Як працює трубчастий-охолоджувач повітря в гідрогенераторі

Гідрогенератори виробляють велику кількість тепла через електричні втрати в сердечнику статора, обмотках, підшипниках і системі вентиляції. Щоб підтримувати надійність і термін служби ізоляції, це тепло необхідно постійно відводити. Саме тут трубчастий-охолоджувач повітря (також званий генераторним повітроохолоджувачем або ребристий{3}}теплообмінник) відіграє вирішальну роль.

 

Трубчастий-охолоджувач повітря відводить тепло від генератора, охолоджуючи гаряче внутрішнє повітря за допомогою циркулюючої охолоджувальної води.
Загальний процес:

• Гаряче повітря від статора генератора продувається через оребрені труби.

Вентилятори генератора забезпечують циркуляцію повітря всередині.

• Охолоджуюча вода тече всередині труб ребристого{0}}трубного теплообмінника.
• Теплопередача від гарячого повітря → ребра → труби → охолоджуюча вода.

Поверхня ребра підвищує ефективність теплопередачі.

• Охолоджене повітря повертається до статора і обмоток.
• Тепла вода виходить з охолоджувача і тече до зовнішніх градирень, теплообмінника або систем охолодження річкової води.

Оскільки повітряний контур закритий, пил і волога не потрапляють, захищаючи ізоляцію генератора.

 

Схема системи в гідрогенераторі

 

 

Типова система охолодження гідрогенератора включає:

• Внутрішній контур повітря (замкнутий контур)
• Трубчасті{0}}охолоджувачі повітря, встановлені в рамі статора
• Система циркуляції води (часто річкова вода → вторинний контур охолодження → охолоджувач генератора)
• Внутрішні вентилятори, встановлені на роторі генератора

Гаряче повітря природним чином піднімається всередину генератора і направляється повітроводами до повітроохолоджувачів. Після охолодження повітря повертається в порожнини статора і ротора.

 

Покроковий цикл охолодження-за-

(1) Вироблення тепла в статорі

Втрати в обмотці статора (втрати I²R), магнітні втрати та втрати в сердечнику створюють велику кількість тепла.

(2) Внутрішні вентилятори переміщують гаряче повітря

Вентилятори-, встановлені на роторі, або окремі повітродувки забезпечують циркуляцію повітря в сердечнику й обмотках статора.

(3) Гаряче повітря надходить у трубчастий-реберний теплообмінник

Охолоджувач встановлений уздовж рами статора, а потік повітря спрямований поперек ребер.

(4) Вода поглинає тепло

Прохолодна вода (зазвичай ~15–25 градусів залежно від конструкції гідроелектростанції) надходить у труби та відводить тепло від повітря.

(5) Тепла вода виходить у зовнішню систему охолодження

Тоді вода тече до:

Теплообмінник,

Градирня, або

Прямий відбір тепла річкової-води,
в залежності від конструкції заводу.

(6) Охолоджене повітря повертається до сердечника генератора

Процес безперервно повторюється, забезпечуючи стабільну температуру генератора.

 

Охолодження гарячого внутрішнього повітря генератора за допомогою води, що протікає через оребрені труби, що забезпечує ефективне відведення тепла з замкнутим -контуром, не піддаючи генератор впливу вологи чи пилу.