[发明专利]列管式电机用空空冷却器

说明书

技术领域

本发明涉及电机换热技术，更具体地说，涉及一种列管式电机用空空冷却器。

背景技术

在发电系统中，电机由于连续运转会持续发热，导致电机温度上升，如果不把这部分热量及时带走，将会存在安全隐患，影响整个电机的使用寿命。因此，一般的电机都会配有相应的电机冷却器。

在目前现有的列管式电机用空空冷却器中，最为常见的换热管排列方式有两种，请参阅图1所示，一种是呈等边三角形的管排方式(叉排式)，即同排的相邻两换热管1211的圆心与纵排相对应的一换热管12的圆心构成等边三角形结构。该种管排方式加工比较简单，相应的数据计算也已有大量的经验公式，并且传热系数较高，但是管外阻力相对较大，无法适用于阻力要求高的场合。请参阅图2所示，另一种是呈长方形的管排方式(顺排式)，即同排的相邻两换热管2211的圆心与纵排相对应的两换热管2211的圆心构成长方形结构。该种管排方式虽然能够对降低整个换热器的管外阻力起到一定的效果，但由于其是以牺牲部分换热性能来换取阻力的达标，因此在国家“节能减排”方针的大背景下，日益显现出其使用的局限性。

我们知道，冷却器的管外阻力的大小可以用欧拉数Eu来作为一个衡量指标，而影响管外阻力的因素主要有管外风速以及换热管的布管方式。一般来说，欧拉数Eu可以采用以下公式来表示：即

Eu=ΔPρ×υ2×N=C×Re-m---(1)]]>

式中，C和m是常数，其值与换热管的布置方式有关；雷诺数Re是管外风速，与换热管的特征尺寸有关，若是圆管的话，一般取管外径作为特征尺寸；N为垂直于来流方向的管排数；ΔP为管外阻力；ρ为管外气体的密度；v为管外气体流速。从式(1)中可以看出，管外阻力ΔP与换热管的管排数N有直接的关系，管排数N越多，管外阻力ΔP就越大。而上述的两种管排方式均是按垂直于来流方向，即平行于冷却器进风口的平面布置。并且通常管排数N都在十排以上，当换热功率较大时，管排数N甚至在二三十排以上，因此其管外阻力ΔP很大。

因此，迫切需要一种新的空空冷却器，用以解决在保证总的换热面积(即换热功率)不变的情况下，减少垂直于来流方向上的管排数，以降低管外风阻，从而达到降低能耗、节约能源这个困惑了冷却器行业多年而又一直未能很好解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述的缺点，本发明的目的是提供一种列管式电机用空空冷却器，该冷却器能够在达到换热要求的情况下最大限度的降低管外风阻，有利于降低成本和能耗。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

该列管式电机用空空冷却器包括风柜、并排设于风柜内的数个换热组件以及设于风柜一侧的集风组件，所述的每个换热组件均由两个倾斜设置的换热管束构成，并且形成的纵向截面呈倒“V”型结构；每个换热管束包括纵向排布的数列换热管。

所述的换热组件的数量为一个、横向并排的两个或横向并排的多个。

所述的换热管束与电机来流方向的夹角取值范围为5°～30°。

所述的每个换热管束包括多列纵向平行排布的换热管。

所述的同一纵列的相邻两个换热管的管间距S1的取值相同，横向相邻的两个换热管的管间距S2的取值相同或不相同。

所述的每个换热管束的上、下两端分别设有形状相适配的挡风板，并且每个换热管束的外侧还设有形状相适配的折流板。