专利名称：一种耐腐蚀长寿期大型电机冷却器及其换热系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大型电机冷却器及其换热系统，具体涉及一种能够耐腐蚀长寿期的大型电机冷却器及其换热系统。
背景技术：
目前核电站海水循环泵电机广泛采用为双速立式电机，冷却方式为闭式自循环风冷，冷却介质为海水的电机。电机配有内置式空冷器，油冷器，冷却器换热管材料一般为铜镍合金(白铜)，管板和冷却器前管箱材料一般为铝青铜。循环水泵运行过程中，由于电机冷却器抗海水腐蚀性能较差，运行过程中冷却器的换热管、管板及前管箱会很快出现不同程度的腐蚀现象，进而出现漏水现象，导致机组降功率，从而影响机组的稳定运行。因此，目前的电机冷却器耐腐蚀性能差，连续运行时间不长，使用寿命短。为保证循泵电机冷却系统的可靠运行，亟待采用一种新型的耐腐蚀长寿期的电机冷却器，以确保核电站海水循环泵电机所需要的高可靠性和高稳定性。
实用新型内容本实用新型的要解决的技术问题是提供一种具有较好的抗海水腐蚀能力，连续运行时间长，使用寿命较长，能够保证核电站循环水泵电机可靠运行，避免因电机冷却漏水致泵组停运机组减负荷的电机冷却器。为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为，一种耐腐蚀长寿期的大型电机冷却器，包括换热水箱、罩在换热水箱上端的前管箱和罩在换热水箱下端的后管箱；其特征在于所述后管箱为一端全开口一端封闭的帽状结构；所述前管箱为一端全开口一端开设有两个对称通孔的帽状结构；所述前管箱内部设置有竖向隔板，所述隔板位于前管箱帽体结构内壁中央两个通孔之间，该隔板将所述前管箱与管板之间的空间分割为独立的两部分空间；所述前管箱内壁面上两个通孔中任一个通孔的正下方固定有导流弧板。所述导流弧板的弧形横截面弧长为103mm、宽150mm、厚6mm、弧度I. 05,所述导流弧板上表面弧顶与其上方通孔的垂直距离为25mm，下表面弧顶与管板的垂直距离为38mm。所述两个通孔的直径为77mm,中心距为320mm。所述换热水箱包括两块水平放置的管板、两端分别穿过两块管板设有的管孔并与两块管板固定连接的若干根换热管、分别设置在所述换热管两侧并固定于两块管板之间的两块侧罩板；所述两块管板表面分别与前管箱和后管箱固定；所述换热水箱周向由两块侧罩板和两个敞开的换热面组成。所述换热管采用019XlmmTA2钛管,所述管板管孔直径为019. 15mm,该换热管两端通过轻微胀管与所述两块管板连接。所述两块管板分别面向前管箱和后管箱的表面的管孔设有斜45°深2mm的外翻坡口。所述换热管两端通过氩弧焊将所述坡口与换热管形成的角焊缝焊满。所述换热管位于两块管板之间的部分的外壁设置有若干片铝材翅片，所述翅片翅根直径为小20. 2mm、翅片高为10. 9mm、翅片厚约为0. 3mm、翅片间轴向间距为2. 8mm。—种电机冷却器构成的换热系统，包 括大型电机、所述电机冷却器和冷却器外罩，所述大型电机为立式电机，所述电机冷却器竖向固定在该大型电机外侧，所述电机冷却器的换热水箱的两个敞开的换热面中一个面正对大型电机定子中部风道；所述冷却器外罩密封罩在所述大型电机和电机换热器外侧；其特征在于该冷却器外罩内壁上设置有两块“人”字形对称并向内壁弯曲的导风弧板，所述导风弧板弧长为353mm、宽825mm、厚度2mm,弧度为0. 7,所述两块导风弧板正对所述电机冷却器的换热水箱的两个敞开的换热面中另一个面。本实用新型的有益效果利用钛金属材料制造的冷却器，通过在冷却器的进水口设置导流弧板改善水流分布，换热管与管板之间的连接采用了贴胀焊接工艺避免因胀管损伤换热管等措施，极大地提高了冷却器的抗海水腐蚀能力；此外，在大型电机冷却器换热系统的冷却器外罩内设置导风弧板，电机冷却风速大大增加，进而使得冷却器的冷却效果大大提高；同时延长了循环水泵连续运行时间和冷却器的使用寿命，而且对电机冷却效果较佳，提高了运行可靠性。
图I为本实用新型冷却器主视图；图2为本实用新型冷却器俯视图；图3为图2A-A向示意图；图4为本实用新型换热水箱俯视图；图5为本实用新型冷却器换热管的连接示意图；图6为本实用新型冷却器换热系统示意图。图中，I-换热水箱，101-管板，102-换热管，103-侧罩板，104-翅片，2_前管箱，201-隔板，202-导流弧板，203-进水口，204-出水口；3-后管箱，4-大型电机，5-电机冷却器，6-冷却器外罩，601-导风弧板，7-梯形帽体结构，8-矩形帽檐结构。
具体实施方式
以下结合图I至图6和实施例对本实用新型做进一步描述。一种耐腐蚀长寿期的大型电机冷却器，包括换热水箱I、前管箱2和后管箱3 ;所述换热水箱I包括两块上下对应水平放置的矩形管板101，该两块管板101上分别开设有62个管孔；所述两块管板101分别面向前管箱2和后管箱3的表面的管孔设有斜45°深2mm的坡口 ；分5排交叉布置62根换热管102，所述换热管102采用019XlmmTA2钛管，所述管板101管孔直径为019. 15mm，其的两端分别穿过所述管板101上的管孔，通过轻微胀管与所述两块管板101连接；所述换热管102两端通过氩弧焊将所述坡口与换热管102形成的角焊缝焊满；并在焊缝表面涂刷涂陶瓷作为焊缝的辅助防护；所述换热管102位于两块管板101之间的部分的外壁设置有若干片铝材翅片104，所述翅片104翅根直径为小20. 2mm、翅片104高为10. 9mm、翅片104厚约为0. 3mm、翅片104间轴向间距为2. 8mm ；两块侧罩板103分别设置在所有换热管102两侧，所述侧罩板103竖向表面与管板101两侧竖向端面平行，该两块侧罩板103竖向两端面通过螺栓固定于管板101上；所述换热水箱I周向由两块侧罩板103和两个敞开的换热面组成。所述前管箱2和后管箱3外形均为帽状结构，均包括梯形帽体结构7和矩形帽檐结构8 ;所述前管箱2和后管箱3均通过其矩形帽檐结构7与所述管板101以螺栓形式固定连接；所述后管箱3内部中空，其梯形帽体结构7封闭；所述前管箱2内部中空，其内部设置有竖向隔板201，所述隔板201焊接在前管箱2梯形帽体结构7内壁中央，该隔板201面与前管箱2梯形帽体结构7内壁面交线与梯形帽体结构7和矩形帽檐结构8较长一条结合线的夹角为60° ;该隔板201将所述前管箱2与管板101之间的空间分割为独立的两部分空间，因此将管板101上的62个管孔均匀分为两边各31个；所述前管箱2梯形帽体结构7上端面开设有两个通孔，所述两个通孔分别位于所述独立的两部分空间上方，所述两个通孔的直径为77mm，中心距为320mm ;在前管箱2梯形帽体结构7上端内壁面上用4根直径为16mm的钛金属加强筋固定有导流弧板202，所述导流弧板202位于所述两个通孔中一个的正下方；该导流弧板202横截面弧长为103mm、宽150臟、厚6mm、弧度I. 05，所述导流弧板202上表面弧顶距其上方通孔的垂直距离为25mm，下表面弧顶与管板101的垂直距离为38mm。下方设置有导流弧板202的通孔为进水口，没有设置导流弧板202的通孔为出水口。—种能够耐腐蚀长寿期的大型电机冷却器换热系统，包括大型电机4、上述电机冷却器5和冷却器外罩6,所述大型电机4为立式电机,所述电机冷却器竖向固定在该大型电机4外侧,所述电机冷却器5的换热水箱I的若干根换热管102区域一侧正对大型电机4定子中部风道；所述冷却器外罩6密封罩在所述大型电机4和电机换热器5外侧；其特征在于该冷却器外罩6内壁上设置有两块“人”字形对称并向内壁弯曲的导风弧板601，所述导风弧板601弧长为353mm、宽825mm、厚度2mm，弧度为0. 7，所述两块导风弧板601正对所述电机冷却器5的换热水箱I的两个敞开的换热面中另一个面。图I中，作为冷却水的海水从前管箱2进水口进入前管箱2内部，通过导流弧板202引流，使海水尽可能均匀扩散后再进入到换热水箱1，避免局部换热管水流过快。冷却水通过前管箱2隔板201左侧换热水箱I的31根换热管102进入到底端后管箱3,而后由前管箱2隔板201右侧换热水箱的另外31根换热管流回前管箱2并由出水口流出，通过冷却水流经换热管102内壁，将热量带出冷却器，完成循环。图6为本实用新型冷却器换热系统示意图，大型电机4为立式电机，电机冷却器5在电机运行期间，大型电机4膛内出来的热风经过定子中部风道进入电机冷却器5换热水箱I中部换热管102区域，热风外略换热管102外壁以及其上设置的翅片104进行冷却，经冷却后的冷风通过导风弧板601分别从大型电机4上端部和下端部进风口进入大型电机4，进而对定子端部和转子进行冷却，然后再将风通过转子风扇打入定子风道，再次进入电机冷却器5形成循环。冷却气体在冷却器外罩6内流动阻力减小，与内部为平面的冷却器外罩相比，冷却风量由3. 54m3/s提高到5. 25m3/s以上，使得电机冷却器5的冷却效果大大提高。权利要求1.一种耐腐蚀长寿期的大型电机冷却器，包括换热水箱(I)、固定在换热水箱(I)上端的如管箱(2)和固定在换热水箱(I)下端的后管箱(3);其特征在于所述后管箱(3)为一端全开口一端封闭的帽状结构；所述前管箱(2)为一端全开口一端开设有两个对称通孔的帽状结构；所述前管箱(2)内部设置有竖向隔板(201)，所述隔板(201)位于前管箱(2)帽体结构内壁中央，该隔板(201)将所述前管箱⑵与管板(101)之间的空间分割为独立的两部分空间；所述前管箱(2)内壁面上两个通孔中任一个通孔的正下方固定有导流弧板(202)。
2.按照权利要求I所述的电机冷却器，其特征在于所述导流弧板(202)的弧形横截面弧长为103臟、宽150mm、厚6mm、弧度I. 05，所述导流弧板(202)上表面弧顶与其上方通孔的垂直距离为25mm，下表面弧顶与管板(101)的垂直距离为38mm。
3.按照权利要求I所述的电机冷却器，其特征在于所述两个通孔的直径为77_，中心距为320臟。
4.按照权利要求I所述的电机冷却器，其特征在于所述换热水箱(I)包括两块水平放置的管板(101)、两端分别穿过两块管板(101)设有的管孔并与两块管板固定连接的若干根换热管(102)、分别设置在所述换热管(102)两侧并固定于两块管板(101)之间的两块侧罩板(103);所述两块管板(101)表面分别与前管箱(2)和后管箱(3)固定；所述换热水箱(I)周向由两块侧罩板(103)和两个敞开的换热面组成。
5.按照权利要求4所述的电机冷却器，其特征在于所述换热管(102)采用①19X lmmTA2钛管,所述管板(101)管孔直径为C>19. 15mm,该换热管(102)两端通过轻微胀管与所述两块管板(101)连接。
6.按照权利要求4所述的电机冷却器，其特征在于所述两块管板(101)分别面向前管箱⑵和后管箱⑶的表面的管孔孔口设有斜45°深2mm的外翻坡口。
7.按照权利要求6所述的电机冷却器，其特征在于所述换热管(102)两端通过氩弧焊将所述坡口与换热管(102)形成的角焊缝焊满。
8.按照权利要求4所述的电机冷却器，其特征在于所述换热管(102)位于两块管板(101)之间的部分的外壁设置有若干片铝材翅片(104)，所述翅片(104)翅根直径为￠20. 2mm、翅片(104)高为10. 9mm、翅片(104)厚约为0.3mm、翅片(104)间轴向间距为2.8mm n
9.一种由权利要求8所述的电机冷却器构成的换热系统,包括大型电机(4)、所述电机冷却器(5)和冷却器外罩(6),所述大型电机⑷为立式电机,所述电机冷却器竖向固定在该大型电机(4)外侧，所述电机冷却器(5)的换热水箱(I)的两个敞开的换热面中一个面正对大型电机(4)定子中部风道；所述冷却器外罩(6)密封罩在所述大型电机(4)和电机换热器(5)外侧； 其特征在于该冷却器外罩(6)内壁上设置有两块“人”字形对称并向内壁弯曲的导风弧板￠01)，所述导风弧板(601)弧长为353mm、宽825mm、厚度2mm，弧度为0. 7，所述两块导风弧板(601)正对所述电机冷却器(5)的换热水箱(I)的两个敞开的换热面中另一个面。
专利摘要本实用新型涉及一种耐腐蚀长寿期大型电机冷却器及其换热系统。包括换热水箱、罩在换热水箱上端的前管箱和罩在换热水箱下端的后管箱；所述后管箱为一端全开口一端封闭的帽状结构；所述前管箱为一端全开口一端开设有两个对称通孔的帽状结构；所述前管箱内部设置有竖向隔板，所述隔板位于前管箱帽体结构内壁中央，该隔板将所述前管箱与管板之间的空间分割为独立的两部分空间；所述前管箱内壁面上两个通孔中一个的正下方固定有导流弧板。还涉及一种换热系统，包括大型电机、电机冷却器和冷却器外罩，该冷却器外罩内壁上两块对称的导风弧板。本实用新型提高了冷却器的抗海水腐蚀能力，延长使用寿命，提高了冷却效率和运行可靠性。
文档编号H02K9/19GK202488281SQ20122007792
公开日2012年10月10日 申请日期2012年3月5日 优先权日2012年3月5日
发明者佟强, 唐明, 孙忠志, 孙立军, 张云乾, 潘利华, 王亚东, 王朝晖, 胡国锋, 蒋永, 黄潜 申请人:江苏核电有限公司