CN219086895U - 一种空冷汽轮发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种空冷汽轮发电机，属于汽轮发电机技术领域，包括定子机壳和定子铁心，所述定子机壳为上下两半结构，所述定子铁心设置于所述定子机壳的内部，所述定子机壳上设置有用于引导空气流动的通风风路系统并通过定子机壳的内圆空间热交换；定子机壳为分半式，沿圆周分成上下两半，定子机壳有足够的强度和刚度，支撑、保护发电机定子铁心和定子绕组；定子机壳冷热风有优化的的分区及流动方向，以满足冷却发电机的需要。

Description

一种空冷汽轮发电机

技术领域

本实用新型属于汽轮发电机技术领域，尤其是一种空冷汽轮发电机。

背景技术

汽轮发电机是指用汽轮机驱动的发电机。由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功，使叶片转动而带动发电机发电，做功后的废汽经凝汽器、循环水泵、凝结水泵、给水加热装置等送回锅炉循环使用。

汽轮发电机主要用于城市集中供热、热电联产、光热发电、生物质发电以及燃气-蒸汽联合循环发电等节能和能源综合利用项目，既能综合利用能源，又能解决环境污染的问题。而现有的汽轮发电机结构陈旧，原材料消耗高，技术指标低，同时冷却效果较差，难以满足冷却发电机的需要。

实用新型内容

为解决上述问题，提供了一种空冷汽轮发电机，本实用新型适用于100MW系列空冷汽轮发电机，定子机壳为分半式，沿圆周分成上下两半，定子机壳有足够的强度和刚度，支撑、保护发电机定子铁心和定子绕组，定子机壳冷热风有优化的的分区及流动方向，有更好的冷却效果，以满足冷却发电机的需要。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种空冷汽轮发电机，包括定子机壳和定子铁心，所述定子机壳为上下两半结构，所述定子铁心设置于所述定子机壳的内部，所述定子机壳上设置有用于引导空气流动的通风风路系统并通过定子机壳的内圆空间热交换，定子机壳冷热风有优化的的分区及流动方向，有更好的冷却效果，以满足冷却发电机的需要。

作为上述技术方案的进一步改进，所述定子机壳的主体采用钢板焊接制成，钢板焊接成多个通风风路系统。

作为上述技术方案的进一步改进，通风风路系统为风室，风室设置有多个，多个所述风室左右中心对称。

作为上述技术方案的进一步改进，风室包括沿定子铁心轴向设置的三段冷风进风口，四段热风出风口；冷风把定子铁心和定子绕组产生的热量带走。

作为上述技术方案的进一步改进，所述定子机壳下部设置有空冷器；热风通过混凝土风道由外置于定子机壳下面的空冷器冷却。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括内端盖，所述内端盖为玻璃钢材质，内端盖设置有四个，四个内端盖分别位于所述定子铁心的四周，便于安装制造以及散热。

作为上述技术方案的进一步改进，定子铁心采用外压装GVPI整浸工艺，将冲片压装并紧固成单独的铁心，经嵌线和浸漆烘干后压入定子机壳，提高生产效率。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括轴承，所述轴承采用分离式座式滑动轴承，轴承与内端盖分离，使轴承、转子的重量及振动传递不到定子机壳上。

从以上技术方案可以看出，本实用新型的有益效果是：

本实用新型适用于100MW系列空冷汽轮发电机，定子机壳为分半式，沿圆周分成上下两半，定子机壳有足够的强度和刚度，支撑、保护发电机定子铁心和定子绕组，定子机壳冷热风有优化的的分区及流动方向，有更好的冷却效果，以满足冷却发电机的需要。

本实用新型的发电机属于系列产品，通过模块化设计，定子截面尺寸不变，轴向上变短，缩短尺寸节约材料成本；整体尺寸小，缩减制造工期，提高发电机效率；缩短尺寸通过优化内端盖设计，换用新材料，以达到整体的性能参数，减少发热。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的定子机壳上部主视方向剖视结构示意图。

图2是本实用新型的定子机壳下部主视方向剖视结构示意图。

图3是本实用新型的定子机壳组装侧视结构示意图。

图4是本实用新型的内端盖主视结构示意图。

图5是本实用新型的发电机总风路结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：1.定子机壳；2.内端盖；3.转子；4.轴承；5.空冷器；6.定子铁心；A.励端；B.汽端；C.进风；D.出风。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

参考图1-5所示，本实用新型公开一种空冷汽轮发电机，包括定子机壳1和定子铁心6，所述定子机壳1为上下两半结构，所述定子铁心6设置于所述定子机壳1的内部，所述定子机壳1上设置有用于引导空气流动的通风风路系统并通过定子机壳1的内圆空间进行热交换；因发电机定子铁心为整浸结构，为方便定子铁心6放入定子机壳1，所以定子机壳1为上下两半结构，该结构的另一个好处是定子铁心6和定子机壳1分开制造，能缩短制造工期。

定子机壳1的主体采用薄壁钢板焊接制成，钢板焊接成多个通风风路系统；通风风路系统为风室，风室设置有多个，多个所述风室左右中心对称，冷热风通过管道及气隙在风室间流动；风室包括沿定子铁心6轴向设置的三段冷风进风口，四段热风出风口；冷风进风口将定子铁心和定子绕组产生的热量传递至外部，热风出风口通过混凝土风道由外置于所述定子机壳1下部的空冷器5冷却。

还包括内端盖2，所述内端盖2为玻璃钢材质，内端盖2设置有四个，四个内端盖2分别位于所述定子铁心6的四周；定子采用空外冷冷却方式，径向通风，轴向分段冷却，定子铁心6采用外压装GVPI整浸工艺，将冲片压装并紧固成单独的铁心，经嵌线和浸漆烘干后压入定子机壳1；还包括轴承4，所述轴承4采用分离式座式滑动轴承，轴承4与端盖2分离，运行时支撑转子3，轴承4与定子机壳1不相连

在上述实施例中，具体的，所述定子机壳1主要有两个作用，一个是支撑、保护发电机定子铁心6和定子绕组，承载定子铁心6的重量和电磁转矩，并将其传递到基础上；定子机壳1另一个是构成通风系统的部分风路，引导空气流动，充分利用内圆空间进行热交换。

由于发电机是空气冷却，承受的空气压力不高，所以定子机壳1的主体用薄壁钢板焊接制成，最大限度减轻自身重量，经过机械计算，保证足够的强度和刚度，在运输使用过程中不变形，同时薄壁钢板焊接成多风室，风室左右中心对称，冷热风通过管道及气隙在风室间流动，冷热风室间隔排布，经计算，冷热风室选择不同的轴向长度，加强冷却效果。

定子机壳1的尺寸的计算，要计算合理的长径比，依据定子铁心6的长径比，另外，定子机壳1椭圆振型的固有振动频率的限值要避开50-150Hz，机壳振动位移峰峰值≤15μm，以免产生振动过大。

本实用新型定子机壳1的结构更紧凑，在截面尺寸不变的情况下为尽量缩短轴向长度，重新设计了定子机壳1的冷热风的分区及流动方向，如附图5所示，从定子铁心6的背部来看，沿轴向三段进风，四段出风，进风为冷风，出风为热风，冷风把定子铁心6和定子绕组产生的热量带走，热风通过混凝土风道由外置于定子机壳1下面的空冷器5冷却。

随着发电机参数的改变，发电机端部漏磁有所增加，为了减少发热，内端盖2为玻璃钢材质，玻璃钢是优良的绝缘材料，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等特点，为了便于安装制造，内端盖2分成相同的四部分。

由于空冷器5外置于定子机壳1的下部，定子机壳1不必考虑空冷器5的安装、空气密封及漏水问题，结构相对简单，空冷器5不占据定子机壳重量，定子机壳1更为轻巧，这种结构，定子机壳1的中心高能更低，有利于发电机运行稳定。

上述中，定子采用空外冷冷却方式，径向通风，轴向分段冷却，定子铁心6采用外压装GVPI整浸工艺，将冲片压装并紧固成单独的铁心，经嵌线和浸漆烘干后压入定子机壳1，提高生产效率。

所述转子3采用空内冷冷却方式，转子3旋转提供空气流动的动力，转子线圈是冷拉制成的含银空心铜线，冷却效果好。

所述轴承4采用分离式座式滑动轴承，轴承4与内端盖2分离，运行时支撑转子3，轴承4与定子机壳1不相连，轴承4、转子3的重量及振动传递不到定子机壳1上。

所述空冷器5采用空气-水热交换方式，外置于定子机壳1的下部，热风通过混凝土风道进入，经热交换后流出，密闭循环冷却。

本实用新型的发电机属于系列产品，通过模块化设计，定子截面尺寸不变，轴向上变短，缩短尺寸节约材料成本；整体尺寸小，缩减制造工期，发电机的效率也会更高；缩短尺寸通过优化内端盖设计，换用新材料，以达到整体的性能参数，减少发热。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等如果存在是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种空冷汽轮发电机，包括定子机壳(1)和定子铁心(6)，其特征在于，所述定子机壳(1)为上下两半结构，所述定子铁心(6)设置于所述定子机壳(1)的内部，所述定子机壳(1)上设置有用于引导空气流动的通风风路系统并通过定子机壳(1)的内圆空间热交换。

2.根据权利要求1所述的空冷汽轮发电机，其特征在于，所述定子机壳(1)的主体采用钢板焊接制成，钢板焊接成多个通风风路系统。

3.根据权利要求2所述的空冷汽轮发电机，其特征在于，通风风路系统为风室，风室设置有多个，多个所述风室左右中心对称。

4.根据权利要求3所述的空冷汽轮发电机，其特征在于，风室包括沿定子铁心(6)轴向设置的三段冷风进风口，四段热风出风口。

5.根据权利要求4所述的空冷汽轮发电机，其特征在于，所述定子机壳(1)下部设置有空冷器(5)。

6.根据权利要求5所述的空冷汽轮发电机，其特征在于，还包括内端盖(2)，所述内端盖(2)为玻璃钢材质，内端盖(2)设置有四个，四个内端盖(2)分别位于所述定子铁心(6)的四周。

7.根据权利要求6所述的空冷汽轮发电机，其特征在于，定子铁心(6)采用外压装GVPI整浸工艺。

8.根据权利要求7所述的空冷汽轮发电机，其特征在于，还包括轴承(4)，所述轴承(4)采用分离式座式滑动轴承，轴承(4)与内端盖(2)分离。

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