[實用新型]立式水輪發電機組冷卻系統的防冷卻管爆裂的管路結構

有效

• 申請號: 201220711653.7
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN202946297U
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 羅才
• 申請（專利權）人: 羅才
• 主分類號: F03B11/00
• 分類號: F03B11/00
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 李崧巖

技術領域

本實用新型涉及一種立式水輪發電機組冷卻系統的管路結構，具體地講，是涉及一種立式水輪發電機組冷卻系統的防冷卻管爆裂的管路結構。

背景技術

對于立式水輪發電機組冷卻系統中的冷卻器，其在運行過程中發生冷卻水管爆裂的情況十分常見，管道爆裂后水從裂縫中噴出，很可能噴射到發電機組的定子線圈上引起發電機系統短路，從而使設備損壞，以此導致發電機組事故停機，造成嚴重的損失。雖然人們一直致力于解決該問題，但是由于認識不足，防治的方法不當，花費了大量的精力和財力后仍然無法很好地解決該問題，以導致該問題一直困擾本領域的技術人員，成為本技術領域的重大難題之一。

回顧歷史，在上世紀早期生產的發電機組冷卻器，有的制造廠采取過相應地防爆裂措施。其具體做法是：在發電機冷卻器上將靠近發電機定子線圈側部的冷卻管道使用管道套管道的雙層結構，第二排的管道采用原壁管道，其余排的管道采用普通管道。但是該種設置方式只能起到冷卻水管爆裂時不將問題擴大的作用，并不能避免冷卻管道爆裂。

其后，有的制造廠在冷卻器上裝補氣閥試圖解決該問題，但是補氣閥在試用時卻出現時補氣時噴水的情況，故該方案隨即廢除，也沒有解決相應的問題。

經多年研究發現，究其根源，之所以會出現冷卻管道爆裂的情況，是由于立式水輪發電機組冷卻器的排水管道的末端安裝在發電機組的尾水管內，并沿尾水流動方向設置。該設計理念是利用發電機組的尾水流動，在排水管的末端口處產生射流，以此將排水管內的冷卻水吸出，由此在管道內形成真空，使冷卻水排放。但是由于尾水流速變動較大或冷卻水排放間斷，管道內產生的真空為間斷性真空，而在冷卻器的管路系統中，給水壓力、排水壓力、間斷性真空產生的吸力三者共同作用，使管道內產生“水錘”。水錘的破壞力巨大，經測算，水錘產生的作用力相當于正常排水額定壓力的20-30倍，并且水錘產生的作用力正負交替變換，每個周期僅3-5秒，而冷卻系統中最為薄弱的環節是冷卻水管，冷卻水管較長時間受此作用力，經常發生冷卻水管爆裂。

針對如此情況，本實用新型提出一種新型的立式水輪發電機組冷卻器的管路結構，以解決立式水輪發電機組冷卻器冷卻水管爆裂這一難題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種立式水輪發電機組冷卻系統的防冷卻管爆裂的管路結構，解決現有立式水輪發電機組冷卻器的管路設計不合理，經常發生冷卻管爆裂，造成冷卻水噴射至發電機組的定子線圈上發生系統短路導致設備損壞的問題，以保證發電機組安全發供電。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

立式水輪發電機組冷卻系統的防冷卻管爆裂的管路結構，包括用于冷卻水循環的給水匯流管和排水匯流管，均通過管道與給水匯流管、排水匯流管連通的發電機冷卻器和第二冷卻器，以及與排水匯流管連通的排水管，所述排水管上設有第二截止閥，排水匯流管上設有與之連通的放水管。

為了防止洪水倒灌和系統檢修，所述放水管上設有第三截止閥。

為了更好地排水，所述放水管的直徑和規格均與排水匯流管相同。

為了便于安裝，所述第三截止閥的直徑與放水管的直徑相等，所述第二截止閥的直徑與排水管的直徑相等。

具體地說，所述第二冷卻器為導軸承冷卻器或推力軸承冷卻器。

其中，所述發電機冷卻器的進水口和出水口處均設有壓力表，且在發電機冷卻器和給水匯流管之間的管道上、在發電機冷卻器和排水匯流管之間的管道上、在第二冷卻器和給水匯流管之間的管道上、在第二冷卻器和排水匯流管之間的管道上均設有第一截止閥。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

（1）本實用新型結構簡單，設計巧妙，糾正現有冷卻器的管路設計理念，從源頭入手，消除水錘產生的必要條件達到消除具有巨大破壞力的水錘的目的，通過增加放水管，將冷卻水正常引入放水路，并關閉原有的排水管，避免原冷卻管路內產生真空，從而平衡了冷卻系統內的水壓，從根本上解決了冷卻管爆裂的問題，而且本實用新型的改進還克服了本領域技術人員的技術偏見，具有實質性特點和進步，同時，本實用新型提供的技術能夠直接對已安裝的立式水輪機組冷卻器進行改進施工，十分方便，適合推廣應用。

（2）本實用新型中設置第三截止閥，通過對其的開閉操作，有效地防止了洪水期間洪水從放水管倒灌，并且十分便于停機進行系統檢修。