CN207920904U - 一种空冷风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空冷风机，采用了开关磁阻电机‑轴承箱‑风机的结构，开关磁阻电机架设在轴承箱上，轴承箱放置在所设置的槽式箱体中，槽式箱体与空冷岛中的台板固定，开关磁阻电机的电机轴与台板下方的风机轴连接，风机轴连接风机的风机叶片，驱动风机叶片的旋转。这样，本实用新型实施例不仅采用开关磁阻电机起到变频调速作用，减速机更改为轴承箱减少易损件，大幅减低维修费用，而且增加了槽式箱体的支持，提高空冷风机的支持刚度及减低振动，提高了空冷风机的使用寿命。

Description

一种空冷风机

技术领域

本实用新型涉及工业领域的冷却技术，特别涉及一种空冷风机。

背景技术

空冷岛是大型空冷式换热器的简称，它是利用自然界的空气对工艺流体进行冷却的大型工业用热交换设备，与水冷却方式比较，具有冷源充足、可节省冷却用水、减少环境污染和维护费用低廉的优点。空冷岛是空冷汽轮发电机组的核心部件，目前在中国国内300MW级、600MW级及1000MW级汽轮发电机组上得到广泛应用。空冷岛技术使用空气作为冷却介质，替代了常规使用的循环水以及冷却塔，减低了循环水汽化损失，节约了大量的水资源，特别是在水资源比较匮乏的中国西北地区，空冷岛以其特有的节水优势得到广泛普及。

空冷岛的结构如图1所示，图1为现有技术的空冷岛结构示意图，空冷岛通常采用高位布置，将数十台空冷风机102架设在空冷岛中的高位台板上，数十台空冷风机102提供冷却空气。将通过排气管道101后经过空冷风机102的汽轮机排103汽冷凝成水，凝结水再经凝结水泵104送回汽轮机的回热系统。

空冷岛技术的优势虽然不言而喻，但是其数十台空冷风机布置在40～50米高的桁架结构上，构成空冷风机的电机-减速机-风机多采用立式平行轴传动型式，应用变频调速技术，造成了长期以来振动大、减速机损坏严重等缺陷，尤其在600MW级及1000MW级汽轮发电机组上表现更加明显：

1)电机和减速机振动大，造成大量减速机损坏，每年损失大量维修及更换费用；

2)润滑油泄露严重；

3)变频器元器件损坏及老化。

目前已投运的空冷岛均采用变频调速技术，根据机组负荷和排气量通过比例-积分-微分控制器(PID)控制空冷岛的空冷风机的工作转速，调节风压和风量，实现凝汽与机组负荷相适应。

空冷风机的结构主要是电机-减速机-风机的形式为主，图2为现有空冷风机的组成结构示意图，如图2所示，电机21和减速机24通过联轴器23相连，具体地，电机21输出轴和减速机24输入轴可以通过柔性联轴器23相连，电机21通过法兰连接的套筒22与减速机24连接成一体，电机21以及减速机24作为有机整体以减速机24地脚(为简化附图，未图示)固定于台板25上，台板25坐落在桁架上，在桁架下方设置有风机，其带有风机叶片的风机轴与减速机的输出轴相连，用于使得风机叶片旋转(图中未示出)。

在图2中，电机21输出轴轴伸、减速机24输入轴轴伸和联轴器23的轴向尺寸决定了套筒22及法兰的共同高度，而空冷风机的电机21通常电励磁电机，并采用变频调速，比如采用异步电机，具体采用Y系列电机，因此电机21是采用L转子电机，造成轴向尺寸偏大，仅由地脚固定的图2所示结构犹如一个悬臂杆，其刚度随着高度的增加而减弱，将空冷风机运行中空气的扰动等振动放大，造成空冷风机的振动偏高，从而加速了空冷风机的损坏。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种空冷风机，能够提高空冷风机的使用寿命。

本实用新型实施例还提供一种制造空冷风机的方法，能够提高制造的空冷风机的使用寿命。

根据上述目的，本实用新型是这样实现的：

一种空冷风机，包括：开关磁阻电机(301)、轴承箱(302)、槽式箱体(303)、风机叶片(304)及风机，其中，

开关磁阻电机(301)架设在轴承箱(302)上，轴承箱(302)放置在槽式箱体(303)中，槽式箱体(303)与空冷岛中的台板固定，台板下方具有风机叶片(304)，风机的风机轴穿过轴承箱(302)，与开关磁阻电机(301)的电机轴相连接，风机轴的底端连接风机叶片(304)，使得风机叶片(304)进行旋转。

较佳地，所述槽式箱体(303)为凹型箱体，将轴承箱(302)放置其中，轴承箱(302)具有轴承，所述风机轴穿过轴承，对风机轴进行支撑。

较佳地，所述开关磁阻电机(301)的电机轴采用空心轴形式，风机轴采用实心轴形式，电机轴与风机轴之间通过键形式直连。

较佳地，风机叶片(304)正向旋转或逆向旋转。

由上述方案可以看出，本实用新型实施例提供的空冷风机，采用了开关磁阻电机-轴承箱-风机的结构，开关磁阻电机架设在轴承箱上，轴承箱放置在所设置的槽式箱体中，槽式箱体与空冷岛中的台板固定，开关磁阻电机的电机轴与台板下方的风机轴连接，风机轴连接风机的风机叶片，驱动风机叶片的旋转。这样，本实用新型实施例不仅采用开关磁阻电机起到变频调速作用，减速机更改为轴承箱减少易损件，大幅减低维修费用，而且增加了槽式箱体的支持，提高空冷风机的支持刚度及减低振动，提高了空冷风机的使用寿命。

附图说明

图1为现有技术的空冷岛结构示意图；

图2为现有空冷风机的组成结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的空冷风机的结构示意图。

涉及的图标标号

101-排气水管

102-空冷风机

103-汽轮机排

104-凝结水泵

21-电机

22-套筒

23-联轴器

24-减速机

25-台板

301-开关磁阻电机

302-轴承箱

303-槽式箱体

304-风机叶片

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型实施例重新构造了空冷风机，所述空冷风机采用开关磁阻电机-轴承箱-风机的结构，开关磁阻电机架设在轴承箱上，轴承箱放置在所设置的槽式箱体中，槽式箱体与空冷岛中的台板固定，开关磁阻电机的电机轴与台板下方的风机轴连接，风机轴连接风机的风机叶片，驱动风机叶片的旋转。

这样，本实用新型实施例不仅采用开关磁阻电机起到变频调速作用，减速机更改为轴承箱减少易损件，大幅减低维修费用，而且增加了槽式箱体的支持，提高空冷风机的支持刚度及减低振动，提高了空冷风机的使用寿命。

图3为本实用新型实施例提供的空冷风机的结构示意图，包括：开关磁阻电机301、轴承箱302、槽式箱体303、风机叶片304及风机，其中，

开关磁阻电机301架设在轴承箱302上，轴承箱302放置在槽式箱体303中，槽式箱体303与空冷岛中的台板固定，台板下方具有风机叶片304，风机的风机轴穿过轴承箱302，与开关磁阻电机301的电机轴相连，风机轴的底端连接风机叶片304，使得风机叶片304进行旋转。

在该结构中，槽式箱体303为凹型箱体，正好将轴承箱302放置其中，轴承箱302中具有轴承，用于风机轴的支撑。

在该结构中，开关磁阻电机301的电机轴采用空心轴形式，风机轴为实心轴，电机轴与风机轴之间通过键的形式直连，轴承箱对风机轴起支撑作用。

本实用新型实施例提供的空冷风机可以应用于不同容量的空冷型机组的空冷风机上，包括300MW、600MW或1000MW机组。同时，该结构的空冷风机支持正向旋转和逆向旋转，使得空冷岛的空冷风机不再区分流顺单元和逆流单元，根据实际运行工况和运行需要，随时调整空冷风机旋转方向。

在该结构中，开关磁阻电机是一种新型调速电机，调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代无极调速系统。它的结构简单坚固，调速范围宽，调速性能优异，且在整个调速范围内都具有较高的效率，系统可靠性高。开关磁阻电机主要有开关磁阻单元、功率变换器、控制器与位置检查器四个部分组成。控制器内包含功率变换器和控制电路，而转子位置检测器则安装在电机的一端。

在该结构中，本实用新型实施例采用开关磁阻电机的优点主要有以下几个：

1)开关磁阻电机有较大的电动机利用系数，可以为感应电动机利用系数的1.2～1.4倍；

2)结构简单，开关磁阻电机的转子上没有任何形式的绕组；定子上只有简单的集中绕组，端部较短，没有相间跨接线。因此，具有制造工序少、成本低、工作可靠及维修量小等特点。

3)开关磁阻电机的转矩与电流极性无关，只需要单向的电流激励，理想上功率变换电路中每相可以只用一个开关元件，且与电动机绕组串联，不会像PWM逆向器电源那样，存在两个开关元件直通的危险。所以，开关磁阻电机驱动系统线路简单，可靠性高，成本低于交流调速系统；

4)开关磁阻电动机转子的结构形式对转速限制小，可制成高转速电动机，而且转子的转动惯量小，在电流每次换相时又可以随时改变相匝转矩的大小和方向，因而系统有良好的动态响应。

5)开关磁阻电动机的驱动系统可以通过对电流的导通、断开和对幅值的控制，得到满足不同负载要求的机械特性，易于实现系统的软启动和四象限运行等功能，控制灵活。又由于该驱动系统是自同步系统运行，不会像变频供电的感应电动机那样在低频时出现不稳定和振荡问题。

本实用新型实施例提供的空冷风机，放弃利用现有技术的空冷风机提供的减速箱，使用了轴承箱，减少了空冷风机易损件，大幅降低了维修及更换的费用。

本实用新型实施例提供的空冷风机的风机叶片与开关磁阻电机采用直连结构，结构形式简单，易于安装、拆解和维修。

本实用新型实施例提供的空冷风机的轴承箱通过槽式箱体支撑，有助于提高对空冷风机的支撑刚度，减少振动；使用槽式箱体支撑容易实现目前大量空冷岛中具有的减速机的结构改进和振动控制，不必进行大面积的修改及重新设计，便于实施，节约材料。另外，该槽式箱体结构可以在加工厂进行预调，从而很大程度上减少了现场的工作量。

本实用新型实施例提供的空冷风机已经应用在了发电电厂中。经过检测，其空冷风机振动值小于4.5mm/s，国家标准为7.1mm/s，空冷岛桥架基础加固，振动值小于4.5mm/s，国家标准为7.1mm/s；空冷风机采用永磁调速电机，使得空冷风机运行更可靠；减速箱更改为轴承箱，减少设备易损件，大幅降低维修费用；本实用新型实施例提供的空冷风机直连结构形式简单，易于安装、拆解和维修。

以上举较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种空冷风机，其特征在于，包括：开关磁阻电机(301)、轴承箱(302)、槽式箱体(303)、风机叶片(304)及风机，其中，

开关磁阻电机(301)架设在轴承箱(302)上，轴承箱(302)放置在槽式箱体(303)中，槽式箱体(303)与空冷岛中的台板固定，台板下方具有风机叶片(304)，风机的风机轴穿过轴承箱(302)，与开关磁阻电机(301)的电机轴相连接，风机轴的底端连接风机叶片(304)，使得风机叶片(304)进行旋转。

2.如权利要求1所述的空冷风机，其特征在于，所述槽式箱体(303)为凹型箱体，将轴承箱(302)放置其中，轴承箱(302)具有轴承，所述风机轴穿过轴承，对风机轴进行支撑。

3.如权利要求1所述的空冷风机，其特征在于，所述开关磁阻电机(301)的电机轴采用空心轴形式，风机轴采用实心轴形式，电机轴与风机轴之间通过键形式直连。

4.如权利要求1所述的空冷风机，其特征在于，所述风机叶片(304)正向旋转或逆向旋转。