Ako funguje rúrkový-ochladzovač vzduchu vo vodnom generátore

Vodné generátory produkujú veľké množstvo tepla v dôsledku elektrických strát v jadre statora, vinutí, ložiskách a ventilačnom systéme. Aby sa zachovala spoľahlivosť a životnosť izolácie, musí sa toto teplo neustále odvádzať. Tu zohráva kľúčovú úlohu rúrkový-rebrový chladič vzduchu (nazývaný aj chladič vzduchu generátora alebo rebrový{3}}výmenník tepla).

 

Rúrkový-ochladzovač vzduchu odoberá teplo z generátora ochladzovaním horúceho vnútorného vzduchu pomocou cirkulujúcej chladiacej vody.
Všeobecný postup:

• Horúci vzduch zo statora generátora je fúkaný cez rebrované rúrky.

Ventilátory generátora cirkulujú vzduch vo vnútri.

• Chladiaca voda prúdi vnútri rúrok rebrovaného-rúrkového výmenníka tepla.
• Prenosy tepla z horúceho vzduchu → rebrá → rúrky → chladiaca voda.

Povrch rebier zvyšuje účinnosť prenosu tepla.

• Ochladený vzduch sa vracia do statora a vinutia.
• Teplá voda opúšťa chladič a prúdi do externých chladiacich veží, výmenníka tepla alebo chladiacich systémov riečnej vody.

Pretože je vzduchový okruh uzavretý, prach a vlhkosť sú chránené pred izoláciou generátora.

 

Usporiadanie systému vo vodnom generátore

 

 

Typický chladiaci systém hydroelektrického generátora zahŕňa:

• Vnútorný vzduchový okruh (uzavretá slučka)
• Rúrkové-chladiče vzduchu inštalované v ráme statora
• Systém cirkulujúcej vody (často riečna voda → sekundárna chladiaca slučka → chladič generátora)
• Vnútorné ventilátory namontované na rotore generátora

Horúci vzduch prirodzene stúpa vo vnútri generátora a je smerovaný potrubím smerom k chladičom vzduchu. Po ochladení prúdi vzduch späť do dutín statora a rotora.

 

Cyklus chladenia krok{0}}za{1}}krokom

(1) Tvorba tepla v statore

Straty vinutia statora (straty I²R), magnetické straty a straty v jadre vytvárajú veľké množstvo tepla.

(2) Vnútorné ventilátory pohybujú horúcim vzduchom

Na rotore-namontované ventilátory alebo samostatné dúchadlá cirkulujú vzduch cez jadro statora a vinutia.

(3) Horúci vzduch vstupuje do rúrkového-rebrového výmenníka tepla

Chladič je namontovaný pozdĺž rámu statora a prúd vzduchu smeruje cez rebrá.

(4) Voda absorbuje teplo

Studená voda (zvyčajne ~15–25 stupňov v závislosti od konštrukcie vodnej elektrárne) vstupuje do rúr a odoberá teplo zo vzduchu.

(5) Teplá voda vystupuje do externého chladiaceho systému

Voda potom tečie do:

Výmenník tepla,

Chladiaca veža, príp

priamy odber tepla-riečnej vody,
v závislosti od konštrukcie závodu.

(6) Ochladený vzduch sa vracia do jadra generátora

Proces sa neustále opakuje, čím sa zabezpečí stabilná teplota generátora.

 

Chladenie horúceho vzduchu interného generátora pomocou vody prúdiacej cez rebrované rúrky, čo umožňuje účinný, uzavretý{0}}okruh odvodu tepla bez vystavenia generátora vlhkosti alebo prachu.