Cách thức hoạt động của máy làm mát không khí dạng ống-trong máy phát điện thủy điện

Máy phát điện thủy điện tạo ra lượng nhiệt lớn do tổn thất điện trong lõi stato, cuộn dây, ổ trục và hệ thống thông gió. Để duy trì độ tin cậy và tuổi thọ cách nhiệt, lượng nhiệt này phải được loại bỏ liên tục. Đây là nơi bộ làm mát không khí dạng ống-(còn gọi là bộ làm mát không khí máy phát điện hoặc bộ trao đổi nhiệt ống-có vây) đóng một vai trò quan trọng.

 

Bộ làm mát không khí dạng ống-sẽ loại bỏ nhiệt từ máy phát điện bằng cách làm mát không khí nóng bên trong bằng nước làm mát tuần hoàn.
Quy trình chung:

• Không khí nóng từ stato máy phát điện được thổi qua các ống có vây.

Quạt máy phát điện lưu thông không khí bên trong.

• Nước làm mát chảy bên trong các ống của bộ trao đổi nhiệt dạng ống{0}}có vây.
• Truyền nhiệt từ không khí nóng → vây → ống → nước làm mát.

Bề mặt vây tăng hiệu quả truyền nhiệt.

• Không khí được làm mát được đưa trở lại stato và cuộn dây.
• Nước ấm thoát ra khỏi bộ làm mát và chảy vào tháp giải nhiệt bên ngoài, bộ trao đổi nhiệt hoặc hệ thống làm mát nước sông.

Do mạch không khí được đóng kín nên bụi và hơi ẩm được giữ lại, bảo vệ lớp cách nhiệt của máy phát điện.

 

Bố trí hệ thống trong máy phát điện thủy điện

 

 

Một hệ thống làm mát máy phát điện thủy điện điển hình bao gồm:

• Mạch không khí bên trong (vòng kín)
• Bộ làm mát không khí dạng ống-được lắp vào khung stato
• Hệ thống nước tuần hoàn (thường là nước sông → vòng làm mát thứ cấp → bộ làm mát máy phát điện)
• Quạt bên trong gắn trên rôto máy phát điện

Không khí nóng tự nhiên bốc lên bên trong máy phát điện và được dẫn qua các ống dẫn về phía bộ làm mát không khí. Sau khi làm mát, không khí quay trở lại khoang stato và rôto.

 

Chu trình làm mát từng bước-từng{1}}từng bước

(1) Sinh nhiệt trong stato

Tổn hao cuộn dây stato (tổn hao I2R), tổn hao từ và tổn hao lõi tạo ra một lượng nhiệt lớn.

(2) Quạt bên trong di chuyển không khí nóng

Quạt-gắn trên rô-to hoặc máy thổi riêng biệt lưu thông không khí qua lõi stato và cuộn dây.

(3) Không khí nóng đi vào ống-bộ trao đổi nhiệt dạng vây

Bộ làm mát được gắn dọc theo khung stato và luồng không khí được dẫn qua các cánh tản nhiệt.

(4) Nước hấp thụ nhiệt

Nước mát (thường ~15–25 độ tùy theo thiết kế nhà máy thủy điện) đi vào các ống và loại bỏ nhiệt từ không khí.

(5) Nước ấm thoát ra hệ thống làm mát bên ngoài

Sau đó nước chảy tới:

Một bộ trao đổi nhiệt,

Tháp giải nhiệt, hoặc

Trực tiếp lấy nhiệt từ nước sông-,
tùy theo thiết kế của nhà máy.

(6) Không khí được làm mát quay trở lại lõi máy phát điện

Quá trình lặp lại liên tục, đảm bảo nhiệt độ máy phát ổn định.

 

Làm mát không khí nóng bên trong máy phát điện bằng cách sử dụng nước chảy qua các ống có vây, cho phép loại bỏ nhiệt-vòng kín hiệu quả mà không để máy phát tiếp xúc với hơi ẩm hoặc bụi.