كيف يعمل نظام تبريد المولد؟
تقوم أنظمة تبريد المولدات بإزالة الحرارة الناتجة أثناء التشغيل لحماية عزل الملفات والمحامل والشواحن التوربينية ومكونات المحرك. يختلف مبدأ العمل حسب نوع المولد: مجموعات المولدات الاحتياطية الصغيرة التي تعمل بالديزل/الغاز، والمولدات البحرية، والمولدات التوربينية الكبيرة المبردة بالهيدروجين - (محطات الطاقة الحرارية/النووية).
1. نظام التبريد لمولدات الديزل الاحتياطية / الغاز الطبيعي (الأكثر شيوعًا)
مصادر الحرارة الأساسية
حرارة الاحتراق داخل أسطوانات المحرك
حرارة الاحتكاك من العمود المرفقي والمحامل
الهواء المضغوط الساخن من الشاحن التوربيني
الحرارة من الجزء الثابت للمولد ولفائف الدوار
دورة العمل الكاملة
حلقة ماء السترة (التبريد الرئيسي للمحرك) تقوم مضخة الماء بتدوير سائل تبريد الجليكول المختلط من خلال بطانات أسطوانات المحرك ورؤوس الأسطوانات ومشعبات العادم. يمتص المبرد حرارة الاحتراق ويتدفق إلى الرادياتير / مبرد الهواء البعيد. ينفخ الهواء المحيط عبر الأنابيب ذات الزعانف لتبديد الحرارة، ثم يعود السائل المبرد إلى المحرك.
تبريد هواء الشحن (المبرد الداخلي / المبرد اللاحق) يمر الهواء المضغوط الساخن من الشاحن التوربيني عبر غلاف -و-أنبوب مبرد هواء الشحن. يعمل تبريد الماء داخل الأنابيب على خفض درجة حرارة الهواء الداخل، مما يزيد من كثافة الهواء لتعزيز الطاقة وخفض انبعاثات أكاسيد النيتروجين.
تبريد زيت التشحيم يتدفق زيت التشحيم الساخن الذي يحمل حرارة احتكاك المحمل إلى مبرد الزيت. يقوم سائل التبريد أو الهواء المحيط بتبريد الزيت قبل إعادة تدويره لتليين الأجزاء المتحركة.
تبريد الهواء الطرفي للمولد-تعمل المروحة المدمجة على تدوير الهواء داخل مبيت المولد لنقل الحرارة الملتفة إلى مبرد الهواء الخارجي، مما يمنع ارتفاع درجة حرارة العزل.
خياران للتخطيط
الرادياتير المدمج: يتم تركيبه مباشرة على المحرك بواسطة مراوح محورية.
المبرد الجاف عن بعد: مبادل حراري مبرد للهواء-مفصول لغرف المحركات الداخلية بدون إمداد بمياه التبريد.
2. نظام تبريد المولدات البحرية (الوحدات الرئيسية والمساعدة للسفينة)
تصميم دائرة مزدوجة- لتجنب الاتصال المباشر بمياه البحر مع الأجزاء المعدنية للمحرك:
حلقة داخلية مغلقة للمياه العذبة تدور مياه الجليكول العذبة من خلال المحرك، وشحن مبرد الهواء ومبرد الزيت لامتصاص الحرارة.
حلقة مياه البحر الخارجية تقوم مضخة مياه البحر بسحب مياه البحر إلى جانب غلاف المبرد اللاحق/المبرد الداخلي البحري، وتنقل الحرارة من حلقة المياه العذبة وتفريغ مياه البحر الدافئة في الخارج.
تُستخدم حزم أنابيب CuNi لمقاومة التآكل الملحي بمياه البحر وتلوث الكائنات البحرية.
3. مولد توربو كبير للهيدروجين - (محطات حرارية / نووية بقدرة 200 ميجاوات - 1000 ميجاوات)
يتميز الهيدروجين بكفاءة نقل حرارة أعلى بكثير من الهواء، ويستخدم في المولدات ذات السعة العالية-.
مبدأ العمل
يدور الهيدروجين الساخن داخل إطار المولد، ويمتص الحرارة الهائلة من اللفات الثابتة والدوار والقلب الحديدي.
يتدفق الهيدروجين الساخن عبر -مبرد السطح الهيدروجيني لأنبوب الزعانف. يتم تشغيل مياه التبريد داخل أنابيب النحاس / CuNi وتزيل حرارة الهيدروجين.
يتدفق الهيدروجين البارد والكثيف مرة أخرى إلى المولد في دورة مغلقة للتحكم المستمر في درجة الحرارة الداخلية.
دعم حلقات التبريد المساعدة
نظام تبريد مياه الجزء الثابت: تستخدم ملفات الجزء الثابت المجوفة-ماء منزوع الأيونات فائق النقاء لتبريد الملفات مباشرة؛ تعمل وحدة تبريد الماء الثابت على إزالة الحرارة من حلقة الماء DI.
مبرد زيت الختم: يبرد زيت الختم الجانبي بالهيدروجين- للحفاظ على اللزوجة المناسبة، مما يشكل حاجزًا زيتيًا لوقف تسرب الهيدروجين على طول عمود المولد.
حلقة مياه التبريد الثانوية: تنقل الحرارة المهدرة من مبردات الهيدروجين ومبردات الزيت إلى نظام المياه المتداول في المصنع.
4. التبريد المساعد لمحرك ضاغط الهواء
بالنسبة لضواغط الهواء التي تدعم أنظمة التحكم في المولدات: يمتص الهواء الداخلي المتدفق داخل المحرك حرارة الملف، ثم يمر عبر مبرد هواء ذو أنبوب زعانف. يعمل ماء التبريد الموجود داخل الأنابيب على تبريد الهواء، والذي يتم إعادة تدويره مرة أخرى إلى المحرك لتجنب إيقاف إمداد هواء الجهاز بسبب الحرارة الزائدة.
الغرض الأساسي العام لجميع أنظمة تبريد المولدات
حافظ على عزل الملفات ضمن حدود درجة الحرارة الآمنة لإطالة عمر الخدمة وتجنب الأعطال.
تثبيت لزوجة زيت المحرك ومنع تفحيم الزيت.
تحسين كفاءة الاحتراق وتقليل ملوثات العادم.
القضاء على النقاط الساخنة التي تسبب التعب المعدني أو تشقق الأنابيب أو تسرب الهيدروجين.
تمكين التشغيل الكامل -المستمر لمدة طويلة-للمولدات الاحتياطية والبحرية ومحطات الطاقة.
