水电站机组增速器油冷却器的制作方法

本实用新型涉及冷却器领域，特别涉及一种水电站机组增速器油冷却器。

背景技术：

水电站机组增速器油冷却器通常采用板翅式冷却器。板翅式冷却器通常由隔板、翅片、封条等组成。在相邻两隔板间设置翅片、以及封条组成一夹层，称为流体通道(包括热媒通道和冷媒通道)，将流体通道按照错流、逆流或正流的方式交叉堆叠起来，钎焊成一个整体便组成冷却器芯体，冷却器芯体是板翅式冷却器的核心，配以必要的封头、接管、支撑等就组成了板翅式冷却器。

其中，翅片是板翅式冷却器的重要元件，传热过程主要通过翅片热传导及翅片与流体之间的对流传热来完成。翅片的作用之一是扩大传热面积，提高板翅式冷却器的紧凑性，提高传热效率。翅片作为一个整体，其一端与上隔板钎焊固定，其另一端与下隔板钎焊固定，翅片的作用之二是兼做上下两隔板的支撑，提高板翅式冷却器的强度和承压能力。为了保证足够的强度和承压能力，通常翅片的高度受到限制，加之为增大翅片的单位体积空间的传热面积，使得流体通道进出口的压降较大。

采用现有的水电站机组增速器油冷却器用以冷却热媒流体时，由于压降较大，有时会出现热媒流体流出不畅或者焊缝处渗漏的现象。

技术实现要素：

为了尽可能避免采用现有的水电站机组增速器油冷却器用以冷却热媒流体(油)时，由于压降较大，有时会出现热媒流体(油)流出不畅或者焊缝处渗漏的现象，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型提供一种水电站机组增速器油冷却器，包括冷却器芯体；所述冷却器芯体包括若干热媒通道和若干冷媒通道；所述热媒通道和所述冷媒通道上下层叠且彼此间隔排布；所述热媒通道包括两端开口的长方体腔体；所述长方体腔体的上表面和下表面均向所述长方体腔体的内部延伸出若干翅片；所述翅片的高度不高于单个所述热媒通道的高度的三分之一；所述热媒通道的内部均匀设置有导热填料；所述导热填料与所述长方体腔体的上表面之间通过所述翅片隔开；所述导热填料与所述长方体腔体的下表面之间通过所述翅片隔开。

本实用新型提供的水电站机组增速器油冷却器，优选地，所述导热填料为金属波纹规整填料。

本实用新型提供的水电站机组增速器油冷却器，优选地，所述导热填料为金属鲍尔环填料、金属阶梯环、金属环矩鞍中的任一种或多种。

本实用新型提供的水电站机组增速器油冷却器，优选地，所述热媒通道的两个所述开口处均设置有用于拦截所述导热填料的拦网。

本实用新型提供的水电站机组增速器油冷却器，优选地，还包括第一封头和第二封头；每个所述热媒通道上的其中一个所述开口均与所述第一封头连通；每个所述热媒通道上的另一个所述开口均与所述第二封头连通；所述第一封头和/或所述第二封头，与所述冷却器芯体可拆卸地固定。

本实用新型提供的水电站机组增速器油冷却器，优选地，还包括漏液报警装置；所述漏液报警装置包括液体收集盘、液体感应传感器、控制器和报警单元；所述液体感应传感器、所述控制器和所述报警单元电性连接；所述液体收集盘位于所述冷却器芯体的正下方，且至少能覆盖所述冷却器芯体在竖直方向的正投影区域；所述液体感应传感器的探头位于所述液体收集盘之内，用于检测所述液体收集盘中是否存在液体，生成感应信号；所述控制器，用于分析来自所述液体感应传感器的感应信号，并向所述报警单元发出执行指令；所述报警单元，用于根据所述控制器的执行指令，发出报警信息或不发出报警信息。

本实用新型提供的水电站机组增速器油冷却器，优选地，所述报警单元具体为灯光报警器和/或声音报警器。

本实用新型提供的水电站机组增速器油冷却器，优选地，所述漏液报警装置还包括电池；所述电池、所述液体感应传感器、控制器和报警单元电性连接。

本实用新型提供的水电站机组增速器油冷却器，优选地，所述液体收集盘与所述冷却器芯体之间通过支撑架固定；所述液体收集盘的底部还安装有若干万向轮。

本实用新型提供的水电站机组增速器油冷却器，优选地，所述万向轮上设置有锁定装置。

本实用新型具有的优点或者有益效果：

本实用新型提供的水电站机组增速器油冷却器，通过采用翅片和导热填料的组合结构，替代传统翅片，在保证足够的强度和承压能力的前提下，有利于强化热媒通道内的热传导和热对流，从而进一步提高热媒流体与冷媒流体的热交换效率。导热填料的设置提高了系统对于压力变化的可适应性，翅片隔离开导热填料与长方体腔体的内表面，保持了热媒通道的最低空隙率，有效降低了热媒通道内的压降，降低了热媒流体流出不畅或者焊缝处渗漏的风险。降低了生产加工和维护的难度，延长了水电站机组增速器油冷却器的使用寿命。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1是实施例1的热媒通道的横截面示意图；

图2是实施例1的水电站机组增速器油冷却器的立体结构示意图；

图3是实施例1的冷却器芯体在热媒通道的热媒入口处的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的说明，显然所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对附图中提供的本实用新型实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

现有技术中，翅片是水电站机组增速器油冷却器的重要元件，传热过程主要通过翅片热传导及翅片与流体之间的对流传热来完成。翅片的作用之一是扩大传热面积，提高板翅式冷却器的紧凑性，提高传热效率。翅片作为一个整体，其一端与上隔板钎焊固定，其另一端与下隔板钎焊固定，翅片的作用之二是兼做上下两隔板的支撑，提高板翅式冷却器的强度和承压能力。为了保证足够的强度和承压能力，通常翅片的高度受到限制，加之为增大翅片的单位体积空间的传热面积，使得流体通道进出口的压降较大。采用现有的水电站机组增速器油冷却器用以冷却热媒流体(油)时，由于压降较大，有时会出现热媒流体(油)流出不畅或者焊缝处渗漏的现象。

为了尽可能避免采用水电站机组增速器油冷却器用以冷却热媒流体(油)时，由于压降较大，有时会出现热媒流体(油)流出不畅或者焊缝处渗漏的现象，图2示出实施例1提供的一种水电站机组增速器油冷却器，包括冷却器芯体1(参见图3)；冷却器芯体1包括若干热媒通道10和若干冷媒通道11；热媒通道10和冷媒通道11上下层叠且彼此间隔排布；热媒通道10包括两端开口的长方体腔体；长方体腔体的上表面和下表面均向长方体腔体的内部延伸出若干翅片101(参见图1和图3)；翅片101的高度不高于单个热媒通道10的高度的三分之一，以保证热媒通道的长方体腔体内部的上下翅片101之间互不接触；热媒通道10的内部均匀设置有导热填料102；导热填料102与长方体腔体的上表面之间通过翅片101隔开；导热填料102与长方体腔体的下表面之间通过翅片101隔开。

其中，两端开口的长方体腔体包括但不限于通过传统的上下两隔板、左右两封条钎焊形成，此时，其两端开口正好位于前后方；或是一体成型的类似火柴盒的外盒的结构构成的两端开口的长方体腔体。

当采用实施例1提供的水电站机组增速器油冷却器冷却热媒流体时，热媒流体通过热媒通道10的其中一个开口进入长方体腔体中。随着热媒流体的流动，带动热媒通道10的内部均匀的导热填料102振动，随着导热填料102的振动又将改变热媒流体中的流体粒子的运动方向，可以起到增加热媒流体的湍流强度，促使流体向空隙率更高的翅片101的方向流动，此外，由于热媒流体的湍流强度增加，有利于破坏翅片101与长方体腔体表面的边界层厚度，从而提高对流传热系数。又热媒流体与冷媒流体之间是通过长方体腔体的上下表面及其上的翅片实现直接热传导传热的。因此可以增大热媒流体与冷媒流体之间的传热效率。此外，导热填料102自身也具有良好的导热性能，可以通过热传导将流经导热填料102的热量“接力”传递至翅片101处，其热传导的传热效果与钎焊固定的翅片是相当的。综上可知，翅片101和导热填料102组合传热有利于强化热媒通道内的热传导和热对流，提高热媒流体与冷媒流体的热交换效率。

实施例1提供的水电站机组增速器油冷却器，在降低压降方面，由于导热填料102具有一定的活动空间，可以随着热媒流体的流动状态变化做出适应性的调整，此外，由于翅片101的设置，使得导热填料102与长方体腔体的内表面保持了一定的空隙率，降低了热媒通道10的堵塞风险；因此，能够有效地均衡流体流动产生的压力，避免局部压力过大，有效降低了热媒通道10内的压降。从而尽可能避免了由于压降较大，出现热媒流体流出不畅或者焊缝处渗漏的现象。

实施例1提供的水电站机组增速器油冷却器，在生产和维护方面，相比于传统的板翅式冷却器，不需要将翅片同时与上下隔板钎焊于一体，并且导热填料102可以通过后续填充的方式添加，从而降低了生产难度，有利于提高生产效率。并且，可以根据需要更换导热填料102，并可在取出导热填料102后对热媒通道10进行针对性的维护，相对于传统的整体钎焊而成的板翅式冷却器，维护更简单，使用寿命更长。

实施例1提供的水电站机组增速器油冷却器，在保证足够的强度和承压能力方面，通过翅片101和导热填料102的组合方式，确保了热媒通道10内的支撑密度，能够保证基本的强度和承压能力。即使在强度和承压能力要求较高的场合下，可以通过适当增加导热填料102的堆积密度或选用耐压强度更高的导热填料(例如不锈钢)，也可以确保水电站机组增速器油冷却器的强度和承压能力符合技术要求。

综上，本实用新型提供的水电站机组增速器油冷却器，通过采用翅片和导热填料的组合结构，替代传统翅片，在保证足够的强度和承压能力的前提下，有利于强化热媒通道内的热传导和热对流，从而进一步提高热媒流体与冷媒流体的热交换效率。导热填料的设置提高了系统对于压力变化的可适应性，翅片隔离开导热填料与长方体腔体的内表面，保持了热媒通道的最低空隙率，有效降低了热媒通道内的压降，降低了热媒流体流出不畅或者焊缝处渗漏的风险。降低了生产加工和维护的难度，延长了板翅式冷却器的使用寿命。

针对热媒流体流速较快或热媒流体为气液混合相的情形，实施例1提供的水电站机组增速器油冷却器，优选地，导热填料102为金属波纹规整填料。由于流速较快，流体压力高，其对水电站机组增速器油冷却器的耐压能力就提出了更高要求。金属波纹规整填料具有阻力小，通量大等特点，特别适用于热媒流体流速较快或加压流体的冷却。由于金属波纹规整填料气液分布均匀，效率高且放大效应不明显，可以减少气相占据关键传热面(例如长方体腔体的上下表面，与冷媒流体直接接触的传热面)，从而提高换热效率。因此，针对热媒流体流速较快或热媒流体为气液混合相的情形，适合选择金属波纹规整填料作为导热填料。

为了便于安装维护，实施例1提供的水电站机组增速器油冷却器，优选地，导热填料102为金属鲍尔环填料、金属阶梯环、金属环矩鞍中的任一种或多种。金属鲍尔环填料、金属阶梯环、金属环矩鞍属于散装填料，其成本低廉、可规模化大批量生产，不需要根据水电站机组增速器油冷却器的具体尺寸定制，具有自规整化的特性，不仅具有规整填料的结构均匀、规则、对称，大比表面积、大空隙率、大能量等优点，同时尽可能消除了规整填料制造成本高，安装维护不便的缺陷，提高了水电站机组增速器油冷却器的安装和维护效率。

为了减少导热填料随着热媒流体的持续流动而流失，实施例1提供的水电站机组增速器油冷却器，优选地，热媒通道10的两个开口103处均设置有用于拦截导热填料102的拦网(图中未示出)。通过在热媒通道10的两个开口103处均设置有用于拦截导热填料102的拦网，特别是热媒通道10的出口处(对应某一开口103)，可以将个别被热媒流体带动的导热填料102截留下来，从而减少导热填料的流失，提高水电站机组增速器油冷却器的运行的稳定性。另一方面，还可以采用定期对调热媒流体的进出口(热媒通道10的两个开口103)，以保证导热填料102能够长期均匀的分布，从而提高水电站机组增速器油冷却器的运行的稳定性。

为了便于热媒通道的维护，实施例1提供的水电站机组增速器油冷却器，优选地，如图2所示，还包括第一封头2和第二封头3；每个热媒通道10上的其中一个开口103均与第一封头2连通；每个热媒通道10上的另一个开口均与第二封头3连通；第一封头2和/或第二封头3，与换热器芯体1可拆卸地固定。由于第一封头2和/或第二封头3，与冷却器芯体1可拆卸地固定，当需要对热媒通道10进行维护时(例如更换导热填料102)，可通过拆卸下第一封头2和/或第二封头3，直接对冷却器芯体1上的热媒通道10进行维护处理，从而提高了对热媒通道10的维护的便捷性。

水电站机组增速器油冷却器通常是一种长期运行的设备，通常不会专门提供人力进行实时检查，因而很难快速发现漏液现象。为了能够及时地针对漏液现象进行智能报警，实施例1提供的水电站机组增速器油冷却器，如图2所示，优选地，还包括漏液报警装置；漏液报警装置包括液体收集盘40、液体感应传感器41、控制器42和报警单元43；液体感应传感器41、控制器42和报警单元43电性连接；液体收集盘40位于冷却器芯体1的正下方，且至少能覆盖冷却器芯体1在竖直方向的正投影区域；液体感应传感器41的探头410位于液体收集盘40之内，用于检测液体收集盘40中是否存在液体，生成感应信号；控制器42，用于分析来自液体感应传感器41的感应信号，并向报警单元43发出执行指令；报警单元43，用于根据控制器42的执行指令，发出报警信息或不发出报警信息。

液体感应传感器41包括但不限于是通过检测电导性变化的方式，其依据的原理是无泄漏时，液体收集盘40中的介质是空气，而存在泄漏时，液体收集盘40中的介质包含液体，空气与液体的电导性差别较大，由此，判断液体收集盘40中是否存在液体。

优选地，报警单元43具体为灯光报警器430和/或声音报警器431。

采用实施例1提供的水电站机组增速器油冷却器，正常情况下(无漏液现象)，液体感应传感器41的探头410检测到液体收集盘40中不存在液体，生成感应信号a，控制器42获取并分析来自液体感应传感器41的感应信号a，并向报警单元43发出使报警单元43电路的控制开关处于断开状态的执行指令；报警单元43接受并执行控制器42的执行指令，此时，报警单元43不发出报警信息。

采用实施例1提供的水电站机组增速器油冷却器，漏液情况下，液体感应传感器41的探头410检测到液体收集盘40中存在液体，生成感应信号b，控制器42获取并分析来自液体感应传感器41的感应信号b，并向报警单元43发出使报警单元43电路的控制开关处于闭合状态的执行指令；报警单元43接受并执行控制器42的执行指令，此时，报警单元43发出报警信息。

实施例1提供的水电站机组增速器油冷却器通过漏液报警装置，实时监测位于冷却器芯体1的正下方的液体收集盘40中是否存在液体的情况，一旦发现液体，就会自动发布报警信息通知工作人员进行处理，实现了针对漏液现象进行智能报警的功能。

为了给漏液报警装置提供较为安全且便捷的供电单元，实施例1提供的水电站机组增速器油冷却器，优选地，如图2所示，漏液报警装置还包括电池44；电池44、液体感应传感器41、控制器42和报警单元43电性连接。电池44相对于交流电不需要额外的电线支持，便于水电站机组增速器油冷却器的灵活安装与使用，并且也降低了触电风险，为漏液报警装置提供了较为安全且便捷的供电方式。

为了便于水电站机组增速器油冷却器的快速移动，实施例1提供的水电站机组增速器油冷却器，优选地，如图2所示，液体收集盘40与冷却器芯体1之间通过支撑架5固定；液体收集盘40的底部还安装有若干万向轮6。通过在液体收集盘40的底部还安装若干万向轮6，节省了耗材，使得液体收集盘40悬空设置，避免了液体收集盘40与地面的直接接触造成的磨损。万向轮6可以实现水电站机组增速器油冷却器的快速高效且安全的移动，解决了搬运困难的问题。

为了实现水电站机组增速器油冷却器的可靠固定，实施例1提供的水电站机组增速器油冷却器，优选地，万向轮6上设置有锁定装置61。锁定装置61可以根据需要将万向轮6设置为自由旋转状态或制止旋转状态。在实际使用过程中，通常需要水电站机组增速器油冷却器能够可靠固定，此时可根据需要将万向轮6设置为制止旋转状态。当需要移动水电站机组增速器油冷却器时，可根据需要将万向轮6设置为自由旋转状态，以满足快速移动的需求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。