148228. lajstromszámú szabadalom • Szerkezet turbógenerátor forgórészek tekercselésének közvetlen hűtésére

2 148.228 a 6 hűtőgáz axiális irányban áramlik, majd magukban a 2 vezetőkben kiképzett 8 szellőző nyílásokon át radiális irányban ömlik ki a forgórész 5 felületén. Eközben a 2 vezetők 7 felületét közvetlenül hűti. Végül az 5. ábrán olyan ismert példa szerinti elrendezés látható, melynél az 1 trapéz alakú horonyban levő 2 vezetők különleges kiképzésű 8 csatornákkal vannak ellátva. Ezekben a 8 csatornákban axiális irányban áramlik a 2 vezetőkkel közvetlenül érintkező 6 hűtőgáz. Mindezeknek az ismert megoldásoknak közös tulajdonsága, hogy a gázáramlás a hornyon belül axiális vagy radiális irányú, azaz a vezetőkkel érintkező gáz sebessége a hornyon belül bármely pontban axiális és radiális komponensekkel, de csakis ezekkel jellemezhető. A hornyon belüli sebességelosztás fenti meghatározása érvényes bármilyen ismert közvetlen vezetőhűtéssel működő forgórészhűtés esetén, mind a horonyelrendezés előbbiekben ifimertetett, vagy más ismert változatainál, mind pedig a hűtőgáznak a horonyba való bevezetése, ill. kivezetése módjától függetlenül. A vezetőkkel közvetlenül érintkező hűtőgáznak a forgórészbe való belépési módja szempontjából két alapvető forgórészhűfési rendszer alakult ki. Egyik az axiális szellőzés, amikor a hűtőgáz a forgórész vezetőibe az egyik vagy mindkét homlokoldal felől lép be, majd axiális irányban áramlik és a másik homlokoldalon axiális vagy a forgórész palástján radiális irányban lép ki. A másik rendszer a légrésszellőzés (air gap pick up cooling), melynél a hűtőgáz a légrésből a forgórész palástján kiképzett nyílásokon áramlik be, rövidebb-hosszabb utat tesz, meg axiális (ill. radiális) irányban és ugyancsak a forgórész palástfelületén lép ki. Utóbbi elrendezés általában előnyösebb, mert vele a forgórész hossza mentén egyenletesebb hőfok eloszlás érhető el. A szabadalom szerinti elrendezés légrésszellőzést alkalmaz, melynél (6/a., 6/b.. 7. ábra) a forgórész Dalástján elhelyezett, alkalmasan kiképzett 13 gázbelépő és gázkiömlő nyílások elrendezése olyan, hogy a forgórész egy bizonyos keresztmetszetében csak beömlő, más keresztmetszetében csak kiömlő nyílások vannak a kerület mentén, axiális irányban azonban a beömlő és kiömlő nyílások váltogatják egymást, tehát egy beömlő nyílást kiömlő nyílás követ, azt újra beömlő és így tovább. Bármelyik típusú közvetlen vezetohűteses megoldásnál a horony hasznos, azaz vezetőanyaggal kitölthető keresztmetszetének egyrészét (max. kb. 50%-át) fel kell áldozni a hűtőgáz áramoltatásának céljára. A szabadalom szerinti elrendezés '(6/a., 6/b. és 7. ábra) a szilárdsági és mágneses igénybevételek által határolt maximális méretű trapéz alakú 1 horonykeresztmetszetet, de egyenlő szélességű 2 vezetékanyagot alkalmaz és a horonykeresztmetszetnek azt a téglalap alakon kívüli 9 r.észét használja fel a hűtőgáz vezetés céljára, amely vezetőanyaggal csak nagy technológiai nehézségek árán tölthető ki. Ebben a 9 térben a 6 gáz radiális irányú hozzá- ill. elvezetése történik. Ez a 9 tér a forgórész teljes hosszában trapéz alakúra kiképzett horony fala, illetőleg az ahhoz simuló 3 horonyszigetelő vályú, valamint az egyenletes szélességű vezetőanyagból készített tekercsoszlop 7 oldalfelülete között áll elő, axiális Irányban pedig a tekercseket oldalirányban kitámasztó 12 közbetétek osztják részekre. Kiképezhető azonban úgy is, hogy a téglalap alakú horonykeresztmetszet a forgórész hossza mentén csak helyenként van trapéz alakúra bővítve. Végül ezek a 9 gázhozzávezefő csatornák részben vagy egészben kimunkálhatok magából a *2 tekercsek anyagából is. Ezt a horony kétoldalán levő 9 teret magukban a vezetőkben vagy a vezetők között kiképzett keskeny 8 szellőző nyílások kötik össze, amelyekben a 6 hűtőgáz az 1 horonyra nézve keresztirányban, tehát a forgórészhez képest tangenciális irányban, vagy tangenciális és axiális komponensekkel jellemzett sebességgel áramlik át. A 9 gázhozzávezetés előbbiekben leírt kiképzése egyben azt is biztosítja, hogy ezekben a 8 szűk szellőző nyílásokban a horony magassága mentén egyenletes sebességeloszlás uralkodik- A szűk és rövid (a* 2 tekercselési anyag szélességével egyenlő hosszúságú) 8 szellőző csatornák hűtőhatása felülmúlja minden eddig ismert elrendezését. Ugyanakkor a vezetőkeresztmetszet, — veszteség a 8 szellőző csatornák miatt kisebb minden eddig ismert elrendezésénél az általában alkalmazott téglalap alakú horonykeresztmetszetre vonatkoztatva. A szabadalom tárgyát képező keresztirányú 8 szellőző rések előállításának módja különböző lehet a 2 tekercselési anyag keresztmetszetétől függően. A 6/a., 6/b. és 7. ábrákon feltüntetett kiviteli alak esetében a 2 tekercselési anyag két paralel szálra van osztva és a 8 szellőző réseknek megfelelő bemélyedések ezek egyikében mechanikai megmunkálással vannak előállítva. A 8. ábra szerinti kiviteli alaknál a tekercselési anyag ugyancsak két paralel szálra van osztva (2/a és 2/b), amelyek közé H-alakú a <°> résével egyenlő vastagságú vezetőanya ríból készült 16 betétek kerülnek azokra a helyekre, ahol u. 12 szigetelőbetétek a tekercset oldalirányban ki támasztiák. A 16 betétek a 12 szigetelőbe tétekben akaszkodnak és így elcsúszás ellen (kölcsönösen) biztosítva vannak. A 16 betétek a horonyban egymáss fölé kerülve biztosítják ,a horony jó leákelheiőségét. Ha a 2 vezetőanyag keresztmetszete kicsi és így a két paralel szálra osztás nem lehetséges, a szabadalom szerinti elrendezésnek a 9. ábrán feltüntetett kiviteli alakja alkalmazható. Ennél a 2 vezetőanyag egyes menetei közé a szokásosan alkalmazott (pl. a 7. ábrán 15-tel jelölt) vékony folyamatos menetszigetelés helyett a 8. ábra 16 közbetétjeihez hasonló alakú, de szigetelőanyagból készült 17 közbetétek kerülnek ugyancsak a 12 szigetelőbetétek által meghatározott helyekre és azokhoz illesztve helyzetrögzítés céljából. Ezek a 17 közbetétek tehát kettős célt szolgálnak, egyrészt a menetszigetelést képezik, másrészt a 8 szellőző rések vastagságának megfelelő távolságot tartják. A szabadalom szerinti elrendezés előnyei tehát: 1. Trapéz alakú 1 horony alkalmazható és ezzel maximális 2 rár'rnennyiség építhető be (közvetett,