טורבינת קיטור ומקררי גנרטורים טורבינות הידראוליות

טורבינת קיטור ומקררי גנרטורים טורבינות הידראוליות

כציוד ליבה במערכות חשמל, מחוללי טורבינת קיטור ומחוללי טורבינות הידרו מייצרים חום משמעותי במהלך הפעולה כתוצאה מהפסדים אלקטרומגנטיים ומכניים. ללא קירור בזמן, חום זה יכול לגרום להזדקנות של חומרי בידוד, ליעילות ציוד מופחתת או אפילו לכישלון. מקררים הם ציוד עזר קריטי שמבטיח את פעולתם הבטוחה והיציבה.

Tube - Cooler Spin (Air - מים / מימן - מים אוניברסלי)

זהו העיצוב המיינסטרימי עבור מקררי גנרטורים, המתאימים במיוחד למערכות קירור עקיפות (למשל, אוויר - חילופי חום במים באוויר - יחידות מקוררות, מימן - חילופי חום מים במימן- יחידות מקוררות). המבנה והעיקרון שלו הם כדלקמן:

רכיבים מבניים:

צרור הצינור: רכיב העברת חום הליבה, המורכב מצינורות העברת חום נחושת/נירוסטה (דרכם זורמים מים קירור) וסנפירי אלומיניום/נחושת (עטופים/מוחצנים סביב הצינורות כדי להגדיל את שטח העברת החום);

כותרת: מחולקת לתאי כניסה ויציאה להפצת ואיסוף קירור מים; כותרות אטומות משמשות בתרחישי לחץ גבוה {}}} (למשל, קירור מימן);

מעטפת/מסגרת: מאבטח את צרור הצינור, ויוצר תעלות זרימה סגורות (למשל, מעברי מימן בקירור מימן, מעברי אוויר בקירור אוויר);

עיקרון עבודה:

החום - העברת מדיום העברה (אוויר/מימן) זורם מחוץ לצינורות, ומעביר חום לחום - העברת צינורות דרך סנפירים. קירור מים הזורמים בתוך הצינורות סופגים חום זה ומפרקים אותם ומשיגים חילופי חום.

יתרונות: חום גדול - העברת שטח פנים (סנפירים מגדילים את שטח הפנים ב -5 - 10 פעמים), חום גבוה - יעילות העברה, התאמה למדיה במהירות גבוהה (למשל, מימן) ועלות בינונית.

סיווג שיטת קירור

קירור אוויר (אוויר - מקורר)

עקרון הליבה: האוויר משמש כמדיום הקירור היחיד. המאווררים מכריחים את זרימת האוויר מעל סטטור המנוע, פיתולי הרוטור והליבה כדי לפזר ישירות חום (יחידות קטנות); או אוויר סופג חום מנוע לפני מחליף אותו במים באמצעות "אוויר - קירור מים" (בינוני - ל- - יחידות גדולות, המכונות "קירור אוויר עקיף").

תרחישים ישימים: קטנים - ל- - מחוללי טורבינת קיטור בינונית (כוח פחות או שווה ל- 50mw), בינוני - עד - מחוללי טורבינת הידרו במהירות נמוכה (EG, גנור הידרו אימפולס)

יתרונות: מבנה פשוט, ללא סיכון לדליפת מים, עלויות תחזוקה נמוכה, דרישות איכות מים מינימליות

חסרונות: יכולת חום ספציפית נמוכה של אוויר והעברת חום לא יעילה הופכים אותה לא מתאימה ליחידות כוח גבוהות-; דורש ניקוי מסנן אוויר רגיל כדי למנוע סתימת אבק

קירור מים (מים - מקורר)

עקרון הליבה: משתמש במים טהורים/מים מיובשים כמדיום הקירור, ומפזרים ישירות את חום האובדן המתפתל דרך מוליכים חלולים המוטמעים בתוך פיתולי הסטטור (או הרוטור); הליבה עדיין דורשת תרחישים קירור אוויר עזר ישים: גבוה - מחוללי טורבינת קיטור כוח (300MW ומעלה), גבוה - מחוללי טורבינת הידרו מהירות (למשל, מעורב {}} זורמים מגניבים טורבינת הידרו)

יתרונות: המוליכות התרמית הגבוהה של מים (עשרות פעמים גדולות מאוויר) מאפשרת יעילות קירור מעולה, ומאפשרת מופחתת גודל המנוע וצפיפות ההספק מוגברת.

חסרונות: נדרשת בקרת איכות מים קפדנית (קורוזיה ומניעת קנה מידה), עם סיכונים לפגיעה בבידוד מהדלפות; המערכת מחייבת ציוד לטיפול במים (למשל, מחליפי יונים).

קירור מימן (קירור הידרו)

עקרון הליבה: מימן (גדול יותר או שווה לטוהר 98%) משמש כמדיום הקירור, הממולא בתוך מעטפת האטומה של המנוע. לאחר ספיגת חום מוטורי, מימן מעביר חום למים באמצעות "מימן - קירור מים" (מושג ליבה: מימן מחליף את האוויר כדי לשפר את יעילות העברת החום).

תרחישים ישימים: מחוללי טורבינת קיטור גדולים (100 מגוואט ומעלה, במיוחד ליחידות כוח תרמיות), גנרטורים הידרואלקטריים ענקיים מסוימים.

יתרונות: יכולת החום הספציפית של מימן היא פי 1.4 מזו של האוויר, והמוליכות התרמית שלו גבוהה פי 7, וכתוצאה מכך יעילות קירור גבוהה. הצפיפות הנמוכה של המימן מפחיתה את אובדן עמידות לרוח הרוטור (5% -10% חיסכון באנרגיה).

חסרונות: איטום קפדני הנדרש למניעת דליפות (מימן הוא דליק ונפץ, המחייב פיצוץ - ציוד ההוכחה ודליפות); מערכת מורכבת (דורשת מקור מימן, ציוד לחות וציוד טיהור), עלויות תחזוקה גבוהה