Enfriador de cojinetes-Estructura de bobina Grupo electrógeno hidroeléctrico-Aceite y agua

La principal ventaja de los refrigeradores de rodamientos de tipo serpentín- reside en el diseño optimizado de su estructura de serpentín, que también es clave para cumplir con los requisitos de intercambio de calor de aceite-agua de los grupos hidro-generadores. En comparación con los refrigeradores de carcasa-y-tubos ordinarios, la estructura del serpentín utiliza serpentines enrollados continuamente como núcleo de intercambio de calor, generalmente hechos de materiales resistentes a la corrosión-y térmicamente conductores, como tubos de cobre y tubos de acero inoxidable (como 1Cr18Ni9Ti). Los serpentines están dispuestos estrechamente y tienen una gran área de intercambio de calor, lo que puede mejorar efectivamente la eficiencia del intercambio de calor entre el aceite y el agua. Su estructura general consta principalmente de conjuntos de bobinas, tapas de extremo, una carcasa, soportes y sellos. Las tapas de los extremos están equipadas con bridas de entrada y salida de agua de refrigeración, que se conectan al sistema de agua de refrigeración de la unidad. La carcasa contiene aceite lubricante, con las bobinas sumergidas en el aceite lubricante, formando un modo de intercambio de calor inverso de "aceite en el lado de la carcasa, agua en el lado del tubo".-el calor del aceite lubricante a alta-temperatura se transfiere a través de las paredes de la bobina al agua de refrigeración que circula dentro de los tubos, y luego el agua de refrigeración se lleva el calor, logrando un enfriamiento rápido del aceite lubricante y manteniendo la temperatura del aceite dentro del rango de funcionamiento seguro (normalmente 38 grados). ~55 grados, adecuado para los requisitos operativos óptimos de los aceites para turbinas No. 32 y No. 46).

Para las condiciones especiales de operación del sistema de agua-aceite-de la unidad hidro{0}}generadora, el enfriador de cojinetes tipo bobina-se ha sometido a una optimización específica en su diseño estructural para adaptarse al complejo entorno operativo de la central eléctrica. Los grupos electrógenos hidroeléctricos operan en entornos caracterizados por vibraciones frecuentes, contenido de arena potencialmente alto en el agua de refrigeración y cargas estables durante un funcionamiento continuo a largo plazo. Por lo tanto, las bobinas de los enfriadores de tipo bobina-se doblan en frío-para reducir la concentración de tensión en las curvas. Simultáneamente, las bobinas se conectan a la placa del tubo mediante expansión del tubo o soldadura blindada con argón-para eliminar el riesgo de fugas de aceite-agua. En caso de una fuga, la presión del agua de refrigeración que excede la presión del aceite puede hacer que el agua de refrigeración se mezcle con el aceite lubricante, lo que provoca la emulsificación del aceite, fallos de la lubricación y, en casos graves, fallos de los rodamientos. Por el contrario, la presión negativa durante el apagado y el corte de agua-puede provocar que el aceite lubricante se filtre en las tuberías de refrigeración, lo que provoca una caída en el nivel de aceite en el cárter de aceite y activa las alarmas de la unidad. Además, algunas unidades grandes emplean una combinación de múltiples bobinas conectadas en serie y en paralelo. Por ejemplo, cada unidad puede estar equipada con 18 refrigeradores, 3 conectados en serie y luego 6 en paralelo. Esto mejora la eficiencia del intercambio de calor y garantiza el funcionamiento continuo del sistema incluso si falla un solo enfriador, lo que mejora la redundancia del sistema de agua y aceite.

En aplicaciones prácticas de sistemas de agua-aceite en unidades hidro-generadoras, el rendimiento de los enfriadores de cojinetes de tipo serpentín-está estrechamente relacionado con su instalación y mantenimiento. La selección adecuada basada en la capacidad de la unidad y las condiciones de operación es crucial. Las consideraciones clave para la selección incluyen el material del serpentín, el área de intercambio de calor y la coincidencia del caudal de agua-aceite: para plantas de energía con alto contenido de arena en el agua de refrigeración, se prefieren serpentines de acero inoxidable-resistentes al desgaste para evitar daños causados ​​por la arena y los sedimentos; para unidades grandes, se pueden usar serpentines en espiral o combinaciones de múltiples serpentines en línea-para aumentar el área de intercambio de calor y cumplir con los requisitos de intercambio de calor de carga alta-; mientras que las unidades auxiliares más pequeñas pueden utilizar refrigeradores de serpentín compactos en forma de U-para ahorrar espacio de instalación. Durante la instalación, asegúrese de un sellado confiable entre el enfriador y el tanque de aceite y las tuberías de agua de refrigeración. Utilice sellos de caucho-resistentes al aceite para aislar las cámaras de agua y aceite, e instale soportes de amortiguación-de vibración para reducir el impacto de la vibración de la unidad en las conexiones de la bobina y evitar fallas en el sello y daños en la bobina.

Durante la operación y el mantenimiento diarios, se debe prestar mucha atención al estado de aislamiento de aceite-agua y a la eficiencia del intercambio de calor del enfriador de tipo serpentín-para evitar que la acumulación de incrustaciones, bloqueos o fugas afecten el funcionamiento del sistema. Limpie periódicamente las tuberías de agua de refrigeración para eliminar sedimentos e incrustaciones, evitando una disminución en la eficiencia del intercambio de calor. Supervise la calidad del petróleo en tiempo real utilizando un dispositivo de monitoreo dinámico del agua y del petróleo. Si se detecta emulsificación de aceite o niveles anormales de aceite, investigue de inmediato posibles fugas en el serpentín. Resuelva el problema sellando las bobinas dañadas con pasadores de cobre o reemplazando todo el enfriador para garantizar que no haya fugas cruzadas-entre los sistemas de aceite y agua. Respete estrictamente los procedimientos de cierre y suministro de agua. Antes de cerrar y cortar el suministro de agua, cierre las válvulas de entrada y salida. Al reanudar el suministro de agua, abra primero la válvula de entrada y luego la válvula de salida para evitar la acumulación de presión negativa en las tuberías, lo que podría provocar fugas y prolongar la vida útil del enfriador.

En comparación con otros tipos de equipos de refrigeración, como los intercambiadores de calor de placas, los refrigeradores de cojinetes de tipo serpentín-ofrecen mayores ventajas en los sistemas de aceite-agua de las unidades hidro-generadoras: tienen una estructura sencilla, son fáciles de mantener, permiten el desmontaje y la limpieza de los serpentines, tienen menores requisitos de calidad del agua de refrigeración (sin necesidad de filtración fina) y son adecuados para centrales eléctricas en zonas con ríos que contienen altos niveles de sedimentos; también poseen una excelente resistencia a la presión, lo que satisface las altas-demandas de carga del funcionamiento continuo-a largo plazo de las unidades hidro-generadoras y ofrecen una eficiencia de intercambio de calor estable, controlando eficazmente las temperaturas de los cojinetes por debajo de los niveles de alarma y evitando paradas de la unidad debido al sobrecalentamiento. Su aplicación no solo resuelve el problema de la disipación de calor de los cojinetes en las unidades hidro-generadoras, sino que también optimiza la estabilidad operativa del sistema de petróleo-agua, reduce las tasas de fallas de los equipos y brinda un fuerte apoyo para la generación de energía eficiente y segura de las plantas de energía.

A medida que las unidades hidro-generadoras se desarrollan hacia una mayor capacidad y parámetros más altos, el diseño estructural de los refrigeradores de cojinetes tipo serpentín-también se actualiza constantemente. Por ejemplo, el uso de serpentines de forma irregular para mejorar el coeficiente de transferencia de calor, la optimización del diseño del canal de flujo para reducir la retención de aceite lubricante y la adición de válvulas reguladoras de flujo para lograr un control preciso de la temperatura del aceite mejora aún más su adaptabilidad a los sistemas de aceite-agua y cumple con los requisitos de enfriamiento en diferentes condiciones operativas. Como equipo principal para el intercambio de calor de aceite-agua en unidades hidro-generadoras, la aplicación racional y el mantenimiento científico de los enfriadores de cojinetes de tipo serpentín-son de gran importancia para garantizar el funcionamiento estable a largo plazo-de la unidad, reducir los costos de operación y mantenimiento y mejorar la eficiencia de generación de energía.