[发明专利]应用三甲基叠氮硅烷为发电机定子蒸发冷却介质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷却工作介质，具体地说，涉及一种适用于大容量发电机定子空心铜导线内部蒸发冷却的环保型蒸发冷却工作介质。

背景技术

提高发电机单机容量的主要措施在于增加线负荷，但增加线负荷就同时会增加线棒铜损，线圈的温度将增加，必须采用强化冷却技术，以提高散热强度。随着发电机单机容量的提高，定子冷却的问题日渐突出，传统的空冷、氢冷、水冷和油冷等冷却方式难以取得较好的效果，蒸发冷却逐渐成为目前定子冷却技术的主要研究方向。蒸发冷却技术所采用的冷却介质属于氟里昂类产品，由于氟里昂中所含的Cl元素对大气的臭氧层有破坏作用，所以目前限制使用F11、F12、F13等，需要选用环保型冷却工质。目前正在使用的环保型冷却工质主要有Vertrel系列、ASAHIKLIN系列和全氟叔胺系列等，价格均比较昂贵，使得蒸发冷却技术的经济性下降，影响了技术的应用前景。

蒸发冷却所采用的冷却介质，须具备化学稳定性好、无毒、无腐蚀性、无爆炸危险等基本条件，同时其液态的绝缘性能、沸点、表面张力、蒸发潜热和粘度等理化性质也必须满足一定的要求，另外，臭氧破坏潜能值(ODP)为零。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用三甲基叠氮硅烷作为发电机定子蒸发冷却介质的方法，以适用于大容量发电机定子空心铜导线内部进行蒸发冷却。

为实现上述目的，本发明提供的应用三甲基叠氮硅烷作为发电机定子蒸发冷却介质的方法，是将三甲基叠氮硅烷灌充于发电机定子绕组空心铜导线与凝结换热器构成的闭合回路中，抽真空至20kPa～25kPa使用；或

将发电机定子置于密封壳体中，以三甲基叠氮硅烷浸没定子绕组，抽真空至20kPa～25kPa使用。

本发明的效果：

克服水内冷方式的堵、漏等不安全因素，可降低绝缘等级，对换热有利。该工质由三甲基氯硅烷和叠氮化钠在六甲基亚磷酸三酰胺中反应而得，生产工艺简单，原料中只有叠氮化钠的市场价格较高，约6万元/吨，因而该工质的市场价格不会很高，比现有环保型冷媒的经济性要好。

具体实施方式

本发明用作发电机定子的蒸发冷却工作介质，其中文名称为三甲基叠氮硅烷，又称为叠氮三甲基硅烷或三甲基甲硅烷基叠氮化合物；其英文名称为zidotrimethyl-Silane、azidotrimethyl-silane、zidotrimethylsilane、Trimethylsilyl azide或Trimethylsilylazide；分子式为C₃H₉N₃Si；结构式为(Me)₃SiN₃；分子量为115.21；当前主要用途非抗禽流感药物合成的中间体，未见有将其用作冷媒的报道。

在使用时，将三甲基叠氮硅烷灌充于发电机定子绕组空心铜导线与凝结换热器构成的闭合回路中，抽真空至20kPa～25kPa使用。或者，发电机定子置于密封壳体中，以本发明所述工作介质浸没定子绕组，抽真空至20kPa～25kPa使用。

本发明采用的工作介质，其化学性质稳定，在气相中加热至590℃仍不分解，这是因为Si原子有空的3d轨道，易与N原子形成pπ-dπ配键，所以性质不同于一般的有机叠氮化物。

本发明采用的工作介质常温常压下为无色液体，熔点-95℃，沸点95℃(96kPa)，52-53℃(23.3kPa)，相对密度0.87(20/4℃)，折光率1.4140(20℃)。其在23.3kPa下的沸点，与发电子定子冷却的目标温度比较接近。

本发明所述工作介质的液态绝缘性能良好，与普通硅油相当，介电常数约为2.5～2.9。

本发明采用的工作介质的ODP为零。

本发明采用的工作介质未被列入由国家安全生产监督管理局及有关部门公布的2002年版《化学危险品名录》，不属于易燃易爆化学品。