CN203984170U - 一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，包括汇流环及引线、集汽环管、集汽管、集液环管、回液管、冷凝器和连接在冷凝器上方的均压环管，还包括第一绝缘引流管、第二绝缘引流管，其特征在于：所述汇流环及引线布置成非水平结构，所述第一绝缘引流管与汇流环及引线的各个最高点位置连接，所述第二绝缘引流管与汇流环及引线的各个最低点位置连接；所述第一绝缘引流管与集汽环管连通，集汽环管通过集汽管与冷凝器连通，第二绝缘引流管与集液环管连通，集液环管通过回液管与冷凝器连通。本实用新型能够减少建立自循环的时间和提高蒸发冷却循环的驱动力，能够有效保证自循环，达到良好的冷却效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及到电机技术领域，尤其涉及一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置。
背景技术
随着立轴电机单机容量的不断提高，电机热负荷大幅增长，特别是对于巨型立轴电机，定子线棒、汇流环、连接线、引出线的温升和温差增加更加严重，严重影响了电机的正常稳定工作。
公开号为CN 2852509，公开日为2006年12月27日的中国专利文献公开了水轮发电机定子蒸发冷却联合循环装置，包括浸有蒸发介质的定子绕组发热体和与冷却介质蒸汽进行热交换的冷凝器系统，还包括浸有蒸发介质的定子汇流环发热体，所述定子绕组发热体的一端通过第一集液管、第一回液管与冷凝器底部连接，其另一端与第一总集汽管连通，第一总集汽管再通过第一集汽管与冷凝器的上部连通；所述定子汇流环发热体的一端通过第二集液管、第二回液管与冷凝器底部连通，其另一端与第二总集汽管连通，第二总集汽管再通过第二集汽管与冷凝器的上部连通。该专利文献虽然公开了定子线棒和汇流环的蒸发冷却联合循环装置，但是，对于立轴电机，汇流环、连接线、引出线等发热体，其中汇流环、连接线及引出线即汇流环及引线，一般为水平布置，利用自循环蒸发冷却时，沸腾形成的蒸汽的运动方向具有随机性，其建立自循环的时间较长且自循环驱动力小，难以形成良好的自循环，冷却效果难以达到使用要求。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，本实用新型能够减少建立自循环的时间和提高蒸发冷却循环的驱动力，能够有效保证自循环，达到良好的冷却效果。
为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，包括汇流环及引线、集汽环管、集汽管、集液环管、回液管、冷凝器和连接在冷凝器上方的均压环管，还包括第一绝缘引流管、第二绝缘引流管，其特征在于：所述汇流环及引线布置成非水平结构，所述第一绝缘引流管与汇流环及引线的各个最高点位置连接，所述第二绝缘引流管与汇流环及引线的各个最低点位置连接；所述第一绝缘引流管与集汽环管连通，集汽环管通过集汽管与冷凝器连通，第二绝缘引流管与集液环管连通，集液环管通过回液管与冷凝器连通。
所述汇流环及引线布置成分段倾斜的结构，汇流环及引线展开后为“波浪”状。
所述汇流环及引线分段布置成“几”字形，“几”字形汇流环及引线的上端水平段中心处连接所述第一绝缘引流管，下端水平段中心处连接所述第二绝缘引流管。
所述汇流环及引线上开有一个最高点连接孔，第一绝缘引流管通过最高点连接孔与汇流环及引线连接。
所述汇流环及引线上开有一个最低点连接孔，第二绝缘引流管通过最低点连接孔与汇流环及引线连接。
所述汇流环及引线上开有两个最高点连接孔，在两个最高点连接孔之间连接有实心导体堵头。
所述汇流环及引线上开有两个最低点连接孔，在两个最低点连接孔之间连接有实心导体堵头。
所述冷凝器为两个或多个，各冷凝器通过位于冷凝器上方的均压环管连通。
所述汇流环及引线为空心导体或由空心导线编织而成的导体。
本实用新型所述汇流环及引线的材质为铜、铝或不锈钢。
汇流环、连接线及引出线构成本实用新型所述汇流环及引线，为本领域技术人员通用术语。
本实用新型公开的立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置工作原理如下：
当电机投入运行时，汇流环及引线蒸发冷却介质自循环的建立过程为：汇流环及引线会发热，其内部的冷却介质会吸热汽化，形成密度更低的汽液两相流体，现有技术中汇流环及引线为水平布置，所产生的汽液两相流体的流向具有随机性，但将汇流环及引线布置为非水平结构，即所述的“波浪”状或“几”字形结构时，汽液两相液体会由于密度差及高程差而自然地由低处向高处流动，即密度较低的汽液两相流体将向“波浪”状或“几”字形结构较高的一边定向流动，在“波浪”状或“几”字形结构的最高点进入第一绝缘引流管，蒸汽将逐渐从液态介质中析出，析出的蒸汽将沿集汽环管、集汽管进入冷凝器，蒸汽被冷凝器冷凝后，经回液管、集液环管、第二绝缘引流管流回汇流环及引线，如此，便建立起了自循环过程。上述“波浪”状或“几”字形结构各个最高点与各个最低点之间的高程差为蒸发冷却介质自循环提供了驱动力。
本实用新型的有益效果主要表现在以下几个方面：
一、通过将汇流环及引线布置成非水平结构，所述第一绝缘引流管与汇流环及引线的各个最高点位置连接，所述第二绝缘引流管与汇流环及引线的各个最低点位置连接，汇流环及引线内部的冷却介质吸热汽化形成的汽液两相流体会向汇流环及引线较高的位置定向流动，汇流环及引线的最高点与最低点之间的高程差为蒸发冷却介质自循环提供了驱动力，能够保证蒸发冷却介质单向流通，减少了建立自循环的时间，从而有利于建立自循环和维持蒸发冷却循环，达到良好的冷却效果。
二、汇流环及引线布置成分段倾斜的结构，汇流环及引线展开后为“波浪”状，采用此种结构，既能满足自循环对驱动力的要求，又易于实现。
三、汇流环及引线分段布置成“几”字形，结构简单，易于实现；“几”字形汇流环及引线的上端水平段中心处连接所述第一绝缘引流管，下端水平段中心处连接所述第二绝缘引流管，易于实现使任意彼此相邻的最高点和最低点之间形成的行程相同，从而保证汇流环及引线内的液态冷却介质温度均匀性，利于提高冷却效果。
四、汇流环及引线上开有两个最高点连接孔，在两个最高点连接孔之间连接有实心导体堵头，从第一绝缘引流管出来的汽液两相流体以实心导体堵头为中心向相反反向流动，使汽液两相流体的流向更清晰，从而提高了自循环驱动力。
五、汇流环及引线上开有两个最低点连接孔，在两个最低点连接孔之间连接有实心导体堵头，从第二绝缘引流管出来的汽液两相流体以实心导体堵头为中心向相反反向流动，使汽液两相流体的流向更清晰，增强了了自循环驱动力，提高了冷却效果。
六、冷凝器为两个或多个，各冷凝器通过位于冷凝器上方的均压环管连通，可以使各冷凝器中蒸汽压力保持平衡，从而减小汇流环及引线内的温差，均压环管位于冷凝器上方，可以最大限度的平衡各冷凝器的蒸汽压力。
七、汇流环及引线为空心导体或由空心导线编织而成的导体，其内部可供液态冷却介质流通，可供冷却介质与汇流环及引线进行热交换，能够实现冷却介质的良好密封。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的具体说明，其中：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的冷凝器布置示意图；
图3为本实用新型实施例2 “波浪”状汇流环及引线的实施例示意图；
图4为本实用新型实施例4“波浪”状汇流环及引线的实施例示意图；
图5为本实用新型实施例3 “几”字形汇流环及引线的实施例示意图；
图6为本实用新型实施例5 “几”字形汇流环及引线的实施例示意图；
图中标记：1、汇流环及引线，2、集汽环管，3、集汽管，4、集液环管，5、回液管，6、冷凝器，7、均压环管，8、第一绝缘引流管，9、第二绝缘引流管，10、最高点连接孔，11、最低点连接孔，12、实心导体堵头。
具体实施方式
实施例1
一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，包括汇流环及引线1、集汽环管2、集汽管3、集液环管4、回液管5、冷凝器6和连接在冷凝器6上方的均压环管7，还包括第一绝缘引流管8、第二绝缘引流管9，所述汇流环及引线1布置成非水平结构，所述第一绝缘引流管8与汇流环及引线1的各个最高点位置连接，所述第二绝缘引流管9与汇流环及引线1的各个最低点位置连接；所述第一绝缘引流管8与集汽环管2连通，集汽环管2通过集汽管3与冷凝器6连通，第二绝缘引流管9与集液环管4连通，集液环管4通过回液管5与冷凝器6连通。
本实施例为最基本的实施方式，汇流环及引线1内部的冷却介质吸热汽化形成的汽液两相流体会向汇流环及引线1较高的位置定向流动，汇流环及引线1的最高点与最低点之间的高程差为蒸发冷却介质自循环提供了驱动力，能够保证蒸发冷却介质单向流通，减少了建立自循环的时间，从而有利于建立自循环和维持蒸发冷却循环，达到良好的冷却效果。
实施例2
一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，包括汇流环及引线1、集汽环管2、集汽管3、集液环管4、回液管5、冷凝器6和连接在冷凝器6上方的均压环管7，还包括第一绝缘引流管8、第二绝缘引流管9，所述汇流环及引线1布置成非水平结构，所述第一绝缘引流管8与汇流环及引线1的各个最高点位置连接，所述第二绝缘引流管9与汇流环及引线1的各个最低点位置连接；所述第一绝缘引流管8与集汽环管2连通，集汽环管2通过集汽管3与冷凝器6连通，第二绝缘引流管9与集液环管4连通，集液环管4通过回液管5与冷凝器6连通。
所述汇流环及引线1布置成分段倾斜的结构，汇流环及引线1展开后为“波浪”状。所述汇流环及引线1上开有一个最高点连接孔10，第一绝缘引流管8通过最高点连接孔10与汇流环及引线1连接。
本实施例为一较佳实施方式，采用此种结构，既能满足自循环对驱动力的要求，又易于实现。
实施例3
一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，包括汇流环及引线1、集汽环管2、集汽管3、集液环管4、回液管5、冷凝器6和连接在冷凝器6上方的均压环管7，还包括第一绝缘引流管8、第二绝缘引流管9，所述汇流环及引线1布置成非水平结构，所述第一绝缘引流管8与汇流环及引线1的各个最高点位置连接，所述第二绝缘引流管9与汇流环及引线1的各个最低点位置连接；所述第一绝缘引流管8与集汽环管2连通，集汽环管2通过集汽管3与冷凝器6连通，第二绝缘引流管9与集液环管4连通，集液环管4通过回液管5与冷凝器6连通。
所述汇流环及引线1分段布置成“几”字形，“几”字形汇流环及引线1的上端水平段中心处连接所述第一绝缘引流管8，下端水平段中心处连接所述第二绝缘引流管9。所述汇流环及引线1上开有一个最低点连接孔11，第二绝缘引流管9通过最低点连接孔11与汇流环及引线1连接。
本实施例为又一较佳实施方式，汇流环及引线1分段布置成“几”字形，结构简单，易于实现；“几”字形汇流环及引线1的上端水平段中心处连接所述第一绝缘引流管8，下端水平段中心处连接所述第二绝缘引流管9，能够使任意彼此相邻的最高点和最低点之间形成的行程相同，从而保证汇流环及引线1内的液态冷却介质温度均匀性，利于提高冷却效果。
实施例4
一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，包括汇流环及引线1、集汽环管2、集汽管3、集液环管4、回液管5、冷凝器6和连接在冷凝器6上方的均压环管7，还包括第一绝缘引流管8、第二绝缘引流管9，所述汇流环及引线1布置成非水平结构，所述第一绝缘引流管8与汇流环及引线1的各个最高点位置连接，所述第二绝缘引流管9与汇流环及引线1的各个最低点位置连接；所述第一绝缘引流管8与集汽环管2连通，集汽环管2通过集汽管3与冷凝器6连通，第二绝缘引流管9与集液环管4连通，集液环管4通过回液管5与冷凝器6连通。
所述汇流环及引线1布置成分段倾斜的结构，汇流环及引线1展开后为“波浪”状。所述汇流环及引线1上开有两个最高点连接孔10，在两个最高点连接孔10之间连接有实心导体堵头12。
本实施例为又一较佳实施方式，从第一绝缘引流管8出来的汽液两相流体以实心导体堵头12为中心向相反反向流动，使汽液两相流体的流向更清晰，从而提高了自循环驱动力。
实施例5
一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，包括汇流环及引线1、集汽环管2、集汽管3、集液环管4、回液管5、冷凝器6和连接在冷凝器6上方的均压环管7，还包括第一绝缘引流管8、第二绝缘引流管9，所述汇流环及引线1布置成非水平结构，所述第一绝缘引流管8与汇流环及引线1的各个最高点位置连接，所述第二绝缘引流管9与汇流环及引线1的各个最低点位置连接；所述第一绝缘引流管8与集汽环管2连通，集汽环管2通过集汽管3与冷凝器6连通，第二绝缘引流管9与集液环管4连通，集液环管4通过回液管5与冷凝器6连通。
所述汇流环及引线1分段布置成“几”字形，“几”字形汇流环及引线1的上端水平段中心处连接所述第一绝缘引流管8，下端水平段中心处连接所述第二绝缘引流管9。所述汇流环及引线1上开有两个最低点连接孔11，在两个最低点连接孔11之间连接有实心导体堵头12。
本实施例为又一较佳实施方式，从第二绝缘引流管9出来的汽液两相流体以实心导体堵头12为中心向相反反向流动，使汽液两相流体的流向更清晰，增强了了自循环驱动力，提高了冷却效果。
实施例6
一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，包括汇流环及引线1、集汽环管2、集汽管3、集液环管4、回液管5、冷凝器6和连接在冷凝器6上方的均压环管7，还包括第一绝缘引流管8、第二绝缘引流管9，所述汇流环及引线1布置成非水平结构，所述第一绝缘引流管8与汇流环及引线1的各个最高点位置连接，所述第二绝缘引流管9与汇流环及引线1的各个最低点位置连接；所述第一绝缘引流管8与集汽环管2连通，集汽环管2通过集汽管3与冷凝器6连通，第二绝缘引流管9与集液环管4连通，集液环管4通过回液管5与冷凝器6连通。
所述汇流环及引线1分段布置成“几”字形，“几”字形汇流环及引线1的上端水平段中心处连接所述第一绝缘引流管8，下端水平段中心处连接所述第二绝缘引流管9。所述汇流环及引线1上开有两个最低点连接孔11，在两个最低点连接孔11之间连接有实心导体堵头12。
所述冷凝器6为两个或多个，各冷凝器6通过位于冷凝器6上方的均压环管7连通。
所述汇流环及引线1为空心导体或由空心导线编织而成的导体。
本实施例为最佳实施方式，冷凝器6为两个或多个，各冷凝器6通过位于冷凝器6上方的均压环管7连通，可以使各冷凝器6中蒸汽压力保持平衡，从而减小汇流环及引线1内的温差，均压环管7位于冷凝器6上方，可以最大限度的平衡各冷凝器6的蒸汽压力；汇流环及引线1为空心导体或由空心导线编织而成的导体，其内部可供液态冷却介质流通，可供冷却介质与汇流环及引线1进行热交换，能够实现冷却介质的良好密封。
本实用新型不限于上述实施例，根据上述实施例的描述，本领域的普通技术人员还可对本实用新型作出一些显而易见的改变，但这些改变均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，包括汇流环及引线（1）、集汽环管（2）、集汽管（3）、集液环管（4）、回液管（5）、冷凝器（6）和连接在冷凝器（6）上方的均压环管（7），还包括第一绝缘引流管（8）、第二绝缘引流管（9），其特征在于：所述汇流环及引线（1）布置成非水平结构，所述第一绝缘引流管（8）与汇流环及引线（1）的各个最高点位置连接，所述第二绝缘引流管（9）与汇流环及引线（1）的各个最低点位置连接；所述第一绝缘引流管（8）与集汽环管（2）连通，集汽环管（2）通过集汽管（3）与冷凝器（6）连通，第二绝缘引流管（9）与集液环管（4）连通，集液环管（4）通过回液管（5）与冷凝器（6）连通。
2.根据权利要求1所述一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，其特征在于：所述汇流环及引线（1）布置成分段倾斜的结构，汇流环及引线（1）展开后为“波浪”状。
3.根据权利要求1所述一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，其特征在于：所述汇流环及引线（1）分段布置成“几”字形，“几”字形汇流环及引线（1）的上端水平段中心处连接所述第一绝缘引流管（8），下端水平段中心处连接所述第二绝缘引流管（9）。
4.根据权利要求2或3所述一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，其特征在于：每段汇流环及引线（1）上开有一个最高点连接孔（10），第一绝缘引流管（8）通过最高点连接孔（10）与汇流环及引线（1）连接。
5.根据权利要求2或3所述一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，其特征在于：每段汇流环及引线（1）上开有一个最低点连接孔（11），第二绝缘引流管（9）通过最低点连接孔（11）与汇流环及引线（1）连接。
6.根据权利要求4所述一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，其特征在于：每段汇流环及引线（1）上开有两个最高点连接孔（10），在两个最高点连接孔（10）之间连接有实心导体堵头（12）。
7.根据权利要求5所述一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，其特征在于：每段汇流环及引线（1）上开有两个最低点连接孔（11），在两个最低点连接孔（11）之间连接有实心导体堵头（12）。
8.根据权利要求1所述一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，其特征在于：所述冷凝器（6）为两个或多个，各冷凝器（6）通过位于冷凝器（6）上方的均压环管（7）连通。
9.根据权利要求1所述一种立轴电机汇流环及引线的蒸发冷却循环装置，其特征在于：所述汇流环及引线（1）为空心导体或由空心导线编织而成的导体。
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