[实用新型]用于高温气冷堆主氦风机的电机腔氦气冷却流道

说明书

技术领域

本实用新型涉及高温气冷堆工程技术领域，具体涉及一种用于高温气冷堆主氦风机的电机腔氦气冷却流道。

背景技术

高温气冷堆是以石墨为慢化剂、氦气为冷却剂的高温反应堆，是一种固有安全性好、发电效率高、用途极为广泛的先进核反应堆。高温气冷堆核电站通过主氦风机驱动一回路内的氦气冷却剂循环流动。主氦风机为单级立式离心压缩机，电机与叶轮同轴，安装在蒸汽发生器压力容器内的上方。由于电气部件不能耐高温，所以主氦风机总体结构包括风机腔和电机腔两部分。风机腔内布置叶轮、扩压器等机械部件，与250℃氦气直接接触；电机腔内主要布置电机等电气部件，腔内温度最高不超过60℃。因此电机腔的温度控制非常重要。

主氦风机转子采用电磁轴承支承。在有限的电机腔密闭空间内，布置了驱动电机和电磁轴承这些连续工作的电气部件，且驱动电机设计功率为4500kW，发热量大，需要合理布置电气腔内氦气冷却剂通道，才能将热量及时带出，保证电机腔内温度不超过60℃，保障电机和电磁轴承的可靠工作，进而保障主氦风机的可靠工作。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于高温气冷堆主氦风机的电机腔氦气冷却流道，能够保证电机腔内环境温度不超过60℃，进而保障主氦风机的可靠运行。

为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

用于高温气冷堆主氦风机的电机腔氦气冷却流道，从上至下主要包括冷却器2、上冷却叶轮4、电机定子、电机转子和轴孔6形成的流道，其特征在于：所述流道包括电机壳外流道和电机壳内流道，电机壳外流道和电机壳内流道通过电机壳13和连接壳体3分隔，热氦通过壳体下出气孔22从电机壳内流道流入电机壳外流道，冷氦通过冷却器2从电机壳外流道流入电机壳内流道；所述电机壳内流道包括四个气体汇集区，其中：第一汇集区为冷却器2的出口至上冷却叶轮4之间被连接壳体包围的流动空间，第二汇集区为轴上方电机绕组端部区域，第三汇集区为轴下方电机绕组端部区域，第四汇集区为轴下端区域；所述第一汇集区的气流分流为两部分：流入上冷却叶轮4的大部分氦气和流入轴孔6的少部分氦气；所述第二汇集区的气流分流为五部分：流入上端板8与上壁板11之间的流动区域；流入气隙26；从护环气孔9进入转子内部；流入内槽钢23；流入外槽钢12；流入轴孔6的氦气通过轴斜孔16流入第四汇集区，和流入外槽钢12的氦气在第四汇集区汇合，然后共同通过连接板斜孔19流入第三汇集区，与其它分流气体在第三汇集区汇合，一起通过壳体下出气孔22流入电机壳外流道。

所述内槽钢23布置在定子外径处，轴向长度从上端板8下表面至下端板21上表面。

所述外槽钢12布置在电机壳13外径处，轴向长度从上端板8下表面至电机腔1的底座表面。

所述外槽钢12与所述内槽钢23沿圆周方向错开布置，没有重叠。

所述上壁板11布置在定子上轴端高度处，还包括布置在定子下轴端高度处的下壁板14，所述上壁板11和下壁板14整体呈圆环板，其内壁直径与定子外径相等，从内壁开始沿外径方向，开有与内槽钢23形状和尺寸对应的凸孔，内槽钢23布置在凸孔内，在所述上壁板11和下壁板14上还开有多个壁板气孔31。

还包括设置在轴下端的下冷却叶轮17，所述下冷却叶轮17为闭式叶轮、开式叶轮或半开式叶轮。

所述轴斜孔16一端与轴孔6连通，另一端与下冷却叶轮17进口连通，所述轴斜孔16沿轴周向均匀分布，其中心线与轴线相交。

所述连接板斜孔19布置在位于下端板21和下径向轴承18的轴承盖之间的连接板20上，连接板斜孔19沿连接板20周向均匀布置。

所述壳体下出气孔22为在第三汇集区高度处的电机壳13上沿径向的开孔，所述壳体下出气孔22和外槽钢12错开布置，没有重叠。

还包括上端板8在圆环区域沿轴向开的上端板气孔7、第二汇集区高度处对应外槽钢12的电机壳13上沿径向开的壳体上出气孔32以及在第四汇集区高度处对应外槽钢12的电机壳13上沿径向开的电机壳进气孔15。

本实用新型和现有技术相比，具有如下优点：

本实用新型提供的用于高温气冷堆主氦风机的电机腔氦气冷却流道，结构紧凑，能在电机腔有限空间内布置；充分利用电机的结构，保证氦气对所有需冷却部件进行冷却，及时地将电机腔内热量带出，保证电机腔内环境温度不超过60℃，进而保障主氦风机的可靠运行。

附图说明

图1为用于高温气冷堆主氦风机的电机腔氦气冷却流道示意图。