Kako deluje zračni hladilnik s cevnimi-rebri v generatorju hidroelektrarn

Generatorji hidroelektrarn proizvajajo velike količine toplote zaradi električnih izgub v jedru statorja, navitjih, ležajih in prezračevalnem sistemu. Da bi ohranili zanesljivost in življenjsko dobo izolacije, je treba to toploto nenehno odvajati. Tukaj igra cevni-rebrni hladilnik zraka (imenovan tudi generatorski zračni hladilnik ali rebrasti-cevni toplotni izmenjevalnik) ključno vlogo.

 

Cevni{0}}hladilnik zraka z rebri odvaja toploto iz generatorja s hlajenjem vročega notranjega zraka s krožečo hladilno vodo.
Splošni postopek:

• Vroč zrak iz statorja generatorja se vpihuje čez rebraste cevi.

Ventilatorji generatorja krožijo zrak v notranjosti.

• Hladilna voda teče znotraj cevi izmenjevalnika toplote z rebrastimi-cevmi.
• Prenosi toplote iz vročega zraka → rebra → cevi → hladilna voda.

Površina plavuti poveča učinkovitost prenosa toplote.

• Ohlajeni zrak se vrača v stator in navitja.
• Topla voda zapusti hladilnik in teče do zunanjih hladilnih stolpov, toplotnega izmenjevalnika ali sistemov za hlajenje rečne vode.

Ker je zračni tokokrog zaprt, se prah in vlaga preprečita, kar ščiti izolacijo generatorja.

 

Postavitev sistema v hidroelektrarnem

 

 

Tipičen hladilni sistem generatorja hidroelektrarn vključuje:

• Notranji zračni krog (zaprta zanka)
• Hladilniki zraka s cevnimi-rebri nameščeni v okvir statorja
• Sistem obtočne vode (pogosto rečna voda → sekundarna hladilna zanka → hladilnik generatorja)
• Notranji ventilatorji, nameščeni na rotorju generatorja

Vroč zrak se naravno dviga znotraj generatorja in je po kanalih usmerjen proti hladilnikom zraka. Po ohlajanju se zrak vrne nazaj v statorsko in rotorsko votlino.

 

Cikel--hlajenja po korakih

(1) Nastajanje toplote v statorju

Izgube v navitju statorja (izgube I²R), magnetne izgube in izgube jedra ustvarjajo veliko količino toplote.

(2) Notranji ventilatorji premikajo vroč zrak

Ventilatorji-vgrajeni na rotor ali ločena puhala krožijo zrak po jedru statorja in navitjih.

(3) Vroč zrak vstopa v cevni-izmenjevalnik toplote

Hladilnik je nameščen vzdolž okvirja statorja, zračni tok pa je usmerjen čez rebra.

(4) Voda absorbira toploto

Hladna voda (običajno ~15–25 stopinj, odvisno od zasnove hidroelektrarne) vstopa v cevi in ​​odvaja toploto iz zraka.

(5) Topla voda izstopa v zunanji hladilni sistem

Voda nato teče v:

izmenjevalnik toplote,

Hladilni stolp oz

Neposredno pridobivanje toplote rečne-vode,
odvisno od zasnove obrata.

(6) Ohlajen zrak se vrne v jedro generatorja

Postopek se neprekinjeno ponavlja, kar zagotavlja stabilne temperature generatorja.

 

Hlajenje vročega notranjega zraka generatorja z vodo, ki teče skozi rebraste cevi, kar omogoča učinkovito odvajanje toplote z zaprto{0}}zanko brez izpostavljanja generatorja vlagi ali prahu.