優點
熱管式冷卻器與上述兩種傳統冷卻器的換熱原理截然不同,利用的是冷卻介質物態變化時的熱效應原理,即冷卻介質由液態變為氣態時需要吸收熱量,由氣態變成液態時需要釋放熱量。這是一種全新的冷卻方式,為電機的冷卻開闢了新的途徑。
熱管式冷卻器代替常規的列管式冷卻器,將具有以下優點。
a)對於空—空型換熱:
利用熱管的高傳熱性能,將冷空氣的管內換熱轉換為管外換熱,這樣就很容易擴展換熱面積,從而減少冷卻器的體積和重量;
管外流動阻力小。
b)對於水—空型換熱:
水不在每根管子的管內流,而在熱管—端管外流,只要隔板密封的好,就可以避免水漏到電機內;
每根熱管都是獨立的傳熱元件,即使由於水沖磨損損壞,水也不會漏到空氣一側,這就能保證電機的安全運行,而且,少數熱管的失效不會對整個設備的性能有什麼影響。不像列管式冷卻器一旦泄漏,必須停機處理;
設計上便於調節熱管的表面溫度,以保持在循環空氣的露點溫度以上,避免冷凝水滴出現在空氣中,保證對電機的絕緣要求。
套用前景
熱管式冷卻器與傳統的列管式空—空型或水—空型冷卻器相比較,因換熱原理不同,其優點是顯而易見的。首先是換熱效率高,其次是相應的冷卻器重量輕,造價低,同時還不存在管道堵塞問題,使維護工作量減少,由於不用水,也就不存在漏水引起的電動機故障問題,對節約水資源也大為有益。熱管式冷卻器首次在高壓電動機上的成功套用顯示套用前景十分可觀。
1)在大中型高壓電動機上更換傳統的列管式空—空型冷卻器,可以改善冷卻效果,延長電動機的使用壽命,並減少了冷卻系統故障,從而提高了電動機的運行可靠性。
2)在大中型高壓電機上更換傳統的水—空型冷卻器,可以節約大量的水資源,在我國北方缺水地區具有重要的經濟價值和社會效益。
3)若在大型發電機上更換傳統的水—空型氣體(氫氣或空氣)冷卻器,既達到降低發電機溫升、提高出力能力的重要目的,還可以節約大量的水資源。
4)我們這次只開發了空—空型熱管式冷卻器,今後若開發水—空型熱管式冷卻器,只需將熱管的冷端通水冷卻即可,這種熱管式冷卻器熱端置於電機頂部,與電機內部熱空氣進行換熱,而把熱管冷端或置於電機頂上最上部,或置於電機側面,防止漏水引起電機故障,進一步的研究有待於將來繼續進行。
5)發電機的冷卻器,無論是空氣冷卻器(如大多數水輪發電機和抽水蓄能發電—電動機、全空冷的汽輪發電機)還是氫氣冷卻器(如採用氫氣冷卻的大多數大型汽輪發電機),其基本工作原理都與電動機的冷卻器一樣,儘管冷卻器的內部結構有許多型式,但總體上說仍屬於傳統的列管式冷卻器進行熱交換範疇,我們在電動機上的成功經驗,為下一步進行發電機冷卻器的改造打下了很好的基礎。發電機冷卻器的改造預期應能取得類似電動機的效果,如降低電機內部溫升、減少冷卻器故障幾率、減少檢修工作量、提高設備可靠性等等,其經濟效益將極為可觀。