电机空冷器制造工艺改进

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风力发电机空空冷却器的设计与优化

风力发电机空空冷却器的设计与优化中车永济电机有限公司山西永济 044502摘要：近年来，我国的各行各业建设迅速，现代化建设的发展也有了提高。

风力发电技术不断取得突破，单体装机容量朝5MW乃至8MW发展，但1.5～2.5MW 的风力发电机组仍是市场的主流产品。

对于2.5MW风力发电机的冷却，通常采用空空冷却器或液冷冷却器。

液冷冷却器优点是换热性能优、设备体积小等，但需增设水路循环系统和舱外散热器，使得系统结构复杂，维护相对困难，成本投入提高;而空空冷却器因其结构简单、使用寿命长、维护成本低等优点，备受青睐，但其发展受阻于换热性能差、体积庞大及综合性价比低等问题。

因此，如何有效提升风力发电机空空冷却器的综合换热性能，成为风力发电机行业的关注焦点。

关键词：风力发电机；空空冷却器；设计与优化引言双馈风力发电机作为一种发电机设备，广泛应用于风力发电机领域。

对其各个部件及整体结构进行模态仿真分析，避免运行时出现振动，已是发电机设计的一个重要环节。

文章以某型发电机在联调试验过程中，冷却器后端顶置风机振幅较大，导致冷却器后端电机螺栓断裂等问题进行分析。

通过建立冷却器与发电机一体化模型，采用整机模态分析等手段，根据模态分析结果对冷却器结构进行局部优化设计，达到解决冷却器局部振动异常的目的。

1重要性齿轮箱作为双馈型风力发电机组传动链系统的重要组成部件，其运行情况将直接影响风力发电机组整机运行效果。

齿轮箱冷却润滑系统作为齿轮箱的配套系统，主要实现齿轮箱的散热和润滑，是保证齿轮箱正常运行的重要部件。

根据风电场统计分析：在风力发电机组5年质保期内，目前发现的引发齿轮箱冷却系统故障的主要是供油装置电机和温控阀，其中电机正常使用寿命约为2年，根据电机安装位置的不同使用寿命略有不同；温控阀通过感温原件热胀冷缩的原理，根据油温实时调节阀门开启大小，实现齿轮油流向不同管路。

2性能分析3.1光滑管与螺纹管换热性能对比为了便于分析螺纹管冷却器与光滑管冷却器的传热特性，将光滑管管内流动传热的计算结果与螺纹管计算结果对比，文中以螺距p=20mm，e=2mm的矩形螺纹管为例，分析对比螺纹管和光滑管内部流场温度分布及管壁平均努塞尔数Nu和阻力系数f随换热管内冷空气进口雷诺数Ｒe的分布情况，随着流体的流动，近壁面处的流体不断被壁面加热，热量逐渐由外向中间传递，其中螺纹管内流体温度上升较快，温度梯度较明显，热量更容易向中间区域传递，这是由于螺纹管凹凸的壁面使得边界层流动状态急剧变化，从而有效降低边界层热阻，提高了对流换热系数。

大型电机空水冷却器管束查漏方法及工具

大型电机空水冷却器管束查漏方法及工具发布时间：2021-03-15T06:36:23.737Z 来源：《建筑学研究前沿》2020年25期作者：王启超于振鹏赵宣[导读] 因此迫切需要研究出一种能高效、准确的找出具体泄漏换热管以及泄漏部位的工具和方法，以便针对性的进行缺陷处理。

海南核电有限公司海南省海口市摘要：核电站日常和大修期间，设备检修过程中多次出现大型电机空水冷却器打压不合格的现象，本文从空水冷却器的结构出发，结合现场实际操作性，研究如何从上百个冷却器管束中间准备的找出具体泄漏的管束以及管束上具体的泄漏部位，并设计出具体的查漏工具进行检漏。

关键词：空水冷却器、管束、查漏、打压、压力分配1 背景介绍海南核电日常和大修设备检修过程中多次出现大型电机空水冷却器打压不合格的现象，如：2018和2019年主泵电机检修就出现三次空水冷却器打压不合格的现象。

而空水冷却器存在管束数量多、空间密集且内部靠目视无法观察到的特点，因此迫切需要研究出一种能高效、准确的找出具体泄漏换热管以及泄漏部位的工具和方法，以便针对性的进行缺陷处理。

2 结构简介（以主泵电机空冷器为例）大型电机空水冷却器主要由进出水法兰、前端盖、前管板、换热管、后管板、后端盖以及装饰板等几大部分组成，其中换热管是实现换热功能最主要的部件，且存在数量多、排列密集、外观无法观察等特点。

如下是去掉装饰板后的设备轴侧图。

前端盖分成上下两个腔室，与前管板连接后，把热交换管分成上下两大区。

后盖板为贯通腔室，将上下两大区贯通，从而实现水流成U 形流道，通过前盖板上下法兰进出。

热交换管由φ16×1.5无缝钢管及焊在上面的螺旋叶片组成。

管子与前后管板焊接，总共有110根热交换管。

大型电机空水冷却器的主要结构，容易发生泄漏的有三个部位，一是管板的密封胶条处，此处的泄漏在打压期间可以从外观清晰看到泄漏，通过更换密封可以解决缺陷；另外两个泄漏处是管子中间以及管子和管板焊接处，这两个地方的泄漏外观无法看到，需要通过特殊的检漏方法和工具将漏点表现出来。

试论电机通风冷却系统的改进

试论电机通风冷却系统的改进从当前运行的电机通风系统情况来看，尽管效率较好，但是从运行成本的角度来说，仍有较大的提升空间，文章就来分析一下感应电动机的通风情况，提出降低运行成本的措施。

标签：电机；通风系统；运行成本；改进对策前言任何设备运行中都会产生一定的损耗，电机亦不例外，损耗产生的热能被冷却系统带走，使其他部件温度升高，这就要求在设计过程中增强对冷却系统的考虑，提高对温度的控制能力，保证电机系统可以安全运行。

随着电机容量的增加，材料的利用率也在不断的改进，电机通风系统的改进工作迫在眉睫，是当前电机发展的最主要问题之一。

1 当前电机通风系统的特点从其计算公式来看，电机通风发热的计算涉及多个方面，包括流体力学、传热学、电机电磁理论、电机结构等诸多方面。

电机的内热交换过程相对较为复杂，当前我国尚未研制出准确的计算温升的办法，而且相应的研究也不够深入，当前的测试准确度及效率都亟待提升。

从当前的发展形势来看，对电机温升的估算多是以试制的同类型结构电机温升试验作为基础的，科学性及经济性不足，只有通过温升计算，对影响电机系统的因素进行深入分析，找到解决的对策。

下面就来分析一下当前对通风发热的计算方法，探讨如何改进电机通风系统结构，改善内部通风情况，降低电机的温升情况。

2 改进电机系统通风的对策從散热原理来看，电机散热要通过热传导、热辐射、热对流的方式实现，其中以热传导与热对流较为常见，也是应用最主要的方式。

2.1 热传导原理及应用与欧姆定律类似，热传导的定律公式为：θ=P·R。

其中，θ表示的是热压，也就是温升，P表示的热流，也就是我们说的损耗，R是热阻。

从公式呈现出的结果来看，在电机损耗一定的前提下，θ与R成正比，热阻越小，温升就越低。

所以，要想降低温升可以将其作为依据，以降低热阻R来达到降低温升θ的目的。

例如：电子绕组铜会产生一定的热能损耗，通过绝缘来传递热能，其计算公式为：R=δ/λ·A，其中δ为绝缘厚度；λ则表示导热系数；A表示的是导热面积。

板式空冷器及其在石化工业中的应用现状和改进措施

板式空冷器及其在石化工业中的应用现状和改进措施文章分析了板式空冷器在当前石化活动中的具体应用，分析了其结构和活动理念等，而且论述了面对的不利现象以及具体的应对方法。

标签：板式空冷器；应用现状；改进措施这种设备打破了过去那种设备的结构方面的局限性，它把板式的传热零件放到其中，它是一项把板式设备和空冷式设备融汇到一起的全新的冷凝装置。

由于板式空冷器采用板式传热元件，传热板片沿流体流动方向的流道断面形状不断变化，强化了流动的重要性，在很低的雷诺数下形成湍流，从而增加了流体的对流传热系数，进而提升了传热的功效。

将板片互相的叠加放置，排除了设备距离方面的干扰，同时因单独对其设置LT型板本身，因此具有传热效率快，压降较小，能够清洗等优势，进而它的流通区域很宽，压降不高。

因为这种设备的换热区域非常宽，而且其传热的效率非常高，在开展相同的换热活动时，板式的设备自身的规模不大，而且重量较轻，使用之后能显著的降低其安装区域费用等。

尤其是它的占地区域非常小，能够处理好炼油以及其他活动开展时的场地太小问题。

除此之外，它能够设置为单元的组合体系，设置为积木式样，所以，其单台的换热区域不会受到结构的干扰，更加的适宜于安装在大规模的装置中。

因为这种设备的传热性非常好，而且流通的区域非常宽，管线之中的压力变弱，结构很是紧密，占用的区域非常小等很多优势，在当前的资源紧缺的状态中，它在炼油以及电力等等耗费资源较多的领域汇总有着非常优秀的使用性。

其是当前行业中最为优秀的产品。

2001年3月，由甘肃蓝科石化设备有限责任公司开发研制的板式空冷器，在中国石油下属公司炼油厂250万吨/年常减压装置中投入使用，获取了非常优秀的成就。

近些年，经多次改进后诞生的第二代产品已经在中国石油下属公司500万吨/年常减压装置中安装，标志着板式空冷器推广应用大见成效。

1 在石化行业中的应用1.1 板式空冷器的结构目前石化工业中使用的LBK板式空冷器是典型设计结构之一。

空冷发电机结构特点及部分关键工序技术初讨

空冷发电机结构特点及部分关键工序技术初讨摘要：空冷发电机以冷却系统简单，启动、运行、维护方便等优势，受到了人们普遍欢迎。

伴随国内空冷技术的不断进步，单机容量日益增大。

本文就空冷发电机的结构特点及部分关键工序技术进行了探讨，希望能对电力产业有所贡献。

关键词：空冷汽轮发电机；结构特点；关键工序；技术引言空冷发电机的冷却介质有空气、水和氢气三种。

与水冷、氢冷发电机相比，空冷发电机具有结构简单、辅机少、可靠性高和易维护等特点。

这些特点使空冷发电机更适用于热电联产、燃气蒸汽联合循环发电以及余热发电、坑口电站、调峰运行等节约能源项目。

采用空冷发电机可以减少电厂初期建设投资，减少运行和维护费用，降低发电成本从而大幅度提高电厂的经济效益。

1空冷发电机的结构特点1.1定子机座和定子铁心定子机座：定子机座为整体焊接式的，机座由基座地脚支撑。

弹簧棒隔振结构减小了铁心的振动，在设计上避开基频和倍频。

定子铁心由扇形硅钢片叠制而成并固定在定位筋上，径向通风道以一定的轴向间距固定在铁芯内，两端铁心通过压板压紧从而形成坚固的柱形整体，齿部通过压指压紧，端部铁芯内径设计成阶梯状，压板外用铜屏蔽覆盖，以减少涡流损耗。

1.2定子绕组定子线棒嵌在定子铁心槽内，在端部连接成绕组，并通过绕组端部并联环按相序连接成型。

定子线棒经过罗贝尔变换之后放嵌在铁心槽内，这种换位形式可有效地避免在负载运行时。

线棒绝缘主要采用半叠绕制的经热固树胶浸渍的云母带，并进行真空处理最终成型。

定子绕组端部用浸胶绑环固定，绑环用浸胶带固定在铁芯压板之上，所有端部支撑部件均为非磁性或绝缘材料。

1.4转子转轴为合金钢锻件。

转子线圈嵌放在转轴加工完的槽内，顶部用槽楔固定压紧。

在大齿上与轴线成90度角开半圆形槽，以平衡转轴刚度。

安装风扇座环和集电环以平衡转轴重量防止轴振，转子线棒由抗蠕变能力强的含银铜线构成，并开通风用孔，成型后嵌放入转轴槽内，线棒与槽壁间加以高强度纤维质绝缘材料。

发电机空冷器改造效果浅析

发电机空冷器改造效果浅析[摘要]简述我公司发电机空冷器的工作原理、结构特征及其在实际应用中存在的一些问题。

空冷器作为冷却发电机的主要器件，我公司对其进行改造，换热效果显著，为发电机的正常运行提供了可靠的保障。

【关键词】发电机空冷器；改造；增效1、引言发电机在运行中，铜和铁的损耗均转变成热能，使发电机各部分发热，尤其是定子绕组。

为了保证发电机的绕组绝缘材料能在允许温度下（我公司要求定子不能超过120℃）长期运行，必须把铜损和铁损产生的热量排除出去，因此，对发电机必须不断地进行冷却。

发电机冷却效果的好坏，对发电机的容量有极大的影响，因此，冷却介质不同，发电机出力也不同。

唐山三友热电公司共有60MW 发电机2台30MW发电机1台，全部采用空气冷却。

2、发电机空冷器的工作原理发电机采用空气冷却系统的情况在机组容量较小的发电厂比较普遍。

发电机空气冷却系统其实质就是一个热量交换器（见图1）。

它由外部框架、两端封盖和换热管组成。

循环水从空冷器进水口进入，经过铜管吸收空气热量后，从出水口出来进凉水塔水池。

发电机出口的热空气经过换热管外部，并释放出热，从而变成冷却空气，然后进入发电机两端口，对发电机本体进行冷却，如此循环往复。

我公司发电机入口风温额定为40℃，最低不低于20℃，当入口风温低于40℃时，每降低1℃，允许定子电流升高额定值的0.5％，转子电流也相应增加；入口风温最高不得超过55℃，当发电机入口风温超过40℃时，静子电流要相应降低：见下表1，对上述情况应加强对发电机温度的监视。

发电机出口风温不予规定，但出、入口温度差为20～30℃，当与过去相比有明显的增加，则说明冷却系统已不正常或发电机内部损耗有所增加，应检查冷却系统。

3、我公司空冷器存在的问题我公司总装机容量为2×60MW+30MW。

发电机采用的是封闭循环，径向双流式通风冷却系统。

冷空气经空气过滤器后沿发电机两端进入发电机本体，然后再从发电机中部出来，经空冷器进行冷却。

分析火电直接空冷技术的创新与优化发展

分析火电直接空冷技术的创新与优化发展摘要：经济的发展产生了大量的电力需求，为了能够更好地发展经济，各地区必须要做好电力保障，为此，各煤电基地必须要具有长期发展规划。

论文结合火电直接空冷机组运行中的问题，提出了优化创新措施，在解决问题的同时促进了我国火电空冷技术的发展。

关键词：煤电基地；直接空冷；火力发电我国是电力需求大国，因此在煤电基地建设上花费了较大的费用，目前，国内已建火电空冷机组的情况来看，近十分之一的空冷机组属于亚临界直接空冷机组，即ACC机组。

ACC机组在实际运行中容易受到其他因素的影响，从而导致机组不能正常运转，如反向风吹入ACC机组中，容易出现强热风回流，此时ACC机组容易出现停机状况；ACC机组在实际运行中还将会遇见许多问题，为此，火电直接空冷技术的创新和优化工作不容延缓。

一、火电直接空冷技术的创新（一）借助风轮抑制强热风回流针对反向风引起强热风回流的现象，笔者认为可采取的技术创新便是借助风力发电风轮来减弱风力，避免引起热风回流而影响机组正常工作。

根据风力机风轮理论可知，风力机前风轮的风速是后风轮风速的三倍，也就是说在风力机转动的情况下，可以用来发电的占据风速的三分之二。

从我国的气候情况来看，西北地区每年天气中，干旱炎热、暴雨水涝等天气出现的几率极大，这也就因为这ACC机组在实际运行过程中会面临较大的风险。

对此，还需要提前做好准备，安装风力机风轮，从而达到减弱风力，抑制热风回流，确保机组能够平稳运行。

（二）引用除氧、排汽装置自2005年起，除氧排汽一体化装置就开始在空冷电厂中得到应用，事实证明该装置在空冷电厂中的应用能够有效控制机组运行状况，将机组温度控制在1摄氏度。

除氧凝结一体化的排汽联合装置，是由哈汽厂辅机工程公司于STORK公司联合制造的，该排汽装置集除氧、凝结于一体，实际应用数据表明，该装置应用情况下，水溶氧达标值为30 ，满足要求。

从近十年的发展来看，排汽一体化装置在众多空冷厂中应用较为广泛，并且实际应用效果较好。

空冷器运行优化及改进措施

空冷器运行优化及改进措施摘要：描述了精对苯二甲酸装置空冷器热效率低的原因并进行分析，通过对空冷气的工艺调整、叶片优化更換、翅片清洗处理，解决了空冷器热效率低的问题，保证了装置正常生产。

关键词：空冷器；热效率；原因分析；改进措施1工艺简述溶剂回收单元工艺简述：溶剂脱水塔D1-601中，氧化反应生成的水与注入高压吸收塔D1-310和常压吸收塔D1-508里的水一起从醋酸溶剂中分馏出来。

塔设计为塔顶产生含0.8%（wtw）醋酸的水和塔底含10.0%（wtw）水的醋酸产品。

在溶剂脱水塔空冷器E1-608中，将D1-601塔顶气相从100℃冷却到85℃，在脱水塔回流罐F1-609中进行气-液分离，不凝气直接排入大气，冷凝液由脱水塔回流泵G1-615A/B打回D1-601的顶部塔板，富余的水送至D1-510及污水池。

（见图1）空冷器的换热效率直接影响到脱水塔回流罐F1-609中的酸含量，是优化工艺，降低酸耗的关键。

图1 E1-608空冷器2.空冷器技术参数及换热效率低主要原因分析2.1空冷器主要技术参数下表1对空冷器主要技术参数进行了对比分析。

表1空冷器主要技术参数2.2冷却器热效率低的原因（1）空冷器主要靠风机将环境温度的空气送入冷却器翅片管，6台风机C1-608A/B/C/D/E/F的电流分别为：20A、20A、30A、20A、27A、32A，运行负荷不高，春秋冬季环境温度低现在的负荷完全能满足空冷器的换热效率。

而到了夏季，当地的环境温度平均值都在30℃以上，空气自身的温度偏高，这样就导致了现有负荷不能满足工艺要求的换热率。

环境温度的变化影响了空冷器热效率。

（2）冷却器列管材质为：00Cr17Ni14Mo2，管程内介质为：醋酸、水，醋酸对管程有腐蚀，装置冷却器从投产至今一直使用未做更换，冷却器换热面积为11761m²。

查看历年检修发现：列管已经有很多腐蚀泄漏，检修时对泄漏的列管进行封堵，这样就导致了换热面积降低。

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ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｃｙｃｌｅｗａｓｓｈｏｒｔｅｄ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｍｅｔｈｏｄｉｓｗｏｒｔｈｒｅｆｅｒｅｎｃｅａｎｄ
ｐｒｏｍｏｔｉｏｎｓｉｍｉｌａｒｔｏｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆａｉｒｃｏｏｌｅｒ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｉｒｃｏｏｌｅｒ；ｍａｎｕｆａｃｔｕｒａｂｉｌｉｔｙ；ｊｉｇ；ｍｏｔｏｒ
０引言
空冷器是电机的主要部件，一般放置在电机
通过生产实践中不断总结，对工艺过程做了进一步优化。钻各孔时，将端板、隔板找正后装夹在一起，总厚度为３６ｍｍ，先进行６２５．４ｍｍ
ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓｏｆＭｏｔｏｒＡｉｒＣｏｏｌｅｒ
ＸＩＥＣｈａｎｇｃｈｕｎ，ＳＵＱｉｍｉｎｇ，ＬＩＡＮＧＺｉｈｕｉ（ＳｈａｎｄｏｎｇＱｉｌｕＥｌｅｃｔｒｉｃＭａｃｈｉｎｅｒｙＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉｎａｎ２５０１００，Ｃｈｉｎａ）
为担５ｍｍ，与端板、隔板采用间隙配合，端板孔直
径为西２５．４ｍｍ。为充分考虑钢板焊接变形及装配误差累积，设计时将中间隔板孔进一步放大，直
径为４）２６ｍｍ。
考虑结构工艺性，产品图纸进行了修改，调整隔板孔尺寸与端板同为６２５．４ｍｍ。采用新的工艺在保证产品质量的基础上，大大缩短了生产
机壳顶部，通过冷却器内冷却管的冷空气与机壳
钻孔加工，完成后将３件隔板再进行扩￣Ｌ／ＪＩ］工工
艺。装配工艺也相应调整，在焊接前，调整好各板间距，将各钢（铝）管先插入端板、隔板，在与侧板定位后进行施焊。这种装配工艺有效地保证了各端板、隔板孔的同心度，避免了因焊接完
构简单、定位准确，缩短了产品制造周期。与传统工艺相比优越性显著，对同类空冷器的加工制造，在工艺方
法上值得借鉴和推广。
关键词：空冷器；工艺性；钻模；电机中图分类号：ＴＭ３０５．４文献标志码：Ａ文章编号：１６７３＿６５４０（２０１３）０６－００６０－０２
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｍｏｔｏｒａｉｒｃｏｏｌｅｒｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅａｉｒｃｏｏｌｅｒａｓｓｅｍｂｌｙｐｒｏｂｌｅｍ
ｂｅｃａｕｓｅｏｆｅａｓｙｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｗａｓｓｏｌｖｅｄ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｊｉｇｉｆｘｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｓｉｍｐｌｅ，ａｃｃｕｒａｔｅ，ａｎｄｔｈｅｐｒｏｄｕｃ端板各孔加工线，用Ｚ８０摇臂钻床依次钻２５．４ｍｍ孔至要求；后配划隔
工艺与材料ＥＭＣＡ
迫扎与柱帚Ｊ应用２０１３，４０（６）
电机空冷器制造工艺改进
谢常春，苏启明，梁子慧
（山东齐鲁电机制造有限公司，山东济南２５０１００）
摘要：通过对空冷器制造工艺的改进，解决了空冷器因易变形而装配困难的问题。设计的钻模工装结
内的热空气进行热量交换，以达到冷却电机的目
的。空冷器主要由端板、隔板及钢（铝）管焊接装配而成。
１结构及工艺改进
在产品设计结构中，标准钢（铝）管选用直径
成后焊接应力释放，导致箱体变形以致钢（铝）
管装配不上的情况。鉴于以上的新工艺保证，