Kako cijevni{0}}rebarni hladnjak zraka radi u generatoru hidroelektrane

Hidroelektrane proizvode velike količine topline zbog električnih gubitaka u jezgri statora, namotima, ležajevima i ventilacijskom sustavu. Kako bi se održala pouzdanost i vijek trajanja izolacije, ova se toplina mora kontinuirano uklanjati. Tu cijevni-rebarni hladnjak zraka (koji se naziva i generatorski hladnjak zraka ili rebrasti-cijevni izmjenjivač topline) igra ključnu ulogu.

 

Cijevni{0}}rebarni hladnjak zraka uklanja toplinu iz generatora hlađenjem vrućeg unutarnjeg zraka pomoću cirkulirajuće rashladne vode.
Opći proces:

• Vrući zrak iz statora generatora upuhuje se preko rebrastih cijevi.

Ventilatori generatora cirkuliraju zrak unutar.

• Voda za hlađenje teče unutar cijevi izmjenjivača topline s-rebrastom cijevi.
• Prijenosi topline iz vrućeg zraka → rebra → cijevi → rashladna voda.

Površina peraja povećava učinkovitost prijenosa topline.

• Ohlađeni zrak se vraća u stator i namote.
• Topla voda izlazi iz hladnjaka i teče do vanjskih rashladnih tornjeva, izmjenjivača topline ili sustava za hlađenje riječnom vodom.

Budući da je krug zraka zatvoren, prašina i vlaga su zaštićeni, štiteći izolaciju generatora.

 

Raspored sustava u generatoru hidroelektrane

 

 

Tipični sustav hlađenja hidroelektrana uključuje:

• Unutarnji krug zraka (zatvorena petlja)
• Cijevni-rashladnici zraka ugrađeni u okvir statora
• Sustav cirkulacije vode (često riječna voda → sekundarna rashladna petlja → generatorski hladnjak)
• Unutarnji ventilatori montirani na rotor generatora

Vrući zrak prirodno se diže unutar generatora i usmjerava kanalima prema zračnim hladnjakima. Nakon hlađenja, zrak struji natrag u šupljine statora i rotora.

 

Ciklus hlađenja korak-po-korak

(1) Stvaranje topline u statoru

Gubici namota statora (I²R gubici), magnetski gubici i gubici u jezgri stvaraju veliku količinu topline.

(2) Unutarnji ventilatori pokreću vrući zrak

Ventilatori postavljeni-na rotor ili odvojeni ventilatori cirkuliraju zrak kroz jezgru statora i namote.

(3) Vrući zrak ulazi u cijev-izmjenjivač topline

Hladnjak je montiran duž okvira statora, a strujanje zraka usmjereno je preko rebara.

(4) Voda apsorbira toplinu

Hladna voda (obično ~15–25 stupnjeva ovisno o dizajnu hidroelektrane) ulazi u cijevi i uklanja toplinu iz zraka.

(5) Topla voda izlazi u vanjski rashladni sustav

Voda zatim teče do:

Izmjenjivač topline,

Rashladni toranj, ili

Izravno izdvajanje topline riječne-vode,
ovisno o dizajnu postrojenja.

(6) Ohlađeni zrak vraća se u jezgru generatora

Proces se kontinuirano ponavlja, osiguravajući stabilne temperature generatora.

 

Hlađenje vrućeg unutarnjeg zraka generatora pomoću vode koja teče kroz rebraste cijevi, omogućavajući učinkovito uklanjanje topline zatvorene -petlje bez izlaganja generatora vlazi ili prašini.