Уменьшение общего перепада

Уменьшение общего перепадаПрименение внутреннего охлаждения обмоток дает возможность увеличить номинальную мощность турбогенератора при неизменном диаметре ротора и неизменной активной длине в среднем в 2 раза по сравнению с мощностью турбогенератора при поверхностном охлаждении ротора. При переходе на непосредственное водородное охлаждение меди, когда тепло потерь передается непосредственно от меди к охлаждающей среде, общее тепловое сопротивление зависит только от перегрева охлаждающего газа и поверхностного перепада температур, и практически равны нулю. По ряду источников среднее значение предварительного нагрева охлаждающей среды составляет примерно 50° С, т. е. 56%, а перепад температур от меди к охлаждающей среде может быть принят равным 40° С, т. е. 44% всего перепада.

Как известно, потери, выделяющиеся в роторе, пропорциональны квадрату тока. Имея данные по возможному увеличению отводимых потерь, можно посчитать возможное увеличение тока при различных способах охлаждения и давлениях водорода. Переход на внутреннее охлаждение вызывает необходимость коренных изменений конструкции ротора и статора, схемы вентиляции и компоновки всего турбогенератора, а также внедрения высоконапорных вентиляторов или многоступенчатых компрессоров.

В настоящее время внутреннее охлаждение обмоток применяется на крупных турбогенераторах многих зарубежных фирм и на генераторах, изготовляемых отечественными заводами. Рассмотрим несколько характерных конструкций обмоток и схем циркуляции водорода в генераторах различных фирм и заводов.

Фирма Аллис-Чалмере изготовила в 1951 г. первый турбогенератор мощностью 60 Мет с непосредственным форсированным охлаждением ротора при давлении водорода в корпусе 2,1 ати. В этом турбогенераторе была применена подача газа с обоих концов ротора.