発電機冷却システムはどのように機能しますか?

発電機冷却システムは動作中に発生する熱を除去し、巻線絶縁体、ベアリング、ターボチャージャー、エンジン部品を保護します。動作原理は、小型ディーゼル/ガスバックアップ発電機、船舶用発電機、大型の水素冷却ターボ発電機（火力発電所/原子力発電所）など、発電機の種類によって異なります。-

 

1. ディーゼル/天然ガスバックアップ発電機用の冷却システム (最も一般的)
コア熱源
エンジンシリンダー内の燃焼熱

クランクシャフト、ベアリングの摩擦熱

ターボチャージャーからの高温圧縮空気

発電機の固定子と回転子の巻線からの熱

フル稼働サイクル
ジャケット ウォーター ループ (エンジン主冷却) ウォーター ポンプは混合グリコール冷却液をエンジン シリンダー ライナー、シリンダー ヘッド、排気マニホールドを通して循環させます。冷却液は燃焼熱を吸収し、ラジエター/リモートエアクーラーに流れます。周囲の空気がフィン付きチューブを吹き抜けて熱を放散し、冷却された液体がエンジンに戻ります。

給気冷却 (インタークーラー / アフタークーラー) ターボチャージャーからの高温の圧縮空気は、シェル{0}}および-チューブ給気クーラーを通過します。チューブ内の冷却水により吸気温度が低下し、空気密度が増加して出力が向上し、NOx 排出量が削減されます。

潤滑油の冷却 軸受の摩擦熱を帯びた高温の潤滑油がオイルクーラーに流入します。冷却剤または周囲空気はオイルを冷却してから、可動部品を潤滑するために再循環させます。

発電機端の空冷-内蔵ファンが発電機ハウジング内の空気を循環させ、巻線の熱を外部の空冷器に運び、断熱材の過熱を防ぎます。

2 つのレイアウト オプション
コンパクトラジエーター: 軸流ファンを備えたエンジンに直接取り付けられます。

リモート ドライ クーラー: 冷却水供給のない屋内エンジン ルーム用の独立した空冷式熱交換器-。

 

2. 船舶用発電機冷却システム（船舶本体および補助ユニット）
海水がエンジンの金属部品に直接接触するのを避けるための二重回路設計:

クローズド淡水インナーループ グリコール淡水はエンジン、チャージエアクーラー、オイルクーラーを循環して熱を吸収します。

海水アウターループ 海水ポンプは、海水を海洋アフタークーラー/インタークーラーのシェル側に引き込み、淡水ループから熱を伝達し、暖かい海水を船外に排出します。

CuNi チューブバンドルは、海水の塩による腐食や海洋生物の汚れに耐えるために使用されます。

 

3. 大型水素-冷却ターボ発電機（200MW～1000MW 火力発電所 / 原子力発電所）
水素は空気よりも熱伝達効率がはるかに高く、大容量発電機に使用されます。{0}}

動作原理
高温の水素が発電機フレーム内を循環し、固定子巻線、回転子、鉄心から大量の熱を吸収します。

高温の水素はフィンチューブ水素表面冷却器を通って流れます。{0}銅/CuNiチューブ内を冷却水が流れ、水素の熱を奪います。

冷却した高密度の水素が閉じたサイクルで発生器に戻り、内部温度を継続的に制御します。

補助冷却ループのサポート
ステーター水冷システム: 中空ステーター コイルは超純度の脱イオン水を使用して巻線を直接冷却します。-ステーター水冷ユニットは、DI 水ループから熱を除去します。

シール オイル クーラー: 水素-側のシール オイルを冷却して適切な粘度を維持し、発電機のシャフトに沿った水素の漏れを防ぐオイル バリアを形成します。

二次冷却水ループ: 水素クーラーとシールオイルクーラーからの廃熱をプラントの循環水システムに伝達します。

4. 計器用空気圧縮機モーター補助冷却
発電機制御システムをサポートするエアコンプレッサーの場合: モーター内の内部循環空気は巻線の熱を吸収し、フィン- 冷却器を通過します。チューブ内の冷却水が空気を冷却し、計器用空気供給の過熱による停止を避けるために空気がモーターに再循環されます。

すべての発電機冷却システムの一般的な中心目的
耐用年数を延ばし、故障を避けるために、巻線の絶縁体を安全な温度制限内に保ちます。

エンジンオイルの粘度を安定させ、オイルの炭化を防ぎます。

燃焼効率を向上させ、排気汚染物質を削減します。

金属疲労、チューブの亀裂、水素漏れの原因となるホットスポットを排除します。

スタンバイ発電機、船舶発電機、発電所発電機の長期連続全負荷運転を可能にします。-