Bộ làm mát vòng bi-Cấu trúc cuộn dây Bộ máy phát điện thủy điện-dầu và nước

Ưu điểm cốt lõi của bộ làm mát ổ trục-cuộn dây nằm ở thiết kế tối ưu hóa cấu trúc cuộn dây của chúng, đây cũng là chìa khóa để đáp ứng các yêu cầu trao đổi nhiệt nước-dầu của bộ máy phát điện-thủy điện. So với các bộ làm mát dạng vỏ{4}}và-ống thông thường, cấu trúc cuộn dây sử dụng cuộn dây quấn liên tục làm lõi trao đổi nhiệt, thường được làm bằng vật liệu dẫn nhiệt-chống ăn mòn và dẫn nhiệt như ống đồng và ống thép không gỉ (chẳng hạn như 1Cr18Ni9Ti). Các cuộn dây được bố trí chặt chẽ và có diện tích trao đổi nhiệt lớn, có thể cải thiện hiệu quả hiệu quả trao đổi nhiệt giữa dầu và nước. Cấu trúc tổng thể của nó chủ yếu bao gồm các cụm cuộn, nắp cuối, vỏ, giá đỡ và vòng đệm. Các nắp cuối được trang bị mặt bích đầu vào và đầu ra nước làm mát, kết nối với hệ thống nước làm mát của thiết bị. Vỏ chứa dầu bôi trơn, với các cuộn dây được ngâm trong dầu bôi trơn, tạo thành chế độ trao đổi nhiệt ngược "dầu ở phía vỏ, nước ở phía ống"-nhiệt từ dầu bôi trơn ở nhiệt độ-cao được truyền qua thành cuộn dây đến nước làm mát tuần hoàn bên trong các ống, sau đó nước làm mát mang nhiệt đi, giúp làm mát nhanh chóng dầu bôi trơn và duy trì nhiệt độ dầu trong phạm vi hoạt động an toàn (thường là 38 độ ~55 độ) , phù hợp với yêu cầu vận hành tối ưu của dầu tuabin No{18}} và No{19}}).

Đối với các điều kiện vận hành đặc biệt của hệ thống dầu-máy phát điện thủy điện, bộ làm mát ổ trục loại cuộn dây-đã được tối ưu hóa có mục tiêu trong thiết kế cấu trúc để thích ứng với môi trường vận hành phức tạp của nhà máy điện. Các tổ máy phát điện thủy điện hoạt động trong môi trường có đặc điểm là rung động thường xuyên, hàm lượng cát trong nước làm mát có thể cao và tải ổn định trong quá trình-hoạt động liên tục trong thời gian dài. Do đó, các cuộn dây của bộ làm mát loại cuộn dây-được uốn nguội-để giảm sự tập trung ứng suất tại các điểm uốn. Đồng thời, các cuộn dây được kết nối với tấm ống thông qua việc giãn nở ống hoặc hàn -được bảo vệ bằng argon để loại bỏ nguy cơ rò rỉ dầu{10}}nước. Trong trường hợp rò rỉ, áp suất nước làm mát vượt quá áp suất dầu có thể khiến nước làm mát trộn lẫn với dầu bôi trơn, dẫn đến hiện tượng nhũ hóa dầu, hỏng bôi trơn và trong trường hợp nghiêm trọng là hỏng ổ trục. Ngược lại, áp suất âm trong quá trình tắt máy và cắt nước có thể khiến dầu bôi trơn thấm vào ống làm mát, dẫn đến giảm mức dầu trong bể chứa dầu và kích hoạt cảnh báo của thiết bị. Hơn nữa, một số thiết bị lớn sử dụng sự kết hợp của nhiều cuộn dây được mắc nối tiếp và song song. Ví dụ: mỗi thiết bị có thể được trang bị 18 bộ làm mát, trong đó 3 bộ được nối nối tiếp và sau đó là 6 bộ song song. Điều này cải thiện hiệu suất trao đổi nhiệt và đảm bảo hệ thống tiếp tục hoạt động ngay cả khi một bộ làm mát bị hỏng, tăng cường khả năng dự phòng của hệ thống dầu{20}}nước.

Trong các ứng dụng thực tế của hệ thống dầu{0}}nước trong các tổ máy phát điện-thủy điện, hiệu suất của bộ làm mát ổ trục loại cuộn dây-có liên quan chặt chẽ đến việc lắp đặt và bảo trì chúng. Lựa chọn phù hợp dựa trên công suất thiết bị và điều kiện vận hành là rất quan trọng. Những cân nhắc chính để lựa chọn bao gồm vật liệu cuộn dây, diện tích trao đổi nhiệt và tốc độ dòng nước-dầu phù hợp: đối với các nhà máy điện có hàm lượng cát cao trong nước làm mát, cuộn dây bằng thép không gỉ chống mài mòn-được ưu tiên để tránh hư hỏng do cát và trầm tích; đối với các thiết bị lớn, cuộn dây xoắn ốc hoặc sự kết hợp của nhiều cuộn dây-nội dòng có thể được sử dụng để tăng diện tích trao đổi nhiệt và đáp ứng các yêu cầu trao đổi nhiệt-cao; trong khi các thiết bị phụ trợ nhỏ hơn có thể sử dụng bộ làm mát cuộn dây hình chữ U-nhỏ gọn để tiết kiệm không gian lắp đặt. Trong quá trình lắp đặt, hãy đảm bảo độ kín đáng tin cậy giữa bộ làm mát, thùng dầu và ống nước làm mát. Sử dụng gioăng cao su{12}}chống dầu để cách ly các khoang chứa nước và dầu, đồng thời lắp đặt các bộ phận chống rung-để giảm tác động của rung động của thiết bị lên các kết nối cuộn dây và ngăn chặn hỏng gioăng và hư hỏng cuộn dây.

Trong quá trình vận hành và bảo trì hàng ngày, cần đặc biệt chú ý đến trạng thái cách ly dầu-nước và hiệu suất trao đổi nhiệt của bộ làm mát loại cuộn dây-để tránh tích tụ cặn, tắc nghẽn hoặc rò rỉ ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống. Thường xuyên vệ sinh đường ống nước làm mát để loại bỏ cặn và cặn, tránh làm giảm hiệu suất trao đổi nhiệt. Giám sát chất lượng dầu theo thời gian thực bằng thiết bị giám sát động lực nước-dầu. Nếu phát hiện hiện tượng nhũ hóa dầu hoặc mức dầu bất thường, hãy nhanh chóng điều tra khả năng rò rỉ cuộn dây. Giải quyết vấn đề bằng cách bịt kín các cuộn dây bị hỏng bằng chốt đồng hoặc thay thế toàn bộ bộ làm mát để đảm bảo không có sự rò rỉ chéo giữa hệ thống dầu và nước. Tuân thủ nghiêm ngặt quy trình tắt máy và cấp nước. Trước khi tắt và cắt nguồn cấp nước, hãy đóng các van đầu vào và đầu ra. Khi nối lại nguồn cấp nước, trước tiên hãy mở van đầu vào, sau đó là van đầu ra để tránh tích tụ áp suất âm trong đường ống, điều này có thể dẫn đến rò rỉ và kéo dài tuổi thọ của bộ làm mát.

So với các loại thiết bị làm mát khác như bộ trao đổi nhiệt dạng tấm, bộ làm mát ổ trục-cuộn dây mang lại lợi thế lớn hơn trong hệ thống nước-dầu của máy phát điện-thủy điện: chúng có cấu trúc đơn giản, dễ bảo trì, cho phép tháo rời và làm sạch cuộn dây, có yêu cầu thấp hơn về chất lượng nước làm mát (không cần lọc tinh) và phù hợp với các nhà máy điện ở những khu vực có sông chứa nhiều trầm tích; chúng cũng có khả năng chịu áp suất tuyệt vời, đáp ứng-nhu cầu tải cao khi vận hành-liên tục trong thời gian dài của các tổ máy phát điện-thủy điện và mang lại hiệu quả trao đổi nhiệt ổn định, kiểm soát hiệu quả nhiệt độ vòng bi dưới mức báo động và ngăn chặn việc tắt máy do quá nhiệt. Ứng dụng của họ không chỉ giải quyết vấn đề tản nhiệt vòng bi trong các tổ máy phát điện-thủy điện mà còn tối ưu hóa độ ổn định vận hành của hệ thống dầu-nước, giảm tỷ lệ hỏng hóc thiết bị và hỗ trợ mạnh mẽ cho việc phát điện hiệu quả và an toàn của các nhà máy điện.

Khi các bộ-máy phát điện thủy điện phát triển theo hướng công suất lớn hơn và các thông số cao hơn, thiết kế cấu trúc của bộ làm mát ổ trục-cuộn dây cũng liên tục được nâng cấp. Ví dụ: sử dụng các cuộn dây có hình dạng bất thường để cải thiện hệ số truyền nhiệt, tối ưu hóa thiết kế kênh dòng chảy để giảm tình trạng giữ dầu bôi trơn và bổ sung các van điều chỉnh dòng chảy để đạt được khả năng kiểm soát nhiệt độ dầu chính xác giúp nâng cao hơn nữa khả năng thích ứng của chúng với hệ thống nước-dầu và đáp ứng các yêu cầu làm mát trong các điều kiện vận hành khác nhau. Là thiết bị cốt lõi để trao đổi nhiệt dầu-nước trong các tổ máy phát điện{6}}thủy điện, việc áp dụng hợp lý và bảo trì khoa học bộ làm mát ổ trục loại cuộn dây-có ý nghĩa rất lớn trong việc đảm bảo thiết bị-hoạt động ổn định lâu dài, giảm chi phí vận hành và bảo trì cũng như cải thiện hiệu suất phát điện.