一种水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构

本发明涉及水轮发电机冷却，具体涉及一种水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构。

背景技术：

1、现有的蒸发冷却水轮发电机组中，定子绕组利用蒸发冷却，而转子和定子铁芯则通过空气冷却。如图1所示，其中，在通过空气冷却转子和定子铁芯时，风路多采用在径向方向对称的双路设计，即具有上下两个风路，上下两个风路的风量往往以1：1的比例进行分布，然而下部需冷却部件少，下部风路的冷却气流利用率低，导致不必要的通风损耗。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中的现有的蒸发冷却水轮发电机组中，在通过空气冷却转子和定子铁芯时，下部风路的冷却气流利用率低，导致不必要的通风损耗，从而提供一种水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、本发明提供一种水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构，包括电机轴以及沿环绕设置在所述电机轴四周的基坑，所述基坑内沿着所述电机轴的径向方向上至少设置有转子支架与定子基座；还包括：第一导风板，一端与所述定子基座的底部相连，另一端与所述基坑的内底壁相连，以限制气流通过；所述转子支架的最下层为密封底板，以限制所述转子支架内的气流经所述密封底板向外流出。

4、进一步地，该水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构还包括换热器与定子组件；所述定子组件设置在所述定子基座上；所述换热器设置在所述基坑内，且所述换热器适配于所述定子组件设置，以对所述定子组件进行冷却。

5、进一步地，该水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构还包括第二导风板，一端与所述定子基座的顶部相连，另一端与所述换热器的底部相连，所述第二导风板限制气流从所述定子基座与所述换热器之间通过；所述换热器上设置有气流通道，以使被所述第二导风板限制的气流从所述气流通道经过所述换热器，所述换热器对经过的气流进行冷却。

6、进一步地，所述换热器包括壳体、管箱以及冷凝管；所述壳体上设置有工质出口与工质入口，所述工质出口与所述定子组件的进液口相连，所述工质入口与所述定子组件的出气口相连；所述管箱设置在所述壳体的两侧，所述管箱上设置有冷却水入口与冷却水出口；所述冷凝管设置在所述壳体内，且所述冷凝管连通所述壳体两侧的管箱；所述壳体的下半区间隔设置有若干翅管，所述翅管连通所述壳体两侧的管箱，相邻的两个所述翅管之间的间隙形成所述气流通道。

7、进一步地，所述转子支架内部从上至下分为第一风道、第二风道以及第三风道；所述基坑内的气流进入所述第一风道后，一部分气流沿着第一风道运动，另一部分气流向下进入第二风道内；气流进入所述第二风道后，一部分气流沿着第二风道运动，另一部分气流向下进入第三风道内；气流进入所述第三风道后，全部沿着第三风道运动。

8、进一步地，所述第一导风板为环形管，所述第一导风板与所述电机轴同轴心设置。

9、进一步地，所述第二导风板为环形板，所述第二导风板与所述电机轴同轴心设置。

10、进一步地，沿所述电机轴的周向方向上间隔设置有多个所述换热器。

11、进一步地，所述定子组件包括定子铁芯与定子绕组；所述定子铁芯设置在所述定子基座上，所述定子绕组设置在所述定子铁芯上；所述定子绕组的顶部设置有第一汇流盒，所述定子绕组的底部设置有第二汇流盒；还包括回液环管与集气环管；所述回液环管的进液口与所述工质出口相连，所述回液环管的出液口与所述第二汇流盒的入口相连；所述集气环管的进气口与所述第一汇流盒的出口相连，所述集气环管的出气口与所述工质入口相连。

12、进一步地，该水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构还包括冷却水进水环管与冷却水出水环管；所述冷却水进水环管的入口适于与冷却水源相连，所述冷却水进水环管的出口与所述冷却水入口相连；所述冷却水出水环管的入口与所述冷却水出口相连，所述冷却水出水环管的出口适于与基坑的外部环境相连。

13、本发明技术方案，具有如下优点：

14、本发明提供的水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构，通过在定子基座与基坑的内底壁之间设置第一导风板，限制了定子基座后方的气流从定子基座的底部与基坑的内底壁之间向前方的转子支架流动，使得定子基座后方的气流只能从定子基座的顶部与基坑的内顶壁之间向前方的转子支架流动；而且，由于转子支架的最下层为密封底板，可以限制转子支架内的气流经密封底板向外流出，最终基坑内部的气流只有一个上风路，气流沿着电机轴的径向方向进行单路径的循环流动。相较于现有技术而言，取消了下风路，气流利用效率更高，而且在保证均温性的同时，可减小电机风摩损耗，有利于提高水轮发电机的效率。

技术特征：

1.一种水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构，包括电机轴(1)以及沿环绕设置在所述电机轴(1)四周的基坑(14)，所述基坑(14)内沿着所述电机轴(1)的径向方向上至少设置有转子支架(2)与定子基座(3)；其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构，其特征在于，

7.根据权利要求3所述的水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构，其特征在于，

8.根据权利要求3所述的水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构，其特征在于，

9.根据权利要求4所述的水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构，其特征在于，

10.根据权利要求4所述的水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构，其特征在于，

技术总结本发明涉及水轮发电机冷却技术领域，提供了一种水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构，包括：第一导风板，一端与定子基座的底部相连，另一端与基坑的内底壁相连，以限制气流通过；转子支架的最下层为密封底板，以限制转子支架内的气流经密封底板向外流出。本发明提供的水轮发电机的风路、冷凝冷却一体化结构，相较于现有技术而言，取消了下风路，气流利用效率更高，而且在保证均温性的同时，可减小电机风摩损耗，有利于提高水轮发电机的效率。技术研发人员：阮琳,丁艺伟受保护的技术使用者：中国科学院电工研究所技术研发日：技术公布日：2024/11/18