Como fuente de energía de emergencia, un generador diésel debe funcionar de forma ininterrumpida durante un largo periodo de tiempo. Con una carga tan elevada, la temperatura del generador se convierte en un problema. Para garantizar un funcionamiento óptimo e ininterrumpido, la temperatura debe mantenerse dentro de un rango tolerable. Por ello, es fundamental comprender los requisitos de temperatura y los métodos de refrigeración.
1. Requisitos de temperatura
Según el grado de aislamiento de los generadores diésel, los requisitos de aumento de temperatura varían. En general, la temperatura del devanado del estator, el devanado de campo, el núcleo de hierro y el anillo colector ronda los 80 °C durante el funcionamiento del generador. Si se supera este valor, el aumento de temperatura es excesivo.
2. Enfriamiento
Los generadores de distintos tipos y capacidades tienen diferentes sistemas de refrigeración. Sin embargo, el medio refrigerante utilizado suele ser aire, hidrógeno o agua. Tomemos como ejemplo el generador síncrono de turbina. Su sistema de refrigeración es cerrado y el medio refrigerante circula.
① Refrigeración por aire
La refrigeración por aire utiliza un ventilador para impulsar el aire. El aire frío se utiliza para soplar sobre el extremo del devanado del generador, el estator y el rotor, disipando así el calor. El aire frío absorbe el calor y se convierte en aire caliente. Tras su fusión, se descarga a través del conducto de aire del núcleo de hierro y se enfría mediante un disipador. El aire enfriado se envía al generador para ser recirculado por un ventilador y lograr la disipación de calor. Los generadores síncronos medianos y pequeños suelen utilizar refrigeración por aire.
② Refrigeración por hidrógeno
La refrigeración por hidrógeno utiliza hidrógeno como medio refrigerante, y su capacidad de disipación de calor es superior a la del aire. Por ejemplo, la mayoría de los turbogeneradores utilizan hidrógeno para la refrigeración.
③ Refrigeración por agua
El sistema de refrigeración por agua emplea un método de refrigeración interna doble para el estator y el rotor. El agua fría del sistema de refrigeración del estator fluye desde el sistema externo a través de la tubería de agua hasta el anillo de entrada de agua instalado en el estator, y luego fluye hacia las bobinas a través de tuberías aisladas. Tras absorber calor, es recogida por la tubería de agua aislada hasta el anillo de salida de agua instalado en el bastidor. Posteriormente, se descarga en el sistema de refrigeración externo al generador. El sistema de refrigeración del rotor primero entra por el soporte de entrada de agua instalado en el extremo del eje lateral del excitador, luego fluye hacia el orificio central del eje giratorio, fluye a través de varios orificios meridionales hasta el depósito de recogida de agua, y luego fluye hacia las bobinas a través del tubo aislante. Tras absorber calor, el agua fría fluye hacia el depósito de salida a través de la tubería aislada, luego fluye hacia el soporte de salida a través del orificio de drenaje en el borde exterior del depósito de salida, y es conducida hacia afuera por la tubería principal de salida. Dado que la capacidad de disipación de calor del agua es mucho mayor que la del aire y el hidrógeno, los nuevos generadores a gran escala suelen adoptar la refrigeración por agua.
Fecha de publicación: 8 de agosto de 2023
