In quanto fonte di alimentazione di emergenza, il generatore diesel deve funzionare ininterrottamente per lunghi periodi. Con un carico così elevato, la temperatura del generatore diventa un problema. Per garantire un funzionamento continuo e senza interruzioni, la temperatura deve essere mantenuta entro un intervallo tollerabile. In questo contesto, è fondamentale comprendere i requisiti di temperatura e i metodi di raffreddamento.
1. Requisiti di temperatura
A seconda del grado di isolamento dei generatori diesel, i requisiti di aumento di temperatura variano. In generale, la temperatura dell'avvolgimento dello statore, dell'avvolgimento di campo, del nucleo di ferro e dell'anello collettore è di circa 80 °C quando il generatore è in funzione. Se tale temperatura viene superata, si parla di aumento di temperatura eccessivo.
2. Raffreddamento
I generatori di diverse tipologie e potenze presentano diverse modalità di raffreddamento. Tuttavia, il fluido refrigerante utilizzato è generalmente aria, idrogeno o acqua. Prendiamo ad esempio il generatore sincrono a turbina. Il suo sistema di raffreddamento è chiuso e il fluido refrigerante viene utilizzato in circolazione.
① Raffreddamento ad aria
Il raffreddamento ad aria utilizza una ventola per inviare aria. L'aria fredda viene utilizzata per soffiare verso le estremità dell'avvolgimento del generatore, lo statore e il rotore del generatore per dissipare il calore. L'aria fredda assorbe calore e si riscalda. Dopo essersi unite, vengono scaricate attraverso il condotto dell'aria del nucleo di ferro e raffreddate da un refrigeratore. L'aria raffreddata viene quindi inviata al generatore per essere riciclata da una ventola e raggiungere lo scopo della dissipazione del calore. I generatori sincroni di medie e piccole dimensioni utilizzano generalmente il raffreddamento ad aria.
② Raffreddamento ad idrogeno
Il raffreddamento a idrogeno utilizza l'idrogeno come fluido refrigerante e le sue prestazioni di dissipazione del calore sono superiori a quelle dell'aria. Ad esempio, la maggior parte dei turbogeneratori utilizza l'idrogeno per il raffreddamento.
③ Raffreddamento ad acqua
Il sistema di raffreddamento ad acqua adotta il metodo di raffreddamento interno a doppio circuito idraulico per statore e rotore. L'acqua fredda del sistema di raffreddamento dello statore fluisce dal sistema idrico esterno attraverso un tubo fino all'anello di ingresso dell'acqua installato sullo statore, e quindi scorre verso le bobine attraverso tubi isolati. Dopo aver assorbito calore, viene raccolta da un tubo isolato e convogliata all'anello di uscita dell'acqua installato sul telaio. Viene quindi scaricata nel sistema idrico esterno al generatore per il raffreddamento. Il sistema di raffreddamento ad acqua del rotore entra prima attraverso il supporto di ingresso dell'acqua installato all'estremità laterale dell'albero dell'eccitatore, quindi fluisce nel foro centrale dell'albero rotante, scorre attraverso diversi fori meridionali fino al serbatoio di raccolta dell'acqua e quindi scorre verso le bobine attraverso un tubo isolante. Dopo aver assorbito calore, l'acqua fredda fluisce nel serbatoio di uscita attraverso un tubo isolato, quindi scorre verso il supporto di uscita attraverso il foro di drenaggio sul bordo esterno del serbatoio di uscita e viene convogliata all'esterno attraverso il tubo principale di uscita. Poiché le prestazioni di dissipazione del calore dell'acqua sono di gran lunga superiori a quelle dell'aria e dell'idrogeno, i nuovi generatori di grandi dimensioni adottano generalmente il raffreddamento ad acqua.
Data di pubblicazione: 8 agosto 2023
