169419. lajstromszámú szabadalom • Kombinált szellőzési rendszer igen nagy teljesítményű gyorsforgású villamosgép közvetlen vezetőhűtésű forgórészéhez
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1973. VIII. 22. (WA-284) Közzététel napja: 1976. VI. 28. Megjelent: 1977. IX. 30. 169419 Nemzetközi osztályozás: H 02 K 3/24 Feltaláló: Wallenstein Mihály okf. gépészmérnök, Budapest Tulajdonos: Ganz Villamossági Művek, Budapest Kombinált szellőzési rendszer igen nagy teljesítményű gyorsforgású villamos gép közvetlen vezetőhűtésű forgórészéhez 1 Igen nagy teljesítményű (több száz megawattos) gyorsforeású villamosgépek, különösen 2 pólusú szinkrongépek (turbógenerátorok) egyenárammal táplált forgórész-tekercselésének hűtésére a közvetlen vezetőhűtés két alaptípusa fejlődött ki: a gázhú'tés és a folyadékhűtés. A gázhűtés (melynek megfelelője kisebb teljesítményeknél a levegőhűtés) leggyakoribb formája a H2 -hűtés, ennek a gáznak közismert előnyei miatt (kis fajsúly - kis gázsúrlódási veszteség, viszonylag nagy fajhő, jó villamos szigetelési képesség stb.). A közvetlen vezetőhűtés két alapvető típusa, a folyadék-, ill. gázhűtés közötti választás súlyos dilemma elé állítja a konstruktőröket a mind nagyobb egységteljesítményű gépek megvalósításakor: a gázhűtés több évtizedes hagyományokra tekinthet vissza mind a gyártók, mind pedig az üzemeltetők részéről, ezért a probléma itt az, megvalósítható-e egy újabb, az előzőeknél nagyobb teljesítményű nagyobb igénybevételű gép a gázhűtés intenzitásának fokozásával, ugyanakkor folyadékhűtésnél a folyadék igen nagy fajhője és hővezető képessége jelentős előnyöket ígér, azonban egy sor új, konstrukciós, technológiai és üzembiztonsági problémát kell megoldani, illetve ezek rizikóját vállalni (a párhuzamos vízutak számának növelése, a zárt folyadékrendszer tömítése stb.) 10 A 2 pólusú turbógenerátorok egységteljesítménye növekedésének jelenlegi szintjén, amikor az 500-1000 MW-os gépeket várhatóan 1000--2000 MW-os egységek fogják követni, újból felmerül a kérdés, lehetséges-e az ezekkel kapcsolatos hűtéstechnikai feladatokat a klasszikus hidrogénhűtés valamely újabb kivitelével megoldani, vagy elkerülhetetlen a folyadékhűtés alkalmazása annak összes rizikójával együtt. E kérdést vizsgálva fel kell idéznünk, hogy a hidrogénhűtés legintenzívebb kiviteli formái nagy turbógenerátorok forgórészében ugyancsak két csoportra oszthatók. A felosztás alapját az képezi, hogyan lép be a tekercselés vastestben fekvő részét 15 hűtő gáz a forgórészbe. A hűtőgáznak a forgórészből való kilépése mindkét csoportnál azonos módon, a forgórész palástfelületén a röperőnek megfelelő irányban, radiálisán kifelé történik. 20 A megoldások első nagy csoportjánál a hűtőgáz a forgórész homlokoldalain axiális irányban lép be a forgórészbe és vagy magukban a vezetőkben kiképzett csatornákban, vagy a forgórész vastestében kiképzett, a tekercshornyok alatti csatornák-25 ban (subslot) axiális irányban áramlik, majd radiális irányba fordulva (és eközben a tekercsekkel érintkezve) távozik a forgórészből. A hűtőgáz (axiális-radiális) áramlásában az axiális irány a karakterisztikus, ezért az ilyen rendszereket a továbbiak-30 ban axiális áramlásúnak fogjuk nevezni. 169419
