для подачи н слива охлаждающей жидкости из обмотки poTo= ра электрической машиж, содержащее .трубчатую надставку к торцу ротора, размещенный концентрично надставке, совмещенный в одном корпусе аппарат подачи и слива жидкости, включающий напорную, сливную камеры и камеру утечек с лабиринтными уплотнениями, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества охлаждающей жидкости, надставка в сливной камере на стороне, обращенной к ротору, снабжена цилийдрическим фланцем с внутренней кольцевой полостью, на котором размещено лабнринтное уплот3 847 сливной камерой и форкамерой 16 практически исключены иэ-эа наличия сис- темы дренажных отверстий в лабиринтных уплотнениях 8, 15. Чтобы исключить контакт дистиллята с кислородом воздуха через зазор между лабиринтным уплотнением 26 и вращающимся фланцем

22 надставки 3, в полость 36 подается уплотняющая жидкость, например дистиллят, а в корпус 1 через штуцер 25 lo поступает нейтральный газ, например азот, с некоторым избыточным давлением (0,1 атм) . При этом воздух, находящийся в системе жидкостного тракта, полнос ью вытесняется и подсос l5 его в дальнейшем также исключен.

Уплотнякицая жидкость (дистиллят), поступающая от насоса через напорный гидропровод 17, канал 18 уплотнения

15 в полость 36, при вращении ротора 2о под действием центробежмах снл образует вращающееся жидкостное цилиндрическое кольцо, прижатое к стенкам, образукпцим полость 36 и постоянно контактирующее с кольцевым. гребнем 23. 25

Уровень вращающейся жидкости определяется внутренним диаметром кольца 24, Образованное таким путем вращающееся жидкостное кольцо, служащее границей между внутренней средой 30 (азотом) и внешней (воздухом), исключает контакт между ними. Потери в виде тепла, выделяемае в результате трения кольцевого гребня 23 о вращакщуюся жидкость, снимаются за счет З5 постоянного протока уплотняющей жидкости, которая затем через гидромагистраль слива попадает в охладитель, а оттуда на насос, циркулируя в замкнутой автономной системе. Это дает 40 возможность максимально снизить утечки азота, так как контактируя с уплотняющей жидкостью, растворяясь в ней, он остается в этом замкнутом циркуляционном контуре, в результате 45 чего азот практически не выносится наружу.

При снижении оборотов ротора, когда центробежные силы уке не в состоянии удерживать плотное вращающее- 50 ся жидкостное кольцо н при стоянке электрической машины для исключения утечек азота иэ системы жидкостного тракта ротора и попадания в него кислорода воздуха, включается стояноч-55 ное уплотнение 28. Для включения этого уплотнения сжатый гаэ или жидкость череэ штуцер 34 поступает в кольцевой

Формула изобретения

4 8 пан, охватывающий фланец, закрепленный с помощью двух размещенных по обе стороны его колец и соединенный с находящейся под избыточным давлением магистралью жидкости или газа.

3. Устройство по пп.1 и 2, о т— л и ч.а ю щ е е с я тем, что в сливной камере между гребнем дополнительного лабиринтного уплотнения и торцом фланца размещен датчик давления, возцействующий на включающий орган подачи жидкости или газа в стояночное уплотнение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Охлаждение турбо- и гидрогенераторов. Материалы научно-технической конференции. ЦИНТИЭП, Москва„

1959, с, 54.

2. Проспект фирмы Крафтверк Унион

Акциенгезельшафт. 1972, с. 5-7.

84744 некие, внутри сливной камеры размещен кольцевой щит с закрепленным на нем дополнительным лабиринтным уплотнением, входящим в полость фланца, имеющим аксиальный канал, открытый в сторону

S фланца, и кольцевой гребень, размещенный на его наружной поверхности г между лабиринтными уплотнениями образована форкамера со сливом, внутри которой размещен напорный гидропровод, соединенный одним концом с аксиальным каналом дополнительного лабиринтного уплотнения, а другим— со сливом, причем сливная камера соединена с магистралью инертного газа, например азота.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что лабиринтное уплотнение сливной камеры со стороны воздуха. снабжено стояночным уплотнением, содержащим кольцевой кла