RU2303324C1 - Electric current generator using open-circuit gas cooling system - Google Patents

Electric current generator using open-circuit gas cooling system Download PDF

Info

Publication number
RU2303324C1
RU2303324C1 RU2005141371/09A RU2005141371A RU2303324C1 RU 2303324 C1 RU2303324 C1 RU 2303324C1 RU 2005141371/09 A RU2005141371/09 A RU 2005141371/09A RU 2005141371 A RU2005141371 A RU 2005141371A RU 2303324 C1 RU2303324 C1 RU 2303324C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
stator
electric current
cooling system
current generator
Prior art date
Application number
RU2005141371/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наум Моисеевич Цирельман (RU)
Наум Моисеевич Цирельман
Евгений Наумович Цирельман (RU)
Евгений Наумович Цирельман
Виталий Наумович Цирельман (RU)
Виталий Наумович Цирельман
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет
Priority to RU2005141371/09A priority Critical patent/RU2303324C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2303324C1 publication Critical patent/RU2303324C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

FIELD: electrical and electromechanical engineering; generators and other cooled electrical machines.
SUBSTANCE: novelty is that proposed electric current generator that has open-circuit gas cooling system, stator frame, rotor, and stator is provided in addition with gas-tight barriers installed within stator frame at stator iron stack ends, gas discharge manifold mounted on outer surface of stator frame, and gas supply manifolds, on its ends.
EFFECT: provision for energy and resource conservation in manufacture and in service, enhanced operating reliability of generator.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано при производстве генераторов электрического тока и иных нуждающихся в охлаждении электрических машин.The invention relates to power engineering and can be used in the production of electric current generators and other electric machines in need of cooling.

Известны конструкции генераторов электрического тока с газовым охлаждением, которые состоят из ротора, статора, корпуса статора, газоохладителей, встроенных в корпус статора, и двух вентиляторов, установленных внутри корпуса статора на концах вала ротора [Титов В.В., Хуторецкий Г.М. и др. Турбогенераторы. - Л.: Энергия, 1967. - С.13-50, 55-56]. В этих генераторах электрического тока приняты радиальная многоструйная и радиальная вытяжная замкнутые циркуляции охлаждающего газа.There are known designs of gas-cooled electric current generators, which consist of a rotor, a stator, a stator housing, gas coolers built into the stator housing, and two fans installed inside the stator housing at the ends of the rotor shaft [V. Titov, G. Khutoretsky and other turbogenerators. - L .: Energy, 1967. - S.13-50, 55-56]. In these electric current generators, radial multi-jet and radial exhaust closed circuits of cooling gas are adopted.

Недостатками этих конструкций генераторов электрического тока с замкнутой системой газового охлаждения являются неэффективное охлаждение тепловыделяющих элементов их конструкций (сердечника статора, обмоток статора и ротора), потребность в теплообменниках-газоохладителях и в насосах для перекачивания воды через них, затраты энергии на привод вентиляторов и насосов, что утяжеляет конструкцию турбогенераторов с газовым охлаждением, делает их эксплуатацию менее надежной и менее длительной, более сложной и дорогостоящей.The disadvantages of these designs of electric current generators with a closed gas cooling system are inefficient cooling of the fuel elements of their structures (stator core, stator windings and rotor), the need for heat exchangers, gas coolers and pumps for pumping water through them, energy costs for driving fans and pumps, which complicates the design of gas-cooled turbogenerators, makes their operation less reliable and less durable, more complex and expensive.

Известна конструкция генератора электрического тока с замкнутой системой газового охлаждения, которая состоит из ротора, статора, корпуса статора, газоохладителей, встроенных в корпус статора, и вентиляторов, установленных на валу ротора [авторское свидетельство СССР №568117, МКИ Н02К 9/08, опубл. 12.09.1977. Бюл. №29]. При этом для повышения эффективности охлаждения сердечник статора вместе с пространством между ним и корпусом статора разделен на четное число секторов, поочередно сообщающихся с камерами разрежения и нагнетания вентиляторов.A known design of an electric current generator with a closed gas cooling system, which consists of a rotor, stator, stator housing, gas coolers built into the stator housing, and fans mounted on the rotor shaft [USSR author's certificate No. 568117, MKI N02K 9/08, publ. 09/12/1977. Bull. No. 29]. At the same time, to increase the cooling efficiency, the stator core, together with the space between it and the stator housing, is divided into an even number of sectors that alternately communicate with the rarefaction and discharge chambers of the fans.

Недостатками этой конструкции генератора электрического тока с замкнутой системой газового охлаждения являются неэффективное охлаждение тепловыделяющих элементов их конструкции (сердечника статора, обмоток статора и ротора), потребность в теплообменниках-газоохладителях и в насосах для перекачивания воды через них, затраты энергии на привод вентиляторов и насосов, что утяжеляет конструкцию турбогенераторов с газовым охлаждением, делает их эксплуатацию менее надежной и менее длительной, более сложной и дорогостоящей.The disadvantages of this design of an electric current generator with a closed gas cooling system are inefficient cooling of the fuel elements of their design (stator core, stator windings and rotor), the need for heat exchangers, gas coolers and pumps for pumping water through them, energy costs for driving fans and pumps, which complicates the design of gas-cooled turbogenerators, makes their operation less reliable and less durable, more complex and expensive.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является генератор электрического тока с разомкнутой системой газового охлаждения [патент РФ №2173019, 7 Н02К 9/08, 9/10, опубл. 27.08.2001. Бюл. №24]. Он состоит из ротора, статора, корпуса статора, встроенной в корпус статора сопловой решетки с соплами Лаваля и установленной на валу ротора рабочей решетки.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed is an electric current generator with an open gas cooling system [RF patent No. 2173019, 7 Н02К 9/08, 9/10, publ. 08/27/2001. Bull. No. 24]. It consists of a rotor, a stator, a stator housing, a nozzle grating with Laval nozzles integrated in the stator housing, and a working grating mounted on the rotor shaft.

Недостатками генератора электрического тока с разомкнутой системой газового охлаждения - прототипа являются подача газа-охладителя с одного конца генератора, что приводит к большому перемещению ротора по оси, потребность в сопловой решетке с соплами Лаваля и рабочей решетки, что утяжеляет конструкцию турбогенератора, делает его эксплуатацию менее надежной и менее длительной, более сложной и дорогостоящей.The disadvantages of the electric current generator with an open gas cooling system - the prototype are the supply of gas cooler from one end of the generator, which leads to a large displacement of the rotor along the axis, the need for a nozzle grill with Laval nozzles and a working grill, which complicates the design of the turbogenerator, makes its operation less reliable and less durable, more complex and expensive.

Техническим результатом заявляемого изобретения является энерго- и ресурсосбережение при производстве и эксплуатации генераторов электрического тока с разомкнутой системой газового охлаждения, повышение длительности и надежности их работы.The technical result of the claimed invention is energy and resource saving in the production and operation of electric current generators with an open gas cooling system, increasing the duration and reliability of their work.

Технический результат достигается тем, что в генераторе электрического тока с разомкнутой системой газового охлаждения, состоящем из корпуса статора, ротора, статора, в отличие от прототипа внутри корпуса статора на концах пакета стали статора установлены непроницаемые для газа перегородки, между которыми размещены перегородки с отверстиями, на внешней поверхности корпуса статора установлен коллектор отвода газа, а на его концах установлены коллекторы подачи газа.The technical result is achieved by the fact that in an electric current generator with an open gas cooling system consisting of a stator housing, a rotor, a stator, in contrast to the prototype, gas-tight partitions are installed at the ends of the stator steel package at the ends of the stator steel package, between which are placed partitions with openings, a gas exhaust manifold is installed on the outer surface of the stator housing, and gas supply manifolds are installed at its ends.

Кроме того, дополнительно внутри корпуса статора на концах вала ротора могут быть установлены вентиляторы.In addition, fans can also be installed inside the stator housing at the ends of the rotor shaft.

Сущность устройства поясняется чертежами. На фиг.1, 2 изображены схемы конструкции генераторов электрического тока.The essence of the device is illustrated by drawings. Figure 1, 2 shows a diagram of the design of electric current generators.

Устройство на фиг.1 содержит корпус статора 1, внутри которого расположены ротор 2, статор 3, непроницаемые для газа перегородки 4 на торцах пакета стали статора, перегородки с отверстиями 5, а снаружи корпуса статора 1 установлены кольцевые коллекторы подачи газа 6 и кольцевой коллектор отвода газа 7.The device of FIG. 1 comprises a stator housing 1, inside of which a rotor 2, a stator 3, gas-tight partitions 4 are located at the ends of the stator steel package, partitions with openings 5, and ring gas supply manifolds 6 and a ring exhaust manifold are installed outside the stator housing 1 gas 7.

Устройство на фиг.2 содержит корпус статора 1, внутри которого расположены ротор 2, статор 3, непроницаемые для газа перегородки 4 на торцах пакета стали статора, перегородки с отверстиями 5 и вентиляторы 8 на концах вала ротора, а снаружи установлены кольцевые коллекторы подачи газа 6, кольцевой коллектор отвода газа 7.The device of FIG. 2 comprises a stator housing 1, inside of which a rotor 2, a stator 3, gas-tight partitions 4 at the ends of the stator steel package, partitions with holes 5 and fans 8 at the ends of the rotor shaft are located, and ring gas supply manifolds 6 are installed outside , gas exhaust manifold 7.

Работает предлагаемый генератор электрического тока с газовым охлаждением следующим образом. Природный газ, поступающий на газораспределительные пункты теплоэлектростанций с избыточным давлением 1,2 МПа и 0,6 МПа [Роддатис К.Ф. Котельные установки. - М.: Энергия, 1977 - с.155], или воздух с избыточным давлением подают через кольцевые коллекторы 6 в пространство, ограниченное корпусом статора 1 и непроницаемыми для газа перегородками 4. Затем природный газ или воздух охлаждают ротор 2 и статор 3 и через отверстия в перегородках 5 их направляют в кольцевой коллектор 7.The proposed gas-cooled electric current generator operates as follows. Natural gas entering the gas distribution points of thermal power plants with an overpressure of 1.2 MPa and 0.6 MPa [Roddatis K.F. Boiler installations. - M .: Energia, 1977 - p.155], or air with excess pressure is fed through the annular collectors 6 into the space bounded by the housing of the stator 1 and the gas-tight partitions 4. Then, natural gas or air is cooled by the rotor 2 and the stator 3 and through holes in the partitions 5 they are sent to the annular collector 7.

Для интенсификации охлаждения лобовой части обмотки статора на концах вала ротора 2 внутри корпуса статора установлены два вентилятора 8 (фиг.2).To intensify the cooling of the frontal part of the stator winding at the ends of the rotor shaft 2, two fans 8 are installed inside the stator housing (Fig. 2).

Затем природный газ или воздух подают под избыточным давлением к горелкам топок котлов, камер сгорания или в турбодетандер, установленный между генератором электрического тока и горелками топок котлов, камер сгорания.Then, natural gas or air is supplied under excess pressure to the burners of the boiler furnaces, combustion chambers or to a turboexpander installed between the electric current generator and the burners of the boiler furnaces and combustion chambers.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает энерго- и ресурсосбережение при производстве и эксплуатации генераторов электрического тока с газовым охлаждением, повышение надежности и ресурса их работы, так как при использовании разомкнутой системы охлаждения отпадает потребность в газоохладителях и не затрачивается энергия на привод насосов для прокачивания воды через газоохладители, используется тепло, воспринятое в генераторе электрического тока, при внесении в топку котла, камеры сгорания или при расширении охлаждающего газа в турбодетандере, и улучшается охлаждение тепловыделяющих элементов конструкции генератора электрического тока.Thus, the present invention provides energy and resource saving in the production and operation of gas-cooled electric current generators, increasing the reliability and resource of their work, since when using an open cooling system there is no need for gas coolers and no energy is spent on driving pumps to pump water through gas coolers, heat used in the electric current generator is used when introduced into the furnace of the boiler, combustion chamber or when expanding the cooling gas in a turboexpander, and the cooling of the fuel elements of the electric current generator structure is improved.

Claims (2)

1. Генератор электрического тока с разомкнутой системой газового охлаждения, состоящий из корпуса статора, ротора, статора, отличающийся тем, что внутри корпуса статора на концах пакета стали статора установлены непроницаемые для газа перегородки, между которыми размещены перегородки с отверстиями, на внешней поверхности корпуса статора установлен коллектор отвода газа, а на его концах установлены коллекторы подачи газа.1. An electric current generator with an open gas cooling system, consisting of a stator housing, a rotor, a stator, characterized in that gas-tight partitions are installed inside the stator housing at the ends of the stator steel package, between which are placed partitions with openings, on the outer surface of the stator housing a gas exhaust manifold is installed, and gas supply manifolds are installed at its ends. 2. Генератор электрического тока с разомкнутой системой газового охлаждения по п.1, отличающийся тем, что дополнительно внутри корпуса статора на концах вала ротора установлены вентиляторы.2. An electric current generator with an open gas cooling system according to claim 1, characterized in that fans are additionally installed inside the stator housing at the ends of the rotor shaft.
RU2005141371/09A 2005-12-28 2005-12-28 Electric current generator using open-circuit gas cooling system RU2303324C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005141371/09A RU2303324C1 (en) 2005-12-28 2005-12-28 Electric current generator using open-circuit gas cooling system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005141371/09A RU2303324C1 (en) 2005-12-28 2005-12-28 Electric current generator using open-circuit gas cooling system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2303324C1 true RU2303324C1 (en) 2007-07-20

Family

ID=38431240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005141371/09A RU2303324C1 (en) 2005-12-28 2005-12-28 Electric current generator using open-circuit gas cooling system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2303324C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2524168C1 (en) * 2013-06-24 2014-07-27 Открытое акционерное общество "Силовые машины-ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт" (ОАО "Силовые машины") Electrical machine with gas cooling, and method for its cooling
RU189837U1 (en) * 2019-03-25 2019-06-06 Дмитрий Геннадьевич Дудкин The cooling device of the brush-collector unit of the electric machine
RU192373U1 (en) * 2019-05-27 2019-09-16 Александра Владиславовна Матвиенко Cooling device for brush-collector unit of an electric machine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТИТОВ В.В., ХУТОРЕЦКИЙ Г.М. и др. Турбогенераторы. - Л.: Энергия, 1967, с.13-50, 55-56. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2524168C1 (en) * 2013-06-24 2014-07-27 Открытое акционерное общество "Силовые машины-ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт" (ОАО "Силовые машины") Electrical machine with gas cooling, and method for its cooling
RU189837U1 (en) * 2019-03-25 2019-06-06 Дмитрий Геннадьевич Дудкин The cooling device of the brush-collector unit of the electric machine
RU192373U1 (en) * 2019-05-27 2019-09-16 Александра Владиславовна Матвиенко Cooling device for brush-collector unit of an electric machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2180168A (en) Gas turbine driven generator arrangement
US20040007878A1 (en) Turbine power generator including supplemental parallel cooling and related methods
US20110109095A1 (en) Arrangement for cooling of an electrical generator
JP4660051B2 (en) Turbine
US20040088995A1 (en) Method for cooling a gas turbine and gas turbine installation
EP2182612A1 (en) Arrangement for cooling of an electrical machine
CN101981275A (en) Gas turbine, intermediate shaft for gas turbine, and method of cooling gas turbine compressor
CN104487660A (en) Turbine and electric power generation system
US7044718B1 (en) Radial-radial single rotor turbine
US20200149406A1 (en) Structure for improving performance of cooling blade, and blade and gas turbine having the same
RU2303324C1 (en) Electric current generator using open-circuit gas cooling system
JP2008190530A (en) Gas turbine engine with insulated cooling circuit
US3657884A (en) Trans-nozzle steam injection gas turbine
US9246373B2 (en) Cooling assembly for electrical machines and methods of assembling the same
CN103457369A (en) Cooling and supporting element for a stator segment of an electro-mechanical machine, especially for wind turbine application
EP1074699A2 (en) Turbine-generator system
RU2319018C1 (en) Thermal power station
US11352912B2 (en) Steam turbine facility and combined cycle plant
RU2173019C1 (en) Gas-cooled turbogenerator
RU2321756C1 (en) Turbine generator
CN219086895U (en) Air-cooled steam turbine generator
RU2323346C1 (en) Method of operation of heat power plant
JP2014171383A (en) Generator lead system
RU2295045C1 (en) Thermal power station
RU2325539C2 (en) Gas turbine engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071229