本发明属于电机冷却系统技术领域，具体涉及一种蒸发冷却电机的多功能安保装置。
背景技术：
随着船用电机容量和功率密度的提升，对电机冷却系统性能的要求更加苛刻。传统空冷方式以结构简单、运行可靠的优点成为大部分船用电机所采用，但因其冷却效率低而逐渐难以满足电机散热和低噪声的要求，机座水冷方式也在慢慢兴起，但也因无法对转子直接进行水冷而使得其应有范围有限，且其冷却性能也略显不足，对此，蒸发冷却技术的高效、噪音低等特性为解决船用电机的冷却问题提供了一条解决思路。
对于强迫式循环蒸发冷却电机，在其运行过程中，液态冷却介质吸收电机产生的损耗后，发生沸腾蒸发相变，由液体变成气体，进入电机冷凝器中与二次冷却水进行换热，然后气态冷却介质被冷凝成液体回落至电机腔内，如此循环完成电机的冷却。然而在电机运行过程中，因电机运行需求，需要将电机内空气排出电机外，或者需要向电机内补充气体或冷却介质，现有电机安保装置一般只有补气或储气功能，功能单一，无法满足蒸发冷却电机的运行需求。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种结构简单、功能多样的蒸发冷却电机的多功能安保装置。
本发明采用的技术方案是：一种蒸发冷却电机的多功能安保装置，包括连通电机气液出口的第四管道、空压机、冷凝器和储存罐，所述第四管道与空压机进口管路连通，第四管道上设有气液分离器和第三电动阀，所述空压机出口管路通过第五管道与冷凝器进口连通，冷凝器出口与储存罐进口连通，储存罐出口通过第七管道与电机气液进口连通，第七管道上设有第六电动阀。
进一步地，所述冷凝器的出口通过第六管道连通电机气液进口，第六管道上设置第五电动阀，第六管道的进口与储存罐的进口连通。
进一步地，所述第六管道和第七管道的出口通过第八管道连通电机气液进口，第八管道上设有干燥过滤器。
进一步地，还包括连通外界空气的第一管道，所述第一管道与空压机的进口管路连通，第一管道上设置第二电动阀。
进一步地，所述第一管道通过第三管道与空压机的出口管路连通，第三管道上设置第四电动阀。
进一步地，所述第一管道通过第二管道与冷凝器进口连通，第二管道上设置第一电动阀。
进一步地，所述空压机设有多台，每台空压机的进口管路并联，每台空压机的出口管路并联，每台空压机的出口管路上均设置单向阀。
更进一步地，还包括风扇冷却器，所述风扇冷却器通过管道分别与冷凝器的冷却水进、出管道连通。
本发明具备储气、补气、补液、干燥过滤、过压放气、充气和临时储存冷却介质等七种功能。该装置有两条管路与电机相连，一条管路用于储气，可将电机内的气体抽出并储存在该装置内，另外一条管路用于补气、补液和充气，能够使强迫式循环蒸发冷却电机腔内处于规定工作压力内，且可回收冷却介质，实现了强迫式循环蒸发冷却电机稳定运行和安全可靠的要求，结构简单、操作方便、维护成本低、处理效率高。
附图说明
图1为本发明的原理示意图。
图中：1.第一电动阀、2.第二电动阀、3.第三电动阀、4.气液分离器、5.第四电动阀、6.第一管道、7.第二管道、8.第三管道、9.第四管道、10.第五管道、11.第六管道、12.第七管道、13.第八管道、14.风扇冷却器、15.冷凝器、16.第五电动阀、17.储存罐、18.第六电动阀、19.干燥过冷器、20.空压机、21.单向阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1所示，本发明包括连通电机气液出口的第四管道9、空压机20、冷凝器15和储存罐17，所述第四管道9与空压机20进口管路连通，第四管道9上设有气液分离器4和第三电动阀3，所述空压机20出口管路通过第五管道10与冷凝器15进口连通，冷凝器15出口与储存罐17进口连通，储存罐17出口通过第七管道12与电机气液进口连通，第七管道12上设有第六电动阀18。
第四管道9上设置气液分离器4，可保证压入空压机20的气体无液体存在，保证了空压机的正常运行。通过空压机和管路布局，可以利用压力差原理将电机内的冷却介质灌入到储存罐17内或将储存罐17内的气体或液体经过干燥过滤器18后补充到电机内。为了降低储存罐17的储存压力，经过空压机以后的气体经过一个壳管式冷凝器15进行冷却，将气态冷却介质冷却成液体，流入储存罐内。
空压机20根据需要可设有多台，图中显示了四台，每台空压机20的进口管路并联，每台空压机20的出口管路并联，每台空压机20的出口管路上均设置单向阀21，杜绝了气体回流。
当电机内部压力超过一定值后(比如15kPa，可更改设定)时，安保装置储气功能启动，第三电动阀3开启，1秒后开启部分空压机，当电机内部压力超过20kPa(可设)时，启动全部空压机。从电机气液出口排出的混合气体经过气液分离器4(气液分离器4外围缠绕自控温伴热带，避免气液分离器积液，该自控温电伴热带与储气功能同时开启和关闭，温度控制在50～60℃范围内)进入空压机20内，经过空压机加压以后，通过单向阀21以后，进入冷凝器15，混合气体中的气态冷却介质变成液态，流入储存罐17。储气过程可由控制器控制自动完成，同时具备手动操作功能。
当电机内部冷却液面低于设定值时，开启补液功能，启动补液功能时，先屏蔽储气和补气功能，打开第六电动阀18，储存罐17内的液体通过第六电动阀18流入电机内。此时若储存罐18内压力低于100kPa(可设)时，打开第二电动阀2，启动部分空压机，通过第一管道6、空压机20、第五管道10向储存罐17内充气以提高储存罐内压力，当储存罐内压力超过200kPa(可设)时，关闭空压机，打开第四电动阀5，3秒(可设)后关闭第二电动阀2和第四电动阀5。当电机内部液位到达指定标记后，关闭补液功能，然后恢复储气和补气功能。
上述方案中，冷凝器15的出口通过第六管道11连通电机气液进口，第六管道11上设置第五电动阀16，第六管道11的进口与储存罐17的进口连通。第六管道11和第七管道12的出口通过第八管道13连通电机气液进口，第八管道13上设有干燥过滤器19。
当电机内部压力低于-10kPa(可设)时，开启补气功能，第五电动阀16开启，储存罐17向电机内补气，气体经过过滤干燥器19时将气体中的水分去除。当电机内部压力高于0kPa(可设)时，第五电动阀16关闭，关闭补气功能。
在电机补气或补液过程中，由干燥过滤器19将进入电机的气体或液体冷却介质进行干燥过滤。
上述方案中，还包括连通外界空气的第一管道6，所述第一管道6与空压机20的进口管路连通，第一管道6上设置第二电动阀2。当电机需要充气时，开启充气功能，开启第二电动阀2、第五电动阀16，通过第一管道6、第五管道10和第六管道11实现向电机内充气。
上述方案中，第一管6道通过第三管道8与空压机20的出口管路连通，第三管道8上设置第四电动阀5。第三管道8与空压机20出口管路连通的位置位于上述单向阀21的入口端，即空压机出口连通第三管道时不经过单向阀。在空压机20停止工作后，第四电动阀5自动打开，释放空压机内的高压气体，进行卸压，保证了空压机下次的正常启动。
上述方案中，第一管道6通过第二管道7与冷凝器15进口连通，第二管道7上设置第一电动阀1。当储存罐17内压力超过600kPa(可设)时，可开启第一电动阀1，储存罐17经冷凝器15后通过第二管道7和第一管道6向外部放气。
当安保装置需要临时储存冷却介质时，先启动充气功能将电机内部压力提高至某一范围，然后将第八管道13与电机一个排液管路相连，打开第五电动阀16、第六电动阀18和第一电动阀1，储存罐17接收电机排出的冷却介质，气体从第六管道11、第二管道7、第一管道6排出。
上述方案中，还包括风扇冷却器14，风扇冷却器14通过管道分别与冷凝器15的冷却水进、出管道连通。通过风扇冷却器14可对安保设备进行降温冷却，以提高装置的使用寿命和可靠性。
以上仅为本发明较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。