Paghilom sa usa ka Synchronous Generator
Paghiliom sa Synchronous Generators: Mga Paraan, Kahalagahan, ug Limitasyon
Kahalagahan sa Paghiliom
Ang paghiliom usa ka kritikal nga aspeto sa operasyon sa synchronous generator. Ang mga natural nga sistema sa paghiliom wala kaya sa i-disperse ang dako nga amount sa init nga giproduce sa alternators. Aron masolusyonan kini, gigamit ang mga sistema sa forced air cooling. Sa sistemang niini, ang hangin aktibo nga gi-push sa alternator aron mas daghan ang volume sa hangin nga mogapaw sa mga surface nianya, efektibong nag-i-disperse og dako nga amount sa init. Ang usa ka closed-circuit ventilation system labi na effective sa pag-boost sa paghiliom sa synchronous generators. Sa setup niini, ang mainit ug clean na hangin gikan sa alternator gipahimutang sa water-cooled heat exchanger ug pagkatapos gipasabot pabalik sa alternator pinaagi sa fans.
Arong makamit ang pinakadako nga surface area nga mobati sa hangin sa paghiliom, adunay mga ducts nga gipasabot sa stator ug rotor cores, sama usab sa field coils sa generator. Kini nga mga ducts mahimong ipasabot sa radial o axial direction depende sa desired nga pattern sa hangin.
Radial Flow Ventilation System
Pagdeskripsyon
Sa radial flow ventilation system, ang hangin sa paghiliom mopasok sa ducts pinaagi sa air gap sa stator ug mogapaw radially tungod sa back sa stator, diin gitapos kini gi-remove.
Advantages
Low Energy Loss: Minimize ang energy nga kinahanglan para sa ventilation, nakatugot sa overall efficiency.
Versatility: Kini nga sistema mahimo gamiton sa small ug large machines, gibuntog kini usa ka flexible nga opsyon sa uban-uban nga sizes sa generator.
Limitations
Size ug Compactness: Ang presence sa ventilating ducts, nga mahimo mag-occupy og humolt 20% sa armature length, makapadaog sa machine less compact.
Heat Dissipation: Comparado sa uban nga cooling systems, ang radial flow system naghatag og relatively lower heat dissipation. Sa ilang mga kasinatian, ang stability sa sistema mahimo mapugos tungod sa fluctuations sa volume sa hangin sa paghiliom nga mogapaw sa machine.
Axial Flow Ventilation System
Pagdeskripsyon
Sa method niini, ang hangin gi-force nga mogapaw axially pinaagi sa passages nga gihimo pinaagi sa holes sa stator ug rotor.
Performance ug Limitations
Ang axial flow ventilation system labi na effective, bisan sa machines nga may significant axial lengths. Usa sa iyang major drawbacks mao ang non-uniform heat transfer. Ang outlet section sa machine tend to receive less cooling tungod kay ang hangin mainit human sa iyang pagbiyahe pinaagi sa axial ducts.
Circumferential Ventilation
Pagdeskripsyon
Sa circumferential ventilation, ang hangin gipasabot sa usa o daghan pa nga points sa outer periphery sa stator core ug pagkatapos gi-force nga mogapaw circumferentially pinaagi sa ducts sa pagitan sa laminations tungod sa designated outlets. Kini nga method nahimo og increase sa duct area.
Combinations ug Considerations
Sa ilang mga kasinatian, ang circumferential ventilation gipagsama sa radial flow system. Apan, lisud nga atiman aron wasayon ang interference tali sa duha ka streams sa hangin. Aron wasayon kini, ang outer surfaces sa alternating radial ducts typical nga gi-close.
Requirements sa Cooling Air
Para maefektibo ang paghiliom, ang hangin nga gamiton kinahanglan clean ug free sa dust. Ang dust particles mahimo mogapaw sa ducts, reducing their cross-sectional area ug, consequently, decreasing the efficiency of heat transfer by conduction. Aron sigurado ang clean air, common nga gamiton ang air filters ug cheesecloth filters. Sa ilang mga sitwasyon, ang hangin gipasabot sa spray chamber. Additional, sa most cases, ang hangin gipahimutang sa water coolers ug pagkatapos girecirculate para sa reuse.
Limitations sa Air Cooling
Equipment ug Cost: Sa large-capacity machines, ang fans nga kinahanglan aron mogapaw ang hangin naging larger ug consume significant amounts of power. Kini nagresulta sa paggamit sa auxiliary equipment, nga mahimo expensive.
Capacity Constraints: Adunay optimal rating sa machines beyond which ang air cooling wala na sufficient aron maintindihon ang temperatura sa safe operating limits.
Hydrogen Cooling sa Synchronous Generators
Sa hydrogen-cooled system, ang hydrogen gas ang cooling medium. Mas in-depth exploration sa method niini makita sa article "Hydrogen Cooling of Synchronous Generator."
Direct Water Cooling sa Synchronous Generators
Application
Ang hydrogen cooling wala na sufficient aron i-extract ang heat gikan sa large turbo-alternators nga may capacity sa 500 MW or more. Ang large volume sa hydrogen gas required para sa machines niini mahimo mag-resulta sa economic unviability. Sa kini nga mga cases, gigamit ang direct water cooling. Sa very large turbo-generators, ang rotors gisayo gihapon sa hydrogen, apan ang stator windings gisayo gihapon sa direct demineralized water. Ang tubig gicirculate pinaagi sa AC motor-driven centrifugal pump, ug cartridge filters gipangamit aron malikayan ang impurities. Kini nga mga filters specially designed aron wasayon ang metallic corrosive particles generated sa windings ug piping nga mobati sa hollow conductors sa windings.
Advantages over Hydrogen Cooling
Efficiency: Ang water-cooled systems mas fast ug efficient tungod sa higher thermal conductivity sa tubig compared sa hydrogen.
Space Optimization: Ang smaller duct area required sa tubig naghatag og mas daghan nga space aron makomportable ang conductors sa slots, optimizing ang design sa generator.
Disadvantages
Purification Requirement: Ang tubig nga gamiton para sa cooling kinahanglan highly purified aron wasayon ang increase sa iyang conductivity, nga mahimo lead sa electrical issues.
Cost: Ang water cooling general nga mas expensive kay sa hydrogen cooling, making it a costlier option para sa generator cooling.
Sa summary, ang paghiliom sa synchronous generators involve a range of methods, baw lahi lahi sila ngadto sa advantages ug limitations. Ang pagpili sa appropriate nga cooling method depende sa factors sama sa size, capacity, ug operational requirements sa generator.
