一种灯泡贯流式水轮发电机组轴承润滑油混合冷却系统的制作方法

本技术方案涉及一种水电站机组辅助系统，尤其是一种灯泡贯流式水轮发电机组轴承润滑油混合冷却系统。

背景技术：

1、众所周知，灯泡贯流式水轮发电机组在高速运转后轴承内的润滑油会发热发烫，如果不及时降温便会出现轴承使用寿命减少、轴承故障增加、机组效率降低、维修成本增加等情形。

2、因此，我电站工作人员建立了轴承润滑油冷却系统，将用油机组中的热油通过管道输送至一外置油箱（又称回油箱），然后将该油箱中的油冷却后重新输送至高位油箱，然后在重力作用下经管路流入用油机组之中。该方案起到了一定的冷却效果，但是仍然存在一些不足：（1）由于机组在夏季往往会长时间负载运转，也需要冷却系统长时间运行为其持续提供冷却工作。现有技术的方式非常不利于维护，因为一旦维护就需要停止冷却系统运行和机组运转，造成经济损失；（2）当冷却系统连续运行一段时间后设备温度就会升高，冷却效能就会显著降低无法满足需要；（3）冷却系统效能较低还会加剧润滑油劣化速度，不利于节能。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种使用方便、冷却效果好、节能效果好、性能稳定、便于维护的一种灯泡贯流式水轮发电机组轴承润滑油混合冷却系统，其具体方案如下：

2、一种灯泡贯流式水轮发电机组轴承润滑油混合冷却系统，其特征是，包括设于高位的高位油箱及中位的用油机组，高位油箱出口端通过回流管连通用油机组，经用油机组后通过回流管连通到回油箱（低位油箱）的入口端，回油箱的出口端通过输送管依次串联有供油管路、过滤管路、风冷管路、板式冷却管路并最终连通到高位油箱上。

3、所述的供油管路由两组并联的供油单元组成。所述的供油单元是指，回油箱出口端上设有油泵，油泵的输出端依次设有单向阀与油泵阀并连接到输送管上。

4、所述的过滤管路包括设置在输送管上的过滤器，过滤器前后均设有过滤阀及旁通管路。

5、所述的风冷管路由风冷单元与通路单元并联而成。所述的风冷单元包括设置在输送管上的风冷式冷却器，风冷式冷却器前后设有风冷阀。所述的通路单元是指与风冷单元并联的输送管上设有一阀门。

6、所述的板式冷却管路由板式冷却单元与通路单元并联而成。所述的板式冷却单元包括设置在输送管上的板式冷却器，板式冷却器的前后设有板式冷却阀。

7、所述的风冷管路中，并联的风冷单元有一至两组。

8、所述的板式冷却管路中，并联的板式冷却单元有两组。

9、所述的板式冷却器可以通过切断水源退出运行，仅作润滑油通路使用。

10、所述的回油箱上设有压力传感器与液位传感器。

11、本系统运行原理是：用油机组运转中产生的热油储存于回油箱中，油泵将回油箱中的热油抽出并向上输送；热油首先经过过滤管路，过滤器过滤掉热油中的杂质；经过过滤后的热油再进入风冷管路，风冷管路中的风冷式冷却器对热油进行冷却；经过风冷后的热油再进入板式冷却管路，板式冷却器再次对热油进行冷却；经过两次冷却后的常温油最后再次进入到高位油箱之中，经高位油箱出口端自重流入机组轴承系统内，对机组轴承进行冷却和润滑，为用油机组运行提供保障。

12、就本技术方案进一步说明：

13、 1、本方案中，设有两条并联的供油管路、并联的风冷单元与通路单元、并联的板式冷却单元，技术人员能通过控制各个阀门来改变热油的流通路径，如：供油管路1→风冷单元→板式冷却单元→高位油箱，或供油管路2→风冷单元→退出运行的板式冷却单元（仅作为润滑油通路）→高位油箱，或供油管路2→通路单元→板式冷却单元→高位油箱等。这样的方式具有以下好处：（1）非常利于维护：当某个供油管路故障时候可切换至另一供油管路，互为备用；当某个风冷单元故障时技术人员可将路径切换至通路单元；当某个板式冷却单元故障时技术人员可将路径切换至另一板式冷却单元。也就是说技术人员可在不停止设备运行的情况下完成维护工作，提升了维护便利，也同时提升了经济效益；（2）操作更加灵活：技术人员可根据外部环境实际需要调整冷却路径。如在冬季低温时期或枯水期，机组工作量少，冷却需求少，技术人员可通过开启通路单元，关闭板式冷却单元水源或风冷单元的方式进行节能。如在夏季炎热时期或丰水期，机组需要大量工作产生大量热能，需要高强度的散热，技术人员就可关闭通路单元，同时起开板式冷却单元和风冷单元进行混合冷却，提高整体冷却效能，实现最佳冷却效率；

14、 2、板式散热的冷却介质为水冷，本方案运用于水电站之中，水资源是最为丰富的介质，板式散热也是最主要的散热方式，承担主要的冷却功效；风冷系统的冷却介质为冷风，本方案可利用水电站特点，将风冷式冷却器（或风冷式散热器）安装于廊道之中，利用在机组廊道低温环境下，风机压缩冷空气对轴承油系统进行冷却散热，提升冷却效果；

15、 3、本方案在设置冷却顺序时，先进行风冷再进行水冷能起到更好的效果。其原因是，热油若直接进行板式散热（水冷）的话，冷水与热油温差过大会加速设备老化、加速设备故障。而在水冷之前增设风冷的话，通过预先冷却能使后续板式散热（水冷）中冷水与热油温差减少，有利于提升设备稳定性、延长设备使用寿命和减少设备故障。并且风冷的冷却介质为空气，具有简单便捷、成本低廉、冷却效果突出的特点，在提升冷却效率的同时节约了能源；

16、 4、本方案在供油管路、过滤器、风冷单元、板式冷却单元的两端均设有控制阀，维护时关闭两端控制阀可避免两端管内热油流出造成污染；

17、 5、将回油箱设置在低位，低于用油机组油箱的位置，便存在了落差。在高位油箱内部正压与重力共同作用下，热油能顺利回流到回油箱。

18、综上所述，本技术方案进一步提升了灯泡贯流式水轮发电机组冷却系统的冷却效能，降低了润滑油温度、延长了润滑油使用寿命、降低了轴承系统油温和瓦温，确保了机组安全稳定运行。

技术特征：

1.一种灯泡贯流式水轮发电机组轴承润滑油混合冷却系统，其特征是，包括设于高位的高位油箱及中位的用油机组，高位油箱出口端通过回流管连通用油机组，经用油机组后通过回流管连通到回油箱的入口端，回油箱的出口端通过输送管依次串联有供油管路、过滤管路、风冷管路、板式冷却管路并最终连通到高位油箱上；所述的供油管路由两组并联的供油单元组成，所述的供油单元是指，回油箱出口端上设有油泵，油泵的输出端依次设有单向阀与油泵阀并连接到输送管上；所述的过滤管路包括设置在输送管上的过滤器，过滤器前后均设有过滤阀；所述的风冷管路由风冷单元与通路单元并联而成，所述的风冷单元包括设置在输送管上的风冷式冷却器，风冷式冷却器前后设有风冷阀；所述的板式冷却管路由板式冷却单元与通路单元并联而成，所述的板式冷却单元包括设置在输送管上的板式冷却器，板式冷却器的前后设有板式冷却阀。

2.根据权利要求1所述的一种灯泡贯流式水轮发电机组轴承润滑油混合冷却系统，其特征是，所述的通路单元是指，与风冷单元或板式冷却单元并联的输送管上设有一阀门。

3.根据权利要求1所述的一种灯泡贯流式水轮发电机组轴承润滑油混合冷却系统，其特征是，所述的风冷管路中，并联的风冷单元为一至两组。

4.根据权利要求1所述的一种灯泡贯流式水轮发电机组轴承润滑油混合冷却系统，其特征是，所述的板式冷却管路中，并联的板式冷却单元为两组。

5.根据权利要求1所述的一种灯泡贯流式水轮发电机组轴承润滑油混合冷却系统，其特征是，所述的回油箱上设有压力传感器与液位传感器。

技术总结
本技术公开了一种灯泡贯流式水轮发电机组轴承润滑油混合冷却系统，其特征是，包括设于高位的高位油箱及中位的用油机组，高位油箱出口端通过回流管连通用油机组，经用油机组后通过回流管连通到回油箱的入口端，回油箱的出口端通过输送管依次串联有供油管路、过滤管路、风冷管路、板式冷却管路并最终连通到高位油箱上；所述的供油管路由两组并联的供油单元组成；所述的过滤管路包括设置在输送管上的过滤器，过滤器前后均设有过滤阀；所述的风冷管路由风冷单元与通路单元并联而成；所述的板式冷却管路由板式冷却单元与通路单元并联而成。

技术研发人员：刘洋,陈林,邓平安,周红军,寇祖栋,王炯森,郭诚,邓成义,吴婷
受保护的技术使用者：四川港航嘉陵江金沙航电开发有限公司
技术研发日：20230707
技术公布日：2024/2/6