[实用新型]一种径向电磁轴承散热装置

说明书

本实用新型提出一种径向电磁轴承散热装置，包括：外壳和散热管，所述外壳紧贴于电磁轴承的定子的外壁，外壳上沿轴向均布开设有若干个散热孔，每个散热孔内均插入一个散热管，散热管的其中一个端面与散热孔的其中一个端面平齐并固定连接，散热管的另一个端面伸出散热孔的另一端面形成伸出段。本申请提供了一种提高径向电磁轴承散热效果的装置，其散热效率高，克服了电磁轴承风冷压损较大的弊端，同时不影响电磁轴承的内部电磁场空间分布，保障了绕组线圈的绝缘性能，对径向电磁轴承的长期运行具有重要意义。

技术领域

本实用新型涉及电磁轴承散热技术领域，尤其涉及一种径向电磁轴承散热装置。

背景技术

电磁轴承是典型的机电一体化设备，其采用电磁力支撑转子的方式，相比于传统机械轴承，具有无接触、无磨损、无须润滑的特点，同时还能够实现主动控制。由于电磁轴承的诸多优势，其被应用在高温气冷堆核电厂中。在具有第四代安全特性的高温气冷堆示范电站中，反应堆一回路的关键动力设备主氦风机就采用电磁力支撑转子的方案，保证了一回路冷却剂氦气的清洁性。

电磁轴承运行过程中，绕组线圈发热会产生铜损、交变磁场会产生铁损、与气体摩擦会产生风损，这些损耗都会导致电磁轴承温度的升高。电磁轴承的绕组线圈具有一定绝缘等级限制，比如，F级绝缘，其温度限值为155℃。在反应堆中，倘若电磁轴承最高温度超过绝缘限值，绝缘将失效，将导致反应堆冷却剂循环中断，严重威胁反应堆的安全性和可靠性。

径向电磁轴承作为电磁轴承系统中重要的组成部分，其运行过程中的热量需要及时散掉。目前，在高温气冷堆电磁轴承系统中，径向电磁轴承的散热是依靠主氦风机辅助叶轮驱动的氦气循环实现。如图1所示，径向电磁轴承包括定子3、转子5和绕组线圈4，然而径向轴承定子和转子间隙较小，内部结构紧凑，流经电磁轴承的冷却气体压损较大，散热效果不理想。因此，径向电磁轴承作为机电一体化设备，对绕组线圈的绝缘要求极高，其在反应堆内的长期运行会持续产生热量，导致整个系统的温升，有必要为径向电磁轴承优化散热，及时导出系统运行产生的热量，保证绕组线圈的绝缘材料不会因温度过高而失效。

目前，对电磁轴承的散热都依赖于风冷的形式，其压损较大，长期运行需要多余的设备维持电磁轴承的冷却，其在可靠性要求极高的反应堆中不适用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于高温气冷堆主氦风机的径向电磁轴承散热装置，能提高散热效率，克服电磁轴承风冷压损较大的弊端。

本申请实施例提出一种径向电磁轴承散热装置，包括：外壳和散热管，所述外壳紧贴于电磁轴承的定子的外壁，外壳上沿轴向均布开设有若干个散热孔，每个散热孔内均插入一个散热管，散热管的其中一个端面与散热孔的其中一个端面平齐并固定连接，散热管的另一个端面伸出散热孔的另一端面形成伸出段。

在一些实施例中，还包括水冷套，所述水冷套上沿轴向开设有若干个插孔，插孔的数量与散热管的数量相等，散热管的伸出段插入插孔内，水冷套内部形成通过循环冷却水的通道，通道的入口端和出口端均位于水冷套的外侧壁。

在一些实施例中，所述外壳和水冷套均呈环形柱状结构，水冷套的外径与外壳的外径相等，水冷套的内径与外壳的内径相等。

在一些实施例中，若干个所述散热管的伸出段的长度相等。

在一些实施例中，所述外壳可拆卸连接于电磁轴承的定子的外壁。

在一些实施例中，所述外壳包括第一半圆壳体和第二半圆壳体，第一半圆壳体和第二半圆壳体之间通过紧固件连接成完整的外壳。

在一些实施例中，所述散热管焊接连接于散热孔。

在一些实施例中，所述散热孔的长度与插孔的长度之和等于散热管的长度。

在一些实施例中，所述外壳、水冷套和散热管均为金属材质。