Охлаждения электрических

Масло как закалочная среда имеет ряд преимуществ: небольшую скорость охлаждения в мартенситном интервале температур, что уменьшает возникновение закалочных дефектов, постоянство закаливающей способности в широком интервале температур среды (20--150 °С). Перепад температур между поверхностью и центром изделия при закалке в масле меньше, чем при охлаждении в воде. К недостаткам следует отнести повышенную воспламеняемость (температура вспышки 165—300 °С), недостаточную стабильность и низкую охлаждающую способность в области температур перлитного превращения, образование пригара на поверхности изделий, а также повышенную стоимость.

ние погружением в ванну в большинстве случаев невозможно. Регулировать охлаждающую способность смеси можно путем контролируемого изменения содержания воды, скорости истечения воды и воздуха, угла и расстояния от сопла до поверхности изделия.

В настоящее время в качестве охлаждающих сред применяют водные растворы полимеров и низкомолекулярных органических соединений. Они изменяют температуры кипения и испарения воды, ее вязкость, тем самым позволяют изменять охлаждающую способность воды в широком диапазоне скоростей.

Массовая скорость среды характеризует охлаждающую способность потока. Рекомендуемые значения pw для поверхностей нагрева котлов приведены ниже, кг/(м2-с).

Массовая скорость среды характеризует охлаждающую способность потока. Рекомендуемые значения pw для поверхностей нагрева котлов приведены ниже, кг/(м2-с).

Если принять охлаждающую способность воды за 100%, то для содовых растворов она составит 80—90%, для эмульсии — 30—80%, для масла — 25%. Охлаждающие свойства масел повышают введением до 10% дизельного топлива и керосина.

В системах водоснабжения промышленных предприятий и небольших тепловых станций в 1930—1940 гг. сооружались башенные брызгальные градирни. Их строительство было вызвано, как правило, аварийной ситуацией на башенных пленочных или капельно-пленочных градирнях и необходимостью срочного пуска охладителя. Эффективность этого типа градирен была весьма низка. Лабораторные и натурные исследования брызгальных водоохладителей, проведенные в последние годы во ВНИИГ имени Б. Е. Веденеева, Южтехэнерго, ВНИИ ВОДГЕО, ПТП «Укрэнергочермет», изучение тепло- и массо-обмена, аэродинамики капельных потоков, новых конструкций разбрызгивающих устройств привели к выводу о возможности существенно повысить их охлаждающую способность.

Для повышения эффективности брызгальных водоохладителей можно создавать развитую водную поверхность за счет получения мелкофракционного капельного потока (разработать конструкции разбрызгивающих устройств и схем их компоновок); использовать в возможно большей.степени охлаждающую способность воздушного потока; совершенствовать конструкции

Для более эффективной эксплуатации систем оборотного водоснабжения и уменьшения капитальных затрат (экономии металла и других стройматериалов, снижения стоимости строительно-монтажных работ) предпочтительно использовать разбрызгивающие устройства возможно большей производительности. Однако по мере увеличения расходов, пропускаемых через единичный разбрызгиватель, увеличивается крупность капель, составляющих капельный поток, а это снижает охлаждающую способность системы, в которой могут быть применены эти разбрызгиватели. Для надежной работы градирен диаметр выходного отверстия разбрызгивателя должен быть не менее 20—25 мм.

Практика использования сравнительно небольших брызгальных бассейнов на действующих ТЭС показала, что эффективность работы охладителей этого типа может быть достаточно высокой. Однако малочисленность брызгальных бассейнов, а следовательно, и ограниченность натурных наблюдений на них, различие тепловых нагрузок и разная производительность, использование в каждой системе своих схем компоновок и конструкций разбрызгивающих устройств не позволяют однозначно решить весь комплекс задач, стоящих на пути широкого практического использования этого охладителя. Прежде всего необходимо определить эффективность брызгальных бассейнов в сравнении с известными типами промышленных охладителей (их место по уровню охлаждения и производительности), каким образом можно повысить их охлаждающую способность и, наконец, как прогнозировать гидроаэродинамические характеристики новых брызгальных бассейнов с учетом их возросшей производительности, конфигурации, климатической зоны, в которой они размещаются, рельефа местности и влияния на окружающую среду.

Рис. 1.5. Безразмерные комплексы, определяющие охлаждающую способность брызгальных бассейнов: а—NTU = сж ' 2 ; /г' =/(^ср)> где ^ср =

Большие перспективы для интенсификации процесса теплообмена имеются у центробежных тепловых труб и теплообменников на их основе. Центробежное поле позволяет существенно увеличить интенсивность процесса теплообмена как внутри тепловых труб, так и на их внешней поверхности. Этот фактор может быть использован для более эффективного охлаждения электрических машин, подшипников, валов, тормозных колодок автомобилей и железнодорожных вагонов, турбокомпрессоров. Интенсификация внешнего теплообмена в центробежных тепловых трубах дает возможность создавать компактные теплообменники для утилизации вторичных энергоресурсов и альтернативных источников энергии, сушильные камеры и печи для термообработки материалов, сжигания различных отходов.

В настоящее время в ряде стран ведется работа по исследованию применения ЦТТ для охлаждения электрических машин, подшипников, валов и т. д., разрабатываются и изучаются теплообменники на ЦТТ для утилизации энергоресурсов, сушильные цилиндры и т. д.

Применение ЦТТ для охлаждения электрических машин связано с возможностью дальнейшего использования активных материалов, снижения массы и габаритов, улучшения энергетических параметров. Первый электродвигатель с ТТ в валу был изготовлен и испытан в 1968 г. [125]. Применение ТТ в этом двигателе мощностью 4 кВт привело к снижению температуры ротора на 35 °С, температура статора уменьшилась незначительно. Позже были изготовлены и испытаны десятки электрических машин различной мощности и назначения [126—134]. На рис. 42, а, б показаны основные схемы охлаждения электрических машин при помощи ЦТТ, выполненных в роторе. Эксперименты показали, что эффективность охлаждения электродвигателей с помощью ЦТТ в валу сильно зависит от доли греющих потерь, приходящихся на ротор.

Рис. 42. ЦТТ для охлаждения электрических машин: а — охлаждение самовентиляцией; б — вентилятором с независимым приводом (/ — зона нагрева; 2 — вентилятор; 3 — зона охлаждения); в — зависимость возможного увеличения габаритной мощности электрической машины от доли потерь на нагрев, приходящийся на ротор: Р-2, P-IT — полезная мощность машины без ТТ и с ТТ соответственно; Spn — суммарные потери на нагрев; рр.н — потери на нагрев

Полное обозначение способов охлаждения электрических машин должно содержать буквы 1С и группу знаков из одной (двух) буквы и двух цифр для характеристики каждой цепи охлаждения.

Подробно рассмотрены системы охлаждения электрических машин, прежде всего турбогенераторов. Указаны направления модернизации, дальнейшего развития, перспективы применения новых систем охлаждения. Приведены также данные о турбогенераторах зарубежных фирм. Рассмотрены особенности вентиляционных, гидравлических и тепловых расчетов машин и трансформаторов с представлением необходимых справочных данных, включая теплофизические свойства специфических материалов и их композиций, используемых в электромашиностроении. Представлены основные характеристики теплообменников электрических машин и трансформаторов. Приведены необходимые сведения о допустимых перегрузках. Рассмотрены способы теплового контроля электрических машин и трансформаторов.

СХЕМЫ И СПОСОБЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

8.2. СХЕМЫ И СПОСОБЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Эффективность систем охлаждения. Общим универсальным критерием, позволяющим группировать системы охлаждения электрических машин

Классификация способов охлаждения электрических машин. Согласно ГОСТ 20459-87 обозначения способов охлаждения электрических

СХЕМЫ И СПОСОБЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН