متطلبات درجة حرارة المولد والتبريد

باعتبارها مصدر طاقة احتياطي، تحتاج مولدات الديزل إلى العمل بشكل متواصل لفترات طويلة. ومع هذا الحمل الكبير، تُصبح درجة حرارة المولد مشكلة. ولضمان استمرارية التشغيل، يجب الحفاظ على درجة الحرارة ضمن نطاق مقبول. لذا، من الضروري فهم متطلبات درجة الحرارة وطرق التبريد.

1. متطلبات درجة الحرارة

تختلف متطلبات ارتفاع درجة الحرارة باختلاف درجات عزل مولدات الديزل. عمومًا، تبلغ درجة حرارة ملفات الجزء الثابت، وملفات المجال، والقلب الحديدي، وحلقة التجميع حوالي 80 درجة مئوية أثناء تشغيل المولد. إذا تجاوزت هذه الدرجة، فإن ارتفاع درجة الحرارة يكون مفرطًا.

2. التبريد

تختلف أنظمة التبريد باختلاف أنواع وقدرات المولدات. ومع ذلك، فإن وسائط التبريد المستخدمة عادةً ما تكون الهواء أو الهيدروجين أو الماء. لنأخذ المولد التوربيني المتزامن كمثال، فنظام تبريده مغلق، ويتم استخدام وسيط التبريد فيه بشكل دوري.

① التبريد بالهواء

يستخدم التبريد الهوائي مروحةً لدفع الهواء. يُستخدم الهواء البارد لتبريد أطراف ملفات المولد، وجزءيه الثابت والدوار، بهدف تبديد الحرارة. يمتص الهواء البارد الحرارة ويتحول إلى هواء ساخن. بعد اندماجهما، يُطردان عبر قناة الهواء في القلب الحديدي ويُبردان بواسطة مُبرد. ثم يُعاد توجيه الهواء المبرد إلى المولد ليتم تدويره بواسطة مروحة لتحقيق هدف تبديد الحرارة. تستخدم المولدات التزامنية المتوسطة والصغيرة عادةً التبريد الهوائي.

② التبريد بالهيدروجين

يستخدم التبريد بالهيدروجين الهيدروجين كوسيط تبريد، ويتميز الهيدروجين بقدرة أفضل على تبديد الحرارة مقارنةً بالهواء. على سبيل المثال، تستخدم معظم مولدات التوربينات الهيدروجين للتبريد.

③ التبريد بالماء

تعتمد عملية التبريد المائي على طريقة التبريد الداخلي المزدوج بالماء للجزء الثابت والدوار. يتدفق الماء البارد لنظام تبريد الجزء الثابت من النظام المائي الخارجي عبر أنبوب الماء إلى حلقة مدخل الماء المثبتة على الجزء الثابت، ثم يتدفق إلى الملفات عبر الأنابيب المعزولة. بعد امتصاص الحرارة، يُجمع الماء بواسطة أنبوب الماء المعزول إلى حلقة مخرج الماء المثبتة على الإطار. ثم يُصرف إلى نظام الماء خارج المولد للتبريد. أما نظام تبريد الجزء الدوار، فيدخل الماء أولاً إلى دعامة مدخل الماء المثبتة عند طرف العمود الجانبي للمثير، ثم يتدفق إلى الفتحة المركزية للعمود الدوار، ويتدفق عبر عدة فتحات طولية إلى خزان تجميع الماء، ثم يتدفق إلى الملفات عبر الأنبوب المعزول. بعد امتصاص الماء البارد للحرارة، يتدفق إلى خزان المخرج عبر الأنبوب المعزول، ثم يتدفق إلى دعامة المخرج عبر فتحة التصريف الموجودة على الحافة الخارجية لخزان المخرج، ويُخرج عبر أنبوب المخرج الرئيسي. نظراً لأن أداء تبديد الحرارة للماء أعلى بكثير من أداء الهواء والهيدروجين، فإن المولدات الجديدة واسعة النطاق تعتمد عموماً على التبريد بالماء.