[實(shí)用新型]推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520112249.1
• 申請(qǐng)日: 2015-02-16
• 公開（公告）號(hào): CN204458186U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周東岳;秦俊;周攀;周喜軍;鄧?yán)?/a>;高翔;馬進(jìn)潮;呂滔;魏蕾;劉仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司;國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司技術(shù)中心
• 主分類號(hào): F03B11/06
• 分類號(hào): F03B11/06
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及抽水蓄能電站中水電機(jī)組的推力軸承降溫技術(shù)，尤其涉及一種推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)

推力軸承是水電機(jī)組的重要工作部件，依靠軸承鏡板推力頭與推力瓦間極薄的楔形油膜的高壓產(chǎn)生軸向推力，支撐整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)系的重力及水推力。推力瓦的摩擦面目前廣泛采用巴氏合金，而巴氏合金熔點(diǎn)較低，國(guó)家規(guī)范要求在正常運(yùn)行工況下，推力軸承巴氏合金瓦的最高溫度測(cè)量值應(yīng)不超過80℃。隨著抽水蓄能機(jī)組容量的增加，推力軸承推力瓦瓦溫過高的問題越來(lái)越突出，目前已投產(chǎn)的多家大型抽水蓄能電站均不同程度的超過了這一限值。

抽水蓄能作為目前最佳的儲(chǔ)能電源，可將電網(wǎng)負(fù)荷低時(shí)的多余電能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰實(shí)際的高價(jià)值電能，還適用于調(diào)峰、調(diào)相、穩(wěn)定電力系統(tǒng)的周波和電壓，并且具有事故備用、提高電力系統(tǒng)中火電、核電效率的功能。按照國(guó)家發(fā)展規(guī)劃，到2025年，抽水蓄能總裝機(jī)容量要達(dá)到10000萬(wàn)千瓦，目前已投產(chǎn)約為3000萬(wàn)千瓦，因此未來(lái)10年將是抽水蓄能電站建設(shè)的高峰時(shí)期。目前發(fā)電電動(dòng)機(jī)推力軸承推力瓦溫度過高的問題已經(jīng)成為電站安全穩(wěn)定運(yùn)行、機(jī)組單機(jī)容量進(jìn)一步提升的一個(gè)制約因素。

如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中采用常規(guī)的導(dǎo)瓦自泵式循環(huán)冷卻方式，該技術(shù)中冷卻潤(rùn)滑油在推力頭911的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下進(jìn)入推力瓦921與推力頭911下端面之間的油膜中，對(duì)推力瓦921、推力頭911進(jìn)行降溫，經(jīng)摩擦升溫后的潤(rùn)滑油在導(dǎo)軸承93自形成的導(dǎo)瓦泵的吸力作用下流入導(dǎo)瓦931油膜間隙并進(jìn)入導(dǎo)瓦的中空內(nèi)部，然后通過導(dǎo)軸承93底部出油管94循環(huán)至油水換熱器95，經(jīng)降溫后從冷油管96噴出繼續(xù)進(jìn)行推力瓦921、推力頭911的降溫冷卻。該技術(shù)中，推力頭911旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)冷油從油膜進(jìn)油邊升溫后，從出油邊流出。由于潤(rùn)滑油流動(dòng)邊界層的存在，部分熱油直接流入旋轉(zhuǎn)方向相鄰下塊推力瓦油膜，使下塊推力瓦瓦油膜的進(jìn)油溫度較高，導(dǎo)致推力瓦的溫度也較高，進(jìn)而導(dǎo)致冷卻效果不佳，造成機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性差、機(jī)組單機(jī)容量受限。

由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)，能夠有效降低水電機(jī)組推力軸承運(yùn)行溫度，提高機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而解除推力瓦溫度過高對(duì)于機(jī)組單機(jī)容量提升的限制，降低水電建設(shè)工程投資。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其中，推力軸承套設(shè)于轉(zhuǎn)軸上并位于推力頭下方的位置，所述推力軸承的上端面與推力頭下端面相抵靠，所述推力軸承內(nèi)部設(shè)有多塊推力瓦，所述每?jī)蓧K推力瓦之間設(shè)有推力瓦油槽；導(dǎo)瓦內(nèi)部中空并周向安裝于導(dǎo)軸承中，所述導(dǎo)軸承套設(shè)于推力頭下部外側(cè)，所述導(dǎo)瓦內(nèi)表面設(shè)置有泵槽，所述導(dǎo)軸承底部還設(shè)有出油管，所述出油管出口端連接有換熱器，所述換熱器出口連接有增壓泵，所述增壓泵通過管路連接有多個(gè)噴管，各所述噴管分別自所述推力軸承內(nèi)側(cè)徑向向外插入所述各推力瓦油槽中，各所述噴管上相對(duì)的兩側(cè)分別設(shè)置有第一支管簇和第二支管簇。

在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述第一支管簇包括多個(gè)平行均布的第一支管，所述第二支管簇包括多個(gè)平行均布的第二支管，每個(gè)所述第一支管和第二支管出口分別傾斜向上，與水平面構(gòu)成第一夾角；每個(gè)所述第一支管指向所述推力瓦油槽的一側(cè)，每個(gè)所述第二支管指向所述推力瓦油槽的另一側(cè)。

在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述第一支管和第二支管分別沿所述噴管插入所述推力瓦油槽的方向向外傾斜設(shè)置，并與所述噴管的軸向呈第二夾角。

在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述第一支管和第二支管的數(shù)量是四至八個(gè)，所述第二夾角為45°至60°。

在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述換熱器是油水換熱器。

在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述推力軸承、導(dǎo)軸承、轉(zhuǎn)軸和推力頭均架設(shè)于支架上。

由上所述，本實(shí)用新型提供的推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)具有如下有益效果：

(1)本實(shí)用新型的推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)在推力瓦油槽中設(shè)置噴管，通過第二支管簇對(duì)油膜出油邊射流，破壞推力頭流動(dòng)表面邊界層，使附著在推力頭上的熱油脫離，從而降低推力頭表面流動(dòng)邊界層的油溫；