Resfriador de rolamento-Estrutura da bobina Conjunto gerador hidrelétrico-óleo e água

A principal vantagem dos resfriadores de rolamentos tipo bobina-está no design otimizado de sua estrutura de bobina, que também é fundamental para atender aos requisitos de troca de calor entre óleo-água de grupos-geradores hidráulicos. Em comparação com resfriadores comuns-e-de tubo, a estrutura da bobina usa bobinas enroladas continuamente como núcleo de troca de calor, geralmente feitas de materiais resistentes à corrosão-e termicamente condutores, como tubos de cobre e tubos de aço inoxidável (como 1Cr18Ni9Ti). As bobinas estão dispostas de perto e possuem uma grande área de troca de calor, o que pode efetivamente melhorar a eficiência da troca de calor entre óleo e água. Sua estrutura geral consiste principalmente em conjuntos de bobinas, tampas, carcaça, suportes e vedações. As tampas são equipadas com flanges de entrada e saída de água de resfriamento, conectando-se ao sistema de água de resfriamento da unidade. O invólucro contém óleo lubrificante, com as bobinas imersas no óleo lubrificante, formando um modo de troca de calor reversa de "óleo no lado do invólucro, água no lado do tubo"-o calor do óleo lubrificante de alta-temperatura é transferido através das paredes da bobina para a água de resfriamento circulante dentro dos tubos e, em seguida, a água de resfriamento leva embora o calor, alcançando o resfriamento rápido do óleo lubrificante e mantendo a temperatura do óleo dentro da faixa de operação segura (normalmente 38 graus ~ 55 graus, adequado para os requisitos operacionais ideais de óleos de turbina sem. 32 e sem. 46).

Para as condições especiais de operação do sistema de óleo-água da unidade hidro{0}}geradora, o resfriador de rolamento tipo-de bobina passou por otimização direcionada em seu projeto estrutural para se adaptar ao complexo ambiente operacional da estação de energia. Os grupos geradores hidrelétricos operam em ambientes caracterizados por vibrações frequentes, conteúdo potencialmente alto de areia na água de resfriamento e cargas estáveis ​​durante operação contínua-de longo prazo. Portanto, as bobinas dos resfriadores do tipo-bobina são dobradas-a frio para reduzir a concentração de tensão nas curvas. Simultaneamente, as bobinas são conectadas à placa do tubo por meio de expansão do tubo ou soldagem com proteção-de argônio para eliminar o risco de vazamento de óleo-água. No caso de vazamento, a pressão da água de resfriamento excedendo a pressão do óleo pode fazer com que a água de resfriamento se misture com o óleo lubrificante, levando à emulsificação do óleo, falha na lubrificação e, em casos graves, falha no rolamento. Por outro lado, a pressão negativa durante o desligamento e o corte de água-pode fazer com que o óleo lubrificante penetre nos tubos de resfriamento, resultando em uma queda no nível de óleo no reservatório de óleo e acionando alarmes da unidade. Além disso, algumas unidades grandes empregam uma combinação de múltiplas bobinas conectadas em série e em paralelo. Por exemplo, cada unidade pode ser equipada com 18 refrigeradores, sendo 3 conectados em série e depois 6 em paralelo. Isso melhora a eficiência da troca de calor e garante a operação contínua do sistema mesmo se um único resfriador falhar, aumentando a redundância do sistema de óleo-água.

Em aplicações práticas de sistemas de óleo-água em unidades-geradoras hidrelétricas, o desempenho dos resfriadores de rolamentos do tipo-bobina está intimamente relacionado à sua instalação e manutenção. A seleção adequada com base na capacidade da unidade e nas condições operacionais é crucial. As principais considerações para a seleção incluem o material da bobina, a área de troca de calor e a correspondência da taxa de fluxo de óleo{5}}água: para usinas de energia com alto teor de areia na água de resfriamento, bobinas de aço inoxidável-resistentes ao desgaste são preferidas para evitar danos causados ​​por areia e sedimentos; para unidades grandes, bobinas espirais ou combinações de múltiplas bobinas-em linha podem ser usadas para aumentar a área de troca de calor e atender aos requisitos de troca de calor de{8}carga alta; enquanto unidades auxiliares menores podem usar resfriadores de bobina compactos em forma de U- para economizar espaço de instalação. Durante a instalação, garanta uma vedação confiável entre o resfriador e o tanque de óleo e as tubulações de água de resfriamento. Use vedações de borracha-resistentes a óleo para isolar as câmaras de água e óleo e instale suportes-de amortecimento de vibração para reduzir o impacto da vibração da unidade nas conexões da bobina e evitar falhas na vedação e danos à bobina.

Durante a operação e manutenção diárias, deve-se prestar muita atenção ao status de isolamento de óleo-água e à eficiência de troca de calor do resfriador tipo serpentina-para evitar que acúmulo de incrustações, bloqueio ou vazamento afetem a operação do sistema. Limpe regularmente os tubos de água de resfriamento para remover sedimentos e incrustações, evitando uma diminuição na eficiência da troca de calor. Monitore a qualidade do óleo em tempo real usando um dispositivo de monitoramento dinâmico de óleo-água. Se for detectada emulsificação de óleo ou níveis anormais de óleo, investigue imediatamente possíveis vazamentos na bobina. Resolva o problema vedando as bobinas danificadas com pinos de cobre ou substituindo todo o resfriador para garantir que não haja vazamento-cruzado entre os sistemas de óleo e água. Siga rigorosamente os procedimentos de desligamento e abastecimento de água. Antes de desligar e cortar o abastecimento de água, feche as válvulas de entrada e saída. Ao retomar o abastecimento de água, abra primeiro a válvula de entrada e depois a válvula de saída para evitar o acúmulo de pressão negativa nas tubulações, o que pode causar vazamentos e prolongar a vida útil do refrigerador.

Em comparação com outros tipos de equipamentos de resfriamento, como trocadores de calor a placas, os resfriadores de mancais do tipo bobina-oferecem maiores vantagens nos sistemas de óleo-água de unidades geradoras-hidrelétricas: possuem estrutura simples, são de fácil manutenção, permitem a desmontagem e limpeza das serpentinas, possuem menores requisitos de qualidade da água de resfriamento (sem necessidade de filtragem fina) e são adequados para usinas de energia em áreas com rios contendo altos níveis de sedimentos; eles também possuem excelente resistência à pressão, atendendo às altas-demandas de carga da operação contínua-de longo prazo de unidades-geradoras hidrelétricas e oferecem eficiência de troca de calor estável, controlando efetivamente as temperaturas dos rolamentos abaixo dos níveis de alarme e evitando desligamentos da unidade devido ao superaquecimento. Sua aplicação não apenas resolve o problema de dissipação de calor dos rolamentos em unidades-geradoras hidrelétricas, mas também otimiza a estabilidade operacional do sistema óleo-água, reduz as taxas de falhas de equipamentos e fornece forte suporte para a geração de energia eficiente e segura de usinas de energia.

À medida que as unidades-geradoras hidrelétricas se desenvolvem em direção a maior capacidade e parâmetros mais elevados, o projeto estrutural dos resfriadores de rolamentos do tipo-bobina também está sendo constantemente atualizado. Por exemplo, o uso de bobinas de formato irregular para melhorar o coeficiente de transferência de calor, a otimização do projeto do canal de fluxo para reduzir a retenção de óleo lubrificante e a adição de válvulas reguladoras de fluxo para obter controle preciso da temperatura do óleo aumentam ainda mais sua adaptabilidade a sistemas de óleo-água e atendem aos requisitos de resfriamento sob diferentes condições operacionais. Como equipamento principal para troca de calor entre óleo-água em unidades-geradoras hidrelétricas, a aplicação racional e a manutenção científica de resfriadores de rolamentos do tipo-bobina são de grande importância para garantir a operação estável-de longo prazo da unidade, reduzindo os custos de operação e manutenção e melhorando a eficiência da geração de energia.