Способ жидкостного охлаждения электрической машины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 К 9 19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4025320/24-07. (22) 25.02.86 (46) 07.01.88. Бюл. у (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашино-. строения Харьковского завода "Электротяжмаш" им.В.И.Ленина (72) В.Б.Бунер, А.Д.Дунаевский, Ю.В.Зозулин, И.Б.Ковшиков, В.В.Кузьмин, Л.Л.Хаймович и И.Я.Черемисов (53) 621.313.713(088.8) (56) Балабанов И.Г. Системы водяного охлаждения. Электротехническая промышленность. Сер.: Электрические машины, 1983, вып. 5 (147), с. 13-18.

Титов В.В. и др. Турбогенераторы.

Расчет и конструкция. — Энергия, Л.:

1967, с. 208, 287-290.

„,SU„„1 65254 А1 (54) СПОСОБ ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения состоит в повышении эксплуатационной надежности в условиях отрицательных температур внешней среды. Способ жидкостного охлаждения электрической машины заключается в том, что через замкнутый охладительный контур пропускают диэлектрическую жидкость, в которую в зависимости от температуры внешней среды добавляют вещество, изменяющее температуру его фазового перехода, поддерживая температуру кристаллизации не выше температуры окружающей среды, а затем изменяют расход циркуляционной воды через теплообменник. 2 ил.

1365254

30

Изобретение относится к области крупного электромашиностроения и может быть использовано при изготовлении и эксплуатации турбогенераторов с жидкостным охлаждением.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности в условиях отрицательных температур внешней среды.

Способ жидкостного охлаждения заключается в том, что через замкнутый охладительный контур, расположенный в зоне активных элементов, пропускают диэлектрическую жидкость, преимущественно дистиллированную воду, измеряют температуру внешней среды и в зависимости от ее величины в диэлектрическую жицкость вводят вещество, изменяющее температуру ее фазового перехода, преимущественно этиленгликоль в количествах, определяемых в долях к объему охлаждающей жидкости, циркулирующей в замкнутом охладительном контуре, исходя при этом из эмпирической зависимости температуры кристаллизации смеси от содержания в ней вещества, изменяющего ее фазовый переход и условия поддержания температуры кристаллизации не выше температуры окружающей среды, а расход циркуляционной воды, которой охлаждают смесь в теплообменнике, изменяют, например, путем изменения производительности циркуляционных насосов до достижения допустимой температуры электрической машины лри ее работе в рабочем режиме и оставляют охлаждающую смесь в замкнутом охладительном контуре машины при ее выводе из работы.

На фиг. 1 изображена схема охлаждения турбогенератора; на фиг. 2— зависимость температуры кристаллизации смеси этиленгликоль-дистиллированная вода от содержания этиленгликоля в ней и ее плотности.

Предлагаемый способ жидкостного охлаждения электрической машины может быть осуществлен следующим образом.

Циркуляция жидкости в системе охлаждения обмотки 1 обеспечивается насосами 2. Жидкость, пройдя насосы, подается в межтрубное пространство теплообменников 3, где она охлаждается циркуляционной водой, проходящей по трубкам. Охлажденная жидкость поступает в механические фильтры 4. где она очищается от механических примесей, от ферромагнитных частиц она очищается магнитным фильтром 5.

Охлажденная и очищенная жидкость проходит по полым проводникам меди обмотки 1 и сливается в сливной бак 6.

Утечка охлаждающей жидкости в системе пополняется автоматически регулятором 7 уровня, встроенным в сливной бак. Из бака жидкость поступает на вход насосов, и цикл повторяется.

Для поддержания удельного сопротивления охлаждающей диэлектрической жидкости в заданных пределах предусмотрен ионообменный фильтр 8.

Гидравлическая система турбогенератора рассчитана на определенное испытательное повышенное давление, зависящее от расхода скорости, вязкости охлаждающей жидкости и конструктивных особенностей элементов системы охлаждения.

В случае охлаждения обмотки дистиллированной водой при получении сигнала от датчика 9 температуры внешней среды о ее снижении до уставки, несколько превышающей О С из бака 10 с этиленгликолем с помощью регулятора 11 подачи этиленгликоля подают этиленгликоль. Его количество определяют исходя из известного объема системы охлаждения, пользуясь зависимостью между содержанием этиленгликоля в низкозамерэающей жидкости, ее температурой замерзания и плотностью (фиг. 2). При прокачке достигается необходимая однородность смеси, качество которой контролируется по изменению ее плотности. В процессе эксплуатации состав низкозамерэающей жидкости регулируют в автоматическом режиме с помощью следящей системы, поддерживающей ее плотность в зависимости от температуры внешней среды.

Этиленгликоль смешивается с водой неограниченно, диэлектриче кие характеристики его смесей с водой не хуже, чем у воды, смеси, как и вода, могут подвергаться очистке механическими 4, магнитными 5 и ионообменными 8 фильтрами, коррозионная активность смесей по отношению к материалам системы охлаждения не выше, чем у воды.

В связи с тем, что у низкозамерзающей смеси вода-этиленгликоль вязкость несколько выше, а теплоемкость ниже, чем у дистиллированной воды, 1365254

Ридли

dacron для поддержания рабочего режима генератора неизменным по сигналу датчика

9 с помощью регулятора 12 расхода циркуляционной воды в теплообменнике

3 и поддерживают температуру смеси на выходе из теплообменника по датчику

13 таким образом, чтобы температура охлаждаемых частей генератора по датчику 14 не превышала допустимой.

На период транспортировки монтажа система охлаждения заполняется смесью воды с этиленгликолем, рассчитанной на минимальную температуру внешней среды в этот период. 15

При отключении генератора система охлаждения остается заполненной низкозамерза1ощей жидкостью. . При повышении температуры внешней среды и установлении устойчивого положительного значения необходимость в применении низкозамерзающей смеси отпадает и появляется возможность замены ее чистым дистиллятом. В этом случае смесь из системы охлаждения 25 сливают в бак смеси и одновременно изменяют расход сырой воды в теплообменнике, поддерживая температуру охлаждаемых частей генератора в заданных пределах. 30

Предлагаемый способ непосредственного жидкостного охлаждения электрических машин применяют при изготовлении и эксплуатации крупных электрических машин (турбогенераторов, синхронных компенсаторов, электромеханических преобразователей частоты и др.), направляемых в районы с умеренным и холодным климатом и предназначенных для работы в машзале или на открытом воздухе.

Формула изобретения

Способ жидкостного охлаждения электрической машины, заключающийся в том, что через замкнутый охладительный контур, расположенный в зоне активных элементов, пропускают диэлектрическую жидкость, преимущественно .дистиллированную воду, которую охлаждают циркуляционной водой в теплообменнике в процессе работы машины, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности в условиях отрица-.

1 тельных температур внешней среды, измеряют температуру внешней среды и в зависимости от ее величины в диэлектрическую. жидкость вводят вещество, изменяющее температуру ее фазового перехода, преимущественно этиленгликоль, поддерживая температуру кристаллизации не выше температуры окружающей среды, и затем изменяют расход циркуляционной воды через теплообменник путем изменения производительности насосов до достижения допустимой температуры электрической машины в рабочем режиме и оставляют охлаждающую смесь в замкнутом контуре при выводе машины из работы.

1365254

Плогпнасть с еси -гп -,хп

4 -д

-Я

b ф

1 -Ю

Og %

О _#_ Ю Ю 80 700

Са ф7ж У е агпиленгликаля 8 амера

Щуу g

Составитель В. Константинов

Редактор Л. Зайцева Техред И.Верес Корректор И. Муска

Заказ 6651/51

Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4