1發(fā)電機(jī)氫氣冷卻器的作用？
1發(fā)電機(jī)氫氣冷卻器的作用？
當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，定子轉(zhuǎn)子線圈會(huì)產(chǎn)生熱量，這些熱量被發(fā)電機(jī)中的氫氣吸收。熱氫氣被泵入氫氣冷卻器的管道中，與水管中的冷水進(jìn)行熱交換，釋放的熱量成為冷氫氣，然后被壓入發(fā)電機(jī)進(jìn)行這個(gè)循環(huán)，熱水被抽走，換成冷水。氫氣冷卻器是它們交換熱量的地方，就像冰箱的冷凝室一樣。
至于為什么是氫氣？因?yàn)闅錃獾奈鼰嵝阅鼙瓤諝夂?，所以大功率的發(fā)電機(jī)都是用氫氣或者水冷卻，小功率的發(fā)電機(jī)都是風(fēng)冷。
氫冷發(fā)電機(jī)原理的氫冷原理
氫冷發(fā)電機(jī)的氫氣冷卻原理原理：在發(fā)電機(jī)兩端風(fēng)扇的帶動(dòng)下，發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣以閉環(huán)方式強(qiáng)制循環(huán)流動(dòng)，使發(fā)電機(jī)的鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組得到冷卻。其間，氫氣流經(jīng)位于發(fā)電機(jī)四角的四個(gè)氫氣冷卻器，被氫氣冷卻器冷卻的氫氣重新進(jìn)入鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組，反復(fù)循環(huán)。
氫氣冷卻器的冷卻水來自自閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
氫氣在常溫下并不是很活躍，但當(dāng)它與氧氣或空氣混合時(shí)，如果被點(diǎn)燃就會(huì)爆炸。后果不堪設(shè)想！因此，要求發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣的純度不低于96%，氧氣含量不超過2%。而且換氣體時(shí)，要用惰性氣體過渡，或者用真空氣體換，避免氫氧直接接觸混合，防止爆炸。
核電站的發(fā)電機(jī)為什么用氫氣冷卻
無論核電站還是燃煤電廠，其發(fā)電機(jī)都是高速渦輪發(fā)電機(jī)組。由于其3000轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速，為了減少離心力，其發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)成直徑短，軸向長。因?yàn)殚L度太長，發(fā)電機(jī)中間的熱量不容易散發(fā)，所以需要專門的發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)。
氫氣用于冷卻是因?yàn)樗鼰嵝院?，冷卻效果比空氣好，比重比空氣輕很多，可以降低冷卻風(fēng)扇的功率。
此外，與水內(nèi)冷相比，發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)也更簡單。但是氫氣冷卻一旦泄漏，有爆炸的危險(xiǎn)，所以必須設(shè)置專門的氫氣混合監(jiān)控系統(tǒng)。近年來，隨著冷卻技術(shù)的提高，也有大型汽輪發(fā)電機(jī)組采用空冷。
氫氣和二氧化碳分別在發(fā)電機(jī)中的作用和用途？
氫氣在發(fā)電機(jī)中起冷卻作用，二氧化碳是惰性氣體，是發(fā)電機(jī)中氫氣和空氣置換的介質(zhì)。因?yàn)闅錃夂涂諝庵苯咏佑|會(huì)產(chǎn)生爆燃，而氫氣和二氧化碳可以直接接觸。
因?yàn)榘l(fā)電機(jī)不僅處于運(yùn)行狀態(tài)，而且處于事故或維修狀態(tài)，不可能一直密封發(fā)電機(jī)并充入氫氣。
因此，在發(fā)電機(jī)中用空氣代替氫氣或用氫氣代替空氣的過程中，需要使用二氧化碳。然而，二氧化碳只在置換過程中使用，所以它可以 不要長時(shí)間呆在發(fā)電機(jī)里，因?yàn)檫@對發(fā)電機(jī)的絕緣不好。
發(fā)電機(jī)冷卻方式
發(fā)電機(jī)的種類和容量很多，從燃料上可以分為汽油、甲烷和柴油發(fā)電機(jī)。不同類型機(jī)器的冷卻形式并不完全相同，但一般來說，采用的介質(zhì)可分為空氣、氫氣和水。
讓 讓我們以渦輪同步發(fā)電機(jī)為例，詳細(xì)介紹使用三種介質(zhì)的冷卻方法。
風(fēng)冷風(fēng)冷是利用風(fēng)扇促進(jìn)冷熱空氣的交換，最終達(dá)到降溫的目的。當(dāng)用冷風(fēng)吹發(fā)電機(jī)組的繞組端部、定子和轉(zhuǎn)子散熱時(shí)，冷風(fēng)吸熱變成熱風(fēng)。定子和轉(zhuǎn)子之間的空氣最初相遇后，通過鐵芯的空氣導(dǎo)管排出，并由冷卻器冷卻。冷卻后的空氣再由風(fēng)扇送入發(fā)電機(jī)進(jìn)行循環(huán)利用，從而達(dá)到散熱的目的。中小型同步發(fā)電機(jī)一般采用空氣冷卻。
氫冷卻氫冷卻采用氫氣作為冷卻介質(zhì)，氫氣的散熱性能優(yōu)于空氣。大多數(shù)渦輪發(fā)電機(jī)由氫氣冷卻。水冷水冷是定子和轉(zhuǎn)子雙水內(nèi)冷的方式。定子水系統(tǒng)的冷水外水系統(tǒng)通過水管流到安裝在定子幾個(gè)座上的進(jìn)水環(huán)，分別通過絕緣管流到每個(gè)線圈，吸收熱量，然后通過絕緣水管匯集到安裝在機(jī)座上的出水環(huán)，再排入發(fā)電機(jī)外的水系統(tǒng)冷卻。
轉(zhuǎn)子水系統(tǒng)的冷卻首先進(jìn)入安裝在勵(lì)磁機(jī)側(cè)軸端的進(jìn)水軸承，然后流入轉(zhuǎn)軸的中心孔，再沿幾個(gè)徑向孔流到集水箱，再通過絕緣管流到各個(gè)線圈。冷水吸熱后通過保溫管流入出水箱，再通過出水箱外緣的排水孔流到出水支架，從出水主管引出。由于水的散熱性能遠(yuǎn)高于空氣和氫氣，新建的大型發(fā)電機(jī)組一般采用水冷方式。
柴油發(fā)電機(jī)的冷卻工作在夏季尤為重要。機(jī)器的長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，除了自身的熱量外，還會(huì)吸收周圍空氣中的熱量。如果不及時(shí)冷卻，很可能造成機(jī)器故障。
發(fā)電機(jī)為什么要安裝氫氣循環(huán)風(fēng)機(jī)
安裝風(fēng)扇是為了散熱。根據(jù)能量的轉(zhuǎn)換，發(fā)電機(jī)在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，但仍會(huì)有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能。所以要用風(fēng)扇排熱。
發(fā)電機(jī)氫氣系統(tǒng)簡述：
1 發(fā)電機(jī)由于存在著損耗的原因，會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)本體及線圈發(fā)熱，如果不及時(shí)將這些熱量及時(shí)釋放掉，將會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)絕緣老化，影響發(fā)電機(jī)使用壽命，甚至引發(fā)其它惡性的電氣事故的發(fā)生。
因此大、小發(fā)電機(jī)都有自己的一套冷卻裝置。2 大型發(fā)電機(jī)是一種高電壓、大電流的電氣設(shè)備，因此對于它的冷卻方式的選擇，是確保發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的一項(xiàng)重要手段，發(fā)電機(jī)根據(jù)容量等技術(shù)參數(shù)選擇不同的冷卻方式，如空冷、氫冷、水氫氫、雙水內(nèi)冷等。在這些方式中，雙水內(nèi)冷冷卻效果是最好的，但由于雙水內(nèi)冷存在著連接部件漏水這一難以解決的問題，在我國80年代投產(chǎn)的多臺(tái)引進(jìn)的捷克機(jī)組中多次發(fā)生此類事故，所以目前我國發(fā)電機(jī)至今仍多采用的是氫氣冷卻這種方式，我廠發(fā)電機(jī)用的是水－氫－氫冷卻方式。 3 之所以目前多采用氫氣冷卻的原因是氫氣有著以下優(yōu)點(diǎn)： a. 氫氣比重比較小，相對于其它氣體來說它的阻力損耗比較小。
b. 氫氣是不助燃的氣體。 c. 氫氣比熱較其它氣體來說大一些。 d. 氫氣化學(xué)價(jià)比較穩(wěn)定。
4 但用氫氣冷卻這種方式也存在很大的缺點(diǎn)： 它是可燃物，使的生產(chǎn)危險(xiǎn)點(diǎn)控制更加嚴(yán)格。而且它需要專用的密封裝置，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。
