ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Показатели качества систем охлаждения



У систем охлаждения есть два важных показателя качества:

- интенсивность охлаждения;

- простота системы охлаждения (как следствие, затраты на неё).

 

Интенсивность охлаждения

Охлаждение турбогенераторов будет тем интенсивнее, чем больше удельная теплоемкость охлаждающего вещества.

Удельная теплоемкость показывает, какое количество тепловой энергии заберет охлаждающее вещество, прежде чем 1 кг этого вещества нагреется на 1 градус.

Теплоёмкость водорода – 14300 Дж/(кг°С), воды – около 4200 Дж/(кг°С), теплоемкость воздуха – около 1000 Дж/(кг°С) (в 14 раз меньше, чем водорода) [16].

Показатели различных хладагентов приведены в Приложении 2.1.

Повышение интенсивности охлаждения позволяет:

- уменьшить температуру обмоток и конструктивных элементов (при тех же электромагнитных нагрузках);

- повысить электромагнитные нагрузки (при той же температуре), в частности, увеличить на 10–20% плотность тока в обмотках и, соответственно, мощность турбогенератора, не изменяя его габариты [12];

Возможность повышения линейных нагрузок, плотностей тока и индукций (т.е. того, что входит в понятие «электромагнитные нагрузки») позволяет при снижении объема и, соответственно, веса генератора обеспечить высокие эксплуатационные показатели - КПД и устойчивость, маневренность, запасы мощности по нагревам, расширение диапазона допустимых режимов работы [27].

- уменьшить сечения каналов для охлаждающего агента в проводниках обмотки возбуждения ротора (при непосредственном охлаждении) [27].

Чем выше мощность турбогенератора, тем интенсивнее должно быть его охлаждение (рис.2.3).

Рис.2.3. Пример соответствия мощности турбогенераторов и типа системы охлаждения

у одного из производителей [26]

Воздушное охлаждение

К достоинствам воздушной системы охлаждения относятся простота и безопасность в эксплуатации, к недостаткам - невысокая интенсивность охлаждения.

Используется в турбогенераторах относительно малой мощности (до 25 МВт) [12].

Пример: турбогенераторы серии Т [21].

Турбогенераторы серии Т мощностью 2,5; 4, 6, 12 МВт имеют косвенное воздушное охлаждение активных частей, а при мощности 20 МВт – непосредственное воздушное охлаждение обмотки ротора и косвенное воздушное охлаждение других активных частей [21].

Особенности конструкции турбогенераторов серии Т с воздушной системой охлаждения [21]:

- закрытое исполнение, обеспечивающее систему самовентиляции по замкнутому циклу;

- циркуляция охлаждающего воздуха в турбогенераторе осуществляется внутренними вентиляторами, укрепленными по обеим сторонам бочки ротора;

- изоляция обмотки статора – термореактивная, типа «монолит-2», класса нагревостойкости В;

- пакеты статора набираются из сегментов электротехнической стали толщиной 0,5 мм;

- ротор турбогенератора изготовлен из цельной стальной поковки;

- изоляция обмотки ротора класса нагревостойкости F.

Соответствие класса нагревостойкости изоляции и допустимой температуры приведено в Приложении 2.2.

 

Водородное охлаждение

К достоинствам водородной системы охлаждения относятся:

– высокая интенсивность охлаждения;

– малая плотность водорода: снижаются вентиляционные потери в генераторе, потери на трение ротора об охлаждающую среду, и, как следствие, на 0,5…1,2 % повышается КПД машины [12];

– негорючесть чистого водорода;

К недостаткам водородной системы охлаждения относятся:

– сложность;

– водород при соединении с кислородом (а значит, и с воздухом) взрывается [20].

Необходимо предотвратить проникновение наружного воздуха внутрь корпуса турбогенераторов, заполненных водородом (т.е. сделать их газонепроницаемыми). С той же целью давление водорода внутри корпуса должно быть выше атмосферного (не менее 0,105 МПа) [12].





Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.238.190.82 (0.006 с.)