《管束式内循环油冷却器设计与计算》.pdf

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1、第38卷第6期水电站机电技术Vol.38No.6602015年06月Mechanical&ElectricalTechniqueofHydropowerStationJun.2015管束式内循环油冷却器设计与计算柳梅，罗建华（哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150040）摘要：介绍了管束式内循环油冷却器的两种计算方法：过流面积和散热面积。引出单管流量和单管容量设计参数，规定了不同直径的冷却管温升的取值，冷却器冷却水管根数的确定，可方便轴承油冷却器设计，目的是建立轴承油冷却器计算公式，对轴承设计人

2、员有一定的指导意义。关键词：过流面积；散热面积；单管流量；单管容量；管束的回路数中图分类号：TK730.3+22文献标识码：A文章编号：1672-5387（2015）06-0060-04DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.06.017带有承管板的所有冷却管统称管束过流面积：冷1前言2却水在油冷却器内一个流程流过的截面积，单位：m；发电机轴承的油冷却器是冷却系统中的主要设单管过流面积d：冷却水在冷却器内一根冷却备，轴承运转产生的损耗使油温上升，由润滑油为载管流过的截面积，单

3、位：m2；体，将热量传给冷却管，再通过管壁传入水中，即传2ædnö-6热介质为油-铜-水，最后损耗由水带走，热交换Ad=ç2÷´p´10èø达到平衡，瓦温稳定在一个安全运行的温度（如40℃式中：———冷却水管内径，mm。~55℃）。所以设计油冷却器之前，首先明确水电站单管流量：在选择流速为1.5m/s时，单根冷技术供水系统参数———如：水质、水温、工作水压和3却水管的流量，单位：m/s；最高水压等。目前普遍采用的内循环冷却器的冷却水管材料=1.5×d。为纯铜管和不锈钢管。由于油的导热系数很小，一般单管

4、容量：在已知单管流量后，设定水温升为=0.1kcal/m·h℃，纯铜冷却管的导热系数为后，按公式Q=14.3´PÞP=Dt´QÞPd=Dt´QdDt14.314.3=25kcal/m·h℃，不锈钢冷却管的导热系数为单位：kW。λ=23kcal/m·h℃，由于冷却管的导热系数与热阻成轴承内循环冷却系统都属于浸没式热交换，自反比关系，计算中，管材的热阻可忽略不计，仅计算身泵内循环冷却系统。冷却水计算温升不宜选择较油的热阻。同时还需考虑水量问题———水量过小，瓦温可大数值，建议不同规格的冷却管选取不同的△，

5、详能高，水量过大，水温升就过低，对热交换有利无害，见表1中有*符号的数值。对带走的损耗有利，但对水电站经济运行是一种浪表1不同水温升的单管容量()费。还有冷却系统输水管道规定水速不超过3m/s，单管容量水温升水速低点，对热交换影响不大。总之应按实际条件，规格△t=1△t=1△t=1△t=1△t=1综合各种因素设计油冷却器。φ191.43*1.72.142.572.85φ252.392.87*3.594.34.78本文引出过流面积，单管流量和单管容量设计φ283.113.74.63*5.556.17参数

6、，可方便轴承油冷却器的设计，目的是建立油冷φ303.34456*6.67却器设计计算公式。收稿日期：2015-04-302过流面积设计方法作者简介：柳梅（1966-），男，高级工程师，从事水轮发电机设计冷却管与承管板采用胀管工艺连接，这样两端工作。第6期柳梅，等：管束式内循环油冷却器设计与计算61表2常用的冷却管规格及设计参数冷却管单管过流面积单管流量Qd外径/内径d材质适用范围2m3/s单管容量Pd/kWw/dn/mmAd/m/L/min1φ19/φ17纯铜管T2常规机组推力或导轴承0.000227

7、3.41×10-420.41.7（△t=1.2）2φ25/φ22纯铜管T2常规机组推力或导轴承0.000385.7×10-434.22.39（△t=1.5）不锈钢管3φ28/φ25常规机组导轴承0.000497.35×10-444.15.55（△t=1.8）1Cr18Ni9Ti4φ30/φ26纯铜管T2巨型机组导轴承0.000537.96×10-447.76.67（△t=2）在进行计算时，由损耗算出总水量的水温升高面积所含冷却管根数1称为理论值。实际在设计冷值应与计算单管容量的水温升值相同。这样总水量

8、却器时，为了排列冷却管布置合理，有一实际每回路1比单管水量d应等于总损耗比单管容量d即冷却管数2，原则2≥1，但不能偏离太远。最后应41按下式核算用水量2=s×d×2×6×10（L/min）得=，也说明供水量和用水量达到平衡。dd式中：s水速取1.5（m/s），d单管过流面积，查表利用上述引出单管流量和单管容量参数很容易2，m2实际设计管数（过流面积所含冷却管数）。求出单回路过流面积所包含的冷却管根数1，即算出用水量2后应与供水量1对比是否相1==，利用