Kako radi sustav hlađenja generatora?

Sustavi za hlađenje generatora uklanjaju toplinu proizvedenu tijekom rada kako bi zaštitili izolaciju namota, ležajeve, turbopunjače i komponente motora. Princip rada razlikuje se ovisno o vrsti generatora: mali dizel/plinski rezervni generatori, brodski generatori i veliki turbogeneratori-hlađeni vodikom (termo/nuklearne elektrane).

 

1. Sustav hlađenja za pomoćne generatore na dizel/prirodni plin (najčešće)
Izvori topline jezgre
Toplina izgaranja unutar cilindara motora

Toplina trenja radilice, ležajevi

Vrući komprimirani zrak iz turbopunjača

Toplina namota statora i rotora generatora

Puni radni ciklus
Vodena petlja plašta (glavno hlađenje motora) Vodena pumpa cirkulira rashladnu tekućinu s miješanim glikolom kroz košuljice cilindara motora, glave cilindara i ispušne grane. Rashladno sredstvo apsorbira toplinu izgaranja i teče do radijatora/daljinskog hladnjaka zraka. Ambijentalni zrak puše preko rebrastih cijevi kako bi raspršio toplinu, a zatim se ohlađena tekućina vraća u motor.

Hlađenje zraka punjenja (međuhladnjak / naknadni hladnjak) Vrući komprimirani zrak iz turbopunjača prolazi kroz školjku-i-cijevni hladnjak zraka punjenja. Voda za hlađenje unutar cijevi snižava temperaturu ulaznog zraka, povećavajući gustoću zraka kako bi se povećala snaga i smanjile emisije NOx.

Hlađenje mazivim uljem Vruće mazivo ulje koje nosi toplinu trenja ležajeva teče u hladnjak ulja. Rashladna tekućina ili okolni zrak hlade ulje prije nego što ponovno cirkulira za podmazivanje pokretnih dijelova.

Hlađenje zraka na kraju generatora Ugrađen-ventilator cirkulira zrak unutar kućišta generatora kako bi prenio toplinu namota do vanjskog hladnjaka zraka, sprječavajući pregrijavanje izolacije.

Dvije opcije izgleda
Kompaktni hladnjak: Montira se izravno na motor s aksijalnim ventilatorima.

Daljinski suhi hladnjak: odvojeni izmjenjivač topline-hlađen zrakom za unutarnje strojarnice bez dovoda vode za hlađenje.

 

2. Sustav hlađenja brodskog generatora (glavne i pomoćne jedinice plovila)
Dvo-dizajn strujnog kruga za izbjegavanje izravnog kontakta morske vode s metalnim dijelovima motora:

Zatvorena unutarnja petlja slatke vode Glikolna slatka voda cirkulira kroz motor, hladnjak zraka za punjenje i hladnjak ulja kako bi apsorbirala toplinu.

Vanjska petlja morske vode Pumpa morske vode uvlači morsku vodu u stranu školjke brodskog naknadnog/međuhladnjaka, prenoseći toplinu iz slatkovodne petlje i ispuštajući toplu morsku vodu u more.

CuNi snopovi cijevi koriste se za otpornost na koroziju soli morske vode i onečišćenje morskih organizama.

 

3. Veliki hidrogen-hlađeni turbo generator (200MW–1000MW termo/nuklearne elektrane)
Vodik ima mnogo veću učinkovitost prijenosa topline od zraka, koji se koristi za generatore velikog-kapaciteta.

Princip rada
Vrući vodik cirkulira unutar okvira generatora, apsorbirajući ogromnu toplinu iz namota statora, rotora i željezne jezgre.

Vrući vodik teče kroz rebra-cijevni površinski hladnjak vodika. Voda za hlađenje teče unutar bakrenih / CuNi cijevi i oduzima toplinu vodika.

Hladan, gusti vodik teče natrag u generator u zatvorenom ciklusu radi kontinuirane kontrole unutarnje temperature.

Potporne petlje za pomoćno hlađenje
Sustav vodenog hlađenja statora: šuplje zavojnice statora koriste ultra-čistu deioniziranu vodu za izravno hlađenje namota; jedinica za vodeno hlađenje statora uklanja toplinu iz DI vodene petlje.

Hladnjak brtvenog ulja: Hladi ulje za brtvljenje -strane vodika radi održavanja pravilne viskoznosti, stvarajući uljnu barijeru za zaustavljanje curenja vodika duž osovine generatora.

Sekundarni krug rashladne vode: prenosi otpadnu toplinu iz hladnjaka vodika i hladnjaka brtvenog ulja u sustav cirkulacije vode u postrojenju.

4. Pomoćno hlađenje motora kompresora zraka instrumenta
Za zračne kompresore koji podržavaju upravljačke sustave generatora: unutarnji cirkulirajući zrak unutar motora apsorbira toplinu namota, a zatim prolazi kroz rebra-cijevni hladnjak zraka. Voda za hlađenje unutar cijevi hladi zrak, koji se reciklira natrag u motor kako bi se izbjeglo isključivanje dovoda zraka instrumenta zbog pregrijavanja.

Opća osnovna namjena svih sustava hlađenja generatora
Održavajte izolaciju namota unutar sigurnih temperaturnih granica kako biste produžili vijek trajanja i izbjegli kvarove.

Stabilizira viskoznost motornog ulja i sprječava karbonizaciju ulja.

Poboljšajte učinkovitost izgaranja i smanjite zagađivače u ispušnim plinovima.

Uklonite vruće točke koje uzrokuju zamor metala, pucanje cijevi ili curenje vodika.

Omogućite dugoročan-stalni rad pod punim-opterećenjem za generatore u pripravnosti, brodove i elektrane.