जेनरेटर कूलर यूनिट का कुशल और स्थिर संचालन सुनिश्चित करता है

1, जनरेटर के गर्म होने का मूल कारण और शीतलन की आवश्यकता
जनरेटर के संचालन के दौरान उत्पन्न गर्मी मुख्य रूप से तीन प्रकार के नुकसान से आती है, जिनमें तांबे का नुकसान और लोहे का नुकसान मुख्य ताप स्रोत हैं, और यांत्रिक नुकसान अपेक्षाकृत कम अनुपात में होता है। साथ में, वे थर्मल लोड फाउंडेशन बनाते हैं जिससे शीतलन प्रणाली को निपटने की आवश्यकता होती है।

तांबे का नुकसान मुख्य ताप स्रोत है, जो कुल नुकसान का 50% से अधिक है। यह कंडक्टर प्रतिरोध द्वारा उत्पन्न जूल गर्मी को संदर्भित करता है जब जनरेटर के स्टेटर और रोटर वाइंडिंग कंडक्टरों से करंट गुजरता है। बिजली की हानि धारा और कंडक्टर प्रतिरोध के वर्ग के समानुपाती होती है। जब लोड बढ़ेगा तो तांबे का नुकसान काफी बढ़ जाएगा। इस प्रकार की गर्मी न केवल बिजली उत्पादन क्षमता को कम करती है, बल्कि सीधे तौर पर वाइंडिंग के तापमान में वृद्धि करती है, इन्सुलेशन सामग्री को नुकसान पहुंचाती है और उपकरण के जीवन को प्रभावित करती है।

लोहे का नुकसान दूसरा सबसे बड़ा ताप स्रोत है, जो स्टेटर और रोटर कोर में होता है। यह वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्रों की कार्रवाई के तहत कोर द्वारा उत्पन्न ऊर्जा हानि है, जिसमें मुख्य रूप से एड़ी वर्तमान हानि और हिस्टैरिसीस हानि शामिल है। एड़ी धारा हानि, एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र के लौह कोर से गुजरने पर प्रेरित कुंडलाकार धारा द्वारा उत्पन्न गर्मी है। इस प्रकार के नुकसान को कम करने के लिए, जनरेटर आयरन कोर आमतौर पर एक साथ खड़ी इंसुलेटेड पतली सिलिकॉन स्टील शीट से बना होता है; हिस्टैरिसीस हानि का तात्पर्य आंतरिक अंतर-आणविक बलों द्वारा खपत ऊर्जा के रूपांतरण से उत्पन्न गर्मी से है जब लौहचुंबकीय सामग्रियों में चुंबकीय डोमेन की दिशा एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र के साथ बदलती है। उच्च पारगम्यता और कम जबरदस्ती वाली सामग्री का चयन प्रभावी ढंग से नुकसान को कम कर सकता है।

यांत्रिक हानियाँ मुख्य रूप से आंतरिक गतिमान भागों के घर्षण और हवा प्रतिरोध से होती हैं, जिसमें बीयरिंग घर्षण, जर्नल और बेयरिंग शेल के बीच संपर्क घर्षण, और रोटर और आसपास की गैसों के उच्च गति रोटेशन के कारण होने वाली हवा की हानि शामिल है। हालाँकि अनुपात बड़ा नहीं है, दीर्घावधि संचय भी उपकरण के ताप को बढ़ा सकता है।

जनरेटरों को उच्च तापमान का नुकसान बेहद महत्वपूर्ण है: प्रत्येक 8-10 डिग्री की वृद्धि के लिए, इन्सुलेशन सामग्री का सेवा जीवन आधे से कम हो जाएगा; जब तापमान महत्वपूर्ण बिंदु से अधिक हो जाता है, तो यह तेजी से उम्र बढ़ने, टूटने और इन्सुलेशन सामग्री के कार्बोनाइजेशन का कारण बन सकता है, जिससे शॉर्ट सर्किट दोष हो सकता है; साथ ही, तापमान में वृद्धि से कंडक्टर का प्रतिरोध बढ़ जाएगा, जिससे ऊर्जा हानि और बढ़ जाएगी और "तापमान वृद्धि हानि वृद्धि और तापमान वृद्धि" का एक दुष्चक्र बन जाएगा। इसलिए, एक कुशल और विश्वसनीय शीतलन प्रणाली जनरेटर के प्रदर्शन को अधिकतम करने और सेवा जीवन को बढ़ाने की कुंजी है। अध्ययनों से पता चला है कि ऑपरेटिंग तापमान में प्रत्येक 10 डिग्री की कमी के लिए, जनरेटर की अपेक्षित सेवा जीवन को दोगुना किया जा सकता है, साथ ही बिजली उत्पादन दक्षता में सुधार और थर्मल से संबंधित 95% से अधिक विफलताओं को रोका जा सकता है।

2, जनरेटर कूलर के मुख्य प्रकार और विशेषताएं
बिजली उत्पादन प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास के साथ, जनरेटर कूलर ने जनरेटर सेट की विभिन्न बिजली और परिदृश्यों की जरूरतों को पूरा करने के लिए विभिन्न तकनीकी मार्ग बनाए हैं। उनमें से, एयर कूलिंग, वॉटर कूलिंग और हाइड्रोजन कूलिंग तीन मुख्य प्रकार हैं। हाल के वर्षों में, बाष्पीकरणीय शीतलन और चरण परिवर्तन शीतलन जैसी नई समग्र प्रौद्योगिकियों ने भी अपनी पैठ को तेज कर दिया है, जो एक विविध विकास प्रवृत्ति को दर्शाता है।

(1) एयर कूलर: एक किफायती और सुविधाजनक बुनियादी विकल्प

एयर कूलर वायु प्रवाह के माध्यम से जनरेटर से आंतरिक गर्मी को हटाने के लिए शीतलन माध्यम के रूप में हवा का उपयोग करते हैं। वे सबसे पारंपरिक और व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली शीतलन विधि हैं, जो वर्तमान में छोटे और मध्यम आकार के जनरेटर और पवन ऊर्जा क्षेत्रों में लगभग 50% बाजार हिस्सेदारी पर कब्जा कर रही हैं। वे मुख्य रूप से 200MVA से नीचे छोटी और मध्यम आकार की इकाइयों के लिए उपयुक्त हैं। इसके मुख्य लाभ इसकी सरल संरचना, कम लागत, उच्च सुरक्षा, आसान रखरखाव, विशेष मीडिया की कोई आवश्यकता नहीं है, और सामान्य औद्योगिक वातावरण, बैकअप पावर स्रोत और मोबाइल बिजली उत्पादन उपकरण जैसे परिदृश्यों के अनुकूल हो सकते हैं।

वायु परिसंचरण विधि के अनुसार, वायु शीतलन को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: खुला वेंटिलेशन और बंद वेंटिलेशन। खुला वेंटिलेशन सीधे बाहर से हवा खींचता है, जनरेटर के अंदरूनी हिस्से से प्रवाहित होता है, और पर्यावरण से आसानी से प्रभावित होता है। धूल और नमी उपकरण के अंदरूनी हिस्से में प्रवेश कर सकती है, और एयर इनलेट पर एक फिल्टर स्थापित करने की आवश्यकता है; बंद वेंटिलेशन एक बंद चक्र वायु प्रवाह को अपनाता है, जो बाहरी अशुद्धियों को प्रभावी ढंग से अलग कर सकता है, जनरेटर के अंदर को साफ रख सकता है और रखरखाव की आवश्यकताओं को कम कर सकता है। हालाँकि, संरचना अपेक्षाकृत जटिल है, और लागत और रखरखाव की आवश्यकताएँ अधिक हैं।

एयर कूलर की सीमाएँ भी काफी स्पष्ट हैं, जिनमें अपेक्षाकृत कम शीतलन दक्षता, बड़ी हवा की हानि, सीमित तापमान नियंत्रण सटीकता और संचालन के दौरान उच्च शोर शामिल हैं, जो उन्हें उच्च शक्ति और उच्च लोड जनरेटर सेट के लिए अनुपयुक्त बनाते हैं।

(2) वाटर कूलर: एक कुशल और स्थिर मध्य श्रेणी का विकल्प
वाटर कूलर ठंडा पानी परिसंचरण के माध्यम से बड़ी मात्रा में गर्मी को हटाने के लिए पानी की उच्च विशिष्ट ताप क्षमता विशेषताओं का उपयोग करते हैं, जिसमें वायु शीतलन की तुलना में शीतलन दक्षता बहुत अधिक होती है। वे मुख्य रूप से मध्यम और बड़े जनरेटर के लिए उपयुक्त हैं और वर्तमान में बाजार हिस्सेदारी का लगभग 35% हिस्सा रखते हैं। इनका व्यापक रूप से बड़े औद्योगिक जनरेटर, परमाणु ऊर्जा इकाइयों और अन्य परिदृश्यों में उपयोग किया जाता है। इसका मुख्य लाभ उच्च ताप अपव्यय दक्षता है, जो बड़े ताप भार को संभाल सकता है और जनरेटर सेट को उच्च शक्ति घनत्व पर सुरक्षित रूप से संचालित करने में मदद करता है, जिससे प्रति यूनिट वॉल्यूम में आउटपुट पावर में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।

वाटर कूलर की कुंजी इसके बंद लूप डिज़ाइन में निहित है, जहां ठंडा पानी एक बंद पाइपलाइन के माध्यम से बहता है, जनरेटर के आंतरिक हीटिंग घटकों के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करता है, और फिर ठंडा किया जाता है और एक कूलिंग टॉवर के माध्यम से प्रसारित किया जाता है। यह डिज़ाइन न केवल स्थिर शीतलन प्रभाव प्रदान करता है, बल्कि शीतलन जल रिसाव के कारण जनरेटर के आंतरिक विद्युत घटकों को होने वाले नुकसान से भी प्रभावी ढंग से बचाता है। हालाँकि, जल शीतलन प्रणाली की संरचना जटिल है और इसके लिए जल पंप, रेडिएटर और पाइपलाइन जैसे घटकों की आवश्यकता होती है, जो ठंड और जंग का खतरा पैदा करते हैं। इसमें पानी की गुणवत्ता के लिए उच्च आवश्यकताएं हैं और पैमाने के नियमित उपचार की आवश्यकता है। रखरखाव की लागत अपेक्षाकृत अधिक है, और कम तापमान वाले वातावरण में ठंड से बचाव के उपाय करने की आवश्यकता होती है।

(3) हाइड्रोजन कूलर: एक उच्च गुणवत्ता वाला और कुशल विशेष विकल्प

हाइड्रोजन कूलर शीतलन माध्यम के रूप में हाइड्रोजन का उपयोग करते हैं और कुशल ताप अपव्यय प्राप्त करने के लिए इसकी उच्च तापीय चालकता और कम घनत्व का उपयोग करते हैं। वे मुख्य रूप से बड़े और अति बड़े जनरेटर के लिए उपयुक्त हैं, विशेष रूप से परमाणु ऊर्जा और बड़ी क्षमता वाली थर्मल पावर जैसे उच्च अंत क्षेत्रों में। फिलहाल इनकी बाजार हिस्सेदारी करीब 15 फीसदी है. इसकी शीतलन दक्षता बेहद अधिक है, जो जनरेटर की क्षमता में काफी वृद्धि कर सकती है, और कम हाइड्रोजन घनत्व रोटर रोटेशन के दौरान हवा के नुकसान को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है, जिससे बिजली उत्पादन दक्षता में और सुधार हो सकता है।

हाइड्रोजन के ज्वलनशील और विस्फोटक गुणों के कारण, हाइड्रोजन कूलिंग सिस्टम को अत्यधिक उच्च सीलिंग और सुरक्षा आवश्यकताओं की आवश्यकता होती है, जिसके लिए पूर्ण हाइड्रोजन शुद्धता निगरानी, ​​रिसाव का पता लगाना, विस्फोट रोधी सुरक्षा और अन्य उपकरणों की आवश्यकता होती है। सिस्टम की जटिलता और प्रारंभिक निवेश एयर कूलिंग और वॉटर कूलिंग की तुलना में बहुत अधिक है, और रखरखाव की कठिनाई भी अधिक है। इसका उपयोग मुख्य रूप से शीतलन दक्षता और बिजली उत्पादन क्षमता के लिए अत्यधिक उच्च आवश्यकताओं वाले बड़े बिजली संयंत्रों में किया जाता है।

यद्यपि जनरेटर कूलर जनरेटर सेट का मुख्य उत्पादक घटक नहीं है, यह "जीवनरेखा" है जो इकाई के सुरक्षित और स्थिर संचालन को सुनिश्चित करता है। पारंपरिक वायु शीतलन से लेकर कुशल हाइड्रोजन और जल शीतलन तक, और फिर उभरती समग्र शीतलन प्रौद्योगिकियों तक, कूलर का विकास हमेशा बिजली उत्पादन प्रौद्योगिकी के उन्नयन के साथ प्रतिध्वनित हुआ है। वे न केवल गर्मी अपव्यय का बुनियादी कार्य करते हैं, बल्कि बिजली उत्पादन दक्षता में सुधार, उपकरण जीवन का विस्तार, और हरित ऊर्जा परिवर्तन को बढ़ावा देने का महत्वपूर्ण मिशन भी निभाते हैं।
आज के समय में बिजली की लगातार बढ़ती मांग और स्वच्छ ऊर्जा के तेजी से विकास के बीच जनरेटर कूलर का महत्व तेजी से बढ़ता जा रहा है। भविष्य में, निरंतर तकनीकी नवाचार और औद्योगिक उन्नयन के साथ, कूलर उच्च दक्षता, बुद्धिमत्ता और पर्यावरण मित्रता की दिशा में विकसित होंगे, जो वैश्विक बिजली आपूर्ति की स्थिरता और स्थिरता के लिए अधिक ठोस गारंटी प्रदान करेंगे और ऊर्जा उद्योग को उच्च गुणवत्ता वाले विकास हासिल करने में मदद करेंगे।