सिङ्ख्रोनस जनरेटरको हाइड्रोजन कुलिंग

सिंक्रोनस जनरेटरहरूको हाइड्रोजन कुलिंग

हाइड्रोजन ग्यासले उत्कृष्ट कुलिंग गुणधर्महरूको कारण जनरेटर आवरणहरूको अन्दर कुलिंग मध्यमको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। तर, यो महत्वपूर्ण छ कि विशिष्ट मिश्रणहरू बाट हाइड्रोजन र हवा बिस्फोटक छन्। जब हाइड्रोजन - हवा मिश्रणमा ६% हाइड्रोजन र ९४% हवा देखि ७१% हाइड्रोजन र २९% हवा समावेश हुन्छ भने बिस्फोटक प्रतिक्रिया घटन सक्छ। ७१% भन्दा बढी हाइड्रोजन भएका मिश्रणहरू अग्निकारी छैन। व्यावहारिक प्रयोगमा, धेरै ठूलो टर्बो-अल्टर्नेटरहरूमा ९:१ अनुपातमा हाइड्रोजन र हवा प्रयोग गरिन्छ।

हाइड्रोजन कुलिंगका मुख्य पक्षहरू

हवा कुलिंगभन्दा फाइदाहरू

• उन्नत कुलिंग प्रदर्शन: हाइड्रोजन ग्यासले तपेदारीको तुलनामा धेरै थालिओ कुलिंग गुणधर्म छ। यसको ताप प्रवाह योग्यता हवाभन्दा १.५ गुना छ, जसले जनरेटर घटकहरूको धेरै झटपट कुलिंग गर्न सक्षम बनाउँछ। यो तीव्र ताप वितरणले ऑपरेटिंग तापमान अनुकूल राख्न मद्दत गर्छ र ओवरहिटिङको झुक्न घटाउँछ।

• उन्नत विन्डेज, कार्यक्षमता र कम शोर: एउटै तापमान र दबावमा, हाइड्रोजनको घनत्व हवाभन्दा लगभग १/१४ गुना छ। जब जनरेटरका घूम्ने भागहरू हाइड्रोजन ग्यासको यो निम्न घनत्वको वातावरणमा काम गर्छन् भने, विन्डेज नुक्सान कम हुन्छ। यसको परिणामस्वरूप, मशीनको समग्र कार्यक्षमता बढ्छ, र ऑपरेटिंग दौराले उत्पन्न भएको शोर कम हुन्छ, जसले अधिक कार्यक्षम र शान्त जनरेटर उत्पन्न गर्छ।

• कोरोना प्रतिबन्ध: जब हवा कुलिंग मध्यमको रूपमा प्रयोग गरिन्छ भने, जनरेटरमा कोरोना डिसचार्ज घटन सक्छ। यो डिसचार्ज ऑझोन, नाइट्रोजन ऑक्साइड, र नाइट्रिक एसिड जस्ता पदार्थहरू उत्पन्न गर्छ, जसले जनरेटरको इन्सुलेशनलाई गम्भीर रूपमा क्षति पुर्याउँछ। तर, हाइड्रोजन कुलिंगले कोरोना प्रभावलाई प्रभावित रूपमा रोक्न सक्छ, जसले इन्सुलेशनको आयुलाई बढाउँछ र नियमित रिपेअर र रिप्लेसमेन्टको आवश्यकता कम गर्छ।

सीमाहरू

• महंगो निर्माण: हाइड्रोजन-कुलिंग अल्टर्नेटरहरूलाई अधिक महंगो फ्रेमहरूको आवश्यकता पर्छ। यो बिस्फोटक-प्रतिरोधी निर्माण र ग्यास-सिक्को धुरी सीलहरू लगाउनको आवश्यकताले हाइड्रोजन लीक र संभावित बिस्फोटकहरूलाई रोक्ने हेतु थिच्छ। यी अतिरिक्त सुरक्षा विशेषताहरूले जनरेटरको समग्र निर्माण खर्च बढाउँछ।

• जटिल ग्यास प्रवेश प्रक्रिया: हाइड्रोजनलाई अल्टर्नेटरमा प्रवेश दिनु भने विशेष सावधानी लिनुपर्छ बिस्फोटक मिश्रण बनाउन ट्राउन। दुई सामान्य विधिहरू प्रयोग गरिन्छ:

• ग्यास प्रतिस्थापन: पहिले, अल्टर्नेटरको अन्दरको हवा कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) द्वारा प्रतिस्थापन गरिन्छ, त्यसपछि हाइड्रोजन प्रवेश दिइन्छ। यो कदम-द्वारा-कदम प्रक्रियाले हाइड्रोजन-हवा मिश्रणको बिस्फोटक विस्तारलाई ट्राउन सुनिश्चित गर्छ।

• वैक्युम पम्पिंग: हाइड्रोजन प्रवेश दिन अघि अल्टर्नेटर युनिटलाई वायुमण्डलिक दबावको १/५ भागमा वैक्युम पम्पिंग गरिन्छ। यो हवाको मात्रा कम गर्छ र हाइड्रोजन प्रवेश दिन बिस्फोटक प्रतिक्रियाको झुक्न कम गर्छ।

• अतिरिक्त कुलिंग आवश्यकता: हाइड्रोजन बाट ताप निकाल्न जनरेटर आवरणको अन्दर तेल वा पानी लगाएका कुलिंग कोइलहरू स्थापना गर्नुपर्छ। यी कोइलहरू हाइड्रोजनलाई यसको मशीन भित्र चक्कर गर्दा उचित तापमानमा राख्नका लागि आवश्यक छन्।

• क्षमता सीमाहरू: यसको धेरै फाइदाहरू बाट राखेर, ५०० MW भन्दा बढी क्षमताका ठूलो अल्टर्नेटरहरूको लागि हाइड्रोजन कुलिंग पर्याप्त छैन। यी उच्च शक्ति वाला मशीनहरूले उत्पन्न गर्ने तापको लागि निरन्तर पानी कुलिंग जस्ता अधिक उन्नत कुलिंग समाधानहरू आवश्यक छन्, जसले विश्वसनीय ऑपरेशन सुनिश्चित गर्छ।

ऑपरेशनल विवरण

बिस्फोटक हाइड्रोजन-हवा मिश्रणको निर्माण रोक्न, जनरेटरको अन्दरको हाइड्रोजन ग्यासलाई वायुमण्डलिक दबावभन्दा उच्च दबावमा राखिनुपर्छ। यो सकारात्मक दबावले हवाको अन्तर्गत लीक रोक्न मद्दत गर्छ, जसले हाइड्रोजनलाई दूषित गर्न सक्छ र खतराजनक स्थिति उत्पन्न गर्न सक्छ। हाइड्रोजन कुलिंग १, २, र ३ गुना वायुमण्डलिक दबावमा गर्दा जनरेटरको रेटिंगलाई तपेदारी कुलिंग रेटिंगभन्दा १५%, ३०%, र ४०% ले बढाउँछ।

हाइड्रोजन कुलिंग प्रणालीहरूले पूर्ण रूपमा सील र चलनीय प्रणालीको आवश्यकता छ। धुरी र आवरण बीचमा विशेष तेल-सील ग्लैंडहरू स्थापना गरिन्छ। यी ग्लैंडहरूले हाइड्रोजन लीक र हवा अन्तर्गत रोक्नमा महत्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्। यी ग्लैंडहरूमा तेलले दोनै लीक गरेको हाइड्रोजन र अन्तर्गत आएको हवा अवशोषित गर्छ, यसले यसको प्रभावितता बनाउन नियमित रूपमा शुद्ध गर्नुपर्छ।

हाइड्रोजन ग्यासलाई ब्लोअर र फानहरूको प्रयोग गरेर जनरेटरको रोटर र स्टेटर भित्र चक्कर गराइन्छ। जनरेटर घटकहरू भित्र गर्दा, गर्म हाइड्रोजनलाई आवरणको अन्दर रहेका कुलिंग कोइलहरू भित्र दिइन्छ। यी कोइलहरू, जुन तेल वा पानी भर्न सकिन्छ, हाइड्रोजन बाट ताप अवशोषित गर्छ, यसले यसलाई ठंडा गर्छ र यसलाई फेरि जनरेटर भित्र चक्कर गराउन फिर्ता दिइन्छ।

समग्र रूपमा, हाइड्रोजन कुलिंगले हवा कुलिंगभन्दा धेरै महत्वपूर्ण फाइदाहरू उपलब्ध गर्छ, जसमा कुलिंग कार्यक्षमता, मशीनको प्रदर्शन, र इन्सुलेशनको आयु विस्तार समावेश छ। तर, यसको साथै यो आफ्नै चुनौतीहरू र सीमाहरू छन् जुन यसलाई सुरक्षित र विश्वसनीय जनरेटरको ऑपरेशन गर्न ध्यानपूर्वक प्रबन्धन गर्नुपर्छ।