專利名稱：蒸發冷卻電機的冷凝器排氣和冷卻液回收裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于電機冷卻裝置，涉及蒸發冷卻電機的改進和完善，提供冷凝器排氣和冷卻液回收裝置。
中國發明專利申請01131399.4和01131397.8提供了兩種大型電機的蒸發冷卻裝置，在它們的蒸發冷卻回路中，沒有設冷凝器排氣及冷卻液回收裝置。因此，有必要改進和完善蒸發冷卻電機的蒸發冷卻循環回路，通過控制冷凝空間壓力使之可以選用不同沸點的冷卻介質，以滿足多種應用的要求，同時實現冷卻液的回收。
本發明的目的是提供蒸發冷卻電機的冷凝器排氣和冷卻液回收裝置。該裝置在冷凝器冷凝空間壓力超過設定值時排出空氣，使其壓力保持在設定壓力狀態，同時回收因排氣而外泄的冷卻液，實現蒸發冷卻的高效經濟運行。
本發明蒸發冷卻電機冷凝器排氣和冷卻液回收裝置安裝在主冷凝器和浸泡電機定子發熱部件的蒸發冷卻室之間。主冷凝器位于蒸發冷卻室的上方。一臺壓力控制器裝在主冷凝器的頂部連通其冷凝空間，由該壓力控制器順序連接電磁閥、抽氣泵、副冷凝器和汽液分離箱；汽液分離箱上部裝有帶單向閥的排氣管，該排氣管與空氣過濾器相連；汽液分離箱的下端通過裝有另一壓力控制器和電磁閥的管道與蒸發冷卻室相連。
本發明裝置中，副冷凝器包括流通冷卻水的水箱和流通冷卻介質蒸汽和空氣混合物的冷凝管。汽液分離箱中有隔離板將入口和排氣口隔開。空氣過濾器為一下部盛水的容器，其頂部設排氣口，近底部與汽液分離箱用裝有單向閥的管道相連，底部還設有排液管和閥門。主冷凝器上還裝有漏水檢測儀。
本發明裝置是這樣工作的，當主冷凝器頂部的冷凝空間因蒸發冷卻循環系統泄漏，混入空氣時引起工作壓力升高，當壓力達到壓力控制器設定的壓力上限時，電磁閥打開、同時抽氣泵啟動。主冷凝器內空氣和冷卻介質汽體混合物被抽氣泵壓送入副冷凝器。在副冷凝器中與冷卻水進行熱交換。冷卻介質被冷凝成液體和空氣一道進入汽液分離箱中，空氣通過單向閥進入過濾器經過濾后排入大氣。流入汽液分離箱的冷卻液達到一定高度后被這里的壓力控制器檢測到并發出信號命令，開啟電磁閥使冷卻液流入蒸發冷卻室的儲液部分。由于抽氣泵的運行使主冷凝器的壓力降低，當達到壓力控制器設定的下限時，電磁閥和抽氣泵同時關閉，完成一次排氣循環。
本發明裝置在主冷凝器冷凝空間壓力過高時排出氣體，使其工作在設定壓力狀態，同時回收冷卻液。這樣蒸發冷卻裝置就真正有可能在長期運行條件下，實現冷卻介質的零泄漏。達到高效經濟安全的運行要求。由于通過抽氣泵的運行可以控制冷凝空間壓力，進而可以調節冷卻介質的沸騰溫度，從而為選用不同沸點、符合環保要求的冷卻介質創造了條件。即通過抽氣泵的運行保持冷凝器冷凝空間為負壓狀態，使冷卻介質在攝氏50度左右沸騰，這時最適合電機冷卻要求。同時，由于系統運行在負壓狀態下也避免了冷卻液的外泄。
主冷凝器10是一箱體，通二次冷卻水的冷卻水管16貫穿箱體，箱體內部空間上部是冷凝空間12，箱體之外冷凝空間12上方有壓力控制器11和漏水檢測儀15。本實施例中壓力控制器11選用YZX-150電接點壓力真空表，具有壓力顯示，壓力上限、壓力下限設定以及相應的接通電接點。漏水檢測儀15可選用中國發明專利申請01131399.4提供的。當冷卻水管16有漏水時發出報警。由壓力控制器11順序連接電磁閥13、抽氣泵20、副冷凝器30和汽液分離箱40。汽液分離箱40上部裝有單向閥45，單向閥45再與空氣過濾器50相連。汽液分離箱40下端的管道47通過裝有另一壓力控制器61、電磁閥63、單向閥65與蒸發冷卻室70相連，供液體冷卻介質44流回蒸發冷卻室70的冷凝空間。
在實施例中，抽氣泵20選用制冷機械常用的壓縮機。副冷凝器30的主體包括箱體32和裝在箱體中的螺旋形冷凝管34，冷凝管34中流通空氣和冷卻介質蒸汽的混合物，箱體32中流通冷卻水，兩端裝有入水和出水接頭。
汽液分離箱40的入口管43與副冷凝器30的冷凝管34的出口管相連。箱中上部空間有一彎曲的隔離板41將入口管43與排出空氣連接單向閥45的管道隔開，下部儲存經冷卻液化的冷卻介質44，底部有排液管47。當存儲的冷卻液達到一定高度時壓力控制器61(選用與壓力控制器11相同的)發出信號，電磁閥63開啟，儲存的冷卻液44經排液管47和單向閥65流進蒸發冷卻室70。
空氣過濾器50中盛水54，與單向閥45相連的進氣管53裝在箱體近底部位置淹沒在水中，頂部有排氣口51。進入空氣過濾器50中的空氣經水54過濾后由排氣口51排出。近底部還設有排液管和閥門55，用于排出液體。
在實施例中，冷卻介質采用全氟三乙胺，其分子式為(C2F5)2N，在一個標準大氣壓下，沸點為攝氏69度。或者用拾氟戊烷，其分子式為C5H2F10，在一個標準大氣壓下，沸點為攝氏55度。
權利要求
1.一種蒸發冷卻電機的冷凝器排氣及冷卻液回收裝置，包括主冷凝器、浸泡電機定子發熱部件的蒸發冷卻室，主冷凝器位于蒸發冷卻室的上方，其特征是本裝置安置在主冷凝器與蒸發冷卻室之間，一臺壓力控制器裝在主冷凝器的頂部連通其冷凝空間，由該壓力控制器順序連接電磁閥、抽氣泵、副冷凝器和汽液分離箱；汽液分離箱通過單向閥與空氣過濾器相連；汽液分離箱下端通過裝有另一壓力控制器和電磁閥的管道與蒸發冷卻室相連。
2.根據權利要求1所述的蒸發冷卻電機的冷凝器排氣及冷卻液回收裝置，其特征是其中的副冷凝器包括流通冷卻水的箱體和流通冷卻液和空氣混合物的冷凝管。
3.根據權利要求1所述的蒸發冷卻電機的冷凝器排氣及冷卻液回收裝置，其特征是其中的汽液分離箱中有隔離板將入口與空氣排出口隔開。
4.根據權利要求1所述的蒸發冷卻電機的冷凝器排氣及回收裝置，其特征是其中的空氣過濾器為一盛水容器，空氣入口被淹沒在水下，頂部設排氣口，底部設排液管和閥門。
5.根據權利要求1所述的蒸發冷卻電機的冷凝器排氣及冷卻液回收裝置，其特征是所用壓力控制器具有壓力顯示，壓力上限和壓力下限設定以及相應的接通、斷開的電接點。
全文摘要
本發明蒸發冷卻電機的冷凝器排氣和冷卻液回收裝置是為改進和完善電機定子蒸發冷卻系統而設計的。裝置安裝在主冷凝器和浸泡電機定子的蒸發冷卻室之間，一臺壓力控制器裝在主冷凝器的頂部連接其冷凝空間，由該壓力控制器順序連接電磁閥、抽氣泵、副冷凝器和汽液分離箱；分離出的空氣經單向閥進入空氣過濾器，經過濾后排出；汽液分離箱中經冷凝的液體冷卻介質(冷卻液)通過下端裝有另一壓力控制器和電磁閥的管道流回電機定子蒸發冷卻室。本發明裝置在主冷凝器冷凝空間壓力超過設定值時排出空氣，使其工作在設定的壓力下，同時回收冷卻液，實現電機蒸發冷卻系統高效安全經濟運行的要求。
文檔編號H02K9/20GK1463068SQ0212211
公開日2003年12月24日 申請日期2002年5月30日 優先權日2002年5月30日
發明者錢光岳, 顧玉蘭, 顧國彪, 國建鴻, 田新東, 熊楠 申請人:中國科學院電工研究所