CN103071660B - 用于贯流式及卧式发电机组的吹吸型碳粉收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于贯流式及卧式发电机组的吹吸型碳粉收集装置，包括集尘罩，集尘罩上设有集尘罩进风口、集尘罩出风口；除尘器，其具有：壳体，壳体上设有除尘器进风口、除尘器吹风口，除尘器进风口与集尘罩出风口连通，除尘器吹风口与集尘罩进风口连通，在壳体上设有除尘器出风口；设于壳体内的风机；设于风机进风口侧的静电滤袋，除尘器进风口、静电滤袋、风机、除尘器吹风口形成气道。本发明通过封闭腔体密封碳粉尘，避免碳粉尘污染发电机及其周围空间，利用除尘器收集处理碳粉尘；将除尘器出风的一部分引入封闭腔体，形成一股劲风并带动碳粉，使其由集尘罩出风口吸出，提高除尘效果，还能将摩擦产生的热量带走，有效降低滑环表面温度。

Description

用于贯流式及卧式发电机组的吹吸型碳粉收集装置

技术领域

本发明涉及一种用于贯流式及卧式发电机组的吹吸型碳粉收集装置。

背景技术

传统的发电机都是利用线圈切割磁场产生感应电动势的原理来发电的。在水轮发电机中，集电装置是其重要部件，它主要由滑环和碳刷装置两部分组成，当机组运行时，直流电源（外加的）经碳刷装置、滑环传递到转子上的励磁绕组上产生磁场，线圈设在定子上；当转子带着励磁绕组围绕定子转动时，定子上的线圈切割磁力线而得到电流。现在技术中的贯流式发电机，在机组运行过程中，由于滑环始终处于高速旋转运动，而碳刷装置属于静止部件，两者之间必然产生摩擦，该种摩擦必然导致如下三方面的不利效果：1、碳刷磨损严重，使寿命不长；碳刷磨损超过工艺许可范围后就要更换，而现有技术中大都需要停机更换，在碳刷数量很多的大、中型发电机组中，频繁地停机更换碳刷显然是不利的，有时甚至是做不到的；2、碳刷磨损时，形成大量的细小的、尘埃状的碳粉尘；这种粉尘如不加以收集、除尘处理，必然随着机组的旋转进入发电机的内部，进一步污染定子绕组和励磁绕组等，影响机组的安全运行。为避免粉尘的产生，制造厂在设计时采用了多种方法，如合理控制碳刷的电密、选取性能优良的碳刷、滑环开槽、采用除尘器吸尘等，由于贯流式机组滑环室内空间狭小，设置除尘器的体积和数量受到限制，除尘效果都不理想；3、滑环表面温度升高，影响运行效果；对该温度升高现象，又必须增加冷却系统加以降温，使发电机设备结构复杂，冷却效果不理想。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种能有效收集碳粉尘并冷却滑环的用于贯流式及卧式发电机组的吹吸型碳粉收集装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于贯流式及卧式发电机组的吹吸型碳粉收集装置，其特征在于，包括：

设于发电机支架、用于套设在转子上并将碳刷与滑环接触部位包裹在其内的集尘罩，所述集尘罩上部设有集尘罩进风口，下部设有集尘罩出风口；

除尘器，所述除尘器具有：壳体，所述壳体上设有除尘器进风口、除尘器吹风口，所述除尘器进风口与集尘罩出风口通过管道连通，所述除尘器吹风口与集尘罩进风口通过管道连通，在壳体上与除尘器吹风口并列设置有除尘器出风口；设于所述壳体内的风机；设于风机进风口侧的静电滤袋，其中，除尘器进风口、静电滤袋、风机以及除尘器吹风口共同形成气道。

进一步，在气道上设置有风罩，所述除尘器吹风口设置在风罩上，所述除尘器出风口设于风罩上。

进一步，所述集尘罩顶部设有集尘罩进风口，底部设有集尘罩出风口。

进一步，还包括设于除尘器壳体底部并用于震落静电滤袋上碳粉的振打装置。

进一步，还包括设于除尘器壳体侧的检修门。

进一步，还包括设于除尘器壳体底部并位于静电滤袋下方的储灰盒。

相比现有技术，本发明有益效果如下：

（1）碳刷和导电环集成一体，使滑环和吸尘装置形成封闭腔体，密封碳刷磨损产生的碳粉尘，避免碳粉尘污染发电机及其周围空间；同时，利用除尘器收集处理碳粉尘。

（2）将除尘器出风的一部分引入封闭腔体内，形成一股有力的劲风，能够有效的带动碳粉尘，使其由集尘罩出风口吸出，从而减少除尘器数量，提高除尘效果，还能将摩擦产生的热量带走，有效的降低滑环表面温度。

附图说明

图1是用于贯流式及卧式发电机组的吹吸型碳粉收集装置主视图。

图2是用于贯流式及卧式发电机组的吹吸型碳粉收集装置剖视图。

图3是图1中A-A向剖视图，该图示出碳刷组件。

图中，1—发电机支架、2—集尘罩、3—绝缘管、4—集尘罩进风口、5—封闭腔体、6—滑环、7—集尘罩出风口、8—吹风管、9—吸尘管、10—碳刷、11—碳刷组件、12—可带电拆卸碳刷刷盒、13—恒压卷弹簧、14—除尘器、15—外壳、16—除尘器进风口、17—风罩、18—除尘器吹风口、19—除尘器出风口、20—风机、21—静电滤袋、22—检修门、23—振打装置、24—储灰盒。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1-3所示，本发明配合滑环以及碳刷组件共同组成一向转子上的励磁装置提供励磁电流的设备。本实施例中，碳刷组件11由前、后排列的两组可带电拆卸碳刷刷盒12、碳刷10和设置在碳刷10尾端的恒压卷弹簧13组成，两组可带电拆卸碳刷刷盒12内的碳刷10分别作为电流的输入或输出端，分别与转子上的滑环6接触，滑环6再分别与励磁装置的正、负极相连，形成闭合的电流回路。在两组可带电拆卸碳刷刷盒12之间，设置绝缘管3将两级分开，起到良好的绝缘效果。碳刷10经恒压卷弹簧13压在滑环6上，使其之间接触良好，可带电拆卸碳刷刷盒12是本申请人于2002年8月14日申请的专利，专利号为ZL02276135.7，作为现有技术，不作进一步说明。该碳刷组件采用单组合插入型、可带电拆卸刷握，更换碳刷时方便、快捷，即使在发电机组运行状态时，都能方便地加载、卸载和更换碳刷；该碳刷组件采用恒压式卷弹簧压紧，当碳刷的磨损在其长度磨损限度内时，该弹簧能保持恒定的弹簧压力，使碳刷和滑环保持良好接触。

下文结合上述碳刷组件阐述本发明。

见图1、2，一种用于贯流式及卧式发电机组的吹吸型碳粉收集装置，包括设于发电机支架1、用于套设在转子上并将碳刷与滑环接触部位包裹在其内的环状集尘罩2，所述集尘罩2上部设有集尘罩进风口4，下部设有集尘罩出风口7（优选布置方式为：所述集尘罩2顶部设有集尘罩进风口4，底部设有集尘罩出风口7。）。

集尘罩2将碳刷组件11包围、密封起来，尤其是将碳刷10与滑环6相接触部位包围起来，形成一个相对的封闭腔体5，封闭腔体5的作用是收集碳粉尘，避免其四处飞扬，污染发电机和周围的空间环境，在封闭腔体5上方的集尘罩进风口4进入的风将集尘罩2内的碳粉收集于集尘罩底部，收集在一起的碳粉从集尘罩出风口7排出。

还包括除尘器14，所述除尘器14具有壳体15，所述壳体15下部设有除尘器进风口16，上部设有除尘器吹风口18，所述除尘器进风口16与集尘罩出风口7通过吸尘管9连通，所述除尘器吹风口18与集尘罩进风口4通过吹风管8连通，在所述壳体15内设有风机20，在风机20进风口侧设有静电滤袋21，其中，除尘器进风口16、静电滤袋21、风机20以及除尘器吹风口18共同形成气道。

本发明可作进一步的改进在于，在气道上设有风罩17，所述除尘器吹风口18设于所述风罩17上，该风罩17下端为宽口端，上端为窄口端，具体而言，除尘器吹风口18是布置在风罩17窄口端。

在除尘器14运行时，除尘器14的风罩17收集除尘器14的一部分出风，通过风罩17，除尘器吹风口18、吹风管8和集尘罩进风口4进入封闭腔体5内，形成一股有力的劲风，能够带动封闭腔体5内部已经沉积的碳粉尘，再由集尘罩出风口7吸出进入除尘器14内进行分离处理，达到去除碳粉尘的作用。

由于发电机组滑环室内部空间狭小，设置除尘器14的体积和数量受到限制，体积又和功率成正比，由于功率达不到要求而影响除尘效果，所以本发明利用风罩17收集除尘器14的一部分出风作为除尘器14的助力，既减少了除尘器14的数量又达到了良好的除尘效果。当然，在发电机组滑环室空间允许的情况下增加除尘器14的数量是最理想的。

另一方面，集尘罩4内部封闭腔体5的空气在不断的被吹入吸出，带走碳刷10和滑环6摩擦产生的热量，有效的降低滑环表面温度。

本发明可作进一步的改进在于，还包括设于风罩17上，与除尘器吹风口18并列设置的除尘器出风口19。

壳体上布置有除尘器吹风口与除尘器出风口后，可根据集尘罩所需要进风量（该进风量根据碳粉积聚量以及碳刷与滑环温度高低而定，当碳粉积聚量较多或者碳刷与滑环温度较高，进入较多风量，反之亦然）的大小进入适量的风，多余的风可通过除尘器出风口吹出。

本发明可作进一步的改进在于，在风机出口处于除尘器吹风口与除尘器出风口间设置分流板（图中未示），该分流板顶部与壳体顶部活动连接，当分流板往除尘器吹风口拨动后，除尘器吹风口进风量减小，除尘器出风口进风量增加；当分流板往除尘器出风口拨动后，除尘器出风口进风量减小，除尘器吹风口进风量增加，分流板可通过控制器（单片机）或手动拨动进行控制，进而控制除尘器吹风口与除尘器出风口的风量。

封闭腔体5中的含碳粉尘气体，经过吸尘管9进入除尘器14内，经过静电滤袋21过滤后，进入风机，然后经过风机出风口，由风罩17收集一部分经过除尘器吹风口18、吹风管8进入封闭腔体5内，另一部分由风罩17上并列设置的除尘器出风口19排入大气中，其中，风机20以及静电滤袋21为现有技术，在此不作进一步描述。

本发明可作进一步的改进在于，还包括设于除尘器壳体底部并用于震落静电滤袋上碳粉的振打装置23，振打装置可以是振打电机。

本发明可作进一步的改进在于，还包括设于除尘器壳体底部并位于静电滤袋下方的储灰盒24。

本发明可作进一步的改进在于，还包括设于除尘器壳体侧的检修门22。

当除尘器14使用一段时间后，静电滤袋21上吸附了大量的碳粉尘，此时需要清理，停止风机20，启动振打装置23，将附着在滤袋上的碳粉尘震落在储灰盒内，此清灰系统可由电脑自动控制执行，根据现场使用状况可调节清灰频率，日常维护只需定期清理储灰盒里的碳粉尘即可，检修门22方便检修人员检修除尘器内部部件。

本发明工作原理如下：在贯流式及卧式发电机组内部、尤其是碳刷周围的空间，集尘罩2将碳刷组件11、滑环6与碳刷10相接触部件包围起来，形成一个相对封闭腔体5，使滑环6与碳刷10因摩擦产生的细小碳粉尘限制在该封闭腔体5内，启动除尘器14的风机20，在封闭腔体5内的含碳粉尘气体由集尘罩出风口7吸出，进入除尘器14内进行分离处理，使气体中的杂质得到很大程度上的去除，然后一部分气体由风罩17收集，通过吹风管8进入封闭腔体5内带动已经沉积的碳粉尘，再由集尘罩出风口7吸出进入除尘器14内进行分离处理，另一部分气体由风罩17上的除尘器出风口19排入大气中，封闭腔体5内部的空气在不断的被吹入吸出，带走碳粉尘的同时也带走了碳刷10和滑环6摩擦产生的热量，有效的降低滑环6的表面温度，起到良好的冷却效果。而且，通过吹风管8进入封闭腔体5内的气体数量，可以通过调节分流板的位置而调节，使进入封闭腔体5内的气体数量满足吹扫含碳粉尘、沉积的粉尘等的需要。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种用于贯流式及卧式发电机组的吹吸型碳粉收集装置，其特征在于，包括：

设于发电机支架（1）、用于套设在转子上并将碳刷与滑环接触部位包裹在其内的集尘罩（2），所述集尘罩（2）上部设有集尘罩进风口（4），下部设有集尘罩出风口（7）；

除尘器（14），所述除尘器（14）具有：壳体（15），所述壳体（15）上设有除尘器进风口（16）、除尘器吹风口（18），所述除尘器进风口（16）与集尘罩出风口（7）通过管道连通，所述除尘器吹风口（18）与集尘罩进风口（4）通过管道连通，在壳体（15）上与除尘器吹风口（18）并列设置有除尘器出风口（19）；设于所述壳体（15）内的风机（20）；设于风机（20）进风口侧的静电滤袋（21），其中，除尘器进风口（16）、静电滤袋（21）、风机（20）以及除尘器吹风口（18）共同形成气道。

2.根据权利要求1所述的用于贯流式及卧式发电机组的吹吸型碳粉收集装置，其特征在于，在气道上设置有风罩（17），所述除尘器吹风口（18）设置在风罩（17）上，所述除尘器出风口（19）设于风罩（17）上。

3.根据权利要求1所述的用于贯流式及卧式发电机组的吹吸型碳粉收集装置，其特征在于，所述集尘罩（2）顶部设有集尘罩进风口（4），底部设有集尘罩出风口（7）。

4.根据权利要求1所述的用于贯流式及卧式发电机组的吹吸型碳粉收集装置，其特征在于，还包括设于除尘器壳体底部并用于震落静电滤袋上碳粉的振打装置（23）。

5.根据权利要求1所述的用于贯流式及卧式发电机组的吹吸型碳粉收集装置，其特征在于，还包括设于除尘器壳体侧的检修门（22）。

6.根据权利要求1所述的用于贯流式及卧式发电机组的吹吸型碳粉收集装置，其特征在于，还包括设于除尘器壳体底部并位于静电滤袋下方的储灰盒（24）。