CS241910B1

CS241910B1 - Turbo-alternator stator's active iron's gas cooling system

Info

Publication number: CS241910B1
Application number: CS842961A
Authority: CS
Inventors: Josef Hlavac
Original assignee: Josef Hlavac
Priority date: 1984-04-19
Filing date: 1984-04-19
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS296184A1; DD255458A3; DE3510815A1; SU1387102A1

Description

Vynález se týká systému plynového chlazení aktivního železa statoru turboalternátoru s axiálními kanály a radiálními štěrbinami, vytvořenými axiálním rozepřením svazků plechů.The present invention relates to an active iron gas cooling system of a turbo-alternator stator with axial channels and radial slots formed by axially extending the stacks of sheets.

eE

Axiální chladicí kanály v železe statoru vznikají naskládáním výlisků plechů s vyraženými otvory v zubech.i ye jhu. Vysoká efektivnost axiálního systému -chlazení vyplývá z přímého kovového styku každého jednotlivého segmentu železa ' s chladicím plynem. Jako chladicí plyn se přioom používá vodík, případně vzduch.Axial cooling channels in the stator iron are formed by stacking sheet metal stampings with embossed holes in the teeth. The high efficiency of the axial cooling system results from the direct metal contact of each individual iron segment with the cooling gas. At the same time, hydrogen or air is used as cooling gas.

Známé provedení axiálního chladicího systému je buď jednocestné, to je přes celou aktivní délku stroje, nebo dvouueetné, to je přes poloviční délku aktivního železa. Při dvouccetném systému se opět užívá, dvou alternativ smyslu proudění, buď od středu ke krajům, a nebo od krajů do středu. V tomto případě je uprostřed stroje vytvořeno rozepřením paketů plechů několik radiálních štěrbin, které slouží k přívodu chladicího plynu do axiálních kanálů, respektive k odvodu z nich.The known embodiment of the axial cooling system is either one-way, i.e. over the entire active length of the machine, or two-way, i.e. over half the length of the active iron. Again, in a two-digit system, two alternatives of flow sense are used, either from center to edge or from edge to center. In this case, a plurality of radial slots are formed in the center of the machine by expanding the metal packets, which serve to supply cooling gas to the axial ducts or to extract them from them.

Uvedené systémy chlazení mají svoje nevýhody. Jednoceetný systém je u velkých strojů nevýhodný vzhledem k velké.délceThese cooling systems have disadvantages. The one-year system is disadvantageous for large machines due to the large length

241 910 kanálů a enormním nárokům na požadovaný tlakový spád, případné průřez axiálních. kanálům Současné dává velmi nerovnoměrné rozdělení teplot po délce železa. Dvouceetný systém chlazení s prouděním plync ze střede ke krajům železa rovněž vykazuje značně nerovnoměrný průběh teplot po délce železa. Ke krajním částem železa, které jsoe kromě rnagnntizačních ztrát zatíženy značnými přídavnými ztrátami od Čelního rozptylového toke, přichází totiž chladicí plyn se značným ^: předehřátím, a to způsobuje vznik vysokého teplotního maxima v krajních částech železa. Z hlediska rovnoměěnnoti oteplení je:ze známých způsobů chlazení nejvýhodněěší dvoucestný způsob s průtokem chladicího plync od krajů železa do střede. Nevýhodou této varianty vsak je poměrně obtížný způsob přívode chladicího plync ke krajům železa. Známé řešení bed ežívá jako napááecí komory celý čelní prostor statore, přičemž je nutné vyřešit monnážně komplikované etěsnění prostore plynové mezery, nebo se stedený plyn přivádí mmzi stahovací deskoe a krajem železa, což opět přináší nevýhode, že je nutné o^eei.t odstepnování konců statorových zebů, které je žádoucí z hlediska snížení přídavných ztrát od čelního rozptylového toke na mmloe mre tak, aby byl pmve4itelný etěsněný vstep chladicího plyne i do kanálů v zebech statore.241 910 ducts and enormous demands on the required pressure drop, possibly the axial cross-section. Current channels gives a very uneven temperature distribution along the length of the iron. The two-year cooling system with the flow of gases from the center to the edges of the iron also shows a significantly uneven temperature profile along the length of the iron. The outermost part of the iron, except that jsoe rnagnntizačních losses encumbered with considerable additional losses from a nose stray flux comes because the cooling gas is ^{considerable:} preheating, and this causes the generation of high temperature maximum in the outer part of the iron. In terms of uniformity of warming, of the known cooling methods, the most preferred is a two-way method with a cooling gas flow from the edges of the iron to the center. The disadvantage of this variant, however, is the relatively difficult way of supplying the cooling gas to the edges of the iron. The known solution is used as a supply chamber for the entire front space of the statore, whereby it is necessary to solve a substantially complicated sealing of the space of the gas gap, or the diluted gas is supplied between the stripping plate and the iron edge. This is desirable in order to reduce the additional losses from the front scattering flow to mmloe mre so that a sealed injection of cooling gas into the channels in the stator zebes is possible.

Uvedené nevýhody odstraneje systém plynového chlazení aktivního železa statore tunbnalternátnne podle vynáleze, jehož poddtata spočívá v tom, že radiální štěrbiny jsoe po délce stroje seskepeny do dvoe vstepních zon a jedné výstepní zóny, přičemž osa výstepní zóny je emístěna v ose celkové délky aktivního železa a vzdálenost osy levé vstepní zóny od levého kraje aktivního železa a vzdálehost osy pravé vstepní zóny od pravého kraje aktivního železa je zvolena v rozmezí 5 až 25 % celkové délky aktivního železa.The disadvantage of the present invention is to eliminate the active iron gas cooling system of the present invention, which is based on the fact that the radial slots are twisted along the length of the machine into two entry zones and one exit zone, The axis of the left injection zone from the left edge of the active iron and the distance of the axis of the right injection zone from the right edge of the active iron is chosen within the range of 5 to 25% of the total length of the active iron.

Tímto espořádáním je v poddtatě vytvořen čtyřcestný chladicí systém stanorového železa, který klade poměrně nízké ná4 roky na tlakový rozdíl v cirkulačním okruhu plynu a přitom dává velmi vyrovnaný průběh teplot po délce železa. Zvýšenou koncentraci ztrát na krajích železa statoru je možné komppnzovat * · přiblžžením osy vstupní zóny ke kraji železa statoru.By this arrangement, a four-way cooling system of stator iron is created in principle, which places relatively low pressure on the pressure circulation in the gas circulation circuit while giving a very balanced temperature curve along the length of the iron. Increased concentration of losses at the stator iron edges can be compensated for by bringing the entry zone axis closer to the stator iron edge.

241 910241 910

Příklad praktického provedení předmětu vynálezu je schematicky znázorněn na vykresu, který znázorňuje částečný řez statoeem turboalternátoru. Akkivní železo 1 statoru o celkové délce 1ρ_θ aktivního železa obsahuje čtyři axiální kanály 2 . a soustavy~radiálních štěrbin 3, vytvořených rozepřením svazků *An example of a practical embodiment of the present invention is shown schematically in the drawing, which shows a partial cross-section of the stator of a turbo-alternator. The active iron 1 of the stator with a total length of 1ρ _{θ of} active iron contains four axial channels 2. and the system of radial slots 3 formed by the spreading of the beams *

statorových plechů. Výýtupní zóna .5 je vytvořena čtyřmi radiálními štěrbinami 3. a má osu 6. umístěnou v ose 7 celkové délky lp₆ aktivního železa. Obě vstupní zay, levá 8, pravá 9 obbahh3T~ P⁰ třech radiálních štěrbinách 3, přičemž vzdálenost a osy 10 levé vstupní zóny 8 od levého kraje 12 aktivního železa je shodná' se vzdááenooti_a * osy 11 pravé vstupní zóny 9 od pravého kraje . 13 aktivního železa. V daném případě jsou obě vzdálenooti a i a rovny 20 % celkové délky aktivního železa.of stator sheets. The outlet zone 5 is formed by four radial slots 3 and has an axis 6 disposed in the axis 7 of the total active iron length lp ₆ . Both input emanations, 8 left, right obbahh3T 9 ⁰ P ~ three radial slots 3, wherein the distance and the axis 10 of the left input area 8 from the left edge 12 of active iron is identical 'with vzdááenooti_a * axis 11 of the right entrance zone 9 from the right edge. 13 active iron. In the present case, both distance a and a are equal to 20% of the total active iron length.

Claims

A stator turbo-generator stator gas cooling system with axial channels and radial slots formed by axially expanding sheet stacks, characterized in that the radial slots (3) are grouped into two inlet zones (8, 9) and one outlet zone (5) along the length of the machine. wherein the exit zone axis (6) is located at the axis (7) of the total active iron length (lp ^) and the distance (a) of the left input zone axis (1Ό) from the left active iron edge (12) and the distance (a *) The axis (11) of the right inlet zone (9) from the right edge (13) of the active iron is selected in the range of 5 to 25% of the total length (1p _e ) of the active iron.