تهویه ماشین های الکتریکی

تهویه ماشین های الکتریکی

اسلاید 1: 3-5- انواع ضمایم ماشین تهويه ماشين هاي الكتريكي پایه های یاطاقان :قرارگرفتن رتور روی یاطاقان و تماس آزاد انتهای ماشین با هوای آزاد سپرهای باز :قرارگرفتن رتور روی یاطاقان هایی که قسمتی از سپر هستند مجاری تهویه :داخل و خارج شدن هوا جهت خنک کردن ماشین از طریق مجاری هوا ماشین کاملاً بسته :جلوگیری از ارتباط هوای داخل و خارج ماشین ماشین ضد آتش :ساخت ماشین با ویژگی ضد حریق قابل کاربرد در معادن ماشین ضد آب :جلوگیری از ورود آب بداخل ماشین ماشین غوطه ور :امکان غوطه ورشدن ماشین در آب برای شرایط خاصی از فشار

اسلاید 2: 2-6- روش هاي خنك كردن افزايش درجه حرارت به عنوان عامل تعيين كننده ابعاد ماشين خنك شدن به روش طبيعي در ماشين هاي با توان كوچك خنك سازي ماشينها با جريان هوا در اغلب موارد (تهويه) خنك سازي با استفاده از هيدروژن يا آب در ماشينهاي پرسرعت3-7- روشهاي تهويه خنك سازي با جريان طبيعي هوا1- ماشين با تهويه طبيعي : 2- ماشين با تهويه داخلي (خودي) : وزش هوا به سطوح داخلي توسط بادبزني كه از اجزاء ماشين است

اسلاید 3: 3- ماشين با تهويه خارجي (خودي) : وزش هوا به سطوح خارجي توسط بادبزني كه از اجزاء ماشين است 4- ماشين با تهويه جداگانه : خنك سازي به وسيله مايع يا گاز خنك كننده كه توسط وسيله خارجي مانند بادبزن يا پمپ به گردش در مي آيد دسته بندي ديگری برای تهویه : تهويه واكنشي و تهويه كنشيتهويه واكنشي : مكش هواي خنك به داخل ماشين بدليل افت فشار داخلي بخاطر وجود بادبزن رانده شدن هواي گرم شده به محيط توسط بادبزن

اسلاید 4: تهويه واكنشي با بادبزن داخلی تهويه واكنشي با بادبزن خارجی

اسلاید 5: تهويه كنشي : مكش هوا از محيط توسط بادبزن و فرستادن آن به داخل ماشين و از آنجا به خارج تهويه كنشي با بادبزن داخلی تهويه کنشي با بادبزن خارجی

اسلاید 6: بالارفتن درجه حرارت هواي سرد در تهويه كنشي به خاطر تلفات بادبزن نياز به حجم هواي بيشتر براي خنك سازي3-7-1- جهت جريان هواروشهاي تهويه : شعاعي ، محوري ،‌ تركيب شعاعي و محوري الف- تهويه شعاعي : معمولي ترين روش تهويه به خاطر سهولت چرخش هوا به علت نيروي گريز از مركز ناشي از حركت رتور تهويه شعاعي

اسلاید 7: تهويه شعاعي با تعبیه مجاری شعاعی لزوم تعبيه مجاري هواي شعاعي در ماشين با طول هسته زياد تقسيم هسته به تكه هايي با ضخامت 4 - 8 cm با مجاري هوا بين آنها به عرض 0.8 - 1 cm مزاياي تهويه شعاعي : تلف حداقل انرژي براي تهويه يكنواخت بودن افزايش درجه حرات در جهت محوري

اسلاید 8: ب- تهويه محوري :كاربرد در ماشينهاي با قدرت خروجي متوسط و سرعت زياد تهويه محوري ساده : تعبيه مجاري تهويه فقط در رتور تهويه محوري دوگانه : تعبيه مجاري تهويه فقط در استاتور و رتورتهويه محورياستفاده از قاب محدودكننده براي جلوگيري از تنشهاي گريز از مركز در سرعت هاي زياد ايجاد محدوديت در ساخت مجاري تهويه شعاعي

اسلاید 9: 1- انتقال حرارت غيريكنواختمعايب تهويه محوري :(بيشتر بودن درجه حرارت محل ورود هوا)2- كاهش مقدار آهن زير شيار استاتور به خاطر تعبيه مجاري تهويه افزايش چگالي شار و بيشتر شدن تلفات آهن بالارفتن درجه حرارت ماشين ج- تهويه شعاعي و محوري :

اسلاید 10: 3-8- خنك كردن ماشينهاي كاملاً بسته استفاده از ماشينهاي كاملاً بسته به دليل وجود ناخالصي هاي مضر مانند گازهاي انفجاري و بخارات اسيدي انتقال حرارت تماماً از سطح خارجي بدنه به دليل قطع جريان هوا بين داخل و خارج ماشين 1- ماشين با تهويه از بدنه وزش باد روي سطح بدنه ماشين حاوي مجاري هوا

اسلاید 11: تعبيه بادبزن در ماشین های بزرگ براي گردش داخلي هوا علاوه بر وزش باد روي بدنه 2- ماشين با رادياتور سرد كردن هواي گرم شده با نصب يك رادياتور روي بدنه 3-9- مدار خنك كردن : مدار تهويه باز مدار تهويه بسته خروج هواي گرم شده از ماشين در نوع تهويه باز عبور هوا از صافي هاي مناسب به خاطر گرفتن گرد و غبار و رطوبت تميز كردن مرتب صافي ها افزايش قدرت بادبزن در حضور صافي ها

اسلاید 12: پر هزينه بودن استفاده از تهويه باز در ماشين هاي بزرگ (نياز به جند تن هواي خنك در ساعت)مناسب بودن استفاده از تهويه مدار بسته خنك شدن هواي گرم خروجي توسط خنك كننده هاي آبي و ارسال دوباره آن به داخل ماشين

اسلاید 13: 3-10- خنك كردن مولدهاي توربيني طول زياد هسته و قطر كم به خاطر سرعت زياد اين ماشين ها در مقايسه با مولدهاي توربين آبي پيچيده بودن مسئله خنك كردن مولدهاي توربيني 3-10-1- خنك كردن با هوا كاربرد در ماشينهاي كوچك استفاده در توربين هاي گازي بعنوان واحد اضطراري نيروگاه با قدرتهای 17.5 MW ، 25 MW و 35 MW روش هاي مختلف :1- تهويه محوري يك طرفه كاربرد در ماشين هاي با قدرت خروجي كم تا 3 MW

اسلاید 14: 2- تهويه محوري دوطرفه دميدن هوا از هردو طرف هم دما بودن اتصالات پيشاني قابل استفاده تا قدرت 12 MW 3- تهويه با چند ورودي عدم كارايي روش هاي تهويه محوري در مولدهاي توربيني با طول هسته زياد (براي قسمتهاي مركزي) هدايت هوا بطور شعاعي به سمت داخل از طريق محفظه هاي ورودي و خروج آن از طريق محفظه هاي خروجي ارسال هواي گرم به خنك كن و فرستادن دوباره آن تحت فشار به داخل استاتور

اسلاید 15: 3-10-2- خنك كردن با هيدروژن عدم كارايي روش خنك سازي با هوا هنگام افزايش قدرت مولدها (بالاتر از 50 MW )

اسلاید 16: نياز به بادبزني با قدرت 100 KW براي تامين 150 تن هوا در ساعت براي خنك سازي يك ماشين 60 MW با تلفات 1000 KW مقدار زياد هواي خنك كننده توان بالاي بادبزن مسايل مهم : هيدروژن به عنوان جايگزين مناسب در مولدهاي با قدرت بالا براي خنك سازي : افزايش بازده افزايش قدرت افزايش عمر رفع خطر آتش سوزي ابعاد كوچك خنك كننده كاهش سروصدا

اسلاید 17: 1- افزايش بازده كاهش تلفات مربوط به تهويه (قسمت اعظم تلفات كل در ماشين پرسرعت) افزايش بازده چگالي هيدروژن0.07 برابر چگالي هوا افزايش 0.8 % بازده برای مولد 100 MW در بار كامل 2- افزايش قدرت ضريب انتقال حرارت هيدروژن1.5 برابر هوا هدايت مخصوص حرارتي هيدروژن7 برابر هوا انتقال حرارت بهتر استفاده موثرتر از مواد بكاررفته و افزايش قدرت خروجي

اسلاید 18: افزايش ضريب انتقال حرارت با بيشترشدن فشارهيدروژن با فشار 35 گرم بر سانتیمتر مربع افزايش 20-25 % قدرت خروجيهيدروژن با فشار 2 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع افزايش 35 % قدرت خروجي3- افزايش عمر نفوذ هيدروژن درون حفره هاي عايق و ازدياد استقامت الكتريكي عايق (هدايت مخصوص حرارتي هيدروژن 7 برابر هوا و نزديك عايق)‌افزايش عمر ماشين وجود اكسيژن و ازت درون هوا به عنوان سيال خنك كننده آسيب رساندن به عايق سيم پيچي فشار قوي به علت تخليه كرونا (شكل گرفتن اوزن و‌اسيدنيتريك در هنگام كرونا)

اسلاید 19: 4- رفع خطر آتش سوزي غير قابل اشتعال بودن هيدروژن 5- ابعاد كوچك خنك كننده 6- كاهش سروصدا چرخش رتور در محيط با چگالي كمترروش خنك كردن : قابل اشتعال بودن مخلوط هيدروژن و هوا لزوم جلوگيري از نشت گاز در تمام اتصالات مدار خنك كنندهكاهش احتمال وقوع انفجار با قراردادن فشار هيدروژن بالاتر از فشار جو تخليه سریع هيدروژن با وقوع نشتي

اسلاید 20: بگردش درآوردن هيدروژن در مجاري خنك كننده هاي داخلي با استفاده از بادبزنهاي نصب شده روي رتور3-10-3- خنک کردن مستقیم انتقال حرارت ناشی از تلفات آرمیچر و سیم پیچی میدان به ماده خنک کننده در اطراف عایق سیم پیچی دلایل پذیرفتن خنک کردن مستقیم :بیشتر نشدن قدرت نامی از یک حدی با افزایش فشار هیدروژن در روش خنک کردن معمولی

اسلاید 21: حرارت رتور بعنوان یک محدودیت جدی در مورد خروجی مولد خنک شونده بطور طبیعی افت قابل ملاحظه درجه حرارت بین هادی های سیم پیچی و ماده خنک شونده در روش معمولی

اسلاید 22: حذف گرادیان درجه حرارت روی عایق شیار، دندانه ها و حصار در خنک کردن مستقیم بدلیل ارتباط مستقیم ماده خنک کننده با هادی مواد خنک کننده :هیدروژن ، آب و روغن

اسلاید 23: 1- هیدروژن : پمپ شدن هیدروژن از طرفی به طرف دیگر هادی با سوراخ کردن آن امکان ساخت ماشین تا 300 MW با خنک کردن مستقیم با هیدروژن

اسلاید 24: 2- آب دلایل جایگزینی آب بجای هیدروژن : نیاز به فضای بیشتری برای هادی ها جهت عبور گاز با افزایش قدرت نامی مولد نیاز به فشار ابتدایی بالا برای بگردش درآوردن هیدروژن از هادی های خیلی بلند مناسب بودن آب بدلیل ظرفیت انتقال حرارت بهتر و ویسکوزیته خیلی کوچک امکان ساخت مولدی با قدرت 600 MW با روش خنک کردن آبی

اسلاید 25: روش خنک کردن : خنک سازی سیم پیچی رتور با هیدروژن در مولدهایی که استاتورشان با آب خنک می شود بستگی مقاومت مخصوص حرارتی آب به درجه خلوص فرآهم کردن تاسیساتی برای تهیه آب مقطر درجه حرارت آب 60 - 70 C در خروجی درجه حرارت آب ورودی کمتر از 40 C سرعت آب کمتر از 1.5 m/s

اسلاید 26: 3- روغن استفاده از روغن مرغوب ترانسفورماتور بعنوان ماده خنک کننده موثر در آمریکا برای خنک کردن هادی های استاتور ترجیح دادن آب بجای روغن در انگلستان برای خنک سازی بدلیل قابل اشتعال بودن روغن